涝河工程设计工作报告

陕西省中小河流治理项目户县涝河甘亭镇段防洪工程

设计工作报告

陕西省水利电力勘测设计研究院二○一三年十一月·西安

批准：董建筑审核：张亚春编制：张琳鹏

目录

1工程概况 (5)

1.1工程概况 (5)

1.2工程布置和建设内容 (6)

1.2.1工程范围 (6)

1.2.2主要建设内容 (6)

1.3主要技术经济指标 (6)

2 工程规划设计要点 (8)

2.1工程规划 (8)

2.2设计要点 (8)

2.2.1水文 (8)

2.2.2地质 (9)

2.2.3工程设计 (11)

3 工程设计审查意见的落实 (13)

4 工程标准 (14)

4.1防洪标准 (14)

4.2建筑物级别 (14)

4.3地震烈度 (14)

4.4堤身回填指标 (14)

5 主要设计变更 (15)

4.1工程部位......................................... 错误！未定义书签。

4.2变更缘由 ........................................ 错误！未定义书签。

4.3变更设计方案 .................................... 错误！未定义书签。

4.4变更设计投资 .................................... 错误！未定义书签。

6 设计文件质量管理 (16)

7 设计为工程建设服务 (17)

8 工程评价 (18)

9 经验与建议 (19)

10 附件 (20)

10.1设计机构设置和主要工作人员情况表 (20)

10.2工程大事记 (20)

10.3技术标准目录 (21)

10.3.1设计依据的主要文件 (21)

10.3.2设计依据的主要规程规范 (21)

1工程概况

1.1工程概况

本次工程治理范围位于户县县城西北约5km处涝河中游段，工程范围上起甘亭镇户祖路橡胶坝以下50米(已成工程末端)，下至东西四号路桥，河段全长2.00km。

涝河属黄河水系，是渭河右岸一级支流，位于东经108°30′～108°40′、北纬34°10′～34°20′之间，发源于秦岭山区内的东涝河和西涝河，两条支流在两涝口汇流成涝河向北流去，从涝峪口出山，由南至北先后流经户县的涝峪、石井、天桥、余下、玉蝉、甘亭、涝店、渭丰等8个乡镇后注入渭河，横贯户县南北。河道全长82km，总流域面积663km2，其中涝峪口以上山区流域面积347km2。河道平均比降9.5‰。

上个世纪八十年代以来，随着全球气候的变化，涝河洪涝灾害更加频繁，几乎每年都有不同程度的洪涝贻害河道两岸：1980年发洪337m3/s，堤防多处水毁、垮塌，特别是上段丁坝大部分水毁，直接经济损失280万元；1987年8月30日，涝河发洪640 m3/s，中上段再次毁堤垮坝，中段桥毁地冲，三处堤防决口，直接经济损失300万元；1998年汛期，户县连降六场大到暴雨，涝河多次发洪，洪峰流量为205～232m3/s，冲毁公路50m，垮堤100m，冲毁丁坝3座，渭丰镇小清河倒灌；2000年汛期，涝河洪水40～110m3/s，13号滚水坝彻底水毁，县城排污箱涵悬空垮塌；2003年汛期，涝河发生204～301m3/s洪水、2005年发生288 m3/s洪水的情况下，涝河全线屡屡告急，下游洪灾尤甚，渭丰镇祁村段50m、保西段200m堤防决口，2公里堤防严重垮塌，南北五号公路桥、祁村生产路桥、东伦生产路桥等三座桥梁塌毁，造成2003年直接经济损失6500多万元。

涝河中游段大部分河段属天然河道，一直未经治理，岸坡垮塌，现状河道过洪能力不足，与上、下游已治理河段无法形成完整的防洪体系。若发生较大洪水，其灾害损失将无法估量。因此，加快涝河中游防洪工程建设是十分必要，刻不容缓的。本次防洪工程担负着保护区内2个乡镇4个行政村4345亩耕地和4600人口的防洪保安任务。

工程具体位置如图1：

图1-1 工程地理位置图

1.2工程布置和建设内容

1.2.1工程范围

设计工程范围包括户县甘亭镇和玉蝉镇，工程治理总长度3.704km，其中左岸新修堤防长1.834km；右岸新修堤防长1.87km。

1.2.2主要建设内容

本次涝河防洪工程共安排新修防洪工程3.704km及支流汇入口新修护岸300m，下河踏步12座，上堤路4条。

1.3主要技术经济指标

涝河中游堤防除险工程是涝河流域综合治理的重要组成部分，担负着保护区内2个乡镇4个行政村4345亩耕地和4600人口，以及西宝高速公路的防洪保安任务。

主要工程量为：清基2.07万m3，排水管铺设437m，浆砌石1.14万m3，铅丝笼石260m3，宾格石笼2.63万m3，土方开挖20.63万m3，土方回填17.38万m3，草皮护坡24465㎡，土工布54091㎡。

