1、第一章 综合说明1 新桥滞洪区工程初设报告第一章 综合说明1.1 绪言贺兰山东麓位于青铜峡河西灌区西侧,是灌区的天然屏障,但因山势陡峭,沟道发育,暴雨洪水较多,山洪直接影响河西灌区六个市县和农田的安全。为了防治山洪,保证灌区安全,同时考虑银川市和石嘴山市以及包兰铁路的安全,根据自治区水利局宁水计字 81(29)号文要求,宁夏水利水电勘测设计院于 1982 年 1 月按银南、银西、银北分段编制贺兰山山洪治理规划(银南山洪治理规划未编制) (简称“82”规划) 。1984 年自治区人民政府以宁政发【1984】162 号文批转了贺兰山银西、银北山洪治理规划报告。目前,贺兰山东麓防洪工程布局基本上是按
2、该规划实施的(局部段落尚未实施) 。随着青铜峡河西灌区社会经济的发展,贺兰山东麓现有的以 “导、滞、泄”功能为主的防洪工程体系,因建设标准低,上拦不足,中滞不够,下泄不畅,已与城市及区域经济发展不相适应。2000 年按照黄河流域防洪规划要求,由银川市水利设计院、石嘴山市水利勘察设计室分别编制了银川市防洪规划报告 、 石嘴山市防洪规划报告 ,2004 年 2 月石嘴山市人民政府以“石政批复 200411 号” 对石嘴山市防洪规划报告进行了批复。2006 年 2 月,黄河水利委员会完成“黄河流域防洪规划”汇编, 2008 年黄河流域防洪规划经国务院批复。第一章 综合说明2 2006 年 7 月 1
3、4 日,贺兰山东麓普降大暴雨,降雨中心银川市、平罗县黄草滩雨量重现期为 100 年一遇,沿线大部分山洪沟发生520 年一遇洪水,造成了较大的经济损失。汛情发生后,自治区领导高度重视,多次亲临一线检查防洪工程建设情况,并对防汛抢险工作作出重要批示。此次暴雨,使贺兰山东麓防洪在防汛调度、工程建设以及干沟排水等多方面暴露出了一些问题,近些年,随着城市建设规模不断扩大,固定资产及城市人口的大量增加,贺兰山东麓防洪工程建设的好坏,直接关系着这一地区的经济发展和社会稳定。根据贺兰山东麓及青铜峡河西灌区社会经济发展情况,结合已有的规划成果和资料,按照新时期治水思路、和谐社会建设及新农村建设的要求,为保证贺兰
4、山东麓沿线城镇标准内洪水防洪安全,合理有效地利用洪水资源,将超标准洪水损失降到最低,并为下阶段贺兰山东麓防洪工程建设及防汛抢险统一、科学、合理调度提供技术支撑,区 防 汛 办 委 托 水 利 水 电 勘 测 设 计 研 究 院 有 限 公 司 牵 头 编 制 了 宁 夏 贺 兰山 东 麓 防 洪 及 洪 水 资 源 利 用 规 划 报 告 。根据 宁 夏 贺 兰 山 东 麓 防 洪 及 洪 水 资 源 利 用 规 划 报 告 超标准洪水下,泄洪闸按设计流量泄洪入唐总西干渠,超过设计水位部分通过溢洪道泄洪入渠,泄水与上游三期拦洪库下泄洪水叠加后加大泄量由宁化闸和新桥退水闸退水,由新桥分水闸分洪至
5、新桥滞洪区,通过唐俫渠退入中干沟入黄河,超出沟道承泄能力的洪水以沟道两侧作为蓄涝区。新桥滞洪区处于唐西总干渠末端,也是南部治理区最后一个滞洪区,如遇超标准及特大洪水,一旦渠道洪水超标,除一部分洪水在宁化退水闸退水外,大部分至新桥退水闸退水入新桥滞洪区停蓄,滞蓄第一章 综合说明3 洪水有两个排水通道,一部分由唐徕渠西堤新桥泄洪闸(新建)退入唐徕渠,至下游北渠退水闸退入中干沟入黄河;另一部分由滞洪区北侧退入永清沟入黄河。本报告以 宁 夏 贺 兰 山 东 麓 防 洪 及 洪 水 资 源 利 用 规 划 报 告 为 依 据进 行 编 制 的 。1.2 水文新桥滞洪区位于贺兰山山前冲洪积倾斜平原上。库区
6、地形平坦,西高东低,地形略向东倾斜,多被开发为耕地、果园。地面标高11211124m。地面坡度 1/50-1/100。工程区深居西北内陆,属干旱与半干旱气候过渡带,大陆性气候特征明显,冬寒长,春暖迟,夏热短,秋凉早,干旱少雨,降雨集中,历时短、强度大,蒸发强烈,风大沙多,日照充足。贺 兰 山 区 随 海 拔 高 度 增 加 , 气 压 和 气 温 下 降 , 降 水 量 增 大 , 高 山 形成 多 雨 区 , 银 川 是 该 地 区 暴 雨 多 发 区 。 贺 兰 山 站 最 大 年 降 水 量 为602mm, 银 川 站 最 大 年 降 水 量 为 427mm。 降 水 量 年 际 变 幅
