漾水河城區段生態環境治理工程初步設計報告-資料下載頁

【導讀】工程地理位置及報告編制依據··················································1. 工程任務和規模···································································4

　　

【正文】 防滲處理 本工程防滲處理主要為蓄水區的防滲，包括蓄水 庫 區 防滲、 左右岸堤防 堤身防滲及橡膠壩壩基防滲工程設計。 根據本階段《工程地質勘察報告》，堤基為砂卵石，滲透系數 179。 10－ 2cm/s， 為強透水地基，砂礫石下層為第三系泥巖，為相對隔水層。初步計算滲漏量 萬 m3/d，月滲漏量約 147 萬 m3，如果不做防滲，滲漏量比較大，設計應做防滲處理。 對蓄水庫區， 從防滲效果、節約投資、施工等方面綜合分析比較，本次設計擬對白水河以上段即 1～ 7壩 段蓄水庫區結合左右岸堤防基礎采用 垂直鋪塑防滲， 防滲體穿過礫石層深入下層泥巖 ； 白水河以下段為了盡量不改變原城區段的水文地質環境，維持原地下水的兩個泄水通道暢通，本次設計對 7～ 10壩段 蓄水庫區 采取 全河道水平 鋪塑 防滲方案。 堤身防滲：根據筑堤材料 壓實試驗成果，設計擬對蓄水位以下兩岸堤身進行土工膜防滲。 橡膠壩壩基防滲：根據地質條件，并參照同類工程處理措施，對工程區的 1～7橡膠壩壩基采用 C15 砼防滲防沖墻，墻厚 ，防滲墻穿過河床砂卵石層，并伸入泥巖 。對 8～ 10壩壩基在采用 C20 砼齒墻的防沖條件下，齒墻下采用全河底鋪設復合土工膜水平防滲，使蓄水區形成一個相對封閉的水平防滲體系。 機電設計 本工程設排水泵站三座，電動蝶閥井 4 個 ， 水源井泵 1 個，總裝機容量 270kw。共裝設低壓水泵電動機組 9 臺，需架設 10kv 架空線路 5km， 10kv 電纜線路 3km， 電纜線路 . 裝設 10kv 箱式變電站 3 臺套，總容量 300kvA。 工程電氣部分設計，包括 10kv 配電網的供電規劃設計，以及泵站，蝶閥井 的變配電工程設計和微機監控設計，微機監控中心布置在 1泵站。 施工組織設計 施工條件 工程區地處 西和 縣，祁山堡～ 西和 、 西和 ～成縣公路縱 貫 西和 縣 全境， 漾水河兩岸的城區道路縱橫交錯可直達施工區，工程對外交通及施工條件十分優越。工程所需鋼材、木材、水泥、燃料等可就近采購。生活及施工用水、用電供應方 12 便、充足。 天然建筑材 料 本工程所需的天然建筑材料主要有填筑料、砼骨料和塊石料。 本次設計堤身填筑料選用砂礫料，料場來源首先選用本工程挖土方、基礎挖土方、河道疏浚及導流明渠挖土方中的可用料，不夠的選用距工程區較近的 西和電解鋅廠上游砂礫料場，其儲量和質量均可滿足要求。 塊石料、砼粗骨料場為盧河鄉草關村一山溝內的灰巖料場，巖性為二疊系灰巖，開采運輸條件較好，運距約 18km。質量和儲量指標均可滿足要求。 砼細骨料建議采用收砂方式（購買）解決砼用細骨料。 施工導流及排水 本工程依據《防洪標準》（ GB5020194）及《堤防工 程設計規范》（ GB5028698），結合本次實施工程實際，采用枯水期施工，選取 5 年一遇枯水期洪水作為導流洪水標準。枯水期施工時段為 11 月～次年 5 月，漾水河 5 年一遇枯水期最大洪峰流量為 120m3/s。支溝（白水河） 5 年一遇枯水期最大洪峰流量為 。 本工程導流方式較簡單，橡膠壩工程施工選用分期圍堰導流方式。 堤防基礎、橡膠壩等建筑物施工時，基坑開挖應注意排水。施工時應在基坑內設截水溝，用潛水泵及時集中抽排至河道或導流明渠。 