小流域水土保持示范工程初步設計

小流域水土保持示范工程初步設計 2 2 2 2 3 3 4 4 4 4 6 6 7 7 8 8 8 8 8 9 9 41 42 XX小流域水土保持示范工程是XX水土保持科技示范園項目的組成部分，包括溝道治理和河道護岸兩個單項工程。示范工程實施地點為XX鎮(zhèn)XX小流域。XX小流域位于XX最大的水庫—土門子水庫上游，是我市水土流失比較嚴重的地區(qū)，水土流失面積占總面積的71%。根據《XX水土流失域地處我市柞蠶產區(qū)核心地帶，蠶場面積大，砂化嚴重，植被覆蓋度低，洪澇災害頻發(fā)，不僅制約了農村經濟的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平提高，還加劇了土門子水庫的淤積，影響水庫社會效益和生態(tài)效益的發(fā)揮。因此，在XX小流域實施水土保持示范工程，將有力推動當地經濟建設，為社會主義新農村建設奠定堅實物質基礎；同時也可以減輕水庫淤積，改善水庫上游的生態(tài)環(huán)境。1.2項目選擇及概況參照水利部《關于開展水土保持科技示范園建設的通知》中確定的選取原則，通過認真篩選和實地調查，確定位于土門子水庫上游的XX小流域為示范工程項目區(qū)。項目區(qū)位于XX南部，主要地形為低山和丘陵，氣候屬中溫帶濕潤地區(qū)季風大陸性氣候，四季分明。春季干旱少澇，夏季濕熱多雨，秋季陰晴多變，冬季干冷少雪。項目區(qū)是XX水土流失比較嚴重的區(qū)域,水土流失主要形式為水力侵蝕,侵蝕強度以輕度和中度為主,水土流失治理主要為群眾自發(fā)的、以家庭為單位開展的經濟林木栽植等。項目區(qū)內蠶場面積較大，蠶場面積占總面積的50%以上，耕地面積約占總面積10%左右。項目區(qū)所在的XX鎮(zhèn)是以農業(yè)為主的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，經濟基礎比較薄弱，人民生活水平不高。本項目的建設任務包括治理侵蝕溝道和建設護岸工程兩項內容。設計在2014年汛期前實施并完成XX溝溝道治理工程和XX河XX段護岸工程建設，修建漿砌石谷坊10座，蜂巢格網護岸工程450米。示范工程的建設目標是通過工程措施控制侵蝕溝道水土流失，防止溝道繼續(xù)下切，減輕河道淤積；同時XX護岸工程提高防洪標準，保護堤后居民點、耕地和交通干線安全。本工程為小型水土保持骨干工程。1.4總體布局與措施設計XX小流域水土保持示范工程的總體布局是：以控制水土流失為核心，以骨干工程措施為重點，提高防災減災能力，改善流域內基礎設施和生產生活條件，改善水庫上游生態(tài)環(huán)境；具體工程措施包括修建谷坊和實施護岸工程兩項內容。1.5施工組織設計項目區(qū)交通條件優(yōu)越、工程建設所各種物資均可就近購買，水、電、通訊等條件均可滿足施工要求。工程措施及林草措施均采用成熟施工、栽植工藝，可保證工程質量。施工工期為3個月，施工設計避開農忙和主汛期，既不誤農時，又可確保施工安全。本項目的工程設計的技術支持單位為XX水土保持局，施工技術支持單位為XX水利工程處。工程管理包括工程建設管理和工程運行管理兩部分。工程建設管理主要包括組建項目管理機構、建立健全組織管理制度、完善工程監(jiān)督管理、組織技術培訓等；工程運行管理主要包括明確工程產權、建立工程維護管理制度，落實工程維護管理人員及經費等。1.8投資概算與資金籌措本項目工程投資概算價格水平年為2013年第四季度，工程總投資32.25萬元，其中工程措施投資30.07萬元，獨立費用1.24萬元，基本預備費0.94萬元。本工程投資為省水土保持局水土流失補償費返投款。2項目背景及設計依據2.1項目背景2.1.1地理位置XX位于遼東半島東部，地近黃海北岸，北依本溪滿族自治縣，東靠寬甸滿族自治縣，南接丹東市振安區(qū)、東港市，西鄰岫巖滿族自治縣，西北一角與遼陽縣接壤，北緯40°02″。XX總面積5513.15km2，為XX省17（1）地貌鳳城地區(qū)屬遼東山地丘陵地貌類型，地貌基本輪廓是在中生代時燕山運動形成的。鳳城北部是海拔1000m以下的中、低山侵蝕構造地形，山脈總體走向呈北東東至南西西向，屋脊部分位于北部的白云山、花脖子山和生鐵嶺一線，是鴨綠江水系、沿海水系與太子河水系的分水嶺。中部是遭受中等切割的山地丘陵，屬構造剝蝕依次降低的階段狀地貌。南部逐漸變?yōu)榈颓鸷蛯掃_數十公里波狀起伏的帶狀平原，海拔逐漸降至2-3m，屬海蝕和堆積地貌，河流兩側由不均勻上升運動的影響形成二級或三級階地。