7、 大 ,年内分配不均,多集中在 69 月份,暴 雨 以 7、 8 两 个 月 为 多 。 蒸 发 强 烈 ,多 年 平 均 蒸 发 量 为 1016 mm。 年平均气温 8.78.9,土壤冻结始于10 月下旬11 月中旬,第二年 4 月上旬化通,最大冻土深 1.2m。工 程 区 暴 雨 年际变化大,一般集中在每年的 69 月,暴雨呈多中心分布,暴雨历时不长,大强度暴雨持续时间短;笼罩面积不大,点面折减快。洪水特性与暴雨特性相应,即年际变化大,有明显的季节性、地区性。洪峰陡涨陡落,峰高量小,峰型尖瘦。峰型一般为单峰,复式峰较少。工 程 区 涉 及 的 山 洪 沟 道 多 为 季 节 性 河 道
8、, 地 面 径 流 以 暴雨 洪 水 形 式 出 现 , 常 造 成 灾 害 , 难 以 得 到 充 分 利 用 。 洪水年季变化极不第一章 综合说明4 均匀,洪水总量较少。径 流 年 际 、 年 内 变 化 大 。新桥滞洪区 P=10%最大库存蓄水量为 16.56 万 m3, P=3.33%最大库存蓄水量为 30.06 万 m3,P=2% 最大库存蓄水量为 46.49 万 m3, P=1%最大库存蓄水量为 52.26 万 m3。4、经新桥滞洪区库容曲线差算得出,P=10%的设计洪水位为1121.95m,P=3.33%的设计洪水位为 1122.5m,P=2%的设计洪水位为1122.94m,P=
9、1%的设计洪水位为 1123.08m。1.3 工程地质新桥滞洪区存主要承担着新桥区段西干渠防洪,保持唐徕渠及下游村庄农户的生命安全及农田安全重大任务和作用。在干旱季库水向附近农田提供临时性浇地用水,在防洪、滞洪、防汛中起着不可估量的作用。 经地质勘察及取室内试验,该滞洪区坝体严重存在压实度不均匀,且不达标。坝体存在严重渗漏问题,而且还存在局部湿陷性。滞洪坝体存在着较多的安全隐患。最重要原因是原坝体采用人工碾压,压实度达不到规范和设计要求。建议对该坝体进行加固。 要提高加强新桥滞洪区的抗洪能力,建议对滞洪区坝体进行加宽、加高、加固,确保唐徕渠及下游村农户的生命安全及农田安全。 为了更好、更有利的
10、发挥滞效能,建议滞洪区另增加或延长滞洪坝体。 库区上部的粘性土不存在湿陷性,可做各类基础持力层。 库区下部的粉细砂层,稍密实,不存在液化问题,可做建筑物基础持力层。第一章 综合说明5 由于坝体、坝基下粉细砂层渗漏严重,建议进行防渗漏措施处理。 库区土料经试验,其砂含量较大。粘粒含量较低,最优含水率偏低,不宜做加坝材料。建议另选土料场。 库区地表水化学类型为:SO42 HCO3-K+Na+Mg 型,SO42- 含量为 379.44mg/L,PH 值 8.12,对普通水泥具有弱腐蚀性。对建筑物砼中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。建议采用抗硫酸盐水泥。 该地区地震动峰值加速度0.20g,地
11、震动反应谱特征周期为 0.30S,地地震基本烈度度。最大冻土深度 103cm。1.4 工程任务和规摸新桥滞洪区主要任务是贺兰山东麓防洪体系的重要组成部分。工程建设任务为对新桥滞洪区进行开挖,加高培厚唐徕渠西堤,并对上游坝坡进行砌护,在唐徕渠修建两座退水闸、一座溢流堰,建设必要的安全监测设施,在坝顶设置防汛交通路面。1.5 水库除险加固工程建设内容1.5.1 工程等级和标准新桥滞洪区是贺兰山东麓防洪工程体系的重要组成部分。宁 夏 水利 水 电 勘 测 设 计 研 究 院 有 限 公 司 2008 年 10 月 编 制 的 宁 夏 贺 兰 山 东 麓防 洪 及 洪 水 资 源 综 合 利 用 规
