某河綜合治理工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 約 2 km2的城市排水，在武昌閘處匯入大史河。河道平均坡降 ， 寬 ～ ，深 ～ 。 XX 河沿途地勢較低，地面標高 34～ 36m，低于大史河 10 年一遇防洪水位 。 7 沿途進入 XX 河的污水 工程條件 氣象與水文 工程區 處于北亞熱帶向暖溫帶過渡的季風濕潤區， 屬大陸性季風氣候 ， 全年四季分明， 氣候溫和，光照充足，雨量充沛，年平均氣溫 ℃，年均日照 2139小時，年均降水量 1067毫米， 多年平均風速 ，無霜期年均 228 天。 8 水庫水文 水庫等級及防洪標準 根據《防洪標準》（ GB5020194）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021），桃花塢水庫屬小 Ⅰ 型水庫，工程等級為 4等，主體工程按 Ⅳ 等 4 級建筑物設計。水庫防 洪標準為 50 年一遇洪水設計， 1000 年一遇洪水校核。 水庫水位～庫容曲線 水庫 死水位以上 目前 沒有明顯沖淤現象，因此庫容曲線仍采用原水位庫容曲線 ， 高程為黃海高程，具體水位～庫容關系見下表（圖）： 表 水位～庫容 數據 關系表 水位 (m) 庫容 (萬 m3) 水位 (m) 庫容 (萬 m3) 38 0 44 29 39 39 46 112 40 47 41 48 42 9 49 12 43 50 9 水庫特征水位 根據 2021 年信陽市水利勘測設計院編寫 、 同年 9 月河南省水利廳 鑒定通過的 《桃花塢水庫大壩安全評價報告》，水庫死水位 ，死庫容 萬 m3；興利水位 ，興利 庫容 萬 m3； 50 年一遇 設計 洪水位 ，設計庫容 萬 m3，最大下泄流量 m3/s； 1000 年一遇 校核水位 ，校核庫容 萬 m3，最大下泄流量 。 工程地質 工程區 地質構造上屬三級構造區潢川 — XX 凹陷，沒有斷裂帶通過，晚近期構造運動不明顯 ，勘探揭露地層為第四系全新統和上更新統沖積松散地層，從下而上分為：級配不良砂，最大揭露厚度 ，低液限粘土，揭露厚度 210m。 區內地震自有史記載以來方圓 100km范圍內發生的 5級及以上地震圖 水位～庫容曲線 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 庫容 (萬 m 3 ) 水位 (m) 10 共 有 4 次，均發生在 1900 年以后，且最大震級為 5 級，查 2021 年版1:400 萬《中國地震動區劃圖》（ GB18306— 2021），水庫工程區震動峰值加速度為 ，地震烈度相當于 6 度，根據《建筑抗震設計規范》（ GB50011— 2021）之規定，從場地土的性質判定，場地土屬中軟場地土，場地類別為 Ⅱ 類，屬抗震有利地段。 11 3 項目建設的必要性和可行性 項目背景 近年來， XX 縣 城鎮化建設不斷加快 ， 城區面積 不斷 擴大 ，經濟快速發展，已被列為河南省 5 個擴權縣之一，建設一個區域性的中心城市正成為全縣人民為之奮斗的共同 目標。 但城東老區 緊靠史河西岸 ， 地面高程 低于 中心城區近 10m，長期以來由于 XX 河嚴重淤堵，內澇嚴重，區內道路狹窄，垃圾隨意堆放，居民生活環境惡劣，經濟發展嚴重滯后。 城東新區的開發建設 和 XX河綜合治理也越來越具有必要性和緊迫性。 項目建設的必要性 XX 河綜合治理的必要性體現在以下三個方面： 1. XX 河綜合治理 是疏暢泄洪通道，完善城區防洪體系的迫切需要 。 