一条防洪堤坝，其横断面是梯形，上底宽a米，下底宽（a+2b）米，坝高$\frac{1}{2}a$米．
（1）求防洪堤坝的横断面积；
（2）如果防洪堤坝长100米，那么这段防洪堤坝的体积是多少立方米？
试题及解析
学段：初中
学科：数学
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一条防洪堤坝，其横断面是梯形，上底宽a米，下底宽（a+2b）米，坝高$\frac{1}{2}a$米．
（1）求防洪堤坝的横断面积；
（2）如果防洪堤坝长100米，那么这段防洪堤坝的体积是多少立方米？
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解：（1）防洪堤坝的横断面积S=$\frac{1}{2}$[a+（a+2b）]&$\frac{1}{2}$a
=$\frac{1}{4}$a（2a+2b）
=$\frac{1}{2}$a
2+$\frac{1}{2}$ab．
故防洪堤坝的横断面积为（$\frac{1}{2}$a
2+$\frac{1}{2}$ab）平方米；
（2）堤坝的体积V=Sh=（$\frac{1}{2}$a
2+$\frac{1}{2}$ab）&100=50a
故这段防洪堤坝的体积是（50a
2+50ab）立方米．
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本题主要考查了梯形的面积公式及堤坝的体积=梯形面积&长度，熟练掌握单项式乘多项式的运算法则是解题的关键．
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际下防洪堤工程初设
★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★参加编制人员核 审 校 编定：黄宝明 查：张志勤 核：周国泰 制：周国泰 任 荣 律德明★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★目录1. 综合说明...............
...................................................................................... 1 1.1. 概述 ................................................................................................ 1 1.2. 水文 ................................................................................................ 2 1.3. 工程地质 ........................................................................................ 3 1.4. 工程任务和规模 ............................................................................ 4 1.5. 工程布置及主要建筑物 ................................................................ 5 1.6. 施工组织设计 ................................................................................ 7 1.7. 工程占地及拆迁 ............................................................................ 8 1.8. 环境保护及水土保持设计 ............................................................ 8 1.9. 工程建设与管理 ............................................................................ 8 1.10. 设计概算 ...................................................................................... 9 1.11. 经济评价 ...................................................................................... 9 1.12. 工程特性表 .................................................................................. 9 2. 水文分析计算............................................................................................11 2.1. 水文基本资料 ...............................................................................11 2.2. 设计洪水计算 ...............................................................................11 2.3. 施工洪水计算 .............................................................................. 15 2.4. 内涝情况 ...................................................................................... 15 3. 工程地质................................................................................................... 16 3.1. 概况 .............................................................................................. 16 3.2. 区域地质概况 .............................................................................. 16 3.3. 工程地质评价 .............................................................................. 17 3.4. 天然建筑材料 .............................................................................. 17★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★4. 工程任务和规模....................................................................................... 18 4.1. 设计规范 ...................................................................................... 18 4.2. 项目建设的必要性 ...................................................................... 18 4.3. 设计范围、标准 .......................................................................... 19 4.4. 河道与堤防 .................................................................................. 19 4.5. 水面线推算 .................................................................................. 20 4.6. 堤顶高程计算 .............................................................................. 23 4.7 壅水分析 ....................................................................................... 25 5. 工程布置及主要建筑物 .......................................................................... 26 5.1. 设计依据 ...................................................................................... 26 5.2. 工程布置及建筑物设计 .............................................................. 26 6. 施工组织设计........................................................................................... 32 6.1. 施工条件 ...................................................................................... 32 6.2. 自然条件 ...................................................................................... 32 6.3. 施工导流 ...................................................................................... 