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1、1综合说明11绪言受洪洞县水利局的委托,我院于2011年10月承担洪洞县洪安涧河城区段庄园桥橡胶坝工程可行性研究报告的编制工作。根据委托,本工程治理任务为蓄水美化,工程的建设范围和建设内容为在庄园桥上游250m处设置1座长1684m、高25m的橡胶坝,形成950m长的蓄水水面。洪安涧河属黄河流域汾河一级支流,发源于古县、沁源和安泽交界处的太岳山,因发源于安泽,流经洪洞,故名洪安涧河。洪安涧河在洪洞县苏堡镇南铁沟入境,流经洪洞县苏堡、曲亭、大槐树3个镇8个村庄,在北营村流入汾河。全长597km,纵坡104,流域面积1121km2,流域平均宽188km。为了改善城市的环境,洪洞县委、县政府于200
2、82010年对洪洞县洪安涧河城区段河道进行了综合治理,即洪洞县洪安涧河综合治理工程(以下简称综合治理工程)。综合治理工程的范围东起庄园桥上游122m,西至涧河桥上游187m。治理内容有:在涧河桥上游兴建一座橡胶坝;在蓄水池段设置一座200X50m的音乐喷泉;并对两岸的污水进行了截流。综合治理工程兼顾了蓄水、绿化和截污,对净化空气、消除水体污染、调节局部小气候产生了重要作用,既改善了洪洞县的自然环境和人居环境,又改善了洪洞县的投资环境,给古老的城市带来了巨大的社会效益和经济效益,是一项泽被后世的系统工程。随着综合治理工程效益的逐步显现,洪洞县委、县政府决定对洪安涧河向东治理,即在庄园桥上游再兴建
3、座橡胶坝,以扩大洪安涧河的蓄水面积和长度。工程区所在流域和地理位置详见“工程地理位置图”。工程地理位置示意图12水文洪洞属大陆性气候,受季风影响显著,气候温和,四季分明。多年平均气温12OC,极端最高气温407,极端最低气温-186C。无霜期158天,最大冻土深度56 cm。多年平均降雨量4452mm,年内分配不均,汛期雨量占全年降雨量的70左右,最大降雨量发生在78月份,同时由于地形原因,山区常出现局部暴雨,发生洪水。洪安涧河上设有东庄水文站。东庄水文站位于古县城关镇东庄村附近的洪安涧河于流上,控制流域面积987km2,洪安涧河入汾河口处的洪水计算成果:50年一遇的洪峰流量为2462 ms,
4、20年一遇的洪峰流量为1674 m3s。13工程地质1)地形地貌本工程位于洪安涧河下游,位于庄园桥上游约250m,蓄水后蓄水段河道长950m,工程区地势东高西低,河道地面高程在45024550m之间,河道纵坡2654,主河床宽3253m,漫滩高程4524578m,两岸为I、II级阶地、高阶地, 自上游向下游,河床有变窄的趋势。2)地层岩性河道地层为第四系全新统冲、洪积物,岩性颗粒具有上游粗、下游细的特点。主河床岩性以细砂、粉砂为主,漫滩为粉土、粉砂土。3)水文地质条件本工程段内地下水类型属河谷低阶地孔隙水区,地下水埋深较浅,浅层潜水主要补给来源是大气降水入渗及河水补给,以人工开采,向河流下游排
5、泄为主。地下水的水文地质特征见表11。水文地质特征表表1-1时代含水层岩性富水性含水层厚度(m)水位埋深(m)涌水量(T/d)渗透系数(m/d)影响半径(m)矿化度(g/L)水化学类型浅水层Q31中细砂富水141710009231003901.0SO4-HCO3-Na-MgSO4-HCO3-Ca-Mg4)地质构造工程区内有Nw推测隐伏断层2条,未发现大的断裂、褶皱构造,对工程影响不大。根据中国地震峰值加速度区划图(1400万),中国地震动反应谱特征周期规划图(1400万),根据建筑抗震设计规范GBS00212001附录A,该场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为020g。5)河堤地层现