主要材料需用量为：柴油194t，水泥1071t，碎石17982m3，块石4.35万m3，砂子4515m3。

施工总工期为6个月。

工程需要劳力9.55万工日。

工程永久占地154亩，临时占地27亩。

批复工程静态总投资2728.04万元，总投资2728.04万元，其中批复建筑工程投资1986.55万元，批复临时工程投资133.26万元，批复费用464.03万元，批复预备费129.19万元，批复水土保持工程10.00万元，批复环境保护工程5.00万元。

国民经济评价的经济内部收益率为8.80%，经济净现值为238.29万元，经济效益费用比1.08。

2 工程规划设计要点

2.1 工程规划

2007年1月，国务院召开全国流域综合规划修编工作会议。2007年11月，根据陕西省水利厅部署，西安市水务局负责组织了涝河流域规划工作。受西安市水务局委托，西安市水利规划勘测设计院与西安理工大学共同进行了涝河流域综合规划编制，2008年5月完成了规划工作大纲审查，经过多次专家咨询，2009年4月编制完成规划报告，西安市水务局组织专家进行了初步审查，经过修改，之后陕西省水利厅对规划进行了审查，按照审查意见，2011年6月修改完成“涝河流域综合规划”以及“涝河防洪规划”等4个专项规划。

本项目以“涝河流域综合规划”以及“涝河防洪规划”为前提与依据，服从其总体要求。

《陕西省户县涝河天桥镇、甘亭镇段河道治理工程》是《全国中小河流治理实施方案（2013-2015）》重点治理项目之一，规划治理范围为天桥镇、余下镇、玉蝉镇、甘亭镇，新修堤防7.5km，工程直接费1983万元。本次设计的甘亭镇～玉蝉镇段防洪工程初步设计的建筑工程费为1986.55万元，与规划投资接近。由于中小河流项目受资金限制，本阶段治理范围根据当地对防洪工程的轻重缓急程度，重点考虑甘亭镇户祖路橡胶坝以下已成工程末端至东西四号路桥段，并建议尽快实施下一段，以发挥工程的总体效益。

2.2 设计要点

2.2.1 水文

2.2.1.1 水文概况

涝河古称潦水，是户县境内最长河流，属渭河右岸一级支流，位于户县西南12km，约东经108°20′～108°50′，北纬33°45′～34°20′。涝河发源于秦岭山区内的东涝河和西涝河，其中东涝河发源于秦岭北麓静峪垴峰之下，西涝河发源于秦岭东梁，两条支流在两涝口汇流后向北流去，从涝峪口出山。涝河流经涝峪旅游景区、石井镇（支流栗峪河汇入）、天桥镇、甘亭镇（支流皂峪河汇入）、余下镇、玉蝉镇、涝店镇（支流甘河汇入），后于渭丰镇注入渭河。涝河全长82km，总流域面积663km2，其中涝峪口以上山区流域面积347km2。

2.2.1.2 径流和泥沙

涝河径流主要来源于峪口以上，根据涝峪口水文站资料显示，多年平均径流11788万m3，年总输沙量13.11万t，多年平均悬移质输沙量11.4万t，推悬比采用15%，推移质输沙量1.1万t。实测最大洪水流量904m3/s（1957年7月16日），实测最大流速7.14m/s，实测最大含沙量273kg/m3。

由于项目区流域面积主要集中于山区，平原区流域面积和产流量均较小，因此，本次近似采用涝峪口水文站的径流量和泥沙量作为工程区的径流量和泥沙量。

2.2.1.3 设计洪水

涝河峪口以下为平原区，有纵横灌溉渠系、公路网和大片农田，其产汇流条件较差，故本次防洪工程末端的洪水主要来源于涝峪口以上的山区洪水。山区洪水计算以涝峪口水文站为依据站，采用面积比拟法推求。工程处20年一遇设计洪水洪峰流量为591m3/s。

2.2.1.4 施工期洪水

涝河防洪区段施工分期设计洪水计算采用涝峪口水文站的分期洪水计算成果。共收集有涝峪口水文站1958～2001年共44年分期洪水系列资料。

根据涝河流域水文特征和施工期防洪的需要，将枯水期划分为10～4月、11～4月、11～3月三个分期进行统计和频率计算，按月最大流量不跨期原则选样，统计参数计算及适线原则与年最大洪水相同。

