城区河流生态环境治理工程可行研究报告.doc

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1、河流（城区）生河流（城区）生态环态环境治理工程境治理工程 可可行行性性研研究究报报告告 1 目目 录录 1 综合说明综合说明1 1.1 工程地理位置及报告编制依据和过程.1 1.2 水文.3 1.3 工程地质.5 1.4 工程任务和规模.8 1.5 工程选址、工程总布置及主要建筑物.16 1.6 机电设计.31 1.7 工程管理.32 1.8 施工组织设计.34 1.9 工程永久占地.39 1.10 水土保持设计.39 1.11 环境保护设计.41 1.12 工程概算投资.42 1.13 工程效益.42 2 2 水文水文45 2.1 流域概况.45 2.2 水文测站及基本资料.45 2.3 径

2、流计算.47 2.4 洪水.50 2.5 水位流量关系曲线.56 2.6 泥沙.57 2.7 蒸发.58 3 工程地质工程地质59 3.1 区域地质概况.59 3.2 加固堤防工程地质条件.60 3.3 新建（改建）堤防地基工程地质条件.62 3.4 坝址工程地质条件.63 2 3.5 天然建筑材料.75 4 工程任务和规模工程任务和规模79 4.1 社会经济发展状况及工程建设的必要性.79 4.2 工程任务及治理范围.82 4.3 河床演变及冲淤分析.83 4.4 工程总布置.84 4.5 蓄水河槽和浑水河槽宽度.86 4.6 工程建设对城市防洪的影响分析.87 4.7 水源分析.96 4.

3、8 工程运行.103 4.9 工程运行安全性分析.105 5 工程选址、工程总布置及主要建筑物工程选址、工程总布置及主要建筑物113 5.1 工程等别和标准.113 5.2 工程选址.113 5.3 工程总布置和主要建筑物型式.114 5.4 主要建筑物.122 5.5 防渗处理.163 5.6 土建工程量汇总表.165 6 机电设计机电设计167 6.1 水力机械.167 6.2 电气.171 6.3 泵站控制及综合自动化.174 7 工程管理工程管理177 7.1 蓄水区工程运行模式.177 7.2 水情自动预报系统设计.177 7.3 工程管理.204 8 施工组织设计施工组织设计211

4、 8.1 施工条件.211 3 8.2 施工导流.213 8.3 料场的选择与开采.215 8.4 主体工程施工.216 8.5 主体工程土石方挖填平衡分析.220 8.6 施工交通运输.221 8.7 施工工厂设施.222 8.8 施工总布置.222 8.9 施工总进度.223 8.10 主要技术供应.229 8.11 施工管理.229 9 工程永久占地工程永久占地231 10 水土保持设计水土保持设计232 10.1 流域水土流失现状.232 10.2 流域水土保持现状.232 10.3 工程建设期水土流失量分析.233 10.4 项目区可能造成的水土流失危害.234 10.5 水土流失防

5、治方案初选.234 10.6 水土保持主要工程量及投资概算.236 10.7 水土保持实施保证措施.237 1111 环境保护设计环境保护设计238 11.1 可研批复意见.238 11.2 环境保护设计依据及采用的环境保护标准.238 11.3 主要污染源与污染物.240 11.4 环境保护设计.241 11.5 环境管理与监控计划.248 11.6 环境保护投资概算.253 11.7 存在问题及建议.255 1212 工程投资概算工程投资概算256 4 12.1 编制说明.256 12.2 概算总投资.260 12.3 资金来源.260 13 工程效益工程效益262 13.1 社会效益.2

6、62 13.2 环境效益.262 13.3 经济效益.263 1 1 综合说明综合说明 1.1 工程地理位置及报告编制依据和过程工程地理位置及报告编制依据和过程 1.1.1 工程地理位置 五河属*河一级支流，发源于某某县龙台山，自西向东流经某某市区，至 北道廿里铺乡汇入*河，总流域面积 1267.73km2，主流全长 78km。五河的上游 为土石山区，五河中游属中低山，下游为河谷阶地和一、二级阶地构成河谷平原 地形。 中国历史文化名城某某市，位于四川省东南部，地处陕、甘、川三省交 界，位居*至*两大城市之间。某某市作为全国历史文化名城之一，是四川省东 南部以旅游、商贸及加工工业为主的中心城市。

7、五河城区段生态环境治理工程地 处某某市中心市区。 1.1.2 可行性研究报告编制依据 本工程设计主要依据下列有关文件及相关规程规范： （1） 某某市五河城区段生态环境治理工程设计委托书 ； （2） 某某市城市总体规划说明书 ； （3） 四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告 ； （4） 四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究补充报告 ； （5） 关于某某市五河城区段生态环境综合治理工程可行性研究报告的批复 （天发改投2011145 号） ； （6）关于四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告 的审查意见； （7）天环函发201183 号“关于四川省某某市五河