6、象工程区河道两岸为松散的粉土、粉砂土、砂壤土,易坍塌,局部较陡的岸坡,被河水淘蚀冲刷,平缓处堆积,使主河道形成曲直轨弯的蛇曲型。总体看河道两岸的塌岸不太严重。6)橡胶坝址地质条件根据勘察资料,现地表下414m范围内为第四系全新统人工堆积物及冲洪积物,主要岩性为卵石及粉质粘土,可分为八层,自上而下分别为:杂填土(Q4m1)、1粉质粘土(Q4a1)、卵石(Q4al+p1)、粉质粘土(Q4al)、卵石(Q4al+p1)、粉质粘土(Q4a1)、卵石(Q4al+p1)、粉质粘土(Q4al+pl)、卵砾石(Q4al+pl),地基承载力110kpa250kpa。14工程任务及规模根据洪洞县政府的要求和工程现
7、状,确定本工程建设的主要任务是在河道设坝蓄水,形成水面景观。工程建设范围和内容:在庄园桥上游兴建一座长1684m、高25m的橡胶坝,形成蓄水水面,蓄水面积156万m2。15工程布置及建筑物布置151 工程防洪标准和级别 依据防洪标准,洪洞县城属四等城镇,防洪标准为2050年遇洪水,本工程按50年一遇的洪水进行设防。依据防洪标准(OB5020194),根据蓄水量确定蓄水工程的等别为V等,相应壅水坝按5级建筑物设计,次要建筑物、临时工程按5级建筑物设计。工程区设计基本地震峰值加速度值为020g,相当于地震烈度8度。枢纽建筑物的抗震设防烈度确定为8度。152工程总体布置洪安涧河从洪洞县城的南边自东向
8、西横穿而过,在平面上沿河道呈“S”型展布,工程坝址区位于庄园桥上游250m。本次设计在庄园桥上游250m处布置1座25m高的橡胶坝,形成一座蓄水池,蓄水面积156万m,蓄水量195万,蓄水长度950m,根据往人字闸蓄水运行经验,蓄水池不作防渗处理。橡胶坝泵房设在北岸,厂房面积165m2。153橡胶坝设计本工程在治理段内共设橡胶坝l座,坝址位于庄园桥上游约250m处,坝轴线垂直于河道,坝长为1684m。坝高25m,蓄水长度950 m。1)设计坝袋坝袋采用充水式橡胶坝袋,设计坝袋内外压比为14,坝袋抗扯断强度14MPa,安全系数为80。2)橡胶坝水工设计橡胶坝由铺盖段、橡胶坝段、消力池段和海漫段四
9、部分组成。铺盖采用500tm厚格宾石笼,长lorn;橡胶坝段采用C25钢筋混凝土结构,基础为筏式,底板厚12m,长10Om;边墙为C25钢筋混凝土重力式挡土墙,顶宽10m,临水侧边坡1:15,底宽7Om;高50m,消力池与橡胶坝底板由1:4的斜坡连接,采用底流消能,池深06m,长120m;消力池后设长20m的格宾石笼海漫防护,石笼厚10m。橡胶坝坝基座落在卵石层上,根据勘察资料,单从承载力角度考虑,天然地基可满足该构筑物的稳定性要求。但该层渗透系数较大,为满足橡胶坝渗透稳定性,延长橡胶坝的渗径,为防止坝基渗漏,根据水闸设计规范,橡胶坝基础采用高压摆喷桩进行处理,处理深度不小于100m,孔距10
10、m。154控制室设计橡胶坝的控制室设在河道的北岸。主厂房为钢筋混凝土地下厂房,平面尺寸为(长X宽)9Trax68m,深757m。副厂房布置在主厂房的下游,平面尺寸(宽X长)105mX68m,高44m,为单层砖混结构。主厂房基础坐落在天然地基上,该基础能够满足厂房的稳定要求。副厂房座落在回填土上,为减小不均匀沉陷,采用箱式基础。要求对地基土进行夯实处理,压实度达到不小于094或相对密度不小于065。155水源工程设计橡胶坝坝袋充水水源为水井,在泵房主厂房一侧凿1B艮深lOOm的机井作为坝袋充水水源。水井出水量初估为50m3h,充水立坝时间为220ho16机电橡胶坝采用动力式充排水,共配备2台水泵
11、,一台工作,一台备用。本工程配电负荷为橡胶坝泵站,泵房外专设一座箱式变电站,考虑到景区照明及长远规划可能增加的临时负荷,箱式变压器容量均选用125kVA。箱变电源引自距泵房约1000m的现有lOkV变电站。17消防本工程主要建筑物为泵站主、副厂房。本工程消防设计原则是以水消防为主,消防器材为辅。泵站主厂房消防以水消防为主,配以消防器材,副厂房不设水消防,消防主要以设置灭火器为主。18施工组织设计181 施工条件本工程河滩较宽便于施工,施工供水、供电条件较好,交通方便。块石料从广胜寺山区购买,砂从王开购买,水泥由焦化水泥厂购买,钢筋、木材等均从洪洞县城购买。182 施工导流导流建筑物级别为5级,
