辋川河初步设计报告.doc

辋川河初步设计报告.doc 全国重点地区中小河流治理项目 陕西省蓝田县灞河辋灞汇流段防洪工程 初步设计报告 陕西华秦水电工程咨询有限公司 二O一O年十月 1.综合说明 1.1工程概况 1.1.1绪论 蓝田县位于秦岭北麓，关中平原东南部，是古城西安的东南门户，县城距西安35公里。公元前379年始置蓝田县，迄今已有2370多年的历史，因境内盛产美玉而得名。县境东西长64公里，南北宽55公里，总面积1969平方公里，辖29个乡镇，519个行政村，总人口61万。 本次防洪工程位于灞河流域，灞河和辋川河汇流段，辋川河上。灞河发 2源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟，全长104km，流域面积2581km。灞河属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均气温13.3?，各年主导风向为西北风， 3平均风速1.6m/s，流域多年平均降雨量833.3mm，径流量4.96亿m，年平 3均含沙量4.43kg/m。其中辋川河是灞河的一条重要一级支流，位于北纬33?51′,34?08′，东经109?17′,109?36′，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。辋川河向北流经李家村、黄土砭至辋峪口出山，继续北流至蓝天县城西南汇入灞河。从峪口到入河口，沿河两岸村庄居民众多，特别是蓝关镇更为密集。蓝关镇辖区内的辋川河总长8.35km，镇政府所在地周边范围的河道长度6.5km，周边两岸共有村庄8个，耕地5000余亩大小，多个厂矿企业，是蓝天县经济发展的重要集镇，有着举足轻重的作用。受自然地理特征影响，洪水灾害一直是辋川河两岸的首要灾害，严重制约着该镇社会、经济及环境的可持续发展。 蓝天县水利局已委托西安市水利建筑勘测设计院对辋川河蓝关镇辖区范围有关区段编制了《灞河蓝田县城段综合治理工程可行性研究报告》，该 1 报告中已对辋川河治理了0.66km。 1.1.2本次初步设计治理的范围 本次蓝天县水利局委托我公司编制《蓝田县灞河 辋灞汇流段防洪工程初步设计报告》，工程治理范围是桥南石料厂至两河桥段，工程起点桩号以上游石料厂附近为起点中心桩号1+900到文刘坡村两河桥中心桩号5+256结束，治理天然河道长度3.36km。工程具体位置如图1.1.1。 2 图1.1.1 蓝田县灞河辋灞汇流段防洪工程地理位置图 3 1.2水文 1.2.1流域概况 2灞河发源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟，全长104km，流域面积2581km。灞河属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均气温13.3?，各年主导风向为西北风，平均风速1.6m/s，流域多年平均降雨量833.3mm，径流量4.96 33亿m，年平均含沙量4.43kg/m。其中辋川河是灞河的一条重要一级支流，位于北纬33?51′,34?08′，东经109?17′,109?36′，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部，俗称沙沟， 2素被视为辋川和的正源，沿程汇入18条小支流，流域面积为201.5km，流域平均高程1378.2m;西采峪源于红门寺东南的的六神沟东部，沿程汇入13 2条小支流，流域面积160.9km，流域平均高程1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称辋川河，辋川河向北流经李家村、黄土砭至辋峪口出山，继续北流 2至蓝天县城西南汇入灞河。流域面积534.1km，河流干流长度58.1km，平均 2高程1164.9m，比降19.1‰，河系类型为混合型，河网密度2.23km/km。工程区河道流域水系如图1.2.1。 1.2.2降雨径流特性 受东亚大陆季风气候影响，灞河流域内降水具有夏季大而集中，冬季 小的特点。7,,月降水量约占全年降水量的50%，12,2月降水量不足全年降水量的5%;河川径流年级变化大，年内分配不均匀。7,9月径流量约占全年径流的42%，10,6月占58%，12,2月仅占5.5%。 1.2.3暴雨洪水特性 灞河流域暴雨最早发生在4月，最迟到10月，但量级和强度较大的暴雨多发生在7,9月。一般长历时的暴雨;笼罩面积大，短历时暴雨强度大， 4 笼罩面积小;灞河流域峪口以上属山区性河流，由暴雨形成的洪水大多陡涨陡落，由于流域面积较小，雨锋和洪峰对应关系较好。 1.2.4泥沙特性 灞河泥沙-主要集中在汛期，7,9月输沙量占全年输沙量73.6%，而11,3月输沙量仅占年输沙量0.9%。 1.2.5洪水 灞河及其临近河流水文站较多，且观测时间较长。灞河以东的罗敷河上设有罗敷堡水文站;以西的沣河干流设有秦渡镇水文站，支流大峪河上设有大峪水文站;灞河干流下游有马渡王水文站、上有罗李村水文站。另外辋川河曾设有黄土砭水文站(资料年限1956,1958年)。鲸鱼沟设有高桥水文站(资料年限1948,1955年)。 本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料，和《西安市实用水文手册》上推荐的经验公式和推理公式，进行分析和比较，并参照其他设计文件，选出其中一种较为合理的结果，作为本次洪水计算的成果。经分析比较，以罗李村水文站作为参政站，用水文比拟法计算得到本次工程末点以上流域面积的洪峰，洪峰流量成果如表1.2.5.1 不同频率的设计洪峰流量计算成果表 3 表1.2.5.1 单位:m/s 统计参数 频率 项目 均值 C C/C 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 VSV 罗李村 300 1 3.5 2620 2290 1880 1570 1270 1060 891 629 项目区 308 2693 2353 1932 1613 1305 1089 916 646 5 图1.2.1 蓝田县灞河辋灞汇流段防洪工程流域水系图 1.3工程地质 1.3.1 地形地貌 工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓灞河谷地，地势南高北低，南部秦岭山地海拔高程800,2000m，河谷地区高程495,600m。辋峪河属灞河一级支流，自南向北在蓝田县汇入灞河。河谷呈“U”字型，河曲发育，深切黄土台塬和灞河三级阶地、二级阶地及基座，发育有一,三级阶地，阶地堆积物二元结构清楚，上部为黄土及黄土状壤土，下部为砂卵石层。 1.3.2 地层岩性 工程区出露地层以第三系(N)、第四系(Q)为主。 第三系(N): 1(1)上新统灞河组(N)，为桔黄色砾岩、砂岩和棕黄色砂质泥岩、棕2 红色泥岩互层沉积。 2(2)上新统蓝田组(N)，以深红色粘土(泥岩)及棕红色、灰白色砂2 砾岩为主，粘土中富含钙质结核，及会、灰绿色团块，厚度变化大。蓝田地区厚度10,60m。 第四系(Q): al+pl(1)冲洪积层(Q)，以砂卵石、砂、砂壤土和粉质壤土为主。 3-4 eol+pl(2)风洪积层(Q)，以黄土状壤土夹古土壤层为主，局部夹有砂砾2 石薄层和透镜体。 eol(3)风积层(Q)，以黄土为主，底部有一层古土壤。 3 1.3.3 地质构造及地震 2?构造上工程区地处骊山台拱()，为渭河断陷中的孤立地垒构造，地2 2?貌水系表明至今仍在上升，东以秦岭山前断裂(F6)与太华台拱()为界，3 2?南以户县—铁炉子断裂(F9)与纸坊—永丰褶皱束()相隔。见图1。对2 工程区稳定有影响的活动断裂有: F:宝鸡—咸阳—潼关隐伏活动断裂，横贯关中盆地中部，在宝鸡长寿5 山、眉县魏家堡等地切割第四系堆积的砂砾石层，沿断裂带在蔡家坡、兴平、咸阳等地有温泉出露，1544年1月沿断裂带在眉县境内曾发生5.5级地震。1556年华县8级大地震即发生F5与F9交汇地带。近年沿断裂带不断有弱震发生。位于工程区以北约34km。 F:秦岭山前断裂带，即宝鸡—蓝田—华阴断裂，从渭河盆地南缘呈弧6 形通过，构成秦岭山地与渭河盆地仰俯悬殊的分界，由数条紧密平形排列的台阶状断裂组构成，断面总体倾向北，倾角50?,70?，为南升北降的正断层。沿断裂带有眉县、蓝田汤峪温泉分布。断裂带形成于元古代，尔后长期活动，新生代以来活动达到高潮，有五级以上地震分布。距工程区东南部5km。 F:户县—铁炉子断裂，走向275?,280?，倾向N，倾角50?,80?，9 断裂带宽20,80m，断裂带形成于下元古代，第三、四纪活动剧烈，切割了第四系沉积。位于工程区南部13km。 根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)分析，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应普特征周期为0.35s。相应的地震基本烈度为?度。工程区属相对稳定性地区。 1.4工程等级和工程规模 1.4.1工程等级及防洪 根据《防洪标准》GB20501-94规定，并参照其他设计文件，确定本项目 1 区堤防为4级堤防工程，防洪标准为20年一遇。 1.4.2工程任务 蓝田县灞河辋灞交汇处防洪工程的任务主要解决两岸的洪涝灾害问，使两岸农田及工矿企业、农村居民生民财产得到有效的保护。 1.4.4工程规模及范围 依据工程布置方案和原则，本次灞河辋灞交汇处防洪工程的工程规模为:工程综合治理总长度3.36km，防洪工程设计总长度6439m。其中:新修护岸5.52km，新修堤防1433m，加固堤防4454m。 灞河辋灞交汇处防洪工程综合治理总长度3.36km，治理范围:工程起点桩号以上游石料厂附近为起点中心桩号1+900到文刘坡村两河桥中心桩号5+256结束，治理天然河道长度3.36km。 1.4.5保护对象 该项目完成后可使蓝关镇的8个村庄，1.5万人，5000亩农田，多个厂矿企业得到有效的保护。 1.5工程布置及主要建筑物 1.5.1设计依据 1.5.1.1工程等别及建筑物级别 防洪标准根据《防洪标准》GB50201-94的规定，并参照其他设计文件，确定本次防洪工程项目区的堤防等级为4级，防洪标准为20年一遇洪水;建筑物级别根据《堤防工程#设计规范#》(GB20586 98)规定，堤防设防标准为20年一遇洪水，堤防永久建筑级别为4级，临时建筑物级别为5级。 2 1.5.1.2设计的基本资料 1.河床的冲刷深度 依据《堤防工程设计规范》中推荐的冲刷深度公式，计算设放河段的水流冲刷深度见表1.5.1 堤防工程基础冲刷深度计算成果表 表1.5.1 单位:m 计算值 采用值 顺直段 斜冲段 顺直段 斜冲段 以河底算起的 局部冲刷深度 0.34 1.26 1.5 2 1.5.2建筑物的设计 1、堤型:本次堤防的形状采用梯形形式，根据地质资料，工程区既有上更新统风积黄土层，又有砂砾石，河道疏浚剩余的大量开挖料均可利用。因此本次设计的筑堤材料选用砂粒料，其相对密度不小于0.65。砂粒料不足的情况下可选用土料填筑，压实法填筑，其压实系数不小于0.95。 根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，3级堤防以下堤顶宽度不小于3m，本次为了与先前做的工程衔接，堤型采用复式断面形式，迎水坡设有5m宽的亲水平台，护坡形式都采用贴坡式护岸，迎水坡坡比采用1:2的边坡系数，平台以下采用50cm浆砌石护坡砌护，上部采用草皮护坡。背水坡采用1:2边坡系数，并植草皮护坡。基础采用1m宽的浆砌石条形基础，基础埋深在冲刷深度以下0.5,1m。 2、护岸形式 本次设计的护岸形式采用50cm厚的贴坡式护岸，砌护至睡眠以上1.4m，边坡系数为1:2，迎水坡设有5m宽的亲水平台，基础采用1m，宽的条形基础，基础埋深在冲刷深度以下0.5,1m。 3 1.6施工组织设计 蓝田县气象站海拔高程540m，据47年气象观测资料该统计多年平均气温13.1?，一月最低，平均-1.23?，七月最高，平均27?，极端最低气温-21.2?，极最高气温43.3?;多年平均气压9543hPa;多年平均日照时数2076小时;多年平均相对湿度68%;平均风速1.4m/s，最大风速24m/s。工程区位于乡镇附近，所以水电供应充足，交通条件好，所需建筑材料部分可就近开采或采购。 本工程施工期安排在2011年11月1日开工，2011年10月31日完工，总工期为12个月。 施工导围堰5年一遇的洪水流量设防。导流围堰采用沙砾石填筑，围堰 3总长 2.5 km，填筑土方量2.7万m。 1.7工程占地及补偿 1.7.1占地特点 工程永久占地按工程建设性质可分为以下三部分:?新建堤防占地;?护堤地占地;?施工临时占地。 1.7.2实物指标调查方法 依据本工程占地特点大部分占地范围内实物指标单一、易辨别。本次实物指标调查是在地形图布线的基础上，沿堤防中心线，根据堤防设计高度、坡比、堤顶宽度估算不同堤段占地宽度，并在图中标出，沿堤线进行实物指标统计，对工程区进行实际全面调查，并得到当地政府部门的确认。 1.7.3实物指标 依据地形图量算和现场实地调查，该工程永久占地总面积75亩，其中: 4 工程中河堤占用耕地14亩，其余均为河滩地，施工临时地6.3亩。 1.7.4补偿单价拟定 根据编制原则的要求，结合占地影响实物指标调查成果，并参考其它水利工程占地补偿标准，制定本工程的占地影响各类实物指标的补偿补助标准。 该工程占地涉及区人均耕地在1亩以下，耕地利用率高，土地利用矛盾突出。通过实地调查及近3年社经资料的收集分析耕地、园地亩产值，按照有关规定耕地、园地补偿补助标准取其年亩产值的16倍作为补偿标准。 经调查计算:工程占地补偿费每亩1.5万元，青苗赔偿费综合平均每亩1200元。 1.7.5投资估算 依据调查实物指标及占地处理规划，按拟定的各类实物指标补偿、补助标准预算本工程永久占地及建设征地费用投资为21万元。 1.8水土保持方案 按照《水保法》“建设项目中的水土保持措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。建设工程竣工验收时，应当同时验收水土保持设施，并有水行政主管部门参加”的规定。水土保持实施进度安排的原则是与主体工程施工进度尽可能相适应，工程建设完建一处，水保措施防护治理一处。 根据水土保持方案提出的水保措施，计算本工程水土保持概算总投资为13.28万元。 5 1.9 环境影响评价 对施工中产生的不利影响采取的主要措施为:合理规划施工用料地点，推行清洁生产工艺，施工场地及道路应经常洒水、清扫、保持湿润和干净，废渣应在附近指定的低洼地方掩埋，规定作业时间，较少对周围居民生活的影响，加强环境管理，协调工程建设和施工区环境保护的关系。对弃土、弃渣场实行填埋，绿化等措施，降低水土流失。 1.10工程管理设计 本次按照《堤防工程管理设计规范》(SL171—96)，要求，本工程建成后纳入全县河道堤防统一管理，管理单位为蓝田县河道管理站，由于堤防的管理长度增加，管理上需增加管理人员2人。 在管理范围上，考虑到该县辋川河两岸，土地利用上矛盾非常突出，按照规范三级堤防护堤地宽度不应小于10米，本次设计对于河堤加固加高地段或堤基是砂岩的地段护堤地不作具体规定。其它新修堤段，在背水侧平行堤线划出10m宽的护堤地和5m宽的保护范围，以确保堤防安全。 增加的管理人员均属事业编制，并应报请蓝田县人民政府批准。新增管理经费应编报年度预算，由水利建设基金或财政专款解决。 1.11 工程设计概算 本次设计的灞河 辋灞汇流段防洪工程位于蓝田县蓝关镇内，综合治理 33河道总长3355。主要工程量为:清基运输7.47万m，土方开挖28.34万m， 3332土方回填15.72万m,浆砌石4.73万m，砼2903.04 m，草皮护坡1.00万 m，排水管5768.22m。 333主要材料及工日量:水泥5308t，砂子20600m，块石55773m，碎石2488m，柴油353t，总工日13.13万工日(其中:技工3.57万工日，普工9.56万工 6 日)。 依据陕西省计委陕计项目[2000]1045号文颁发的《陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准》，并按照陕西省发改委陕发改项目〔2009〕821号文件《关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000版)调整意见的批复》进行调整。 工程静态总投资3128.48万元，总投资3128.48万元。 1.12经济评价 从项目国民经济评价的指标来看，经济内部收益率为11.90%，大于社会折现率8%;经济净现值为1097.08万元,大于零;经济效益费用比1.34，大于1.0。从项目国民经济评价的敏感性分析成果看，当费用增加10%或20%、效益减少10%或20%时，国民经济评价指标符合要求，说明项目具有一定的抗风险能力。 因此可得出结论，本项目在国民经济上是合理的。 1.1.3工程特性表 7 工程特性表 单位 数量 备注 序号及名称 一、水文 1.流域面积 2km 526 罗李村水文站 2km 548 辋川河流域 3亿m 2.02 2.多年平均年径流量 3.代表性流量 3m/s 3.55 多年平均流量 3m/s 1290 1972.4 实测最大流量 3m/s 35 实测最小流量 % 5 20年一遇 频率 3m/s 916 设防标准 洪峰流量 % 20 5年一遇(8,9月) 频率 3m/s 55 施工导流 导流流量 二、工程效益指标 蓝关镇8个村庄，1.5万人，5000亩耕地 保护人口 三、主要建筑物 砂壤土、砾石 位于河漫滩及一级阶地 地基特性 度 ? 地震基本烈度 m 498.02,518.91 堤顶高程 m 6 堤顶宽度 四、施工 1.主体工程数量 3万m 28.34 明挖土方 3万m 18.49 实方 填筑土方 3万m 4.73 浆砌石方 2.主要材料 t 5308 水泥 3万m 5.58 块石 3万m 0.25 碎石 3万m 2.06 砂子 3.所需劳动力 万工日 14.79 总工日 人 平均高峰人数 人 高峰工人数 2m 730 4.施工临时房屋 8 5.对外交通 km 1 距离 3万m 2.7 6.施工导流 亩 6.3 临时用地 7.施工占地 8.施工期限 年 1 总工期 五、工程规模 km 3.36 1.治理河长 2.工程总长度 m 6439 其中:左岸堤防 m 326 右岸堤防 m 1107 左岸护岸 m 277 右岸护岸 m 69 左岸加固 m 2515 右岸加固 m 1939 m 1433 3.新修护岸 m 552 4.新修堤防 m 4454 5.加固堤防 六、经济指标 万元 3128.48 1.静态总投资 万元 3128.48 2.总投资 万元 2448.93 建筑工程 机电设备及安装 金属结构设备及安装工程 万元 118.96 临时工程 万元 390.95 其他费用 万元 147.94 预备费 万元 13.28 水土保持工程 万元 8.42 环境保护工程 9 2.水文 2.1流域概况 2.1.1地理位置 灞河流域位于东经109?00′,109?47′之间，北纬33?50′,34?27′之间。南止秦岭，北到渭河。南北长约78km，东西宽50km，总流域面 2积2563.7km。流域的绝大部分属于西安市蓝田县、长安区和灞桥区管辖。 2.1.2地形地貌 灞河流域的地形地貌大体分为三区，即南山区，丘陵区和川塬区。灞河 2各支流峪口以上的秦岭山区均属南山区，总面积1474.3km，地势南高北低，山峦叠嶂，河谷狭窄程V字型，区内植被良好，水源含养好，是灞河的主要 2来水区;灞河右岸的北岭地区为黄土丘陵沟壑区，总面积418km，地形破碎，沟壑发育，塌岸滑坡多，水土流失严重，土地脊贫;灞河中下游两岸为 2川塬地区，总面积671.4km，左岸有白鹿原，八里塬，塬面平坦，土地辽阔，高程在600,700m之间，土层深厚，是流域内的主要农作区。 