8、城区段生态环境治理 工程环境影响报告书的批复 （8） 水利水电工程可行性研究报告编制规程DL502193； （9） 防洪标准 （GB5020194） ； （10） 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2007） ； （11） 橡胶坝技术规范 （SL227-98） ； 2 （12） 堤防工程设计规范 （GB50286-98） ； （13） 水闸设计规范 （SL265-2008） ； （14） 泵站设计规范 （GB/T50265-97） （15） 建筑抗震设计规范 （GBJ11-89） ； （16） 建筑地基基础技术规范 （GB50007-2009） ； （17）地表水环境质量标准 （G

9、B3838-2009） ； （18） 公路桥涵设计通用规范（JTJ02189） （19）其它相关规程、规范及技术标准。 1.1.3 可行性研究报告审查意见 2011 年 6 月 24 日四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究 报告通过了某某市发展与改革委员会和某某市建设局的审查。2011 年 10 月 22 日，某某市水利局对四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报 告及四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告补充报告 中防洪部分又组织召开了审查会。 主要审查意见如下： （1）五河城区段生态环境治理工程改善了市区生态环境、增加城市景观水 面和绿地面积、提高了城市

10、品位、发展城市经济，工程的建设是十分必要的。 （2）工程的建设内容：在不影响河道原有功能、保障防洪安全的前提下， 疏浚河道，利用部分河道蓄水，营造绿地，为城市绿化、美化、亮化构筑平台。 （3）工程治理范围：五河某某市区上游西大桥下游七里墩大桥，河道全 长约 7km。 （4）工程治理内容：按总体布局将整治段河道功能划分为蓄水区、河滩生 态绿地两部分。西大桥北山排洪渠、罗峪河口七里墩大桥段：规划为河滩生 态绿地。北山排洪渠（左岸）罗峪河口段：规划为蓄水区。将蓄水区采用二槽 （清洪分离）方案。蓄水区设计布置 6 道橡胶坝，形成 5 个连续的水面，单级蓄 水面长度 600m，蓄水面全长 3000m，各

11、级库区蓄水深度 0.53.8m，橡胶坝最大 坝高 4m。工程总体布局是合理的。 3 （5）五河多年平均年径流量 0.851 亿 m3，工程防洪标准为 50 年一遇，设计 洪峰流量 3040m3/s，多年平均悬移质年输沙量 321.8 万 t。左岸蓄水河槽橡胶坝塌 坝控制泄流量 470m3/s，塌坝标准约 5 年一遇。右岸浑水河槽控制泄流量 470m3/s，相当于 5 年一遇。 （6）基本同意河道治理二槽（清洪分离）方案，堤距压缩约 8m 的防洪工程 措施。即工程右岸维持现状堤线不变，左岸堤防在确保城市防洪安全，满足城市 道路布置，保持河道左右堤距不小于 165m 的前提下，将左岸西大桥罗峪河段

12、 现状堤线向河道内压缩约 8m。通过对河道疏浚、左右岸堤防改建加固，以保证 行洪安全的需要。 （7）工程采用 50 年一遇防洪标准，左右岸堤防工程等级为 2 级，其它主要 建筑物为 4 级，地震设防烈度为度，符合城市防洪工程设计规范。 （8）结合模型试验进一步分析工程基础埋置深度、泥沙淤积和桥梁基础冲 刷问题。 1.1.4 可行性研究报告编制过程 依据某某市发展与改革委员会和某某市建设局、某某市水利局的审查意见， 我院根据本工程的有关文件及相关规程规范开展了初步设计工作。初步设计工作 主要内容如下：复核工程任务；复核水文成果；复核工程地质；补充河工模型试 验；复核工程等级和规模；进一步确定工程

13、总体布置，优化主要建筑物型式、结 构、尺寸等；进行施工组织设计、水土保持设计、环境保护设计；拟定工程管理 方案；编制工程概算并进行效益预测。 经过多专业的设计计算、分析论证、补充模型试验等工作，我院于 2011 年 11 月编制完成了四川省某某市五河城区段生态环境治理工程可行性研究报告 。 2011 年 12 月 18 日，某某市建设局主持召开了四川省某某市五河城区段生 态环境治理工程可行性研究报告初审会，我院按照“初审会专家组评审意见” 作了全面修改，于 2011 年 12 月 30 日重新编制完成四川省某某市五河城区段 生态环境治理工程可行性研究报告 。 4 1.2 水文水文 1.2.1

14、水文气象 五河地处暖温带半湿润、半干旱过渡带。流域内昼夜温差悬殊。据某某气象 站资料统计，多年平均气温 10.8，极端最高气温 38.2（1966 年 6 月） ，极端 最低气温-19.2（1975 年 12 月） ；多年平均降雨量 566.7mm，其中 79 月降水量 占全年降水量的 74.3%。年最大降水量 772.2mm（1967 年） ，最小 321.8mm（1996 年） ，极值比约为 2.4，最大日降水量 150mm（1977 年 7 月 6 日） 。 多年年蒸发量 1300.4mm，年最大蒸发量 1479.9mm；无霜期约 160 天左右，初霜 一般出现在 10 月上旬，终霜一般

