门龙河山洪沟治理初设报告.docx

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门龙河山洪沟治理初设报告

安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程

初步设计报告

安徽省水利水电勘测设计院

2012年8月

附图：

另册

1综合说明

1.1概述

黄山区龙门乡地处黄山区城北部，距城区14km，坐落在风景秀丽的太平湖畔，西距佛教圣地九华山仅70km，北与泾县桃花潭山水相依，是“两山一湖”黄金旅游线上的重镇。

全乡共辖5个行政村，39个村民小组，1609户5277人。

龙门河位于龙门乡境内，发源于龙门乡东部的石河坑，河道蜿蜒曲折，向西流经龙源村后，折向北流经龙门乡，于龙门乡政府下游约1.5km的东风岭～小龙坑注入太平湖（陈村水库），主河道全长约10km，流域面积25.5km2。

河道坡降较大，出口段平均坡降17.2‰。

龙门乡地处皖南深山区，山洪灾害频繁发生，给当地带来巨大经济损失。

为最大限度的减轻洪涝灾害带来的损失，保护工农业生产，保证国民经济的持续稳定发展，受黄山区水利局、龙门乡人民政府委托，我院负责编制《黄山区龙门河山洪沟治理工程初步设计报告》。

本次龙门河山洪沟治理工程涉及河段为龙源村拱桥到龙门中心学校平板桥处约3.63km河道，主要工程内容包括河道疏浚、新建防洪挡墙及护岸、新建拦砂坝等。

工程地理位置见图1.1-1。

图1.1-1龙门河山洪沟治理工程位置图

1.2水文

工程区地处皖南山区，属副亚热带季风湿润气候区，气候温和，日照偏少，雨量充沛，四季分明。

多年平均降水量1572.2mm，平均气温15.5℃，平均日照时间1752h，年平均无霜日为226d，全年主导风向为偏北风，多年平均风速3.8m/s，历年最大风速24m/s。

黄山区由于受季风影响，且南面有黄山作为自然屏障，空气受阻抬升，易形成锋面降雨，降雨量年际变化较大，1954年降雨量2481.5mm；而1978年降雨量只有839.1mm，仅为1954年降雨量的1/3左右；降雨量年内分配亦不均匀，4~7月份降雨量占全年雨量的70%左右。

流域受特殊的“黄山地形”影响，降雨高度集中，暴雨历时一般为2d，最大可达3d，最短仅几个小时。

洪水暴涨暴落、历时短，一般洪水以单峰为主，而大洪水及特大洪水主要为双峰或复峰型，洪水流速大、冲刷力大、含沙量多及破坏力大，涨得快、落的快、历时短。

本次设计采用“84年办法”计算设计洪水，龙源大桥处10年一遇设计洪峰流量为158m³/s，毕家桥处10年一遇设计洪峰流量为187m³/s，龙门中心学校处10年一遇设计洪峰流量为198m³/s。

施工期洪水利用麻川河三口水文站枯水期流量，采用水文比拟法计算，根据设计洪峰流量及水位推算，新建1#拦砂坝（桩号0+351.4）处5年一遇施工期水位为159.26m，新建2#拦砂坝（桩号0+487.6）处5年一遇施工期水位为156.96m。

1.3工程地质

工程区位于皖南山区中部，地貌类型主要有高中山、低山丘陵和山间盆谷区，地势南高北低。

区内主要以花岗闪长岩、寒武系页岩、第三系砾石、砂及砾岩等岩性为主。

另外河道普遍分布近代冲洪积物，成分主要为漂石、块石、卵石，含少量砂砾石。

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g（地震基本烈度＜Ⅵ度）。

地下水主要为上部砂卵石层以及坡积层中的孔隙潜水和赋存于下伏基岩中的裂隙水，主要接受河水以及大气降水的补给，向河流排泄。

河岸地质结构绝大部分为双层结构，主要揭露地层有：

①层人工填土（Qs），稍密状，厚度变化较大，成分较杂；②层砂卵石（Qal）：

稍密~中密，卵石含量约为50%；③层（Qdl）坡积层，呈中密状，该层仅部分钻孔有揭露；④层志留系上统太平群（S3tp），岩性为紫红、灰绿色细砂岩及粉砂岩互层，中厚层状；⑤志留系中统河沥溪组（S2hl）：