12、采用枯水期导流施工方式,标准采用非汛期5年一遇洪水,枯水期为每年10月至次年6月。导流方式为修建围堰分期导流。一期在新开挖的左岸河道内施工,利用预留台地或围堰挡水,右岸原河槽导流;二期在右岸河道内修筑围堰挡水,新建成的左岸河道导流。橡胶坝段的围堰结构型式为土围堰,最大堰高约15m,堰顶宽1,5m,迎水边坡l:1,背水边坡1:1,堰体临水坡面采用编织袋装粘土防护。183主体工程施工土石方(砂卵石)开挖采用1m3反铲挖掘机开挖,用于回填的土石方(砂卵石)料采用74kW推土机推河道上下游和两侧,多余土石方(砂卵石)料采用8t自卸汽车运至河岸两侧用于填筑绿化带。土石方(砂卵石)回填用于橡胶坝岸墙后回填
13、,土石方(砂卵石)填筑土料采用开挖料,74kW推土机推运并碾压,边角部位采用蛙式打夯机配合。高压摆喷灌浆截渗墙施工采用150型地质钻机钻孔,高喷台车进行高喷灌浆。混凝土的生产采用08m3移动式拌和站拌制混凝土,水平运输采用8t自卸汽车,对于橡胶坝段需要垂直运输的混凝土采用lot汽车起重机,插入式振捣器振捣。格宾石笼采用自卸汽车运输石料,石笼就地组装,手推车搬运石料,人工填石料。184施工总体布置本工程在橡胶坝上游河道内设施工点。施工点施工临建设施主要包括仓库、工棚、混凝土拌合站、机械停放场、钢木加工场等设施,主要进行机械设备检修、木材和钢筋的加工。生活用房采用租赁和新建的方式解决,并且以租赁为
14、185施工总进度本工程施工总工期为7个月。2月份进行施工准备工作,28月份为主体工程施工期,同时日月份进行工程扫尾工作。工程直接投工31440日,全员总投工40880工日;直接生产高峰人数236人,全员高峰人数300人。19水土保持方案工程是恢复生态环境、提高防洪标准的河道治理工程,工程措施实施后将使原有和施:正期新增的水土流失都得到有效的治理。根据报告中所述的水土保持工程内容,按照开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定,主体工程的投资包括水土保持工程功能工程的投资,本工程新增土地平整也列入主体工程中,水保不新增投资。110环境影响评价 施工期的环境保护设计:对扬尘、粉尘、有害气体进行控制
15、,水泥、砂子、石灰等易起尘的物料要尽量选择低洼、避风处,且堆放在施工人员生活区下风向,并减少堆存量;施工期产生的生活污水采用厌氧生物处理方法;对施工废水建废水收集沉淀池,沉淀后复用;施工、建筑废料和边角料以及少量生活垃圾进行收集,收集后的垃圾送往垃圾场,进行掩埋处理;生产垃圾进行分类处理,其中废油、钢筋等被运往回收站回收处理,其余垃圾则运至渣场进行掩埋处理;采用噪声较低的生产设备,对受噪声影响较深的一线施工人员,要配戴防声头盔或耳塞,把噪声危害减小到最低程度。运行期的环境保护设计:1)水质保护设计:控制河道沿线工业和生活污染源的产生;加强河道管理,禁止向水域排放污水;禁止在河道周围使用剧毒和高
16、残留农药,不得滥用化肥;并定期监测并分析水质状况,及时上报。2)生态环境保护设计:增强河道两侧居民的环境保护意识。环境保护投资估算:工程环境保护投资主要包括环境保护措施费、环境监测措施费、仪器设备及安装费、环境保护临时措施费、独立费用五部分,本项目的环保投资暂估5万元。本工程属于社会公益性质的项目,其长远有利影响大于其施工造成的临时局部区域的不利影响,区域内不存在制约工程的环境问题。111工程管理设计1111管理机构设置本工程管理权属归洪洞县水利局管理,管理费用由洪洞县政府支付。根据工程的管理任务,在本工程建成后应扩大管理队伍规模,负责管理、保护本期工程设施。运行管理配置人员2人。1112管理
17、范围管理区的最小范围为:上游距坝轴线lOOm,下游距坝轴线50m,橡胶坝两侧各30m。1113橡胶坝运行1)橡胶坝汛期运行在非汛期,橡胶坝全部立坝至设计坝高蓄水。在汛期,橡胶坝低坝运行,坝袋降低05m运行。当上游宋洪水时提前15小时进行预报,橡胶坝提前塌坝运行。2)冬季运行橡胶坝冬季运行时,需要在上、下游破冰。坝袋内结冰时调节坝高。冬季结冰前调节坝高与上游水位齐平,春季化冰时坝高下泄冰块,冰棱下泄后,坝袋充至设计坝高。1114橡胶坝管理根据工程运行情况,对橡胶坝工程各部位进行经常、定期和特别检查与观测,发现事故隐患,及时采取措施。对上游来水,水流状态,坝袋前后冲淤情况,橡胶坝比较重要部位,要进