主體工程施工 本工程主要建筑物為左右岸堤防、 橡膠壩、排污涵管、 泵站等，主體工程采用常規施工方法，施工相互干擾小，施工以機械為主，人工為輔。 施工總布置 根據河道治理工程施工經驗，本階段考慮生活區、成品料堆放場地、輔助生產企業等建材倉庫因地制宜分 孟磨 中布置，擬在工程區設 5 處施工臨建場地，共布設 2500m2的施工倉庫及 2020m2的臨時住房和生活區。棄渣堆放場初步選在魚山吊橋以下規劃的裁彎取直后的河灘地堆放。 施工總進度 本工程線長、面廣、點多，枯水期施工主體工程，汛期施工部分岸上工程。施工總工期 24 個月。 工程永久占地 本工程兩岸堤防沿河道帶狀 分布，橡膠壩等擋水建筑物主要布置于的現狀河 13 道內，泵房以及管理站位于堤防外側。本工程永久占地總計 37 畝，其中新修堤防及加高加固永久占地 33 畝，泵房占地 畝，管理站的占地 畝。依據占地處理原則，按擬定的補助標準，本工程永久占地總投資為 185 萬元。 環境保護設計 漾水河城區段生態環境治理工程的實施，將使漾水河防洪能力達到 20 年一遇洪水標準，并將徹底改善河道及兩岸雜亂不堪、野草叢生、污水橫流的現狀。在滿足河道行洪、輸沙、排污的前提下，蓄起一池清水，綠化美化兩岸河堤，增加市民與水的親和性，為西和縣社會經 濟發展創造一個良好的外部環境。 該工程社會經濟效益顯著，對環境的不利影響，主要體現在施工階段的短期影響，這些影響通過環保措施的落實，可以最大限度地減小，不存在制約項目建設的環境因素，工程建設從環境角度分析是可行的。 水土保持 設計 本工程屬帶狀類工程，其防治分區劃分原則主要以地貌、水土流失類型、防治措施和功能，并結合施工工區進行劃分。經現場實地踏勘與調查，參照主體工程設計及施工總體布設，將項目建設區分為棄渣場防治區、施工道路防治區、施工生產防治區、河道疏浚區及主體工程施工區。 根據擬建工程的區域地形地 貌條件，考慮工程建設性質，開挖量大等特點，本方案在水土保持措施的總體布設上以棄土場和施工區為重點，采取工程措施和復墾措施，結合生物措施協調布設，并做好永久措施和臨時防護措施以形成較完整的水土流失防治體系。 本方案工程措施以棄渣防護為重點，采用工程平整壓實，護坡工程等措施確保棄渣范圍的穩定；場地平整措施以施工區為主；生物措施以棄渣場表面、施工生產區，其它附屬生產設施的植被再造恢復、植物防護與綠化美化為主，適地適樹，提高工區植被覆蓋度，達到控制水土流失，美化區域環境的目的。 工程管理 蓄水區 工程運行模式 由于該工程屬城市水景觀工程，運行時應首先確保縣城防洪安全，同時應盡量減少泥沙淤積，并利用洪水過程有效地沖淤排沙。工程運行的原則為：主汛期（ 7～ 9 月）為確保防洪安全，應降低水位運行，非常時候應塌壩 ， 全河道過洪；非汛期和非主汛期恢復至正常運行水位狀態，運行過程中通過橡膠壩的合理調度 14 運用，既達到泄流目的，確保河道行洪安全，又使景觀水體得以正常運行。 工程蓄水區可引水時間主要為非汛期 10～ 6 月，塌壩時間控制在 小時。檢修期放在非汛期相機進行，檢修期單壩塌壩泄空時間控制在 小時。 蓄水期間，立壩 過程為自上而下進行，即首先 1壩充水立壩攔蓄水量， 1 級庫區蓄滿后， 2橡膠壩充水立壩攔蓄水量，水流通過 1橡膠壩壩頂溢流向 2 級庫區蓄水，依次進行直至 10橡膠壩充水立壩。 水情自動預報系統設計 西和縣漾水河城區段綜合整治工程建成后，科學安全的運行管理至為重要。為確保洪水到來前及時塌壩泄洪，需在西和縣城上游建設水情自動預報系統，以確保工程自身及城市防洪安全。 本次設計從建設投資、預報精度及流域特征等多方面進行綜合比選后，推薦采用雨量遙測報預報系統。 