15、在 4 月中旬，日照时数 2032 小时。最大风力 10 级，瞬时最大风速 24m/s，多西北风。多有冰雹等灾害天气，最大冻土深度 61cm。 1.2.2 径流 五河属降雨补给型河流，洪枯流量悬殊较大，具有陡涨陡落的特点。五河流 域因受大气环流和季风气候的影响，河川径流年际变化大，年内分配不均匀。根 据某某水文站 1958 年 8 月至 2008 年共 43 年的资料可知，某某水文站断面多年 平均年径流量为 0.7 亿 m3，最大年径流为 22530 万 m3（1967 年） ，最小年径流 170 万 m3（1996 年） ，最大为最小的 132 倍。流域径流年内分配不均匀，其中汛 期（710

16、 月）径流量占年径流量的 62.2%，冬季（123 月）占 11.6%。 经进一步复核，还原后的某某站 19592008 年 43 年资料系列分析计算，多 年平均天然径流量 0.851 亿 m3，比实测多年平均径流量 0.793 亿 m3多 7.2%，与 可研阶段成果基本一致。 1.2.3 设计洪水 某某水文站在西大桥上游约 100m 处，桥、站之间无支流汇入，西大桥断面 以上流域面积与水文站面积基本相等。工程区内有豹子沟、吕二沟、罗峪河、龙 王沟等支沟汇入，但四条支沟的流域面积分别为 4.25km2、14.1km2、78.1km2和 4.28km2，分别为某某站控制流域面积的 0.4%、1.

17、4%、7.6%和 0.4%。为偏于安全， 考虑某某站某频率洪水向下游演进的槽蓄量近似等于沿程补给量，所以五河干流 某某市区河段工程设计洪水可直接采用某某站相应频率洪水作为设计值。经复核， 本次干流设计洪水仍采用可研阶段的成果，即 50 年一遇设计洪峰流量为 5 3040m3/s。某某水文站设计洪水和施工洪水成果见表 11、12。 1.2.4 泥沙 五河流域属陇中黄土高原区，某某水文站以上除支流金河上游植被稍好外， 其它河沟均属黄土丘陵沟壑区，植被覆盖差，局部暴雨频繁，水力和重力侵蚀强 烈，河流泥沙含量大。根据某某站 19592008 年实测泥沙资料统计，断面多年 平均悬移质输沙量 321.8

18、万 t，多年平均悬移质含沙量为 40.5kg/m3，最大含沙量 为 1050kg/m3（1977 年 5 月 27 日） ，流域多年平均侵蚀模数为 3814t/km2。五河输 沙基本全部集中在 510 月，占全年总输沙量的 99%以上，其中汛期 69 月输 沙量 267.5 万 t，占年输沙量的 83.1%。 多年平均推移质输沙量采用汛期悬移质输沙量的20%进行估算，得某某站多年 平均推移质输沙量为64.4 万 t，某某站年输沙总量为 386.2 万 t。 五河某某站设计洪水计算成果表五河某某站设计洪水计算成果表 表 11 计算值统计参数P（%） 站名 均值Cv均值CvCs/Cv1251020

19、 某某4401.364501.753.04077304218181043471 采用值4080304018201040470 分期设计洪水成果表分期设计洪水成果表 表 12 统计参数P（%） 分期时段 均值CvCs/Cv25102050 116 月1381.782.594859536217439.4 115 月702.102.55543241797316 114 月31.03.402.533814249.010.96.2 45 月602.052.54662751566514 46 月1311.842.593957834315834.7 1.3 工程地质工程地质 1.3.1 区域地质概况 某某地

20、跨长江、黄河两流域，地貌区域分异明显。市区平均海拔高度为 1100m。区内山脉纵横，地势西北高，东南低，海拔在 10002100m 之间。北部 属黄土梁峁 6 沟壑地形，*河及其支流横贯其中，形成宽谷与峡谷相间的盆地与河谷阶地。 五河发源于某某市某某县龙台山，自西向东穿越某某市中心区，于北道附近汇入 *河，市区段河道处于五河下游，河道宽 164220m，两岸分布一、二级阶地， 其中一级阶地前缘高出河漫滩 3.04.0m，河床地面标高 1172.31163.7 m。 河道治理工程区勘探深度内，出露地层为第四系全新统冲、洪积堆积层和第 三系沉积岩。勘察区内新构造运动较为活跃，活动断裂较为发育，地震