32 6.4. 堤防工程施工 .............................................................................. 33 6.5. 施工交通、水电、生活区及仓库 .............................................. 33 6.6. 施工工期 ...................................................................................... 33 7. 工程占地及拆迁....................................................................................... 34 7.1. 占地范围 ...................................................................................... 34 7.2. 占地补偿费用 .............................................................................. 34 8. 环境保护及水土保持设计 ...................................................................... 35 8.1. 环境状况 ...................................................................................... 35 8.2. 环境影响评价 .............................................................................. 35★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★8.3. 水土保持设计 .............................................................................. 36 8.4. 环境保护及水土保持投资概算 .................................................. 36 9. 工程建设与管理....................................................................................... 37 9.1. 工程实施管理 .............................................................................. 37 9.2. 建后管理 ...................................................................................... 37 10. 设计概算 ................................................................................................ 38 10.1. 编制依据 .................................................................................... 38 10.2. 基础单价及费率 ........................................................................ 38 10.3. 工程总投资 ................................................................................ 40 10.4. 附表 ............................................................................................ 40 11. 经济评价................................................................................................. 48 11.1. 工程投资及费用 ........................................................................ 48 11.2. 效益估算 .................................................................................... 48 11.3. 国民经济评价 ............................................................................ 48 11.4. 综合评价 .................................................................................... 48 附图： 1、GTJX-文-01：斌溪流域水系分布图 2、GTJX-文-02：设计洪水过程线 3、GTJX-文-03：P=10%设计水面线 4、GTJX-水工-01：堤线平面布置图 5、GTJX-水工-02：防洪堤纵断面图 6、GTJX-水工-03：防洪堤横断面图(1/3) 7、GTJX-水工-04：防洪堤横断面图(2/3) 8、GTJX-水工-05：防洪堤横断面图(3/3) 9、GTJX-水工-06：拦水坝修复及围堰断面图★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★1.1.1. 概述 1.1.1. 项目区社会经济情况综合说明大甲镇位于古田县东部，界于东经 119 度 17 分，北纬 26 度 38 分， 属于山区丘陵地带，一般海拔高程在 450～800m 之间。 随着大甲镇外向型产业的不断发展壮大，镇里经济也走上了良性循 环的轨道，如 2008 年全镇工农业总产值中，约有 4200 万来自出口贸易 的外汇收入。社会经济的发展极大地推动了大甲的新农村建设进程，昔 日的省定贫困乡，现在现在发生了很大的变化，素有“古田西伯利亚” 之称的大甲镇终于和其他乡镇一样站在了新农村建设的同一起跑线。 1.1.2. 项目建设目的 际下村距大甲镇约 2km，处于虎贝暴雨中心,常有暴雨降临，造成洪 涝灾害。加上上游大甲工业集中区建设产生的泥砂造成的淤积，使村庄 河道行洪能力受到严重影响。 为了确保防洪安全，必须尽快采取措施预防洪涝灾害的发生。2013 年 8 月受古田县大甲镇人民政府的委托，我公司承担大甲际下防洪堤工 程初步设计任务，并编写本初设报告。 1.1.3. 项目建设的必要性和可行性 大甲镇靠近宁德蕉城区，际下村位于大甲镇东部，工业集中区下游， 距镇政府所在地 2 公里。 全村户籍人口 605 人， 总户数 187 户， 面积 4380 亩，其中耕地 780 亩，园地 500 亩，林地 3100 亩。 际下村处于虎贝暴雨中心。暴雨多集中在 8～9 月，其次是 6 月，受 台风及雷阵雨的影响，台风过后，均易产生暴雨，造成洪涝灾害。 1★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★村内河道由北向南穿村而过，河道坡降小，宽度小，且受工业区建 设下泄泥砂的影响，一旦遇到暴雨或台风等极端天气，村上游大片农田 被冲毁，河床堆积，常常形成洪涝灾害，严重影响村民的正常生产和生 活。 为此，村民迫切要求上级领导以及主管部门及时地给予整治。工程 实施后村内低洼地带将有 7 幢房子（一幢砖混结构、一幢砖木结构、5 幢土木结构） 、41 人直接受益，解除房屋因大雨冲毁而倒塌，人员被冲 危险，并可新增加 50 亩农田的灌溉。 此外，该项目总投资 148.7 万元，属地方水利工程项目，由大甲工 业区财政投入，不属于国家宏观经济范围，不涉及国家经济安全。 综上所述，际下村防洪堤工程的实施是必要和可行的。 1.2. 水文 1.2.1. 设计标准 该防洪堤工程建设地点位于大甲镇工业园区延伸段，根据《防洪标 准》 （GB50201-94）和《堤防工程设计规范》 （GB）规定，本 河堤工程等级为Ⅴ等，主要建筑物级别为 5 级，防洪标准为 10～20 年一 遇，根据《古田县里洋溪、斌溪(古田境内)流域综合规划报告》大甲一般 村落的防洪标准为 10 年一遇。故本初设的标准采用 10 年一遇。 1.2.2. 设计洪水计算 由于流域内无实测暴雨、洪水资料，工程区河段以上流域面积 4.16km2(小于 10km2)， 因此洪水计算采用①推理公式法(沿海区)和②华东 地区特小流域推理公式法。2★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★工程区河段洪水计算成果汇总表 表 1-1斌溪流域水系分布图由上表可知推理公式法和华东地区特小流域推理公式法，2 种方法 计算的成果很接近，洪峰流量相差 1.1%。 推理公式法较适用于集雨面积小于 200km2 以下的小流域， 而华东特 小流域推理公式法法比较适用于集雨面积小于 30km2（特别是 F&10km2） 的特小流域洪水计算， 由于本流域面积较小仅 4.16km2， 所以本初设推荐 采用华东特小流域法的成果，即 10 年一遇洪峰流量 56.12m3/s。 1.2.3. 施工洪水计算 该防洪堤工程施工围堰为临时工程，建筑物级别为五级，按照《水 利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338－89)规定，施工洪水标准采用 保证率P＝33.3％，施工围堰时段取为11～2月。施工洪水采用水文比拟 法推求，即用达才水文站年各种时段月最大洪峰流量进行频 率计算，获得相应的洪峰流量，再通过面积比指数加以修正，来推求工 程区施工围堰期洪水流量。经频率计算，际下防洪堤工程施工期11～2 月设计施工洪水成果为1.9m3/s。 1.3. 工程地质 大甲镇际下村防洪堤工程所在河段长度 280m，宽度 5~9m 由于工程 规模微小且工期紧，工程地质勘察工作主要依靠实地勘查、探访及收集 临近工程及建筑物地质资料等方法进行。 