XX 河是 XX 城東流向大史河的主要支流，也是 桃花塢水庫 的泄洪通道。由于河道淤堵嚴重，區域地勢低洼，河道防洪排澇能力明顯不足。 每逢汛期，內澇嚴重。政府被迫年復一年 地投入大量的人力、物力和財力防災除澇，百姓則被迫長期生活在一個垃圾隨意堆放，雨天出行都困難的惡劣環境下。 XX 河綜合治理后就可以疏 通 泄洪通道，完善城區防洪體系，并造福于兩岸人民。 2. XX 河綜合治理 是加快城東新區開發建設的先行工程 。 目前， 12 XX 縣的發展主要集中于史河以西，而城東老區由于地勢低洼長期以來又是發展中的“遺忘地帶”；從遠景發展來看， XX 縣將跨越史河并沿河兩岸發展，城東區也將扮演主城區和新區之間聯絡者的重要角色，因此，城東新區的開發建設具有強烈的現實性和未來需要。 XX河綜合治理作為城東新區開發建設的先行工程 ，它的順利實施將為城東新區的開發建設奠定堅實的基礎，是一項得民心、造民福的工程。 3. XX 河綜合治理 是改善居民生活環境，創建文明縣城的現實需要 。 長期以來，城東老區河道淤堵嚴重，內澇不斷，垃圾隨意堆放，居民生活環境臟、亂、差，并成為創建文明縣城的重難點。通過建設東西方向的泄洪通道和南北方向的排澇通道，并進行區內土方回填整理和道路修建完善，將極大地提高居民生活便利性，為居民創造一個優美和諧舒適的生活環境，為 XX 縣創建文明縣城增添風采。 項目建設的可行性 近年來， XX 縣及城關鎮兩級政府日漸重視城東新區的開發建設和 XX 河的綜合治理，并為此多次召開專題會議和進行招商引資工作，XXXX 置業投資發展集團實力雄厚，有治理開發河道的成功經驗，這些都為 XX 河綜合治理的順利實施提供了組織上和資金上的可靠保證。 XX河綜合治理將成為 XX縣縣政府實踐以民為本和落實科學發展觀的生動體現，是一個得民心、造民福的工程，必將得到沿河兩岸機關和居民的熱烈擁護和支持。 13 4 河道治理方案 河道形式 方案 首先確定河道治理的形式。為此提出兩個方案作比選。 方案一 ：采用開敞式河道形式。 開敞式河道的主要思路是整治河岸，改善水質，沿岸開發。這種方案若能完全實施，對環境改善有利。 但是， XX 河目前的環境狀況較差， 是東城區的一條主要納污水體，河水發黑發臭。 要改變 XX 河的納污性質，就必須在其兩岸鋪設等效的截污管道，這樣做不僅投資較大，而且涉及兩岸原有的合流制排水管道的改造，工程實施難度較大。 由于 XX 河是桃花塢水庫的一條泄洪通道，流水為季節性的，泄洪時水量巨大，而常年的大部分時間基本只有污水和地面雨水排入。這樣的河道作為景觀河道，景觀效果難以維持，而且建設投資巨大。有提議從大史河引水至 XX 河作為景觀水源，但是從大史河本身的條件來看，作為一條季節性河流， 難以作為可靠的景觀水水源。 方案二：采用封閉式箱涵結構。 封閉式箱涵的主要思路是將 XX 河全線改造成箱涵，全面改善環境，全方位整體開發，打造城市亮點，提升城市品味。 河道改為箱涵后，仍保持原有的泄洪、納污、排水三方面功能， 14 排水能力在原有基礎上有所提高，確保改建后的箱涵發揮原來的全部功能。 對以上兩個方案的分析 結果 ，對比借鑒 其它城市相近河道整治工程的成功經驗 ，推薦 “ 方案二 ： 采用封閉式箱涵結構 ” 作為優選方案 。 河道走向 方案 方案一 ： 保持 XX 河現狀走向 ，全線采用重力箱涵 。 桃花塢水庫洪水自水庫泄洪道下泄后 按 XX 河目前的走向，經先向東再轉向北，然后再轉向東排入史河，流經全長約 。 在 XX 河起端河床底高程為 ，入史河河口底高約 。