1、河流（城区）生态环境治理工程可行性研究报告4目 录1综合说明11.1工程地理位置及报告编制依据和过程11.2水文31.3工程地质51.4工程任务和规模81.5工程选址、工程总布置及主要建筑物161.6机电设计311.7工程管理321.8施工组织设计341.9工程永久占地391.10水土保持设计391.11环境保护设计411.12工程概算投资421.13工程效益422水文452.1流域概况452.2水文测站及基本资料452.3径流计算472.4洪水502.5水位流量关系曲线562.6泥沙572.7蒸发583工程地质593.1区域地质概况593.2加固堤防工程地质条件603.3新建（改建）堤防地基
2、工程地质条件623.4坝址工程地质条件633.5天然建筑材料754工程任务和规模794.1社会经济发展状况及工程建设的必要性794.2工程任务及治理范围824.3河床演变及冲淤分析834.4工程总布置844.5蓄水河槽和浑水河槽宽度864.6工程建设对城市防洪的影响分析874.7水源分析964.8工程运行1034.9工程运行安全性分析1055工程选址、工程总布置及主要建筑物1135.1工程等别和标准1135.2工程选址1135.3工程总布置和主要建筑物型式1145.4主要建筑物1225.5防渗处理1635.6土建工程量汇总表1656机电设计1676.1水力机械1676.2电气1716.3泵站控
3、制及综合自动化1747工程管理1777.1蓄水区工程运行模式1777.2水情自动预报系统设计1777.3工程管理2048施工组织设计2118.1施工条件2118.2施工导流2138.3料场的选择与开采2158.4主体工程施工2168.5主体工程土石方挖填平衡分析2208.6施工交通运输2218.7施工工厂设施2228.8施工总布置2228.9施工总进度2238.10主要技术供应2298.11施工管理2299工程永久占地23110水土保持设计23210.1流域水土流失现状23210.2流域水土保持现状23210.3工程建设期水土流失量分析23310.4项目区可能造成的水土流失危害23410.5水
4、土流失防治方案初选23410.6水土保持主要工程量及投资概算23610.7水土保持实施保证措施23711环境保护设计23811.1可研批复意见23811.2环境保护设计依据及采用的环境保护标准23811.3主要污染源与污染物24011.4环境保护设计24111.5环境管理与监控计划24811.6环境保护投资概算25311.7存在问题及建议25512工程投资概算25612.1编制说明25612.2概算总投资26012.3资金来源26013工程效益26213.1社会效益26213.2环境效益26213.3经济效益2631综合说明1.1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
5、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。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
6、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）；（12）堤防工程设
7、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（GB3838-2009）；（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
8、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
9、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。（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
10、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
11、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。
12、1.2水文1.2.1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，终霜一般在4月中旬，日照时数2032小时。最大风力10级，瞬时最大
13、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，
14、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%、1.4%、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
15、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26
16、7.5万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表11站名计算值统计参数P（%）均值Cv均值CvCs/Cv1251020某某4401.364501.753.04077304218181043471采用值4080304018201040470分期设计洪水成果表表12分期时段统计参数P（%）均值CvCs/Cv25102050116月1381.782.594859536217439.4115月702.102.55543241797316114月31.
17、03.402.533814249.010.96.245月602.052.5466275156651446月1311.842.593957834315834.71.3工程地质1.3.1区域地质概况某某地跨长江、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
18、，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
19、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
20、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，对堤基稳定不
21、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
22、#坝至6#坝，全长3056.32m。拟建堤防位于河漫滩，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
23、数k=3.8410-2cm/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。各坝基工程地质条件较为相近，砂
24、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
25、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
26、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。若不出现特大洪水决堤改道，今后不会出现平面形态的变化。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
27、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
28、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
29、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#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
30、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m
31、3。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
32、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）中对观赏水水质的要求。因此，五河上游来水水质完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
33、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，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
34、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。（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
35、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，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，
36、直到第1级蓄水河槽蓄满水后，停止蓄水，1#主坝完全充水立坝，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
37、拉沙、排沙防淤。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#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，五河上游来水水质已达到类水质，完全能
38、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
39、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
40、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。（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
41、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
42、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
43、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
44、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4.25km2，50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
45、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大，因此，罗峪河排出的泥石流不会对蓄水区造成危害，但对下
46、游2#绿地可能会造成一定范围的破坏。（3）支沟泥石流防治泥石流是一种地质灾害，流域内支沟泥石流防治，属小流域综合治理工程，从城市防洪安全出发，建议由某某市水行政主管部门对沟道泥石流引发的地质灾害进行专门研究，编制工程区支沟泥石流防治规划，并建立完善的监督管理机制，实施流域综合治理，为本工程的运行提供更为安全的保障。此外，面临西部大开发的大好形势，某某市水行政主管部门应积极加快小流域综合治理步伐，确保某某市区生态环境的彻底改善。e）工程区内桥梁的安全运行工程区内目前共有8座桥梁，分别为西大桥、双桥、南大桥、管桥、东团庄大桥、钢桥、迎宾桥和七里墩大桥，其中双桥、管桥和钢桥规模小，为便桥。工程建成后，将对工程区内的桥梁产生一定影响，主要为：对桥梁的雍水影响和对桥梁基础的冲刷影响两方面。本次设计对西大桥（新）、南大桥、东团庄大桥、迎宾桥和七里墩大桥进行了安全运行分析。（1）工程对桥梁的雍水影响经过分析，除现状西大桥外，其它跨河大桥桥下净空均大于规范要求的0.5m，满足五河50年一遇洪水的过洪能力。通过对即将改建的西大桥复核