3★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★1.3.1. 区域地质概况 际下村防洪堤工程位于福建一级地质构造单元闽东火山断拗带的东 北部，燕山中一晚期以来，经历了多期、多阶段的构造变动，最终形成 了以小规模、分布零星的北北东―北东向、近东西和北西向断层为主， 大型节理及节理密集带较为发育的构造骨架。区域不但火山岩分布广 泛 ，而且侵入岩十分发育，构造体系主要为新华夏系构造、东西向构造 和南北向构造等三种，其中新华夏构造为主体构造。拟建工程区未发现 对工程安全有明显影响的活动性断裂、区域地质构造通过。 1.3.2. 工程地质评价 际下村防洪堤工程涉及仅 280m 左右的河段，项目区范围较小，工 程地质条件基本相同， 基础大部分为砂卵石层夹少量中粗砂及砂质粘土， 局部为中细砂层夹少量卵砾石和砂质粘土，其地基承载力能满足防洪堤 砌筑要求。施工中如出现地质情况变化，应及时通知设计单位做调整。 1.3.3. 天然建筑材料 根据调查及现场了解， 场地附近条石、 块石与碎石料缺乏， 需从 5km 外料场购买。 但工程所在的河道砂料蓄量和质量可以满足工程建设需要， 因此砂料可以从河道中采集使用。 1.4. 工程任务和规模 本次河道防洪堤工程实施的范围为古田县大甲 际下防洪堤桩号 0+000～0+281，河道两岸均采用 M10 浆砌条石和 C15 埋石砼，河道整 治长度 281m，堤长 517m（其中左岸 281m，右岸 236m） 。工程总工期为 4 个月，工程静态总投资为 148.7 元。4★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★1.5. 工程布置及主要建筑物 1.5.1. 工程布置及建筑物设计 （1）堤距及堤线布置 堤距选择：经计算，本河段堤距以 8～12m 为宜，由于堤线摆动小， 河宽度小，堤距不再作方案比选。 堤线布置：本工程河段两岸为际下村，河道坡降小，宽度小，根据 实际地形、河势，按堤线布置原则布置堤线，堤线在确保行洪断面的情 况下，兼顾左岸已建防洪堤，维持原河岸，就局部堤线作调整。 际下村防洪堤工程主要由基础、 挡墙等组成。 基础采用 C20 砼浇筑， 挡墙外壳为 M10 浆砌条石、内腹为 C15 埋石砼浇筑，为重力式挡土墙。 左岸堤：桩号左 0+000～0+236m，长 236m，为旧堤加固加高段， 堤线沿原河道岸边布置。左 0+236～0+281m，长 45m，为新建堤段。 右岸堤：桩号右 0+000～0+236m，长 236m，为新建堤段，堤线沿 原河道岸边拓宽布置。右 0+236～0+281m，长 45m，为原岩基段，不必 修建。堤线布置详见初设图 GTJX-水工-01。 1.5.2. 堤型及断面设计 1、堤型选择：本工程河段两岸为际下村，河两岸房屋密集、河道较 窄，确定防洪堤采用重力式防洪堤 2、断面设计： ①堤顶高程 由第四章计算并综合考虑，本段防洪堤堤顶高程为 525.55m～ 523.70m。 ②堤身结构及稳定、应力计算 本工程重力式防洪堤采用的是重力式挡墙型式， 堤身材料： 壳为 M10 5★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★浆砌条石，腹为 C15 埋石砼。墙顶宽 0.6m，迎水面 1:0.2，背坡比 1:0.2， 墙背回填筑砂卵石。重力式堤建在密实砂卵石层或基岩上，堤基位于冲 刷深度下 0.5m。取代表性断面计算其稳定及基底应力。 稳定及基底应力计算成果表抗滑 堤段性质 计算工况 Kc 正常运行① 新建挡墙 正常运行② （高 3.0m） 非常运行 正常运行① 旧挡墙加固 正常运行② （高 3.0m） 非常运行 1.38 3.05 69.44 40.75 1.70 1.80 4.65 68.29 64.24 1.06 1.37 1.70 2.75 2.05 76.11 53.20 34.63 36.31 2.20 1.46 1.87 4.17 73.58 58.70 1.25 1.75 Ko 1.78 σ max 58.08 σ min 33.55 σ max/σ min 1.73 抗倾 墙底应力(KPa)计算结果表明，在各工况下，挡墙的抗滑、抗倾稳定安全系数均大 于规范规定值，基底应力小于规范值，稳定满足要求。 1.5.3. 灌溉拦水坝修复 灌溉拦水坝位于防洪堤桩号 0+0281m 处，坝高 1.5m，坝长 18m，坝 型为重力式，外壳为 M10 浆砌条石，内腹为 C15 埋石砼。因洪水淹没上 游房屋，河床右岸 10m 长度现已拆除过洪。为保证下游农田灌溉，结合 本次防洪堤工程建设，拟按原断面修复拦水坝，并在左右岸坝肩基岩设 置 非 溢 流 段 。 正 常 高 水 位 521.5m 保 持 不 变 ， 设 计 洪 水 位 (P ＝ 10％)523.14m，坝顶高程 523.7m，坝底高程 520.0m，坝顶长 20m，溢流 段坝高 1.5m，堰面采用实用堰，堰宽 15m。坝壳采用 M10 浆砌条石， 坝腹为 C15 埋石砼。 稳定复核：对最危险工况进行复核计算（正常水位 521.5m)，主要荷 6★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★载为自重、静水压力、扬压力。经计算抗滑安全系数 Kc=1.91&1.05，抗 倾覆安全系数 Ko=2.64，基底应力σ max=74.24KPa，σ min=33.59KPa， 计算结果满足要求。 1.6. 施工组织设计 1.6.1. 施工条件 本工程位于古田县大甲际下村，道路畅通，工程对外交通十分便利， 可保证各种建筑材料及建筑设备的方便运输。 根据调查及现场了解，场地附近条石、块石、碎石及砂料缺乏，需 从 5km 外料场购买。堤后回填砂性土、砂卵石可以满足工程建设需要。 1.6.2. 施工导流 堤防施工地段可分段同时进行施工，工期相对较短，施工洪水标准 采用保证率 P＝33.3％，考虑到工程砌体较少，施工围堰时段取为 11～2 月。大部分堤段的防洪堤施工不需要设围堰，但局部堤段河床较深，部 分堤段应设填土围堰。 施工围堰：采用围堰封闭无水施工，利用现场清淤挖掘机开挖的土 石方做成土围堰。围堰坡比 1:0.75，顶宽 1.0 米，底宽 3.25 米，高度 1.5 米。围堰拆除时采用 1m3 反铲挖掘机后退开挖，并配 10t 自卸汽车运往 弃渣场。 1.6.3. 堤防工程施工 堤防工程采用逐段施工，先进行基础土方开挖及处理，C20 砼护底、 护坡挡墙、墙后回填砂性土、砂卵石。 河道开挖主要采用 1m3 反铲挖掘机挖掘，少部分采用人工开挖，部 分就近临时堆放，用于堤基础回填和墙夯填，余料装 5t 自卸汽车运往当 7★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★地土地及环保部门审批确定的弃渣场。护坡挡墙采用人工砌筑，手推车 运预制块入仓，人工扛抬就位，水泥砂浆采用 0.4m3 移动式砼搅拌机制 备，手推车运输，人工洒水养护。 1.6.4. 施工工期 本工程安排今年 10 月初开工，至第二年 3 月底全部完工，总工期为 4 个月。 1.7. 工程占地及拆迁根据防洪堤堤线布置，本工程占用土地 2.2 亩（其中耕地 0.9 亩，河 滩地 1.3 亩） ，工程临时施工占地 2 亩，本工程无拆迁。本次编制占地补 偿费用 4.0 万元。 1.8. 环境保护及水土保持设计本工程环境保护和水土保持投资共计 2.0 万元，其中环境保护投资 0.5 万元，水土保持投资 1.5 万元。 1.9. 工程建设与管理整个项目在实施过程中要实行业主负责制，要严格把质量关，实施 的每个项目，都要建立责任制，按业主负责、施工保证、政府监督的要 求明确责任，分级负责，划分事权，建立起完善的质量管理体系，保质 保量完成任务。 本项目应由业主全面负责建设、管理、维护等工作。在建设期间， 为了能保质保量的完成施工任务，还要专门成立由业主单位组织专职人 员组成的工程指挥部，工程指挥部全面管理、协调本工程的施工，使工 程尽早达标，充分发挥应有的经济效益和社会效益。 建议本工程建成后由大甲镇际下村负责工程运行管理。 8★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★1.10. 设计概算 本工程总投资 148.70 万元，其中建筑工程投资 109.86 万元，临时 工程投资 6.65 万元，独立费用为 19.39 万元，基本预备费 6.80 万元， 拆迁占地补偿安置费、水土保持与环境保护专项费 6.0 万元。 1.11. 经济评价 本项目的经济内部收益率 12.6%，高于社会折现率 12%；经济净现 值为 4.72 万元，大于零；经济效益费用比为 1.04 大于 1，经济评价指标 满足规范要求，因此，本项目在经济上是合理可行的，对减少洪涝灾害 提高农民收入，促进当地经济发展有着重大意义。 1.12. 工程特性表9★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★工程特性表序号 一 1 2 3 4 5 二 1 2 3 4 5 6 三 1 2 3 4 5 6 7 项目 水文特征 年平均降雨量 设计河道行洪宽度 流域面积 防洪标准 设计洪水流量 建筑物特性 整治河道总长 堤防断面型式 堤总长度 设计河道行洪宽度 堤顶安全超高 堤顶（墙）高程 主要工程数量 开挖土石方 回填土方 C20 砼基础 M10 浆砌条石 C15 埋石砼 C20 砼压顶 河道清淤 万 m? 万 m? m? m? m? m? m? 8
1400 m m m m m 281 重力式挡墙 517 8-12 0.50 525.55~523.70 m3/s mm m Km2