18、行经常性的检查观测。在每年的春秋两季,对坝袋进行定期检查。当发生特大洪水、暴雨、暴风、强烈地震和重大工程事故时,要及时组织力量进行全面检查,着重检查工程有无损坏等。112节能设计1121工程能源消耗情况工程在建设期主要消耗的能源为柴油、汽油和电力等。经估算,主要消耗能源:柴油26t、汽油9t,工程施工用电负荷不大。施工中不考虑架设专用线路,工程建设各工区考虑就近从地方电网接线。在运行期主要是为运行维护一座橡胶坝,用电负荷不大。本工程建设期不会消耗大量能源,所以不会对工程区的能源消耗结构及能源利用产生不利影响。1122工程节能措施水利工程的节能措施,主要从工程设计、耗能设备选择及其施工技术和管理
19、等方面分析。(1)应做好工程的优化设计,选择合理经济的设计方案;在确保工程安全、可靠的情况下,防止设备选型裕度过大;(2)选择效率高,能耗低的机电设备;(3)合理安排施工组织设计,合理选用施工方案、施工工艺,在施工中减少不必要的能耗。1123工程运行管理方面(1)制定切实可行的节能管理制度,确定能耗指标,建立节能目标责任制和评价考核体系;(2)加强节能宣传,提高人员节能意识;(3)加强机电设备的养护与维修,提高机电设备效率。113工程占地本工程占用土地由两部分组成,即泵房和橡胶坝。蓄水橡胶坝工程全位于河道管理范围之内,本工程不需考虑征用土地。施工临时占地50亩114工程投资估算1141投资主要
20、指标估算总投资包括工程部分投资及环境部分投资。总投资149933万元,静态总投资149933万元。年度价格指数为0,基本预备费率为10。其中:工程部分静态总投资149433万元。包括:建筑工程101649万元,机电设备及安装工程10331万元,施工临时工程50?3万元,独立费用18795万元,基本预备费135日5万元。环境部分静态总投资500万元。1142编制原则与依据1) 估算编制原则和依据山西省水利厅文件晋水规计2009891号“关于对山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定补充调整的通知”;山西省水利厅文件晋水规计2003716号“关于发布山西省水利水电工程设计概(估)算编制规定的通知”
21、;水利部文件水总2002116号“关于发布水利建筑工程预算定额、水利建筑工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额及水利工程初步设计概(估)算编制规定的通知”,水利部文件水总2005389号“关于发布水利工程概预算补充定额的通知”: 2002水利建筑工程概算定额、2005水利工程概预算补充定额及1999水利水电设备安装工程概算定额;工程设计及施工组织设计:估算编制采用2010年12月份的价格水平。115招标计划根据工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定及山西省发改委关于转发建设项目可行性研究报告增加招标内容以及核准招标事项暂行规定的通知,按照工程建设项目审批管理规定,本项目
22、施工采用公开招标,详见表151。116效益分析本工程是洪洞县领导班子狠抓精神文明和物质文明建设的结晶,具有多方面的效益,特别是它所产生的生态效益和社会效益是巨大的,作为地方基础设施的组成部分,不但可以直接带动周边地区的经济发展,而且对洪洞县整个社会经济的发展也具有积极的促进作用。2水文21流域概况洪安涧河属黄河流域汾河一级支流,发源于古县、沁源和安泽交界处的太岳山,因发源于安泽,流经洪洞,故名洪安涧河。洪安涧河五马以上为上游,分南北二涧。北涧(一称热留河)发源于古县(岳阳)境内,北起热留乡大南坪,东起老牛沟,流径党家坡、古阳、古县至五马与南涧汇合。南涧(一称旧县河)包括行壁河、古县河,发源于安