12、划 报 告 , 滞洪区主要防御超标准洪水,该滞洪区对应上游滞洪区的设计标准为 10 一遇校核,30 年一遇校核,新 桥 滞 洪 区 按 50 年 一 遇 设 计 。根据水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL2522000) ,确第一章 综合说明6 定新桥滞洪区的工程等级为等,相应的主要建筑物(坝体、泄水闸)级别为 4 级,次要建筑物为 5 级。设计防洪标准为 50 年一遇设计。大坝及建筑物地震设防烈度为度,地震动峰值加速度 0.20g,特征周期为 0.40s。1.5.2 水库除险加固工程建设内容滞洪区需要加高唐徕渠西堤至 1123.84m,滞洪区堤坝长度6.5km,并设置 2 座泄水闸,为了防
13、止泄水闸不能及时打开影响泄洪,在下游泄水闸边设置溢流堰,疏通永黄公路涵洞。1.6 工程施工新桥滞洪区本次除险加固的内容为:加高培厚拦洪库坝体2.6Km,砌护前坝坡 2.6Km,新铺坝顶泥结石路面 6.5Km。主要工程量为:土方填筑 54.43 万 m3,砼 1.12 万 m3,土工膜13.97 万 m2。1.7 工程管理所有项目建成后的运行管理及日常维护均交由相应原单位进行管理,水务局作为永宁县水行政主管部门,负责滞洪区的管理、运行、维修、养护等工作,同时加大对各种水事案件的查处,负责用水法规保障工程的安全运行。1.8 环境保护设计施工期施工区环境保护主要包括施工区废(污)水处理、施工废气及粉
14、尘污染防治、噪声污染防治、弃渣处理、人群健康防护等。施工开挖面及弃渣是产生水土流失的主要来源,因此,在施工前及施工过程中必须做好水土保持措施,避免或尽量减少水土流失。第一章 综合说明7 环境保护工程投资 2.33 万元。1.9 水土保持设计坝体加高培厚后上、下游坝坡以及泄洪闸进出口,都分别采取了相应的护坡措施,可以作为主体工程的水土保持措施。坝体清基开挖将产生大量的弃渣,是防治水土流失的重点所在。坝体清基开挖弃土弃渣放置在库区取土场内,用推土机摊平。水土保持工程投资 2.33 万元。1.10 设计概算本项目投资概算编制按现行有关水利工程投资概算的编制办法、费用构成及计算标准进行编制,主要是宁夏
15、回族自治区水利厅宁水计发200913 号文“ 关于发布 宁夏水利工程设计概(估)算编制规定(试行) 和宁夏水利建筑工程预算定额(试行) 的通知,并采用预算定额编制投资概算,扩大 1.03 的系数作为概算单价。材料及设备价格按照宁夏水利工程造价信息2011 年第二期和宁夏工程造价2011 年第二期计取。根据以上编制原则及依据,经计算,本项目工程概算总投资为1771.67 万元,其中建筑工程 1405.84 万元,机电设备及安装工程22.16 万元,金属结构安装工程 9.11 万元,施工临时工程 78.98 万元,独立费用 250.91 万元,环境保护和水土保持工程费 4.66 万元(环境保护工程
16、费 2.33 万元,水土保持工程费 2.33 万元) 。第二章 水 文8 第二章 水 文2.1 流域概况2.1.1 滞洪区概况新桥滞洪区位于永宁县李俊镇李庄村与北渠村附近,在西干渠和唐徕渠之间呈狭长型分布,西靠西干渠、东靠唐徕渠。东西宽885m,南北长 3300m,滞洪区面积 2.32km2,现库容 112.7 万 m3,地势南高北低,高程大约在 11211124 之间,永黄公路横穿而过。滞洪区内主要以沙丘和荒地为主,零星分布有开垦出来的农田。新桥滞洪区西部为贺兰山南段,为石质山区、土层薄,土壤平均厚度 40cm。贺兰山是青铜峡灌区的天然屏障,既可阻挡寒流及风沙对灌区的侵袭,又能拦截东麓暖湿空