工程管理 漾水河城區段生態環境治理工 程為新建工程，為加強工程管理，使工程在建成后能正常、安全、高效的運行，遵循國家現行政策法規和有關技術標準，依據《中華人民共和 國河道管理條例》及相關政策法規和技術標準，工程建成后，應組建專門的工程管理機構，擬設“漾水河治理工程管理處”，隸屬于西和縣水利電力局，專門對本工程進行管理，下設相應職能的科、室，負責固定資產管理、保證工程安全與運行、工程的日常養護與維修、定期對工程進行檢查和觀測，以及組織大修理的招標和維修養護作業水平的監督檢查等管理工作。 本工程建成后，防洪效 益及社會、環境效益顯著，屬于社會公益性項目 ，年運行費用主要由地方財政支出。經估算，本工程年運行費用約 萬元。 消防及節能減排 消防 本項目中，涉及到消防任務的主要建筑物有：負責橡膠壩充排水任務的 3 座泵站、 1泵站177。 層工程總體控制中心室等。 根據水泵層和控制中心室建筑特點和消防需求，消防總體設計方案按建筑物室外消防和室內主要機電設備消防兩種情況進行考慮，即： 1泵站 177。 層中心控制室外及廠區范圍內的主要建筑，按 室外消防設計； 3 個泵站 水泵層、 1泵站 15 177。 層室內水機、電氣設備等均按室內消防設計。 根據規范規定 ，設計僅在室外范圍就近設一個消火栓即能滿足消防要求； 室內僅 設 MF1 型手提式磷酸銨鹽干粉滅火器 作為消防措施， 1泵站177。 層和每座泵站水泵層 各配置 3 套，每套 2 瓶， 每具滅火器滅火級別 5A，并配 專用的空氣呼吸器 3 具；同時， 主廠房內 應 設 緊急 疏散出口，直通室外。 消防用電設備采用單獨的供電回路，并配備可自動切換的雙電源（交流220v、直流 24v）設備。火災應急照明和疏散指示標志采用蓄電池作為備用電源，其連續供電時間大于 20min。 節能 為貫徹落實《國務院關于加強節能工作的決定》和國家發改委《關于加 強固定資產投資項目節能評估和審查工作的通知》（發改投資 [2020]2787 號）精神，根據《節能指南》、《節能技術政策大綱》等，確定本工程消耗的能源為一次能源（柴油、汽油、水）和二次能源（電力）。本工程主要在施工期消耗的能源為柴油、汽油、水和電力等，在運行過程中消耗能源主要為電力和水。 總體而言，本工程均采用節能設計，且無大的耗能設備等， 需 加強施工期和運行期的節水、節電、 節約燃料等 管理 。 工程投資概算 依據甘肅省物價委員會、甘肅省財政廳 [1992]價費字 87 號文批復的“甘肅水利水電工程《費用標準》和《 編制辦法》”，及有關補充規定和調整意見。以設計資料為依據，采用編制年 (2020 年第 三 季度 )價格水平進行編制，計劃工期 2 年完成。 主要工程量：土方開挖 萬 m3，土方填筑 萬 m3，砌石 萬 m3，彎扎鋼筋 949t，砼 萬 m3，復合土工膜 萬 m2。 主要材料量：水泥 萬 t，鋼筋 954t，砂子 萬 m3，石子 萬 m3，塊石 萬 m3，柴油 330t，板方材 162m3。 工程用工： 萬工日。 靜態總投資 萬元，工程總投資 萬元 。 工程效益 甘肅省西和縣漾水河城區段生態環境治理工程系社會公益性項目，工程建成 16 后除形成的水面可以租賃經營方式補充管理經費外，無任何財務來源，工程的主要效益為社會效益、環境效益和經濟聯動增值效益 。 結論及建議 結論 （ 1）本工程對五里鋪～盧河口約 河道進行綜合治理，設計新修兩岸堤防 ，加高加固兩岸堤防 。左右岸新修截污管道 。共布設 10 座橡膠壩 、 3 座泵站 、 4 座閥井 。 （ 2）本工程建成后可為縣城提供蓄水面全長 4820m，水面面積 萬 m2（ 428畝）。 （ 3）工程蓄滿一次需水量 36 萬 m3， 10 座橡膠壩壩袋一次充水量為 萬m3，每年運行（不包括塌壩后再蓄水和改善水質補水）水量 為 萬 m3。 建議 從改善縣城投資環境出發，建議結合本工程的建設，在工程區下游合適位置規劃建設污水處理廠。 17 2 水文 流域概況 自然地理 西和縣位于甘肅省東南部，北起長道鎮、南達太石河鄉，處于渭河與西漢水分水嶺的南測，北緯 34176。 13180。～ 34176。 37180。，東經 105176。 03180。～ 105176。 18180。之間。西和縣北靠禮縣， 南接武都縣，東臨成縣和徽縣，隸屬隴南市管轄，流域以黃土丘陵為主，海拔高程在 1500～ 2300m之間，最大高程為太石河鄉竹子溝的老根里，海拔2453m。 河流水系 西和縣境內河流較多，各河總屬嘉陵江水系，漾水河為該縣最主要河流。漾水河發源于河口鄉鐵古坪，由南向北流經何壩、十里、漢源鎮、西峪、石堡、長道，于禮縣蒙張匯入西漢水，流域總面積 682km2，河流全長 ，河道平均比降 10‰，其中西和縣境內流域面積 618km2。 漾水河橫貫 西和 縣城。 西和 縣城位于盧河匯入口以上，控制流域面積 275km2，河長 ，河道平均比降 ‰。漾水河 西和 縣城段有白水河、白馮 河 、任 河及孟磨河匯入，上游多為陡峭石山，山面破碎，植被條件差，水土流失較為嚴重。 漾水河 水系見圖 2— 1。 水利工程概況 漾水河西和縣城盧河口以上的水利工程主要為兩座已成水庫，分別為支流白水河的晚家峽水庫和漾水河干流上游的黃江水庫。 晚家峽水庫 晚家峽水庫位于白水河支流姜席河下游，距離西和縣約 5km，控制流域面積62km2，控制河長 ，河道平均比降 ‰。該水 庫由甘肅省水利廳勘測設計院設計， 1960 年動工，因多種原因影響，水庫多次停工、續建， 1974 年水庫完成壩高 。水庫設計灌溉面積 萬畝，實灌面積 萬畝。水庫屬Ⅳ等中型工程，為具有防洪、發電、灌溉、養殖等綜合效益的年調節水庫。 2020 年 9 月，甘肅省水利水電勘測設計研究院《甘肅省西和縣晚家峽水庫除險加固初步設計報告》，根據該報告設計成果水庫防洪標準為 50 年一遇洪水設計，設計洪峰流量 304m3/s，洪水總量 271 萬 m3， 1000 年一遇洪水校核，校核洪峰流量 839m3/s，洪水總量 857 萬 m3。 18 晚家峽水庫樞紐主要由大壩、輸水隧洞和溢 洪道三部分組成。大壩為粉質粘土均質壩，最大壩高 ，壩頂長 105m，水庫總庫容 1008 萬 m3，其中興利庫容 198 萬 m3，調洪庫容 360 萬 m3，死庫容 496 萬 m3。輸水隧洞位于左岸，為城門洞型無壓隧洞，進口底板高程 ，最大輸水流量 4m3/s。溢洪道位于大壩右側，進口為開敞式寬頂堰，堰頂高程 ，最大泄水流量 130m3/s。 黃江水庫 黃江水庫位于漾水河上游，距離縣城 15km，壩址黃江峽口以上控制流域面積，主河道長 8km，河道平均比降 ‰。水庫 1959 年 1 月動工興建， 1960年 7 月投入運行。工程主要由大 壩、輸水洞及溢洪道三部分組成，壩型為土石混合壩，水庫總庫容 萬 m3，設計灌溉面積 萬畝，為Ⅳ等小（ 1）型水庫。 水庫按 50 年一遇洪水設計，設計洪峰流量 171m3/s，洪水總量為 90 萬 m3，按 500 年一遇洪水校核，校核洪峰流量 295m3/s，洪水總量為 150 萬 m3，該水庫是以灌溉為主，兼有防洪、養殖等綜合效益的年調節水庫。該水庫基本無灌溉任務，基本無用戶。 2020 年 9 月，甘肅省水利電力勘測設計研究院編制完成了《甘肅省西和縣黃江水庫除險加 固初步設計報告》，該報告對原設計洪水進行了復核，確定 50 年一遇設計 流量 為 160m3/s， 500 年一遇校核流量為 399m3/s， 輸水洞最大輸水流量2m3/s，溢洪道最大下泄流量 33m3/s。 