（2）氣象XX屬中溫帶濕潤地區(qū)季風大陸性氣候，四季分明，春季干旱少澇，夏季濕熱多雨，雨熱同季，秋季陰晴多變，冬季干冷少雪，盛行西北風和北北西風。XX多年平均氣溫為7.9℃,極端最高氣溫36.7℃,極端最低氣溫-41.6℃。氣溫地理分布特點是南高北低，南部比北部高2.7℃。XX年降雨量為1044mm，自1955年有完整有氣象記錄以來，最大年降水量為1692.3mm（1985年最少年降水量為567.5mm（1965年）。降水地理分布特點是東部多，西部少，又以東北部賽馬、愛陽為最多，年降水量在1200mm以上，降水量最少的是青城子，年降水量在800mm左右，中部地區(qū)鳳城地區(qū)除夏季盛行南風外，其它各季均盛行北風或西北風;多年平均大風（瞬時風速大于等于6級）次數為6.4（3）水文概況XX是水資源比較豐沛的地區(qū)，多年平均地表水徑流量為30.94億m3，人均6139m3，是全國人均占有量的2.3倍。地表徑流時空分布不均，夏季最多，洪澇災害頻繁，秋冬季次之，春季最少，易發(fā)生春旱。（4）土壤XX土壤在全國屬東部濕潤、半濕潤地區(qū)森林土壤群系，分棕壤性土、棕壤、潮棕壤、草甸土和淹育型水稻土五個亞根據國家統(tǒng)一規(guī)定的土壤分級標準，XX沒有一二級土壤。三級土壤主要為園地和耕地；四級土壤適合栽植果樹；五級土壤地勢都比較高，跑水跑肥，僅可零星種植豆類和小雜糧；六級土壤主要分布在山中上部，土層薄，礫石含量高，水土流失嚴重，不適合耕作；七級土壤主要為林業(yè)用地，八級土壤中的酸性棕壤性土為難利用土種，砂礫質沖積草甸土常受洪水威脅。（5）植被XX森林植被屬長白山針闊葉混交林區(qū)，森林覆蓋率為67.8%，居全省第三位。森林資源是以闊葉樹為主要樹種的天然次生林，木本植物350多種。闊葉樹中以柞樹為優(yōu)勢樹種，以下依次為核桃楸、刺槐、楊樹、椴樹、柳樹等。XX有天然草場14.28萬畝，屬于山地草場，是由森林破壞而形成的次生植被。草場植物以禾本科為主，主要有黃背草、野谷草、荻草、結縷草和遠東芨芨草等。2.1.3社會經濟概況（1）人口根據2012年XX統(tǒng)計年鑒，XX總人口為58.71萬人，其中非農業(yè)人口17.91萬人。（2）土地利用狀況XX總面積5513.15km2，其中耕地793.48km2，占總面積4083.58km2，占總面積的74.04%；草地117.61km2，占總面交通運輸用地82.35km2，占總面積的1.49%；水域及水利設施用地178.99km2，占總面積的3.25%；其它用地14.24km2,占總面積的0.26%。（3）經濟發(fā)展概況XX是全國縣域經濟基本競爭力百強縣之一。2012年全地區(qū)生產總值實現423億元，同比增長16.6%。全社會固定資產投資155億元，同比增長32.1%。財政一般預算收入實現27.7億元，同比增長24.8%。社會消費品零售總額實現66.4億元，同比增長20%。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入實現18990元，同比增長15%。全年糧食產量達24.5萬噸，農業(yè)人口人均產糧1361公斤，農民人均純收入實現11460元，同比增長16%。2.1.4水土流失情況占侵蝕面積的25.56%；強度侵蝕面積21.10km2，占侵蝕面積劇烈侵蝕面積16.94km2，占侵蝕面積的0.79%。從侵蝕分布看，XX水土流失區(qū)域主要集中在中部和南部；從侵蝕級別看，輕度侵蝕在全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有分布，中度侵蝕則相對集中于中南部和東北部，強度侵蝕面積不大，但集中分布于東北部，極強度和劇烈侵蝕面積很小，零散于西部、中部的幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。從侵蝕成因看，東部、西部和北部主要為溝道侵蝕和礦山生產等開發(fā)建設項目造成的水土流失，中部和南部主要為砂化蠶場造成的水土流失。造成水土流失的原因主要有以下幾個方面：一是蠶場的砂化比較嚴重，二是坡耕地面積占耕地總面積比重較大，三是礦產資源的過度、無序開發(fā)，四是鐵路、高速公路等開發(fā)建設項目的人為破壞，五是自然條件的影響。2.1.5水土流失防治情況其中坡耕地治理4.82萬畝，水保林11.35萬畝，蠶場治理5.53萬畝，經果林3.25萬畝，封禁治理3.93萬畝，其它治理2.12萬畝，修谷坊968座。