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文檔簡介
某鎮(zhèn)水環(huán)境綜合治理工程可行性研究報告可行性研究報告第1章總論1.1項目名稱
項目名稱:xx縣xx鎮(zhèn)水環(huán)境綜合治理工程1.2項目建設單位
項目建設單位:xx鎮(zhèn)人民政府1.3編制規(guī)范、依據(jù)
(一)相關規(guī)劃:(1)《xx縣xx鎮(zhèn)總體規(guī)劃(2010,2030年)》
(2)《xx省xx縣中小河流治理規(guī)劃》2009.5
(二)設計標準及規(guī)范:(1)《城市污水處理工程項目建設標準》(國家科委、建設部2001年)(2)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(gb18918-2002)(3)《地表水環(huán)境質量標準》(gb3838-2002)(4)《室外排水設計規(guī)范》(gb50014-2006)(5)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(gb50268-2008)(6)《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》(gb50332,2002)(7)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(gb50007-2002)(8)《混凝土結構設計規(guī)范》(gb50010-2010)(9)《建筑抗震設計規(guī)范》(gb50011-2010)(10)《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》(gb50069-2002)(11)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl252-2000)(12)《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》(sl303-2004)(13)《堤防工程管理設計規(guī)范》(sl171-96)1可行性研究報告
(14)《疏浚工程技術規(guī)范》(jtj319-99)(15)《水工混凝土結構設計規(guī)范》(sl/t191-2008)(16)建設部頒布的其他有關設計規(guī)范及標準
(三)基本設計資料
(1)《xx省xx市中心XX縣區(qū)防洪近期工程可行性研究報告(修訂本)》2003.111.4主要建設內容和規(guī)模
xx縣xx鎮(zhèn)水環(huán)境綜合治理工程包括xx鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)范圍內率水3河段河道整治共約13.17km,生態(tài)清淤50.56萬m,生態(tài)修復工程2318810m,配套截污管網(wǎng)工程建設截污管道長度5.697km。
可行性研究報告在對項目外部環(huán)境進行充分研究的基礎上,論證項目建設的必要性和可行性,提出建設方案,制定項目初步實施計劃,測算工程投資,并進行工程效益分析,最終提出項目建設的有關結論意見,供有關部門進行決策。
1.5工程目標
(1)對河道進行切實可行有效的保護,保障水質,使水資源得以可持續(xù)利用,促進社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。
(2)服務范圍內污水收入污水管網(wǎng),通過污水管網(wǎng)工程建設可減少此區(qū)域污水排入率水河,改善河道水體水質,進而改善入新安江的水質。
(3)改善河流周邊生態(tài)環(huán)境,打造生態(tài)型環(huán)保城市,促進大自然環(huán)境與人類活動的自然和諧。(4)由于河道淤積導致泄洪和供水水質惡化,環(huán)境惡化,使得2可行性研究報告
洪水來臨時內澇嚴重,為了保護生態(tài)環(huán)境和人民生命財產安全,因此環(huán)保清淤工程勢在必行。
1.6技術經濟指標
工程總投資19192.25萬元,其中:第一部分工程費用:16650.64萬元第二部分其他費用:1119.47萬元第三部分預備費用:1422.15萬元
資金來源如下:其中13434.6萬元申請新安江流域資金補助,其余5757.7萬元由建設單位自籌。附:技術經濟一覽表3可行性研究報告
表1.7-1xx縣xx鎮(zhèn)水環(huán)境綜合治理工程技術經濟一覽表序號項目名稱單位數(shù)量備注km河道護岸護坡整治26.343m河道清淤505600一工程規(guī)模2m生態(tài)修復318810km截污管網(wǎng)工程5.73m14080漿砌石3m225390鋼絲石籠2m342418三維土工格網(wǎng)2m661228生態(tài)修復2m30960混凝土底板c202m308910生態(tài)植物二工程量3m81700挖方3m103480填方3m3947素砼
3m1785混凝土支護c203清淤量萬m50.56km管網(wǎng)工程d300,4005.697三總工期月36總投資萬元19192.25工程費用16650.64萬元四工程投資工程其他費用萬元1119.47預備費萬元1422.154可行性研究報告
第2章區(qū)域自然條件及現(xiàn)狀評價2.1xx鎮(zhèn)概況
xx鎮(zhèn)地處xx縣西XX縣區(qū),三江(錢塘江、富春江、新安江)源頭,鎮(zhèn)政府所在位置的坐標為東經117。46′99″,北緯29。42′35″。東與xx縣汪村鎮(zhèn)山后接壤,南與xx縣汪村鎮(zhèn)回源村毗鄰,西連xx縣鶴城鄉(xiāng)漁塘村,北臨xx省XX縣區(qū)祁洪鄉(xiāng)、喬山鄉(xiāng)、鳧峰鄉(xiāng)。全鎮(zhèn)國土總面積為65.17平方公里,xx鎮(zhèn)是xx市“有機茶之鄉(xiāng)”和“環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)”。
2009年全鎮(zhèn)共實現(xiàn)財政收入130萬元,固定資產投資870萬元,招商引資2000萬元;農民人均收入4650元,較2008年增長650元。2010年,全鎮(zhèn)實現(xiàn)農村經濟總收入7758萬元,比2005年的2360萬元增長228%;實現(xiàn)全口徑財政收入164.8萬元,比2005年同口徑增長328%;農民人均純收入5360元,比2005年的2353元增長128%。
2.2地形地貌
xx鎮(zhèn)位于皖贛交界處率水山麓,三江源頭的率水之濱,四面環(huán)山,森林覆蓋率92%以上。
xx鎮(zhèn)區(qū)沿路依水地勢比較平坦,鎮(zhèn)區(qū)基本是群山環(huán)抱,大小源河與率水河在鎮(zhèn)區(qū)內相交。
2.3水文地質2.3.1水文氣象2.3.1.1河流水系2.3.1.2水文基本資料(1)水文站5可行性研究報告
率水河屬于新安江流域。新安江流域最早于1947年11月在XX縣區(qū)街口設立街口水位站,有1955,1958年共4年水位測驗資料,其后撤銷。建國后于1950年6月在屯溪黃口設立屯溪水文站,控制新安江流域面積
22670km。
新安江流域于上世紀50年代中期設立了近10處小河徑流站,但資料系列均較短,有些站現(xiàn)已撤銷。統(tǒng)計至1999年,本流域共設立水文站(包括小河徑流站)共33處,其中觀測資料能用于水文分析的測站有10余處。
其中在率水河干流上設有xx、蘭花、呈村、月潭、新亭等水文站,與新安江流域xx鎮(zhèn)段河道防洪相關的水文測站如表2.2。
表2.3-2新安江流域屯溪以上主要水文站一覽表2水文站名稱控制面積,km,xx站106月潭站954表2.3-2中各水文站為國家或省基本站網(wǎng),水文監(jiān)測、資料整編等均按國家有關規(guī)范規(guī)程進行,可以滿足工程設計的需要。
(2)雨量站
本流域最早于1950年在屯溪設立雨量站觀測降水量資料,自上世紀60年代起,設立的雨量站點逐漸增多,統(tǒng)計至1999年共有屯溪、漁梁等106處雨量站,其中觀測系列超過30年的測站有23處,超過40年觀測系列的測站有屯溪、漁梁和xx等9處。