水庫除險加固后最大壩高 ，水庫死水位 1816m，正常蓄水位 ，設計洪水位 ，校核洪水位 ，對應的水庫死庫容為 萬 m3，興利庫容為 萬 m3，防洪庫容為 萬 m3，總庫容為 萬 m3。 氣候及氣象 西和 縣氣候屬 半濕潤區 ，南部地區較冷，北 部較溫和，雨水較少。根據西和縣氣象站資料統計，多年平均降雨量 ，降雨時空分布不均，全年 60%降雨集中在 9 三個月，多年平均蒸發量 ，多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃（ 1966 年 6 月 19 日），極端最低氣溫 ℃（ 1975 年 12 月 15日），多年平均最大風速 15m/s，年日照時數 ，無霜期 152 天，最大積雪深10cm，最大凍土深度約為 42cm。西和縣氣象站氣象要素統計見表 21。 19 西和氣象站氣象要素統計表 表 21 項目 單位 月份 年 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 平均氣溫 ℃ 平均最高氣溫 ℃ 平均最低氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 30 32 極端最低氣溫 ℃ 平均相對濕度 % 68 70 70 68 71 71 78 79 83 82 76 70 74 平均降水量 mm 平均蒸發量 mm 日照時數 h 最大風速 m3/s 10 12 14 15 10 10 13 10 10 12 11 13 15 備注：蒸發量為Φ 20cm 蒸發皿觀測資料。 20 水文測站及基本資料 漾水河屬西漢水一級支流，流域內無水文測站。 1959 年在西漢水設立順利峽水文站，測站控制流域面積 3639km2，測站有 1960 至今的降水、徑流、洪水及泥沙觀測資料，因該測站距離西和縣城較遠，與西和縣城流域面積相差較大，本次僅收集了 2020 年以前的徑流及泥沙資料。 徑流 徑流的地區分布及時間分配 漾水河流域徑流主要由降水形成，降水的變化決定著徑流的特性。降水 在 地區上分布不均，漾水河上游源頭河段，降水資源豐富，在漾水河的中下游河段，降水量逐步減少。流域降水主要集中在 夏季，城關河谷地區夏季平均降水量占年降水量的 %，秋季占 %，春季和冬季分別占 24%和 %。 徑流在地區上分布不均勻， 在上游的源頭河段，徑流深較高，由上游向中下游河段的分布，徑流深也逐步降低。 徑流的時間分配取決于降水的季節分配，冬季（ 12～ 2 月）流域內降水稀少，多數地區的雪水幾乎不產生徑流，因此，冬季是該流域的最枯季節；春季（ 3～ 5月）隨著降水的增加，徑流量也增加，約占年徑流量的 20%左右；夏季（ 6～ 8 月）流域內降水普遍偏多，降水一般占年降水的 45%，徑流一般占年徑流的一半以上；秋季（ 9～ 11 月）降水高于冬季，加上流域內溫度低，蒸發小，大雨不多，小雨不斷，河川徑流普遍高于冬季，占年徑流的 20%以上。 年徑流量 漾水河流域無水文測站，西漢水上有順利峽水文站，控制流域面積 3639km2，較本次設計流域相差很大，本次設計流域徑流分析采用查圖法進行。并根據順利峽站徑流計算成果進行修正。 多年平均年徑流量 根據《甘肅省西和縣農業區劃成果匯編》（ 1985 年 8 月）西和縣多年平均徑流深等值線圖，漾水河西和縣城以上控制流域多年平均徑流深約為 110mm。由于漾水河西和縣城段匯入的支流 較多，且支流控制流域面積的比重也較大，因此，西和縣城段的徑流按 支流匯入情況分 河段進行計算。