23、泽境内,东起安泽县的草峪岭,南起古县的千树沟、阴家山沟,北起虎沟任坡里,汇合357条小沟。五马以下为下游。在洪洞县苏堡镇南铁沟入境。流经洪洞县苏堡、曲亭、大槐树3个镇8个村庄,在北营村流入汾河。洪安涧河全长597km,纵坡104,流域面积1121km2,流域平均宽1日8km。北支上游植被茂密,下游及南支植被稀疏,水土流失严重。按地形可分为西部土石山区、东部盆地区。目前河流上未建控制性工程。本次洪安涧河城区段庄园桥橡胶坝工程西起庄园桥上游250m至霍侯一级路下游1Okm,蓄水长度950m,平均纵坡265。22水文测站及资料情况流域内有洪洞气象站,由气象部门设立,测验资料经气象部门整编,资料可靠,
24、可以直接采用。洪安涧河为汾河一级支流,该河流上现设有东庄水文站。东庄水文站位于古县城关镇东庄村附近的洪安涧河干流上,控制流域而积987km2。该站前身为北铁沟站,控制流域面积998km2,于1953设立,1965年改为东庄水文站,具有19531964年以来的实测水文资料。二站均为国家正规水文站,资料可靠。由于东庄站流域面积只比北铁沟站少11,因此,可将两站并为一站进行水文分析。23气象工程区属大陆性气候,受季风影响显著,气候温和,四季分明。根据洪洞气象站的实测资料,多年平均降雨量454mm,降水特点有两个:一是年内分配不均,汛期雨量占全年降雨量的70左右,最大降雨量发生在78月份,同时由于地形
25、原因,山区常出现局部暴雨,发生洪水:二是年际变化较大,年最大降水量与最小值之比达293:l;洪洞站多年平均气温124C,极端最高气温405(1995年?月5日),极端最低气温189(1984年12月24日):无霜期158天,初霜期多在10月下旬,终霜期多在4月初;初冰期多在11月上旬;最大冻土深度56cm(1993年1月);多年平均风速16ms,风向冬春多西北风,夏秋季多东南风,最大风速163ms,同时风向西(1985年4月15日),全年最多风向为北。24径流241 实测径流系列东庄水文站具有19652000年的实测径流资料,径流水文系列选用19692000年,共计32年,符合“规范”要求的长
26、系列至少为30年,且包含有丰、平、枯段。东庄水文站位于南垣灌区跃进渠渠首下游730m处,为洪安涧河南支和北支的汇合处。洪安涧河在东庄的径流为跃进渠实测引水量和东庄水文站实测径流之和。东庄站实测径流系列见表21。东庄年径流量表表2-1 单位:万m3年份年径流量年份年径流量196987557985442019707667198616501971150141987222719726030198849391973700219895059197439581990501019751153319912154197691991992105719777460199336701978549319942469197
27、833211995425319802728199633101981398119971651198257921998198219833856199910851984309620001177从实测系列统计分析,东庄站多年平均径流量4719m3,最大年径流量15014m3(1971年),最小年径流量1057万m3(1992年),年径流析值比14.2倍,由此可见,洪安涧河东庄站年径流的年际变化较大。242 设计径流对东庄站19692000年径流系列进行频率分析,采用PIII型曲线适线后得出东庄站50、75和95保证率的年径流量分别为3975、2293和860万m3。东庄站年径流分析成果见表2-2、图2
28、1。年径流量频率分析成果表表2-2 单位:万m3均值CvCv/Cs不同频率年径流量20%50%75%95%47200.72.0705039752293860图2125洪水251 暴雨洪水的成因、特性及时空分布(1)暴雨特性及时空分布洪安涧河洪水主要由暴雨形成,暴雨的地区分布一般是由北向南递增,且基本上是由流域周围的山地向流域中心递减,暴雨发生的机遇下游比上游多,暴雨的量级下游比上游较大。(2)洪水成因、特性及时空分布洪安涧河流域在气候类型上属季风型大陆性气候,地形以砂层岩和黄土丘陵区为主,地貌组成属于土石山区,暴雨产流方式以超渗产流为主。由于洪安涧河目前无控制性工程,且流域面积较大为1121k
