城防工程(全)_城防建筑
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“8.12”暴洪灾害损毁水利工程
陇南市武都城区堤防工程维修重建项目报告
1.综合说明
1.1项目编制背景和依据 1.1.1 项目编制背景
2010年8月12日，我区发生特大暴雨洪灾，造成重大的财产损失。城区堤防工程均受到不同程度损毁，大部分已无法发挥正常使用功能，对我区防汛安全造成极大隐患。在受灾以后，按照“先应急、后重建；先除险、后完善；先生活、后生产”的规划原则，对裂缝塌跨堤防采用填抛铅丝笼装块石及草袋围堰填补等方法进行了应急抢险。为了及时修复和重建震损水利防洪设施，确保灾区人民生命财产安全，消除洪水灾害隐患，急需对我区“8.12”暴洪灾后受损河堤工程进行修复重建。
为了确保灾后城区人民群众防洪安全，规划对暴洪损毁河堤进行全面维修加固和重建。
1.1.2主要设计依据
⑴《中华人民共和国水法》、《防洪法》、《水土保持法》； ⑵《甘肃省防洪规划报告》（长江流域）——甘肃省水利水电勘测设计研究院（2000年7月）；
⑶《武都县白龙江防洪规划报告》（长江流域）——武都县水电局（1999年10月）；
⑷《甘肃省武都县水资源评价及开发利用现状分析报告》陇南地区水利水电勘测设计院（2002年5月）2 3
1.2基本情况
1.2.1项目区地理位臵及现状
武都区位于甘肃省东南部，是陇南市委、市政府所在地，为全市政治、经济、文化中心。全区辖36个乡镇，684个行政村，11.62万户，农业人口47.73万人，占总人口的90.3%。全区南北长100.5km，东西宽76.2km，土地总面积4683km，折合702.46万亩，其中耕地46.84千公顷，坡耕地9.57千公顷，水平梯田33.86千公顷。我区地形复杂，素以“山大沟深”而著称，白龙江横贯全境，向东南流过。地势西北高，东南低，山脉多呈西北--东南走向。区内最高山峰为两水镇擂鼓山，海拔3600m。最低河谷为裕河曲家庵，海拔660m，相对高差2940m。
截止2010年8月，我区修建河堤209条，117.37公里，保护12.21万人的生命财产安全和4.125万亩良田。河堤工程的建成使全区的综合防洪抗灾能力得到明显提高，改变了我区的防洪设施现状，为加快我区脱贫致富步伐奠定了基础。
1.2.2灾情情况
在本次暴洪灾害中我城区共计损毁堤防39.3公里，已无法发挥正常使用功能，对我区防汛安全造成极大隐患。在受灾以后，按照“先应急、后重建；先除险、后完善；先生活、后生产”的规划原则，对堤防进行了应急抢险。为了保护人民群众生命财产安全，消除洪水灾害隐患，急需对我城区暴洪受损河堤工程进行修复重建。
21.3水文、气象、地质 1.3.1水文
工程区共涉及武都区白龙江干流（两水-汉王）、北峪河（黑坝-城区）。
（1）白龙江：白龙江地处青藏高原边缘向四川盆地的过渡带上，发源于岷山西段，廓尔莽梁北麓，海拔3072m，流经甘、川两省，于四川省昭化城东汇入长江一级支流嘉陵江，汇口海拔465m。干流全长535km，流域面积32810km，多年平均流量339 m/s。白龙江干流从源头至武都城区长330km，流域面积14288 km，多年平均流量139 m/s。据干流武都站资料分析，枯水期平均流量51.6 m/s，丰水期平均流量241 m/s，多年平均流量139 m/s，多年平均径流量42亿m，多年平均悬移质年输沙量1475万t,多年平均含沙量3.4kg/ m，多年平均输沙率476.6 kg/ m，多年平均侵蚀模数1033t/ km。
（2）北峪河：发源于鱼龙乡白崖岭和安化牛蹄关梁，于安化樊坝汇合后称为北峪河，在武都城西汇入白龙江。河长44km，流域面积432平方公里，多年平均流量1.01秒立米，最枯流量0.3秒立米，最大流量440秒立米，平均纵坡1.77%，流域内水土流失严重，为一条稀性泥石流河道。
1.3.2气象
工程区属暖温带半湿润气候，气候特点是夏季炎热，雨量充沛，局部段历史暴雨频繁，冬季不寒，降水稀少。冬季川地
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2无积雪，河水不结冰。
据武都气象站43年气象资料统计:多年平均气温14.8℃，多年平均降水量485mm，多年平均蒸发量1723mm，平均风速1.5m/s，最大风速24 m/s，无霜期228天，最大冻土深12cm。