2.1.3河流水系 灞河是渭河南岸一大支流，发源于秦岭北麓，注入渭河。全长107km， 2流域面积2563.7km。灞河有较大支流5条，浐河最大，占全流域面积的41.6%，辋川河次之，占全流域面积的20.8%，其余是清河、流峪、倒沟峪。 2.1.3.1辋川河 辋川河系灞河一级支流，位于北纬33?51′,34?08′，东经109?17′,109?36′，为灞河第二大支流，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部，俗称沙沟，素被视为辋川河正源， 10 2沿程汇入18条河流，流域面积为201.5km，流域平均高程1378.2m;西采 2峪源于红门寺东南的刘申沟东部，沿程汇入13条小支流，流域面积160.9km，流域平均高程1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称辋川河，辋川河向北流经李家村、黄土砭至辋峪口出山，继续北流至蓝田县城西南汇入灞河。流域 2面积534.1km，河道干流长度58.1km，平均高程1164.9m，比降19.1‰，河 2系类型为混合型，河网密度2.23km/km。 2.1.4水文气象 2.1.4.1气象要素 蓝田县气象站海拔高程540m，据47年气象观测资料该统计多年平均气温13.1?，一月最低，平均-1.23?，七月最高，平均27?，极端最低气温-21.2?，极端最高气温43.3?;多年平均气压9543hPa;多年平均日照时数2076小时;多年平均相对湿度68%;平均风速1.4m/s，最大风速24m/s。 2.2.4.2降雨径流特性 受东亚大陆季风气候影响，灞河流域内降水具有夏季大而集中，冬季 小的特点。7,,月降水量约占全年降水量的50%，12,2月降水量不足全年降水量的5%;河川径流年级变化大，年内分配不均匀。7,9月径流量约占全年径流的42%，10,6月占58%，12,2月仅占5.5%。 2.1.4.3暴雨洪水特性 灞河流域暴雨最早发生在4月，最迟到10月，但量级和强度较大的暴雨多发生在7,9月。一般长历时的暴雨;笼罩面积大，短历时暴雨强度大，笼罩面积小;灞河流域峪口以上属山区性河流，由暴雨形成的洪水大多陡涨陡落，由于流域面积较小，雨锋和洪峰对应关系较好。 11 2.1.4.4泥沙特性 灞河泥沙主要集中在汛期，7,9月输沙量占全年输沙量73.6%，而11,3月输沙量仅占年输沙量0.9%。 2.2站网分布、基本资料及复核 2.2.1水文站 灞河及其临近河流水文站较多，且观测时间较长。灞河以东的罗敷河上设有罗敷河水文站;以西的沣河干流设有秦渡镇水文站，上游支流潏河有高桥水文站，支流大峪河上设有大峪水文站(资料年限1956,1958年)。鲸鱼沟曾设有高桥水文站(资料年限1948,1955年)。 2.2.3基本资料 本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料，罗李村水文站1954年12月设立，系国家基本水文站，1956年起，水文年鉴正式刊印其测验整编成果。经复核，罗李村水文站测验河段顺直，两岸干砌石护岸，断面规整，测验设施布置合理，水准点几面系黄海高程系统，直立式水尺，各项目观测方法和精度符合测验规范。观测内容齐全，整编成果可靠。唯有左岸支流清河原从基本水尺断面下游1500m汇入灞河，1978年因当地政府进行改河造田，对清河进行人工改道，改道后由基本水尺断面上游150m处汇入灞河。清河改 22道后，罗李村断面控制流域面积由原来的526km增加到754km，增加 2228km。计算中以消除这一因素，将1978,2007年实测的径流、洪水、泥 2沙等资料同意换算到526km，其中年径流、年最大1、3日洪量、年输沙量按面积比换算，年最大洪峰流量按面积比的2/3次方折算。 灞河马渡王水文站刊布有悬移质颗粒级配资料，经复核，该站1967与 12 1968两年悬移质颗粒级配资料中的平均小于某粒径的沙重百分数(粒径级)资料有误，进行了修正。 2.3径流 2.3.1辋川河径流分析与计算 2.3.1.1参政站选择及其年径流计算 本次防洪区无实测水文资料，采用水文比拟法计算多年平均径流量。灞河罗李村以上流域与本次工程辋川河以上流域同属灞河上游支流，其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特征相同，故选用灞河罗李村站作为参 3政站。经计算罗李村镇多年平均径流量为1.81亿m。 以罗李村站为参政站，采用辋川河黄土砭站1956,1958年3年平均径流量与罗李村同步系列径流量比值，来推算项目区多年平均径流量。见下式: W=W×F/F 设黄设黄 W=W×W/W黄罗黄罗33 式中:W、W、W,为设计断面、罗李村参证站、黄土砭站多年平设罗黄 均径流量; W、W,为黄土砭站、罗李村参政站1956,1958年3年实测年径黄罗33 流平均值; F、F,为设计断面和黄土砭占集水面积。 设黄 根据已有资料，黄土砭站1956年,1958年实测年径流分别为1.836、 331.913、2.976亿m，三年平均2.242亿m;罗李村参证站同期的年径流分别 33为1.973、1.87、2.887亿m，三年平均2.243亿m，黄土砭与罗李村同期径 3流比值1.0。罗李村1956,2007年52年实测多年平均径流1.82亿m，一次 13 3计算得到黄土砭站多年平均年径流量1.82亿m。 22黄土砭站流域面积493km，项目区两河桥以上流域面积为548km，采用面积比拟法算得项目区两河口桥以上的流域的多年平均径流量为2.02亿3m。 2.4历史洪水 灞河干流及支流辋川河先后由原水利部北京勘查设计院西北分院、陕西省水文总站及蓝田县水工队进行过历史洪水调查工作，陕西省水利水电勘察设计院于1989年8月对辋川河历史洪水又进行复查。 灞河百余年来曾发生过两次特大洪水，即1835年(清道光15年)及1953年。1835年洪水无从定量;对1953年历史洪水，陕西省水文总站于1972 3年4月在辋川河两河桥(坝址附近)调查值为1290m/s，陕西省水利厅勘察 3设计院与1989年8月在相同河段复查为1092m/s。两单位在不同时间同一天河段调查成果相差约15%，鉴于陕西省水文总站对该场洪水调查时间早， 3调查洪峰流量较大，故采用陕西水文总站调查的1290m/s洪水。另外灞河马渡王河段根据陕西省水利厅(陕西省洪水调查)政变成果确定1953年洪水 3洪峰流量为2160m/s。 2.5设计洪水 本项目区上游23km处建有李家河水库，其大坝枢纽标准为:50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。本次项目区的设计防洪标准为20年一遇，李家河水库对此不做调洪，因此，本此洪水计算所采用的参数为辋川河流域 2的基本参数，即:流域面积548km，河道长度55.3km，汇流比降12.1‰。 本次设计洪水计算采用水文比拟法、经验公式法、推理公式法分别进行 14 计算。 2.5.1水文比拟法 由于项目区位于灞河流域，其水文站可利用的资料较丰富，罗李村站自1956,2007年有52年实测洪水资料，因此项目区洪峰流量的计算以罗李村站为参证站，采用水文比拟法进行计算。 2.5.1.1罗李村站设计洪水计算 以罗李村站自1956,2007年有52年实测洪水资料，加1953年历时洪水，按不连续系列进行计算，其中经验频率采用以下数学期望公式计算: aam,l,,,，1, ,,pmN，1N，1n,l，1,, 图2.5.1 统计参数均值、变差系数C、偏态系数C采用矩法初步估算，并采用vs 皮?型曲线线型，按目估适线法调整步初估算的统计参数，适线时在全部点 15 据拟合的基础上，侧重考虑大洪水的点据。其频率曲线见图(2.5.1)，计算结果见表2.5.1。 罗李村站设计洪水计算成果表 3表2.5.1 单位:Q:m/s m 统计参数 频率(%) 均值 C C/C 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 vsv 300 1.0 3.5 2620 2290 1880 1570 1270 1060 891 629 2.5.1.2项目区设计洪水 2辋川河为灞河的支流，流域面积548km，河道长度55.3km，汇流比降12.1‰。面积比拟法计算公式为: 2/3Q=Q×(F/F)×K 设站设站 Q、F——设计流域洪峰流量及面积; 设设 Q、F——参证流域洪峰流量及面积; 站站 K——降雨量修正系数，由于两流域距离很近，降雨量相似，K=1.0. 3计算的到项目区20年一遇设计洪峰流量为916m/s。 不同频率的设计洪峰流量计算成果表 3 表2.5.2 单位:m/s 统计参数 频率 项目 均值 C C/C 0.1 0.2 0.5 1 2 3.33 5 10 VSV 罗李村 300 1 3.5 2620 2290 1880 1570 1270 1060 891 629 项目区 308 2693 2353 1932 1613 1305 1089 916 646 2.5.2经验公式法 2项目区流域面积为548km，因此采用《西安市实用水文手册》P68页流 2域面积在50,1000km、20年一遇公式: 0.465 Q=25.06F20 3计算得到项目区20年一遇设计洪峰流量为470 m/s。 16 2.5.3推理公式法 根据《西安市实用水文手册》，查暴雨、产流、汇流参数，推算设计洪水，汇流计算采用推理公式法。 ?暴雨分区:参照《西安市实用水文手册》项目区属于秦岭以北渭河以南的?南区。 22?设计暴雨历时取值:本流域控制面积F(548km),300 km，采用《西安市实用水文手册》P52设计暴雨历时计算时段取值范围表5-1，本流域设计暴雨历时选取24小时。 ?点暴雨量计算:结合本流域具体情况查《西安市实用水文手册》得到 Ht相应历时t的点暴雨均值和变差系数C，再以偏态系数C=3.5C的关系，vsv查皮尔逊?型曲线模比系数表，得设计频率为P的模比系数K，再根据设计p历时为t的点暴雨量公式: HtH =K? tpp 计算得到相应历时t的点雨量成果表见2.5.3。 点雨量成果表 3表2.5.3 单位: m/s 防洪标频率Pt(小时) 1 3 6 12 24 准 (%) 27.5 38 50 55 65 Ht C 0.6 0.6 0.58 0.57 0.55 vt 20 5 K 2.2 2.2 2.16 2.14 2.1 p H 60.5 83.6 108 117.7 136.5 tp 式中:H——设计历时为t，设计频率为P的点雨量(mm); tp 17 Ht——设计历时为t的点暴雨均值(mm); K——经验参数。 p ?设计面暴雨量 1)由于本流域为秦岭以北渭河以南的?南区，因此选用《西安市实用水文手册》P55页表5-4中?南参数，带入点面系数公式: 1,,tb t(1，F)at 式中:—历时t的暴雨点面系数; , 2F—设计控制面积(km); a、b拟合曲线参数与指数。 tt— 2项目区流域面积为548km，并根据《西安市实用水文手册》秦岭以北渭河以南的?南区不进行流域形状修正。根据面雨量公式:H=?H,tp面ttp 式中:H—设计历时为t的流域面雨量(mm);—设计历时为t,tp面t的暴雨点面系数;H设计历时为t的流域点雨量(mm)。计算得到相应历tp— 时t的面雨量成果表见2.5.3。 面雨量成果表 3表2.5.4 单位: m/s 参数 点面系数 面雨量 ,历时t a b H tp 1 0.00489 0.3444 0.638 44.05 3 0.00516 0.2828 0.684 62.39 6 0.00542 0.2434 0.715 77.21 12 0.00354 0.2505 1 117.7 24 0.0026 0.254 1 136.5 18 ?设计暴雨的时程分配:根据并采用《西安市实用水文手册》?南区设 计暴雨时程分配雨型表进行分配见表2.5.5。 项目区设计暴雨时程分配雨型成果表 3表2.5.5 单位: m/s 分配比例(%) 流量 时段 H H-H H-H H-H H-H H 131631262412tp面1 7 1.32 2 11 2.07 3 10 7.69 4 25 10.12 5 19 7.69 6 15 6.07 7 12 4.86 8 10 4.05 9 34 5.04 10 54 9.9 11 100 44.05 12 46 8.44 13 40 5.93 14 26 3.85 15 10 1.88 16 11 2.07 17 11 2.07 18 11 2.07 19 10 1.88 20 8 1.5 21 7 1.32 22 5 0.94 23 5 0.94 24 4 0.75 ?产流计算:根据并采用《西安市实用水文手册》?南区流域最大需水 2量I为70mm，设计前期影响雨量P=Im=46.67mm。采用刀切形式将初损mm3 (I=I-I)一次扣除。计算得到本流域产流过程表(表2.5.6)。 oma ?汇流计算:根据并采用《西安市实用水文手册》中流域特征参数 Lθ==49.79(?南区)，根据《西安市实用水文手册》中?南区汇 111 34jF 19 项目区产流过程表 3表2.5.6 单位: m/s 时段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 面雨量H 1.32 2.07 7.69 10.12 7.69 6.07 4.86 4.05 5.04 9.9 44.05 8.44 tp面 产流R 0 0 0 0 5.56 6.07 4.86 4.05 5.04 9.9 44.05 8.44 时段 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 面雨量H 5.93 3.85 1.88 2.07 2.07 2.07 1.88 1.5 1.32 0.94 0.94 0.75 tp面 产流R 5.93 3.85 1.88 2.07 2.07 2.07 1.88 1.5 1.32 0.94 0.94 0.75 0.75流参数m计算公式:m=0.0614×θ，计算得到m=1.15。计算关系曲线采用 αβ《西安市实用水文手册》中的τ=0.278L/mJQ，式中α=1/3，β=1/4，则 1/4τ=58.23/ Q。 Q,τ关系曲线计算表 m 表2.5.7 Qτ设400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 3(m/s) τ(h) 13.01 12.31 11.76 11.31 10.94 10.62 10.34 10.1 9.89 9.69 计算Q,t关系曲线采用《渭南地区及铜川市实用水文手册》中的公式:m Q=0.278×(h /t)F=152.34h /t。 mtt Q,t关系曲线计算表 m 表2.5.8 t(h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3Q(m/s) 6711 3875 3012 2259 1988 1754 1504 1316 1170 1053 957 877 t t(h) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3810 752 722 698 677 658 640 620 601 581 562 543 Q(m/s) t 用关系式τ=f(Q)和Q=f(t)计算成果做图，两曲线交点即为推求τt 3的Q、τ，洪峰流量:Q=1006m/s，汇流历时:τ=10.29小时。结果见图mm 2.5.2 20 图2.5.2 2.5.4设计洪峰流量的评价与选用 本次洪水计算所采用的三种计算方法中经验公式法计算的结果与其他两种方法计算的结果相差较远，水文比拟法和推理公式法的计算结果相差不远，因此应在水文比拟法和推理公式法中选择一种方法的结果作为本项目的洪水计算结果，又因为灞河罗李村以上流域与本次工程辋川河以上流域同属灞河上游支流，其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特征相同，具有较长系列的实测洪水资料，故选用灞河罗李村站作为参政站。因此，凡在该区域内无水文资料河流修建水利、水电工程中，只要流域面积相当，都是以该站为参证站用水文比拟法推求工程的设计洪水。罗李村水文站，流域面 22积526km，项目区以上流域面积为548km，因此本次设计采用水文比拟法推求的20年一遇设计洪水。 21 3工程地质 3.1工程概况 陕西省西安市蓝田县灞河辋灞汇流段防洪工程，位于蓝田县城附近，辋峪河下游大寨乡河道两岸的一部分，有西蓝高速公路从辋峪河右岸通过，交通方便。 按设计布置堤防分为三段，第一段为辋峪河左岸段家庄附近至文刘坡大桥，设计全长约3118m，第二段位于辋峪河右岸小河入口向上游，设计全长约849m;第三段位于辋峪河右岸小河入口至下游文刘坡大桥，设计全长2472m。 3.2勘测任务 本工程城区其它段的治理正在进行中，曾做过相应的地勘工作，工程区附近的李家河水库工程、高速公路、公路大桥，房建工程较多，都进行过专门的勘察工作，可利用的地质资料较为丰富。受蓝田县水利局委托，由勘察分院承担该段堤防初步设计阶段的地质勘察工作。根据设计任务、结合规范要求，确定本次勘察的主要任务有: 1) 评价区域构造稳定性，确定地震动参数; 2) 查明工程区地形地貌，地层结构、地质构造及水文地质条件，各层岩土层的物理力学性质指标; 3) 查明工程区地下水的埋藏条件、环境水对砼的腐蚀性; 4) 查明拟建堤防沿线不良地质现象及分布; 5)提供地基岩土层的物理力学指标、渗透系数及抗冲性能指标; 6)提出堤防建基面建议。 22 勘察工作量布设依据《堤防工程勘察规程》SL/T 188—2005、《堤防工程设计规范》GB50286—98、《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008、《中小型水利水电工程勘察规范》SL55—2005、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002、《建筑抗震设计规范》GB50011—2001、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251—2000。野外勘察工作采用地质测绘、地质调查、钻探、坑探、取样、野外及室内试验相结合的手段进行。 外业工作自2010年8月25日进入现场，于9月15日结束。完成工作量如表3.2.1。 完成工作量统计表 表3.2.1 工作项目 精度 单位 工作量 备注 2平面 1:2000 km 1.63 堤线范围 地 质1:1000 km 6.45 堤线 测剖面 绘 1:500 km 2.093 堤线 钻探 m/个 16/2 堤基 坑探 m/个 19.9/5 堤基 勘重二型试验 次 12 堤基 探 及 试土样 组 3 — 验 砂砾料 组 6 — 岩石 组 3 石料场 其区域构造、建筑 组日 8 — 它 材料调查 3.3区域地质概况 3.3.1 地形地貌 工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓灞河谷地，地势南高北低，南部秦 23 岭山地海拔高程800,2000m，河谷地区高程495,600m。辋峪河属灞河一级支流，自南向北在蓝田县汇入灞河。河谷呈“U”字型，河曲发育，深切黄土台塬和灞河三级阶地、二级阶地及基座，发育有一,三级阶地，阶地堆积物二元结构清楚，上部为黄土及黄土状壤土，下部为砂卵石层。 3.3.2 地层岩性 工程区出露地层以第三系(N)、第四系(Q)为主。 第三系(N): 1(1)上新统灞河组(N)，为桔黄色砾岩、砂岩和棕黄色砂质泥岩、棕2 红色泥岩互层沉积。 