通過治理，XX水土流失加劇的勢頭得到了初步遏制，水土保持生態(tài)環(huán)境逐步走上良性發(fā)展軌道，為全市經濟的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。2.1.6相關規(guī)劃情況根據《XX水土流失防治分區(qū)公告》，XX鎮(zhèn)位于XX水土流失重點治理區(qū)內；根據XX人民政府批準的《XX水土保持合規(guī)劃（2011年—2020年）》中，XX鎮(zhèn)屬重點防治區(qū)，XX小流域為2011年-2020年重點治理小流域，本次水土保持示范工程確定的項目區(qū)—XX小流域符合規(guī)劃要求。2.2項目建設的必要性2.2.1水土流失的危害和影響參考2005年全省水土流失遙感調查成果，結合實地調查，XX小流域水土流失面積為2.84萬畝，侵蝕類型為水力侵蝕，侵蝕強度以輕度和中度為主。水土流失對生態(tài)環(huán)境和經濟社會造成的危害和影響主要包括以下幾個方面：（1）沖毀耕地，破壞土壤肥力；（2）泥沙淤積，加劇洪澇災害；（3）惡化生態(tài)環(huán)境；（4）影響水資源合理和有效利用；（5）制約區(qū)域經濟發(fā)展和人民生活水平提高；（6）加劇水庫淤積，影響水庫效益發(fā)揮。2.2.2項目實施的必要性項目區(qū)所在的XX鎮(zhèn)及XX小流域產業(yè)結構以農業(yè)為主，經濟基礎十分薄弱，長期缺乏水土保持資金投入，治理速度緩慢。通過項目的實施，集中力量對XX小流域侵蝕溝道和主要河流進行治理，在控制水土流失的同時提高防洪減災能力，為水土保持科技示范園項目后續(xù)工程的實施奠定良好的基礎。2.3設計依據2.3.1規(guī)劃依據本實施方案以《XX水利綜合規(guī)劃（2011年-2020年）》為依據，參考水利部《關于開展水土保持科技示范園建設的通知》的要求進行編制。2.3.2標準、規(guī)范、規(guī)程（1）《水土保持工程初步設計報告編制規(guī)程》（SL449-2009）（3）《水利水電工程制圖標準水土保持圖》（SL73.6-2001）2.3.3有關資料3項目區(qū)選擇及概況3.1項目區(qū)選擇3.1.1項目區(qū)選擇的原則XX小流域水土保持示范工程項目區(qū)選擇遵循以下原則：（1）項目區(qū)水土流失面積大、侵蝕嚴重，位于本行政區(qū)域水土保持總體規(guī)劃的重點治理區(qū)內；（2）項目區(qū)水土流失特點在本行政區(qū)域內具有一定典型性和代表性；（3）項目區(qū)自然狀況、交通條件有利于水土保持工程（4）項目區(qū)及重點治理小流域所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部群眾水土保持生態(tài)環(huán)意識較高，治理水土流失的愿望比較迫切。3.1.2項目區(qū)確定根據以上原則，通過調查、分析和對比，確定我市境內最大水庫—土門子水庫上游的XX鎮(zhèn)XX小流域作為本工程的項目區(qū)。XX小流域是我市水土流失比較嚴重的區(qū)域，土壤侵蝕程度以輕度和中度為主，在《XX水利綜合規(guī)劃（2010年-2020域，本項目建設時間符合規(guī)劃要求。XX小流域水土流失的主要表現形式為溝道侵蝕和蠶場砂化，這種侵蝕在客觀方面是由于我市降水量大且集中于汛期造成的，主觀上是多年來自然生態(tài)環(huán)境受到人為破壞特別是對蠶場的掠奪式經營造成的。XX小流域的自然侵蝕情況和人為侵蝕情況在整個遼東地區(qū)有一定的典型性和代表性，搞好水土保持示范工程，對于探索XX東部山區(qū)水土保持綜合治理模式有一定的借鑒意義。項目區(qū)位于東（港）邊（門）公路沿線，距XX區(qū)25公里，距XX鎮(zhèn)13公里，交通條件十分優(yōu)越，工程建設所需物資材料采購運輸方便，有利于工程實施。項目區(qū)經濟發(fā)展相對滯后，洪澇災害頻繁，農業(yè)基礎設施薄弱，當地群眾迫切要求改變落后面貌，積極支持水土保持示范工程的實施，工程建設的群眾基礎較好。3.1.3項目區(qū)位置和范圍XX小流域位于XX南部，土門子水庫上游。項目實施區(qū)3.2項目區(qū)概況3.2.1基本情況XX小流域位于XX鎮(zhèn)中部，面積4194.05hm2，流域內包含一個行政村—XX村。XX村北與人和村相連，東與大東村相接，南與XX村相鄰，西與XX鎮(zhèn)XX村毗連。XX小流域屬于遼東低山丘陵地貌，地形總體走向為自南到北逐漸降低，流域內最高點是西北部的戴家西溝嶺，海拔XX小流域的主要河道是XX河，它是XX河的三個源頭之一。