21、活动性较 强，据中国地震动参数区域划分图工程区地震动峰值加速度为0.30g，对应地震基本烈度 度。 工程区位于 五河 河漫滩区，地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水，地下水埋深 0.52.5m，水位标高 1135.51171.6m，含水层为第四系全新统砂砾石层，含水层厚5.311.2m ，下伏的第三系泥岩为相对隔水层，地下水与河水水力联系密切，丰水季节受上游河水、 一级阶地地下水的侧向补给，地下水位与河水基本一致，并向河流下游排泄，枯水季地 下水位低河水 0.5m，河水补给地下水。根据水质腐蚀性评价，地下水及五河 水对普通硅酸盐水 泥无侵蚀性，但受排污点影响，其附近地下水受污水入渗影响，水质发生

22、改变，使其对 普通硅酸盐水泥具侵蚀性。如中医院、罗峪河、吕二河等地段。考虑市区污水治理工程 正在实施，污水被截后，地下水和河水水质恢复，对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。 1.3.2 加固堤防工程地质条件 1.3.2.1 地质概况 五河城区段生态环境治理工程拟对左岸罗峪河口五里铺段和右岸堤防进行 加固。堤防位于五河河漫滩第四系全新统冲洪积（Q42al+PL）地层之上，岩性主要 为呈浅灰灰褐色砂砾石，下伏第三系上统（N）泥岩、砂岩。 1.3.2.2 地基工程地质问题评价 a）堤基稳定：左右岸堤基土为第四系冲洪积砂砾石，下伏第三系上统（N）泥岩、砂岩， 堤基范围内无不良堤基土分布，地基抗滑稳定条件较好。干

23、密度为1.932.02g/cm3，允许承载力 450KPa。 b）渗透稳定：堤外地面高程高于河床 4.20m，分布有相对隔水的砂壤土，未 见切割含水层的洼地、水塘，因此不存在渗透变形问题。 c）抗冲刷条件：治理河段属冲刷型河道，主槽 32 年累积冲刷深度约 2.83m。河段上游山区多为暴雨区，汇水面积大，雨水集中，河水具暴涨暴落之 特征，洪水季节水流侧蚀强烈。堤基砂砾石上部地层，相对较松散，抗冲刷能力 较差，河床砂砾石层不冲刷流速为0.61.0m/s，洪水期易形成较深的冲刷河槽，对 7 堤基稳定不利。 1.3.2.3 堤身质量评价 五河治理河段两岸现有的堤防工程建于不同年代，堤身结构、断面及防

24、洪标 准相差较大，堤身接头较多、标准不一，堤身填筑料为河滩砂砾料，填筑质量较 差。堤身渗透系数 k=0.2110-21.8210-2cm/s，属强透水；相对密度 Dr=0.40.56，小于 2 级堤防填筑料相对密度 0.65 标准。此外，护坡基础埋深 0.52.0m，小于洪水最大冲刷深度，这些条件都是形成险工的主要因素。 1.3.3 改建堤防地基工程地质条件 1.3.3.1 地层结构特性 五河城区段新建（改建）堤防起点西大桥，终点为罗峪河入五河口，全长 4600m；蓄水区段蓄水河槽和浑水河槽间拟建中隔墙，距右岸原堤防约 60m，起 点 1#坝至 6#坝，全长 3056.32m。拟建堤防位于河漫

25、滩，根据钻孔及探坑，揭示 地层结构类型为单双层结构，具体分层叙述如下： （1）砂壤土：呈浅灰黄灰褐色，表层耕作层，疏松，含有砾砂，多虫孔 及植物根系、腐植物，分布两岸靠堤根处，厚 0.31.0m，局部缺失。 （2）砂砾石：浅灰灰褐色，呈稍中密，卵石含量约 1015%，含泥量 较少，局部因开挖砂砾，密实度较差，层位稳定厚 5.310.0m。 （3）泥岩：浅灰灰绿色，呈软塑硬塑状，强弱风化，含有粒状白色 石膏，属微弱透水层。 1.3.3.2 岩土的物理力学性质指标 根据堤基粗粒土的颗分试验成果及物理性质试验成果，卵石含量约 1015%， 含泥量较少，厚 5.310.0m，渗透系数 k=3.8410

26、-2cm/s，临界坡降 jk=0.130.27 之间，内摩擦角 =29.536.0，凝聚力 C=1523.3KPa。 根据堤防堤基的渗透变形判断：堤基是稳定的，不存在渗透变形破坏问题。 砂砾石层地基承载力标准值 400kpa。 1.3.4 坝址工程地质条件 北山排洪渠（左岸）罗峪河口段，河道长 3797.4m，规划为蓄水区，共布 设 6 道橡胶坝，形成 5 个连续的蓄水库区。根据钻孔揭露，地质结构单一，层位 稳定，主要地层有砂壤土、砂砾石及泥岩。 坝基土为砂砾石层，砂砾石层渗透系数为 1.717.0910-2cm/s，属强透水层， 泥岩透水率为 0.62.4Lu 之间，属微至弱透水岩体。 8