2(2)上新统蓝田组(N)，以深红色粘土(泥岩)及棕红色、灰白色砂2 砾岩为主，粘土中富含钙质结核，及会、灰绿色团块，厚度变化大。蓝田地区厚度10,60m。 第四系(Q): al+pl(1)冲洪积层(Q)，以砂卵石、砂、砂壤土和粉质壤土为主。 3-4 eol+pl(2)风洪积层(Q)，以黄土状壤土夹古土壤层为主，局部夹有砂砾2 石薄层和透镜体。 eol(3)风积层(Q)，以黄土为主，底部有一层古土壤。 3 3.3.3 地质构造及地震 2?构造上工程区地处骊山台拱()，为渭河断陷中的孤立地垒构造，地2 2?貌水系表明至今仍在上升，东以秦岭山前断裂(F6)与太华台拱()为界，3 2?南以户县—铁炉子断裂(F9)与纸坊—永丰褶皱束()相隔。见图1。对2 工程区稳定有影响的活动断裂有: 24 F:宝鸡—咸阳—潼关隐伏活动断裂，横贯关中盆地中部，在宝鸡长寿5 山、眉县魏家堡等地切割第四系堆积的砂砾石层，沿断裂带在蔡家坡、兴平、咸阳等地有温泉出露，1544年1月沿断裂带在眉县境内曾发生5.5级地震。1556年华县8级大地震即发生F5与F9交汇地带。近年沿断裂带不断有弱震发生。位于工程区以北约34km。 F:秦岭山前断裂带，即宝鸡—蓝田—华阴断裂，从渭河盆地南缘呈弧6 形通过，构成秦岭山地与渭河盆地仰俯悬殊的分界，由数条紧密平形排列的台阶状断裂组构成，断面总体倾向北，倾角50?,70?，为南升北降的正断层。沿断裂带有眉县、蓝田汤峪温泉分布。断裂带形成于元古代，尔后长期活动，新生代以来活动达到高潮，有五级以上地震分布。距工程区东南部5km。 F:户县—铁炉子断裂，走向275?,280?，倾向N，倾角50?,80?，9 断裂带宽20,80m，断裂带形成于下元古代，第三、四纪活动剧烈，切割了第四系沉积。位于工程区南部13km。 根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)分析，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应普特征周期为0.35s。相应的地震基本烈度为?度。工程区属相对稳定性地区。 3.3.4水文地质条件 工程区地下水按含水层岩性分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，第四系孔隙潜水的含水层为壤土、黄土状壤土、砂、砂卵石;基岩裂隙水的含水层为强,弱风化的砂岩夹泥岩。地下水补给来源为大气降水。向河谷和冲沟排泄。由于地下水补排条件较好，地下水质类型为低矿化度的淡水，水质良好。 25 3.4防洪堤的工程地质条件 3.4.1地形地貌及物理地质现象 工程区地处渭河盆地东南部秦岭北麓低河谷地区，地势南高北低，秦岭南部山地海拔高程800,2000m，辋川河由南向北湍流而下，河曲发育，河谷深切200,600m，岸坡陡峭，向下游逐渐开阔，呈“U”字型，河道一般宽度约40,70m 。河流以侵蚀堆积为主，两岸广泛发育漫滩和不对称的一,三级阶地。辋峪口以北为黄土堆积地貌，主要为蓝田盆地和白鹿黄土塬。 拟建的堤防工程位于辋峪河。河漫滩、一级阶地之上。两岸发育有一、二级阶地，二级阶地。具典型二元结构，阶面宽度500,800m，台面高程512,520m，高出河床5,8m，一级阶面宽100,300m，高程497,515m，高出河床2,4.5m，两岸发育漫滩宽一般40,150m，漫滩人工开采基坑遍布。 拟建防洪堤左岸发育一滑坡，距堤线水平距离200,300m。目前稳定。 3.4.2地层岩性 根据勘探揭示、试验资料和各层土层的野外鉴定特征，工程区内的地层可分为5个工程地质单元，由新到老叙述如下。 S1)?层人工填筑土(Q),为含漂砂卵石，灰白色，成分以花岗岩为主，4 变质岩少许，粒径一般3,18cm，漂石含量约10%左右，砾砂充填，密实。为人工填筑堤防，厚度一般2,5m。 2al 2)?层为冲洪积堆积(,):按岩性可分为三层，即?-1层为漫滩表4 层的砂质壤土，灰褐色，疏松，厚0.3,1.0m;?-2层为中砂，灰白色，成分以石英为主，松散,稍密，厚度一般0.5,1.0m，透镜体分布;?-3卵石层，成分主要为花岗岩、砂岩等，磨圆度较好，粒径一般3,15cm，最大0.6m， 26 漂石含量5,10%，砾砂充填。厚度1,3m。 1al+pl3)?层为一级阶地堆积(,):具二元结构，按岩性可分为两层，4 ?-1层为壤土，浅灰黄色,灰褐色，以粉粒为主，含植根系。层厚0.5,1.5m;?-2中细砂，褐黄,灰褐色，稍密-中密，含少量粉土，该层呈透镜体状分布与下部卵石层中，厚度0.3,1.0m。?-3为砂卵石，磨圆度好，粒径一般2,15cm，最大0.2m，漂石含量3%左右，粗砂充填，粗砂含量25%，密实。厚度一般3,5m。 al4)?层为二级阶地堆积(,):具二元结构，?-1层为上部黄土状壤3 土，灰黄，以粉质为主，硬塑状，层厚2.5,4.5cm?-2层为卵石，灰白，岩性成分以花岗岩为主夹少量变质岩，磨圆度较好。一般粒径2,12cm，最大20cm。砾砂充填，含量约10,20%，中密，厚度一般2,3m。 al+pl5)?层中更新统冲洪积堆积(Q):?-1层灰黄色，为上部粘土或黄2 土状壤土，硬塑半胶结，致密坚硬，局部河床有出露，厚度变化较大，一般厚度0.8,1.5m，局部可达3.0m。?-2层为砂卵石，半胶结状，粒径一般2,12cm，半胶结状。 3.4.3地质构造 堤线主要穿越地貌主要为河床漫滩及一级阶地，第四系地层出露广泛，未见基岩出露，从工程区周围地质调查资料来看，没有发现第四系断层和不良地质构造。 3.4.4水文地质条件 防洪堤沿线勘探期间地下水位埋深0.5,8.5m，按地下水含水层岩性分主要为第四系孔隙潜水，两岸地下水向河谷排泄，根据临近工程水质分析成果，依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录L，环境水对砼 27 2+2+,腐蚀性评价如表3.4.1。水化学类型为HCO,Ca,Mg型水，水对砼无腐蚀性。3 -1-12-根据水质分析成果，Cl的含量为Cl+ SO*0.25=12.6+9.61*0.25 = 4 14.90mg/L,100mg/L，按规范中附录L表L.0.3之规定，环境水对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。环境水的PH值为7.8(为3,11之间)，-12-Cl+SO=24.51mg/L,500mg/L，按规范中附录L表L.0.4之规定，环境水对4 钢结构具弱腐蚀性。根据邻近工程试验资料，卵石层的渗透系数k=20,80m/d，属强透水层。 环境水腐蚀性评价表 表3.4.1 腐蚀性类型 融出型 一般型 碳酸型 硫酸镁型 硫酸盐型 水 腐腐腐腐化 2+-2- HCO判定 蚀 判定 蚀 侵蚀判定 蚀 Mg判定 蚀 SO判定依腐蚀 34学 PH 含量 依据 程依据 程CO 依据 程含量 依据 程含量 据 程度 2类 度 度 度 度 型 ------mmol/Lmmol/L - -- --- mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L --- - - - HCO 无 无无无无 3-Ca2- 1.27腐7.,腐 腐 ,腐 SO腐 4,1.07 0 ,15 7.29 9.61 ++-Mg9 蚀8 6.5 蚀蚀1000 蚀,250 蚀 性 性 性 性 性 ++ 2-备注:SO,250为对普通水泥的评价标准。 4 3.4.5堤基土层物理力学性质指标 根据本次地质勘察室内外试验成果结合附近地区工程地质勘察相关成果，综合分析类比，提供各层土的物理力学试验指标，堤基土颗分试验成果统计如表3.4.2、堤基土颗分累积曲线如图3.4.1、钻孔重?型试验成果如表3.4.3、各土层的物理力学指标建议值如表3.4.5。 28 堤基土颗分试验成果统计表 表3.4.2 土粒组成(mm) 曲 率 有 限 巨粒 砾粒 砂粒 细粒 系 地 地 统 不均 效 制 数 层 层 地层 计 匀系 粒 粒 Cc 代 时 岩性 组 数 径 径 200 80 60 40 20 10 5 2 1 0.5 0.25 , 号 代 数 Cu d d ,1060/ / / / / / / / / / / 200 80 60 40 20 10 5 2 1 0.5 0.25 0.075 0.075 % % % % % % % % % % % % % mm mm -- -- 砂卵?2alQ (漂)13.2 22.3 7.94 7.5 10.07 8.5 4.6 3.68 3.63 8.06 5.37 4.36 0.79 0.48 69.0 143.7 2.667 4-3 石层 3 ?1al+pl砂卵石Q 9.80 17.3 8.95 8.71 9.45 7.93 8.34 4.51 4.93 7.56 6.70 4.50 1.32 0.4 51.0 127.5 1.94 4-3 层 钻孔重?型试验成果表 表3.4.3 钻孔重?型试验 承载力 变 形 层地 貌 地 层 岩 性 密 实 标准f 模量E00 号 单 元 时 代 名 称 状 态 平均值 值 击 次 (KPa) (Mpa) (击) 人工堤砂卵(漂)s? Q 16、24、29、31、17 23.4 19.6 中密 320 16 4防 石 ?一级阶1al+plQ 砂卵石 19、24、25、29、18、21、19 22.1 18.5 中密 300 14 4-3 地 29 堤防堤基土及残留堤的物理力学指标建议值表 表3.4.5 建 议 指 标 最 最 天 相 渗 允 内 比 含 干 大 小 凝 承 然 对 透 许 摩 岩 水 密 干 干 聚 载 密 密 系 坡 擦 地层编号 重 量 度 密 密 力 力 度 度 数 降 角 性 度 度 Gs W ρ ρ ρ ρ Dr K J φ c fa ddmaxdmin20 g/cmg/cmg/cm3- % g/cm- m/d - 度 kPa kPa 333 ? 人工回填(卵石) 2.68 6.5 2.10 1.97 2.21 1.81 0.45 50,70 0.13 35 0 320 ?-3 卵(漂)石 2.68 8.1 2.03 1.85 2.08 1.75 0.35 60,80 0.12 32 0 280 ?-3 卵石 2.67 6.2 2.05 1.93 2.15 1.81 0.40 20,30 0.15 34 0 300 ?-2 中砂 / / / / / / / 10 0.25 28 0 160 30 堤基土颗分曲线 图3.4.1 堤基土颗分累积曲线 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10001001010.10.01 河漫滩一级阶地 31 3.5堤防主要工程地质问题及评价 堤基主要沿辋峪河河漫滩、一级阶地布设，地势较为平缓，地下水位埋深一般0.5m,8.5m，地层结构主要为含(漂)卵石及卵石层，属强透水层，局部为壤土层，洪水期间堤内外形成一定的水位差，加之残留堤防堤内侧，由于大量的人工采石，坑、塘及人工取土洼地遍布，存在渗透变形的水文地质条件。可能存在的主要工程地质问题为渗透稳定、堤基渗漏和冲刷问题。 3.5.1渗透稳定分析 防洪堤基?-3层卵石不均匀系数Cu=143.7、曲率系数Cc=2.667，级配连续;?-3层卵石不均匀系数Cu=127.5、曲率系数Cc=1.94，级配连续。根据《堤防工程地质勘察规范》SL188-2005附录D对其渗透破坏形式判别如下: Pc,1/4(1-n)×100 d10，d70d= f ?-3层孔隙率n=40%、d=0.48mm、d=100mm 。 1070 ?-3层孔隙率n=38%、d=0.4mm、d=72mm 。 1070 经计算:?-3层d=6.928mm，?-3层d=5.29mm，Pc,1/4(1-n)×100，ff 判定为管涌。 由以上可知?-3 、?-3层卵石在洪水过程中，防洪堤内外形成水位差，堤基土存在管涌破坏。允许水力坡降i=0.12,0.15，砂砾石层渗透系数k=20,80m/d，为强透水。 3.5.2渗漏问题 堤防内侧人工采砂，坑、塘及洼地遍布，防洪堤在挡水季节，易向堤内侧渗流，根据水利水电工程地质手册地基渗流公式: M =BKH Q2b，M 32 3Q-渗流量(m/d)，B-渗漏段堤防长度(m)，K-渗透系数m/d， H-堤防内、外水位差(m)，M-透水层厚度(m) 渗漏段主要发生在左岸桩号0+620,0+3114m段，右岸上游0+400,0+744m堤防段。堤防高度按4,5m考虑。 左岸:B=2494m、K=30m/d、H=4.5m 、取平均厚度M=4m、平均2b=15m 3经计算约Q=7.08万 m/d 右岸上游段: B=344m、K=30m/d、H=4.0m 、取平均厚度M=3.5m、取2b=10m 3经计算约Q=1.07万m/d 3.5.3冲刷深度 堤防加固河段长约3km，河流比降小，山区多有暴雨，雨水集中，洪水季节水流侧蚀强烈。堤基卵石上部壤土，相对较松散，抗冲刷能力较差，壤土允许不冲刷流速为0.35m/s，砂卵石层允许不冲刷流速为1.0,1.5 m/s，洪水期易形成较深的冲刷河槽，对堤基稳定不利。根据本次地质测绘和调查洪水冲刷深度1.0,2.0m，建议最大冲刷深度按3.0m考虑。 3.5.4地震液化 工程区地震基本烈度为?度，应对砂土液化问题进行评价。根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录P判别，由图2-1堤基土的颗分累积曲线，可以看出堤基土粒径小于5mm颗粒含量的质量百分比率小于30%，因此，堤基土为不液化地基，不存在液化问题。 3.5.4岸坡稳定 oo堤防岸坡主要分布于两岸上游，坡高4,5m，坡度60,70，局部近直立，岸坡现状稳定。地层结构:上部为壤土或黄土状壤土，层厚1.5,4.5m， 33 下部为卵石层。 人工开挖施工边坡，建议开挖坡比:?-1、?-1层壤土1:1,1:1.25，?-3、?-3层砂卵石，建议开挖坡比水上1:1,1:1.5，水下1:2,并做好施工排水措施。 3.6防洪堤基工程地质分段及评价 按设计堤防布设平面位置，本次地质勘察将拟建防洪堤分为三段，每段可分为三种类型，一类残留堤、一类为新建堤，一类为堤岸，堤线沿河漫滩及一级阶地前沿布设。 3.6.1辋峪河左岸堤防工程地质分段及评价 该段堤防分布长度约3114.2m，主要为残留堤防，少量新建堤防及堤岸段，根据堤岸类型、地貌单元、地层结构等，对该段堤防进行工程地质分段评价如下(详见附图“辋峪河左岸(?-?′)工程地质剖面图”): 1)1+900,2+086为堤岸段:后侧坡地貌属辋峪河二级阶地，上部为?-1层黄土状壤土，厚2.5,4.0m，具非自重湿陷性?级(轻微)，下部为?-2层卵砾石:灰白色，成分以花岗岩为主。层厚2.0,3.0m。磨圆度较好,分选性差,一般粒径2,12cm，砾砂充填，砂含量10,20%,密实。底部为粘土或黄土状壤土，浅黄色，硬塑半胶结状厚0.8,1.5m。建议堤基位于?-3卵石层 3中，天然密度ρ=2.03g/cm、W=8.10%、相对密度Dr=0.35，中密状态，工程类比φ=32?，承载力特征值f=280kPa。渗透系数K=60,80m/d，允许水力ak 比降i=0.12。局部分布有透镜体中砂层，厚度0.3,0.8m。φ=28?承载力允 特征值f=160kPa。漫滩地下水埋深0.8,1.5m。开挖坡比:卵砾石水上1:1，ak 水下1:2。 34 2) 2+081,2+421:为新建堤防段，地貌属辋峪河漫滩，表层局部有?-1层砂质壤土，浅褐黄色，厚度0.2,0.5m，以下为?-3层卵石:色杂，成分为花岗岩、石英岩及少量变质岩，分选性差，磨圆度较好，一般粒径3,15cm，最大0.6m，砾砂充填，稍密，厚度1.5,3.0m。局部夹?-2薄层粗中砂透镜体，单层厚0.2,0.5m。下部为粘土或黄土状壤土，硬塑半胶结状,厚度0.8,1.5m。地下水埋0.5-1.0m。建议基础置于?-3层卵石层中,承载力特征值f ak=280kPa，工程类比φ=32?。渗透系数k=60m/d，允许水力坡降i=0.12。开挖坡比:水上1:1，水下1:2。 3) 2+421,2+503为堤岸段:后侧坡地貌属辋峪河二级阶地，上部为?-1层黄土状壤土，厚2.5,4.0m，具非自重湿陷性?级(轻微)，下部为?-2层卵砾石:层厚2.5,3.0m。磨圆度较好,一般粒径2,12cm，砾砂充填，砂含量10,20%,密实。底部为粘土或黄土状壤土，浅黄色，硬塑半胶结状厚0.5,1.2m。建议堤基位于?-3卵石层中，相对密度Dr=0.35，中密状态，工程类比φ=32?，承载力特征值f=280kPa。允许水力比降i=0.12。局部ak允分布有透镜体中砂层，厚度0.3,0.8m。φ=28?承载力特征值f=160kPa。ak漫滩地下水埋深0.8,1.5m。开挖坡比:卵砾石水上1:1，水下1:2。 4) 2+503,2+795m为残留堤防段:为?层人工回填卵砾石，外侧有浆砌石简易防护，厚度约0.4m，部分毁坏或被人工采石覆盖，堤身高度3.0,4.0m。 3成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实，天然密度ρ=2.10g/cm、W=6.5%、相对密度Dr=0.45，中,密实状态，工程类比φ=35?，承载力特征值f=320kPa。堤基土为辋峪河一级阶地，上部?-3层卵砾石，杂色，成份ak 以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，浑圆状，分选性差，粒径一般2,15cm， 35 砾石及粗中砂充填，砂含量10,20%。厚度3.5,4.0m，局部分布有?-2薄层粗中砂，单层厚0.3,1.0m。底部为粘土或黄土状壤土，硬塑半胶结状，一般厚0.8,1.5m，局部可达3m。建议基础置于?-3层卵石层中,天然密度ρ 3=2.05g/cm、W=6.2%、相对密度Dr=0.4，中,密实状态，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。该段地下水位埋深6.5,7.5m。开挖坡比:水上1:1，ak 水下1:2。 5)2+795,3+275m为残留堤防段:为?层人工回填卵砾石，外侧有浆砌石简易防护，厚度约0.4m，部分脱落，堤身高度3.0,4.0m。成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实状态。工程类比φ=35?，承载力特征值f=320kPa。堤基土为辋峪河河漫滩，上部?-3层卵砾石，厚度1.5,2.0m，ak 中密，局部分布有?-2薄层中砂，单层厚0.2,0.5m。中部?-3层卵砾石，灰白色，成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，浑圆状，分选性差，粒径一般2,15cm，砾石及粗中砂充填，砂含量10,20%。厚度3.5,4.0m，中,密实。底部为粘土或黄土状壤土。建议堤基位于?-3卵石层中，天然密度ρ 3=2.03g/cm、W=8.10%、相对密度Dr=0.35，工程类比φ=32?，承载力特征值f=280kPa。渗透系数K=60,80m/d，允许水力比降i=0.12。该段地下ak允 水位埋深6.5,7.5m。开挖坡比:水上1:1，水下1:2。 6)3+275,4+078m为已成堤防段:为?层人工回填卵砾石，外侧有浆砌石简易防护，厚度约0.4m，局部毁坏，砌石低于堤顶1.5,2.0m，堤身高度4,5.0m。成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实状态。工程类比φ=35?，承载力特征值f=320kPa。堤基土为辋峪河一级阶地地貌，上部?