增城市增江街西山河涌整治工程可行性研究報告中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司咨詢證書號：工咨甲12320070050設計證書號：A144000893二一一年十月3增城市增江街西山河涌整治工程可行性研究報告院 長：謝建麟項目負責人：付愛華審 定：付愛華審 核：付愛華 薛 燕 產結應校 核：焦建華 趙 平 李泳冰編 制：李泳冰 代榮霞 邱麗婷 陳 誠 熊燕妮中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司咨詢證書號：工咨甲12320070050設計證書號：A144000893二一一年目錄1 綜合說明11.1概述11.2水文61.3工程地質111.4工程任務和規模161.5工程選址、工程總布置及主要建筑物251.6施工組織設計311.7工程占地351.8環境影響評價371.9水土保持431.10工程管理461.11勞動安全與工業衛生471.12節能分析501.13工程投資估算511.14經濟評價531.15今后工作的建議561.16工程主要特性表572 水文602.1流域概況602.2氣象642.3水文基本資料652.4外江洪水682.5排澇區設計洪水702.6施工洪水842.7泥沙862.8水情自動測報系統863 工程地質883.1概述883.2區域地質概況883.3工程地質條件903.4水文地質條件963.5天然建筑材料963.6結論與建議964 工程任務和規模994.1社會經濟發展狀況及工程建設的必要性994.2工程任務1064.3工程建設規模1075 工程選址、工程總布置及主要建筑物1245.1工程等別和標準1245.2工程選址1245.3工程布置及主要建筑物1245.4工程觀測及水力監測1356 施工組織設計1376.1施工條件1376.2天然建筑材料1396.3施工導流1396.4主體工程施工1416.5施工交通及施工總布置1436.6施工總進度1456.7工程招投標1477 工程占地1497.1工程占地范圍1497.2影響實物指標1507.3移民安置規劃1527.4專業設施改、遷建1527.5占地補償估算1527.6資金來源和占地拆遷進度1588 環境影響評價1608.1編制依據1608.2環境現狀1618.3環境影響預測1638.4環境保護措施1658.5環境管理、監理與監測1678.6環境保護投資估算1699 水土保持1719.1編制依據1719.2水土保持現狀1729.3水土流失預測1739.4水土保持防治方案1749.5水土保持投資估算1769.6水土保持綜合評價及結論17710 工程管理17810.1 管理機構17810.2管理辦法17811 勞動安全與工業衛生18011.1工程概況18011.2設計依據及原則18011.3勞動安全與工業衛生防護設計18011.4安全衛生評價18212 節能分析18312.1設計依據18312.2工程節能設計18412.3節能效果綜合評價18513 工程投資估算18613.1編制說明18613.2投資估算表18814 經濟評價19114.1概述19114.2國民經濟評價19214.3財務分析19514.4綜合評價195附件：1、關于廣州市2010-2012年水利工程項目建設規劃方案（第一批）的復函（穗發改農20108號）（本冊）；2、增城市增江街西山河涌整治工程水文水利分析計算專題報告（另冊）；3、增城市增江街西山河涌整治工程地質勘察報告（另冊）；4、增城市增江街西山河涌整治工程建設用地及拆遷補償方案（另冊）；5、增城市增江街西山河涌整治工程可研設計圖紙（另冊）；6、增城市增江街西山河涌整治工程可研估算書（另冊）；7、增城市增江街西山河涌整治工程可研設計計算書（另冊）。1 綜合說明1.1概述1.1.1工程地理位置西山河涌整治工程位于增城市增江街道辦事處西山村，河涌整治起點位于西山涵閘、終點為一環路箱涵下游端，整治段總長約0.9km。增城市位于珠江三角洲東北部，市境東界惠州市博羅縣，西連廣州市白云、黃埔兩區，南隔東江與東莞市相望，北接龍門縣、從化市，地理位置為東經1132211403，北緯23022334，版圖略呈五邊形，南北長60km，東西寬50km，市政府所在地為荔城街道辦事處。增江街道辦事處位于增城市東部，東與惠州市博羅縣接壤，西隔增江與荔城街道辦事處相望，屬于增城市中心城區的重要組成部分，工程地理位置示意見圖1.1-1。1.1.2區域水利規劃成果及批復情況增城市水利局根據廣東省委、省政府的要求，為實現水利現代化，針對增城市水利設施的現狀及存在問題、水資源的供需情況，按照“統一規劃，全面安排；突出重點，統籌兼顧；綜合治理，綜合利用；治理與開發，開源與節流并重；工程措施與非工程措施，近期與遠景相結合”的原則，于2001年8月完成了廣東省增城市江河流域綜合規劃報告書（1997-2020）。