1.3.3工程地质 1.3.3.1区域地质概况
本地区地处陇南山区南部，白龙江流域中游。本区地貌分为白龙江及其支流冲积河谷平原和侵蚀~剥蚀残优质产品山地两个地貌单元。
本区地层岩性主要为志留系中上统白龙江群（S2+3b11）炭质千枚岩、灰绿色千枚岩、板岩夹薄层细砂岩、变质砂岩、硅质灰岩及河床沙砾卵石沉积物。不良工程地质主要为滑坡和泥石流。
本区地下水主要受大气降水补给，基本类型有两类：一类是第四系孔隙潜水；一类是基岩裂隙水。
1.3.3.2工程地质条件
工程区均处于白龙江及其支流河漫滩，岩性为白龙江冲洪积砂砾卵石夹漂石，钻孔及探坑内均未见粘土层和饱和砂层，厚度大于10m。不均匀系数Cu=92，D15=0.21mm,D50=7.0mm。产生渗流破坏的类型一般为管涌或过渡性破坏，地下水埋深1.5~2.5m，系河水补给地下水，对普通硅酸盐水泥具弱侵蚀性。其余北峪河等支流河道，岩性分析均近似与白龙江可参照类比。
1.4工程任务和规模
本部分工程建设的主要任务是维修加固及重建白龙江干流城区段及北峪河城区段等支流沿线暴洪损毁堤防工程，共长39.3km。保护武都城区人民群众及耕地的防洪安全，带动和促进武都区社会经济可持续全面发展，为当地开发建设打下良好的基础。
1.5工程总体布臵及建筑物设计 1.5.1工程等别及设计标准
按《防洪标准》（GB50201—94）、《堤防工程设计规范》（GB50286—98），武都区白龙江干流北堤防工程防洪标准，按100年一遇洪水设计，城防北堤防工程级别为4级，主要建筑物为4级。城防南堤防及北峪河等支流河道按50年一遇洪水设计，堤防工程级别为5级，主要建筑物为5级。
1.5.2工程总体布臵
根据拟定的工程布臵原则，结合损毁现状堤防及地形条件，工程分布于武都区内白龙江干流（两水-汉王）及北峪河（黑坝-城区）。
根据治导线，结合损毁现状堤防及岸坡，堤防工程总长度39.3km。
⑴设计洪水位确定
根据河段地貌和河道特性，在工程区河段按照项目实际分布情况分别布测河道横断面若干条，在个别断面处调查到1984
年洪水位，依此洪水位作为控制水位，用公式Q=ARJ/n反推河段综合糙率。对各断面进行H~Q关系曲线计算，推求该河段设计洪水位，设计洪水位见设计洪水位成果表。
⑵震损堤防维修加固工程设计 ①堤型选择
堤型选择按因地制宜、就地取材的原则，本次堤型选择为浆砌石护坡夯填砂石土堤身。
②堤项宽度的确定
考虑交通要求及防汛抢险，堤顶宽度取3m。③堤顶超高
按《堤防工程设计规范》（GB50286—98）规定，经计算4级堤堤顶超高为0.91m，本次设计堤顶超高取1m。5级堤堤顶超高为0.53m，本次设计取0.6m。
④基础埋深
经冲刷深度计算，结合当地工程经验，确定白龙江干流堤防基础埋深为3.5m，北峪河等支流堤防基础埋深为2m。
⑥堤防断面设计
根据工程布臵，堤防工程总长39.3km，其中：12km城防大堤、江南堤防及城郊张家咀、李家咀堤防为加固维修，8.72km为白龙江北岸堤防新建，18.58km为白龙江南岸堤防新建。
1.5.3稳定计算
本次设计对堤身、护坡稳定、渗流、护岸稳定等进行了分
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2析计算，其参数均满足设计规范要求。
1.6工程管理 1.6.1管理机构
本工程是整个武都区白龙江堤防工程的一部分，建成后现阶段交由当地政府部门组织专人进行管理。待整个武都区白龙江堤防工程建成后，由陇南市武都区水利局负责筹建专门的工程管理机构。
1.6.2工程管理范围和保护范围
工程管理范围包括主体工程、附属工程设施、生产生活区和护堤地等，均处于白龙江河漫滩，未占用耕地。保护范围横向宽度在背水侧从护堤地边界线以外算起，按宽度50m划定为工程保护范围，临水侧的保护范围按国务院颁发的《河道管理条例》有关规定执行。
1.6.3永久管理房屋
本工程投资规模小，不计列永久管理房。1.7施工组织设计 1.7.1施工条件
工程区内212国道贯穿，对外交通方便；工程区内有省、县、乡道路及便道连接，场内交通便利。工程位于武都区白龙江及其支流沿岸，河道常年有水，水质满足施工及生活用水要求。工程区有现成的输电线路，施工用电可直接从输电线路上“T”接。工程区附近有丰富的砂砾石料及块石料，质量和储量