-3ak 层卵砾石，灰白色，成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，浑圆状，分 36 选性差，粒径一般2,15cm，砾石及粗中砂充填，砂含量10,20%。厚度3.5,4.0m，中,密实。底部为粘土或黄土状壤土。建议堤基位于?-3卵石层中， 3天然密度ρ=2.05g/cm、W=6.2%、相对密度Dr=0.4，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。渗透系数K=20,30m/d，允许水力比降i=0.15。该段ak允地下水位埋深7,8m。开挖坡比:水上1:1，水下1:2。 7)4+078,4+309m为残留堤防段:为为?层人工回填卵砾石，外侧局部有浆砌石简易防护，厚度约0.5m，局部毁坏、塌落，砌石低于堤顶1.5,2.0m，堤身高度3.5,5.0m。成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实状态。工程类比φ=35?，承载力特征值f=320kPa。堤基土为辋峪河一级阶地，上ak 部有?-1层壤土，灰黄色，硬塑，厚度0.3,0.5m，透镜体分布。中部?-3层卵砾石，灰白色，成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，磨圆度好，粒径一般2,15cm，砾砂充填，砂含量5,15%。厚度3.5,4.0m，中,密实。底部为粘土或黄土状壤土。建议堤基位于?-3卵石层中，相对密度Dr=0.4，中密状态，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。渗透系数K=20,ak 30m/d，允许水力比降i=0.15。该段地下水位埋深6,7m。开挖坡比:水上允 1:1，水下1:2。 8)4+309,5+018m为残留堤防段:为?层人工回填卵砾石，外侧局部有浆砌石简易防护，厚度约0.5m，局部脱落、悬空，砌石低于堤顶1.5,2.0m，堤身高度2,4.5m。成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实状态。工程类比φ=35?，承载力特征值=320kPa。堤基土为辋峪河一级阶地，上fak 部有?-1层壤土，灰黄色，硬塑，厚度0.3,0.7m，透镜体分布。中部?-3层卵砾石，灰白色，成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，磨圆度好， 37 粒径一般2,15cm，砾砂充填，砂含量5,15%，漂石含量约5%。厚度2.7,4.0m，中,密实。局部分布有?-2薄层粗中砂，单层厚0.3,1.0m，透镜状分布。工程类比φ=28?，承载力特征值f=160kPa。渗透系数K=10m/d，允许水力ak 比降i=0.28。底部为粘土或黄土状壤土。建议堤基位于?-3卵石层中，相允 对密度Dr=0.4，中密状态，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。渗ak透系数K=20,30m/d，允许水力比降i=0.15。该段地下水位埋深3.5,5.5m。允 开挖坡比:水上1:1，水下1:2。 3.6.2.辋峪河右岸堤防工程地质分段及评价 该段堤防分布总长度约3336.3m，分为两段，上游段分布长度约812.5m，下游段分布长度约2523.5m。有残留堤防、新建堤防和堤岸段三种类型。根据附图“辋峪河右岸(?-?′、?-?′)工程地质剖面图”对该段堤防进行工程地质分段评价如下: 1右岸上游段(剖面?-?′) 1)1+900,2+653m:为新建堤防段，地貌属辋峪河一级阶地，为?-3层卵石:色杂，成分为花岗岩、石英岩及少量变质岩，分选性差，磨圆度较好，一般粒径2,15cm，砾砂充填，稍密，厚度4.0,6.0m。局部夹?-2薄层粗中砂透镜体，单层厚0.5,0.8m。下部为粘土或黄土状壤土，浅黄色，硬塑半胶结状,厚度0.8,1.5m,局部厚度达3.0m。地下水埋深2.5-3.5m。其中在桩号0+425,0+742m段堤基土为人工堆积物，表层为?层卵石，灰白色，厚度0.5,1.2m，松散。中部夹有薄层壤土，浅褐灰色，厚度0.4,0.7m，硬塑状 3态。建议基础置于?-3层卵石层之上,天然密度ρ=2.05g/cm、W=6.2%、相对密度Dr=0.4，中,密实状态，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa，ak 38 允许水力比降i=0.15。该段地下水位埋深0.3,1.6m。建议开挖坡比:水上允 1:1，水下1:2。 2)支沟0+000,0+096m为堤岸段，地貌属辋峪河一级阶地:后侧坡坡高3.5,4.0m，上部为?-1层粉质壤土，灰黄色，松散，厚度0.8,1.5m。中部为粗中砂，松散，厚度0.3,0.5m。以下为?-3层卵石:成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，浑圆状，分选性差，粒径一般2,15cm，砾石及粗中砂充填，砂含量5,10%。厚度3.5,4.0m，中密，局部分布有?-2薄层粗中砂，单层厚0.3,1.0m。下部为粘土或黄土状壤土，硬塑半胶结状。厚0.5,1.5m。建议基础置于?-3层卵石层中,工程类比φ=34?，承载力特征值f ak=300kPa。渗透系数k=20,30m/d，允许水力坡降i=0.15。该段地下水位埋深4.5,5.0m。 2右岸下游段(剖面?-?′) 1)支沟0+000,0+110m:为新建堤防段，地貌属辋峪河漫滩，表层为?-3层卵石:灰白色，成分为花岗岩、石英岩及少量变质岩，分选性差，磨圆度较好，浑圆状，一般粒径3,15cm，砾砂充填，泥质含量约5%，厚度3.0,3.5m。下部为粘土或黄土状壤土，硬塑半胶结状，厚0.5,2.5m。建议堤基置于?-3卵石层之上，天然密度ρ=2.03g/cm、W=8.10%、相对密度Dr=0.35，中密状态，工程类比φ=32?，承载力特征值f=280kPa。渗透系数K=60,80m/d，ak 允许水力比降i=0.12;局部分布有透镜体中砂层，厚度0.3,0.8m，φ=28?允 承载力特征值f=160kPa。漫滩地下水埋深2,2.5m。建议开挖坡比:卵砾石ak 水上1:1，水下1:2。 2) 2+794,2+863m为新建护岸段:堤基土为辋峪河一级阶地，上部?-3 39 层卵砾石，灰白色，成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，磨圆度较好，粒径一般2,15cm，零星含有漂石，砾砂充填，砂含量10,20%。厚度2.5,4.0m，中密，局部分布有?-2薄层粗中砂，单层厚0.5,0.5m。下部为粘土或黄土状壤土，硬塑半胶结状。厚0.8,1.5m。建议基础置于?-3层卵石层 3之上,天然密度ρ=2.05g/cm、W=6.2%、相对密度Dr=0.4，中,密实状态，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。允许水力坡降i=0.15。该段地下ak 水位埋深1.7,3.0m。 3)2+863,3+217m为新修堤防段:为?层人工回填卵砾石，外侧有浆砌石简易防护，厚度约0.4m，部分已经脱落，堤身高度2.0,4.5m。成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实状态。工程类比φ=35?，承载力特征值f=320kPa。堤基土为辋峪河一级阶地，局部?-1层壤土，厚度1.0,ak 1.7m，硬塑状，透镜体分布。中部为?-3层卵砾石，厚度3,5.0m，中密，局部分布有?-2薄层中砂，单层厚0.2,0.5m，透镜体分布。底部为粘土或 3黄土状壤土。建议堤基置于?-3卵石层之上，天然密度ρ=2.05g/cm、W=6.2%、相对密度Dr=0.4，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。渗透系数ak K=20,30m/d，允许水力比降i=0.15。该段地下水位埋深7,8.5m。建议开允 挖坡比:水上1:1，水下1:2。 4)3+217,5+156m为残留堤防段:为?层人工回填卵砾石，堤外侧有浆砌石防护，低于堤顶1,2.0m，局部脱落或人工采石及生活垃圾覆盖，堤身高度2.5,4.5m。填筑物成份以花岗岩、石英岩及少量变质岩为主，密实，堤基土为辋峪河一级阶地，上部有?-1层砂质壤土，浅褐黄色，以粉粒为主,团粒结构,含砂量较高,厚度0.5,1.0m，松散,稍密。中部?-3层卵砾石， 40 灰白色，成份以花岗岩为主，磨圆度好，粒径一般2,15cm，漂石含量约10%，砾砂充填，砂含量15,25%。厚度3.0,4.5m，中密，局部分布有?-2薄层粗中砂，单层厚0.3,1.0m，透镜体分布。下部为粘土或黄土状壤土硬塑半胶结状。建议堤基位于?-3卵石层中，相对密度Dr=0.4，工程类比φ=34?，承载力特征值f=300kPa。允许水力比降i=0.15。该段地下水位埋深6,ak允 7.5m。建议开挖坡比:水上1:1，水下1:2。 3.7 天然建筑材料 3.7.1 土料 3.1.1.1土料场的位置、储量和开采条件 工程区两岸黄土分布广泛，土料可就地取材。可采用Q黄土和Q黄土状32壤土夹古土壤层的混合土。质量、储量可满足工程要求，土料场的主要优点是储量丰富、运距短，开采运输方便。 3.1.1.2土料质量 收集土料物理性质指标如表3.7.1。 料场土料各项技术质量指标与《SL251-2000》规程,对土料的质量标 土的物理性质指标统计表 表3.7.1 土 的 天 然 状 态 塑 含 湿 干 比 孔 孔 饱 液 塑 性 水 密 密 隙 隙 和 指 地层岩性 率 度 度 重 比 率 度 限 限 数 ω ρ ρd Gs e n Sr ω ωp Ip L 3% g/cm _ _ % % % % _ 黄土状土 21.37 1.84 1.51 2.72 0.78 43.9 74.7 29.5 16.8 13.85 准要求对比评价如表3.7.2。 41 3土料标准击实后的最大干密度平均值ρ= 1.63g/cm，最优含水量平均值dmax ω=20.6%，土料场土层平均含水量为21.4 %，土料各项技术质量指标均符合《水op 利水电工程天然建筑材料勘察规程》要求。抗剪强度参数，总应 -1力(饱和快剪)φ=16.0?、c=18.0Kpa，相对压缩系数α=0.21Mpa; 1-2 -7渗透系数: K=2.27×10cm/s。 h 土料质量技术评价表 表3.7.2 项 目 规范指标 试 验 指 标 粘粒含量 15,40%为宜 20.8% 塑性指数(Ip) 10,20 13.85 碾压后小于-7渗透系数(k) =2.27×10cm/s Kh-51×10cm/s 有机质含量 ,2% 2.2% 水溶盐含量 ,3% 0.7% 最好与最优含水量(w)W=21.37%，W=20.6% opp天然含水量(w) 或塑限(Wp)相近似 W=19.45% op3 ρ =1.51g/md紧密密度(ρ) 大于天然密度(ρ) dmaxd3ρ =1.68g/m dmax PH值 ,7 ,7 除有机质含量略高外，其余各项技术质量指标均符合规评 价 程要求。 3.7.1 砼(粗、细)骨料 3.7.1.1料场的位置、储量和开采运输条件 两岸堤防沿线辋峪河河床及漫滩有大量的砂卵石堆积，料场堆积层为第 al四系全新统冲积(Q)河床、河漫滩及一级阶地的砂砾石层，级配良好，料4 场沿河右侧呈带状展布，料场南北向长约2000m，东西向宽80m左右，料场地表高程498,510m，高出河床2.0,4.0m，采用平均厚度法初步估算料场 33砂砾料水上总储量约80万m，砂、砾比为1:0.67，砂料储量约26.4万m， 3砾料储量约53.6万m，开采运输方便。 42 3.7.1.2砼粗细骨料的质量和建议 根据收集到的《西安市辋川河引水李家河水库工程地质勘察报告》大寨 #(?)料场、对各料场砼粗细骨(砂、砾)料各项技术质量指标评价如表 #3.7.3，表3.7.4，大寨(?)料场砂的质量较好。各项技术质量指标基本符合《SL251-2000规程》对砼细骨料要求标准。 混凝土粗骨料技术质量评价表 表3.7.3 试 验 指 标 SL251-2000 #序号 项 目 大寨(?) 规程标准 料场 31 表观密度 >2.60g/cm 2.69 32 堆积密度 >1.60g/cm 1.62 3 孔隙率 <45% 40 4 吸水率 <2.5% 0.75 5 针片状颗粒含量 <15% 22.9 6 软弱颗粒含量 <5% 19.5 7 含泥量 <1% 0.5 硫酸盐及硫化物含量(换算成8 <0.5% <0.5 SO) 3 9 有机质含量 浅于标准色 浅于标准色 宜采用 10 粒度模数 7.36 6.25,8.30 11 轻物质含量 不允许存在 无 料场软弱颗粒含量均超限，针片状颗粒含量评价 偏大,其它指标基本符合规范要求。 43 细骨料(砂)技术质量评价表 表3.7.4 试验指标 SL251-2000 #序号 项 目 大寨(?) 规程标准 料场 31 表观密度 ,2.25g/cm 2.61 32 堆积密度 ,1.50g/cm 1.48 3 孔隙率 ,40% 42 4 云母含量 ,2% 0.1 含泥量(粘粉5 ,3% 4.13 粒) 硫酸盐及硫化 6 物含量(换算成,1% 0.01 SO) 3 7 有机质含量 浅于标准色 浅于标准色 8 细度模数 2.5,3.5 2.76 9 平均粒径 0.36,0.50 mm 0.41 料场堆积密度偏小，孔隙率、含泥量偏大，其它各项技术质评 价 量指标符合砼细骨料规程要求。 3.7.2 砌石料 工程附近无可供开采的石料场，本次选用上河石料场位于上河至董家岩的公路旁，距工程区约17Km，交通方便，地形为一小山梁，三面临空。山坡下部坡角约45,60?，上部坡角约20?,30?。坡面仅局部有覆盖层，基岩裸露程度较高，地面高程一般为840,960m，相对高差大于100m，料场岩 2a性单一，为灰白色中粗粒斑状黑云母二长花岗岩(γ)，强风化层厚度5.0,5 8m，岩体夹有中细粒花岗岩及闪长岩脉，属厚层状结构，受三组裂隙切割，岩体成块状，块度大小约0.5,1.0m。 2料场南北长200m，东西平均宽100m，产地面积约0.02Km，可采厚度40, 3360m，无用层体积约10.0万m，有用层平均厚度按50m计，储量约120万m。 料场岩石物理力学指标汇总见表3.7.5。岩石质量评价见表3.7.6，由表5-6可以看出，除软化系数偏小外，其它各项指标均满足质量要求。 44 3.7.3填筑料 河流两岸局部段已有残损的防洪堤，是采用河道两边漫滩的砾、卵石填筑而成，且多有简易砌护，据调查工程经多年运行，堤基大多完好，说明填筑料质量基本符合规范要求。因此，建议就地取材进行堤防填筑。 3工程类比提供物理力学指标为:最大干密度ρ=2.10,2.08g/cm，dmax 3最小干密度ρ=1.75,1.81g/cm。 dmin 在压实系数为0.97时，饱和固结快剪强度指标:内摩擦角φ=32?,35?, -2粘聚力c=20kPa，渗透系数k=6×10cm/s;属中等透水。 石料岩石物理试验成果汇总表 表3.7.5 物 理 性 质 岩样编号 饱和密 度 吸水饱水显孔岩 风 取比重 吸水率 系数 隙率 石 化 样干燥 饱和 率 名 程 位室 室 ΔρρWs Wsa Ks n s d w 称 度 置 外 内 g/cmg/cm, % % , % 3 3 中石-1 10 2.64 2.61 2.62 0.40 0.42 0.95 1.10 粗上 弱 石-2 11 2.64 2.61 2.62 0.40 0.42 0.95 1.09 粒河 风 花石-3 12 2.64 2.62 2.63 0.38 0.40 0.94 1.04 化 岗 平 均 值 2.64 2.61 2.62 0.39 0.42 0.95 1.06 岩 45 石料岩石力学试验成果汇总表 续表3.7.5 力 学 性 质 岩样编号 冻融试验(25单轴抗压强度 硫酸次) 盐及岩 风 取饱和比重 硫化冻融石 化 样软化单轴冻融物含干燥 饱和 损失名 程 位系数 抗压系数 室 室 量 率 称 度 置 强度 外 内 ΔRd Rb Kr Rf Kf Lf SO s 3 , MPa MPa , MPa , % % 102.5石-1 10 2.64 157.67 114.67 0.73 0.89 0.02 0.05 中7 上 粗石-2 11 2.64 165.67 119.60 0.72 99.43 0.83 0.02 0.05 弱 河 粒风 147.6花石-3 12 2.64 210.67 158.33 0.75 0.94 0.02 0.07 化 7 岗 116.5岩 平 均 值 2.64 161.67 116.67 0.73 0.89 0.02 0.05 5 石料质量技术指标评价 表3.7.6 序号 项 目 规范标准 上河石料场 评价 1 饱和抗压强度 ,40MPa 113.77MPa 合格 2 软化系数 ,0.8 0.73 偏低 3 冻融损失率 ,1% 0.02 合格 3 3 4 干 密 度 ,2.4g/cm2.61g/cm合格 硫酸盐及硫化5 ,0.5% 0.05% 合格 物含量 3.8结论及建议 3.8.1结论 1)工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓中低山区，地势南高北低，海拔高程800,2000m。辋峪河属灞河一级支流，自南向北在蓝田县汇入灞河。 2?2)工程区地处骊山台拱()，为渭河断陷中的孤立地垒构造，地貌水2 46 2?系表明至今仍在上升，东以秦岭山前断裂(F6)与太华台拱()为界，南3 2?以户县—铁炉子断裂(F9)与纸坊—永丰褶皱束()相隔。根据《中国2 地震动参数区划图》(GB18306-2001)分析，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应普特征周期为0.35s。相应的地震基本烈度为?度。工程区属相对稳定性地区。 ,3)工程区地下水位埋深0.5,8.5m，两岸地下水向河谷排泄，HCO,32+2+Ca,Mg型水，环境水对砼及混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。地基卵石层渗透系数k=20,80m/d。 4)堤基卵石级配连续，卵石层属强透水，洪水过程中，防洪堤内外形成水位差。堤基会出现管涌破坏现象。 5)堤防内侧人工采砂，坑、塘及洼地遍布，防洪堤在挡水季节，易向堤防内侧渗流，渗漏段主要发生在左岸桩号0+620,0+3114m段，右岸上游堤防段，0+400,0+744m段。 6)堤基土粒径小于5mm颗粒含量的质量百分比率小于30%，因此，堤基土为不液化地基，不存在液化问题。 7)堤基卵石上部壤土，相对较松散，抗冲刷能力较差，壤土壤土层，允许不冲刷流速为0.35m/s，砂卵石层允许不冲刷流速为1.0,1.5 m/s，洪水期易形成较深的冲刷河槽，对堤基稳定不利。建议最大冲刷深度可按3.0m考虑。 8)工程区两岸为黄土塬，土料分布广泛，可就地取材。防渗土料可采 用黄土状壤土，质量、储量可满足工程要求。 9)两岸堤防沿线辋峪河河床及漫滩有大量的卵石堆积。根据收集到的《西安市辋川河引水李家河水库工程地质勘察报告》详勘资料，料场的储量、 47 质量较好。各项技术质量指标基本符合《SL251-2000规程》对砼细骨料要求标准。 10)堤防沿线河床及漫滩有大量的卵石堆积，原有残损堤防既是采用该处砾、卵石填筑而成，填筑料质量基本符合规范要求，可作为筑堤用料。 3.8.2建议 1) 对左岸滑坡进一步论证对防洪堤的影响程度。 2)加强施工过程中的施工地质编录，对出现的问题按有关规定协商处理。 48 4.