河流水量時空分布極不均衡，夏季最多，秋季次之，冬、春季最少。汛期集中降雨易引發(fā)洪水，水勢陡漲陡落，具有明顯遼東山區(qū)河流特點。XX小流域屬中溫帶濕潤地區(qū)季風大陸性氣候，四季分明。全年主要風向為夏季東南風，冬季西北風，夏季最高溫量為1200mm左右，全年無霜期156天。XX小流域土壤主要分為棕壤性土、棕壤土、潮棕壤土和草甸土四個亞類。棕壤性土主要分布在丘頂和坡的上部，主要是荒山、林地和蠶場；棕壤土主要分布在低丘坡崗下部和緩坡，主要是林地和耕地；潮棕壤土主要分布在坡腳平地和緩坡平地上，全部為耕地土壤；草甸土主要分布在河流兩岸，其中的耕型壤質草甸土和草甸型菜園土是耕地中較肥沃的高產田。XX小流域山地植被屬長白山針闊葉混交林區(qū)，森林資源是以闊葉樹為主要樹種的天然次生林，經濟林、生態(tài)林比重較小，蠶場比重較大，植被覆蓋度為68%。柞蠶場是XX小流域重要地類，柞蠶場面積占林地總面積51%。根據蠶場植被情況和蠶繭產量可分為好、中、差三種類型。好蠶場為一類蠶場，中等蠶場為二類蠶場，差蠶場為三類蠶場。一類蠶場、二類蠶場、三類蠶場大致比例為4：4：2。一類蠶場植被層次分明，密度較大，輪伐更新前，林相明顯，郁閉度達0.7以上；二類蠶場柞樹墩偏稀，輪伐更新前，柞樹郁閉度在0.5-0.7之間，蠶場內灌草植物明顯少于一類蠶場；三類蠶場柞樹缺株少墩較多，輪伐更新前，柞樹郁閉度在0.5以下，草灌植物明顯退化，只生長少量旱生物種。XX小流域內溝道比較發(fā)育,流域內干溝7條,支溝59條,溝道平均比降11.4‰，溝道總長約63km,溝道密度為1.5km/km2。3.2.3經濟社會情況XX小流域總人口1925人，農業(yè)勞動力856人。耕地面積361.29hm2，人均耕地近3畝。2012年農村各業(yè)生產總值4279萬元，其中農業(yè)產值1711萬元，糧食總產量1953t；農民人均純收入7685元，人均糧食占有量1012公斤。3.2.4小流域土地利用現狀XX小流域總面積4194.05hm2，其中耕地361.29hm2，園地1.72hm2，林地3576.53hm2，草地53.57hm2，交通運輸用地32.5hm2，水域及水利設施用地106.48hm2，城鎮(zhèn)及工礦用地59.67hm2，其它土地2.29hm2。3.2.5水土流失及防治情況（1）水土流失現狀XX小流域總面積41.94km2，水土流失總面積29.78km2，侵蝕程度為輕度侵蝕和中度侵蝕，侵蝕類型為水力侵蝕，侵蝕地類主要為溝道侵蝕和砂化蠶場。特別是自2010年以來，小流域多次發(fā)生較大洪水，溝道沖刷嚴重，XX河右岸耕地部分損毀，已嚴重威脅當地居民的生命財產安全。產生侵蝕自然因素主要是流域內降雨集中，溝道坡降大；人為因素主要為過度放養(yǎng)導致蠶場砂化。從水土流失分布上看，各小流域靠近居民區(qū)及農業(yè)用地附近的低山蠶場、荒山一般為中度侵蝕，蠶場之上的幼林、經濟林及小部分成林區(qū)侵蝕程度為輕度，山頂部林地及平地侵蝕程度一般為微度。（2）水土保持現狀XX小流域產業(yè)結構以種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為主，經濟發(fā)展滯后，農民生活水平不高，村集體和當地群眾均無財力開展大規(guī)模的水土保持工程建設；以往的水土保持工程一般都是以家庭為單位進行，水土保持治理以植物措施為主，并以增加經濟收入為目的。這種治理方式雖然可在一定程度上減少水土流失，但由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃，缺乏骨干控制性工程，防災減災效果差，無法從根本上遏制水土流失。針對XX小流域的實際情況，本次水土保持示范工程從當地群眾最關切的安全度汛方面入手，重點治理溝道和河道，建設谷坊和護岸工程，在提高防災減災能力的同時為水土保持科技示范園后續(xù)工程的開展打下良好基礎。4.1建設任務XX小流域水土保持示范工程的建設任務是：治理侵蝕溝道防治滑坡、崩塌和泥石流災害；XX護岸工程，提高河道防洪能力，確保安全度汛。4.2建設目標設計經過3個月的建設，建成漿砌石谷坊10座，蜂巢格網護岸450米，基本控制XX溝的溝道侵蝕，XX河XX段右岸堤防防洪標準提高到十年一遇。4.3建設規(guī)模本項目為小型水土保持骨干工程，其中護岸工程規(guī)模為五級堤防。5工程總體布置5.1布置原則水土保持綜合治理工程總體布置遵循以下五項原則：（1）堅持“預防為主，防治并重”的原則。（2）堅持因地制宜，突出重點，分步實施的原則。