17、气并使其抬升形成地形雨。降雨多以暴雨形式出现,极易形成突发性洪水,灾害严重。2.1.2 洪水来源新桥滞洪区洪水来源主要是二期沟拦洪库和横沟拦洪库的退水,唐徕渠与西干渠之间距离不足 1km,区间洪水科忽略不计。横沟拦洪库和二期沟拦洪库的退水通过西干渠推入新桥滞洪区,经西干渠新桥退水闸。二期沟拦洪库主要汇集贺兰山东麓二期沟及坡面洪水,横沟拦洪库汇集月亮沟及北五沟、北四沟、北三沟洪水和坡面洪水。洪水来源及流经路径见附图 1。2.1.2.1 横沟拦洪库概况横沟拦洪库位于西干渠西侧,永宁县闽宁镇园艺村,库区面积2.12km2,1963 年建成,设计总库容 30 万 m3。主要拦蓄北三沟、北四沟、北五沟、
18、北六沟和月亮沟的洪水,汇流面积 35.5km2。2006 年第二章 水 文9 在靠近右坝肩位置建了一座放水涵洞,用于灌溉放水和放空水库。下游经过 650m 沟道入西干渠。横沟拦洪库规划 2012 年进行出险加固改造,初步设计报告已通过自治区水利厅审查。防洪标准为:设计洪水标准 10 年一遇,校核洪水标准 30 年一遇。横沟拦洪库除险加固工程加固坝体 173m,新建非常溢洪道 1 座,新建泄洪闸一座。泄洪建筑物为泄洪闸和非常溢洪道,在设计桩号 0+135 处新建单孔泄洪闸 1 座,闸孔尺寸 1.5x1.5m,闸底高程 1134.80m,最大过流能力为 5.0 m3/s,修建闸房,配套启闭设备。前
19、坡采用浆砌石砌护,坝后设消力池和海漫连接段与西干渠连接。在设计桩号 0+070 处新建非常溢洪道,溢洪道堰顶高程为 1138.87m,堰顶宽度为 20m。堰后设 1:3.0 陡坡长 18.81m,陡坡后接抛石砌护。2.1.2.2 二期沟拦洪库概况二旗沟拦洪库位于西干渠西侧,永宁县闽宁镇玉营村闽宁扬水一泵站南侧,库区面积约 2.0km2,1963 年建成。主要拦蓄二旗沟的洪水和坡集水,汇流面积 34.8km2,库容 25 万 m3,主要保护西干渠、下游永宁县李俊镇宁化村 0.52 万人的安全。目前二旗沟拦洪库上游已被农田占有,现状坝顶高程和厚度不足,水库存在坝坡稳定和防冲、防渗、泄洪等安全问题。
20、规划 2012 年进行出险加固改造,初步设计报告已通过自治区水利厅审查。设计洪水标准 10 年一遇,校核洪水标准 30 年一遇。二旗沟拦洪库防洪工程的主要内容是:新建坝体 1.035km、新建泄洪闸 1 座、新建非常溢洪道1 座、新修防汛路面 1.035 km、建设必要的监测设施。泄洪工程包括泄洪闸和非常溢洪道。在桩号 0+235 处新建泄洪闸1 座,将洪水导入下游沟道。闸底板高程 1134.5,闸孔尺寸为1.01.0m,控制过流能力为 3.0 m3/s。闸室后接 35.0m 长 1.01.0m 矩第二章 水 文10 形箱涵,箱涵比降 1/200,箱涵后接 2.5m 长陡坡,陡坡坡比为 1:5
21、,陡坡后为消力池,消力池首端宽度为 3m,末端宽度为 3m,池底高程为 1133.82m,池长为 10m,消力池后接 20 长浆砌石海曼。在桩号0+120 处新建非常泄洪道,将超标准洪水导入下游沟道。非常泄洪道泄流方式为宽顶堰泄流,堰顶高程为校核洪水位 1142.84m,溢洪道宽度为 20m。2.1.2.3 洪水调度方案根据贺兰山东麓防洪规划 ,洪水调度管理方案按照标准内洪水和超标准洪水进行调度。(1)标准内洪水在短时间内通过控制总干渠引水流量,留出渠道过流能力后拦洪库洪水再行下泄入西干渠(唐西总干渠) ,使渠道控制流量与洪水泄流量叠加之和等于渠道设计流量,洪水控制在 10 天内泄空库水,以防发生二次洪水,灌溉时段可通过支斗口引水来利用渠水灌溉实现洪水资源化,多余弃水通过渠道退水闸退入滞洪区,非灌溉时段渠水通过渠道退水闸退入滞洪区,以确保渠道行水安全。(2)超标准洪水遇超标准洪水时,充分利用渠东滞洪区调控渠内水位,二期拦洪库和横沟拦洪库超过设计水位部分的洪水通过非常溢洪道泄洪入渠,由新桥分水闸分洪(Q=10.0m3/s)至新桥滞洪区有效停滞,超出沟道承泄能力的洪水以沟道两侧作为蓄涝区。2.2 水文基本资料工程区域地处风沙干旱区,为典型的大陆性气候,干旱少雨,多年平均降水量不足 200mm,多年平均水面蒸发量 1200mm,干旱指数