該規劃報告書對增城市江河流域進行了全面、系統的綜合規劃，在排澇工程規劃方面，提出了對現有電排站進行更新改造、擴建增容以及對排澇渠、截洪渠進行綜合整治的工程措施，該規劃已經增城市人民政府批復。圖1.1-1 工程地理位置示意圖2006年，增城市水利局根據穗市長會紀200510號文關于“加快推進增城市轄區內河流的堤岸整治工作進程，在工作中注意將河流堤岸整治及城市景觀建設與截污治污及處理后的污水排放和使用統籌考慮，協同進行”的部署，委托中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司進行“增城市荔城東區聯圍防洪排澇規劃”編制工作，旨在解決流域內防洪、排澇等方面存在的問題。該規劃對東區聯圍的排澇問題進行了多方案比較，推薦方案安排對原西山排澇泵站、陸村排澇泵站進行擴容改建；對西山涌、陸村涌、瀝口涌等進行綜合整治。同年底，該規劃完成并上報。但由于2006年8月增城市開展全市范圍的水系規劃工作，為避免與全市的水系規劃沖突，增城市水利局未組織專家進行增城市荔城東區聯圍防洪排澇規劃報告（征求意見稿）的技術評審，該規劃未得到批復，因此其成果不能作為本次設計的依據。2007年，增城市水利局為適應增城市新形勢發展需要，為把增城建設成為經濟繁榮、社會穩點、生活寬裕、環境優美、文明開放大的廣州東部現代化生態新城市中心，通過公開招標，由廣州市水利水電勘測設計研究院編制完成了增城市水系規劃報告、增城市中心城區水利專題規劃。規劃對增江街光輝圍、荔城街蓮塘圍等堤圍進行達標加固，對增江街西山排澇泵站、荔城街夏街排澇泵站等進行重建，對增江街西山涌、荔城街羅崗涌等進行水環境綜合整治。該2項規劃成果廣州市水務局進行了技術審查，但由于種種原因，至今，該2項規劃成果尚未得到批復，因此其成果也不能作為本次設計的依據，僅能作為本次設計參考。2008年，增城水利局委托廣東省水文局廣州分局，采用最新的地形和水位資料，重新確定了增江流域水面線計算邊界條件及水文組合，編制并出版了增江中下游干流設計洪潮水面線復核報告，為增城市水利工程的規劃、設計提供有關參數。廣州市水務局以“穗水規劃20088號”文關于增江中下游干流設計洪潮水面線復核報告的批復對該水面線復核報告進行了批復。2010年初，廣州市水務局組織編制了廣州市2010-2012年水利工程項目建設規劃方案（第一批），根據廣州市發展和改革委員會關于廣州市2010-2012年水利工程項目建設規劃方案（第一批）的復函（穗發改農20108號），同意增城市增江街西山河涌整治工程作為2010-2012年水利工程建設項目。1.1.3編制依據（1）水利水電工程可行性研究報告編制規程（DL5020-93）； （2）防洪標準（GB50201-94）；（3）水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL252-2000）；（4）水利工程水利計算規范（SL104-95）；（5）灌溉與排水工程設計規范（GB50288-99）；（6）堤防工程設計規范（GB50286-98）；（7）水工擋土墻設計規范（SL379-2007）；（8）水工建筑物抗震設計規范（SL203-97）；（9）水利水電工程施工組織設計規范（SL303-2004）；（10）堤防工程管理設計規范（SL171-96）；（11）水利建設項目經濟評價規范（SL72-94）；（12）增江中下游干流設計洪潮水面線復核（2008年）；（13）增城市西山河涌整治工程地質勘察報告；（14）增城市西山河涌整治工程測量資料等。1.1.4編制過程增城市增江街道辦事處于2009年10月對增城市增江街西山河涌整治工程和西山排澇泵站重建工程進行了公開招標，我公司參與投標并成為中標單位，承擔西山河涌整治工程和西山排澇泵站重建工程的勘察設計任務。隨即，我公司迅速成立了測量、勘察和設計項目組，項目組人員首先進行了現場踏勘工作、收集了相關的基礎資料、并認真聽取了建設單位對于工程現狀的建設、運行、管理和擬重建工程的意見和建議。然后，測量組完成了地形測量工作、勘察組完成了地質勘察工作。設計組按照廣州市水利工程建設項目管理程序協調會會議紀要（穗水會紀200936號）文件開始進行該工程的初步設計工作。在初步設計尚未正式上報前，廣州市人民政府辦公廳于2010年11月下發了印發廣州市本級財政性資金投資項目管理試行辦法的通知（穗府辦201083號），該辦法規定：市財政投資項目應當審批項目建議書、可行性研究報告和審查初步設計及概算；估算總投資1000萬元以下（不含1000萬元）的市財政投資項目，僅需編報項目建議書（視同可行性研究報告）；估算總投資1000萬元以上（含1000萬元）、3000萬元以下（不含3000萬元）的市財政投資項目，項目建議書與可行性研究報告可合并報批，僅需報批可行性研究報告。