（3）堅持與區(qū)域經濟及社會發(fā)展結合，生態(tài)效益優(yōu)先、兼顧社會和經濟效益的原則。5.2措施總體布局以控制水土流失為核心，以骨干工程措施為重點，提高小流域防災減災能力，選擇侵蝕程度嚴重的溝道修建谷坊控制泥沙下泄淤塞河道，在XX河右岸XX段修建護岸工程，提高防洪標準，在治理水土流失的同時保護堤后居民點、耕地和交通干線的安全。5.3單項工程本項目包括漿砌石谷坊和蜂巢格網護岸兩個單項工程。6單項工程設計6.1谷坊工程設計XX小流域內溝壑密度較大，溝岸逐年擴張，溝床下切嚴重，侵蝕面積不斷增加。設計侵蝕嚴重XX溝修建谷坊，以攔蓄泥沙，削減洪峰，保護下游耕地和居民點。6.1.1設計原則根據侵蝕溝道的水土流失特點、地形、地質、建筑材料、勞動力、技術等多因素，本著有效地控制溝壑下切，攔截泥沙和就地取材，以最經濟的投入發(fā)揮最大的水土保持效益。6.1.2設計標準按《水土保持綜合治理技術規(guī)范—溝壑治理技術》(GB/T16453.3—1996)執(zhí)行。6.1.3谷坊種類根據XX溝溝道含沙量大、溝道比降大的特點，選擇漿砌石谷坊為溝道治理的主要形式。建設過程中要充分利用附近石料豐富特點，盡量就地取材，節(jié)約工料。6.1.4溝道縱斷圖和谷坊位置谷坊設計應通過對項目侵蝕溝壑情況的調查，選定治理侵蝕溝道。在規(guī)劃治理溝道內選擇溝底比降大于5%的地段布設谷坊。因此，通過調查實測資料準確繪制溝道縱斷面圖是確定谷坊位置、間距和數量的基礎。通過實地勘察，選擇XX溝中下部溝底和岸坡地形、地質狀況良好，無孔洞和破碎底層，沒有不易清除的亂石和雜物的400米長的溝道，確定為谷坊布置地段，進行實測，繪制溝道縱斷面圖；按照實測結果，并綜合考慮地貌、巖層等具體情況，確定谷坊的位置。設計在XX溝布設10座漿砌石谷坊。XX小流域XX溝溝道縱斷面及谷坊位置圖如下：6.1.5谷坊結構形式根據道縱斷圖，計算出溝道比降為6.86%，滿足谷坊設計要求。初步擬定典型谷坊高為1.5米，基礎埋深0.5米，迎水坡比為1：0.2，背水坡比為1：0.7，長度為5米。溢流口斷面確定：根據設計規(guī)范要求，谷坊溢流口需滿足10年一遇洪水。下面以第一道谷坊為例，用試算法確定溢流口斷面。初步擬定溢流口斷面尺寸為：溢流口深H=0.5m，寬B=3.5m。1號谷坊以上溝道十年一遇洪水流量采用《水利水電水土保持技術規(guī)范》中提供的特小流域（F＜10km2）設計洪水綜合經驗公式計算：Qm=φSpF(F≤3km2)（9.2.1－8）φ—徑流系數，取0.35;S(10%)—十年一遇最大1小時降雨強度，取41mm/h;F—集雨面積，地形圖量算為0.17km2;Qp=10%=0.35×41×0.17=2.44m3/s谷坊溢流口過流能力按矩形寬頂堰公式計算：其中：m—經驗系數，一般取1.55；Q溢流＝1.55×3.5×0.53/2＝1.90m3/s，過流能力小于設計洪水流量，不滿足設計要求；溢流口寬度保持不變，將溢流口高調整為0.6米，計算過流能力為2.50m3/s，大于設計洪水流量。因此，確定溢流口斷面尺寸為深0.6米，寬3.0米。6.1.6谷坊穩(wěn)定驗算漿砌石谷坊是漿砌石重力式擋土墻的一種，采用理巖土軟件按重力式擋土墻（浸水地區(qū)）進行穩(wěn)定計算。本設計以一號谷坊為例，按最不利組合條件（谷坊淤滿+達到設計洪水位驗算谷坊是否符合穩(wěn)定性要求。理正軟件計算過程如下：①穩(wěn)定計算簡圖②谷坊穩(wěn)定計算參數墻身尺寸:墻身高:2.000(m)墻頂寬:0.800(m)面坡傾斜坡度:1:0.200背坡傾斜坡度:1:0.700不設擴展墻址臺階墻踵臺階b3:0.350(m)墻踵臺階h3:0.500(m)墻底傾斜坡率:0.000:1物理參數:圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數:0.400地基土摩擦系數:0.500墻身砌體容許壓應力:2100.000(kPa)墻身砌體容許剪應力:110.000(kPa)墻身砌體容許拉應力:150.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應力:140.000(kPa)擋土墻類型:浸水地區(qū)擋土墻墻后填土內摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:19.