工程任务及规模 4.1工程等级及防洪标准 根据《防洪标准》GB20501-94规定，并参照其他设计文件，确定本项目区堤防为4级堤防工程，防洪标准为20年一遇。 4.2工程任务 蓝田县灞河辋灞交汇处防洪工程的任务主要解决两岸的洪涝灾害问题，使两岸农田及工矿企业、农村居民生命财产得到有效的保护。 4.3工程规模及范围 依据工程布置方案和原则，本次灞河辋灞交汇处防洪工程的工程规模为:工程综合治理总长度3.36km，防洪工程设计总长度6439m。其中:新修护岸5.52km，新修堤防1433m，加固堤防4454m。 灞河辋灞交汇处防洪工程综合治理总长度3.36km，治理范围:北起下游两河桥的出起点中心桩号为0+000，南至桥南石料厂附近终点桩号3+355。 4.4保护对象 该项目完成后可使蓝关镇的8个村庄，1.5万人，5000亩农田，多个厂矿企业得到有效的保护。 4.5堤线的布置及水面线的推求 4.5.1堤线的布置原则 本次设计堤线布置应与河势流向、大洪水流线大致平行，堤线间距大致相等，无突然放大或缩小;基础加固与堤防建设并重，以防止水流对基础的冲刷危及堤身和岸坡的稳定;堤防工程各堤段平缓连接，堤线布置时应尽可能利用现有堤防和有利地形，尽量满足城镇建设规划要求。 49 4.5.2堤线的布置 本次堤线的布置充分考虑了已成堤防的利用、城镇发展的需要及流水平顺等条件，按以上所确定的最小堤距，对硬弯、死角及明显碍洪的堤线段进行改造，对无法利用的碍洪建筑五坚决予以拆除，以形成平顺的连续的曲线。其具体布置情况是: (1)辋川河左岸:治理全长3118m，其中:新修堤防326m，新修护岸287m，加固堤防2515m。 1+900,2+086段，总长186m，布置为新修护岸;2+086,2+412段，总长326m，布置为新修堤防;2+412,2+503段，总长91m，为高岸坡，布置为新修护岸;2+503,5+018段，总长2515m，为残留堤防，堤线顺其老堤防布置，本次对其进行加固。 (2)辋川河右岸:治理全长3256m，其中:新修堤防1100m，新修护岸70m，加固堤防1938m。 1+900,2+653段，总长753m，布置为新修堤防;2+794,2+863段，总长69m，此处为一段岸坡，布置为新修护岸;2+863,3+217段，总长354m，布置为新修堤防;3+217,5+516段，总长1939m，为残留堤防，本次对其进行加固; (3)支沟沟口护岸，本次对支沟沟口进行砌护，护岸总长206m。 4.5.3设计洪水水面线的计算 (1)计算方法: 根据《水工设计手册》和《水利工程实用水文水利计算》，采用恒定非均匀流能量守恒方程计算水面线，其方程为: 50 22vv,,1122Z，,Z，，h，h 12fj2g2g ZV11式中: )——上游断面水位、流速; ZV22 ) ——下游断面水位、流速; ,,21 )——上、下游断面的动能修正系数; h——上、下游断面之间的沿程水头损失; f h——上、下游断面之间的局部水头损失。 j 根据下游控制断面水位，由下游向上游逐段推算，可推算出各断面的设计洪水位。 (2)计算条件 ?河床糙率:河道糙率与河道形态、糙度、植被、岩性、水位高低(流量大小)、河道曲直以及河道中是否有阻水物等有关。结合设计河段地质和外业测量资料及实际情况，选定陕西省水文总站于1972年4月在辋川河两 3河桥调查洪水1290m/s。以本次工程区域的末端两河桥断面为起始断面，利用堰流公式计算相应水位496.63m，以此为起始水位，并假定河道糙率0.041，由起始断面开始向上游逐段计算河道水面线，求的D13断面(设计起点、桥南石料厂附近)的洪水位为518.28m，与调查洪水518.35m接近，说明假定糙率较为合适。 考虑到河段经过治理后实际河床糙率比天然河床糙率稍小，因此本次设计水面线计算时糙率选取为0.04。 ?计算断面:结合本次工作的实际要求，计算两河口桥断面与桥南石料厂断面之间的河道区域，计算河道全长3.36km。 根据河道比降、河道横断面的变化等实际情况，在该河段共布设13个 51 有代表性的河道横断面。河道断面是按桩号编排的，计算断面平均间距在200,400m左右，可满足本次设计水面线推求的要求。 ?设计洪峰流量:防洪标准为20年一遇，根据水文计算成果，洪峰流 3量为916m,s。 ?起始水位:本次以两河桥处的实测断面为起始断面，利用堰流公式进行计算得到，堰前水深为496.63m，以此水位作为其实水位，利用恒定非均匀流能量守恒方程进行逐断面计算出设计水位。 ?堤距确定:《灞河蓝田县城段综合治理工程可行性研究报告》中确定的两河桥下游最小堤距堤距为220m;本次项目区加固河段及在右岸小支沟以下保持原来堤距不变，项目区小支沟以上的最小堤距为137m，项目区上游黄沟桥段的最小堤距为110m。 (3)水面线成果:设计和天然设计洪水水面线计算成果详见表4.5.1 天然设计洪水水面线计算成果表 表4.5.1 计算设计天然水设计水天然天然设计断面 备注 桩号 洪峰 面线 面线 深泓 糙率 糙率 D1-1 5+256 916 496.31 496.63 493.61 0.041 0.04 D3 5+031 916 497.82 497.91 493.63 0.041 0.04 D5 4+788 916 499.14 499.14 495.24 0.041 0.04 D7 4+574 916 499.60 499.70 495.96 0.041 0.04 D9 4+243 916 501.13 501.22 498.23 0.041 0.04 D11 3+962 916 502.16 502.21 499.73 0.041 0.04 D13 3+725 916 503.18 503.32 500.14 0.041 0.04 D15 3+408 916 505.21 505.26 501.91 0.041 0.04 D17 3+153 916 506.23 506.41 504.11 0.041 0.04 D20 2+864 916 509.01 509.4 505.11 0.041 0.04 D22 2+618 916 510.63 511.31 507.38 0.041 0.04 D24 2+326 916 514.36 514.56 510.4 0.041 0.04 D26 2+001 916 517.48 517.52 512.4 0.041 0.04 52 5.工程的布置及主要建筑物 5.1设计依据和标准 5.1.1设计依据 1) 相关国家和地方法律、法规、标准 2)《防洪标准》(GB50201—94) 3)《城市防洪工程设计规范》(CJJ50—92) 4)《江河流域规划编制规范》(SL20l 97) 5)《堤防工程技术规范》(SL51—93) 6)《堤防工程设计规范》(GB50286—98) 7)《堤防工程管理设计规范》(SLl7l—96) 8) 其他有关文件、成果 5.1.2设计标准 (1)防洪标准:依据《防洪标准》(GB50201-94)中有关规定，结合该镇发展情况，本次初设确定项目区防洪标准为20年一遇洪水标准。 (2)建筑物级别:根据《堤防工程设计规范》(GB50286 98)表2.1.l之规定，堤防设防标准为20年一遇洪水时，堤防等永久建筑物为4级，临时建筑物为5级。 (3)地震烈度:根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)分析，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应普特征周期为0.35s。相应的地震基本烈度为?度。工程区属相对稳定性地区。 5.2工程布置 本次灞河 辋灞汇流段防洪工程布置的原则是因势利导，对无堤河段新 53 建堤防，对残留破碎的堤防进行加固，对阻水碍洪建筑物进行拆除改建，建设完整的、高标准的以堤防工程为主要措施的防洪体系，彻底解决该段的防洪问题。结合工程实际进行工程布置，确定建筑物形式，参见表5.2.1。 1.辋川河左岸:治理全长3118m，其中:新修堤防326m，新修护岸287m，加固堤防2515m。 (1)辋川河左岸:治理全长3118m，其中:新修堤防326m，新修护岸287m，加固堤防2515m。 (1)1+900,2+086段，总长186m，布置为新修护岸; (2)2+086,2+412段，总长326m，布置为新修堤防;2+412,2+503段， (3)总长91m，为高岸坡，布置为新修护岸; (4)2+503,5+018段，总长2515m，为残留堤防，堤线顺其老堤防布置，本次对其进行加固。 2.辋川河右岸:治理全长3256m，其中:新修堤防1100m，新修护岸70m，加固堤防1938m。 (1)1+900,2+653段，总长753m，布置为新修堤防; (2)2+794,2+863段，总长69m，此处为一段岸坡，布置为新修护岸; (3)2+863,3+217段，总长354m，布置为新修堤防; (4)3+217,5+516段，总长1939m，为残留堤防，本次对其进行加固; 3.支沟沟口护岸，本次对支沟沟口进行砌护，护岸总长206m。 54 西安市蓝田县灞河 辋灞汇流段乡镇防洪工程规模 表5.2.1 工程形式(单位:m) 序乡镇名称 岸 别 桩 号 号 新修堤防 新修护岸 加固堤防 1 1+900~2+086 186 2 2+086~2+412 326 辋川河左岸 3 2+412~2+503 91 4 2+503~5+018 2515 1 1+900~2+653 753 蓝关镇 2 2+794~2+863 69 辋川河右岸 3 2+863~3+217 354 4 3+217~5+516 1939 右 0+000~0+110 110 支沟 左 0+000~0+096 96 总计 1433 552 4454 5.3堤防、护岸工程设计 5.3.1 纵断面设计 (1)堤顶高程确定 依据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)、《城市防洪工程设计规范》(GJJ50-92)，设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定。 堤顶超高计算公式Y=R+e+A，式中: Y堤顶超高(m)、R设计波浪爬高(m)、e设计风壅水面高度(m)、A安全加高(m)。 1)设计波浪爬高计算 蓝田县蓝关镇汛期主导风向NE，历年汛期最大风速的平均值为NE向2.2m/s，依据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录C波浪爬高R采用如下公式计算: KKK,VPp,RHL21，m 55 式中:K斜坡的糙率及渗透性系数，根据护面类型按表C.3.l-1确定;? 2Kv经验系数，可根据风速V(m/s)、堤前水深d(m)、重力加速度g(m/s)组成 V/gd的无维量，可按表C.3.1—2确定;Kp爬高累积频率换算系数，可按表C.3.1—3确定;对不允许越浪的堤防，爬高累积频率宜取2,，对允许越 H堤前波浪的平均波高(m);浪的堤防，爬高累积频率宜取13,;m斜坡坡率; L堤前波浪的波长(m)。 经计算:波浪爬高R=0.62,0.80m。 2)设计风壅水面高度 设计风壅增水高度采用《堤防工程设规规范》(GB50286—98)附录C(C.2.1)式计算。公式如下: 2KVFe, cos,gd2 -6式中:e计算点的风壅水面高度(m);K综合摩阻系数，可取K=3.6×10;v设计风速，按计算波浪的风速确定;F由计算点逆风向量到对岸的距离(m);d风域的平均水深(m);β风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(度)。 -3 经计算设计风壅水面高度e=0.01m，小于10。可忽略不计。 3)安全加高的选取 依据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，3级堤防允许越浪情况下安全加高取值为0.6m。 根据以上各项计算，堤顶超高Y在1.4m。本次设计确定堤防工程堤顶超高为1.4m。 (2)河底纵比降确定 山区性河流河道变迁一般都是以侵蚀下切为主，但由于辋川河河床多为 56 原生基岩、漂石和卵石。抗冲性能强，变形速度缓慢。河底纵比降主要通过对原河床最低点及自然比降分析计算确定，大部分都保持河底现状。 5.3.2 堤防横断面设计 1、堤型及堤防护岸形式选择 本次堤防的形状采用梯形形式，根据地质资料，工程区既有上更新统风积黄土层，又有砂砾石，河道疏浚剩余的大量开挖料均可利用。因此本次设计的筑堤材料选用砂粒料，其相对密度不小于0.65。砂粒料不足的情况下可选用土料填筑，压实法填筑，其压实系数不小于0.95。根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，3级堤防以下堤顶宽度不小于3m，本次为了与先前做的工程衔接，营上村以下堤型采用复式断面形式，迎水坡设有4.3m宽的亲水平台，营上村以上采用单式断面。 护坡形式都采用贴坡式护岸，迎水坡坡比采用1:2的边坡系数，平台以下采用50cm浆砌石护坡砌护，平台以上部用草皮护坡。背水坡采用1:2边坡系数，并植草皮护坡。基础采用1m宽的浆砌石条形基础，基础埋深在冲刷深度以下0.5,1m。 2、护岸形式 本次设计的护岸形式采用50cm厚的贴坡式护岸，边坡系数为1:2，营上村以下迎水坡设有43m宽的亲水平台，基础采用1m宽的条形基础，基础埋深在冲刷深度以下0.5,1m。营上村以上采用单式断面，迎水坡边坡系数1:2，采用50cm厚的浆砌石护坡砌护至水面以上1.4m，基础采用1m宽的条形基础，基础埋深在冲刷深度以下0.5,1m。背水坡边坡系数1:2，采用草皮护坡。 57 在浆砌石护坡中埋设塑料排水管2排，管径50mm，由下向上第一排距浆砌石基础1.0m，排拒和孔距均为2.5m程梅花状布置。 3、堤防细部结构 河堤护岸及基础砌筑应采用坚硬不易风化的块石，石料强度不小于MU40，块石最小厚度应不小于20cm，应尽可能选用较大且表面平整的块石;砌筑采用M7.5水泥砂浆，勾缝采用M10水泥砂浆，砌体表面勾缝勾凸缝，宽3cm。护坡沿纵向每10m设置横向沉降缝1条，缝宽2cm，缝内沿表面周边20cm内采用聚氯乙烯胶泥热灌。其余均采用干砂充填;护坡及基础顶面采用M10砂浆抹平。 5.3.3 护岸的冲刷计算 护坡基础的作用主要是支撑护坡和防止水流冲刷坡脚，由于山区河流坡度流急，行洪时往往对河床产生大幅度的冲刷。在设计护坡基础时，基础埋深应依据堤岸冲刷深度来确定。 (1)顺直河段堤岸冲刷深度依据堤防设计规范中推荐的公式计算: n，，,,v,,cp ,，,1,,,,hhBP,,,,v允,,，， hB式中 : —局部冲刷深度(m); n—平面形态系数，根据防护地段在平面上的形态而定，一般取n=1/4; V—河床容许的不冲流速(m/s)，0.35,1.5m/s; 允 Vcp—断面平均流速 hhPP—一般冲刷处的水深(m)，=3.71,4.27m; 58 经计算，顺直河段堤岸冲刷深度为0.34m，结合工程实际情况及以往工程经验，本次平顺段设计护岸基础埋深为1.5m。 (2)弯道河段堤防岸坡冲刷深度采用《堤防工程设计规范》(GB 50286-98)附录D推荐的公式D.2.2-2计算: ,23tgj,2,h,,pd30，，1mg 经计算，弯道的冲刷深度为1.26m，因此在弯道处的基础埋深为2.0m。 经初步冲刷计算(采用《堤防工程设计规范》附录推荐公式)，平顺段冲刷深度约低于深泓线0.35m，顶冲段约低于深泓线1.26m。参考其他工程，根据河道深泓高程与堤线位置地面高程的关系，初步拟定平顺段的基础埋深(从筑堤处滩面算起)为1.5m，顶冲段的基础埋深2.0m。 5.3.4、堤防渗流稳定计算 梯形断面渗流在背水坡坡角出现所需的时间采用《堤防工程设计规范》(GB 50286-98)附录E推荐的公式E.4.1-1计算: 2',,nHb0Tmm,，，,,124kH,, 式中:T—浸润线形成的时间(s); k—堤身渗透系数(m/s)，k=1.92m/d; n—土的有效孔隙率，取48.8%; 0 H—相应设计洪水位时的水深(m)，H=4m; m—迎水坡边坡系数，m=2 11 m—背水坡边坡系数，m=2; 22 b?—设计洪水位处的堤顶宽度b?=6。 59 计算得梯形断面渗流在背水坡坡角出现所需的时间为2天。因为辋川河洪水历时很短，主峰一般为1天左右。堤防临水侧用浆砌石进行砌护，故堤防挡水期间不能形成稳定渗流。因此本次设计只对梯形断面土堤进行洪水位降落期抗滑稳定计算。 设计新修堤防按顶宽3m，堤高4.5m，临水侧坡比为0.4，背水侧坡比为1:1的断面进行稳定计算，采用渗流稳定计算程序，计算得设计洪水位降落期临水坡安全系数1.33符合规范3级堤防大于1.2的要求。 5.3.5新修护岸的稳定计算 坡式护岸的稳定计算，应包括整体稳定和边坡内部稳定计算两种情况。 1.整体稳定计算包括护岸及岸坡基础的滑动和沿护坡地面的滑动两种。前者可用瑞典圆弧滑动法计算，按本规范附录F采用。后者可简化成沿护坡地面通过堤基的折线整体滑动。计算时，先假定不同滑动深度t值，变动B，按极限平衡法求出滑动安全系数，从而找出最危险的滑动面。计算公式如下: f—护坡与突破的摩擦系ф数; 1 φ—基础土的摩擦角(度); 2c—基础土的凝聚力(KN/m); W—护坡的重量(KN); 1 W、W—基础滑动体重量(KN); 23 经计算本次贴坡式护岸的抗滑稳定安全系数大于1.15，符合规范。 60 5.7主要工程量 该工程主要工程量汇总参见表5.7.1。 主要工程量汇总表 表5.7.1 序号 项目 单位 数量 备注 31 土方开挖 万m 28.34 32 土方回填 万m 18.49 23 沉降缝 m 4738.55 34 M7.5浆砌石 万m 4.73 5 排水管 m 5768.22 36 砼 m 2903.04 37 清基 万m 7.47 61 6施工组织设计 6.1施工条件 6.1.1工程施工内容 依据工程布置方案和原则，本次灞河辋灞交汇处防洪工程的工程规模为:工程综合治理总长度3.36km，防洪工程设计总长度6439m。其中:新修护岸5.52km，新修堤防1433m，加固堤防4454m。 6.1.2水文、气象条件 蓝田县气象站海拔高程540m，据47年气象观测资料该统计多年平均气温13.1?，一月最低，平均-1.23?，七月最高，平均27?，极端最低气温-21.2?，极端最高气温43.3?;多年平均气压9543hPa;多年平均日照时数2076小时;多年平均相对湿度68%;平均风速1.4m/s，最大风速24m/s。 受东亚大陆季风气候影响，灞河流域内降水具有夏季大而集中，冬季 小的特点。7,,月降水量约占全年降水量的50%，12,2月降水量不足全年降水量的5%;河川径流年级变化大，年内分配不均匀。7,9月径流量约占全年径流的42%，10,6月占58%，12,2月仅占5.5%。 6.1.3建筑材料、劳动力及物资供应条件 项目区地处县城附近，公路交通四通八达，施工机械、设备及建筑材料等均可直接运抵工地。 (1)建筑材料 a(石料砼骨料 工程附近无可供开采的石料场，本次选用上河石料场位于上河至董家岩的公路旁，距工程区约17Km，交通方便，地形为一小山梁，三面临空。山坡 62 下部坡角约45,60?，上部坡角约20?,30?。坡面仅局部有覆盖层，基岩裸露程度较高，地面高程一般为840,960m，相对高差大于100m，料场岩 2a性单一，为灰白色中粗粒斑状黑云母二长花岗岩(γ)，强风化层厚度5.0,5 8m，岩体夹有中细粒花岗岩及闪长岩脉，属厚层状结构，受三组裂隙切割，岩体成块状，块度大小约0.5,1.0m。 2料场南北长200m，东西平均宽100m，产地面积约0.02Km，可采厚度40, 3360m，无用层体积约10.0万m，有用层平均厚度按50m计，储量约120万m。料场岩石物理力学指标除软化系数偏小外，其它各项指标均满足质量要求。 