本項目估算總投資小于3000萬元；根據廣州市發展和改革委員會關于廣州市2010-2012年水利工程項目建設規劃方案（第一批）的復函（穗發改農20108號），該項目已列入廣州市2010-2012年水利工程規劃建設項目，視為已立項。因此，本項目不需編報項目建議書，可直接編報可行性研究報告。根據以上規定，我公司于2011年4月開始編制西山河涌整治工程可行性研究報告，歷時約6個月，形成本報告供上級有關部門審批。本報告編制過程中得到了增城市水務局、增江街道辦事處水利管理所、西山排澇泵站管理站等單位和個人的大力支持，在此表示衷心的感謝。1.2水文1.2.1自然地理概況增城市地勢北高南低，地貌分為中低山谷地、丘陵河谷平原、沖積平原三種類型，各占總面積約三分之一。境內西、北部山丘高程多在100m500m（珠基，下同）之間；中、南部崗（臺）地介于丘陵區與平原區之間，高程多在海拔50m以下，地勢平緩；南部東江北岸屬珠江三角洲沖積平原，地面高程多在海拔10m以下，地勢低洼。 西山涌是東區聯圍內的一條主要排水河涌。東區聯圍位于增江河東岸的增江街道辦事處，該堤線總長約7.4km，圍內總面積21.89km2。本工程地處增城市增江東岸沖積平原，緊鄰增江，西山涌出口位于東區聯圍1+100樁號處的西山村委旁。西山涌出口以上集雨面積10.89km2，其匯水支流呈葉脈狀分布。排澇區內原始地貌為珠江三角洲淤積、沖積平原和低山丘陵，總體地勢東高西低，地面高程介于5.5m252.0m，西南部為平原，地形平坦開闊，東部為丘陵。1.2.2水文氣象增江流域屬低緯度亞熱帶季風氣侯區，受東南亞季風影響很大，太陽輻射強，日照時數多，年平均氣溫高，濕度大，夏季高溫濕潤，冬季無嚴寒天氣，無霜期大于300天，氣候特點是炎熱多雨，長夏無冬。距工程所在地最近的氣象站為荔城站（增城站）。荔城站于1958年12月設站至今，觀測的主要項目有氣溫、蒸發、降雨、濕度、風向風力等。據該氣象站資料統計，工程所在地的主要氣象特性為： 氣溫：多年平均氣溫21.6，最高年平均氣溫22.3（1966年），最低年平均氣溫21.1（1976年）；極端最高氣溫為38.2（1980年7月10日），極端最低氣溫為-1.9（1963年1月15日）；夏季49月平均氣溫為27。降雨：多年平均降雨量為1914mm。降雨存在年內分配不均、年際變化較大的特點。降雨年內分配為：46月多季風雨，降雨量占全年的46.7%；79月多臺風雨，降雨量占全年的36.3%； 10下年3月降雨量占全年的17.0%。增城氣象站最大年降雨量為2692mm（1983年），為多年平均降雨量的1.41倍，最小年降雨量為1204mm（1963年），僅為多年平均降雨量的63%。蒸發：多年平均水面蒸發量為1172.7mm，59月蒸發量占全年蒸發量的70%。濕度：流域內水汽充沛，濕度較大，平均相對濕度達84%，極端最大相對濕度99%。風向風力：夏季多吹東南風和偏南風，冬季多吹北風和偏北風。多年平均風速2.5m/s，多年平均最大風速15m/s，極端最大風速35.4 m/s。增江流域主要的水文、水位測站有：新家埔、麒麟咀、香溪、龍門和渡頭，以上五站均為國家級水文站，由廣東省水文局管理。另外，增江增城市境內還先后設有正果、荔城、初溪、甩洲等水位站。本項目集水區內無實測洪水資料，距離項目區較近的水文站為新家埔站和麒麟咀站，較近的水位站為荔城站和初溪站。1.2.3設計洪水本項目集水區內無實測洪水資料，因此本工程的設計洪水由暴雨資料推求。1.2.3.1設計暴雨設計暴雨采用2種方法進行計算，即實測資料法和查算手冊法。實測資料法采用本流域附近的麒麟咀水文站19542009年共56年歷年最大1、6、24小時實測系列的暴雨資料進行頻率分析，并采用P型理論頻率曲線適線后，求得麒麟咀站最大1、6、24小時的設計暴雨參數。查算手冊法采用2003年編制頒布的廣東省暴雨參數等值線圖中各歷時點暴雨均值Ht、變差系數CV值和CS =3.5CV，計算設計點暴雨。經計算，由實測暴雨推求的最大24小時設計暴雨和由查算手冊求得的最大24小時設計暴雨相差7.95.0；最大6小時設計暴雨兩者相差10.26.3；最大1小時設計暴雨兩者相差11.27.5，由實測資料推求的設計暴雨都比由查算手冊的同頻率成果小，因查算手冊充分考慮了地區綜合因素，計算成果較為可靠，應用也比較廣泛，偏安全考慮，本次采用由查算手冊推求的設計點暴雨成果。由本工程集水面積F可查出各歷時的點面換算系數t，則可求得本排澇區不同頻率的最大1小時、6小時和24小時的設計面暴雨值。設計暴雨成果見表1.2-1。表1.2-1 設計暴雨成果表類別 時段最大1小時最大6小時最大24小時暴雨均值Ht（mm）60102147變差參數Cv0.40.520.49點面換算系數0.9790.9890.998P=10%Kp1.561.6841.649設計面暴雨(mm)91.63169.88241.92P=5%Kp1.8172.031.967設計面暴雨(mm)106.73204.78288.571.2.3.2設計洪水由于西山涌集雨范圍內約30%為丘陵山地，根據地形情況初擬2個排水分區方案：方案一：分區排水，高水高排方案。