29、m2,一旦出现暴雨,便可形成洪水。流域洪水基本上出现在汛期69月份,最大洪峰大多发生在7、8月份,最早涨洪时间为四月下旬,最晚为十月下旬。由于地形、地貌、地质、植被等因素,多发生局部性暴雨,从而形成洪水。252设计洪水(1)实测洪水洪安涧河洪水采用19531964年北铁沟水文站洪水资利1965-2003年东庄水文站洪水资料,(2)历史调查洪水1983年“山西省洪水调查成果表”中,洪洞县洪安涧河南铁沟调查到1916年洪峰流量4580m3s,该断面控制流域面积1002km2,量级为1916年以来,乃至1869年以来的最大,所以其重现期可确定为140100年。(3)设计洪水将实测资料加入历史洪水进行
30、频率分析,适线时洪峰以点据配合最佳为原则,并适当照顾大水点据,采用P-III型适线成果。东庄站洪峰流量频率分析成果见表2-3。东庄水文站洪水频率分析成果表表2-3 单位:m3/S均值CvCv/Cs不同频率洪峰流量1%2%5%10%20%4101.42.52835226215421039586东庄水文站至洪安涧河入汾河口之间无支流汇入,暴雨分布比较均匀,区间无特殊的调蓄作用,入河口与东庄水文站的控制流域面积相差不大,仅为11,所以采用公式:Q设=(F设/F邻)nQ邻式中:Q设设计断面洪峰流量,m3/s;F设设计断面控制流域面积,km2(1121km2);F邻东庄站控制流域面积,km2(987km
31、2);Q邻东庄站洪峰流量,m3/sn面积指数(取2/3)计算洪安涧河入汾河口处的洪水。50年一遇的洪峰流量为2462m3s,20年一遇的洪峰流量为1679m3s。设计洪峰流量成果表表24 单位:m3/s断面均值CVCS没频率设计洪峰流量1%2%5%10%20东庄站4101.42.52835226215421039595设计断面308624621679113164826泥沙洪安涧河植被覆盖差,水土流失严重,东庄站多年平均悬移质输沙量为2233万t,平均输沙模数为2262tkm2;实测年最大输沙量为827万t(1971年),最小为214万t(1984年),多年平均含沙量为439kgm3,汛期多年平
32、均输沙量2209万t。3工程地质31地形地貌本工程位于洪安涧河下游,橡胶坝布置于庄园桥上游250m,蓄水后回水至霍侯一级路下游lkm,蓄水段长950m,东高西低,河道地面高程46794387m,河道纵坡265,主河床宽3253m,漫滩高程左岸46694408m,右岸47124397m。两岸为I、II级阶地、高阶地,自上游向下游,河床有变窄的趋势。32地层岩性321河堤地层岩性河道地层为第四系全新统冲、洪积物,岩性颗粒具有上游粗、下游细的特点。主河床岩性以细砂、粉砂为主,漫滩为粉土、粉砂土。322橡胶坝址地质条件根据勘察资料,现地表下414m范围内为第四系全新统人工堆积物及冲洪积物,主要岩性为卵
33、石及粉质粘土,可分为八层,自上而下分述如下:杂填土(Q4m1):主要分布于坝南肩,杂色,主要由建筑垃圾、碎石及少量的粉质粘土组成,结构松散,工程性能较差,层厚44m。1粉质粘土(Q4al):主要分布于坝北肩,褐黄色,孔隙发育,呈可塑状,无摇震反应,切面光滑,干强度低,韧性低,标贯击数为35击,渗透性较差,层厚50m。卵石(Q4a1+p1):分布于整个场地,杂色,稍密,主要成分为灰岩及砂岩,最大粒径为70mm,由卵石组成骨架间被中粗砂充填,磨园度较好,分选性较差,渗透性较好,重型动力触探击数为812击。坝肩埋深为4450m,层厚6064m;坝基层厚8.28.4m粉质粘土(Q4al):分布于整个场