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數:墻底摩擦系數:0.500地基土類型:巖石地基地基土內摩擦角:30.000(度)地基土粘聚力:10.000(kPa)墻后填土浮容重:9.000(kN/m3)地基浮力系數:0.700水位：墻頂標高（假定值）:0.000(m)擋墻內側常年水位標高（相對值）:-1.500(m)擋墻外側常年水位標高（相對值）:-0.600(m)土壓力計算方法:庫侖③計算結果6.2XX河XX段護岸工程設計XX河XX段水毀嚴重，設計在該段右岸修復水毀堤防，堤防為蜂巢格網砌石結構。6.2.1設計原則因害設防，提高防洪標準，保護農田、居民點和公路，盡量做到費省效宏。6.2.2設計防洪標準按照工程等級劃分標準，根據國家《防洪標準》（GB50201-94保護區(qū)人口小于20萬人，耕地面積小于30萬畝，防洪標準為10～20年一遇洪水。本次設計保護區(qū)人口227人，耕地面積320畝，確定采用10年一遇洪水，堤6.2.3水文計算（1）河道三要素無資料地區(qū)進行水文計算。XX河屬大洋河流域，水文分區(qū)為Ⅲ2。①河流集雨面積經1：50000地形圖量算，XX河XX段設計堤防起點以上集雨面積F=30.23k㎡。②河流長度計算在1：50000地形圖上找到主河道，再用有螺絲固定的兩腳規(guī)，從分水嶺沿主河道量出地形轉折等高線間的距離，然后算出河長。XX河各段間距-高程查算表單位：米9表中各轉折部分間距（Li）之和為11217米；即河長L=11.22km。③河道平均比降計算以水平距離為橫坐標，高程為縱坐標，繪出河道縱斷面圖。再以河長的一半和平均高程定出為O點，過O點作一直線，與縱斷曲線交于E、F，使OE=OF，此直線對應于分水嶺J=(HA-HB)/L(‰)。求得河道平均比降。平均高程計算：=A/L=1857.87/11.22=165.62(m)XX河XX段河道縱斷面圖如下：河道平均比降計算：J=(HA-HB)/L(‰)243.39-87.88）/11217＝13.83‰④XX河XX段河道三要素計算成果表（2）P＝10%洪水計算XX河匯流時間的計算：式中參數x、y查附表（3-1）分別為0.96、0.73。L，j分別為11.22km，13.83‰。計算1、6、24、三日的設計面雨量及n1p、n2p值：暴雨和相應的變差系數可由其等值線圖查得：P1=42mmCV1=0.57KP1=1.74P6=104mmCV6=0.58KP6=1.75P24=168mmCV24=0.65KP24=1.83P三=212mmCV三=0.65KP三=1.83由附圖（1-12當T=24小時，F=30.23時，查得點面折減系數KF=0.99?！罧P×KF=42×1.74×0.99=72.35mm×KP×KF=104×1.75×0.99=180.18mmP24P面=P24×KP×KF=168×1.83×0.99=304.37mmP×KP×KF=212×1.83×0.99=384.08mm查附表(1-2)得n1p=0.49查附表(1-2)得n2p=0.62=304.37×0.30×0.79×1.48＝106.48mm十年一遇的洪峰流量:ppF=0.278×0.77×49.53×30.23=320.53m3/s=9.36m3/s計算洪量：=0.1×0.65×384.08×30.23=754.70萬m3(三24)P=0.1×0.215×（384.08-304.37）×30.231=50.61萬m3=754.70-50.61=704.09萬m3洪水過程線計算形狀系數：=704.09/（320.53×51×0.36）=0.12Yp總歷時為72小時的雙峰概化過程線?；鳎?（0.05×754.70）/25.9=1.46m3/sp=0.022×320.53=7.05m3/sQ10%=Qp+Q0=320.53+1.46=322m3/s。XX河洪水過程線成果表09860676563616068656362616典型斷面（R0+000）水位—流量關系表0206.2.4工程地質評價根據現場勘察并參考《土門子水庫除險加固工程設計》的結論，工程區(qū)域地質條件滿足護岸工程建設要求。具體評價如下：A、本區(qū)內沒有大的構造帶通過，對工程影響不大。B、本區(qū)地震動峰值加速度為0.05，地震基本烈度為6C、地下水類型為第四系孔隙潛水（略有承壓性最大凍深為1.38米。在河道水位升高時,不能起到對階地的保護作用,同時也易形成管涌,因此建議做防護處理。E、本工程所需的堤身填筑料、砂卵石混合料、和塊石料的質量及儲量均滿足要求，開采條件較好，交通便利，運距適宜。