為減輕平原區河涌排水壓力，降低電排工程投資，將山丘區洪水高水高排入增江。由于西山涌集雨范圍內的山丘分布在河涌上游，實現高水高排則需在東部山地15m高程處開挖9.36km截洪溝以攔截山水入西山涌后直接排出增江（將西山涌兩岸大堤頂加高到1215m高程，即將現西山涌改造為高排渠）。而西山涌集雨范圍內平原地區的澇水可在現西山涌旁開挖2.13km新排渠排除（即開挖一條低排渠）。根據西山涌兩岸現狀及相關土地利用規劃，將現狀西山涌改造為高排渠和新開挖低排渠將涉及大量的征地問題，降低了土地的利用效率，不符合總體規劃的要求。此方案工程投資大，難以實施，故本次設計不予推薦。方案二：通倉排水方案（現狀排水方案）。目前澇區已形成山地洪水和平原區澇水一并進入西山涌，由西山水閘和泵站共同排出的排水系統，經過多年的運行，符合該區實際，且與增城市中心城區總體規劃相符，該方案對現狀西山涌改變較小，有利于提高土地的利用效率。綜上所述，西山涌排水不適合采用高水高排的分區方案，而西山涌現有的通倉排水方案符合本區實際，因此本次設計按現狀排水分區方案進行設計洪水計算。由于本工程排水區無洪水觀測資料，因此采用設計暴雨推求設計洪水。本工程為河道整治工程，河道出口處集雨面積較小，僅為10.89km2，因此本次設計洪水采用推理公式法（1988年修訂）及廣東省洪峰流量經驗公式法兩種方法計算，考慮到初步設計中西山涌的遠期洪水采用城市水文學法進行計算，并結合增江街土地利用總體規劃及城市發展進程，本次設計洪水計算方法增加城市水文學法進行對比。采用上述三種方法計算得到西山涌出口斷面不同頻率洪峰流量，見表1.2-2。表1.2-2 西山涌典型斷面洪峰流量成果表斷面說明集雨面積(km2)干流河長(km)坡降()經驗公式法(m3/s)推理公式(m3/s)城市水文學(m3/s)P=5%P=10%P=5%P=10%P=0.5aP=1aP=3aP=5a西山涌河口處10.895.864.9280.763.480.161.055.566.182.990.7從表1.2-2可知，經驗公式法和推理公式法的計算成果比較接近，相對差最大值僅為3.7%；推理公式法10年一遇洪峰流量與城市水文學法的P=1a計算成果接近，20年一遇洪峰流量與城市水文學法的P=3a計算成果接近。經驗公式法是利用圖解試算法及最小二乘法求解，一般適合于廣東省流域面積小于10km2的工程，同時經驗公式只能得出設計洪峰，無法計算出洪水過程線。而推理公式能較好地反映降雨過程的變化，且洪峰流量和洪水過程線的推求也是有機地結合在一起，成果較為合理，本次設計西山涌設計洪峰流量采用推理公式的計算成果。1.2.3.3施工洪水增江荔城段天然情況下枯水期水位較低，但因初溪水利樞紐工程下閘蓄水，導致閘前水位抬高。根據印發的通知,目前初溪蓄水位為6.00m，本工程出口位于增江初溪水利樞紐上游約8km，根據廣東省增城市增江河水資源綜合利用暨初溪水電站初步設計報告中回水計算成果，該段的水位比閘壩前雍高約0.015m。因此，本次設計采用6.02m作為外江施工期設計水位。由于初溪蓄水的影響，西山涌口水位也受增江蓄水位的頂托。如圍內西山涌口水位高于增江水位時，可開啟西山水閘自排，否則就需開啟泵站抽排，近期，西山涌口控制最高水位為5.80m，因此，采用5.80m作為內河施工期設計水位。由于本排澇區無枯水期實測流量資料，故本工程排澇區枯水期設計洪水流量也由設計暴雨推求。采用類比法推求得到排澇區枯水期P10和P20的設計洪水見表1.2-3。表1.2-3 枯水期設計洪水流量成果表 斷面名稱設計洪水流量（m3/s）104月103月114月113月Q10%Q20%Q10%Q20%Q10%Q20%Q10%Q20%西山涌出口25.021.019.414.722.719.514.611.11.3工程地質1.3.1工程地質勘察經過為查明工程區范圍內工程地質與水文地質條件及填筑土料的物理力學性質指標，為河涌整治工程設計和施工提供工程地質與水文地質資料以及相關巖土參數。依據本工程勘察設計招標文件，中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司進行了工程地質勘察工作。本次工作最初于2010年5月31日進場，并完成了ZK9、ZK10、ZK13、ZK14、ZK16、ZK22鉆孔的現場鉆探工作，后又于2011年5月18日進場，完成了其余11個鉆孔的現場鉆探工作，隨后轉入室內資料整理和報告編寫工作。本工程勘察現場鉆探實際完成陸上累計總進尺共369.1m。1.3.2區域地質概況區域南部為東莞斷凹盆地，由第三系紅色砂礫巖組成，上部發育有第四系濱海相沉積層，巖性以砂質粘土、淤泥質粘土、淤泥質粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂、淤泥、粉砂質淤泥和粉砂巖、粉砂質頁巖、砂巖、砂礫巖、礫巖為主；東北部為加里東構造形成的不同變質程度的變質巖，主要為片麻石英巖、混合片麻巖等；西北部以燕山中期侵入巖中粒斑狀角閃石黑云母二長花崗巖，中粒斑狀黑云母二長花崗巖，中粒斑狀黑云母花崗巖，細中粒黑云母花崗巖。