27、各坝基工程地质条件较为相近，砂壤土不宜做为堤基持力层，施工时必须开 挖清除。砂砾石层地基承载力标准值 400kpa。 1.3.5 天然建筑材料 工程所需块石、水泥等建筑材料均可就近采购。所需填筑料可就地取材，砂 子和碎石可就近购买。根据地质成果，本次设计堤身填筑料选用砂砾料，料场来 源：首先选用本工程挖土方及基础挖土方中的可用料，不够的选用工程区附近的 史家崖砂砾料场（） 。块石采用石岭料场（） 。该料场位于某某市牛头河石岭 村，运距 30km，交通便利。 1.4 工程任务和规模工程任务和规模 1.4.1 工程任务及治理范围 工程的主要任务是在不影响河道原有功能、保障防洪安全的前提下，疏浚整

28、治河道，利用部分河道蓄水，营造绿地，为城市绿化、美化、亮化构筑平台。通 过本工程建设，提高市区河段的防洪能力，形成景观水面，营造城市生态景观， 增加城市绿地面积，改善人居环境，完善城市功能，提高城市品位，改善生态环 境和投资环境，促进区域经济和社会发展。 根据业主委托书，确定本工程治理范围为：五河某某市区上游西大桥下游 七里墩大桥，河段全长 7000m。 1.4.2 河床演变及冲淤分析 五河属*河一级支流，发源于某某县龙台山，自西向东流经某某市区，至北 道廿里铺乡汇入*河，总流域面积 1267.73km2，主流全长 78km。本次五河治理 河段为某某城区段，区间无较大支流汇入，市区段河道处于五

29、河下游。工程区上 游约 100m 建有某某水文站，控制流域面积 1019km2，占流域总面积的 80.4%。 根据某某水文站 1971、1981、1990 及本次实测的河道大断面资料，套绘分 析认为治理河段为冲刷型河段。 某某市城区东西长约 9km，南北宽 12km，市区河道总体呈近东西向展布， 为宽浅“U”型河谷，河流主槽蜿蜒曲折，平面上呈连续的“S”型。河道平均比 降 5.83，河道宽 164220m，河段内跨河建有西大桥等 8 座桥梁。由于受两岸 堤防的控制，河道规整，宽窄均匀，河宽基本控制在 180m 左右。河床质为冲洪 积砂卵石组成，平面变化受堤防工程的控制已趋稳定。若不出现特大洪水

30、决堤改 道，今后不会出现平面形态的变化。 9 通过河工模型试验，建工程后河床的冲淤形态有所变化。1#橡胶坝到 6#橡 胶坝蓄水河槽之间河床不再表现为冲刷，而是稍有淤积；在橡胶坝后面有较大的 冲坑；左岸堤脚冲深有所加大；浑水河槽有所冲刷；6#橡胶坝后河床仍然表现为 冲刷性河床。整个试验河槽范围内河床总体仍为冲刷。 1.4.3 工程规模 根据可研审查意见，本阶段通过造床流量、洪水资料分析、浑水槽泄量复核 计算及河工模型试验等方面综合分析，确定基本维持可研批复的工程规模。即本 次治理河段长7000m，治理段河道功能划分为蓄水区、河滩生态绿地两部分： a）西大桥北山排洪渠、罗峪河口七里墩大桥段：两段河

31、道分别长 907.8m、2294.8m，规划为河滩生态绿地。西大桥北山排洪渠段右岸河滩布设 长 561m，最大宽度 60m 的生态绿地；罗峪河口七里墩大桥段左岸河滩布设长 1900m，最大宽度 60m 的生态绿地。此外，对两岸堤防进行加高加固或改建。 对规划的两段生态绿地和堤岸顶部可用绿地，可根据某某市的人文历史、城 市总体规划，由园林设计单位进行统一规划设计，协调布局，力求突出生态、环 保、人文景观等。 b）北山排洪渠（左岸）罗峪河口段：河道长 3797.4m，规划为蓄水区，拟 形成长 3000m、宽 111128m 的景观水面。 蓄水区的设计推荐采用二槽方案，即清洪分离方案。 二槽方案首先

32、对河道滩面进行清理整平，根据治理段进口主槽深泓位置，用 子堤（中隔墙）将蓄水区河道一分为二，左侧河槽为蓄水河槽，宽 111128m； 右侧河槽为浑水河槽，宽 60m。低于 5 年一遇洪水标准情况下，蓄水河槽按蓄清 水功能运行，平时为蓄水水面，洪水或不满足景观水质要求的水自浑水河槽泄流， 为平时主要的泄洪通道；高于 5 年一遇洪水标准情况下，蓄水河槽橡胶坝塌坝， 蓄水河槽与浑水河槽共同泄洪，确保 50 年一遇洪水安全渲泄。二槽（清洪分离） 方案拟采用 6 道橡胶坝分隔成 5 个蓄水梯级，单级蓄水面长度 600m，蓄水区全 长 3000m，各级蓄水深度为 0.53.8m，橡胶坝坝高 4.0m。1#