6.2.5堤線布置、防洪標準和糙率A、布置原則a護岸工程堤線布置應與河勢流向相適應，并與大洪水的主流線大致平行；b堤線應力求平順，新、舊堤段之間平緩連接，不得采用折線或急彎；c堤防工程應盡可能利用有利地形，修筑在土質較好、比較穩(wěn)定的灘岸上，留有適當寬度的灘地，盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強透水地基；d堤線應布置應有利于防汛搶險和工程管理。B、防洪標準設計防洪標準為十年一遇。C、糙率分析參考丹東地區(qū)其它中小河道治理工程，XX河床的糙率取0.033。6.2.6設計洪水位采用明渠勻流公式，用試算法確定堤防設計洪水位。設計河底寬：b=65m（設計河道清淤后寬度邊坡1：1.5(m=1.5)，河床的糙率0.033。初擬洪水位：h=1.5m。A=(b+mh)h=(65+1.5×1.5)×1.5=100.88㎡R=A/x=100.88/70.41=1.43mQP=AC=100.88×32.17=338.67m3/s經過試算,設計洪水位下最大行洪能力為338.67m3/s,大于河道10年一遇洪峰流量322m3/s，滿足要求。6.2.7堤頂高程計算根據《堤防設計規(guī)范》（GB50286-2013）堤頂高程應按設計洪水位堤頂超高確定。堤頂超高按下式計算：采用公式：▽頂=▽設+YY=R+e+A▽頂----堤頂高程（m）▽設----設計水位（m）Y-----堤頂超高（m）R-----設計波浪爬高（m）e-----設計風壅水高度（m計算值很小，本設計忽略不計；v-----設計風速，按1.5倍平均風速確定，V=1.5×13.5=20.25m/sF-----風區(qū)長度（m65m；d-----水域的平均水深，本次設計取1.2m；β-----風向與垂直于堤軸線的法線夾角，本次取A-----安全加高（m5級堤防取A=0.50m①風浪要素計算:風浪要素的計算采用莆田試驗站公式：H-----平均波高（mT-----平均波周期(s)；V-----計算風速（m/sF-----風區(qū)長度（md-----水域的平均水深（mg-----重力加速度，9.8m/s2平均波高、波長計算成果表②波浪爬高RP計算：邊坡采用蜂巢格網防護時，當m=1.5—5.0時，用公式：Rp=K△KvKp(HL)1/2/(1+m2)1/2式中：m-----坡度系數Rp----累積頻率為P的波浪爬高（mK△----斜坡的糙率及滲透性系數；設計波浪爬高計算成果表項目P（%）HmLRp蜂巢格網砌石護面0.80.090.760.59③堤頂超高的確定：堤頂高程計算成果表RpAY根據計算結果，設計堤頂高程為1.5+1.1＝2.6米6.2.8防沖設計和護坡厚度計算（1）防沖設計允允式中：hB---局部沖刷深度（mhp----沖刷處的水深（m以近似設計水位最大深度代替，Vcp----平均流速（m/sV允----河床面上允許不沖流速（m/sn----與防護岸坡在平面上的形狀有關，n=0.25；沖刷深度計算結果如下表，其中所列斷面為沖刷深度最大斷面。hBhpVcpV允n計算最大沖刷深度為0.61m，本設計確定護腳深度為1.0m,偏于安全且滿足防沖要求。（2）護坡厚度計算斜坡干砌塊石護坡的護面厚度t(m)可按下式計算：式中：K1—系數，對于一般干砌石可取0.266；rb—塊石的重度（KN/m323r—水的重度（KN/m310H—計算波高（m當d/L≥0.125，取H4%；當d/L<0.125，取H13%；d/L＝1.5/2.76＝0.54，取H4%；H=1.98×0.09＝0.18m；L—計算波長（m取3.74；經計算，t=0.083m，設計取0.30，滿足要求。6.2.9堤防滲流、抗滑穩(wěn)定計算（1）滲流穩(wěn)定計算本工程為在透水地基上的均質土堤，下游無排水設備，采用理正軟件，選取R0+100為典型斷面，進行一般穩(wěn)定滲流進行分析計算。①計算條件：土堤頂部寬度b=3.000(m)土堤頂部高度h=2.600(m)上游坡坡率1:m1=1.500下游坡坡率1:m2=1.500堤身滲透系數k=5.000(m/d)上游水位h1=1.500(m)下游水位h2=0.000(m)透水地基深度=1.000(m)透水地基滲透系數=10.000(m/d)有效深度系數=1.000②浸潤線計算結果③比降計算結果滲透破壞的允許滲透坡降，參照《碾壓土石壩設計規(guī)范》（SL274-2001）,計算公式為：J破壞Gs)相應的允許坡降可按下式計算：Gs--卵石或土料比重，筑堤料以砂石為主，堤基為卵石，比重取2.8，n1-卵石或土料的孔隙率，容重取1.6，計算出孔隙率為0.36；J-滲透比降；KB-安全系數，取2.0。根據以上參數計算出J允許＝0.0.576滲透比降結果見下表。