該區在大地構造單元上劃為華南準地臺（一級單元）湘桂贛粵褶皺帶（二級單元）粵中坳褶束（三級單元）的中部。本區在地質史上，曾經歷過多次的構造運動。其中，燕山運動規模最大，活動性最強，而且對形成區域構造格局影響尤為深遠。此次運動的主要特點是，北東向至北北東向的斷裂規模宏大，多次大面積的酸性巖漿侵入和噴溢交替出現，以及動力變質和接觸變質作用分布普遍。構造運動形成的大斷裂，基本上控制了本地區大地構造格局，其中有些斷裂至今仍有不同程度的活動，如羅浮山大斷裂（新塘大斷裂）：正斷層，東起羅浮山南麓沿東江北岸向南西西延伸，到廟頭又突然轉向北西西方向，一直到瘦狗嶺。勘察場地位于我國華南地震區，東南沿海地震亞區，廣州陽江地震帶的北段，該區是我國南部內陸與海域交接的重要地震活動區帶之一。根據中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001），該區地震峰值加速度值為0.05g（相當地震基本烈度為度）。1.3.3工程地質條件本次勘察在場地內揭露地層主要為填筑土、第四系沖積成因(Q4al)的粉質粘土、粘土、泥炭土、粉細砂、中粗砂、礫石、礫砂，殘積(Q4el)成因的砂質粘性土及燕山期黑云母石英片巖等，依據現場鉆探成果資料，按巖土層的地質年代、成因類型及工程性質自上而下分為8個工程地質層。各巖土層物理力學性質指標詳見表1.3-1，各巖土層的滲透性、基底摩擦系數等地質參數建議值見表1.3-2。表1.3-1 各巖土層物理力學性質指標表 指 標巖土層序及名稱承載力特征值ak(KPa)壓縮摸量Es1-2(MPa)快 剪 慢 剪固 結 快 剪cq(kPa)q（O）cs(kPa)s（O）ccq(kPa)cq（O）填土(粉質粘土)854.1714.513.2 9.618.37.816.2 填筑土(砂土)1006.30021.0粉質粘土1005.0914.715.010.316.88.118.5-1泥炭土704.584.51.86.018.62.317.3-1粉細砂1108.0022.5-2中粗砂15011.5025.8-3礫質粗砂18013.6027.2淤泥質土603.055.52.54.317.83.015.2粘土1505.0714.8 13.7 4.516.512.214.8 -1粉細砂12011.0024.0-2礫砂20025.3032.5-3礫石25029.5035.0-4礫質粗砂20025.3035.0殘積土1804.528.614.3-1全風化黑云母石英片巖300-2全風化黑云母石英片巖600-3全風化黑云母石英片巖2000表1.3-2 各巖土層滲透性、基底摩擦系數等地質參數建議值表地基土層地基土質類別滲透破壞形式允 許水力比降J滲透系數（cm/s）基底摩擦系數（）坡高5m內(永久)邊坡坡率填土(砂土)管 涌0.105.3510-30.3511.50填土(粉質粘土)流 土0.306.3010-50.2512.00粉質粘土流 土0.423.2010-60.3011.25-1粉細砂管 涌0.122.3010-30.4012.00-2中粗砂管 涌0.105.8010-30.4212.00淤泥質土流 土0.305.2010-60.1812.00粘土流 土0.457.0810-70.3011.251.3.4水文地質條件本次勘察在場地內多數鉆孔中均見地下水，為潛水類型，賦存于第四系地層中。根據本次勘探成果，場地內地下水位埋藏深度為2.407.00m，地下水位標高為2.406.80m。地下水主要接受大氣降水、地表河水及增江河流補給。地下水位明顯受季節影響，一般雨季水位普遍上升，旱季下降，水位變化幅度約在0.501.50m。根據附近西山排澇泵站工程水質分析結果，按水利水電工程地質勘察規范(GB50487-2008)的規定，場地內地表河流水對混凝土具有一般酸性型弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋在干濕交替作用的環境條件下無腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性；場地內地下水對混凝土具有一般酸性型弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋在干濕交替作用的環境條件下無腐蝕性，對鋼結構具有弱腐蝕性。1.3.5天然建筑材料本工程所用天然建筑材料為土料、塊石和砼粗細骨料等。土料可利用本工程的開挖土；塊石和其他天然建筑材料的用量很小，從附近的建材市場購買即可；本工程所用砼主要采用商品砼。