2.3.1.3洪水
中小河流干流設計洪水主要根據(jù)各控制水文站實測最大洪峰流量排頻計算,支流設計洪水采用由原水電部規(guī)劃總院驗收、水電部批準頒發(fā)使用
6可行性研究報告
的《xx省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法》(以下簡稱“84年計算辦法”)推求??刂扑恼旧?、下游無支流匯入的干流控制點設計洪水按面積比擬法求得;有支流匯入的,按干、支流錯峰迭加后確定。
2004年8月xx市水電勘測設計院編制完成了《xx縣XX縣區(qū)城市防洪規(guī)劃》,并通過了專家審查。本規(guī)劃數(shù)據(jù)主要摘自以上報告最后確定的數(shù)字。利用月潭站1960,2004年實測流量系列和屯溪站1951,2004年實測洪水資料系列統(tǒng)計分析,各站不同重現(xiàn)期設計洪峰流量見表2.3-3。根據(jù)前述有實測水文資料各站洪水頻率分析成果,采用地區(qū)綜合的辦法推求(qm,f/j關系,圖2.1,1)無控區(qū)間的設計洪水。表2.3-3率水河各主要控制斷面洪峰流量統(tǒng)計參數(shù)表
32/s〃km,峰模,m控制節(jié)點控制面積3/s,均值,m2(km),斷面名稱,10年20年50年100年
26702508.205.406.978.20xx水文站95411601.954.334.823.18月潭水文站7可行性研究報告
8可行性研究報告
從表2.1-1可以看出,對同一流域(支流或區(qū)間)而言,其統(tǒng)計參數(shù)cv和各重現(xiàn)期洪峰流量有隨面積的增大而逐漸減小的地區(qū)分布趨勢,符合洪峰流量統(tǒng)計參數(shù)地區(qū)分布的一般規(guī)律。率水干流直接采用屯溪、巖前水文站實測洪峰流量排頻計算選取。
綜上,各站設計洪峰流量分析成果基本合理。
2.3.1.4主要氣象條件
xx縣xx鎮(zhèn)地處中緯度地帶,屬北亞熱帶濕潤季風氣候,總的特點是:氣候溫和,四季分明,熱量豐富,雨量充沛,日照適宜,無霜期長,季節(jié)交替明顯。春秋短,夏冬長。春季天氣多變;夏季溫度高、濕度大,降水集中;秋季降溫快,常出現(xiàn)“夾秋旱”,氣溫日較差大;冬季冷而不寒,雨雪不多。年降水量2000~2200mm,無霜期220天左右。
2.3.2工程地質2.3.2.1區(qū)域地質概況(1)地層巖性工程區(qū)域的地層分區(qū)屬于華南地層大區(qū)江南地層小區(qū),出露的地層有中元古界長城-XX縣區(qū)系牛屋組(pt),中生界侏羅系洪琴組(j),石岒2n2h組(j,,k),侏羅系炳丘組(j),白堊系徽州組(k),以及第四31s3b1hal系蕪湖組(q)。4w1)中元古界長城-XX縣區(qū)系牛屋組(pt):
為一套半風化呈灰黃、灰黃2n綠色,新鮮呈青灰-深灰色的千枚巖、千枚狀板巖及粉砂質千枚狀板巖。巖石片理發(fā)育,產狀呈陡傾角約70。,80。,傾向南東,構成了屯溪-祁門盆地的基底。
9可行性研究報告
2)中生界侏羅系洪琴組(j)。主要分布在資口亭附近,黎陽、高枧2h一帶也有少量出露。為一套灰白-紫紅色厚層狀石英砂巖、粉砂巖及泥質粉砂巖韻律互層。
3)中生界晚侏羅-早白堊系石岒組(j,,k)。主要分布在柏山、31s尤溪及南溪南一帶,為一套火山-次火山巖建造,其巖性為灰紫、紫、灰白色流紋巖、流紋質凝灰?guī)r、角礫狀流紋巖夾粉砂質凝灰?guī)r以及呈巖株狀巖脈狀產出的青灰綠色輝綠巖巖株(βο)、輝綠玢巖(βu)、以及角閃安山巖(小龍山)。
4)中生界白堊系徽州組(k)。是率水本次治理段廣泛分布的基巖,1h巖性為紫紅色厚層狀礫巖、砂巖以及粉砂質泥巖韻律互層,它與下伏地層牛屋組(pt)呈角度不整合接觸關系。其底礫巖中礫石隨下覆地層的巖性2n變化面變化,礫石的磨圓度不高,成分單一,呈次棱角狀,礫石大小不一,礫徑20,120mm,礫石含量達50%,顆粒支撐,鈣鐵質膠結。
al5)第四系蕪湖組(q)。是壩址區(qū)的主要覆蓋層,為一套現(xiàn)代河流相4w沉積的砂、圓礫、砂壤土、粉土等,分布于率水組成河床、高河漫灘及。級階地。工程區(qū)地表90%被其覆蓋,一般具二元結構,上部為粉土、粉細砂,中粗砂、下部圓礫、砂(礫)卵石層,。級階地一般厚6,10m。
粉土主要分布于一級階地及河漫灘上,厚1m左右,松散。
粉細砂。分布于一級階地及河漫灘上,呈黃,灰黃色,松散堆積,成分以石英、長石為主,含少量云母碎片及暗色礦物,厚1,5m不等。
中粗砂。淺黃色灰黃色,以長石、石英為主,顆粒不均含少量礫石,一般上細下粗,分布河床、河漫灘及一級階地中下部。
10可行性研究報告
圓礫及砂卵石。淺灰色、雜色,卵礫石成分以石英、硅質巖、長石為主,含少量砂巖及雜巖,磨圓度一般,粒徑2,8cm,大者10,20cm,含量一般大于50%。主要分布于一級階地下部、河床及高漫灘下部。
ml6)第四系新近人工素填土(q)。主要為河床內的砂卵石填筑,做為4外運砂石的運輸?shù)缆芳昂喴椎谭赖牡躺硗痢?/p>
2.3.2.2區(qū)域地質構造與地震
大地構造位置位于江南古陸北東端,皖南盆地的中部,是區(qū)域地質構造的復合部位。
地質構造方面主要有二條相互平行的篁墩斷裂帶在小華山一帶通過,它是區(qū)域性斷裂帶,走向北東-北東東向,傾向南東,傾角在70。,為一逆沖斷裂,具有斷層泥、構造透鏡體、片理化帶、地層缺失等斷層特征,近期未見活動跡象。該斷裂帶距工程區(qū)位置較遠,對工程沒有影響。
工程區(qū)屬華南地震區(qū)中的銅陵-揚州地震帶,區(qū)內地震活動輕微,根據(jù)2001年8月1日實施的《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖(1:400萬)》(gb18306-2001),設計基本地震動峰值加速度分區(qū)為,0.05g,地震動反應譜特征周期分區(qū)為。區(qū)(0.35s)。根據(jù)《地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表》,本工程區(qū)域相對應的地震基本烈度為。度,設計烈度為。度時,建筑物可不進行抗震計算。
2.3.2.3工程地質條件
根據(jù)本次勘察成果,工程區(qū)勘察深度范圍內地層主要為第四系蕪湖組al(q)沖洪積覆蓋層和中生界白堊系徽州組(k)紫紅色厚層狀礫巖、砂4w1h巖以及粉砂質泥巖韻律互層。11可行性研究報告
地貌單元為現(xiàn)代河床及漫灘,兩岸為率水一級階地。通過鉆探揭露的al地層覆蓋層為第四系蕪湖組(q)的砂壤土、砂質粉土、粉細砂、礫石;基4w巖有白堊系徽州組(k)紫紅色粉砂質泥巖、砂巖韻律互層。按其風化程1h度及力學性質可分為強風化基巖、弱風化基巖。各巖土層工程地質特征簡述如下:1)第四系全新統(tǒng)蕪湖組沖積層(q4wal)al(1)耕作層(q):表層耕作土層,黃褐色,土質疏松,夾植物根4莖。
ml(2)素填土(q)。人工填土,黃色,稍濕及飽和,主要為外運砂4石的運輸?shù)缆仿坊秃喴椎谭赖牡躺硗?,主要成分為砂卵石、砂壤土夾碎石。卵石粒徑一般2,10cm,大者大于10cm。中等壓縮性。該層推薦容許承載力150,300kpa,主要分布于河道兩側。
al(3)粉土(q)。土黃色,稍濕狀態(tài),稍密,可塑狀態(tài)。主要分布4于漫灘上及河床兩側一級階地中上部,低壓縮性。標貫擊數(shù)n=4,6擊。該層推薦容許承載力140kpa。
al(4)粉細砂(q):灰黃色,呈松散-稍密狀態(tài),濕-飽和,均質。標4貫擊數(shù)n=4,6擊,該層推薦容許承載力120kpa。63.5al(5)圓礫層(q):灰黃色,從上至下由稍密至中密、稍濕-濕狀態(tài),4礫石粒徑以1,3cm,大的5,10cm少數(shù)15cm以上,呈次圓狀,充填物為石英質為主的中、粗砂及砂壤土,礫石成分以硅質巖、硬質砂巖、脈石英等為主,雜色。左右兩岸河床及河漫灘中普遍分布,該層層位穩(wěn)定,觸探擊數(shù)n=3,23擊。該層推薦容許承載力中上部200,260kpa,中下部300,63.5350kpa。12可行性研究報告