33、坝为引水坝，26# 坝为拦水坝。二槽方案蓄水量约为70万m3。 1.4.4 工程实施的可行性分析 10 1.4.4.1 水源分析 a）水源及可引用水量分析论证 根据本区水资源分布情况，设计选用五河地表水作为该工程供水水源。按不 同代表年五河的来水过程，扣除五河流域上游生产、生活用水及高含沙洪水，即 为该工程的可引水量。 50%、75%代表年五河的天然来水量分别为 7127 万 m3和 4071 万 m3，其中 高含沙洪水水量分别为 776 万 m3和 54 万 m3。2020 年，50%、75%代表年上游生 产、生活引用水量分别为 1572 万 m3和 1773 万 m3，则 50%、75%代

34、表年工程可 引水量为 4779 万 m3和 2244 万 m3，完全可满足工程的蓄水和补水需求。若考虑 汛期采用相机引用含沙量较小的水量，则水量的保证程度会更高。故从水量角度 分析，五河水量完全可以满足工程所需。对于 95%特枯水文年份，蓄水区供水量 不能满足工程区消耗水要求，可通过中水回用解决。 b）坝袋充水水源 蓄水区橡胶坝充坝所需水量为 1.99 万 m3。可研阶段橡胶坝的充水水源推荐 采用市区自来水。根据可研审查意见，本阶段对坝袋的充水水源进行了进一步分 析论证。 经过分析，橡胶坝的充水水源可以采用蓄水槽的蓄水和市区自来水，针对这 两种不同的充水水源，对应的橡胶坝泵站控制系统有不同的设

35、计和运行方案，经 过本阶段技术、经济、运行管理等的详细比较，设计仍推荐选择市区自来水作为 橡胶坝的充水水源。 对于坝袋内的水体，橡胶坝技术规范未做规定。就本工程而言，由于坝 袋充水水源为市区自来水，水质良好，而且坝袋内基本处于充满水状态，水质一 般不会恶化，更不会产生有毒气体。但为确保工程的安全运行，保护生态环境， 管理单位应定期自坝袋溢流管采样进行水质化验，以确定是否更换坝袋水体。 c）五河水质分析 根据 2011 年 4 月五河西大桥断面水质分析化验结果，五河上游来水水质已 达到类水质，满足地表水环境质量标准 （GB3838-2009）中对观赏水水质的 11 要求。因此，五河上游来水水质完

36、全能满足观赏水水质要求。 工程运行过程中，应采取适时补水和必要的生物措施，延缓蓄水区水质恶化。 管理单位应定期采样化验，当水质超过地表水环境质量标准 （GB3838-2009） 类标准时，对蓄水区应进行补水或更换水体。 d）蓄水区段城市污水治理分析 蓄水区段城市排水系统现状为污水和雨水混流，将对蓄水区水体造成严重污 染。从确保水体质量考虑，需在现状污水治理工程实施的基础上，解决市区出现 暴雨时雨污合流的出路问题。根据某某市建设局某某建纪201117 号文“关于五 河城区段生态环境治理工程北岸排水问题的会议纪要”，设计按现状排水系统的 容量等规模修建截污工程。设计采用沿左岸堤防埋设钢筋砼箱涵方案

37、，自桩号左 1+350 起沿程将 16 个污（雨）水口排出的雨污混流水体收集排放至蓄水区下游， 以确保左岸蓄水区水体不被污染。 1.4.4.2 本工程对城市防洪的影响分析 治理工程不能影响河道原有功能是建设本工程的首要指导思想，必须保证五 河 50 年一遇行洪能力不被降低。通过理论分析和通过模型试验验证表明：设计 采用左岸西大桥罗峪河段堤线向河道内压缩约 8m，对五河城区段采用二槽方 案和五级库区的总体布置方案是基本合理的，工程的建设对市区的城市防洪无不 利影响。通过该工程的建设，使城区段堤防标准达到了 50 年一遇，提高了五河 城区段的防洪标准，确保了某某市区的防洪安全。 1.4.4.3 工

38、程运行 a）运行原则 工程运行的原则为：低于 5 年一遇洪水标准（Q470m3/s）情况下，蓄水河 槽按蓄清水功能运行，平时为蓄水水面，洪水或不满足景观水质要求的水自浑水 河槽泄洪，为平时主要的泄洪通道；高于 5 年一遇洪水标准（Q470m3/s）情况 下，蓄水河槽橡胶坝塌坝，蓄水河槽与浑水河槽共同泄洪，达到畅泄洪水的目的。 b）运行方式 根据上游来水流量及含沙量大小、水质状况等，综合确定调度运用方式。 12 （1）汛期运行方式 汛期运行应适时掌握蓄水河槽塌坝、立坝运行的时间和时段。 浑水河槽作为平时过洪输沙的通道，控制最大过流量为 470m3/s。根据洪水 预报，当上游来水流量小于该流量时，