34、地,灰褐色,孔隙发育,呈软塑状,无摇震反应,切面光滑,干强度低,韧性低,含少量的粉细砂及碎石,标贯击数为5-7击,渗透性较差。坝肩埋深为108-110m,层厚467Om;坝基埋深为8286m,层厚4349m卵石(Q4al+pl):分布于整个场地,杂色,中密,主要成分为灰岩及砂岩,最大粒径为150mm,由卵石组成骨架间被中粗砂充填,磨园度较好,分选性较差,渗透性较好,间夹薄层粉质粘土,重型动力触探击数为1218击。坝肩埋深为156180m,层厚75112m:坝基埋深为125135m,层厚57一81m粉质粘土(Q4al):分布于整个场地,砖灰色,孔隙发育,呈可塑状,断面上可见铁锈斑,含蜗牛碎片,无
35、摇震反应,切面光滑,干强度低,韧性低,含少量的粉细砂及碎石,标贯击数为10击,渗透性较差。坝肩埋深为268m,层厚13m;坝基埋深为192206m,层厚1433m卵石(Q4al+pl):分布于整个场地,杂色,中密,主要成分为灰岩及砂岩,最大粒径为50mm,由卵石组成骨架间被中粗砂充填,磨园度较好,分选性较差,渗透性较好,间夹薄层中粗砂,重型动力触探击数为1015击。坝肩埋深为281m,层厚44m;坝基埋深为225233m,本次勘察未揭穿粉质粘土(Q4al):分布于整个场地,灰褐色,孔隙发育,呈可塑状,断面上可见铁锈斑,含蜗牛碎片,无摇震反应,切面光滑,千强度低,韧性低,夹薄层粉土,标贯击数为1
36、2击,渗透性较差。坝肩埋深为325m,层厚51m卵砾石(Q4al+pl):分布于整个场地,杂色,中密,主要成分为灰岩及砂岩,最大粒径为40mm,磨园度较好,分选性较差,渗透性较好,间夹薄层中粗砂,重型动力触探击数为20击。坝肩埋深为376m,本次勘察末揭穿。33水文地质条件本工程段内地下水类型属河谷低阶地孔隙水区,地下水埋深较浅,浅层潜水主要补给来源是大气降水入渗及河水补给,以人工开采,向河流下游排泄为主。地下水的水文地质特征见表3-1。蓄水段蓄水后,根据人字闸多年运行经验推断,对两岸的浸没影响较小。水文地质特征表表3-1时代含水层岩性富水性含水层厚度(m)水位埋深(m)涌水量(T/d)涌透系
37、数(m/d)影响半径(m)矿化度(g/L)水化学类型浅水层Q31中细砂富水141710009231003901.0SO4-HCO3-Na-MgSO4-HCO3-Ca-Mg根据场地的气候条件及地层情况,该场地环境类别为I类,根据近年来水质分析资料,环境水对混凝土无腐蚀性。3.4地质构造工程区内有NW推测隐伏断层2条,未发现大的断裂、褶皱构造,对工程影响不大。根据中国地震峰值加速度区划图(1400万),中国地震动反应谱特征周期规划图(1400万),根据建筑抗震设计规范GBS00212001附录A,该场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为020g。35结论和建议1)根据勘察资料,单从承载力角
38、度考虑,若橡胶坝坝基座落在卵石层上,天然地基可满足该构筑物的稳定性要求。但该层渗透性较好,为防止坝基渗漏,建议采用高压摆喷桩进行处理,处理深度不小于100m。2)各土层承载力特征值根据原位测试资料,结合当地经验,各土层承载力特征值如下: 1粉质粘土 fk=1lOkpa 卵石 fk=200kpa 粉质粘土 fk=130kpa 卵石 fk=250kpa 粉质粘土 fk=160kpa 卵石 fk=250kpa 粉质粘土 fk=160kpa 卵砾石 fk=230kpa3.6天然建筑材料361块(片)石块石从洪洞县城附近广胜寺山区购买。出露地层多为三叠系中统二马营组砂岩,岩性较坚硬,可满足块石料要求,储
39、量丰富,可满足工程要求,开采和运输条件较好。362混凝土粗骨料经地质调查,本区混凝土粗骨料缺乏,县城工业与民用建筑所用混凝土粗骨料均是外购,建议本工程所需混凝土粗骨料外购。363混凝土细骨料工程区当地河滩沿岸中细砂储量丰富,目前为当地民用建筑所用砂场。可作为混凝土细骨料。364 土石料工程区河道卵石储量丰富,经筛选可满足橡胶坝消力池、海漫底部要求,开采运输条件较好。4工程任务及规模41当地社会经济发展状况洪洞县位于山西省南部的汾河中下游,隶属临汾市管辖,下辖16个乡镇。洪洞县土地资源、旅游资源、矿产资源丰寓,是山西省粮棉基地和重化工基地的重要组成部分。总人口723万人,农业人口650万人,国土