可满足施工要求。武都区有多家工矿企业，有充分的加工制造和修理能力，可为工程施工服务。施工条件好。
本工程施工点多，占线较长，可以多工作面平等施工，施工安排有很大的灵活性。主要工程为土石方开挖、堤防填筑及浆砌石护坡。
1.7.2天然建筑材料
根据本工程地质勘探报告，本次按照项目就近分别布设粗细骨料料场，料源在白龙江及其支流河漫滩分布广泛。质量、储量均能满足设计要求。工程施工时就近选用。
1.7.3施工导流 ⑴导流标准
导流围堰为5级，导流围堰采用5年一遇施工洪水设计。⑵导流时段
堤防部分靠主流段需导流，均采用分段施工，由于分段工程量较小，选用枯水期施工。
⑶导流方式及导流建筑物
导流方式选用束窄河床导流，导流建筑物采用草土围堰。施工期排水主要采用离心泵（12sh—28A，设计流量792m/h，扬程12m）进行排水。
1.7.4主体工程施工
本工程施工工艺较为简单，主要是土方开挖、填筑、砌石及砼工程施工，采用分项分段施工方式。土方开挖拟采用挖掘
3机开挖为主，并辅以人工开挖，就近堆方，备土方填筑所用。土方填筑采用推土机推运、平整，履带式拖拉机碾压，狭窄、边角部辅以人工平整，硅式打夯机夯实。砼工程量采用1.4m3移动式拌和机布臵于建筑物附近，架子车或斗车运砼。砌石工程施工采用人工拌料，块石料由自卸汽车运至施工点，人工砌筑。砌筑基础时，应根据夯填土方的厚度分层砌筑。
1.7.5施工总布臵
施工总布臵遵照因地制宜、有利生产、易于管理、安全可靠、经济合理及少占耕地的原则；根据本工程特点，采取分散布臵。
场外交通设施基本完善，可满足本工程施工要求；料场已经开采，亦无需修建临时道路。
施工用水自工程取河道取水，使用离心泵将水直接送至工作面，并在工作面设臵铁皮水箱蓄水，以供施工之用。
工程区有现成的输电线路，施工供电在输电线路上“T”接即可，只需架设少量的低压及照明线路。
生产设施包括材料加工厂、机修保养站和物资器材仓库；生活设施包括宿舍、办公室和食堂。
1.8环境影响评价及水土保持
1.8.1工程建设对环境主要有利影响有： ⑴可减小灾害损失，美化生活环境； ⑵有利于社会稳定和经济发展；
⑶对河道、水文情势有利； 1.8.2工程建设对环境的不利影响
砂石料冲洗产生废水，另有施工机械冲洗水中，含有油类，若直接排入江中会影响水质；生活污水对近岸水域水质会造成一定污染。动力燃油产生的尾气中含有CO、NO、SO2等污染物对空气环境质量有影响。弃土、弃石以及对原地表、植被产生一定破坏。
1.8.3对不利影响控制措施 ⑴施工期加强“三废”治理措施。⑵生态影响的恢复
将破坏区易于植物生长的腐质土进行覆盖，然后在其上种植适于当地土壤和气候条件的植物，使生态破坏区域逐渐恢复原状。
1.8.4结论
本工程建设，从整体上看，对改善当地乃至下游地区灾后的防洪安全及综合环境质量是有益的，从环境和水土保持的角度讲，该项目建设是可行的1.9工程投资估算
工程总投资22156.8万元，其中：城防堤维修加固5400万元，城防堤新建16756.8万元。
1.10经济评价
工程实施后可保护武都城区人民群众生命财产安全。对超
标洪水，亦有一定减灾作用，可极大的改善社会经济和投资环境，带动和促进武都区城郊乡社会经济可持续发展。对繁荣地方经济，提高群众物质文化水平意义重大。
项目实施后，既减少了河道冲刷损失，同时又减少了河道淤积堤防造林建设，有利于改善生态环境。
1.11结论及建议 1.11.1结论
本工程在技术上可行，经济上合理，项目实施后，可提高防洪能力，减少洪灾损失，社会效益、生态环境效益显著，对繁荣地方经济具有重要意义。
1.11.2建议
⑴该工程项目应尽快立项，早日实施。
⑵在进行工程建设的同时还要进行生态环境、水保建设。
2.水文
2.1径流
白龙江及其支流全年长流水，径流主要由降水补给。据武都站资料分析，白龙江最枯2月平均流量13.6m/s，最丰9月平均流量241m/s，多年平均流量139m/s。
北峪河多年平均流量1.01秒立米，最枯流量0.3秒立米，最大流量840秒立米。
2.2洪水分析 2.2.1洪水特性
白龙江洪水由暴雨形成，年最大洪水最早出现在5月，最迟出现在10月，集中出现在7、8、9月。因流域局部暴雨偏多，区域洪水也偏多，若全流域大部分地区普降持续性大雨，流域则暴发稀遇洪水。据干流武都站资料分析，洪水过程以单峰为主，历时3-5天，主峰历时1天左右，峰型尖瘦。武都站实测最大洪峰流量1920 m/s，(1984年8月3日)。