岩性为灰绿色、黄绿色砂质页岩，中薄层状。

建议挡墙基础进入河床②层砂卵石层以下1.5～2.0m，并采取一定的防冲措施。

建议临时开挖边坡为1：

1～1：

0.5。

1.4工程任务和规模

根据《防洪标准》（GB50201-94），确定本次治理工程防洪标准为10年一遇。

结合工程现状存在问题，本次初步设计主要治理工程设计内容为：

（1）河道工程

本设计对工程范围内的河段进行全面疏浚、局部拓宽，总长约3.63km，设计河底高程自龙源村拱桥（0+000.0）～龙门中心学校（3+626.8）为163.11～118.37m（1956年黄海高程系，下同），结合河道现状及两岸地形确定设计河底宽度控制在20～40m。

拆除2+013.6～2+120.8段原有混凝土挡墙。

（2）堤岸防护工程

龙源村~早达里段左右岸、龙门岭移民安置点左岸、毕家村右岸、七元里右岸、龙门中心学校左右岸新建直立式防洪护岸挡墙，总长1.75km；龙源村右岸、七元里右岸及龙门集镇入口移民安置点新建斜坡式护岸，总长0.5km。

1.5河道工程设计

本次工程河道设计标准为10年一遇洪水设计，工程等级按Ⅴ等工程设防，相应的防洪墙等建筑物级别为5级。

左岸桩号0+201.0～0+727.1、1+610.0～1+912.3、3+323.6～3+576.7及右岸桩号0+201.0～0+583.2、2+108.8～2+141.3、2+187.3～2+350.2、2+962.3～2+973.9、3+531.2～3+626.8段新建防洪及护岸挡墙，主要采用浆砌石重力式结构，挡墙高度1.5m~5.5m。

墙后回填砂砾料，回填相对密实度不小于0.75，表层回填30cm耕植土，以利于后期植被恢复；墙前回填砂卵石防冲。

左岸桩号3+137.7～3+323.6及右岸龙源村拱桥（桩号0+008.9）～0+201.0，2+779.0～2+962.3段新建混凝土预制块护坡，坡比1：

1~1：

2，预制块护坡采用C20混凝土压顶及固脚。

挡墙（护岸）顶高程不低于10年一遇设计洪水位加安全超高0.5m。

本次设计规划在治理河段上游新建2道梯级拦砂低坝，桩号0+351.4处为1#拦砂坝，坝顶高程160.13m、坝高1.5m，桩号0+487.6处为2#拦砂坝，坝顶高程158.52m、坝高2.0m。

拦砂坝溢流面堰型采用开敞式WES实用堰。

1.6施工组织设计

黄山区龙门河山洪沟治理工程治理段总长3.63km，主要工程量为河道疏浚64629m³，建筑物土石方开挖50915m³，土石方回填34760m³，砌体拆除743m³，堆砌石11122m³，混凝土及钢筋混凝土4210m³，钢筋7.18t。