b( 砂砾料、筑堤土料、及砼细骨料 两岸堤防沿线辋峪河河床及漫滩有大量的砂卵石堆积，料场堆积层为第 al四系全新统冲积(Q)河床、河漫滩及一级阶地的砂砾石层，级配良好，料4 场沿河右侧呈带状展布，料场南北向长约2000m，东西向宽80m左右，料场地表高程498,510m，高出河床2.0,4.0m，采用平均厚度法初步估算料场 33砂砾料水上总储量约80万m，砂、砾比为1:0.67，砂料储量约26.4万m， 3砾料储量约53.6万m，开采运输方便。 根据收集到的《西安市辋川河引水李家河水库工程地质勘察报告》大寨 #(?)料场、对各料场砼粗细骨(砂、砾)料各项技术质量指标基本符合《SL251-2000规程》对砼细骨料要求标准。 (2)劳动力 工程建设施工期劳动力可通过招标方式落实承建单位，临时工由当地解决。 (3)物资供应 63 生活物资由当地供应，工程用三材及燃料、器材等物资除在当地采购外，还可由西安供应。 6.1.4 水、电及生活物资供应 本工程位于蓝田县蓝关镇，施工用电可由市电供给。施工用水可直接提取辋川河河水，生活用水可直接对接当地自来水。施工人员所需生活物资均可就近采购。 6.2施工导流 6.2.1导流标准 该段堤防工程属4级建筑物，依据《堤防工程施工规范》(SL260—98)，施工期闻堰洪水标准按施工期5年一遇洪水标准设计。 结合本工程实际，主体工程安排在枯水期施工，围堰顶部高出洪水位1m。 6.2.2导流方式 本次设计拟采用束窄河床分段围堰法进行施工导流。围堰将施工段围住，形成基坑。基坑内渗水，集中抽排。 6.2.3导流建筑物的形成 施工期导流围堰按5年一遇洪水流量设防，导流围堰由砂砾料堆积组成，堰体顶宽1m，临水坡和背水坡坡比均为1:1，顶部高程高出洪水1m，施工导围堰5年一遇的洪水流量设防。导流围堰采用沙砾石填筑，围堰总长 2.5 3km，填筑土方量2.7万m。 64 6.3主体工程施工 6.3.1主体工程土石方挖填平衡分析 由于河道堤基开挖的砂砾料的物理力学性质与回填料的物理力学性质基本一致，因此堤背填筑料的料源可部分利用开挖的砂砾料。为了节约工程投资，在开挖和回填的工序安排上，应着重考虑减少二次倒运，作好挖填平衡分析。具体平衡分析见表6.3.1。 土方平衡计算表 表6.3.1 土方开挖 清基方量 设计回填 设计回填 弃料方量 需开采砂砾料 333333(m) (m) 实方(m) 虚方(m) (m) (m) 283419.22 74729.23 157200.49 184941.75 98477.47 0 3经计算本次开挖的土方除了填筑堤防外，还有98477.47m作为弃料，本次弃料主要来平整河滩洼地和堤防外的土地。 6.3.2堤防工程施工 新修堤防的施工工序为基础开挖结合导流围堰填筑、堤身填筑、堤坡砌筑护坡等。 (1)基础开挖结合导流围堰填筑 堤防基础，应按设计开挖线。如遇淤泥或粉沙层，亦需将其彻底清除，然后采用砂砾石回填至设计地面，然后进行堤身填筑。堤防地基开挖边坡1:1，坑槽开挖中应注意施工排水，待水抽排后再进行开挖及砌筑，以确保施工安全及质量。 (2)堤身填筑 堤身填筑料的主要来源是河道疏浚的砂砾石开挖料，河道疏浚和土料开 33采采用1.0m反铲挖掘机配5t自卸汽车与3.0m装载机配5t自卸汽车两种机 65 械组合，运距均在1km范围内。堤身碾压采用推土机摊铺、平整，铺料厚度控制在50cm左右，碾压采用15t震动压路机碾压。个别碾压不到的部位用小型振动碾碾压或人工蛙式电夯夯实。堤身全断面填筑完工后，进行人工削坡、整坡处理。 (3)浆砌石护岸施工 浆砌石护岸主要以人工施工为主，砌筑砂浆应就近机械拌合制备，随制随用。块石和砂料用自卸汽车由料场运至施工点堆放。砌筑时砂浆和块石用手推车运到砌筑点。压顶混凝土由于量小，人工现场拌制，手推车运到浇筑地点，人工小型振捣板振捣，后期采用草袋洒水养护。 6.4工期总体布置 6.4.1施工交通运输 (1)对外交通 对外交通利用市区交通道路 (2)场内交通 场内交通可沿河堤在河道漫滩上修建的简易施工道路。 6.4.1施工总布置 (1)施工场地布置 在营上村的西面建立施工场地，可作为集料场、砼生产、施工设备维修、仓库及生活区之利用。 (2)生活及办公建筑物布置 2结合施工进度安排及本工程的特点，设置施工管理用房450m，搭建仓 2库及工棚280m。 66 (3)施工交通工程 本段工程区域交通道路较多，基本都靠近施工地点，完全可以利用这些道路作为施工临时道路，另外再增加施工临时道路1km。 (4)施工用地规划 22临时性生活建筑占地730m，施工工场占地1000m，集料场地占地 222500m，合计临时性占地4230m。 6.5工期及进度 根据本工程的特征和工作量，从2011年11月1日开工，2012年10月31日完工，总工期12个月。 2011年8月施工准备开始; 2011年9月颁发招标通告，开始招标; 2011年10月确定施工企业，施工企业进场，砂石备料; 2011年11月—2012年4月河道疏浚施工，碾压筑堤料; 2012年2月—2012年5月，河道护岸及浆砌石施工; 6月20日后拆除围堰和河道内部清理，10月底全面完工。 67 7工程占地及补偿 7.1工程简况 依据工程布置方案和原则，本次灞河辋灞交汇处防洪工程的工程规模为:工程综合治理总长度3.36km，防洪工程设计总长度6439m。其中:新修护岸5.52km，新修堤防1433m，加固堤防4454m。 7.2占地范围 本项目的工程占地分为永久占地和临时占地。永久占地计算范围主要以防洪工程工程形体参数为依据计算，临时占地以施工组织设计为依据计算，占地类型有耕地和河滩地两种。工程保护范围内划定的护堤地，仅划定界限，不计算占地面积。 7.3实物指标调查 7.3.1占地特点 工程永久占地按工程建设性质可分为以下三部分:?新建堤防占地;?护堤地占地;?施工临时占地。 7.3.2实物指标调查方法 依据本工程占地特点大部分占地范围内实物指标单一、易辨别。本次实物指标调查是在地形图布线的基础上，沿堤防中心线，根据堤防设计高度、坡比、堤顶宽度估算不同堤段占地宽度，并在图中标出，沿堤线进行实物指标统计，对工程区进行实际全面调查，并得到当地政府部门的确认。 7.3.3实物指标 依据地形图量算和现场实地调查，该工程永久占地总面积75亩，其中:工程中河堤占用耕地14亩，其余均为河滩地，施工临时地6.3亩。 7.4占地处理 该河道治理工程是社会公益性项目，社会效益显著，是防治洪水、防御、 68 减轻洪涝灾害，维护人民生命和财产安全的基础设施。根据本工程建设永久占地特点以及占地涉及区自然经济状况，工程占地影响实物指标补偿补助标准按当地补偿标准处理。 7.5投资预算 7.5.1投资预算原则 a)实事求是，坚持国家、集体、个人利益三者兼顾; b)考虑该工程社会效益显著，而工程建设本身并不创造效益的特点，占地影响实物指标补偿补助标准按有关规定就低不就高。 c)严格按各类实物指标的质量标准控制补偿、补助单价。 e)采用2010年上半年的物价指标，以当地近几年已实施工程调查补偿标准为基础。 7.5.2补偿单价拟定 根据编制原则的要求，结合占地影响实物指标调查成果，并参考其它水利工程占地补偿标准，制定本工程的占地影响各类实物指标的补偿补助标准。 该工程占地涉及区人均耕地在1亩以下，耕地利用率高，经济相对贫困，土地利用矛盾突出。通过实地调查及近3年社经资料的收集分析耕地、园地亩产值，按照有关规定耕地、园地补偿补助标准取其年亩产值的16倍作为补偿标准。 经调查计算:工程占用耕地补偿费每亩1.5万元，青苗赔偿费综合平均每亩1200元。 7.5.3投资估算 依据调查实物指标及占地处理规划，按拟定的各类实物指标补偿、补助标准预算本工程永久占地及建设征地费用投资为21万元。 69 8水土保持方案 8.1工程沿线水土流失现状 该河道治理工程处于蓝田县蓝关镇段，农田多，地面坡度小，土壤侵蚀方式以水力侵蚀为主，重力侵蚀次之，类型主要有浅蚀、细沟蚀、切沟蚀及垮塌、滑坡、泥石流等。按总面积计算属轻度流失区，按流失面积计算属次强度流失区。在河道治理工程建设过程中，将产生人为水土流失:一是在堤防施工过程中，开挖或回填扰动原地貌、破坏植被，地表土层抗蚀能力减弱，加剧了水土流失;二是工程可能造成弃渣，由于弃渣结构疏松、空隙度大，极易产生水土流失;三是建设过程中，施工区的土石渣料，生产、运输中不可避免有废料渣及扬砂，这些物质极易侵蚀，而形成流失。因此，工程建设期必须采取有效的水土保持措施。 8.2 工程建设过程中水土流失预测 8.2.1预测范围 本方案的预测范围主要包括堤防建设的永久占地和临时占地两部分，预测的重点为沿线河滩开挖、填筑的滩面及建设过程中的弃土、弃渣等。 8.2.2预测时段 预测时段分为施工期和植被恢复期两个时段。该项工程计划建设工期1年，按照植被恢复期和现场踏勘调查，在施工结束后，所形成的裸露土质地表，主要以植草皮和栽种乔木为主，在自然恢复的条件下，2年可望达到施工之前的地面植被覆盖度，故植被恢复期按2年考虑。因此，本项目水土流失预测时段取用3年。 8.2.3预测的内容和方法 ?工程占地面积 该河道治理工程的建设占地面积主要包括堤基的永久占地和取料场、弃渣场、施工道路、施工作业场地、存料仓库、工棚等临时性占地两部分。 70 依据地形图量算和现场实地调查，该工程永久占地总面积75亩，其中:工程中河堤占用耕地14亩，施工临时地6.3亩。 ?扰动破坏造成加速侵蚀的面积 开发建设项目在生产过程中对原地貌直接产生扰动和破坏的地表面积称为加速侵蚀面积。 ? 弃渣量及其分布 本工程一般均为就近取料回填，施工工艺相对单一，施工过程也不复杂。经现场调查了解及工程设计文件资料提供，该工程弃渣主要来自清基、基础开挖、控导工程基础开挖、河道疏浚工程和护岸工程基础开挖。 经计算本工程土石方开挖总量28.34万m?，土石方回填量18.50万m?(虚方)，弃土量9.85万m?。 根据本工程特点，弃渣主要用于河滩和堤外土地的平整，因此不需规划专门的弃料场地。 ?可能造成的水土流失总量预测 水土流失总量的预测是指在河道治理工程建设中，若不采取任何水土保持防护措施的情况下，可能造成当地水土流失新增量。根据工程建设特点，可能造成这部分水土流失量主要由两部分组成，一是施工过程中对原地貌及其植被的破坏，使原地貌的水土保持功能降低或丧失而形成的水土流失增量，二是因工程建设造成的大量弃渣、弃土，不合理堆放而造成的水土流失增量。 a)扰动原地面造成的水土流失量预测 该段河道治理工程水土流失类型主要以水蚀为主。本次依据我国目前对水蚀预测常采用的数学模型进行预测，公式如下: Ms = F?A?P?T 4式中:Ms——新增水土流失量(10t) 2 F——加速侵蚀面积(km)，河道治理工程建设造成加速侵蚀的面 71 积。 A——加速侵蚀系数，随地貌类型区及地面物质组成的不同而选取不同，根据区域地貌类型、气候、地面物质组成分析，确定A值为4。 42 P——原生地貌侵蚀模数(10t/km?a)，经查阅蓝田县水土保持区 2划报告，该区域原生地貌侵蚀模数在229t/km?a范围。 T——加速侵蚀年限(年)，按照预测时段的划分，该工程确定为3年。 按照上述数学模型，根据以上参数值，经计算求得在不采取任何防治措施的情况下工程建设影响区域新增水土流失量为2t。 b)弃土、石渣造成直接水土流失量预测 弃渣流失量的预测主要与弃渣的物质组成、弃渣量堆放的位置及受造成流失的因素有关。因为河道治理工程建设呈线性状分布，且局限于河滩上，情况单一，变化不大。据设计文件资料提供并结合现场勘测，本工程弃渣主要为砂、砾石，弃渣堆放的用来填平河道中的坑洼地带，因此，该工程弃渣流失量预测采用流失系数类比法。 3按照该工程弃料总量9.85万m，结类工程类比，流失系数0.15， 3可能造成水土流失量为1.48万m。 8.3 水土流失防治方案 8.3.1防治目标 有效控制项目建设产生的新增水土流失量，改善项目区生态环境，保护防治工程安全运营。 a) 依靠弃渣堆放场地的工程措施，拦蓄堤防建设造成的弃渣总量95%。 b) 利用林草措施，部分恢复、部分改善项目建设中破坏的原地貌，平整恢复堤内滩地，植被改善堤外10m堤内10m范围护堤地，使林草覆盖率达80%。 72 c) 采取工程措施，整修项目建设影响的滩面，使其接近原河冲淤平衡临界值。 d)使主体工程设施的安全得到有效保障。 e)使区域生态环境质量得到一定的改善。 8.3.2水土保持措施 a)地面平整 依据目前在建河道治理工程项目现场考察及对施工场面规模的调查了 2解，地面整平面积为3.0万m。具体措施采用覆带式推土机整平压实，工程整平顺序应是堤防工程完建一段整平一段，特别是靠近河道主流位置的堤防，整平措施必须跟上。 b)弃土防治 该段河道治理工程在堤防填筑、控导工程各类坝型建设施工过程中都将 3产生弃渣，弃土总量9.85万m。 ?弃土场地 根据本工程特点，弃渣主要用于河滩和堤外土地的平整，因此不需规划专门的弃料场地。 ?弃土场地防护 工程弃渣主要用于改掉的河滩和堤外土地的平整，因此，在工程弃渣堆置中应采取工程措施予以防护。 具体防治措施为:弃渣搬运倒入河滩之后，使用覆带式推土机分层推平压实;坑周边坡推缓压实。应对其进行复耕，防止水土流失。 8.3.3 水土保持工程量及进度安排 按照《水保法》“建设项目中的水土保持措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。建设工程竣工验收时，应当同时验收水土保持设施，并有水行政主管部门参加”的规定。水土保持实施进度安排的原则 73 是与主体工程施工进度尽可能相适应，工程建设完建一处，水保措施防护治理一处。 8.4 水土保持投资概算 根据水土保持方案提出的水保措施，计算本工程水土保持概算总投资为13.28万元。 74 9环境影响评价 9.1评价依据和标准 《中华人民共和国环境保护法》; 《建设项目环境保护管理办法》(86)国环字第003号: 《陕西省建设项目环境管理实施细则》陕证发(1986)186号; 《水利水电工程环境影响评价规范》SDJ—88; 《环境空气质量标准》DB3095—1996; 《城市区域环境噪声标准》GB3096—93: 其他相关的法规、标准、规范、政策及成果等。 9.2工程对环境的不利影响 9.2.1工程征地、占地 由于新修堤防将会发生永久占地，临时占地，这些土地均处在河滩，部分地带被当地农民耕种，工程建设部分农民收入造成暂时影响。对于工程占用的部分农耕滩地，一方面可按照一定的标准进行补偿，另一方面可以在村组间进行土地调整。 9.2.2弃土、弃渣及废弃物 新修堤防基础、岸坡削坡、河道疏浚、堤防工程清基等均可产生弃渣、弃土。弃渣、弃土和废弃物如果堆放不当，遇到洪水、暴雨、大风，将对环境产生再次污染，产生新的水土流失。在施工中应该合理安排弃渣的堆放和处理，除了力学性能太差的淤泥质不能用于筑堤之外，其余弃土弃渣均可作为筑堤材料，基本不产生其它废弃物。 9.2.3废水 施工期，产生的废水中悬浮物指标较高，但其它化学指标均无较大变化，可直接排放河道、渠道。随着施工期的结束，河道水质可很快恢复。 75 9.2.4噪音 施工期噪声主要来源于砂石料加工系统，混凝土拌和系统，以及生产车辆等方面。因此，应合理安排施工时间，尽量减少对居民的干扰，车辆通过村庄时应减速并注意安全。 9.,工程环保措施 9.3.1弃渣场建设 从整体角度看，本工程基本不产生弃渣，局部河段施工可能产生短期的土料堆放，形成临时弃渣场。弃渣场多位于一岸不修堤防的削坡段，堆土应设置在较高位置，以免碍洪、进入河道，并建立临时防护措施，避免水土流失。 9.3.2取土场、料场恢复 土料场一般统一布置在两岸山体、塬坡覆盖层较厚的位置，不得在河滩随意挖土，以免形成重复工作量，取土形成的开挖面必须进行植被恢复，临时堆土场所进行防水、防雨、防风措施。另外取土应结合河道疏浚、清障、削坡的挖土施工尽量同时展开，缩短临时堆土时间和堆土量。工程石料主要在当地开采或购买，管理部门应对石料场进行统一、有效的管理，防止随意开山炸石，破坏环境;作为使用方，施工单位有义务督促和协助料场主做好弃采区的覆土恢复工作;必要时建设单位可建立料场和施工单位的水保、环境连带奖惩体制，一方违规、多方受罚。 9.4环保投资估算及效益分析 9.4.1环保投资估算 本次设计根据本工程的现状和实际，类比同类工程，概算各项环保措施:弃渣场的绿化、施工场地植被恢复、施工三废处理、环境监理和管理费用共计8.42万元。 76 9.4.2环境影响效益分析 ?社会效益 防洪工程本身是一项社会公益事业，工程一般由当地群众施工，也确定了本工程将增加项目区群众的就业机会，同时，由于工程用料的增加，可有效带动当地第三产业的发展。随着工程建设，堤顶防洪道路的形成，可缓解当地的交通压力，改善交通条件。随着植被的恢复，生态环境将趋于良好变化，也会减少旱涝灾害的发生，还会为当地旅游业的发展奠定基础。 ?环境效益 工程在建设期，主要环境影响是破坏植被和增加水土流失量，但这种影响是短期、可恢复性的，采取环保措施后，可使其降至最低限度。工程建成后，防洪堤两侧林草茂盛，保护了区域生态良性循环，地表植被大幅增加净化空气、美化环境，有助于项目区土壤的改良和农业的发展。 9.5综合评价 9.5.1工程对环境的有利影响 ?工程的兴建，从根本上消除了该段灞河灞辋汇流段的洪水灾害，对保障沿线人民生民财产安全，提高人民生活水平; ?提高了辋川河堤防的防洪标准，改善了投资环境，为扩大对外开放; ?通过河道治理工程配套的生物工程的实施，保护和改善水环境，遏止水土流失，减少自然灾害的发生，改善生态环境。 9.5.2工程对环境的不利影响 ?工程建设将占用一定的耕地、滩地，对区域农业生产环境和生态系统有一定的影响，但从整体和大局看，本工程建设保护了更多的农田和生态环境，保障了沿岸人民的生命财产安全，相比之下这种不利影响极小; ?工程施工期由于开挖等建设活动破坏了植被和表层土壤，造成水土 77 流失可能，但由于项目建设区植被覆盖较好，土壤侵蚀模数小，通过采取工程和生物等水土保持措施可以减免;工程施工期的噪声、大气污染等影响均属暂时的可恢复性影响。 9.5.3评价结论 工程的实施可以解除制约城镇发展的洪水威胁，保障人民生命财产安全，促进区域经济持续快速健康发展，具有极好的经济社会效益。工程施工期对环境造成的影响是暂时的，并且可以通过采取科学、合理的施工方法以及相应的保护措施予以减免、恢复;工程营运期不排污，具有良好的防洪效益和社会综合效益。从总体上看，不存在制约工程建设的环境因素，工程从环境角度可行。 78 10工程管理 10.1设计依据 (1)《堤防工程管理设计规范》(SL171--96); (2)《水利工程管理单位编制定员标准》(SL705--81); (3)《陕西省河道管理条例》 10.2 建设期管理 依据工程建设基本程序，必须有统一的领导机构，统一组织，统一协调、统一实施。本工程建设期在蓝田县县委、县政府的指导下由蓝田县水利局统一组织、统一实施，具体职责为:完成工程前期规划、勘测、设计等前期基础工作，编制工程建设实施计划及质量、安全技术细则，负责工程建设资金筹措、基金的管理使用，工程施工的招、投标等工作，以确保工程顺利、有序地进行。 工程建设期间以蓝田县水利局为主组建项目法人“蓝天县灞河辋灞汇流段防洪工程项目办公室”，具体负责供电、征地及工程设备、材料采购等工作，负责工程建设计划、质量、安全，资金使用，以确保工程高质量、高标准建设。 10.3运行期管理 10.3.1工程管理范围和工程任务 堤防工程管理范围包括堤防、护岸、护堤地、附属工程设施、管理单位的生产生活设施等。 由于该处属于三房建设及蓝田县城未来发展的方向，土地利用矛盾非常突出，按照规范三级堤防护堤地宽度不应小于10米。其它新修堤段，在背水侧平行堤线划出10m宽的护堤地和5m宽的保护范围，以确保堤防安全。 79 10.4 管理机构 10.4.1目前蓝田县河道治理工程管理现状 蓝田县水利局设有专门管理河道防洪工程的河道管理站，目前河道管理站编制7人。