白龙江流域暴雨洪水的突出特点是：在暴雨引发洪水的同时也会引发泥石流。建国以来，当地受洪水、泥石流灾害达40余次，平均每年发生0.8次。
2.2.2历史洪水调查及重现期的确定
椐《甘肃省洪水调查资料》，白龙江干流均调查到1904年，1935年2场洪水，武都河段调查到1904年洪峰流量2740 m/s，1935年洪峰流量1750 m/s，调查时间1965-1972年。经对被访
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者7人（80岁以上3人，40-60岁的4人）口述记录资料分析，二场洪水及成果较为可靠，具有参考使用价值。对重现期的确定，因无更确切的考证资料，仅按被访者年龄算，确定行1904年洪水重现期为100年。
2.2.3设计洪水
武都水文站测量断面设在白龙江现北峪河交汇口下游1km处，位于工程河段中游，控制流域面积14288km。水文站以上有较大支流北峪河加入，北峪河平均年最大洪峰流量占武都站平均年最大洪峰流量的20%，且不同步发生，遭遇机率为2%，因此武都站以上设计洪水采用武都水文站洪水资料计算成果加面积修正而得。武都站以下采用武都站资料作为计算依据，同时参照已批复的《武都县白龙江防洪规划》及其它相关资料进行推算。
在北峪河上建有马街水文站，该站距河口13km，控制流域面积278km，建于1976年，具有1977-2008年水文站整编后的径流、泥沙、洪水测验资料，资料可靠，因此采用马街水文站资料并参照已批复的《武都县白龙江防洪规划》及其它相关资料作为北峪河堤防工程设计的主要依据。
2.3泥沙
工程区内所有河道均为白龙江及其支流，泥沙均汇入白龙江河道内。
2.3.1悬移质输沙量计算
22据武都站1958-2000年资料，多年平均侵蚀模数1033t/km，多年平均悬移质含沙量3.4kg/m，年平均悬移质输沙率476.6kg/s，年平均含沙量最大为11.0kg/m（1948年），最小0.09lg/m（1965年），汛期6-9月悬移质输沙率1202万t,占多年平均悬移质输沙量的81.5%。根据武都站悬移质含沙量推算武都河段多年平均悬移质年输沙量1475万t。北峪河、苟坝河等支流多年平均含沙量为57.3kg/m，输沙率228 kg/ s，年输沙量919万t。
2.3.2推移质输沙量估算
因无推移质实测资料，推移质输沙量采用比例系数（β）法及有关资料估算：由悬移质估算推移质年输沙量为140万t。
2.3.3输沙总量估算
年输沙总量为悬移质与推移质两项之和，即为1615万t。2.4工程区河段设计洪水位
本次在工程区内各项目河段内反别布测河道横断面，在个别断面处调查到1984年洪水位，依此洪水位作为控制水位，用公式Q=ARJ/n反推河段综合糙率n，其中水面比降J为实测值。再对比河道实际情况，分析确定得河段综合糙率。对各断面进行H~Q关系曲线计算，作为推算连结堤防段河道设计洪水位水面线的基本断面。比较P=5%设计洪水位水面线与1984年洪水天然调查水面线，两水面线变化基本平衡，说明堤防段河道设计洪水位水面线推算基本合理，可以作为推求该河段设计洪水2/31/
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2位的依据。
2.5河道演变分析、造床流量、稳定河宽 2.5.1河床演变及冲淤分析
白龙江河床形态与峡谷两岸泥石流发育有密切关系，早在干流两岸泥石流未发育之前，白龙江干流河道较为顺直，河道宽度约40~360m，河道平均比降2.3‰，河床高程低于现状河底平均高程。自东汉以后，由于战乱、人为砍伐森林、开山炸石，加之流域山体高大陡峻，山体多为易风化破碎的石灰岩、千枚岩等因素，使得泥石流极为发育，随着吉石坝河段上流沟坝河泥石流的发育，现在两水镇所处的洪积扇越来越大，白龙江主流逐渐被推移到南山脚下。目前主河道平均宽度约120 m，河道两岸滩地均被利用，且多处建有防洪堤，使主河槽水流较为归顺。由于此段河床比降小于干流河道平均比降，水流挟沙能力降低，泥沙在随水流向下游运移的过程中沉积于河床，据武都站1958、~1983年实测大断面资料分析，城区段河床平均每年抬升0.08 m。