漾水河西和縣城段徑流計算結果見表 22。 《甘肅省西和縣農業區劃成果匯編》編制較早，利用資料有限，本次對西漢 21 水順利峽水文站徑流資料進行了分析，該站 1959 年建站，有 1960～ 2020 年的徑流資料。根據資料分析， 1960～ 1984 年 25 年順利峽站多年平均徑流量為 億m3，而 1960～ 2020 年該站 41 年多年平均徑流量減少為 億 m3， 41 年 長 系列徑流均值為 25 年 短 系列徑流均值的 %，本次徑流分析從工程的安 全角度出發，對查圖計算的工程壩址徑流進行修正， 修 正系數取 ，修正后各河 段的多年平均徑流量結果見表 22。 漾水河西和縣城段多年平均徑流量成果表 表 22 河段 孟磨河 河口以上 白水河 河口以上 盧河 河口以上 備注 控制面積 （ km2） 120 167 275 查圖計算的 多年平均徑流量 （萬 m3） 1320 1837 3025 修正后 多年平均徑流量 （萬 m3） 1122 1561 2571 系數取 不同頻率年徑流量 參考《甘肅省西和縣農業區劃成果匯編》多年平均 徑流深變差系數等值線圖，漾水河流域多年平均徑流深變差系數 Cv=，取 Cs/Cv=，可計算各控制斷面不同頻率年徑流量，見表 23。 漾水河西和縣城段不同頻率年徑流量成果表 表 23 單位：萬 m3 控制斷面 多年平均 徑流量 P（ %） 20 50 75 90 95 孟磨河口 1122 1593 999 645 427 315 白水河口 1561 2217 1389 898 594 437 盧 河口 2571 3652 2288 1478 978 720 徑流的年內分配 漾水河流域無水文測站，其流域的徑流年內分配根據西漢水順利峽站的徑流分配比例進行。根據該站 1960～ 2020 年 41 年的徑流系列計算該站多年平均徑流的年內分配，并從該系列中選取 1975 年、 1993 年和 1991 年分別作為 20%、 50%和 75%代表年的典型年，根據典型年的年內分配比例，推求各設計斷面不同代表 22 年的年內分配。各設計斷面不同代表年的徑流年內分配結果見表 24。 洪水 暴雨洪水特性 受西風氣流 的控制，漾水河流域暴雨的天氣形勢主要為西太平洋副高穩定型，其特點是在北部地區和高壓西側的青藏高原的中東部，各有一支偏南的溫暖氣流，輸送大量的水氣，與西方或西北方東移的冷空氣相遇，在輔合最強的地帶形成大暴雨。流域暴雨一般發生在 6～ 9 月，大暴雨多發生在 7～ 8 月之間。 漾水河流域洪水由暴雨形成。受暴雨控制，漾水河流域暴雨一般發生在 6～ 9月，因流域上游地形破碎，植被較差，較嘉陵江水系其它流域來講，漾水河流域洪水一般屬峰高量小的尖瘦型洪水。 干流設計洪水 漾水河橫貫西和縣縣城，在 西和 縣城段有支流孟磨河 、 白 馮溝 、 任 河 和 白水河 匯入，其中較大支流為白水河和孟磨河，根據兩條支流的匯入口位置，將漾水河 西和 縣城段分為三段，即孟磨河入口以上、孟磨河口至白水河口和白水河口至盧河口。漾水河流域無水文測站，洪水計算采用《甘肅省暴雨洪水圖集》介紹的瞬時單位線及推理公式法分別計算，分析比較后合理采用。 孟磨河河口以上控制流域面積 120km2，主河道長度 ，河道平均比降‰；白水河河口以上控制流域面積 167km2，主河道長度 ，河道平均比降 ‰，盧河河口以上控制流域面積 275km2，主河道長度 ，河道平均比降 ‰。 漾水河干流上游有黃江水庫，控制流域面積 ，控制河 段 長 8km，因此，孟磨河河口以上干流段洪水為黃江水庫至孟磨河河口段的區間洪水與黃江水庫的下泄流量之和。同樣，孟磨河口至白水河口段干流設計洪水為黃江水庫至白水河河口段的區間