4.16 10 年一遇 56.12 单位 数量 备注10★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★2.2.1. 水文基本资料水文分析计算本工程所在河流属于斌溪（古田境内）流域二级小支流。斌溪发源 于宁德钟洋村上村，流经宁德钟洋、大甲国本、罗源排头、斌溪，在罗 源县后宦村汇入霍口溪，斌溪在古田境内总流域面积 137.8km2，古田境 内主河道长 13.6km，坡降 70.6‰。斌溪古田境内主要由毗源、前桃、溪 门里三条支流。 斌溪（古田境内）流域包括古田县的杉洋镇的叶洋、康 宁洋、大甲乡等 19 个行政村，人口 23503 人，预测 2010 年人口 24168 人， 2020 年人口 25914 人， 工农业总产值达 1.94 亿元， 人均年收入 5458 元，境内群山连绵，丘陵起伏，林业资源非常丰富。 斌溪（古田境内）流域属中亚热带季风气候，邻近北回归线，具有 夏长冬短，春秋对峙，雨季、旱季分明，夏秋旱常遇和海洋大陆气候兼 并的特色，地势起伏，山丘连绵，海拔高程在 520～1232m 之间，年平均 气温 15.8℃，历年极端最高气温 38℃，极端最低气温－6℃。全年降雨 主要集中在 3～9 月份，占全年 82％左右；10～2 月份一般为旱季，降 雨量占全年的 18％；据气象部门实测年平均风速为 2.6m/s，最大风速 28m/s。 际下防洪堤工程区域属斌溪流域二级小支流,流域内无实测完整水 文径流资料，查 1998 年 2 月《福建省宁德地区水资源图集》 ，该工程区 域以上流域中心多年平均径流深 1356mm，年径流变差系数 Cv=0.30，流 域中心多年平均降雨量 1948mm。 2.2. 设计洪水计算 2.2.1. 设计标准 该防洪堤工程建设地点位于大甲镇工业园区延伸段，根据《防洪标 11★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★准》 （GB50201-94）和《堤防工程设计规范》 （GB）规定，本 河堤工程等级为Ⅴ等，主要建筑物级别为 5 级，防洪标准为 10～20 年一 遇，根据《古田县里洋溪、斌溪(古田境内)流域综合规划报告》大甲一般 村落的防洪标准为 10 年一遇。故本初设的标准采用 10 年一遇。 2.2.2. 洪水特性 本地区的洪水由暴雨产生，由于工程区域集水面积较小，河床坡度 较陡，河道长度较短，故洪水特性与暴雨特性极其相似，其洪峰流量取 决于短历时暴雨的强度，短历时的局部暴雨亦可形成小流域的大洪水。 工程区的大洪水一般为单峰,一次洪水过程在 1 天以内。 2.2.3. 河道特征值 根据 1:10000 地形图测算， 工程区河段以上流域集雨面积为 4.16km2， 同时从图上量得工程以上河流长度 3.66km，经计算，河道平均坡降 92.7‰。河道特征值计算见表 2-1。河道特征值计算表（黄零） 表 2-1历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%)35 81.5310 65.9 3.320 49.9 2.533.3 37.5 1.950 26.8 1.375 15 0.790 8.5 0.4达才站洪峰(m /s) T下防洪堤施工期洪峰(m /s)4.02.2.4. 设计洪水计算 （一）洪水计算方法 由于流域内无实测暴雨、洪水资料，工程区河段以上流域面积 4.16km2(小于 10km2)， 因此洪水计算采用①推理公式法(沿海区)和②华东 地区特小流域推理公式法。12★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★（二）设计洪水计算 工程区河段以上集雨面积 4.16km2，主河道长 3.66km，河道平均坡 降为 92.7‰。 (1)推理公式法(沿海区) 查 2004 年《宁德市暴雨等值线图集》 ，工程区河段暴雨参数，见下 表。暴雨参数表 表 2-2历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 5 81.5 4.0 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.4达才站洪峰(m3/s) T下防洪堤施工期洪峰(m3/s)各历时降雨量 表 2-3历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 5 81.5 4.0 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.4达才站洪峰(m3/s) T下防洪堤施工期洪峰(m3/s)推理公式法洪峰流量成果(沿海区) 表 2-4历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 5 81.5 4.0 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.4达才站洪峰(m3/s) T下防洪堤施工期洪峰(m3/s)(2)华东地区特小流域推理公式法 华东地区特小流域推理公式法采用的暴雨参数和各历时降雨量与上 表 2-2、表 2-3 相同；本工程区河段上游以稠密的竹林和混交林为主，河 道两岸杂草丛生，并有少量农田，m 值取Ⅱ-2 类区，J=0.0927,θ =8.087， m=0.4909。经计算成果如下：13★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★特小流域法洪峰流量计算成果 表 2-5历 年 1 1 ～ 2 月 份 最 大 洪 峰 流 量 频 率 频 率3( % )5 81.5 4.010 65.9 3.320 49.9 2.533.3 37.5 1.950 26.8 1.375 15 0.790 8.5 0.4达 才 站 洪 峰/s) ( m T下防洪堤施工期洪峰(m3/s)2.2.5. 洪水成果比较 （一）洪水成果比较工程区河段洪水计算成果汇总表 表 2-6历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 达才站洪峰(m3/s) 5 81.5 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.4T下防洪堤施工期洪峰(m3/s) 4.0（二）洪峰流量成果合理性分析 洪峰流量计算采用推理公式法和华东地区特小流域推理公式法，2 种方法计算的成果很接近，洪峰流量相差 1.1%。 推理公式法较适用于集雨面积小于 200km2 以下的小流域， 而华东特 小流域推理公式法法比较适用于集雨面积小于 30km2（特别是 F&10km2） 的特小流域洪水计算， 由于本流域面积较小仅 4.16km2， 所以本初设推荐 采用华东特小流域法的成果，即 10 年一遇洪峰流量 56.12m3/s。 （三）设计洪水过程线 工程区河段缺乏历年历次洪量的实测资料，本次复核依据《福建省 产汇流计算方法》 ，以 24 小时设计暴雨不扣损失计算洪水总量，设计暴 雨过程由地表洪水过程与地下洪水过程叠加而成。地表洪水过程采用我 省中小流域概化过程线推算，地下洪水过程按等腰三角形分配。 14★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★设计洪水过程线(P=5%) 表 2-7历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 达才站洪峰(m3/s) T下防洪堤施工期洪峰(m3/s) 5 81.5 4.0 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.42.3. 施工洪水计算 该防洪堤工程施工围堰为临时工程，建筑物级别为五级，按照《水 利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338－89)规定，施工洪水标准采用 保证率P＝33.3％，考虑到工程砌体较少，施工围堰时段取为11～2月。 施工洪水采用水文比拟法推求，即用达才水文站年各种时段 月最大洪峰流量进行频率计算，获得相应的洪峰流量，再通过面积比指 数加以修正，来推求工程区施工围堰期洪水流量。地区洪峰流量均值递 减综合指数取为0.72，成果见下页表2-8。 经计算，际下防洪堤工程施工期11～2月设计洪水成果为1.9m3/s。分期洪水成果表 表2-8历年11～2月份最大洪峰流量频率 频 率 (%) 5 81.5 4.0 10 65.9 3.3 20 49.9 2.5 33.3 37.5 1.9 50 26.8 1.3 75 15 0.7 90 8.5 0.4单位：m /s3达才站洪峰(m3/s) T下防洪堤施工期洪峰(m3/s)2.4.内涝情况际下防洪堤工程所在河段无支流汇入，民房基本上都布置在际下溪 河道两岸，村落两侧山破下泄的流量较小，可通过村内水沟排入下游河 道，村落基本不存在内涝情况。 15★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★3.3.1. 概况工程地质大甲镇际下村防洪堤工程所在河段长度约 280m，宽度 5~9m 由于工 程规模微小且工期紧，工程地质勘察工作主要依靠实地勘查、探访及收 集临近工程及建筑物地质资料等方法进行。 3.2. 区域地质概况 际下村防洪堤工程位于福建一级地质构造单元闽东火山断拗带的东 北部，燕山中一晚期以来，经历了多期、多阶段的构造变动，最终形成 了以小规模、分布零星的北北东―北东向、近东西和北西向断层为主， 大型节理及节理密集带较为发育的构造骨架。区域不但火山岩分布广 泛 ，而且侵入岩十分发育，构造体系主要为新华夏系构造、东西向构造 和南北向构造等三种，其中新华夏构造为主体构造。拟建工程区未发现 对工程安全有明显影响的活动性断裂、区域地质构造通过。 根据&建筑抗震设计规范&（GB5）附录 A 有关规定：宁 德市抗震设防烈度为 6 度。 际下村防洪堤工程所在区域的主要地层从上到下分别存在耕植土、 冲积洪积层、残积层及基岩。 耕植土：灰色，厚度 0.35~0.50m 左右主要成份为粘粒，粉粒、中砂 等，含湿、软可塑。 冲积洪积层：厚度 0.5~1.5m 左右，褐黄色，中细砂中夹有砾、卵石， 并含有不均匀泥质。 残积层：呈灰黄、灰白色，原岩矿物排列可辩，但内在结构已破坏， 表层较软、饱和、可塑，深处土质较硬。 基岩：主要为熔凝灰岩，呈灰白色，质地致密，石质坚硬。 16★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★3.3. 工程地质评价 际下村防洪堤工程涉及仅 280m 左右的河段，项目区范围较小，工 程地质条件基本相同， 基础大部分为砂卵石层夹少量中粗砂及砂质粘土， 局部为中细砂层夹少量卵砾石和砂质粘土，其地基承载力能满足防洪堤 砌筑要求。施工中如出现地质情况变化，应及时通知设计单位做调整。 3.4. 天然建筑材料 根据调查及现场了解，场地附近条石、块石、碎石及砂料缺乏，需 从 5km 外料场购买。堤后回填砂性土、砂卵石可以满足工程建设需要。17★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★4.4.1. 