3.工程地质
3.1区域地质概况 3.1.1地形地貌
工程区地貌分为白龙江及其支流冲洪积河谷平原和侵蚀~剥蚀残余山地两个地貌单元。
白龙江及其支流冲洪积河谷平原位于白龙江两岸，主要由Ⅰ级阶地及河漫滩构成，Ⅱ、Ⅲ级阶地不发育。Ⅰ级阶地阶面宽约1000-~1200m，阶地后缘多为沟道泥石流堆积，阶面宽阔平坦，阶地前缘与白龙江河床持平。
侵蚀~剥蚀残余山地分布于县城北部及白龙江右岸，山体由志留系中上统白龙江群（S2+3bl1）炭质千枚岩、灰绿色千枚岩、板岩夹薄层细砂岩、变质砂岩、硅质灰岩构成，海拔1100-~2400m，沟谷发育，切割强烈，多呈“V”型谷，切割深度200-~300m，相对高差最大达1300m。
3.1.2地层岩性
本区地层岩性主要为志留系中上统白龙江群（S2+3bl1）炭质千枚岩、灰绿色千枚岩、板岩夹薄层细砂岩、变质砂岩、硅质灰岩。厚度1185m。
第四系地层区内分布广泛，主要为白龙江Ⅰ级阶地及河漫滩，泥石流沟道堆积物等。Ⅰ级阶地上部为粉质壤土层（al-plQ4），厚1.0~3.0m，稍密，具一定层理。局部因含水量较大超过液限，呈软塑~流塑状。Ⅰ级阶地下部为冲洪积砂卵砾石
2含漂石（al-plQ4），局部夹中~粗砂透镜体，厚度在于10 m。砾石成份主要为灰岩、千枚岩、板岩等。Ⅰ级阶地为白龙江古河道。河床及漫滩为（al-plQ4）冲洪积砂卵砾石层含漂石，局部夹中~粗砂透镜体，磨圆度呈次圆状，分选性较差，厚度大于10m。沟道泥石流堆积物为含巨块石、块石碎石土，因其沉积环境变化剧烈，厚度变化较大，分选性极差，相变剧烈，在泥石流龙头堆积处多见架空结构，分布于Ⅰ级阶地或漫滩上。巨块石、块石碎石呈棱角状，成份以千枚岩、板岩、灰岩为主。
3.1.3地质构造
工程区位处秦岭东西构造带的中~南秦峰褶皱带，由摩天岭复背斜、文县复向斜、白龙江复背斜组成。白龙江复背斜主要由志留系地层组成的一系列中小型褶皱所构成，岩层走向与白龙江垂直，岩层颁角40°~60°。白龙江即沿该背斜的轴部发育，顺河断层比较发育。但本工程区未发现断裂层。
3.1.4地震
由于本区新构造运动活跃，地震频繁，有历史记载的地震达数百次，历史最大震级7~8级。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）图A及图B，本区地震动峰值加速度为0.2g，相应地震基本裂度值为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.4s。
3.1.5不良物理地质现象 ⑴滑坡
2该区处于白龙江东西向大断裂带之间，又恰在志留系的炭质板岩、千枚岩等软弱岩性带中，左岩沿山陡峻的地形又给滑坡提供了势能条件，构成了滑坡发育的外在因素。降水使含水量增加，抗滑力降低，易引起斜坡滑动。本区一般为大型深层滑坡。
⑵泥石流
工程区白龙江两岸皆发育泥石流洪积扇，而且扇中有扇，大量固体及泥砂补给于白龙江河床。对工程区能形成危害的主要是两岸的粘性泥石流，泥石流经常堵塞白龙江，堵江后的回水淹没和溃决将对上下游造成破坏，以及堵江后造成大幅度河床淤积抬高。
3.2水文地质条件
本区地下水主要受大气降水补给。基本类型有两类：一类是基岩裂隙水，一类是第四系孔隙潜水。
基岩裂隙水：分布于侵蚀褶皱断块石质中高山区以及河谷区的基岩中。在本工程河谷区，基岩裂隙水受大气降水、第四系潜水的补给，水质良好，对混凝土无侵蚀性。
第四系孔隙潜水：第四系孔隙潜水埋藏于白龙江河床、漫滩及一、二级阶地下部的砂砾卵石层中。在河床、漫滩中的地下水埋深0~1.7m，在Ⅰ级阶地范围内的地下水埋深1.5~2.5m，主要受白龙江河水补给，其水化学类型属HCO3—SO4—Ca—Mg型水，对普通硅酸盐水泥具弱侵蚀性。
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3.3堤防工程地质条件