2)紫紅色厚層狀泥質粉砂巖為工程區(qū)的下伏基巖。
(6)強風化泥質粉砂巖(kh)。紫紅色,巖芯較為破碎,表層30-50cm1具粘性土特征,其余巖芯呈風化碎石塊狀,塊度3,7cm,風化裂隙發(fā)育,產狀紊亂不規(guī)則。該層推薦容許承載力400,500kpa。
(7)弱風化泥質粉砂巖(kh)。紫紅色,巖芯一般呈碎石狀、柱狀,1節(jié)理裂隙較少發(fā)育。該層推薦容許承載力1000-1200kpa。
本次主要對(3)粉土、(5)層圓礫層進行取樣并統(tǒng)計。
2.3.2.4水文地質條件a、地下水的賦存條件及運動規(guī)律
本次治理河道堤防沿線多為第四系松散沖、洪積層,河床內基巖基本不出露,地下水類型主要為賦存于第四系土層、砂礫(卵石)層中的孔隙潛水和貯藏于淺部風化基巖內的基巖裂隙水。地下水主要接受大氣降水及河水的補給,隨季節(jié)變化明顯,往低處排泄于沖溝、河道。
b、土體的滲透性
為了解各土層的滲透性,本次勘察對上下游堤基中的第四系沖、洪積覆蓋層,主要為(粉土層、粉細砂、圓砂層)。根據(jù)現(xiàn)場注水試驗,依據(jù)相關規(guī)范,各土層滲透性如下:-11)細砂:k=2.3×10cm/s,強透水性土層;-42)粉土層:k=2.4×10cm/s,中等透水性土層;-03)圓礫層:k=1.5×10cm/s,極強透水性土層。c、基巖的滲透性
巖石透水性的強弱,主要取決于基巖斷裂構造發(fā)育程度和規(guī)模大小及風化深度。強風化基巖,風化裂隙、節(jié)理發(fā)育,且產狀紊亂,一般張開,
13可行性研究報告
巖層透水性強。弱風化基巖,巖體相對完整,裂隙較少發(fā)育,巖層透水性差。微風化基巖,巖體完整,裂隙不發(fā)育,多短小閉合,延伸不遠,基本不透水。
通過基巖兩個鉆孔的兩段壓水試驗,了解基巖層的透水情況,具體成果見表2.3-4。
表2.3-4基巖壓水試驗成果表
位置試段深度試段高程,m,段長,km,試驗lu值4.206.3左岸10.50,
14.70120.89,116.692.804.7右岸14.20,
17.00118.40,115.60地下水及地表水水化學分析試驗成果見表2.3-5,地表水、地下水礦化度都小于0.5g/l,ph值在6.5,
8.2之間,地下水類型為hco,ca,na型3水。根據(jù)相關規(guī)范判定,地下水和地表水對砼均不具侵蝕性。
表2.3-5地下水及地表水水化學分析試驗成果表硬陽離子含量陰離子含量氣體含量度
礦侵,取總化水對混k22蝕camgp游離-2--樣+sohco硬度水化學凝土侵cl,,43性hco,2na地度類型蝕性評co值點價2德mg/mg/l國mg/ll度
hco-3率153.ca-mg0.3912.86.50.716.330.5300.779.78.1無25水型水
d、工程地質條件分析與評價1)各巖、土層物理力學指標14可行性研究報告
根據(jù)野外勘察的原位測試以及室內土工試驗成果分析,提出各巖土層的承載力標準值f、壓縮模量e、飽和抗剪強度(粘聚力c、內摩擦角Φ)ks指標建議值見表2.3-6。
基巖鉆孔巖芯取代表性巖樣送xx市建設工程質量監(jiān)督檢測中心做巖石物理力學性質試驗,根據(jù)室內物理力學試驗成果,結合本工程實際情況,并參照和類比有關工程資料,提出壩址區(qū)巖體主要力學性參數(shù)建議值見表2.3-7。
表2.3-6各土層fk、es、c、Φ推薦表
飽和抗剪強度fk(kpa)es(mpa)巖土層名稱c(kpa)φ(。,1404.11715,3,粉土1205.232,4,細砂,200-35041,5,圓礫層,,350-500,6,強風化粉砂質泥巖,,,1000-1200,7,弱風化粉砂質泥巖,,,表2.3-7巖石主要力學指標建議值表飽和變形抗剪斷強度抗剪斷強度抗剪強度風化泊松巖性抗壓模量(砼/基巖,(巖體,(巖體)程度比mpagpaf'c'(mpa)f'c'(mpa)f弱風70.400.370.600.250.550.250.50-0.55泥質化粉砂微風巖101.000.350.700.300.600.300.55-0.60化
33泥質粉砂巖:干容重24.1-25.0kn/m;濕容重25.2-25.8kn/m;軟化系數(shù):k=0.65。d2)主要工程地質問題分析與評價(1)邊坡穩(wěn)定問題
河流沿線地基主要為(3)層砂類土層、(4)層粉細砂層、(5)層礫石層(夾中粗砂),河床兩側邊坡抗沖、抗?jié)B性差,經多年的水流沖刷,
15可行性研究報告
兩岸邊坡逐漸變緩,多長有雜草、雜樹,對洪水具有較好的防沖刷作用,右岸5+418.2,0+964.5間有斷續(xù)漿砌石擋土墻及簡易擋墻。如對河流采取清淤或清淤,沖洪積層邊坡易產生失穩(wěn),同時已有的漿砌石擋土墻基礎暴露于地表,易產生垮塌,需采取砌石擋墻等處理措施。
(2)堤基滲透穩(wěn)定問題
河道沿線土層分布具典型山區(qū)河流特點,透水性較強的砂性土及礫卵石分布廣泛,且其抗沖刷能力較差,對于右岸已建擋土墻及簡易堤防段,洪水期堤基在砂類土及含礫中粗砂夾卵石地質結構段存在流土型和管涌型兩種滲透破壞的可能。
率水河段河道整治工程地基地質結構以多層結構以及雙層結構為主。(3)層砂類土層、(4)層粉細砂層、(5)層礫石層(夾中粗砂),在河床兩側普遍分布,在兩岸階地及高漫灘有一定厚度,河床段下伏基巖埋藏不深,擬建堤防段基本不存在抗震穩(wěn)定問題和特殊土引起的問題,工程地質條件一般。
2.4現(xiàn)狀及存在問題2.4.1項目區(qū)現(xiàn)狀1)河道現(xiàn)狀
根據(jù)xx市xx縣xx鎮(zhèn)人民政府提供的相關資料及現(xiàn)場調研,部分堤防堤頂高程不足,堤身普遍單薄,邊坡陡;堤身填筑質量差,砂堤砂基缺乏防滲處理,洪水時極易發(fā)生堤基、堤身滲透破壞;外坡基本無防護設施,抗沖刷、抗風浪能力弱;淤積嚴重,多年未實施清淤,萎縮嚴重,行洪能力逐步降低;河道基本無護岸設施,岸坡刷腳、河勢不穩(wěn);生產建設項目隨意侵占河道現(xiàn)象嚴重,采砂亂挖、亂堆,影響行洪。
16可行性研究報告2)排水現(xiàn)狀
xx鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)內污水沒有統(tǒng)一收集方式。雨污合流未經處理直接排放于率水河,對河道造成的污染嚴重。暴雨期間,由于排泄不暢,部分地區(qū)易造成雨、污水漫流,影響了居民的生活和環(huán)境衛(wèi)生。
現(xiàn)狀大多數(shù)規(guī)劃區(qū)域仍為荒地及村鎮(zhèn),污水管網(wǎng)尚未建設,部分生活、生產污水就近排放到附近溝渠,不經任何處理,居民區(qū)內排水基本處于自然狀態(tài),歷史遺留下來的明溝等排水系統(tǒng)很不完善。
2.4.2工程方面存在的問題
此次率水河整治段和污水管網(wǎng)收水范圍內污水排放現(xiàn)狀存在以下問題:1)率水河內坡沖刷、淤積。河道彎段堤岸受沖刷,影響河道邊坡穩(wěn)定。其中在河道轉彎段的凹岸,一般都存在著水流淘刷河道坡腳的現(xiàn)象。由于河道沖刷。
2)XX縣區(qū)生活污水亂排現(xiàn)象嚴重,從源頭影響率水河河水水質。
3)沿途生活垃圾隨意沿河岸堆放,對河道水質造成嚴重威脅。全線河障較多,河道基本無護岸設施。
17可行性研究報告
第3章工程建設的必要性及可行性3.1工程建設的必要性(1)保護上游飲用水水源地的需要
本項目建設是從新安江源頭保護新安江的。率水河河道是新安江流域代表性的河流之一,該流域不僅涉及水土流失防治、村落污染治理和農田面源污染治理,還特別涉及到城市污染治理。選取進行治理的河流段流經xx鎮(zhèn),由于XX縣區(qū)的污水管網(wǎng)等收集系統(tǒng)相對落后且不夠完善,造成部分生活污水未經污水處理廠處理就進入河流,致使河道水質較差,直接影響下游地區(qū)的取水水源。并且河道沙石淤積,考慮到此處為xx鎮(zhèn)的經濟政治中心,河流水環(huán)境惡化的負面影響較大,工程的實施對保護飲用水水源地乃至整個新安江流域的治理都有重要意義。
(2)加快小城鎮(zhèn)建設,保障小康社會建設的需要