设计规范工程任务和规模1、 《防洪标准》(GB50201-94)； 2、 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （SL252-2000） ； 3、 《堤防工程设计规范》(GB )； 4、 《水利水电工程设计洪水计算规范》 （SL44－93） ； 5、 《水工建筑物荷载设计规范》(DL)； 6、 《建筑地基基础设计规范》(GB)； 7、 《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)； 8、 《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)； 9、 《水利水电工程设计工程量计算规范》(SL328-2005)； 10、 《水利水电工程初步设计报告编制规程》 （DL5021－93） ； 4.2. 项目建设的必要性 大甲镇靠近宁德蕉城区，际下村位于大甲镇东部，工业集中区下游， 距镇政府所在地 2 公里。 全村户籍人口 605 人， 总户数 187 户， 面积 4380 亩，其中耕地 780 亩，园地 500 亩，林地 3100 亩。 际下村内河道由北向南穿村而过，河道坡降小，宽度小，且受工业 区建设下泄泥砂的影响，一旦遇到暴雨或台风等极端天气，村上游大片 农田被冲毁，河床堆积，常常形成洪涝灾害，严重影响村民的正常生产 和生活。为此，村民迫切要求上级领导以及主管部门及时地给予整治。 工程实施后村内低洼地带将有 7 幢房子（一幢砖混结构、一幢砖木 结构、5 幢土木结构） 、41 人直接受益，解除房屋因大雨冲毁而倒塌，人 员被冲危险，并可新增加 50 亩农田的灌溉。 综上所述，际下村防洪堤工程的实施尤为迫切。 18★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★4.3. 设计范围、标准 4.3.1. 设计范围 本次河道防洪堤工程实施的范围为古田县大甲 际下防洪堤桩号 0+000～0+281，河长 281m，堤长 517m（其中左岸 281m，右岸 236m） 。 4.3.2. 设计标准 该防洪堤工程建设地点位于大甲镇工业园区延伸段，根据《防洪标 准》 （GB50201-94）和《堤防工程设计规范》 （GB3）规定， 防护区人口小于 20 万人，防护区耕地面积小于 30 万亩，工程等级为Ⅴ 级，防洪标准为 10～20 年一遇，根据《古田县里洋溪、斌溪(古田境内) 流域综合规划报告》大甲一般村落的防洪标准为 10 年一遇。故本初设的 标准采用 10 年一遇。 本工程等级为Ⅴ等工程，主要建筑物级别为 5 级。 本工程位于古田县，抗震设防烈度为 6 度第一组，设计基本加速度 值为 0.05g，建筑场地类别为 II 类，设计特征周期 0.35s，根据《堤防工 程设计规范》(GB)的有关规定，本工程建设不进行抗震设计。 4.4. 河道与堤防 4.4.1. 河道岸线拟定 根据本工程河道分布现状，通过水面线分析计算进行确定合理的河 宽与岸线，并遵循以下原则： （1）根据河流的水文、地质、地形条件以及现有河岸的稳定情况， 选取河槽宽度和平面形态既能满足行洪要求，符合河床演变规律，又能 节省工程投资的最佳岸线。 （2）选取的岸线应顺从河岸，力求平顺，与河势流向相适应，使护19★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★岸走向尽量符合洪水主流向，以减少冲刷和淤积。 （3）在满足设计洪水要求以及结构安全的前提下， 岸线尽量利用已 建驳岸和已有岸线，减少工程拆迁量，以节省工程投资。 （4）根据岸线现状，结合村镇总体规划，尽可能减少房屋拆迁、人 口搬迁及土地的占用，达到投资省、效益快的目的。 4.4.2. 河道宽度拟定 本次河道整治河段走向沿着现有河道走向，上半部分偏窄段需进行 拓宽处理。原有防洪堤河宽较窄，最窄处仅 4.8m，根据历年洪水情况调 查并综合考虑现场实际状况后，本次设计确定防洪堤工程河宽为 8～ 12m。 4.4.3. 河道中心线确定 本河道设计中心线基本按照原有河道保持不变，只对部分不规则的 河岸进行改弯取值。 4.4.4. 河岸断面型式 堤型的选择需要考虑造价、地质条件、施工等综合因素，确定即安 全又经济的断面型式。根据现有河道现场的地形、地质条件，分别选取 不同的挡墙断面型式进行经济、技术比较。初步选定本次设计方案采用 重力式挡墙。 4.5. 水面线推算 4.5.1. 基本资料 拟建防洪堤工程河道横断面设计图、下游控制断面以上河道纵断面 图及水尾坝控制断面等资料。20★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★4.5.2. 程序计算原理 本次水面线的推算采用的程序，主要是根据能量平衡原理，利用伯 努利能量方程式进行推算，即∑上断面能量=∑下断面能量+∑上下断面 间能量损失，计算过程中需要：⑴各控制横断面的数据；⑵上下断面之 间的距离；⑶河段内主槽和滩地糙率；⑷河段内收缩扩张系数；⑸河段 设计流量；⑹下游控制断面设计水位。 河道水面线推算方程式：Z1 ? a1V12 / 2 g ? Z 2 ? a2V22 / 2 g ? ?H r ? ?H j式中：a1、a2 为断面流速的不均匀系数； Δ Hf 为河段沿程阻力水头损失（m） ； Δ Hj 为河段局部水头损失（m） ； V1、V2 分别为上断面、下断面的平均流速（m/s） ； Z1、Z2 分别为上断面、下断面的水位（m） ； Δ Hf、Δ Hj 分别按下式计算： Δ Hf=Δ L*V2/C2R=Δ L*Q2/C2A2R Δ Hj=ζ （a22 V22 /2g C a12 V12/2g） 式中：Q ――为计算河段流量（m3/s） ； C ――为两断面谢才系数平均值； R ――为两断面水力半径平均值； Δ L ――为两断面河段长度（m） ； A ――为两断面过水面积平均值； V ――为两断面流速平均流速（m/s） ； ζ ――为局部水头损失系数； g ――为重力加速度（9.8m/s2） ； 21 (2) (3)(1)★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★4.5.3. 水面线推算 （1）河道断面资料 本工程的河道水面线推算断面布设见附图，规划设计河长度 281m， 每 50m 布置一个断面。 （2）起始断面与起算水位 拟建防洪堤工程 0+281 处有一灌溉拦水坝（水尾坝） ，可作为水面线 计算的起始控制断面，这样可按堰流计算出堰前水深，水尾坝为浆砌石 重力坝，坝高 1.5m，坝面宽 1.1m，堰顶高程 521.50m，溢洪宽度为 15m。 堰流判别：δ /H=1.1/1.62=0.68，0.67＜δ /H＜2.5，属折线型实用堰。 根据华东水利学院主编的《水工设计手册》 ，折线型实用堰下泄流量 公式为：Q= m b2g H 1.5。m―流量系数，当入口边缘为直角折线型实 0用堰时，m=0.42×(0.7+0.185×H/δ ) =0.41。 经计算，P=10%时控制断面设计水面线的水位为 523.12m。 （3）河道糙率的选定 拟建防洪堤工程河道断面设计方案采用两岸为浆砌条石护岸，河道 中有零星孤石，河床为天然河床；根据《水力学》第三版中糙率的规定， 结合现场实际情况，拟建防洪堤工程段河流糙率取 0.035。 （4）河道坡率的选定 河道坡率的选定主要受地形、河势、工程量、施工难度、移民占地 和投资等方面的控制。拟建防洪堤河道较窄，且河道本身的比降不是很 大，为了减少开挖与回填量，选定坡率为 6.4‰～7.6‰。在 0+281 段有 一灌溉拦水坝（目前已部分拆除） ，由于下游农田灌溉需要，该拦水坝必 须修复。 （5）设计水面线成果及比较分析 22★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★根据拟定的设计方案以及相关参数进行水面线计算，计算成果见下 表 4-1。水面线计算成果表 表 4―1河床底 桩号 高程 （m) 0+000 0+050 0+100 0+150 0+200 0+281 522.55 522.23 521.88 521.50 521.17 520.70 设计水 面线 （m） 524.96 524.58 524.17 523.50 523.43 523.12 河床 糙率 n 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 湿 周 X 11.92 11.80 11.68 11.08 14.93 18.30 水力 半径 R 1.51 1.49 1.46 1.34 1.47 1.36 谢才 系数 C 30.62 30.54 30.45 29.98 30.46 30.06 断面 水深 h(m) 2.41 2.35 2.29 2.00 1.93 1.62 平均流速 备注 V(m/s) 3.11 3.19 3.28 3.79 2.56 2.26 拱桥处河底计 算高程 521.504.6. 堤顶高程计算 防洪堤工程设计堤顶高程为设计洪水位加上堤顶超高。堤顶超高计 算采用《堤防工程设计规范》 （GB） ，计算公式如下： Y＝R＋e＋A 式中：Y--堤顶超高(m)；R--设计波浪爬高(m)； e--设计风壅增水高度(m)； A--安全加高(m)，采用允许越浪的情况的安全超高。 （1）风浪要素23★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★（2）风壅水面高度公式（3）波浪爬高计算?式中： H ――平均波高（m） ； V――计算风速（m/s） ； F――风区长度（m） ； d――水域平均水深（m） ； g――重力加速度（9.81m/s2） ； Tm――平均波周期（s） ； Lm――堤前波浪的波长（m） ； Rp――累计频率为 p 的波浪爬高（m） ； KΔ ――斜坡糙率及渗透系数； KV――经验系数； KP――爬高累计频率换算系数； RO――无风情况下，光滑不透水护面（KΔ =1） H =1m 时的 、 爬高值。表 4―2 平均波 水深 高 d(m) 2.41 H(m) 0.051 周期 T(s) 1.002 L(m) 1.57 平均波 波长 高 Rp(m) 0.11 度 e(m) 0.0005 高 (m) 0.3 高 Y(m) 0.41 堤顶超高计算表 风浪爬 风壅高 安全加 堤顶超?24★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★综合考虑各方面情况安全超高取 0.5m，各堤顶高程为设计水面线高 程加安全超高，经计算成果如表 4-3。理论堤高计算表 表 4―3 河床底高程 桩号 （m) 0+000 0+050 0+100 0+150 0+200 0+281 522.55 522.23 521.88521.50 521.17 520.70设计水面线 （m） 524.96 524.58 524.17 523.50 523.43 523.12理论设计堤顶 高程（m） 525.46 525.08 524.67 524.00 523.93 523.62理论设计堤高 h(m) 2.91 2.85 2.79 2.50 2.76 2.924.7 壅水分析 际下防洪堤工程位于际下溪下游河段。