工程所需主要建筑材料如水泥、钢筋、木材等可从当地物资部门采购。

施工用电可就近利用工程附近已架设的动力线路，施工期生活用电利用附近村庄已有的低压线路。

施工用水从龙门河中抽取，生活用水利用附近村庄已有的供水设施。

工程所需块石料及砂石料统一从黄山城区购买。

水下工程施工在枯水期进行，遇洪水时可暂停施工，1#及2#拦砂坝施工需进行施工导流，导流时段安排在12~次年2月，分两期导流施工。

主体施工以土石方开挖及河道护岸挡墙施工为主，施工采用机械与人工相结合。

对外交通道路主要依靠现有S322省道，本工程区治理河段紧邻此公路，交通便捷。

场内道路通过修筑施工临时道路及漫水路等解决。

计划自2012年11月开始施工，至2013年6月结束，施工总工期8个月，其中水下工程在2012年3月底前完成。

工程施工总工日约2.44万个，平均上工人数116人，高峰期上工人数151人。

工程所需的主要建筑材料为水泥2466t、钢筋7.68t、汽油4.3t、柴油182.4t、块石11513m³、碎石4259m³、黄砂6241m³。

1.7土地征用与移民安置

本次工程共需征地47.9亩，其中工程永久征地28.2亩；临时征地19.7亩。

根据征用土地及费用组成计算，确定安徽省黄山区龙门河山洪沟治理工程土地征用等费用合计57.61万元，其中农村移民安置补偿费43.55万元、基本预备费3.85万元、有关税收5.63万元、其他费用4.58万元。

1.8环境保护设计

本项目属非污染生态影响型项目，环境影响主要发生在施工期，随着施工的结束，污染源将逐步消失。

龙门河山洪沟河道治理工程实施后，将显著提高龙门乡防洪能力，其中经济、社会和环境效益较为显著，并有利于区域经济社会的可持续发展。

工程施工对环境的影响因素主要包括施工布置、对外交通、施工机械、施工占地、施工人员活动及弃渣处理等方面，工程施工将产生施工废水、噪声、废气和固体废物，对施工区及附近区域水环境、声环境、环境空气、水土流失、人群健康和生态环境等产生不利影响。

本工程通过科学合理的环境保护设计，针对水质保护、大气质量保护、噪声防护、固体废物处理及施工人员的卫生健康等方面，提出施工期环境保护措施和人群健康保护措施，并进行施工期的环境监测，采取上述环保措施后，工程对环境的不利影响可以得到有效控制。

本工程环境保护专项投资12.51万元。

1.9水土保持设计

本工程水土流失责任范围共:

11.08hm²，其中项目建设区6.59hm²（包括疏浚工程区、护岸工程区及弃土区等），直接影响区4.49hm²，工程扰动地貌主要为滩涂及耕地，工程建设期新增水土流失总量为1043t。

工程建设将对项目区生态环境造成一定范围和程度的不利影响。

本次水保设计拟新增水土保持措施包括工程措施、植物措施和临时措施，主要工程量为：

土地整治3.92hm²，表土剥离520m³，表土回覆3920m³，狗牙根草籽274.4kg，开挖土方544.3m³，碎石33.5m³。

本工程水土保持专项投资17.36万元。

1.10工程管理设计

管理机构设置本着加强管理，健全责任，提高效率，精简机构的原则进行。

初步考虑龙门河治理段段防洪工程建设和管理等任务均应纳入到龙门乡水利站统一负责，考虑到水利工程管理单位管理人员适当精简、合理兼职的原则，本次规划新增管理、运行人员3人。

为了给管理工作创造条件，满足本工程管理需要，需配备以下管理设施与设备，主要包括J2经纬仪1台，S3水准仪1台，测杆、尺2套，计算机3台，复印机（带打印功能）1台，传真机1台，办公桌椅3套，程控电话1部。

工程管理范围包括：

护岸工程，交通、通信设施，管理单位生产办公区房屋及各项附属设施等。

在管理范围内的各项资源均由各管理单位指定或委托单位管理，其他任何单位和个人不得随意占用。

防洪工程管理经费包括各项管理设施投资和年管理运行费，由水利部门及乡财政部门共同承担。

1.11设计概算

龙门河山洪沟治理工程设计概算按水利部现行有关规定、标准进行编制。

其主要依据有：

（1）水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》（以下简称《116号文》）。

（2）建筑工程定额：

主要采用《116号文》颁发的《水利建筑工程概算定额》和水总[2005]389号文颁发的《水利工程概预算补充定额》。

（3）施工机械台时费定额：

采用《116号文》颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。

（4）土地征用及补偿标准：

依据国务院令第471号《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》、安徽省人民政府皖政〔2012〕67号文《安徽省征地区片综合地价标准》和《安徽省征地统一年产值及补偿标准》等。