J計算出的滲透比降小于允許比降，滿足坡降要求。④典型斷面滲流簡圖（2）抗滑穩(wěn)定計算抗滑穩(wěn)定計算仍采用理正軟件，計算時不考慮條塊間的作用力；計算斷面為0+100計算工況為水位穩(wěn)定滲流期迎水典型抗滑穩(wěn)定分析簡圖如下：抗滑穩(wěn)定安全成果表注：設計不考慮堤頂超載。6.2.10堤線布置在滿足堤防設計總體要求的前提下，總體走向上選定原堤線，個別處進行裁彎取直，盡量選擇基礎條件好、占用耕地少、工程量小的堤線。堤線布置應遵循以下原則：河堤堤線應與河勢走向相適應，并與洪水的主流線大致平行。一個河段兩岸堤防的間距或一岸高地一岸堤防之間的距離應大致相等，不宜突然放大或縮?。坏叹€應力求平順，各堤段平緩相接，不得采用折線或急彎；堤防工程應盡可能利用現有堤防和有利地形，修建在土質較好、比較穩(wěn)定的灘岸上，留有適當寬度的灘地，盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強透水地基；堤線應布置在占地、拆遷建筑物少的地帶，并利于防汛搶險和工程管理。6.2.10堤線布置防洪堤結構設計成果（1）護岸工程斷面形式設計XX河XX段右岸修建護岸工程450m，堤防形式為蜂巢格網砌石結構，基礎埋深1.0米，寬0.8米；迎水坡面設計洪水位以下（1.5m）以下采用蜂巢格網砌石護坡（基礎和堤高2.6m，堤頂寬3m。具體設計見《XX河XX段護岸工程典（2）護岸工程縱斷面圖7施工組織設計示范工程主要工程量見下表。一二123456787.2施工條件7.2.1氣候、水文條件項目區(qū)地處遼東山區(qū)，氣候條件對施工的限制主要是氣溫和降水。一年之內限制施工的時段有兩個：汛期和冬季。本項目的建設會根據具體工程對氣候和水文的要求避開不利于施工的時段。7.2.2施工交通方案項目區(qū)交通條件比較越，XX小流域有省道縣級公路東邊線通過，距XX區(qū)很近，施工物料、苗木及機械均可通過上述途徑運輸。7.2.3物料供應方案XX小流域交通條件優(yōu)越，工程所需建筑材料主要為石料和水泥，石料可就近購買或采集，水泥可到附近的丹東水泥有限公司購入，柴油可由當地石油公司購入；項目區(qū)基礎設施較好，農村電網已改造完畢，大部分居民組都已實現集中供水，各工程施工地點附近也都有充足的水源，可保證施工需要。7.3施工工藝、施工方法和要求7.3.1谷坊的施工（1）定線：根據規(guī)劃測定的谷坊的位置(壩軸線)，按設計的谷坊尺寸，在地面劃出壩基輪廓線。（2）清基：首先清好基礎，溝床為土質時，谷坊基礎應清至堅實的母質土層；如淤積砂礫，溝床應清至硬底盤上；石質溝床應清除表面風化層?；鶐r面應鑿成向上傾斜的鋸齒狀，兩岸溝壁鑿成豎向結合槽。（3）筑壩：壩應與水流方向垂直，從下向上分層磊砌，按邊坡逐漸向里縮。上下層石料應首尾相壓，最少為石料長三分之一左右，并應錯開石縫，空隙要用小石填滿。7.3.2蜂巢格網護岸施工蜂巢格網護岸采取人工施工，配合小型機械。（1）蜂巢格網施工要求：檢查網箱及填充石料規(guī)格、質量；將片狀格網采用雙鉸鏈接，綁扎成箱；將石料充填到網箱中，適當搗實，四周表面疊放平整；復上網蓋，將網蓋與網身接觸的柜線綁扎牢固。（2）護岸工程：推土筑堤壓實，機械開挖基礎，水泵排水，使用長2m×寬0.8m×高1m蜂巢格網基礎，長4m×寬1m×高0.3m蜂巢格網護坡，覆土種草。7.4施工布置和組織形式項目區(qū)綜合治理工程施工單位由公開招投標確定。施工布置按工程特點結合施工地域實際確定采用線型布置。施工組織形式采取項目建設法人制。由中標單位組建項目經理部，經理部按工程特點設立分支機構，調配人員和機械設備開展施工工作，并做好與當地政府、主管機關、項目區(qū)所在地村委會、居民的協(xié)調工作，確保工程順利實施。7.5施工進度根據工程進度要求和勞動力、資金調配情況，在不影響流域內農業(yè)生產及防洪安全的前提下合理安排建設期的實施計劃：項目建設期為3個月，具體時間為2014年4月至68工程管理8.1工程建設管理8.1.1項目管理機構組成為確保項目的順利實施，成立由市水利局、XX鎮(zhèn)政府、XX水土保持局、XX村委會、等相關單位組成的項目領導小組。領導小組組長由市水利水產局主管副局長擔任，副組長由XX鎮(zhèn)主管農業(yè)工作副鎮(zhèn)長擔任；成員包括市水保局、XX鎮(zhèn)水利站、XX村委會負責人。8.1.2工程監(jiān)督管理工程質量、進度及投資控制由建設單位XX水土保持局負責，其它部門配合，共同做好工程監(jiān)督管理工作。8.2工程運行管