根据实测地形图可知，工程 上半区河道较窄现状河宽 4.8m～5.3m，下游区现状河宽 6.8m～12.0m， 河道坡率为 6.4‰～7.6‰。 在工程河段 0+236m 处有一座廊桥， 廊桥为单 孔， 孔净宽为 12m， 孔净高为 2.5 m。 由于本工程区河段最宽河道为 12m， 考虑到防洪堤建成后上游河段能与廊桥处河道顺接，且廊桥不抬高上游 水位，下半段防洪堤河宽也选择 12m。由于廊桥孔净宽 12m 不小于防洪 堤建成后河道宽度，另外防洪堤建设也对部分原河道进行了截弯取直， 缩短了河道长度，增大了纵比降。故防洪堤的建设不会在廊桥处形成壅 水，对上游防洪没有影响。25★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★5.5.1. 设计依据 5.1.1. 工程等别工程布置及主要建筑物根 据 《 防 洪 标 准 》 GB50201-94 ） 和 《 堤 防 工 程 设 计 规 范 》 （ （GB3）规定，古田县大甲际下防洪堤工程防洪标准为 10 年 一遇洪水，本河堤工程等级为Ⅴ等，主要建筑物级别为 5 级。 5.1.2. 设计规范 1、 《防洪标准》(GB50201-94)； 2、 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （SL252-2000） ； 3、 《堤防工程设计规范》(GB)； 4、 《水利水电工程设计洪水计算规范》 （SL44－93） ； 5、 《水工建筑物荷载设计规范》(DL)； 6、 《建筑地基基础设计规范》(GB)； 7、 《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)； 8、 《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)； 9、 《水利水电工程设计工程量计算规范》(SL328-2005)； 10、 《水利水电工程初步设计报告编制规程》 （DL5021－93） ； 5.2. 工程布置及建筑物设计 5.2.1. 堤线布置原则 （1）河堤堤线应与河势流向相适应，并与洪水的主流大致平行，以 利行洪，一个河段的两岸堤距不宜突然放大或缩小。 （2）堤线应力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线或急弯，断 面变化段用渐变段过渡。 26★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★（3）堤防原则上靠岸修建，以减少工程量和不侵占河道行洪断面， 维持自然河岸。 5.2.2. 堤距及堤线布置 按堤线布置原则确定堤距及堤线。 堤距选择：经计算，本河段堤距以 8～12m 为宜，由于堤线摆动小， 河宽度小，堤距不再作方案比选。 堤线布置：本工程河段两岸为际下村，河道坡降小，宽度小，根据 实际地形、河势，按堤线布置原则布置堤线，堤线在确保行洪断面的情 况下，兼顾左岸已建防洪堤，维持原河岸，就局部堤线作调整。 际下村防洪堤工程主要由基础、 挡墙等组成。 基础采用 C20 砼浇筑， 挡墙外壳为 M10 浆砌条石、内腹为 C15 埋石砼浇筑，为重力式挡土墙。 左岸堤：桩号左 0+000～0+236m，长 236m，为旧堤加固加高段， 堤线沿原河道岸边布置。左 0+236～0+281m，长 45m，为新建堤段。 右岸堤：桩号右 0+000～0+236m，长 236m，为新建堤段，堤线沿 原河道岸边拓宽布置。右 0+236～0+281m，长 45m，为原岩基段，不必 修建。堤线布置详见初设图 GTJX-水工-01。 5.2.3. 堤型及断面设计 1、堤型选择：本工程河段两岸为际下村，河两岸房屋密集、河道较 窄，确定防洪堤采用重力式防洪堤 2、断面设计： ①堤顶高程 由第四章计算并综合考虑，本段防洪堤堤顶高程为 525.55m～ 523.70m。 ②堤身结构 27★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★新建堤段：为重力式挡墙型式，挡墙壳为 M10 浆砌条石，腹为 C15 埋石砼。墙顶宽 0.6m，迎水面 1:0.2，背坡比 1:0.2，墙背回填筑砂卵石。 重力式堤建在密实砂卵石层或基岩上，堤基位于冲刷深度下 0.5m。 加固堤段：原为干砌石旧堤，但由于堤顶高程不满足要求，本次加 固方案： 堤脚为 C20 砼基础， 墙前采用 M10 浆砌条石厚 30cm 加固处理， 堤顶采用 M10 浆砌条石挡墙加高。 ③稳定、应力计算 取代表性断面计算其稳定及基底应力。 a、挡墙设计参数： 浆砌石容重γ =23KN/m3； 墙后填筑砂、卵石干密度 dγ =19KN/m3； 基底砂、卵石摩擦系数 f=0.45； 砂、卵石基础允许承载力[σ ]=0.25Mpa。 b、计算公式 计算公式采用《堤防工程设计规范》(GB)中的公式。 ①挡墙抗滑安全稳定安全系数按下列计算： Kc=fΣ W/Σ P Kc――安全稳定系数 f――底板与地基之间的摩擦系数； Σ W――作用在墙体上的全部垂直力的总和（KN） ； Σ P――作用在墙体上的全部水平力的总和（KN） ； ②挡墙抗倾稳定性安全系数计算 Ko=Σ Mv/Σ Mh Ko――抗滑稳定安全系数 28★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★Σ Mv――抗倾覆力矩（KN?m） ； Σ Mh――倾覆力矩（KN?m） ； ③挡墙基地应力 σ max=Σ G/A+Σ M/Σ W σ min=Σ G/A-Σ M/Σ W σ max、σ min――基地最大和最小应力 Σ G――基底最大垂直荷载（KN） ； Σ M――荷载对底板行心轴的力矩（KN?m） ； A――基底面积（m?） ； W――底板的截面系数（m?） ； c、控制标准 根据《堤防工程设计规范》(GB)，5 级堤防的抗滑、抗倾 稳定安全系数取值见下表： 安全系数规定值表容许稳定安全系数（土基） 设计工况 Kc 正常运用条件 非正常运用条件 1.20 1.05 Ko 1.40 1.30 Kc 1.05 1.00 Ko 1.40 1.30 容许稳定安全系数 （岩基）d、计算工况及荷载组合 根据规范，按库伦公式计算墙背土压力并进行挡土墙的稳定计算分 析，计算考虑 3 种不利的工况。 正常运行：①墙前后侧设计洪水，②工程完工期，墙前后侧无水， 非常运行：墙前侧设计洪水位降落 1m，墙后侧水位降落 0.5m，水 位差 0.5m。 29★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★稳定计算的荷载考虑有：墙自重、土压力、水压力、扬压力。 e、抗滑稳定计算成果 稳定及基底应力计算成果表抗滑 堤段性质 计算工况 Kc 正常运行① 新建挡墙 正常运行② （高 3.0m） 非常运行 正常运行① 旧挡墙加固 正常运行② （高 3.0m） 非常运行 1.38 3.05 69.44 40.75 1.70 1.80 4.65 68.29 64.24 1.06 1.37 1.70 2.75 2.05 76.11 53.20 34.63 36.31 2.20 1.46 1.87 4.17 73.58 58.70 1.25 1.75 Ko 1.78 σ max 58.08 σ min 33.55 σ max/σ min 1.73 抗倾 墙底应力(KPa)计算结果表明，在各工况下，挡墙的抗滑、抗倾稳定安全系数均大 于规范规定值，基底应力小于规范值，稳定满足要求。 新建堤段：根据现场察看，挡墙基础下的地质岩土层为粉质粘土层、 砂卵石层及熔结凝灰岩层， 参考经验值其承载力分别为 110KPa、 280KPa、 500KPa。其中重力式挡墙和护岸挡墙基础大部分坐落在砂卵石层，部分 坐落在熔凝灰岩层，计算结果表明，承载力满足要求。 加固堤段：桩号左 0+000～0+236m，长 236m，为干砌石旧堤，但 由于堤顶高程不满足要求，本次加固方案：堤脚为 C20 砼基础，墙前采 用 M10 浆砌条石厚 30cm 加固处理，堤顶采用 M10 浆砌条石挡墙加高。 加固加高后整体结构是稳定的， 5.2.4. 护脚冲刷深度计算及防护措施 1、计算方法 按照《堤防工程设计规范》(GB)的规定，对防洪堤脚冲 30★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★刷坑深度进行计算，计算公式采用规范规定的公式。 2、冲刷深度计算 水流平行于岸边的产生的冲刷：?? V ? n ? cp ? hB ? hp ? ?? ? V ? -1? ? ?? 允 ? ? ?式中：hp――冲刷处的平均水深，m； Vcp――平均流速，m/s； V 允――河床上允许不冲流速,0.7m/s； n――取 0.25； 经计算，冲刷深度 0.42，设计取值 0.5m， 5.2.5. 灌溉拦水坝修复 灌溉拦水坝位于防洪堤桩号 0+0281m 处，坝高 1.5m，坝长 18m，坝 型为重力式，外壳为 M10 浆砌条石，内腹为 C15 埋石砼。因洪水淹没上 游房屋，河床右岸 10m 长度现已拆除过洪。 为保证下游农田灌溉，结合本次防洪堤工程建设，拟按原断面修复 拦水坝，并在左右岸坝肩基岩设置非溢流段。正常高水位 521.5m 保持不 变， 设计洪水位(P＝10％)523.14m， 坝顶高程 523.7m， 坝底高程 520.0m， 坝顶长 20m，溢流段坝高 1.5m，堰面采用实用堰，堰宽 15m。坝壳采用 M10 浆砌条石，坝腹为 C15 埋石砼。 稳定复核：对最危险工况进行复核计算（正常水位 521.5m)，主要荷 载为自重、静水压力、扬压力。经计算抗滑安全系数 Kc=1.91&1.05，抗 倾覆安全系数 Ko=2.64，基底应力σ max=74.24KPa，σ min=33.59KPa， 计算结果满足要求。31★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★6.6.1. 施工条件施工组织设计本工程位于古田县大甲际下村，道路畅通，工程对外交通十分便利， 可保证各种建筑材料及建筑设备的方便运输。 根据调查及现场了解，场地附近条石、块石、碎石及砂料缺乏，需 从 5km 外料场购买。堤后回填砂性土、砂卵石可以满足工程建设需要。 6.2. 自然条件 本工程所在区域属于中亚热带季风气候，海拔高程在520～1232m之 间，年平均气温15.8℃，全年降雨主要集中在3～9月份，占全年82％左 右；10～2 月份一般为旱季，降雨量占全年的18％；据气象部门实测年 平均风速为2.6m/s，最大风速28m/s。 