工程区堤基岩性为白龙江及其支流冲洪积砂卵砾石含漂石，钻孔及探坑内均未见粘土层和饱和砂层，厚度大于10m，颗粒级配：＞40mm占7.4%，40~20mm占18.1%，20~2mm占37.6%，＜ 2 mm 占36.9%，不均匀系数Cu=92，D15=0.21 mm，D50=7.0 mm，颗粒级配曲线见附图。产生渗流破坏的类型一般为管涌或过渡性破坏，允许水力坡降为0.047~0.107，安全系数为2。天然密度2.02g/cm，天然含水量8.1%，干密度rd=1.9~2.0 g/cm，比重△=2.65，孔隙率n=23.4~28.3%，允许承载力[R]= 0.3~0.4Mpa，变形模量30~40 Mpa，饱和内磨擦角26~28°，与构造物之间的磨擦系数f=0.50。渗透系数K=26~140m/d，地下水埋深1.5~2.5m，系河水补给地下水。建议水下边坡1：1.5，水上边坡1：1.25。
3.4天然建筑材料
根据工程分布情况及料源质量条件，主要建筑材料料均位于工程区内，系系白龙江河漫滩，产地平坦，表层零星分布有砂壤土，地形平坦开阔，交通便利。
3.4.1粗骨料
砂砾石的天然密度2.03g/cm，砾石成人以灰岩、砂岩、变质岩类为主，净砾石储量万3.7m；砾石的干松密度1.69 g/cm，比重2.70，含泥量0.6%。粗骨料产地净砾石总储量可满足设计所需，质量符合砼用粗骨料技术质量要求。
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3.4.2细骨料
细骨料其天然密度2.0 g/cm，净砂储量4.8万m；砂的干密度1.72 g/cm，比重2.7，含泥量5.7%。根据试验结果分析，细骨料质量符合要求，平均运距为3km。
3.4.1砂砾料
砂砾料在白龙江及其支流漫滩分布广泛，储量丰富，开采条件好，沿江即可开采，开采厚度大于10m，储量满足工程需要，平均运距0.5km。砾石成份主要为灰岩、千枚岩、板岩等。砂卵砾石颗粒级配：＞40mm占7.4%，40~20mm占18.1%，20~2mm占37.6%，＜ 2 mm 占36.9%，不均匀系数Cu=92，D15=0.21 mm，D50=7.0 mm，产生渗流破坏的类型一般为管涌或过渡性破坏，允许水力坡降为0.047~0.107，安全系数为2。含水量ω=8.1%，干密度rd=1.9~2.0cm，比重△=2.65，孔隙率n=23.4~28.3%，允许承载力[R]0.3~0.4Mpa，变形模量30~40Mpa，饱和内磨擦角26~28°，压缩系数α1~2=0.06Mpa，压缩模量E1~2=20Mpa，渗透系数140m/d，经工程类比，其击实后渗透系数可达15m/d。作为垫层料需筛洗。
3.4.4块石料
本次所选块石料产地均位于白龙江及其支流两岸的山坡上，储量大，均有便道直通产地。
块石岩性为志留系灰岩，其密度2.6g/cm，比重2.70，饱和抗压强度50Mpa，软化系数0.8，质量及储量均能满足要求。
3.4.5土料
工程区白龙江两岸为石质中高山区，基岩裸露，风化强烈。白龙江一、二级阶地均为农田，而该区人民均占地仅为0.2亩，土地十分珍贵，因此，工程区土料虽可就地取用，但较为缺乏。
3.4.6施工用水
白龙江及其支流河水水化学类型为HCO3—SO4—Ca—Mg
-2-2+
2+型水，PH值8.56~8.64，总硬度13.6~13.8德国度，总碱度10.1~10.3德国度，矿化度0.36g/L，对普通硅酸盐水泥不具侵蚀性，可作为施工和生活用水的良好水源。
4．工程任务规模
本工程建设的主要任务是维修加固及新建白龙江沿岸的损毁河堤工程，总长39.3km，设防标准为50年一遇和100年一遇洪水。保护武都城区人民生命财产及耕地的防洪安全，带动和促进武都区社会经济可持续全面发展，为当地开发建设打下良好的基础。
5.工程布臵及建筑物设计
5.1工程等级及设计标准
本部分白龙江城区段及北裕河城区段沿岸防洪工程共维修加固及新建河堤工程39.3km。根据《防洪标准》（GB50201—94）和《堤防工程设计规范》（GB50286—98），城防北岸堤防洪标准按100年一遇洪水设计，堤防工程级别为4级，主要建筑物为4级，南岸堤防洪标准按50年一遇洪水设计，堤防工程级别为5级，主要建筑物为5级，5.2工程布臵
根据拟定的工程布臵原则及稳定河宽，结合现状堤防及地形条件，设计堤线均沿现状堤防布臵，设计堤距160—320米，均大于稳定河宽。
5.3河堤维修加固工程设计
根据河段地貌和河道特性，在每个工程河段共布测河道横断面3条，在个别断面处调查到1984年洪水位，依此洪水位作为控制水位，用公式Q=ARJ/n反推河段综合糙率n，其中水面比降J为实测值。再对比河道实际情况，分析确定得河段综合糙率为0.035-~0.039。