（5）国家、省、地方其他有关规定和标准，以及设计工程量和图纸等。

按2012年第三季度价格水平计算，本工程设计概算总投资1167.02万元，其中：

工程静态总投资1079.54万元（基本预备费为51.41万元），征地移民投资57.61万元，水土保持工程17.36万元，环境保护工程投资12.51万元。

1.12综合效益分析评价

黄山区龙门河山洪沟治理工程实施后，河道防洪标准将提高到10年一遇，区域防御洪涝灾害的能力显著提升，沿岸生态和生活环境得到明显改善，同时本工程美化了环境，改善了居民生活环境及城市旅游环境，为沿岸居民提供了稳定的生产、生活环境，为地区经济发展创造出有利条件，有着显著的社会经济和环境效益，建议尽早付诸实施。

本工程主要特性参数详见表1.12-1、表1.12-2。

表1.12-1黄山区龙门河山洪沟防洪治理工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

一

流域面积

1

全流域面积

km²

25.5

龙门河全流域

2

控制流域面积

km2

22.1

龙门中学以上流域

二

河道长度

1

主河道长度

km

10.0

龙门河主河道

2

河道治理长度

km

3.63

龙源村拱桥~龙门中学河段

3

堤防加固长度

km

2.25

三

河道工程

1

治理标准

10年一遇

2

设计河道宽度

m

20~40

边坡1:

2

3

设计流量

m³/s

158~198

10年一遇

4

设计水位

m

120.54~165.25

1956黄海高程系

四

工程施工

1

主体工程数量

土石方开挖

万m³

11.55

含疏浚量6.46万m³

土石方回填

万m³

3.63

堆砌石

万m³

1.11

2

主要建筑材料

水泥

t

2466

柴油

t

182.6

钢筋

t

7.18

3

工期

总工期

月

8

总工日

万工日

2.44

五

土地征用与移民拆迁

永久征地

亩

28.2

临时占地

亩

19.7

六

工程投资

工程静态总投资

万元

1079.54

其中基本预备费51.41万元

征地移民补偿投资

万元

57.61

水土保持工程投资

万元

17.36

环境保护工程投资

万元

12.51

工程总投资

万元

1167.02

表1.12-2黄山区龙门河山洪沟防洪治理工程实施项目情况表

项目基本情况

项目名称

治理工程

所在河流

龙门河

所在水系

青弋江

所在县级行政区

黄山区

项目分类

河道治理

项目所在地域（km²）

/

前期工作深度

基本满足

工程基本情况

保护人口（万人）

0.53

保护面积（万亩）

/

受益面积（万亩）

/

工程等别

Ⅴ

治理标准

10年一遇

工程综合治理长度（km）

3.63

工程量

疏浚

治理长度

（km）

3.63

挖土方量

（万m³）

6.46

相应投资

（万元）

167.33

其它方量

（万m³）

0.074

单位长度投资

（万元/km）

46.10

综合单位方量投资

（万元/m³）

0.0026

护岸

治理长度

（km）

2.25

石方、砼方量

（万m³）

1.32

相应投资

（万元）

558.99

土方方量

（万m³）

8.29

单位长度投资

（万元/km）

248.44

综合单位方量投资

（万元/m³）

0.0058

指标

各项治理河长总和与

综合治理河长之比

1.62

工程总投资

（万元）

1165.81

人均保护投资

（元/人）

2200

保护面积亩均投资

（元/亩）

/

受益面积亩均投资

（元/亩）

/

综合河长每延米工程量

（m³/m）

44.27

综合单位方量投资

（元/m³）

72.21

综合河长单位投资

（万元/km）

321.16

2水文

2.1流域概况

黄山市黄山区位于青弋江上游，流经境内的主要河流包括蒲溪河、麻川河、秧溪河、佘溪河、清溪河，均源于黄山山脉，由南向北流经太平湖、汇青弋江、水阳江，最后注入长江。

龙门河位于黄山区甘棠镇北部的龙门乡境内，发源于龙门乡东部的石河坑，河道蜿蜒曲折，向西流经龙源村后，折向北流经龙门乡，于龙门乡政府下游约1.5km的东风岭~小龙坑注入太平湖（陈村水库），主河道全长约10km，流域面积25.5km²，河道坡降较大，下游出口段河道平均坡降17.2‰。