际下防洪堤工程区域属斌溪流域二级小支流,流域内无实测完整水 文径流资料，查1998年2月《福建省宁德地区水资源图集》，该工程区域 以上流域中心多年平均径流深1356mm， 年径流变差系数Cv=0.30, 流域中 心多年平均降雨量1948mm。 6.3. 施工导流 堤防施工地段可分段同时进行施工，工期相对较短，施工洪水标准 采用保证率 P＝33.3％，考虑到工程砌体较少，施工围堰时段取为 11～2 月。大部分堤段的防洪堤施工不需要设围堰，但局部堤段河床较深，部 分堤段应设填土围堰。 施工围堰：采用围堰封闭无水施工，利用现场清淤挖掘机开挖的土 石方做成土围堰。围堰坡比 1:0.75，顶宽 1.0 米，底宽 3.25 米，高度 1.5 米。围堰拆除时采用 1m3 反铲挖掘机后退开挖，并配 10t 自卸汽车运往32★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★弃渣场。 6.4. 堤防工程施工 堤防工程采用逐段施工，先进行基础土方开挖及处理，C20 砼护底、 护坡挡墙、墙后回填砂性土、砂卵石。 河道开挖主要采用 1m3 反铲挖掘机挖掘，少部分采用人工开挖，部 分就近临时堆放，用于堤基础回填和墙夯填，余料装 5t 自卸汽车运往当 地土地及环保部门审批确定的弃渣场。护坡挡墙采用人工砌筑，手推车 运预制块入仓，人工扛抬就位，水泥砂浆采用 0.4m3 移动式砼搅拌机制 备，手推车运输，人工洒水养护。 6.5. 施工交通、水电、生活区及仓库 由于施工场地对外交通较发达，外来物质可以通过现有公路运至施 工现场。场内交通采用汽车、拖拉机和手推车就可以基本满足施工工区 运输要求，针对局部不能满足交通需求部位，只需在沿防洪堤线加以拓 宽或修建道路即可。 工地生活用水利用当地自来水管网供给，施工用水利用河水。施工 用电由当地电网供应。 通讯讯号覆盖整个项目区，施工人员可通过移动电话等保持场内外 通信畅通。 各类施工工厂及仓库，可依据地形布置于施工地段周围的闲置地或 者租用民房使用，临时生活区可租用周边民房或搭工棚居住。 6.6. 施工工期 本工程安排今年 11 月初开工，至第二年 2 月底全部完工，总工期为 4 个月。33★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★7.7.1. 占地范围工程占地及拆迁防洪堤工程占地是指沿堤线布置堤防工程的堤基所占用的土地（包 括滩地、耕地等） 。本河段防洪堤是沿岸布设，临水侧堤基为河滩地、堤 背紧靠岸边，大部份为非耕地。所以，本着在确保堤坊工程安全，保证 行洪畅通的前堤下，减少投资，堤线少占地，少拆迁的原则布置，本次 基本不占农用耕地。 根据防洪堤堤线布置，本工程占用土地 2.2 亩，其中耕地 0.9 亩，河 滩地 1.3 亩。工程临时施工占地 2 亩。本工程无拆迁。 7.2. 占地补偿费用堤防工程建设为公益事业，根据国务院第 74 号令《大中型水利水电 工程征用补偿和移民安置条例》和《古田县土地管理实施办法》 ，作为本 次编制占地补偿依据。计算如下表。 占地补偿费用表编号 一 1 2 项目名称 工程占地补偿 耕地 河滩地 亩 亩 0.9 1.3 3.0 1.0 单位 数量 单价（万元） 合价（万元）4.00 2.70 1.3034★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★8.8.1. 环境状况环境保护及水土保持设计本工程两岸多为农田，距大甲镇约 2km，受集镇生产生活的影响较 大，但工程四周山体植被覆盖率较高，生态环境较好。 将来随着大甲镇以及大甲工业园区的迅速发展，生活污水与生产废 水的排放量将随之增加，如果不注意污废水的收集、处理与排放，不恢 复和提高内河生态基本功能，尤其是维护水生物的多样性和生物链，以 提高水体的自净化能力，水质有可能进一步恶化。 8.2. 环境影响评价1、对河流水质的影响 本段防洪河堤工程修建后，将大大降低两岸的水土流失量，洪水期 将自动清理河床，彻底改善河床环境状况；同时，两岸污水进入河床的 量将变小，河道水质将有明显好转。 2、工程占地影响 该工程共需永久占地 2.2 亩，占地补偿总投资 4.32 万元。防洪效益 明显，工程占地影响较小。 3、施工期的环境影响 本工程的建设处于际下村，建设其间施工噪声，废污水的排放，进 出车辆， 生活垃圾等对场镇的居民的生产生活和环境将产生一定的影响， 但随着施工的结束，会逐渐消失。防洪河堤工程在施工期对环境的影响 是不可避免的，但是暂时的，只有先建设然后才可能有一个更好的环境 4、对下游河段的影响 防洪河堤工程建成后，现设计河道宽度基本结合原天然河道，基本 不影响下游河道。 35★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★8.3.水土保持设计1、植物措施 由于工程地处山区，山区河道一般较陡，暴雨汇流时间短，洪水暴 涨暴落，形成对土地的严重冲刷，必然造成水土流失现象。因此，必须 加强流域内森林植被的保护，河道两岸多种生长能力强的树木，增加植 被覆盖面积，尽量降低水土流失的程度。 2、工程措施 在河堤基础施工过程中，对表土收集堆放要进行拦挡及覆盖；开挖 和填筑边坡要进行临时覆盖；坡度较大的填筑边坡区域也要临时拦挡。 施工便道、施工场地要修建临时防护及截排水工程。 8.4. 环境保护及水土保持投资概算本工程环境保护和水土保持投资共计 2.0 万元，其中环境保护投资 0.5 万元，水土保持投资 1.5 万元。36★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★9.9.1. 工程实施管理工程建设与管理整个项目在实施过程中要实行业主负责制，要严格把质量关，实施 的每个项目，都要建立责任制，按业主负责、施工保证、政府监督的要 求明确责任，分级负责，划分事权，建立起完善的质量管理体系，保质 保量完成任务。 本项目应由业主全面负责建设、管理、维护等工作。在建设期间， 为了能保质保量的完成施工任务，还要专门成立由业主单位组织专职人 员组成的工程指挥部，工程指挥部全面管理、协调本工程的施工，使工 程尽早达标，充分发挥应有的经济效益和社会效益。 9.2. 建后管理建议本工程建成后由大甲镇际下村负责工程运行管理。 管理职责：管理机构针对河段情况制定相应的河道管理制度，管理 人员在可能的条件下采用自动化管理原则，承担日程管理、维护、观测、 巡视、防洪排涝等任务。 管理范围：根据《福建省水法实施办法》堤防工程管理范围为堤脚 外延伸 5.0m，保护范围为管理范围外延 30m。 管理项目：工程管理范围为防洪堤，管理项目分为日常管理、加固 维修管理、清除违章管理以及更新改造管理。37★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★10. 设计概算10.1. 编制依据 1、福建省水利厅闽水计财[2011]98 号文颁布的《福建省水利水电工 程设计概（估）算编制规定》 。 2、《福建省水利水电建筑工程预算定额》 、 《福建省水利水电设备安 装工程预算定额》《福建省水利水电施工机械台班费定额》和有关行业 、 主管部门颁发的定额。 3、水利水电工程设计工程量计算规则(SL328-2005)。 4、工程初步设计图纸。 10.2. 基础单价及费率 (一)、基础单价 1、人工预算单价计算标准为：技工 55 元/工日，普工 40 元/工日。 2、主要材料依据《福建省工程造价信息》2013 年 6 月古田县建设 工程材料综合价格，并计入运杂费计算。 3、主要材料限价： 主要材料限价表序号 1 2 3 4 5 水泥 钢筋 柴油 砂、块石、碎(砾)石 条(料)石 材料名称 单位 t t t m3 m3 限价(元) 350
200(二)、取费标准 1、措施费费率:38★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★措施费费率汇总表序号 1 2 3 4 5 6 项目名称 风雨季施工增加费 夜间施工增加费 小型临时设施费 安全文明生产措施费 其他 合计 计算基础 直接工程费 直接工程费 直接工程费 直接工程费 直接工程费 费率(%) 建筑工程 0.5 0.4 1.2 1.1 0.5 3.7 安装工程 0.5 0.6 1.5 1.1 0.7 4.42、间接费费率： 间接费费率表序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 二 建筑工程 土方开挖工程 石方开挖工程 土石填筑工程 模板工程 混凝土浇筑工程 钢筋制安工程 钻孔灌浆工程 锚固工程 疏浚工程 绿化工程 管道铺设及其他工程 机电、金属结构设备安装工程 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 直接费 人工费 9 11 9 9 10 7 10 10 8 7 8 85 工程类别 计算基础 间接费费率(%)3、利润：按直接费和间接费之和的 7%计算。 4、主材价差：主材限价进入单价并参加取费，而价差只计取税金。 5、税金：按 3.413%计。 6、工程单价在预算定额的基础上乘以阶段扩大系数 1.03。39★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★(三)其它费用 1、建设单位管理费：取工程建安费的 4.0%计算。 2、经济技术服务费：按投资合计数为计算基数，按 2.5%计算。 3、工程建设监理费：按照国家发改委价格[ 号文的“建设 监理与相关服务收费管理规定”及其他相关规定执行。 4、科研勘察设计费： 按国家计委、建设部计价格[2002]10 号文的“工程勘察设计收费标 准”规定执行。 5、其他： (1)工程质量检测费： 按工程建安工作量为计算基数， 0.25%计算。 按 (2)工程保险费：按工程投资合计的 0.45%计算。 (四)、预备费 初步设计阶段按工程投资合计的 5%计算。 10.3. 工程总投资 本工程总投资 148.70 万元，其中建筑工程投资 109.86 万元，临时 工程投资 6.65 万元，独立费用为 19.39 万元，基本预备费 6.80 万元， 拆迁占地补偿安置费、水土保持与环境保护专项费 6.0 万元。 10.4. 附表 1、总概算表 2、建筑工程概算表 3、金属结构设备及安装工程概算表 4、临时工程概算表 5、独立费用概算表40★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★工程项目概算总表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 Ⅰ.