39、蓄水河槽处于立坝蓄水状态，上游来水由 浑水河槽下泄，不影响整个工程的防洪度汛。当上游来水超过该流量时，蓄水河 槽橡胶坝塌坝，全河槽过洪。 （2）非汛期运行方式 蓄水河槽引水时段原则上确定为：自非汛期 11 月开始引水，但在洪水退水 过程中，当流量小于 470m3/s，且含沙量小于 25kg/m3、水质均符合蓄水要求时， 也可相机引蓄水。工程开始引蓄水时，1#主坝处于微充水立坝状态，以保证顺利 引水的同时，拦挡坝前泥沙，此时，1#副坝及 6#坝开始立坝，第 5 级蓄水河槽蓄 水，蓄满后，5#坝开始立坝，第 4 级蓄水河槽蓄水，依次类推，直到第 1 级蓄水 河槽蓄满水后，停止蓄水，1#主坝完全充水

40、立坝，1#副坝塌坝运行。 蓄水区蓄满水后，非汛期蓄水河槽处于立坝蓄水状态，上游来水均由浑水河 槽下泄。由于蒸发、渗漏等原因，导致蓄水量减少，需要进行补水。补水时 1#副 坝立坝，1#主坝微塌坝运行。经常补水也可以改善蓄水水体水质状态。经初步分 析计算，除冰封期外，每月均需补水 2.3 万 m3左右，年需补水 28 万 m3，补水水 源主要为上游来水。 如果仅从防洪角度考虑，蓄水河槽 5 年左右有一次塌坝过洪几率，若遇枯水 年份，其塌坝几率将进一步减少。 c）排沙防淤措施 排沙防淤措施分工程措施和非工程措施两种。主河槽采用深浅槽布置、1#副 坝底板高程比 1#主坝低 1.0m，有利于拉沙、排沙防

41、淤。 非工程措施主要指合理的调度运行方式，通过调度运行排沙防淤。主要指蓄 水河槽坝前及槽内因立坝蓄水产生的泥沙淤积，需通过工程运行进行减少和排除。 根据水流特点，坝前的泥沙淤积，除利用汛期大洪水全断面行洪过程冲走淤积泥 沙外，可以采用引水时 1#主坝微充水拦挡坝前泥沙、利用 1#副坝底板高程比 1# 13 主坝低 1.0m 的特点进行拉砂，还可以通过坝袋的迅速塌落，增大流速，加大水 流的挟沙能力，冲刷淤积的泥沙。根据淤积情况，必要的时候采取人工清淤。 d）蓄水水质要求 工程蓄水为一般景观用水，水源水质执行 GB38382009地表水环境质量 标准类标准。根据 2011 年 4 月水质分析，五河

42、上游来水水质已达到类水 质，完全能满足观赏水水质要求（氨氮除外），分析结果见附件。同时随着城区 污水问题的解决，蓄水水体的水质完全能够保证。 1.4.4.4工程运行安全性分析 工程的安全运行，除工程建设对城市防洪安全的影响外，主要还包括工程遭遇泥沙 淤积、橡胶坝非正常运行、超标准洪水、支沟泥石流等非常情况下如何确保工程的运行 安全性，以及工程区内桥梁的安全保障等问题。 a）泥沙淤积 五河 系多泥沙河流，尽管工程区河段为冲刷型河道，但运行过程中对泥沙仍应采取排 沙防淤措施，必要时亦可结合人工清淤减轻泥沙的淤积，以保证引水安全。通过分析， 泥沙淤积不会对工程的正常运行造成较大影响。 b）橡胶坝安全

43、运行 对于橡胶坝工程，必须确保正常运行，尤其在汛期，当上游来水超过浑水河槽控制 最大过流量 470m3/s时，必须确保橡胶坝能及时塌坝泄洪，且塌坝时间控制在1小时。 （1）运行管理和技术保障 工程投入运行后，必须加强管理，逐步摸索出一套科学的管理体制。从防洪角度分 析，蓄水河槽 5年左右有一次塌坝过洪几率，若遇枯水年份，其塌坝几率将进一步减少。 因此，运行过程中管理人员不管在汛期或非汛期均有充足的时间对橡胶坝控制系统进行 经常性地维护和检修，使橡胶坝控制系统操作灵活，随时将隐患消灭在系统启用前，确 保橡胶坝能及时塌坝泄洪、及时充水立坝运行。 此外，橡胶坝控制系统中，电气采用双回路系统、每座橡胶

44、坝采用2台水泵控制，且每一 座泵站中的水泵均可互为备用。经过分析，只要加强运行管理，汛期橡胶坝塌坝泄洪时不会 出现 控制水泵操作失灵 现象 ，橡胶坝工程的安全运行完全有保障。 14 （2）橡胶坝塌坝过流情况分析 橡胶坝控制系统的设计规模按塌坝时间 1 小时确定，因此，运行管理中要求 橡胶坝汛期塌坝控制在 1 小时内完成。按最不利情况考虑，5 级库区同时塌坝蓄 水区 70 万 m3水体塌坝泄洪形成的最大泄流洪峰为 231.8m3/s，即全河槽此时的最 大泄流量为 231.8m3/s，远低于该河段堤防工程的设防洪峰流量 3040m3/s，即橡胶 坝塌坝过程不会造成人为的洪水灾害。同时，该级别的流量