龙门河周边水系见图2.1-1。

图2.1-1龙门河周边水系图

本次龙门河山洪沟治理工程治理长度约3.63km，治理的主要内容包括河道疏浚、防洪护岸及新建拦砂坝工程等，设计河段主要水文特征值见表2.1-1

表2.1-2龙门河各控制点流域特征值

桩号

断面位置

流域面积

（km²）

流域宽度

（km）

流域长度

（km）

流域形状系数

河道平均坡降

（‰）

0+008.9

龙源大桥

15.7

3.07

5.11

0.60

45.37

2+355.7

毕家桥

20.8

3.41

6.10

0.56

30.38

3+626.8

龙门中心学校

22.1

4.15

5.33

0.78

26.36

2.2水文气象

黄山区属副热带季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明，光照较少。

气候特点为：

春季低温、阴雨天气多；夏季高温、前期梅雨季节湿度大，后期晴燥少雨；秋季北方干冷空气频繁南下，降温显著；冬季受亚冷空气袭击，气候干冷，亦有雨雪。

多年平均气温为15.5℃左右，极端最高气温40.3℃，极端最低气温为-13.5℃。

年平均蒸发量为1142mm，年平均日照时数1752h。

主导风向多为偏北向。

无霜期226d。

本区因受季风影响，且有南面黄山作为自然屏障，空气受阻抬升，易形成锋面降雨。

其降雨特点为：

降雨量年际变化较大，大洪水年1954年降雨量达2481.5mm；而大旱年1978年降雨量只有839.1mm，仅为1954年降雨量的1/3左右。

年内季节分配亦不均匀，4~7月份降雨量占全年雨量的70%左右，其规律是：

春季降雨强度不大但日数较长；夏季梅雨时期降雨集中且强度大，极易产生暴雨洪水灾害；秋季副热带高压入境，降水少易形成夹秋旱；冬季干冷，气流南下，降雨量最少。

多年平均降雨量为1572.2mm，其中春季占32%，夏季占38.6%，秋季占16.9%，冬季占12.5%。

全年以6月份雨量最多，12月份雨量最少。

2.3暴雨山洪特性

2.3.1山洪特性

该地区山洪特点是暴涨暴落、历时短，一般山洪以单峰为主，而大山洪及特大山洪主要为双峰或复峰型，主峰出现的先后与降雨的区域分布有关。

单峰型山洪历时一般为1~3d，双峰或复峰型山洪历时一般3~5d。

山洪特性可归纳为“四大、两快、一短”，即山洪流速大、冲刷力大、含沙量大及破坏力大；“两快一短”是指山洪涨得快、落的快、历时短。

2.4设计山洪

由于龙门河流域无实测流量资料，无法采用直接法推求设计山洪，因此本次设计采用由暴雨资料间接推求设计山洪。

2.4.1设计点暴雨

依据安徽省水利水电勘测设计院1984年5月编制的《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称“84年办法”）和1995年3月编制的《安徽省长短历时年最大点雨量频率计算、适线、查图成果表》进行查算，本工程24h、1h设计点暴雨成果见表2.4-1。

表2.4-124h、1h设计点暴雨成果表单位：

mm

历时

CV

CS

均值

重现期（年）

20

10

24h

0.55

3.5CV

135

282.54

232.20

1h

0.52

43

86.99

72.67

2.4.224h设计暴雨点面关系

综合“84年办法”及安徽省徽州地区水文站1976年9月编制的《安徽省徽州地区水文手册（第二部分·水文计算）》（以下简称《徽州地区水文手册》）分析成果，24h、1h设计点暴雨点面关系采用表2.4-2中的数据。