1.3.6結論與建議1、本工程勘察場地及附近未發現有影響場地穩定性的古河道、暗浜、古沖溝、古塘、決口口門、沙丘、溶洞、地下坑穴、埋藏谷等不良地質現象，也沒有地裂縫、滑坡體、泥石流等地質災害和不良物理地質現象及影響場地穩定的構造作用，場地是穩定的，適宜本工程的建設實施。2、本工程場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別判為類，地震動反應譜特征周期值為0.30s。本工程場地基本烈度為度，根據建筑物級別，設計烈度為度，對場地內的飽和粉砂、粉細砂和中粗砂等可不進行液化判別和處理，但場地內分布的淤泥質土屬于對震陷敏感的地層，應注意其不利影響。3、本工程場地內地表河水和地下水對混凝土均具有一般酸性型弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋在干濕交替作用的環境條件下均無腐蝕性，對鋼結構均具有弱腐蝕性。4、本工程河渠地基土中多數地段均分布有較厚的淤泥質土、淤泥等軟弱土層，容易引起渠岸邊坡開挖時滑移、塌岸等發生。5、本工程勘察場地地基土上部填土未經處理一般不宜直接作為建筑物的天然地基持力層；上部粉質粘土層可作為較小荷載建筑物的天然地基持力層；上部粉細砂、中粗砂等砂層承載力稍高，可作為較小荷載建筑物的天然地基持力層；上部淤泥質土等軟弱土層物理力學性質較差，承載力低，未經處理不宜直接作為建筑物的天然地基持力層。中部粘土、粉砂層可以作為一般建筑物基礎的一般天然地基持力層，但埋深較大；中部礫砂、礫石層及深部各風化帶基巖是建筑物各類基礎的良好地基持力層。6、本工程河涌整治主要是對河渠進行清淤、擴寬，邊坡防護、砌置擋墻等整治工作，對承載力要求不高，可考慮將填筑土層進行夯實、砂墊層等適當處理后作為地基持力層；也可以淺部粉質粘土或砂層作為天然地基持力層。對于重要的、荷載較大的橋梁等跨渠建筑物，可在建筑物的主體部位采用砼預制樁或鉆孔灌注樁基礎，以中部礫砂層、礫石層或深部各風化帶基巖作為樁端持力層，次要部位可采用天然淺基形式，以地基土上部粉質粘土或砂層為天然地基持力層。1.4工程任務和規模1.4.1項目建設的必要性及意義1.4.1.1歷史洪澇災害和水利工程現狀增江流域地形屬丘陵盆地及中、低山地形，且臨近南海，雨量充沛、洪水較為頻繁。46月為主汛期，暴雨主要是鋒面雨；79月為后汛期，暴雨多為臺風雨。最大洪水一般發生于49月，一次洪水過程一般為35天，洪水特點是水情復雜、遭遇多種。實測最大洪水發生在1959年6月，麒麟咀實測洪峰流量4180m3/s，導致增江市共124處決堤，流域內受淹農田20.3萬畝，倒塌房屋28234間，受災人口12.03萬人，淹死14人，沖毀了廣深鐵路和廣汕公路等，西山圍荔江花園段決堤；1966年洪水全市共41處決堤，受淹農田5萬畝，倒塌房屋2301間，淹死1人，陸村圍決堤；1968年洪水全市共23處決堤，淹沒農田8.2萬畝，倒塌房屋2261間，受災人口9萬人，淹死2人，陸村圍決堤。除此以外1974年、1980年、1987年等均有較大洪水發生。受暴雨和增江洪水雙重影響，西山涌排澇區低洼地在暴雨期間經常受淹，正常的工農業生產和人民生活受到嚴重影響。近年來，因初溪水利樞紐的建設運行，增江設計常水位抬高至6.0m，造成圍內澇水基本不能自排。目前，西山涌澇水僅在初溪開閘放水時方有機會自排，大多數時間均通過西山排澇泵站向外抽排。東區聯圍是增江街規模最大的堤圍，東區聯圍現有水利工程設施主要有堤圍、排澇泵站、水閘和配套內河涌。東區聯圍始建于上世紀5060年代，圍內集水面積21.89km2，堤圍總長7.4km，目前已完成達標加固，全圍干堤、水閘除西山排澇泵站外均達到100年一遇的防洪標準（新元泵站不在東區聯圍干堤上）。經實地調查，西山河涌存在以下諸多問題：（1）河道斷面不規則，寬窄不等，河槽多年未經疏浚，淤積嚴重，各種違章種植樹木及其它植物生長茂盛，縮窄了過水斷面，嚴重影響河涌過流。（2）原河道岸線極不規則，大部分河段岸線不順，既不利于行洪且不夠美觀；同時河岸堤頂高程不足、斷面單薄，不滿足防內洪的要求，需要加高加固。（3）現有跨河、穿堤建筑物大部分設計標準低、年久失修、破損嚴重，存在安全隱患，且設計斷面狹窄，不能滿足行洪要求，需拆除重建相應建筑物。（4）河堤頂路面不貫通，路面狹窄，且均為土路，嚴重制約日常管理和防汛搶險。（5）隨著城市化進程的不斷推進，低洼地越來越少，使圍內的調蓄能力下降；同時由于城市發展建設和道路改善，不透水地面面積大大增加。上述兩方面的原因，導致西山涌及兩岸地區的澇災頻繁。1.4.1.2工程建設的必要性和迫切性按照增城市“兩城兩區”建設，構建南中北三大主體功能區、實施公園化的發展戰略，西山涌排水區作為中心城區的一部分，將建設成為青山環抱、綠水繞城、百花盛開、文化繁榮、經濟發達的文化產業和國際化會議休閑城。西山涌排澇標準不足10年一遇24小時暴雨1天排干。