xx縣委及各級水利部門對xx鎮(zhèn)河道整治工程非常重視,先后做了大量工作。為保護和改善沿河兩岸的生態(tài)環(huán)境,營造綠水相連的優(yōu)美景觀,在《xx縣xx鎮(zhèn)總體規(guī)劃》(2011,2030)規(guī)劃中也明確提出了對xx鎮(zhèn)段河道進行綜合治理的要求。為充分發(fā)揮水利工程設施在國民經濟持續(xù)發(fā)展中的基礎作用,減少洪災損失,促進xx鎮(zhèn)段生態(tài)環(huán)境的改善,保障全面建設小康社會的宏偉目標的實現(xiàn),特別是關于加快城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略的提出,對xx鎮(zhèn)段進行河道整治已勢在必行。
(3)河道整治是保護兩岸公共設施及居民生活環(huán)境的需要
近年來,山洪爆發(fā)頻繁,致使沿河兩岸河岸坍塌、部分農田被毀,經濟損失逐年增大,嚴重影響沿河群眾的正常生產。率水河防洪能力偏低,防洪保護區(qū)的防洪標準達不到防洪規(guī)劃的要求,給人民生命財產及社會經
18可行性研究報告濟的發(fā)展造成很大的影響,須對河道進行徹底的整治,解決河道兩岸的防洪問題已勢在必行。
(4)生態(tài)修復機制遭到破壞,恢復健康的生態(tài)機制勢在必行
率水河河道由于近年來人為活動的干擾,生產和生活活動產生大量的污染物,上游大規(guī)模的建設,河道緩沖帶生態(tài)緩沖功能喪失,致使河道產流機制遭到破壞。同時農田面源污染物也嚴重影響著整個污染物凈化與清水養(yǎng)護區(qū)水質,受到人類活動污染的水直接入河,使河水污染嚴重;入河水水質較差,污染新安江流域水體。
為了保證xx鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)河流水質,維持鎮(zhèn)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),生態(tài)機制修復已成為一項十分緊迫的任務。
因此,無論從新安江流域污染治理的總體目標出發(fā),還是從改善城市生態(tài)環(huán)境等角度著眼,本工程的建設都是非常必要而且十分迫切的。
3.2工程建設的可行性
由于工程沿線污染狀況嚴重,各級領導都對此十分重視。高度關注河流周邊的自然生態(tài)環(huán)境的保護。在嚴格控制沿途污水肆意排放的同時,提出應加強綜合治理,既要提高沿線防洪等級,又要杜絕沿線河流水質污染,改善周邊環(huán)境,在資金和政策上都作了相應的工作。
工程的實施完全符合城市總體規(guī)劃。(1)廣大人民群眾的迫切愿望
率水河為新安江流域內的重要河流。近年來鎮(zhèn)區(qū)水域出現(xiàn)水質惡化的趨勢,人們環(huán)境保護意識明顯加強,開始積極關注自己息息相關的生存環(huán)境和自然環(huán)境。人民迫切要求盡快采取有效措施保持鎮(zhèn)區(qū)水域優(yōu)良水質環(huán)境,愿意為治理各河道犧牲一定經濟利益,積極響應政
19可行性研究報告府號召,投身到環(huán)境的保護與治理中去。工程的實施完全符合新安江流域人民的共同心愿,政府和民眾均有保護和改善流域景觀生態(tài)環(huán)境的迫切要求,工程的實施能夠得到當?shù)厝罕姷拇罅χС帧?/p>
(2)積累了豐富的相關工程經驗
近幾年來,xx地區(qū)在河流、河道治理方面有很多成熟經驗,同時也提出了很多嶄新的先進理論。在河道生態(tài)治理方面的技術是完全可行的。
(3)具備了工程實施條件
工程所在地近幾年來社會經濟飛速發(fā)展,交通便利,具備完善的交通、運輸、供電、材料供應等外部協(xié)作條件,因此本工程具備了充分的實施條件。
綜上所述,廣大人民的積極參與和支持、各級人民政府的高度重視和支持以及扎實的科學技術基礎,這些都為本工程的實施提供了必要條件。
20可行性研究報告
第4章工程規(guī)模、拆遷征地及施工條件論證4.1工程規(guī)模及標準(1)河道整治工程
工程規(guī)模:治理長度13.17km(樁號0+000,13+170);工程等級建設標準:率水河段為。等;堤岸建設標準:率水河段為4級。(2)渠道生態(tài)清淤工程
3工程規(guī)模:清淤工程量50.56萬m;工程標準:清淤深度為0.5~1.5m,超寬和超深分別控制在0.2m和0.1m。(3)生態(tài)修復工程
工程規(guī)模:修復面積658835。;(4)配套截污管道工程2工程規(guī)模:收水范圍內建設用地共,km,污水日收集量約,萬m。,污水管,km;工程標準:比流量,l/soha計算污水量。
4.2征地拆遷范圍論證
根據(jù)現(xiàn)場調查,本項目的實施不用移民,但是工程實施需要征用土地。a)征地范圍
根據(jù)xx省實施《中華人民共和國河道管理條例》等規(guī)范,工程征地主要包括河道開挖及建筑物建設征地及施工中臨時租用地等。
b)征用地數(shù)量
本工程共需征占地,畝,其中。工程永久征地,畝;臨時用地,畝。21可行性研究報告1)永久征地
本工程永久征地新建防洪墻、拆除原有堤防重建防洪墻的征地范圍為堤腳至墻后填筑邊界及管理用地(護堤地)之間。主要包括:(1)防洪墻及人行便道占壓用地(2)護堤地
為確保堤防安全運行,需對堤防內外土地確定一定的范圍予以征用,該范圍內所占土地即為護堤地,在此范圍內的征地屬永久征地
2)臨時用地
本工程施工占地主要為施工布置占地,施工布置占地共,畝,右岸,畝、左岸,畝,為臨時用地。
4.3建筑材料、交通運輸及主要施工條件論證
本工程需要的天然建筑材料主要有。塊石、條石、碎石、黃砂和堤防(護岸)回填料等。本項目充分考慮山區(qū)石料豐富的優(yōu)勢,如堤防、防洪墻回填料采用河道中清淤的天然砂卵石統(tǒng)料,碎石、塊石、條石、黃砂等均可就地取材或在山區(qū)開采。xx鎮(zhèn)石料豐富,碎石以石嶺組紫色安山巖為主,破碎加工后質量良好,塊石、條石則分布于洪琴組粉砂巖和泥質粉砂巖中,以采石場為堤岸建設的石料場。
黃砂主要分布于率水河道中,為河床沖積的清水砂,蘊藏豐富,質地良好,能滿足砌筑質量要求。
工程對外交通極為便利,沿河有濱江大道連接數(shù)條城鎮(zhèn)公路。工程線路較長,施工場地開闊,有利于施工布置。此外,水電供應均可到位。
22可行性研究報告第5章工程設計內容
本次工程設計內容包括河道整治方案設計、河道生態(tài)清淤設計、生態(tài)修復工程設計和配套截污管道設計。
5.1河道整治方案設計5.1.1方案設計基本原則
為此,本次xx縣xx鎮(zhèn)水環(huán)境綜合治理工程需統(tǒng)籌考慮城市總體布局與水系功能的關系,妥善處理生態(tài)、環(huán)境保護、市政工程之間的關系,遵循整體性原則,兼顧水體、岸線、濱水空間功能協(xié)調,體現(xiàn)生態(tài)優(yōu)先原則,堅持人與自然和諧為本,堅持可持續(xù)發(fā)展原則,處理好河道整治與生態(tài)環(huán)境建設的管理的關系,實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置和高效永續(xù)利用,實現(xiàn)人口、資源、環(huán)境和經濟協(xié)調發(fā)展,真正體現(xiàn)“安全、資源、環(huán)境、生態(tài)”四位一體的現(xiàn)代城市水務理念。
5.1.1.1工程等級及防洪標準
根據(jù)《xx縣xx鎮(zhèn)總體規(guī)劃》(2011—2030)及《xx縣中小河流治理規(guī)劃》xx鎮(zhèn)(率水河段)采用20年一遇防洪標準,相應的水工建筑物等級為。等4級。
5.1.1.2設計水位與堤頂高程的確定a)設計水位
河道水位的變化直接影響防洪工程的規(guī)模,因此在河道整治工程中水面線的推算尤為重要。設計水面線是防洪工程建設的基本依據(jù),設計洪水位用于確定工程頂部高程。
1)、計算方法及參數(shù)23可行性研究報告(1)計算公式
河道水位的變化直接影響防洪工程的規(guī)模,因此在河道整治工程中水面線的推算尤為重要。設計水面線是防洪工程建設的基本依據(jù),設計洪水位用于確定工程頂部高程。
采用《水工手冊》推薦的河道水面線推算公式,即伯努里方程:22vv上下