表2.4-124h、1h暴雨点面关系折扣系数表

流域面积（km²）

10

50

100

300

500

1000

α24h

1.0

0.98

0.97

0.92

0.88

0.84

α1h

1.0

0.98

0.96

0.90

0.84

0.70

2.4.3设计净雨

龙门河流域大多是湿润的山区，地下水埋深较浅，以“蓄满”产流为主。

为简化计算，参照“84年办法”，设计面净雨量等于面暴雨量扣除损失量和地下水，皖南山区损失量和地下水之和重现期≥50年一遇时统一采用50mm，重现期≤20年一遇时统一采用70mm。

2.4.4设计山洪

按照“84年办法”计算各治理段山洪过程线，求得各控制断面处设计洪峰流量见表2.4-3。

表2.4-1龙门河各控制点洪峰流量单位：

m³/s

桩号

断面位置

洪峰流量

5年一遇

10年一遇

20年一遇

0+008.9

龙源大桥

97

158

230

2+355.7

毕家桥

116

187

251

3+626.8

龙门中心学校

123

198

260

2.4.5合理性分析

2011年安徽省水利水电勘测设计院设计了《黄山市黄山区蒲溪河耿城段治理工程初步设计》，该报告对蒲溪河设计洪水进行了分析，蒲溪河与本流域同属皖南山区，且地理位置接近，流域面积相差不大，下垫面情况类似，本次设计成果可与蒲溪河洪水成果相互验证。

表2.4-1洪水成果分析表

河流名称

控制断面

控制流域面积

（km²）

设计洪水（m³/s）

10年一遇

20年一遇

蒲溪河

章坦村河口

19.5

175

232

龙门河

龙门中心学校

22.1

198

260

比较表2.4-4可以看出，龙门河与蒲溪河在流域面积相当的控制断面处设计洪水相差不大，认为本次设计洪水成果基本合理。

设计洪水成果见表2.4-5。

表2.4-2龙门河设计洪水成果表

桩号

断面位置

洪峰流量（m³/s）

5年一遇

10年一遇

20年一遇

0+008.9

龙源大桥

97

158

230

2+355.7

毕家桥

116

187

251

3+626.8

龙门中心学校

123

198

260

2.5泥沙

龙门河山洪泥沙主要来源于河道两岸及上游水土流失造成的土壤流失量，因设计区域无实测统计资料，泥沙含量主要根据流域土壤侵蚀模数进行估算，根据安徽省2005年水土流失公告数据，黄山区水土流失现状详见表2.6-1。

表2.5-1黄山区水土流失现状表

级别

面积（km2）

占总面积（%）

无明显侵蚀

1198.28

74.83

轻度

355.77

22.22

中度

38.05

2.38

强度

9.3

0.57

合计

1601.4

100

根据《土壤侵蚀分类分级标准》及以上统计数据，黄山区无明显侵蚀面积占74.83%、轻度侵蚀面积占22.22%。

通过现场查勘，确定工程区应属轻度侵蚀。

通过对项目区分地类进行水土流失调查分析，其土壤侵蚀模数调查成果见表2.6－2。

表2.5-2项目区各地类水土流失调查成果表

地类

坡度

土壤侵蚀模数（t/km2·a）

备注

水田

220～300

旱地

坡度＞5°

1100～2200

坡度＜5°

500～1100

其他草地

坡度＞5°

1500～2500

坡度＜5°

800～1500

林地

疏林地

坡度＞5°

1200～2500

坡度＜5°

800～1200

密林地

坡度＞5°

600～900

坡度＜5°

300～600

采用表2.6－2中各地类土壤侵蚀模数调查分析数据，项目区现状土壤侵蚀模数按各地类面