40、总面积1563km2,总耕地面积9714万亩,灌溉面积4614万亩,主要种植粮食、棉花、油料及药材等。据獭g年统计,粮食总产量263037万公斤,棉花总产量42万公斤,油料总产量2195万公斤,国内生产总值3347亿元,农业生产总值742亿元,农民人均收入2661元。洪洞县城位于洪安涧河下游的南北两岸,国家机关、工厂、企事业单位、学校及居民住宅小区分布密集,城内有山西省重点文物保护单位,即我国仅存的一座明代监狱苏三监狱和明代迁民的遗址一古大槐树处。区内交通便利,南北向主要有霍侯一级公路,东西向沿洪安涧河有309国道,近几年大力加强交通设施建设,目前已实现村村通油路;当地电力充足,保证率高。通讯
41、均已并入程控电话网,通讯快键。42工程建设的必要性1)经济可持续发展的需要为使经济可持续发展,近年来,洪洞县委、县政府坚持以人为本,树立和落实科学发展观,围绕“生态城”“旅游城”“文化城”的城镇建设,加快了构建现代文明都市的步伐,不断完善公共设施和城市功能。为将洪洞县营造成生态旅游城市的目标,迫切需要将毗邻城区的洪安涧河加以彻底整治,改善旅游环境。2)提高居民生活水平和生活质量的需要洪安涧河在县城的南边穿过,城区段总计长5.3km。前期已经治理的河段与未治理段形成鲜明的对比,为提高居民生活水平和生活质量迫切需要对河道治理向东延伸。3)改善生态环境的需要目前,洪安涧河穿城而过,污水基本得到治理,
42、但未蓄水段垃圾堆放,使生态环境恶化,严重影响当地居民的身心健康。从“以人为本”、“人水和谐”的科学治水理念出发,只有将城区段蓄起水来,才能根治恶化的生态环境,达到改善局部小气候、真正将洪洞县打造成一个天蓝、水清、地绿、景美、人和自然和谐发展的生态旅游型城市的最终目的。43工程建设的可行性水环境整治是环境综合治理的灵魂,洪洞县委、县政府高屋建瓴,把洪安涧河整治工程作为实现蓝天碧水工程的突破口,具有得天独厚的优势。其一,山西省政府为彻底改变人居环境和投资环境,提出了“蓝天碧水工程”的战略,为洪安涧河改造创造了一个良好的楔机。其二,有洪洞县委、县政府的高度重视和大力支持,为做好“水”这篇文章提供了根
43、本保证。为了全面改善洪洞县的投资和生活环境,洪安涧河治理被列为洪洞县的重点基础建设项目之一。政府的大力支持,给本工程的实施创造了条件。其三,经过水量平计算,洪安涧河的基流以及通过从霍泉调水可以满足本工程蓄水段用水需求。减少了运行成本,为本工程的实施提供了基本条件。其四,洪安涧河改造的必要性和迫切性,以及由于改善投资环境所带来的巨大商机和经济效益,是做好“水”这篇文章的根本动力。其五,当地居民的觉悟和文化素质的提高,是做好“水”这篇文章的坚强后盾。洪洞县城两岸的居民长期遭受“水质污染”造成的环境恶化之苦,对加速环境治理的目的和意义有了全面的认识。当地政府将采取污水统一进入污水处理厂,减少污染源,
44、这也将会从根本上提高水环境的质量。其六,区内交通便利,南北有霍侯一级公路,东西有309国道,当地电力充足,保证率高。通讯均已并入程控电话网,通讯快键,给工程的实施和效益发挥,提供了基础条件。44工程建设任务与范围 根据县委、洪洞县政府的要求和工程现状,确定本工程建设的主要任务是:蓄水美化。通过在洪安涧河庄园桥上游设坝蓄水,美化了环境,改善了洪洞县城区段的水环境按照本工程的以上建设任务,确定工程的范围和建设内容为:为改善洪安涧河城区段的水环境,在城区段兴建一座长1684m、高为25m的橡胶坝,形成壅水水面。45工程规模的确定在洪安涧河上设置一座橡胶坝,形成宽1684m,长950m的蓄水池,蓄水后将形成156万m的水面。46水量平衡计算在设计断面上游,仅在东庄站上游有引水渠道将水引向南垣灌区。从历年的实测资料分析,一般年份灌区的引水量占到东庄站全部流量的50左右,枯水年份引水量占6075,特枯年份可以引到90。从东庄站年径流分析成果可知,50、70和90年份的年径流分别为39