隨著東區高科技工業園、東湖居委和西山村經濟發展，區內農田面積逐步縮小，城鎮道路面積越來越多，城鎮化程度越來越高，西山涌排水區急需按區域經濟發展要求提高排澇標準。西山涌兩岸堤防堤頂高程不足、斷面單薄，不滿足防內洪的要求，需要加高加固；且兩岸河堤極不規則，堤頂路面不貫通，既不利于行洪且不利于工程運行管理，沿河景觀雜亂無章，不夠美觀，與城市發展水平不配套，急需整治。西山涌的跨河、穿堤建筑物大部分設計標準低、年久失修、破損嚴重，存在安全隱患，且設計斷面狹窄，不能滿足行洪要求，要消除工程隱患、確保防洪安全，必須拆除重建相應的跨河穿堤建筑物。綜上所述，對西山河涌進行綜合整治是必要的，也是迫切的。1.4.2工程任務西山涌的主要任務是排澇，設計排澇面積10.89km2，通過對西山涌的整治，使其滿足區域排澇的要求，最大限度地減輕澇災損失，保障人民生命和財產安全，為該地區社會經濟和環境的可持續發展提供良好的水利基礎設施條件。由于西山涌兩岸地勢低洼，因此西山涌河堤還承擔防西山涌內洪的防洪任務。此外，根據增城市城市總體規劃（20102020）綱要，西山河涌也擔負改善水環境和營造水景觀的功能，西山河涌屬一類河涌。因此，西山河涌整治應綜合考慮排澇過流、堤岸、水環境、水景觀等功能。1.4.3河涌排澇范圍、標準和流量根據治澇設計方案，西山河涌承泄西山涌上游山丘區洪水和下游平原區澇水，因此西山河涌出口控制的范圍為10.89km2。根據廣東省水利廳廣東省防洪（潮）標準和治澇標準（試行）（粵水電總字19954號文）規定，治澇設計標準按澇區10年一遇24小時暴雨產生的徑流量，城鎮及菜地按1天排干設計，農田按3天排干設計；情況特殊的治澇對象，其治澇標準經專題論證后，經上級主管部門批準可以適當提高或降低。另根據廣東省人民政府關于廣州市防洪（潮）規劃的批復（粵府函199851號文）規定，調整完善區、重點發展區、鎮區和工業區按20年一遇24小時設計暴雨一天排干；承擔鎮（區）管轄城區及花卉菜地排澇任務的泵站，按10年一遇24小時設計暴雨，要求1天排干。結合西山排澇泵站集水面積內現狀和規劃情況，近期排澇區內受澇災的低洼地主要為菜地、魚塘。因此，近期設計排澇標準采用10年一遇24小時設計暴雨要求1天排干。遠期排澇區內的菜地、魚塘將填高發展為新的居住和公園用地，城鎮化率進一步提高，澇區將發展為人口超50萬人的大城市的一個重要組成部分。屆時，受澇災的低洼地主要為目前已經建成的水東片居住區房屋和道路。因此，遠期設計排澇標準采用20年一遇24小時設計暴雨不成災。根據以上分析，西山涌的排水區總集水面積為10.89km2，近期排澇標準為10年一遇，遠期排澇標準為20年一遇。西山涌的設計流量按相應頻率的洪峰流量確定，根據水文章節的計算，其10年一遇的洪峰流量為61.0m3/s，20年一遇的洪峰流量為80.1m3/s。1.4.4河涌兩岸河堤防洪標準西山涌一環路以下兩岸河堤主要保護西山村委的水東片區，根據2010年統計資料顯示，其防洪保護對象如下：防護面積0.11萬畝（其中耕地346.4畝、魚塘為100畝），人口5160人。防護區屬增城市中心城區的一小部分，因此按城市的重要性來看屬于一般城鎮，依據防洪標準（GB50201-94），城市防洪等級屬于等，其防洪標準應為2050年一遇；考慮到其防護的人口較小，僅約0.5萬人，因此，其防洪標準可取規范的下限，即20年一遇。防護區總人口5160人，總面積0.11萬畝（其中耕地346.4畝、魚塘為100畝），依據防洪標準（GB50201-94），按鄉村的等級來看屬于級，其防洪標準應為1020年一遇；考慮到防護區內人口密集、經濟較發達、農作物多為價值較高的經濟作物，因此，其防洪標準可取規范的上限，即20年一遇。綜合以上分析，確定西山河涌整治工程的防洪標準為20年一遇。1.4.5河涌斷面和設計水面線1.4.5.1河涌斷面設計原則和斷面型式的選擇由于西山河涌具有排洪過流，改善水環境、營造水景觀的功能，因此，河涌斷面設計應遵循以下原則：1、過水斷面滿足河道排洪過流的要求；2、河涌斷面應生態、環保，具有親水性，體現人與自然和諧相處。常用河涌整治斷面型式有：梯形、矩形和復式斷面。復式斷面河道斷面具有工程占地少，親水性和生態效果好，造價較低等優點，既能滿足河涌排洪的要求，又能充分體現生態、環保的設計原則。因此，本次設計推薦采用復式斷面的河涌斷面型式。1.4.5.2河涌控制水深西山河涌為河口有自排閘和排澇泵站控制的內河涌，其出口為增江。因此河涌過水斷面設計不但受圍內洪水和增江水位的影響，而且還與水閘和排澇泵站的運行密切相關。當外江增江水位不頂托，河涌通過近、遠期設計洪峰流量時，河涌水位應滿足控制水位的要求。根據1/10000和1/2000地形圖以及西山涌兩岸實測1/500帶狀地形圖，近期澇區90%以上地面不受澇的地面高程在6.006.10m，考慮排水渠道的水力坡降，則西山涌出口近期控制水位取5.80m；遠期澇區低洼的菜地、魚塘將填高發展為居住和公園用地，則遠期澇區90%以上地面不受澇的地面將是現在已經建成的水東片居住區房屋和道路，其高程在6.807.00m，考慮一定的安全超高和排水渠道的水力坡降，西山涌出口遠期控制水位取7.00m。