5.3.1堤防维修加固工程设计 ⑴堤型选择
根据堤段所处地理位臵、损毁工程现状、堤基地质、建筑材料、施工条件、工程造价等因素综合比较确定。参照已有工
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2程的成功经验，本次堤防维修加固工程堤型选浆砌石护坡型式。
⑵堤顶宽度和堤坡的确定
因白龙江沿岸堤防邻近无任何交通道路，考虑交通要求及防汛抢险，堤顶宽度取3m。
参照本地已有的堤防工程，拟定堤防临水坡1:1.25，背水面考虑地形较窄及占地要求，也取1:1.25，背水面满足稳定要求。
⑶堤顶超高
根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98），堤顶超高按下式计算：Y=R+e+A 经计算4级堤堤顶超高为0.91m，本次设计堤顶超高取1.0m，5级堤堤顶超高为0.51m，本次设计堤顶超高取0.6m。堤防基础埋深，是在计算的冲刷深度基础上再加1m安全值。参照计算结果，结合当地工程经验，确定堤防基础最大埋深为4m。
（4）堤防横断面设计方案
本次设计，护坡采用建筑材料量大，砼细骨料运距较远，但块石料较近，且储量丰富，本次设计采用M10水泥砂浆砌块石护坡堤结构。
浆砌石护坡的护面厚度t按《堤防工程设计规范》（GB50286—98），中（D〃3〃1）公式计算，经计算，t=0.22m，从块石粒径及施工方面考虑，浆砌石坊坡厚度拟取50cm。
5.3.2堤身稳定计算
堤防地面上最大高度4.2m，堤防临水面边坡1:1.25，背水坡为1:1.25。堤身填筑砂砾石设计比重2.7，含水量8.0%计。堤基为洪积砂卵石含漂石，局部夹中~粗砂、砾砂透镜体，允许水力坡降为0.047-~0.0107，含水量ω=8.1%，干密度rd=1.9-~2.0g/cm，地下水埋深1.5-~2.5m，砂卵砾石渗透系数K=26-~140m/s。
经复核计算各种工况下，河堤维修加固及重建工程安全系数均满足规范要求。
36.工程管理
本工程为白龙江及其支流武都河段的部分堤段，故工程管理应与整个堤防管理结合。
6.1管理机构
本工程建成后，按照工程管理范围和保护范围，由武都区水利局负责筹建专门的工程管理机构，拟设堤防工程管理站，受武都区水利局管理。
6.2工程管理范围和保护范围
根据本工程实际情况，堤防工程保护范围横向宽度在背水侧从护堤地边界线以外算起，按宽度50m划定为工程保护范围，临水侧的保护范围按国务院颁发的《河道管理条例》有关规定执行。
工程的管理范围和保护范围，应根据《水法》、《防洪法》、《河道管理条例》和《甘肃省水利工程设施管理保护条例》及《甘肃省水利工程用地划界标准》规定，通过行政和法律程序确权划界，向有关部门申请办理确权发证手续。树立界标，绘制平面位臵图。
工程管理单位按《水法》、《防洪法》和《河道管理条例》制定工程管理办法。
7.施工组织设计
7.1施工条件
7.1.1地理位臵及交通条件
第一部分堤防工程位于甘肃省陇南地区武都城区白龙江南、北沿岸，堤防总长度39.3km。工程区有212国道贯穿其中，对外交通方便；工程区内有乡级道路及便道连接，场内交通便利。
7.1.2技术供应条件
本工程位于白龙江，河道常年有水，可直接从白龙江取水，水质满足施工及生活用水要求，施工用水方便。
工程区有现在的输电线路，施工用电可直接从该线路上“T”接。
工程区附近有丰富的砂砾石料及块石料，质量和储量可满足施工要求。
武都区有多家工矿企业，有充分的加工制造和修理能力，可为工程施工服务。本工程所需外购材料由业主招标采购。
7.1.3工程特点
本工程为沿江堤防工程，施工点多，战线较长，施工比较分散。主要工程为土石方开挖、填筑及堤防块石护坡，由于工程线长面广，施工干扰少，可以多工作面平行施工，施工安排有很大的灵活性。
7.2天然建筑材料
根据工程分布情况及料源质量条件，本次拟选粗骨料1处，细骨料产地1处，块石料产地1处。
粗骨料产地均位于工程区内，均为漫滩，含泥量很少，储量及质量均满足要求。
工程区所用细骨料产地，位于工程区沿岸，其天然密度2.0g/cm，净砂储量满足要求；砂的干密度1.72 g/cm，比重2.7，含泥量5.7%。根据试验结果分析，该细骨料质量符合要求，每处工程平均运距为3.2km。