防洪工程管理采取专管体制，专管机构是河道管理站，隶属水利水土保持局。其职责是:负责区域堤防、护岸及穿堤、跨堤建筑物等防洪工程的管理、维修、护堤地管理以及河道清障等工作。 10.4.2 管理机构设置 81)的有关规定，依据《水利工程管理单位编制定员规定》(SL705— 并结合蓝田县城河道堤防工程规模，确定河道管理站管理人员总数为9人。 目前，蓝田县河道管理站现有编制7人，根据规范还差2各编制，本次河道治理工程建成后应给予县河道管理站补充2名编制。 10.3.3 管理设施 (1)交通工程 城区的堤防工程距黄店高速公路及城区公路较近，故本工程不再考虑对外交通问题。 (2)生物工程 为保护堤防安全，涵养水土，美化堤容堤貌，优化生态环境，本次拟在新修堤防段背水侧护堤地栽种护堤林，护堤林树种结合当地情况选用适 2生树种，另外在新修堤防背水侧草皮护坡1.01万m。本次只提项目具体任务，建议资金在其它项目中落实。 10.4管理单位生产生活设施建设 管理单位生产生活设施在以前进行的河道治理工程中已经得到落实，本次暂不考虑。 10.5 管理经费及来源 本次增加的管理人员均属事业编制，并应报请蓝田县人民政府批准。 80 各个工程的管理经费包括行政事业费和工程维修费，行政事业费由市财政按人头拨付，工程维修管理费用应编报年度预算，由水利建设基金或财政专款解决。 81 11设计概算 11.1编制说明 11.1.1工程概况 辋川河系灞河一级支流，位于北纬33?51′,34?08′，东经109?17′,109?36′，为灞河第二大支流，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部，俗称沙沟，素被视为辋川河正源， 2沿程汇入18条河流，流域面积为201.5km，流域平均高程1378.2m;西采峪源于红门寺东南的刘申沟东部，沿程汇入13条小支流，流域面积 2160.9km，流域平均高程1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称辋川河，辋川河向北流经李家村、黄土砭至辋峪口出山，继续北流至蓝田县城西南汇 2入灞河。流域面积534.1km，河道干流长度58.1km，平均高程1164.9m， 2比降19.1‰，河系类型为混合型，河网密度2.23km/km。 33主要工程量为:清基运输7.47万m，土方开挖28.34万m，土方回填 333215.72万m,浆砌石4.73万m，砼2903.04 m，草皮护坡1.00万 m，排水管5768.22m。 33主要材料及工日量:水泥5308t，砂子20600m，块石55773m，碎石 32488m，柴油353t，总工日13.13万工日(其中:技工3.57万工日，普工9.56万工日)。 根据施工组织设计，施工工期为1年。 工程静态总投资3128.48万元，总投资3128.48万元。 11.2 编制原则 依据《陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准》,陕计项目〔2000〕1045号,(以下简称:“2000办法及标准”)和“关于印发陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000版)调整意见的通知” 82 ,陕水规计发〔2000〕91号,(以下简称:“调整意见”)，采用2010年第二季度的价格水平进行编制。 11.3 编制依据 11.3.1定额依据 建筑工程采用陕西省计委陕计项目[2000]1045号文颁发的《陕西省水利水电建筑工程预算定额》(以下简称“2000建筑预算定额”)，并扩大5%作为概算定额。 施工机械台班费定额采用陕西省水利厅陕水计(1996)140号文颁发的《陕西省水利水电工程施工机械台班费定额》，并按“2000办法及标准”规定，将其?类费用乘以1.15的调整系数。 11.3.3其他直接费 建筑工程按基本直接费的7%，安装工程按基本直接费的8.2%进行计算。 11.3.4间接费 按“2000办法及标准”执行，见表11.3.1。 间接费取费标准表 表11.3.1 序号 工程类别 取费基础 间接费率(%) 1 土方工程 人工费 40 2 机械化施工土方工程 直接费 17 3 石方及砂石备料工程 人工费 55 4 砼工程 人工费 140 5 钻孔灌浆工程 人工费 140 6 辅助工程 人工费 75 7 设备安装工程 人工费 150 11.3.4利润 按直接费、间接费之和的7%计算。 83 11.3.5税金 按直接费、间接费、利润之和的3.22%计算。 11.3.6基础单价 a)人工预算单价:根据“调整意见”技工为46元/工日、普工为38元/工日，其增加部分按价差处理。 b)主要材料预算价:根据选定的供应点(料场)按“2000办法及标准”中的规定进行分析计价确定。 c)次要材料预算价:直接采用实际调查价格。 11.3.7临时工程 包括施工围堰工程、施工交通工程、临时房屋建筑工程、施工用电工程和其他临时工程五项。 a)施工围堰工程:按施工组织设计提供的工程量乘单价进行计算。 b)施工交通工程:按施工组织设计提供的工程量乘单价进行计算。 c)临时房建工程:以施工组织设计提供的工程量乘单位指标进行计算。 d)施工用电工程:以施工组织设计提供的工程量乘单位指标进行计算。 e)其它临时工程:按一至四部分建安工作量(不含其它临时工程本身)的3%计算。 11.3.9费用 a)建设管理费 (1)建设单位开办费:不计列。 (2)建设单位管理费:按建筑和安装工程费(不含设备费)及建设单位开办费之和的1.2%计算。 (3)项目管理经常费:按建筑和安装工程费(不含设备费)之和的2.8%计算。 (4)工程建设监理费:按陕价行发,2007,83号文的规定执行。 84 (5)招标代理费:按计价格[2002]1980号文计列。 (6)联合试运转费:不计列。 b)生产准备费:不计列。 c)科研勘察设计费 (1)工程科学研究试验费:按建安工程量的0.2%计算。 (2)项目技术经济评估审查费:按建筑及安装工程费(不含设备费)加 水库淹没处理补偿费之和的0.3%计算。 勘察设计费:按陕水规计发[2009]91号文的规定执行。 (3) d)建设及施工场地征用费:永久占地14亩，每亩按1.5万元/亩计列; 临时占地6.3亩，每亩按1200元/亩计列，1年计算。 e)其它: (1)定额编制管理费:按财综[2008]78号文取消。 (2)工程质量监督费:按财综[2008]78号文取消。 (3)工程保险费:按估算一至四部分投资的0.45%计算。 (4)其他税费:不计列。 11.3.10预备费 a)基本预备费:按基本费用的5%计算。 b)价差预备费:年物价指数为零不计。 11.3.11概算附表 85 项目总概算表 表11.3.1 单位:万元 安装 占基序建筑 其他 工程或费用名称 工程设备费 预备费 合计 本费号 工程费 费用 费 用, I 水工建筑物 1 建筑工程 2448.93 2448.93 82.77 2 机电设备及安装工程 3 金属结构设备及安装工程 4 临时工程 118.96 118.96 4.02 5 费用 390.95 390.95 13.21 基本费用 2567.89 390.95 2958.84 100 6 预备费 147.94 147.94 5 6.1 基本预备费 147.94 147.94 5 6.2 价差预备费 7 建设期还贷利息 静态总投资 2567.89 390.95 147.94 3106.78 105 总投资 2567.89 390.95 147.94 3106.78 105 II 水库淹没补偿费 1 农村部分补偿费用 2 城(集)镇迁建补偿费用 3 工业企业迁建补偿费用 4 专业项目恢复改建补偿费用 5 防护工程费用 6 库底清理费用 7 其他费用 8 预备费 9 有关税费 静态总投资 总投资 III 水土保持工程 13.28 13.28 0.45 IV 环境保护工程 8.42 8.42 0.28 V 工程总投资合计 静态总投资 2567.89 412.65 147.94 3128.48 105.73 总投资 2567.89 412.65 147.94 3128.48 105.73 86 12经济评价 12.1经济评价依据 12.1.1 评价依据 主要依据中华人民共和国水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)(以下简称《评价规范》)、国家发展改革委和建设部颁发的《建设项目经济评价方法及参数》(第三版)及本工程初步设计报告所规定的施工年限和资金流程进行编制。 根据规范规定，本项目属于社会公益性质的水利建设项目，无直接财政收入，经济评价以国民经济评价为主。 12.1.2主要参数 依据《评价规范》和本工程实际所确定的主要参数为: a)社会折现率为Is=8%; b) 经济计算期为33年，其中建设及运行初期1年，正常运行期32年; c) 基准点:本项目的基准点定在建设期的年初; d) 本工程静态总投资为3128.48万元，总投资3128.48万元; e) 工程总投资见表12.1.1; 工程投资概算表 表12.1.1 单位:万元 序号 费用名称 建安工程费 设备费 费用 预备费 合计 1 水工建筑物工程 2567.89 390.95 147.94 3106.78 2 水土保持工程 13.28 13.28 3 环境保护工程 8.42 8.42 4 总投资 2567.89 412.65 147.94 3128.48 12.2国民经济评价 12.2.1 费用计算 本项目的费用包括工程的固定资产投资、流动资金和年运行费。 87 1、固定资产投资: 按《评价规范》规定，国民经济评价应在工程设计概(估)算投资编制的基础上按影子价格进行调整计算，转换为影子投资。扣除投资中属于国民经济内部转移支付的利润和税金等。经调整固定资产投资为2933.50万元。 2、流动资金 为维持防洪工程正常运行购买燃料、材料、备品备件和支付职工工资及防汛物资储备等所需要的周转资金，估列20万元。 3、年运行费 年运行费中包括的职工工资及福利费、维护修理费、材料、燃料及动力费和其他费用，各项费用计算见表12.2.1。 工程年运行费计算表 表12.2.1 单位:万元 金额 序号 费用名称 计算依据 (万元) 1 工资 2人×2万元/人年 4 2 福利费及各项规费 2人×2万元/人年×52% 2.08 3 维护修理费 总投资2933.50万元×1.2% 35.20 4 其他费用 ?(1,3)×10% 4.13 合 计 45.41 12.2.2效益计算 a)多年平均防洪经济效益 根据《评价规范》，水利建设项目的防洪效益应按项目可减免的洪灾损失，并以多年平均效益，蓝田县灞河辋灞交汇处防洪工程的任务主要解决两岸的洪涝灾害问题，使两岸农田及工矿企业、农村居民生命财产得到有效的保护。 由于没有系统的防洪损失调查资料，因此有防洪工程和无防洪工程的防洪效益采用不同频率的洪峰流量和实测河道断面，推求河道水位，判别 88 淹没程度，计算淹没面积及各种经济损失值，一频率权重折算多年平均损失，然后求得多年平均防洪效益。根据《评价规范》洪灾损失主要有以下几类:人员伤亡类、房屋设施类、各业减产损失、工程停产交通通讯中断造成的损失，防汛抢险救灾等费用支出。 采用频率法计算洪灾损失，频率选用20年、50年、100年一遇的洪水量级计算，分析计算无工程情况下洪灾损失见表12.2.2。 无工程情况下洪灾损失估算表 表12.2.2 洪水频率 项 目 数 量 备 注 受灾人口(万人) 0.6 5% 损失(亿元) 0.068 损失合计 受灾人口(万人) 0.92 2% 损失(亿元) 0.58 损失合计 受灾人口(万人) 2.3 1% 损失(亿元) 1.2 损失合计 根据上表不同频率时的估算损失, 计算有、无工程时不同频率洪水淹没损失多年平均防洪效益为350.85万元，其计算成果见表12.2.3。 项目区防洪工程多年平均防洪效益计算表 表12.2.3 无工程情况下多年平均损失 有工程情况下多年平均损失 频率P ?P 平均损平均损损失L ?P.L 损失L ? P.L 失L 失L 1 0.95 0.034 0.0323 0.0175 0.016625 0.05 0.068 0.035 0.03 0.324 0.00972 0.055 0.00165 0.02 0.58 0.075 0.01 0.89 0.0089 0.0975 0.000975 0.01 1.2 0.12 0.009 0.001 合计 0.05092 0.01925 b)减少防汛费用: 本工程建成后,每年减少防汛值班人工,防汛抢险物资等费用约20万 89 元。 c)间接防洪效益 按直接防洪效益的10%估列,间接防洪效益为35.09万元。 d)防洪工程总效益 综合以上各项效益,本工程防洪总效益为405.94元。 12.2.3 国民经济评价指标 根据以上计算的费用、效益以及《评价规范》，分析国民经济效益费用流量，参见表12.2.6。根据表12.2.6计算本工程国民经济评价指标，结果见12.2.4。 工程国民经济评价指标表 表12.2.4 序号 项 目 单 位 指 标 备 注 1 效益现值 万元 4311.23 2 费用现值 万元 3214.15 3 经济内部收益率EIRR % 11.90 4 经济净现值ENPV 万元 1097.08 5 经济效益费用比EBCR 1.34 12.2.4敏感性分析 根据本工程实际情况及《评价规范》的有关规定，对工程的费用增加10%、20%和工程效益减少10%、20%四种不利情况进行计算，其结果见表12.2.5。 敏感性分析成果表 表12.2.5 单位:万元 敏感性分析 序号 项目名称 基本方案 费用增费用增效益减效益减 加10% 加20% 少10% 少20% 1 经济内部收益率(%) 11.90 10.54 9.38 10.41 8.87 2 经济净现值(万元) 1097.08 775.66 454.25 665.95 234.83 3 经济效益费用比 1.34 1.22 1.12 1.21 1.07 经以上计算分析，各项敏感性因素在向各自不利方向变化时，各项评价 90 指标虽有变化，但其指标均大于《评价规范》的规定值，说明本工程具有较强的抗风险能力。 12.3评价结论 从项目国民经济评价的指标来看，经济内部收益率为11.90%，大于社会折现率8%;经济净现值为1097.08万元,大于零;经济效益费用比1.34，大于1.0。从项目国民经济评价的敏感性分析成果看，当费用增加10%或20%、效益减少10%或20%时，国民经济评价指标符合要求，说明项目具有一定的抗风险能力。 因此可得出结论，本项目在国民经济上是合理的。 91 项目国民经济效益费用流量表 表12.2.6 单位:万元 建设及运行期 正常运行期 序号 项目 合计 1 2 3 4,23 24 25,32 33 1 效益流量B 0 405.94 405.94 8118.8 405.94 3247.52 572.615 13156.76 1.1 项目各项功能的效益 0 405.94 405.94 8118.8 405.94 3247.52 405.94 12990.08 1.1.1 防洪效益 405.94 405.94 8118.8 405.94 3247.52 405.94 12990.08 1.2 回收固定资产余值 146.68 146.675 1.3 回收流动资金 20 20 1.4 项目间接收益 0 2 费用流量C 2933.5 65.41 45.41 908.2 45.41 363.28 45.41 4406.62 2.1 固定资产投资 2933.5 2933.5 2.2 流动资金 20 20 2.3 年运行费 45.41 45.41 908.2 45.41 363.28 45.41 1453.12 2.4 项目间接费用 0 3 净效益流量B-C -2933.5 340.53 360.53 7210.6 360.53 2884.24 527.205 8750.135 4 累计净效益流量 -2933.5 -2592.97 -2232.44 4978.16 5338.69 8222.93 8750.135 19531.005 现值系数(is=8%) 0.93 0.86 0.79 7.79 0.16 0.91 0.079 效益流量现值 0.00 348.03 322.25 3163.88 64.02 367.88 45.17 4311.23 费用流量现值 2716.20 56.08 36.05 353.92 7.16 41.15 3.58 3214.15 评价指标 经济净现值(is=8%) 1097.08 万元 经济内部收益率 11.90% 经济效益费用比(is=8%): 1.34 92 批准:李 金 龙 审定:王 勇 宏 审查:张 广 潮 校核:赵 二 锋 编写:赵 二 锋 支 凯 向 乐 冯 宇 杜 建 红 1.综合说明.............................................................................................................................. 1 1.1工程概况 ...................................................................................................................... 1 1.2水文 .............................................................................................................................. 4 1.3工程地质 ...................................................................................................................... 0 1.4工程等级和工程规模 ................................................................................................... 1 1.5工程布置及主要建筑物 ............................................................................................... 2 1.7工程占地及补偿 ........................................................................................................... 4 1.8水土保持方案 ............................................................................................................... 5 1.9 环境影响评价 .............................................................................................................. 6 1.10工程管理设计 ............................................................................................................. 