西山河涌出口末端緊接西山涵閘，西山涵閘內河側底板面高程3.20m。因此，西山涌近期設計洪峰流量61.0m3/s（P10）時河道水深應小于2.60m；遠期設計洪峰流量80.1m3/s（P5）時河道水深應小于3.80m。1.4.5.3河涌斷面河涌控制水深一定的前提下，河涌過流能力與河底縱坡、河涌寬度和河涌糙率有關。復式斷面河底糙率根據經驗取0.0225，復式斷面上部斜坡（草皮護坡）糙率根據經驗取0.025，本工程復式斷面擋墻采用砼結構，其糙率根據經驗取0.017。河底縱坡與河道設計流速直接相關，河道設計流速應滿足設計流量時河床不沖不淤的條件。根據地質勘察資料，本工程河床土質基本為粉質粘土層，根據水力計算手冊（2006年第二版），考慮水力半徑的修正，河道不沖流速按1.50m/s控制；河道的不淤流速取為0.30m/s。綜合以上分析，分別選取河底縱坡為0.30、0.35、0.40試算，計算結果表明河底縱坡為0.35時河道流速可滿足不沖要求。根據初選的河底縱坡0.35，按近、遠期設計流量和控制水位要求，經計算，河涌寬度為17.0m，通過近期設計流量61.0m3/s時，水深為2.58m，小于2.60m；通過遠期設計流量80.1m3/s時，水深為3.17m，小于3.80m。說明河涌底寬為17.0m既滿足近期排水要求，也滿足遠期排水要求。1.4.5.4河涌設計水面線由于西山河涌出口建有自排水閘和排澇泵站，其出口水位既受增江水位的影響，又與自排水閘和泵站的調度運行有關。西山河涌設計水面線均按2種工況考慮。1）外江水位不頂托工況設計水面線當增江水位不頂托，河涌來水完全由水閘自排，此時按照明渠均勻流公式推算河涌通過近、遠期設計洪峰流量時的設計水面線。經計算，外江水位不頂托工況設計水面線成果見表1.4-1。表1.4-1 外江水位不頂托工況設計水面線表流量（m3/s）樁號0+0000+1000+2000+3000+4000+5000+6000+7000+8000+900Q=61.0水位（m）5.785.825.855.895.925.965.996.036.066.10Q=80.1水位（m）6.376.416.446.486.516.556.586.626.656.692）外江水位頂托工況設計水面線當增江水位頂托，河涌來水先由泵站抽排，由于西山排澇泵站重建后的排澇標準為20年一遇24小時設計暴雨不成災，沒有達到排除澇區洪峰的要求，因此，泵站排澇過程中內河水位仍會上升。當內河水位高于增江水位時，停止抽排，開啟西山涵閘自流排水，直至內河水位回落到低于增江水位；洪峰過后，當內河水位又低于增江水位但高于圍內正常控制水位時，再開啟泵站機組排澇，直至澇水排除為止。經調蓄計算，外江水位頂托、圍內20年一遇洪水與外江5年一遇洪水峰峰遭遇時，內河最高水位為6.97m，相應流量為59.98m3/s。以該水位、流量為基礎，按照選定的河涌縱橫斷面，用天然河道恒定均勻流的公式推算外江水位頂托工況設計水面線成果見表1.4-2。表1.4-2 外江水位頂托工況設計水面線表流量（m3/s）樁號0+0000+1000+2000+3000+4000+5000+6000+7000+8000+900Q=61.0水位（m）6.976.986.997.007.017.027.047.057.067.073）設計水面線結果分析及選用由以上計算結果可知，河涌整治后外江水位頂托工況水面線均比外江水位不頂托工況水面線高，因此，最終采用的河涌設計水面線取外江水位頂托工況水面線，詳見表1.4-2。1.4.6兩岸設計堤頂高程選取樁號0+000和0+900進行堤頂高程計算，經計算，允許越浪堤頂超高要求為0.56m，不允許越浪堤頂超高要求為0.940.95m，考慮到本河道堤防為內河堤防，風浪作用不大，現狀堤頂高程多在7.07.5m之間，為盡量減小堤頂高程，本次設計按允許越浪考慮。根據水面線計算成果，本次整治段設計水面線為6.977.07m，因此，計算堤頂高程應為7.537.63m。由于本次整治段河道總長不長且水面線相差不大，考慮預留一定的沉降，最終設計河堤頂高程統一取7.85m。1.5工程選址、工程總布置及主要建筑物1.5.1工程等別和標準西山河涌整治工程設計洪水標準為20年一遇，依據堤防設計規范（GB50286-98），確定西山河涌整治工程堤防和相應穿堤建筑物級別為4級。根據中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001），工程所在地地震動峰值加速度為0.05g（相當于地震基本烈度為6度），本工程主要建筑物為3級建筑物，根據水工建筑物抗震設計規范（SL203-97），其工程抗震設防類別為丙類，應采用地震基本烈度作為設防烈度。因此，本工程抗震烈度為6度，建筑物可不進行抗