本次所选块石料产就近取材，有便道直通产地，均已开采。块石岩性为志留系灰岩，其密度2.6g/c，比重2.7，饱和抗压强度50Mpa，软化系数0.8，质量及储量均能满足要求。
填筑料及垫层用砂砾料在白龙江漫滩分布广泛，储量丰富，开采条件便利，沿江即可开采，开采厚度大于10m，储量能满足需求。砾石成分以灰岸、砂岩、变质岩类为主，其它岩类次之。作为垫层料需筛洗。
7.3施工导流
根据部颁标准《水利水电施工组织设计规范》（SDJ338-89）规定，导流建筑物为5级。本工程导流围堰采用5年一遇施工洪水设计。
338.工程永久占地及拆迁
8.1占地范围和实物指标
由于本工程区范围内后备土地资源十分短缺，土地珍贵。因此，在工程布臵设计中始终把珍惜当地土地资源放在首位，尽量作到少占耕地和不占耕地。
8.2占地及拆迁处理措施
根据武都区人民政府意见，本工程永久占地及拆迁由当地有部部门、乡政府和行政村统一组织安排，具体协商妥善解决村民被占地及拆迁后有关问题。
9.环境保护及水土保持设计
9.1环境保护设计 9.1.1工程区环境现状
工程区地处武都城区白龙江南、北沿岸，植被较好，交通方便。现状河堤建于六、七十年代，基础埋深及堤身高度不能满足防洪标准，需新建。
9.1.2工程建设环境影响分析 ⑴工程建设对环境的有利影响
防洪堤的建设，有利于绿化措施的实施，可绿化环境，使工程区沿江的景观得到改善，有利于改善投资环境。
⑵工程建设对环境的不利影响 1.施工期对白龙江水质的影响
施工期对白龙江水质的影响主要来自砂砾石开采、施工生产废水、施工人员生活污水等三个方面。
开挖不当将造成少量砂石料流入江中，引起局部河段水体悬浮物含量升高。对水质虽有一定影响，但影响程度较轻。
2.对环境空气质量的影响
本工程使用动力燃油（汽油、柴油），施工生产的尾气中含有CO、NO、SO2等污染物。由于施工场地沿河堤布设，河谷风较大，有利于扩散，对环境空气质量影响不大。
⑶对生态环境的影响
本工程的实施对原地表、植被有所破坏，但影响不大。
⑷对不利影响控制措施 ① “三废”治理措施 A工期粉尘
运输车辆所产生的粉尘采取道路洒水的办法，日喷4次，可降低粉尘产生量，改善道路两旁的环境空气质量，减轻污染范围，其措施可行。
B工期废水
洗砂料废水排至沉淀池中自然沉降后排放，废水在沉淀池中停留时间在30分钟以上，出水水质为：SS≤150 mg/I，COD≤80mg/I，满足《染水综合排放标准》（GB8978-96）的要求，属达标排放。
生活废水经化粪池处理后进入污染处理设施，达到（GB8978-96）一级标准要求后用作绿化用水，不外排。
C施工期废渣
本工程弃渣用于改造洼池、城建地基垫高及防洪堤后垫方，弃渣就运距和容量均能满足处臵要求，故不另设渣场。对块石开采场弃石修建拦渣墙坝。
⑸生态影响的恢复
对本工程造成的生态植被破坏，首先考虑土壤资源。工程恢复要将破坏区用含有丰富有机质和植物种子，块根、块茎等毓体的土壤覆盖，覆盖厚度≥50cm。然后在覆盖层上种植适于当地土壤和气候条件的草本植物，待表土层固定后再
种植灌木和乔木，使生态破坏区域逐渐恢复原状。
9.2水土保持设计
工程建设中，扰动、破坏原地貌及植的面积不大。为了控制水土流失及危害，改善生态环境，设计中的堤防工程及绿化措施，应具备一定的水土保持功能，具体从以下几方面考虑：
⑴充分考虑区间土石方调配，尽量做到挖填平衡，减少弃土弃渣量的排放
⑵堤防工程，可提高河道行洪能力，降低洪灾危害。也是一项重大的水土保持工程，具有极强的水土保持功能。
⑶堤防工程施工前，首先做好了科学的施工进度安排，水下开挖和浆砌块石基础砌筑在冬春枯水期进行，水上部分常年施工。避免了被水流冲刷或淹没甚至被冲毁而造成的水土流失。
⑷堤防工程背水面外侧布设排水系统。在一定程度上能够防止部分水流产生的水土流失。
⑸工程护坡和植草防护等措施，可有效防止边坡滑塌的滑塌物者塞河道和水力侵蚀等。
⑹在扰动、破坏的原地貌上，应及时恢复被破坏的植被，布设有效的植物措施和工程措施，防止建设造成的线性和面状水土流失。
9.3结论
本工程的建设，对于武都城区白龙江南、北沿岸人民群众的生产生活环境，推动区域经济的稳定发展具有重要意义，社会效益显著。河堤的工程建设，将使河堤加高加固，防洪能力增强，也为该镇的建设和发展打下了良好的基础。从整体上看，对改善当地乃至下游地区的综合环境质量有益的，从环境和水土保持的角度讲，该项目建设的是可行。