工程 Ⅱ.专项部分 部分 序 工程或费用名称 号 和其他水 利工程 1 2 3 建筑工程 临时工程 独立费用 各部分投资合计 基本预备费5% 静态总投资 拆迁占地补偿安 置费、水土保持 环境保护专项费 合计 148.70 4.00 1.5 0.5 6.00 109.86 6.65 19.39 135.90 6.80 142.70 和移民安 工程 置补偿 109.86 6.65 19.39 135.90 6.80 142.70 工程 枢纽工程 建设征地 水土保持 环境保护 合计 单位：万元 Ⅰ~Ⅱ41★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★建筑工程概算表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 序号 1 1.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1.2 1 2 3 4 5 工程或费用名称 建筑工程 堤防工程 土石方开挖 回填砂性土、砂卵石 C20砼基础 C15埋石砼（含石率20%） C20砼压顶 M10浆砌条石 平面钢模板 沥青杉板填缝（厚2cm） DN50PVC排水管(含土工布等) 路面 混凝土 压实厚度15cm 河道清淤 灌溉拦河坝修复 石方开挖 C20砼基础 C15埋石砼（含石率20%） M10浆砌条石 模板 合 计 m3 m3 m3 m3砌体方 m2 5 9 12 31 10 73.71 479.21 381.77 450.12 40.133单位 项数量单价 (元)合价 (元) 4948m3 m 实方 m3 m3 m3 m3砌体方 m2 m2 m m2 m29 351 31 8 350 472 14002.77 7.62 479.21 381.77 496.87 450.12 40.13 113.29 12.00 73.66 5.04 001
369 954 401 109856642★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★临时工程概算表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 编号 2 2.1 1 2 3 2.2 工程或费用名称 临时工程 施工围堰及抽排水 粘土围堰 围堰拆除 基坑抽排水 施工临时房屋建筑工程 施工临时房屋建筑工程 2.3 施工场外供电工程 施工场外供电工程 2.4 其他临时工程 其他临时工程 合 计 项 m3 m3单位工程量单价(元)合价(元) 637 637 112.13 14.35 5000.0000 16807项 项 项 项 项 项 项11204341.5015000.0011422532.0043★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★独立费用概算表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 数量或取 单价(元)或费 序号 项目或费用名称 单位 费基数 第五部分独立费用 一 二 三 四 1 2 (1) (2) 五 1 2 建设管理费 经济技术服务费 工程建设监理费 科研勘测设计费 工程科学研究试验费 工程勘测设计费 工程勘察费 工程设计费 其他 工程质量检测费 工程保险费 合 计 元 % % 元 元 % 元 元 元 元 % %
0.450 .200
2.500 率(%) 03
3898 金额(元)44★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★建筑工程单价汇总表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 单位 单价 （元） 2.77 7.62 479.21 381.77 496.87 450.12 40.13 113.29 73.66 5.04 73.71 40.13 12.13 14.35 人工费 0.19 1.21 46.57 41.48 60.45 45.02 12.48 14.79 8.87 0.36 25.73 12.48 9.51 0.31 0.33 7.97 229.79 189.72 230.43 235.05 12.29 72.33 33.83 0.15 30.23 12.29 材料费 0.09 机械使 用费 1.51 4.38 17.15 7.11 16.22 2.15 6.38 0.03 3.00 2.73 0.23 6.38 措施费 0.07 0.21 10.86 8.82 11.36 10.44 1.15 3.22 1.69 0.12 2.08 1.15 0.35 0.32 间接费 0.17 0.52 30.44 24.71 31.85 26.34 2.91 9.04 3.79 0.30 6.41 2.91 0.79 0.80 利润 0.14 0.44 23.44 19.03 24.52 22.33 2.46 6.96 3.58 0.26 4.53 2.46 0.75 0.68 3.06 14.38 0.80 主材价 差 0.44 0.39 91.65 67.55 91.65 81.26 主材 费 税金 0.09 0.24 15.36 12.23 15.92 14.42 1.29 3.63 2.36 0.16 2.36 1.29 0.39 0.46 扩大 系数 0.08 0.22 13.96 11.12 14.47 13.11 1.17 3.30 2.15 0.15 2.15 1.17 0.35 0.42 其 中土石方开挖 回填砂性土、砂卵石 C20砼基础 C15埋石砼（含石率20%） C20砼压顶 M10浆砌条石 平面钢模板 沥青杉板填缝（厚2cm） 路面 混凝土 厚度15cm 河道清淤 石方开挖 模板 粘土围堰 围堰拆除3 3m3m 实方 m m m333m 砌体方 m m m m m m m m2223323345★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★主要材料预算价格汇总表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 技工 机械工(技工) 普工 砂 碎石 ≤4cm 水泥32.5 水 柴油 风 电 汽油 电焊条 型钢 沥青 卡扣件 工日 工日 工日 m3 m3 kg m3 kg m3 kw? h kg kg kg t kg 55.00 55.00 40.00 110.00 90.00 0.50 2.30 8.38 0.20 0.58 9.77 4.81 4.36 .50 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 锯材 毛条石 木柴 毛石 导电线 电雷管 板枋材 钢钎 预埋铁件 炸药 组合钢模板 DN50PVC排水管 基坑抽排水 场外供电工程 名称及规格 单位 预算价格 序号 名称及规格 单 位 m3 m3 t m3 m 个 m3 kg kg kg kg m 项 项 820.00 280.00 650.00 70.00 1.50 4.68 .00 4.33 11.00 3.10 12.00 0.00 预算价格46★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★施工机械台班汇总表工程名称：古田县大甲际下防洪堤工程 实际 序号 名称及规格 单位 台班费 (元) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 挖掘机 1m3 推土机 74kw 蛙式打夯机 2.8kw 砂浆搅拌机 400L 混凝土搅拌机 0.4m3 振动器 1.1kW 风(砂)水枪6m3/min 载重汽车 5t 自卸汽车 8t 胶轮车 汽车起重机 5.0t 电焊机 交流 25 kVA 钢筋切断机 20kW 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 台班 .494 123.160 80.630 139.130 10.822 203.900 530.469 711.985 5.400 489.087 37.980 123.960 限价 台班费 一类费用 (元) 942.200 652.440 123.160 80.630 139.130 10.822 203.900 530.469 532.710 5.400 489.087 37.980 123.960 422.450 250.940 7.070 18.960 59.190 9.430 4.180 109.680 212.510 5.400 124.090 4.340 19.080 364.997 33.640 104.880 (限价) 519.750 401.500 116.090 61.670 79.940 1.392 199.720 420.789 320.200 其中(元) 二类费用47★★古田县大甲际下防洪堤工程初步设计报告★★11. 经济评价11.1. 工程投资及费用 古田县大甲际下防洪堤工程概算投资为 148.7 万元，固定资产投资 为 148.7 万元；年运行费用为 2.5 万元。 11.2. 效益估算 本工程效益主要体现在防洪、环境效益，农业正常生产提供有力保 障，减少洪涝灾害损失，保护周围际下村人民生命财产安全，营造了亲 近生态的优良生活环境。 防洪制涝效益根据往年的灾害损失估算，以 20 万元记取； 环境效益根据工程对周边生活垃圾的清理，河道污物的清除，美化 河道等效益分析计算，按 3 万记取； 其他效益主要考虑水土保持效益，按 2 万元记取； 综上所述本工程多年平均总效益为 25 万元。 11.3. 国民经济评价 依据水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》 （SL-72-94） 。 工程建设期 12 个月，正常运行期 30 年。经计算：经济内部收益率 EIRR=12.6%&12%，经济净现值 ENPV=4.72 万元&0，合理，经济效益费 用比 EBCR=1.04&1，合理。 11.4. 综合评价 本项目的经济内部收益率 12.6%，高于社会折现率 12%；经济净现 值为 4.72 万元，大于零；经济效益费用比为 1.04 大于 1，经济评价指标 满足规范要求，因此，本项目在经济上是合理可行的，对减少洪涝灾害 提高农民收入，促进当地经济发展有着重大意义。 48
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