2g2gz+α=z+α+h上上w式中:z、v———上游斷面的水位、流速上上z、v———下游斷面的水位、流速下下h=h+h———兩斷面間水頭損失wyjh=jΔl———沿程水頭損失y_2vj=——沿程摩阻坡度_2εr_v、ε———兩斷面平均流速、平均流速系數(shù)_r———平均水力半徑Δl———兩斷面間距
22vv下上h=ε局部水頭損失j2g2g(2)設計流量、大斷面資料及糙率選取
率水干流上有xx、月潭的實測洪峰流量統(tǒng)計資料,各主要斷面按面積比擬法推求設計洪水洪峰流量。依據(jù)xx市水電勘測設計院設計的《xx省xx縣中小河流治理規(guī)劃》(2009年)可知率水河各河段的設計洪水位,具體見下表5.1-1表5.1-1率水各段主要控制斷面特征值及設計洪水成果表
3設計洪水,m/s,序集水面積河段長度河段名稱控制斷面2號,km,,km,10年一遇20年一遇
24可行性研究報告
xx水文121146.29951143xx段站25777521152430溪口段溪口
根據(jù)率水干流上的xx、月潭水文站的水文資料,按20年一遇設計洪水的洪峰流量、河寬及河道坡降推算出xx水文站控制斷面的設計洪水位為188.89m。。率水河段按規(guī)劃河道安全泄量(設計洪峰流量)、堤距和河底坡降,利用水流能量平衡方程以xx水文站控制斷面(本次設計樁號0+000)為控制斷面進行推算。規(guī)劃堤距30,50m,河道坡降0.51‰。
本次規(guī)劃率水河段整治長度約13.17km。根據(jù)1。1000地形圖,計算選用了23個斷面。參照《xx市中心XX縣區(qū)防洪近期工程可行性研究報告》及其批復文件,率水河道糙率取0.033。
2)、水面線推算成果
根據(jù)上述流量、斷面及糙率推算率水河水面線成果見表5.1-2。表5.1-2率水河段河道設計水面線推算成果流段長河道坡降
序號樁號河底高程(m)p=5%備注(m)j,‰,
188.8910+000183.17188.5820+600182.866000.51‰187.930.51‰31+200182.211200187.610.51‰41+800181.891800187.310.51‰52+400181.5924000.51‰187.0163+000181.29300025可行性研究報告
186.70.51‰73+600180.983600186.390.51‰84+200180.674200186.090.51‰94+800180.3748000.51‰185.78105+400180.065400185.480.51‰116+000179.7660000.51‰185.17126+600179.456600184.860.51‰137+200179.1472000.51‰184.56147+800178.847800184.250.51‰158+400178.538400183.950.51‰169+000178.239000183.640.51‰179+600177.929600183.330.51‰1810+200177.6110200183.030.51‰1910+800177.3110800182.730.51‰2011+400177.0111400182.410.51‰2112+000176.6912000182.10.51‰2212+600176.3812600181.810.51‰2313+170176.0913170b)堤(墻)頂高程
本工程堤岸建設應與人行道建設緊密結合,并保證與已建堤岸的
堤頂連接順暢,繼而確定本工程的堤(墻)頂高程。本工程堤防級別為4級水工建筑物,按照《堤防工程設計規(guī)范》
(gb50286-98)和《城市防洪工程設計規(guī)范》(cjj50-92)中的有關26可行性研究報告
規(guī)定,堤(墻)頂高程應按設計洪水位加堤(墻)頂超高確定。1)堤(墻)頂超高計算公式為:y=r+e+ap式中:y——堤(墻)頂超高(m);r——設計波浪爬高(m);pe——設計風壅增水高度(m);a——安全加高(m),按允許越浪考慮,4級堤防取a=0.3m。
根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(gb50286-98)中附錄c,堤(墻)頂超高中有關各項分別計算如下:
(1)風壅增水高度計算公式為:e=-6式中:k——綜合摩阻系數(shù),取k=3.6×10;
v——設計風速,采用歷年汛期最大風速平均值的1.5倍,v=1.5=23.25m/s;f——由計算點逆風向量到對岸的距離,f=180m;d——水域的平均水深,率水d=5.7m,
β——風向與垂直于堤軸線的法線的夾角,β=0。,cosβ=1。經計算,率水河e=0.002m;(2)波浪爬高r,根據(jù)堤段實際情況,本工程堤岸采取鋼絲石籠護岸,率水河迎水坡斜坡坡率為1:0.20,即率水河m=0.20。
波浪爬高按下式計算:
式中:r——累積頻率為p的波浪爬高(m);,——堤前波浪的平均波高(m),27可行性研究報告
經計算,率水河=0.158m;k——斜坡的糙率及滲透性系數(shù),查表c.3.1-1,砌石護面取k。。=0.8;
k——經驗系數(shù),查表c.3.1—2,k=1.137;,,k——爬高累積頻率換算系數(shù),由查表c.3.1-3,其中p=13%,(按允許越浪考慮),k=1.54;,
r——無風情況下,光滑不透水護面(k=1)、=1m時的爬高。0值,按《堤防設計規(guī)范》(gb50286-98)表c.3.1—4,確定,r=1.324。0經計算,率水河r=0.212m。p(3)堤(墻)頂超高
根據(jù)以上計算結果,本工程率水河堤岸堤(墻)頂超高計算值為y=0.002+0.212+0.3=0.514。
2)堤(墻)頂高程的確定
本工程位于xx鎮(zhèn)區(qū),為保證與已建堤岸的堤頂連接順暢,確定本工程堤岸近期防洪標準的堤(墻)頂高程。保持與已實施及正在實施堤段的一致性,參考上下游已建堤防,堤(墻)頂超高率水河為0.514,因此,本工程率水河堤頂超高取0.6m。
5.1.1.3抗震設防標準a)地基特性及設計參數(shù)
設計堤防擋墻基礎座落于粘土上,塊度0.3,0.7m。允許承載力[r]=140,300kpa。
b)地震基本烈度
按照《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(1。400萬)》(gb18306—2001),本工程區(qū)域地震動峰值加速度為0.05g,動反應譜特征周期為0.35s。
28可行性研究報告
根據(jù)《地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表》,本工程區(qū)域相對應的地震基本烈度為。度,設計烈度為。度時,建筑物可不進行抗震計算。
5.1.2堤岸工程
設計取此段的相關理由闡述見2.4.1項目區(qū)現(xiàn)狀闡述。
5.1.2.1堤岸線布置及堤距
a)堤岸線布設原則
堤岸線的選擇和布置,應在河道過水斷面滿足設計洪水安全通過的前提下,根據(jù)城市總體規(guī)劃要求統(tǒng)一進行,按被保護區(qū)的范圍確定總的走向。本防洪工程堤線布置遵循下列原則:。河道堤岸線與河勢流向相適應;。堤(岸)線力求平順,各堤段平緩連接,不得采用折線和急彎,以保持良好的水流流態(tài)和優(yōu)美的線型。
。堤防、護岸工程盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形,修筑在比較穩(wěn)定的灘岸上,留有適當寬度的灘地,盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強透水地基;。堤岸的轉彎半徑應盡量可能大些,一般取5~8倍的設計水面寬;。堤岸線宜選擇在較高的地帶上,可增強堤自身的穩(wěn)定程度和節(jié)約土石方工程量;。正確處理好土地利用與規(guī)劃堤距的關系,滿足規(guī)劃河道紅線要求,堤岸線不得侵占河道。
b)堤防線路布置及堤距29可行性研究報告
從xx鎮(zhèn)水文站(中心樁號0+000)起至樁號1+500段長1.5km堤防,堤岸線按50m堤距布置;自樁號1+500起至樁號8+000處長6.5km堤防,堤岸線按40m堤距布置;自樁號8+000起至樁號11+800處長3.8km堤防,堤岸線按50m堤距布置;自樁號11+800起至樁號13+170處長1.37km堤防,堤岸線按40m堤距布置。堤線布置見河道平面布置詳圖。