45、对下游亦不会造成影 响。即使塌坝时遭遇上游来水为 470m3/s 的情况下，河槽最大遭遇洪峰为 701.8m3/s，亦不会对河道行洪构成威胁。 若出现上游来水为 470m3/s 时，橡胶坝还未及时塌坝的情况，由于橡胶坝设 计内压比为 1.3，则坝顶最大可过流的水深约 1.1m（1#主坝），即坝顶可过流量 约 530m3/s，因此，约 1000m3/s 的洪峰仍可以安全泄洪。藉河流域的洪水过程多 以单峰为主，一般大洪水历时在 12 天左右，具有峰高、量大、历时短的特点。 因此，在洪峰流量由 470m3/s 达到 1000m3/s 的较短时间内，根据情况，立即启动 泵站抽排系统或采用人工非常塌坝措

46、施及时塌坝，从而保证上游来更大洪水时蓄 水区河段全河槽安全泄洪，确保泄洪不危及市区安全。对于人工非常塌坝，建议 采用人为割破坝袋等破坏性较小的措施，既保证橡胶坝顺利塌坝，又便于后期坝 袋的修补。 工程运行初期，由于雨水情预报系统受现状资料限制，需要经过耤口站与某 某水文站所测的实际雨量、水量进行模型修正。因此，工程运行初期，选用耤口 站洪水量级为 260m3/s 作为工程塌坝运行的预警洪水量级。若工程区上游普降暴 雨，耤口站流量超过 260m3/s 时，橡胶坝即行塌坝运行。 通过上述分析，橡胶坝的安全运行是可行的、有保障的。 c）防洪预案 五河城区段生态环境治理工程建成后，某某市五河城区段的防

47、洪能力提高到 了 50 年一遇，确保了设计洪水标准内市区的防洪安全。对超标准洪水，某某市 人民政府应着手编制某某市防御灾害性洪水应急预案，该预案应包括指挥机 构职责、指挥调度权限、汛情监测预警、防御洪水对策、紧急处置措施、人员撤 离迁安、防洪工程抢险、应急指挥反应、善后工作事项等。工程运行后，若上游 及工程区发生超标准洪水，则某某市人民政府应紧急启动超标准洪水应急预案， 将洪灾损失降低到最小程度。 d）支沟泥石流 （1）工程区支沟概况 15 工程区内五河右岸有豹子沟、吕二沟、龙王沟、左岸有罗峪河等四条支沟汇 入，除罗峪沟流域面积较大外，右岸支沟的流域面积均较小，且均为季节性行洪 沟，平时以排放

48、城市污水为主。据调查，这四条支沟属于典型的泥石流灾害区， 汛期遇暴雨，支沟峰高流急，并携带大量泥沙流入藉河城区河道。 本工程蓄水区沟道有豹子沟和吕二沟，两沟道植被较好，可能的地质灾害为 暴雨引发的沟坡滑坡。此外，罗峪河位于 6#橡胶坝下游约 650m 处，为工程区最 大的支沟。 （2）支沟泥石流对工程安全运行的影响 根据工程的总体布置，蓄水区为本工程安全运行的关键。右岸的龙王沟和左 岸的罗峪河均位于蓄水区下游，对工程的安全运行不构成威胁。如果发生泥石流， 可对沟口进行及时的清淤处理，以保证五河行洪安全。 对蓄水区有影响的支沟为豹子沟和吕二沟，均位于工程蓄水区右岸。豹子沟 流域面积 4.25km

49、2，50 年一遇洪峰流量 104m3/s；吕二沟流域面积 14.1km2，50 年 一遇洪峰流量 237m3/s。这两条支沟即使发生泥石流，其流量所决定的挟砂石能 力相对于浑水河槽 5 年一遇洪峰流量 470m3/s 仍属有限，不会造成漫槽而影响到 左岸蓄水区。若沟道洪水遭遇五河河道枯水情况，沟口泥沙堆积体应采用人工或 机械及时清除，确保浑水河槽畅通；从历史情况看，两支沟与五河干流洪水遭遇 几率甚小，支沟泥沙在沟口堆积不严重，且浑水河槽有一定的冲刷作用，支沟泥 石流对工程运行不构成较大威胁。 罗峪河位于 6#橡胶坝下游约 650m 处，是工程区最大的支沟，经过水文分析， 罗峪河 50 年一遇洪峰流量为 591m3/s，五河和罗峪河同频率洪水不遭遇，对市区 防洪安全较为有利。经过调查，截止目前，某某市区未发生过罗峪河排出的泥石 流阻挡五河干流行洪的情况。五河城区段生态环境治理工程建成后，由于蓄水区 位于罗峪河河口以上约 650m，鉴于五河河道比降较