6 1.11 工程设计概算 ............................................................................................................ 6 1.12经济评价 .................................................................................................................... 7 1.1.3工程特性表 ............................................................................................................... 7 2.水文 ................................................................................................................................... 10 2.1流域概况 .................................................................................................................... 10 2.2站网分布、基本资料及复核 ...................................................................................... 12 2.3径流 ............................................................................................................................ 13 .................................................................................................................... 14 2.4历史洪水 2.5设计洪水 .................................................................................................................... 14 3工程地质............................................................................................................................ 22 3.1工程概况 .................................................................................................................... 22 3.2勘测任务 .................................................................................................................... 22 3.3区域地质概况 ............................................................................................................. 23 3.4防洪堤的工程地质条件 ............................................................................................. 26 3.5堤防主要工程地质问题及评价 .................................................................................. 32 3.6防洪堤基工程地质分段及评价 .................................................................................. 34 3.7 天然建筑材料 ............................................................................................................ 41 3.7.3填筑料 .................................................................................................................... 45 3.8结论及建议................................................................................................................. 46 3.8.1结论 ........................................................................................................................ 46 3.8.2建议 ........................................................................................................................ 48 4.工程任务及规模 ................................................................................................................ 49 4.1工程等级及防洪标准 ................................................................................................. 49 4.2工程任务 .................................................................................................................... 49 4.3工程规模及范围 ......................................................................................................... 49 4.4保护对象 .................................................................................................................... 49 4.5堤线的布置及水面线的推求 ...................................................................................... 49 5.工程的布置及主要建筑物 ................................................................................................ 53 5.1设计依据和标准 ......................................................................................................... 53 5.2工程布置 .................................................................................................................... 53 5.3堤防、护岸工程设计 ................................................................................................. 55 5.7主要工程量................................................................................................................. 61 6施工组织设计 .................................................................................................................... 62 6.1施工条件 .................................................................................................................... 62 6.2施工导流 .................................................................................................................... 64 6.4工期总体布置 ............................................................................................................. 66 6.5工期及进度................................................................................................................. 67 7工程占地及补偿 ................................................................................................................ 68 7.1工程简况 .................................................................................................................... 68 7.2占地范围 .................................................................................................................... 68 7.3实物指标调查 ............................................................................................................. 68 7.4占地处理 .................................................................................................................... 68 7.5投资预算 .................................................................................................................... 69 8水土保持方案 .................................................................................................................... 70 ............................. 70 8.1工程沿线水土流失现状 ................................................................ 工程建设过程中水土流失预测 ................................................................................. 70 8.2 8.3 水土流失防治方案 .................................................................................................... 72 8.4 水土保持投资概算 .................................................................................................... 74 9环境影响评价 .................................................................................................................... 759.1评价依据和标准 ......................................................................................................... 75 9.2工程对环境的不利影响 ............................................................................................. 75 9.,工程环保措施 ............................................................................................................ 76 9.4环保投资估算及效益分析 ......................................................................................... 76 9.5综合评价 .................................................................................................................... 77 10工程管理.......................................................................................................................... 79 10.1设计依据 .................................................................................................................. 79 10.2 建设期管理 .............................................................................................................. 79 10.3运行期管理 ............................................................................................................... 79 10.4 管理机构 .................................................................................................................. 80 10.4管理单位生产生活设施建设 .................................................................................... 80 10.5 管理经费及来源 ...................................................................................................... 80 11设计概算.......................................................................................................................... 82 11.1编制说明 .................................................................................................................. 82 11.2 编制原则 ................................................................................................................... 82 11.3 编制依据 ................................................................................................................... 83 12经济评价.......................................................................................................................... 87 12.1经济评价依据 ............................................................................................................ 87 12.2国民经济评价 ............................................................................................................ 87 12.3评价结论 ................................................................................................................... 91