5.1.2.2河道典型橫斷面設計a)河道比降
設計范圍內現(xiàn)狀率水河河道平均坡降為0.51‰,但河床橫向淤積,主河槽走向擺動較大,河道過水斷面減小很多。
b)設計原則(1)河道斷面的設計要與平面形態(tài)通盤考慮。
(2)根據(jù)平面形態(tài)變化和河流特點,可改變護岸的坡度,富于變化。(3)河道橫斷面不必拘泥于左右對稱。
(4)生態(tài)護岸應滿足河道功能,首先是穩(wěn)定要求,并降低工程造價;(5)盡量減少剛性結構,增強護岸在視覺中的“軟效果”,美化工程環(huán)境;(6)進行水文分析,確定水位變幅范圍,結合植物調差結果,選擇不用區(qū)域和部位的合適的植物;(7)盡量采用自然的材料,避免二次環(huán)境污染;(8)布置建筑物時考慮人們的親水要求
堤防橫斷面設計時,需要重點考慮與地形的結合,以避免堤防填30可行性研究報告
筑時“大填大挖”的現(xiàn)象。
河道堤岸結構型式分別按整體為重力墻式斷面和復式斷面兩種結構進行比選設計。
5.1.2.3堤防斷面比選5.1.2.3.1重力墻式堤防a)堤岸結構形式
根據(jù)測量地形和勘察地質資料,河道護坡結構根據(jù)計算流速及土體抗沖能力確定。河道采用重力墻式堤防作為比選方案之一進行設計。
本次治理河道總長約13.17km,本次設計護岸為率水河段(樁號0+000~13+170)左右岸。護岸總長26.34km。本工程堤防護岸型之一采用重力式漿砌石。墻頂高程按各點設計洪水位加0.1m安全加高值確定,另在防洪墻頂加0.2m厚的c20混凝土壓頂。重力墻坡度1:0.2,墻身砌體強度等級采用m10,基礎設厚0.6m的c20混凝土底板。防洪墻結構典型設計圖詳見圖冊hjzl―sg―01。
河道堤防典型斷面圖31可行性研究報告b)堤岸穩(wěn)定計算及分析1)計算指標選定
根據(jù)有關規(guī)范及本工程地質勘察報告,選定砌塊石砌體容重為
33321.3kn/m,砼容重24.2kn/m,鋼筋砼容重為24.7kn/m。以強風化基巖作為持力層,基底滑動磨擦系數(shù)f=0.56。
堤后(墻背)回填天然粘土統(tǒng)料,夯(壓)實后,其內摩擦角=30。,23凝聚力c=90,100kn/m,飽和容重為18n/m,堤頂計算活荷載為2q=4kn/m。粘性土允許承載力[r]=140,300kpa。2)荷載及荷載組合
作用于擋土墻上的荷載可分為基本荷載和特殊荷載兩類?;竞奢d包括:自重;設計洪水位時的靜水壓力、揚壓力及風浪壓力;土壓力以及其他出現(xiàn)機會較多的荷載;特殊荷載包括:其它出現(xiàn)機會較少的荷載。其中自重應包括結構自重、填料重等;揚壓力包括浮托力和滲透壓力,滲透壓力采用滲徑系數(shù)法計算;土壓力按主動土壓力計算。
本工程采用庫倫公式計算主動土壓力,計算公式為:1e=。γ。h。(h+2h)。k02qh=0γ2cosφαk=sinφ+δsinφβ22cosαcoosα+δ1+cosα+δcosαβ式中:e——庫倫主動土壓力(kn);k——庫倫主動土壓力系數(shù);3γ——填土的容重(kn/m);h——墻背填土高度(m);2q——均布荷載(kn/m);32可行性研究報告
h——外荷等代土層高度(m);0φ——填土的內摩擦角(度);α——墻背與豎直線所成的傾角(度);δ——外摩擦角,填土與墻背之間的摩擦角(度);β——填土表面與水平線所成的坡度(度)。
擋土墻設計的荷載組合可分為正常情況和非常情況兩類。正常情況由基本荷載組合,非常情況由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組合。根據(jù)本工程的具體情況,選擇以下兩組荷載組合作為最不利情況:。完建期(墻背回填、無水),為正常情況,即正常運用條件;。設計非灌溉期(根據(jù)墻后填料為砂卵石料及墻身設排水孔情況,按墻內、外水位差2.0m考慮),為非常情況,即非常運用條件。
3)穩(wěn)定及應力計算根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(gb50286—98)的規(guī)定,巖基上防洪墻穩(wěn)定計算包括抗滑穩(wěn)定、抗傾穩(wěn)定和基底應力計算。本工程防洪墻采用重力式,防洪墻高度范圍為6.5m。選取擋墻高度最高斷面進行穩(wěn)定計算。
4)抗滑穩(wěn)定計算f,w,k,cp,式中。k——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);c。w——作用于墻體上的全部垂直力的總和(kn);。p——作用于墻體上的全部水平力的總和(kn);f——基底面與地基之間摩擦系數(shù)。
允許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取值。根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(gb50286-98)規(guī)定,。級建筑物巖基上抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值
33可行性研究報告
[k],在正常運用條件下為1.20,非常運用條件下為1.05。c5)抗傾覆穩(wěn)定計算m,vk,0m,h式中:k——抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù);0。m——作用于墻身各力對墻前趾的抗傾覆力矩(kn。m);v。m——作用于墻身各力對墻趾的傾覆力矩(kn。m)。h允許抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)取值:根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(gb50286-98)規(guī)定,。級建筑物,防洪墻抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)允許值[k],在正常運用條件下為1.45,非常運用條件下為1.35。06)計算成果及分析根據(jù)計算,漿砌石重力式護岸抗滑穩(wěn)定和抗傾穩(wěn)定成果見表5.1-
4、5.1-5,由表可見防洪墻抗滑和抗傾均可以滿足規(guī)范要求。
表5.1,4防洪墻穩(wěn)定計算成果表抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)工況計算值允許值計算值允許值1.321.201.621.45完建期水位驟降期1.181.051.511.35表5.1,5防洪堤工程量表23堤岸工程量數(shù)量,m/m,備注挖方,運輸距離5km以內解決,填方,買土~運距10-20km,漿砌石m10混凝土底板c20素矼c155.1.2.3.2復式斷面堤防34可行性研究報告
河道斷面結構根據(jù)計算流速及土體抗沖能力確定,選用復式斷面作為方案之一,根據(jù)水力學整體計算分析結果。河道斷面采用復式斷面,因此河道不采取全范圍的護砌,即4m以下的部分設置成漿砌石或者生態(tài)袋擋墻結構,4m以上的部分采用生態(tài)護坡的型式進行整體設計。為保證安全,采取以下工程措施:(1)根據(jù)彎道環(huán)流的理論,在凹岸為水流沖刷部位,而凸岸水流作用較弱,因此可根據(jù)河道平面走向,在河道凹岸水下部分、流速變動區(qū)域采用護砌結構,保證洪水作用下水土不流失。(2)在設置蓄水構筑物的范圍采用護砌結構,已形成抗沖節(jié)點。除以上位置,在河底凸岸、順直段均不考慮護砌。(a)復式斷面型式
(1)對河道堤線位置的現(xiàn)狀地形較低的區(qū)域設置漿砌防洪堤,護坡采用生態(tài)護坡,邊坡坡度1:
3.0~1:
4.0,適用于樁號0+000~1+100段河道。本斷面突出自然、生態(tài)的特點,不提倡有人進入。
35可行性研究報告
表5.1,6護岸穩(wěn)定計算成果表
抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)工況計算值允許值計算值允許值1.431.251.701.50完建期1.261.101.631.40水位驟降期
(2)對現(xiàn)狀堤岸薄弱段的區(qū)域,斷面采用鋼絲石籠防洪堤+植被生態(tài)護坡,適用于樁號1+100~2+300、2+900~4+300、5+600~6+700、7+300~11+100段區(qū)域的河道。植被生態(tài)護坡采用三位土工網(wǎng)格中種植植物的型式。植物選擇包括土生植物,草,灌叢,花卉,藤蔓等。生態(tài)措施種植可用水噴,刷層,移栽,或種子等。
表5.1,7樁號2+600~7+500段護岸(不含樁號5+100~5+700段右岸)穩(wěn)定計算成果表
抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)工況
計算值允許值計算值允許值1.311.201.621.45完建期1.211.051.411.35水位驟降期
(3)對與居民聚集地較近的區(qū)域,斷面采用生態(tài)袋護岸+植被生態(tài)護坡,適用于樁號2+300~2+900、4+300~5+600、6+700~7+300段的河道。這種渠道擴大了渠道的水域面積,有利于保養(yǎng)渠道的自然生態(tài)屬性。在生態(tài)袋護岸上可以生長一些水生植物,避免了傳統(tǒng)的硬質
36可行性研究報告
護岸既不美觀,也不生態(tài)的特點。而且在水中的水生植物可以起到吸附水中的有機物,起到凈化水體的作用。
表5.1,8護岸穩(wěn)定計算成果表
抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)工況計算值允許值計算值允許值1.511.251.621.50完建期水位驟降期1.311.101.361.40(4)對現(xiàn)狀堤岸現(xiàn)狀良好的區(qū)域,斷面采用現(xiàn)狀原有護岸和植被生態(tài)護坡,適用于樁號11+900~13+170段的渠道斷面。有利于保養(yǎng)渠道的自然生態(tài)屬性。而且在水中的水生植物可以起到吸附水中的有機物,起到凈化水體的作用。
表5.1,9堤防穩(wěn)定計算成果表
抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)工況計算值允許值計算值允許值1.391.251.651.50完建期1.231.001.611.40水位驟降期37可行性研究報告
(b)復式斷面中生態(tài)護坡的設計(1)護坡類型的選擇
生態(tài)護坡的設計主要從人與自然和諧共處的設計理念出發(fā),在滿足工程安全的前提下,充分考慮植物、土壤、動物及微生物的生存的空隙空間,將生態(tài)學原理納入工程結構設計中,將其設計為多空隙結構,確保生物的生育環(huán)境,恢復護坡生物多樣性,最終達到提高河流自凈能力、滯洪補枯、透水性強的生態(tài)材料進行設計。
本次治理河道段水岸環(huán)境是一個敏感的天然生態(tài)環(huán)境。這里自然活動頻繁,包括季節(jié)性的洪水活動以及河流水位的漲落;還是人類與動植物的特殊棲息地,并擁有特殊的天然水岸景觀,特別是該河流水位的落差區(qū)間與河堤,都具有各自與眾不同的特點。這些自然界的天然活動與天然景觀之間都具有密不可分的關聯(lián),因此,本次生態(tài)護坡的設計與施工上應特別注意對這些天然環(huán)境的保存與加強,并避免產生負面的影響。在河道基地開發(fā)中特別關鍵的兩點分別是水岸的處理與水體質量的保持。項目的規(guī)劃原則是盡量減少環(huán)境的破壞,并得用各種有效適用的水體系統(tǒng)來提升水岸環(huán)境質量。
因此,本次治理河道生態(tài)護坡規(guī)劃的原則必然要涉及整個城鎮(zhèn)環(huán)境,比如,必須保證城市雨水污水處理系統(tǒng)的質量,雨水和污水的排放不能直接流入河流中;擁有足夠的環(huán)境緩沖帶;合格的水文質量的維護措施與設備等。
根據(jù)生態(tài)護坡設計的基本資料、基本設計原則和生態(tài)要求,結合該段河道形態(tài)的設計確定、常水水水位、枯水水位、工程總體布置和工程區(qū)域內地質條件、現(xiàn)場施工條件、以及周邊用地功能定位,按照“生態(tài)工程學”的理念,護坡的形式可采用三種:。自然型護坡、。親
38可行性研究報告
水型護坡,。強化型護坡。(2)生態(tài)護坡材料的選擇
該段河道生態(tài)護坡材料的選擇按照透水性、穩(wěn)定安全性、施工簡易性、利用植物生長等原則,選擇生態(tài)和安全材料。采用的護坡材料主要有透水石籠、生態(tài)袋(內裝利于植物生長的培植土)、活體樁(活體竹、木)、植物(水生、草本、灌木及喬木)等。
1)植物。植物護坡是利用植被根系涵水固土的原理穩(wěn)定堤坡、修復生態(tài)的一種技術。植物護坡的功能主要通過深根的錨固作用、淺根的加筋作用、降低坡面土體孔隙水壓力及削弱濺蝕等方式得以實現(xiàn)。
選擇的植物有固土草本植物、水生植物(美人蕉、千屈菜、菖蒲、水蔥等)。2)三維土工網(wǎng)墊:三維土工網(wǎng)墊護岸技術是在普通植物護岸易遭受強降雨和水流沖刷,引起邊坡失穩(wěn)和滑塌的基礎上發(fā)展起來的。其結構包括基礎層和網(wǎng)包層:基礎層是一種經拉伸后的平面網(wǎng),以穩(wěn)定網(wǎng)墊的尺寸和形狀,并形成底平網(wǎng);網(wǎng)包層是一種經熱變形后呈有規(guī)律波浪形的凹凸網(wǎng)?;A層和網(wǎng)包層網(wǎng)格間的經緯線交錯排布粘結,形成立體拱形隆起的三維結構,質地疏松、柔韌,使網(wǎng)具有合適的高度和空間,可充填泥土。三維土工網(wǎng)墊具有固土性能優(yōu)良、消能作用明顯、護砌強度較高等特點。
研究表明,三維土工網(wǎng)墊護岸邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時,能承受小雨的沖刷;覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷;待植物生長茂盛時,能抵抗6m/s水流速度的沖刷達50h,為一般草皮的2倍多。
3)透水石籠:透水石籠不僅可以解決本工程拆除產生的棄料,39可行性研究報告
而且和砂石、土壤相互摻和提供動植物生息空間,增加透水性,并起到滯洪補枯的作用,施工簡單、易行。
4)植生型混凝土。植生型混凝土主要由多孔混凝土,含土壤、保水劑和緩釋肥等物質的適生材料及表層土組成,其中多孔混凝土由粗骨料、低堿水泥、適量的細料拌制而成,是植被混凝土的骨架。
植生型混凝土應用在護坡時,可使安全護砌與生態(tài)治理有機結合起來,再造由水、草共同構成的水環(huán)境;還可降低護砌材料表面溫度及增加護砌材料表面透水透氣性,減少熱島效應及提高濕熱交換能力,生態(tài)環(huán)境功能顯著。
以上各種護坡材料比較如下表:表5.1-10護坡材料比較
特性植物護坡三維土工網(wǎng)墊護坡石籠護岸植生型混凝土護岸護砌強度低較低高高抗沖刷能力一般較好好好抗淘洗能力一般較好好較好植被覆蓋率,80,,80,,60,,60,景觀效果好好較好較好生態(tài)效果好好較好較好工程造價低一般較高較高使用建議上部邊坡使用邊坡使用不推薦不推薦
,3,生態(tài)護坡寬度的選取
此段河道的植物護岸和三維土工網(wǎng)墊護坡在整個河道兩岸的護坡中使用,根據(jù)治理河道段常水位情況表。又據(jù)實地考察,該段河道護坡寬度在9,16左右。因此,對于沒有護砌的護岸其寬度在16m,有漿砌石和鋼絲石籠護坡工程的寬度可選擇8m。
(4)計算成果及分析
根據(jù)計算,復式斷面護岸抗滑穩(wěn)定和抗傾穩(wěn)定成果分別見表40可行性研究報告
5.1-
6、5.1-
7、5.1-8和5.1-9,由表可見防洪墻抗滑和抗傾均可以滿足規(guī)范要求。
5.1,11主要工程量表23數(shù)量單位,m/m,備注