桃花塢水庫泄洪時水位約 46m。如果 XX河的改造全線采用重力箱涵，會 存在以下 兩 方面問題： (1) 桃花塢水庫泄洪時，超過 10 米以上的水頭在泄洪口入 XX河處消能，對河床沖刷較大， XX 河沿線地勢較低的地區（特別是現在的城關中學校區一帶）存在洪澇隱患。 (2) XX 河起端河床底板與入 大 史河河口高差僅 1m，沿程坡降僅為 %，要保證 30m3/s 的泄洪流量，所需排水斷面很大。（初步計算 為 4 孔 4 3m 箱涵，橫向寬度 18m）一方面造成 XX 河改造投資巨大，另一方面由于泄洪流速低于，還會帶來新的淤積問題。 方案二：保持 XX 河現狀走向，全線采用壓力箱涵。 針對方案 一 的問題，河道走向不變，但全線改為壓力箱涵。 15 該方案實施后可以全面提高城東新區的防洪標準并解決內澇問題。但也存在以下明顯缺點： (1) 由于水庫壓力泄洪，河道全線均需建設 鋼筋砼壓力箱涵，一次性投資大； (2) 由于泄洪通道均為封閉式壓力箱涵，工程區域內需增設獨立的排水管涵； (3) 由于 XX 河兩次 轉 向， 對于大流量排水涵而言 水力條件 欠佳 。 方案 三：水庫泄洪通過壓力箱涵直接向東入大史河，下游 河道 采用 重力 排水 箱涵 。 根據大史河、 XX 河 的地理位置關系，結合 地形條件 ， 水庫泄洪可以通過壓力箱涵直接向東入大史河 。 上游泄洪通道單獨撇開后，下游河道不再承擔大流量的泄洪任務，也不再受水庫泄洪高水位的威脅，可以改建為普通重力排水箱涵，承擔東城區約 2 km2的排水任務。 該方案優點 如下 ： (1) 泄洪通道“裁彎取直 ”后泄洪流程 大大縮短 ，利于泄洪； (2) 沿河低地不受水庫泄洪高水位的威脅； (3) 泄洪與排澇 相互獨立， 實現“高水高排”，降低下游排澇泵站的排洪壓力，節省投資，節約能 源 ； (4) 河道治理 投資相對較省。 對比以上三個方案， 在技術優越性和工程造價等方面方案 三 明顯優于方案 二和方案一 ，推薦采用 “ 方案三：水庫泄洪通過壓力箱涵直 16 接向東入大史河，下游河道采用重力 排水 箱涵。 ” 排水體制 在 XX 河綜合治理工程中，根據城東區的實際發展狀況結合河道治理的要求，選擇了 保留合流制排水體制，在箱涵下游污水處理廠附近集中截流 的方案。 排水體制的選擇與 區域發展狀況、地形條件、水文條件、 排水設施布置 以及城市污水處理廠位置等因素相 關聯。合流制改為分流制并不只是增加一條管道那么簡單，而是一項量大面廣、繁 雜細致的工作，分流制與截流式合流制， 不能簡單地劃分優劣。 在排水體制的選擇中既不能一味追求分流，也不能 不顧環境發展要求強行 保持合流，而應充分考慮當地實際情況及河流、地形、建設開發形式等因素，以適度超前的原則加以選擇。 XX 河按照本可研推薦的的工程方案進行改造后，有條件采用下游集中截流的合流制排水體制排 ，分析 如下： (1) 城東區 排水系統為多年延續下來的合流制管道，通過 地面溝渠 直排進入河道 。目前在這一片區域進行大規模的分流制改造條件尚不具備。 (2) XX 河按照本可研推薦的的工程方案進行改造后，下游 箱涵 匯水面積約 2 km2，服務 人口約為 3 萬人，估算污水流量為 5000m3/d。采用合流制會引起的雨季污水處理量增加 ，其增加量為雨季截流進入污水廠的雨水量，為旱流污水的 17 倍數 n。 本工程 合流制系統的截流倍數采用 n=1,由于旱流污水量不大，雨季污水處理量也在合理的范圍內。 (3) 312 國道以下 XX 河河道很寬，在污水處理廠附近一段局部寬度達 200m。今