3m挖方,運輸距離5km以內解決,3m填方314080m漿砌石m103225390m鋼絲石籠330960m混凝土底板c2033947m素矼c153混凝土支護c201785m290060m生態(tài)袋2342418m三維土工格網(wǎng)2308910m生態(tài)植物5.1.2.4兩種堤防結構比較以下是兩個護岸技術經濟比選表:表5.1-12漿砌石斷面堤岸和復式斷面堤岸技術經濟對比表經濟技術比選表漿砌石斷面堤岸復式斷面堤岸護砌強度高高較低抗沖刷能力好較好抗淘洗能力好較好植被覆蓋率無,60,景觀效果不好好生態(tài)效果好較好使用建議不推薦使用
對于本次治理河道堤岸,重力式堤岸和復式斷面堤岸都能滿足要求。前者的優(yōu)點是施工方法簡單易操作,但隔絕了河道內生物與土體的交換,不利用生物的生長,同時需大量的水泥和石料,開山取石,不利于取材地的水土保持。后者體現(xiàn)了生態(tài)概念,使用少量漿砌石能防沖刷,復式斷面護坡用土可以使用就地多余土料,種植植物體現(xiàn)了生態(tài)的概念,削減污染物入河量,防止水土流失,符合國家大政方針,
41可行性研究報告
堤岸初期需要人員維護和管理。根據(jù)現(xiàn)狀和經濟技術比選河道堤岸型式采用復式斷面堤岸。
表5.1-13復式斷面堤岸使用情況一覽表河段護岸護坡形式各斷面工程量
33設計水位標高低挖方xxm,填方xxm,漿砌石3的區(qū)域設置漿砌m10:14080m,三維土工格網(wǎng)樁號0+000~1+100段22石護岸~護坡采33000m,生態(tài)植物33000m,底
23用植被生態(tài)護坡板修復3960m,素砼660m對現(xiàn)狀堤岸薄弱33樁號1+100~2+300、挖方xxm,填方xxm,鋼絲石段的區(qū)域~斷面32+900~4+300、籠225390m,三維土工格網(wǎng)采用鋼絲石籠防225+600~6+700、231260m,生態(tài)植物231260m,洪堤+植被生態(tài)237+300~11+100段底板修復27000m,素砼3287m護坡
對與居民聚集地33挖方xxm,填方xxm~生態(tài)袋樁號2+300~2+900、較近的區(qū)域~斷2290060m,三維土工格網(wǎng)60378m,4+300~5+600、面采用生態(tài)袋護2生態(tài)植物42140m,混凝土支護6+700~7+300段岸+植被生態(tài)護3c20:1150m坡
對現(xiàn)狀堤岸現(xiàn)狀
3良好的區(qū)域~斷挖方xxm,填方xxm3,三維土
2樁號11+900~13+170段面采用現(xiàn)狀原有工格網(wǎng)17780m,生態(tài)植物1241023護岸和植被生態(tài)m,混凝土支護c20::635m護坡~
5.2河道生態(tài)清淤工程
由于xx鎮(zhèn)段率水河河道兩岸高灘淤泥,有礙觀瞻,極大地影響了河道的水體質量。同時,由于淤積泥沙的存在,削弱了河道的輸水能力,抬高了流量的洪水位,使得沿岸堤防高度存在隱患。同時河道中底泥的污染層中存在大量氮磷營養(yǎng)鹽污染物,有必要徹底清除。
若此次河道污染底泥不疏浚,將會造成河道本段及下游入新安江水質的污染,以及河道淤積對下游防洪行洪安全造成影響,因此根據(jù)現(xiàn)狀情況分析,此次河道清淤勢在必行。
為配合截污及未來河道補水工程,鞏固和提高xx鎮(zhèn)水環(huán)境綜合整治效果,逐步從根本上消除河道自身的污染源,必須對率水河xx42可行性研究報告鎮(zhèn)段已污染河床進行河道底泥清淤。同時通過河道清淤使河道容水量增大,提高泄洪排水能力。
5.2.1河道清淤工程量
本次治理河道總長度約13.17km。清淤率水河xx鎮(zhèn)段13.17km(樁號0+000,13+170),該段河道平均挖槽寬度約20,60m,設計河道縱坡0.51‰。其中對項目中橋梁上下游各50m河段不實施清淤,同時注意對堤壩等構筑物的防護。
由于疏浚施工精度受氣象、水文、疏挖機械設備等因素影響,不可能像陸地土石方開挖那樣準確,根據(jù)交通部《疏浚工程技術規(guī)范》,為保證達到設計要求,允許施工單位在合理范圍內超挖。根據(jù)現(xiàn)場調查,河道淤泥分布厚度一般0.50m,
1.50m。
目前隨著疏挖機械的革新和儀表精度的提高以及清淤理念的變化,本工程采用環(huán)保清淤技術,平均挖深1.0m。
1)計算參數(shù)底泥挖深取1.00m;2)計算方法
采用斷面法,其計算公式如下:v=ai*li其中:3v:開挖土方量,m2ai:清污開挖斷面積,mli:代表斷面長度,m3)計算清淤工程量
本次清淤河道總長13.17km,計算成果見表5.2-1,計算疏挖工程43可行性研究報告3量為50.56萬m。表5.2-1計算疏浚工程量表
設計開挖序分本段長度平均開挖溝槽寬度樁號工程量(萬號段,m,厚度,m,,m,3m)114501.2508.71段0+000,k1+450k1+450,210501.0404.22段k2+500k2+500,323000.8407.363段k4+800k4+800,423000.8407.364段k7+100k7+100,55段20001.0459.0k9+100k9+100,69000.8402.886段k10+000k10+000,711501.0404.67段k11+150k11+150,820200.8406.468段k13+170合9850.56計
5.2.2清淤實施方案說明
率水段河道底泥以砂石為主,河道斷面較寬,開挖深度較大,結合河道挖深高度原則上采用機械施工,開挖的泥土兩側取土坑或堆填就地消化。
5.2.3清淤施工
根據(jù)現(xiàn)場施工工況,適合的挖泥機械設備有兩種。一是較為原始、設備簡單、因價格便宜而廣泛使用的水利沖挖機組(即泥漿泵組),另一種設備為芬蘭阿克邁克公司“水王”classic.多用途兩粞挖泥船,見圖5-1。
44可行性研究報告
圖5-1水王多用途兩棲挖泥船
泥漿泵組一般由發(fā)電機、輸電電纜、泥漿泵、輔助清水泵、高壓水槍、排泥管、消防水龍等組成。施工時需在排水干塘條件下進行,需多人協(xié)作進行,一般需將疏挖區(qū)分成多塊區(qū)域,分塊作業(yè)。施工時,泥泵固定不移動,采用高壓水槍在泥漿泵周邊切割底泥,使其稀釋成泥漿,并將泥漿驅趕到泥漿泵處,由泥漿泵將泥漿吸送到管道中進行輸送。當泥漿泵周邊底泥清除完成后,將泥漿泵移至新的區(qū)域繼續(xù)施工。當輸送距離較遠時,中間還可架設接力泵站。
第三種方式是將河道分段筑壩(壩間距約500—600m)壩內積水排干或導流,河床露出后,由挖掘機械進行施工。
“水王”classic多用途挖泥船為小型工程船舶,由一人操作,可獨立完成裝卸車,既可在水中漂浮狀態(tài)行走和施工,也可在灘地進行作業(yè),該船各種配件豐富,不僅有接力泵站,還有不同類型的標準組件,如圖5-2,通過更換不同的標準組件即可完成反鏟、泥泵絞吸、打樁、清除水草等作業(yè)。
絞吸泵站泵斗濾斗45可行性研究報告
硬接抓斗平口鏟斗硬土鏟斗耙子打樁器圖5-2水王多用途兩棲挖泥船標準設備組件
針對本項目,上述三種設備優(yōu)弱勢比較如表5.2-2所示。
表5.2-2污染底泥疏挖設備優(yōu)弱勢比較表比較項水王多用途兩棲筑壩抽水后機械挖掘泥漿泵組目挖泥船和人工配合清淤法
1、對水深要求干塘施工~需進行既可干塘施工~也可要求干塘施工~需進要求抽排水作業(yè)帶水施工行抽排水作業(yè)
全機械~單人操作~
2、人員勞設備簡陋~現(xiàn)場施工人設備簡陋~現(xiàn)場施工有較為舒適的操作動強度和數(shù)較多~露天作業(yè)~勞人數(shù)較多~半機械作臺~勞動強度低~安勞動安全動強度大~安全性差業(yè)~勞動強度一般全性好
1、無法施工~因而雨
1、全液壓~有獨立
3、能否適季相應時間利用率低可以施工~但雨季相機艙、駕駛室~施工應雨天施
2、所有設備均需防水應時間利用率低不受雨天影響工處理~否則易觸電和導致設備報廢
1、施工時~污染底
1、施工期間河底污染
1、施工期間河底污染泥僅少量暴露空氣底泥大面積露灘~會底泥大面積露灘~會產中~僅會產生少量惡產生較多惡臭~不利生較多惡臭~不利施工臭~容易稀釋消散施工人員附近居民的人員附近居民的身體
4、施工的
2、污染底泥隨挖隨身體健康健康環(huán)保性清~泥漿擴散面小~
2、泥漿擴
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