涝峪口水文站施工分期设计洪水计算成果见表2-1。

表2-1 施工分期设计洪水计算成果表（m3/s）

2.2.2地质

(1) 工程区地貌单元属秦岭北麓近山前冲积平原的中前部，自南向北地貌特征为秦岭北麓山前坡积物，扇缘洼地、渭河阶地及河漫滩。地形为山区、山前坡地及平原区三个不同的自然区域。区内地形相对较复杂，总体上南高北低，呈阶梯状分布，高差变化相对较大。在15～50m之间，各台阶上的坡面地形相对较为平坦。东

西向呈波状起伏分布，总体上西高东低，地面高差在5～14m之间。

根据1∶400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

(2) 工程区位于户县涝河中游河段。依据本次勘探工程区地层岩性主要为粉砂、砂质粉土和黄土状壤土。工程区覆盖层深厚，无基岩出露，第四系地层未见构造形迹，工程无地质构造影响。

工程区地下水以第四系孔隙潜水为主，主要含水层为粉土层。受大气降水、河流侧渗、及灌溉补给，两岸地下水位高于河水。

工程区地表水及地下水对砼均无腐蚀性。

工程区地形开阔平坦，河谷岸坡高差小，无滑坡、崩塌等不良地质现象。最大冻土深度0.5m。

(3)本次治理范围起点为甘亭镇户祖路橡胶坝以下50米处，终点止东西四号路桥处,河段长度2.00Km。治理区河床平均宽40～55m，呈“S”状展布，河道呈“U”型，岸坡高4～9m，植被茂密，局部为直立状。岸坡地层以黄土状壤土为主，部分河段上部堆积有薄层粉土质砂。现状岸坡为稳定和基本稳定，局部段因河流冲刷已坍塌，威胁两岸农田及村镇的安全。

根据现在边坡的坡面形态和构成地层以及岩土物理力学参数、坡体内无不利结构面等边界条件，按边坡稳定分析图表法和土质边坡坡率允许值分析，现状河谷两岸边坡不存在大范围滑塌破坏问题，主要是河流冲刷侧蚀，掏空坡脚而形成岸坡破坏，范围不大，速度较慢。但具累进性，如果不进行处理，破坏范围会进一步加大，进行护坡处理非常必要。

(4) 护岸基础位于黄土状壤土之上，呈硬塑状，含有大量钙质结核，地下水埋深3～5m，地下水高于河水位。黄土状壤土承载力较高，工程性能较好，抗冲刷能力较强，因此建议以黄土状壤土为堤基持力层。允许水力比降i＝0.48，允许不冲刷流速V=0.5～0.8m/s。

建议两岸岸坡以浆砌石砌护，护坡基础埋深宜置于河床最大冲刷深度以下，并做好防渗防冲处理。

由于河床两岸地面高于护岸顶部，且黄土状壤土具弱透水性，因此不存在渗透稳定问题。

(5) 本工程天然建筑材料类型主要有堤身填筑土料、块石料、砂砾料及混凝土

粗细骨料。

本次堤身填筑料为土料，料场位于东西四号路桥以南、涝河左岸的留东土料场。土料岩性为黄土状壤土，厚度大且层位稳定，地下水埋藏深度8～10m，地面平坦、开阔，易开采，运距0.5～1.5km，交通条件好，适宜于大型机械开采和运输，是较好的天然料场。河道开挖弃土成因与岩性和土料相同，亦可作为填筑土料。

工程所需块石料，位于黑河石料场，其母岩为花岗岩，石英岩等，该类岩石为硬质岩石，储量丰富，开采运输较为方便，运距35km。

砂砾石料选择周至县黑河沿岸的黑河砂砾石料场（周至县至黑河沿岸），质量和储量均满足工程用料要求，交通便利，购买运输方便，运距约30km。

2.2.3工程设计

2.3.1.1 工程等级和标准

（1）防洪标准：根据《防洪标准》GB50201-94）和《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，同时依据《户县涝河综合治理项目规划》的批复户县人民政府县政发[2007]68号文，户县涝河天桥镇、甘亭镇段堤防按20年一遇洪水标准设计（洪峰流量591m3/s）。

（2）建筑物级别：依据本设计确定的20年一遇防洪标准，参照《堤防工程设计规范》(GB50286—98)、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50—92)，确定工程区永久性建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。

（3）地震烈度：根据1∶400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），本工程区的堤防工程不进行地震设防。

2.3.2.2 堤线布置

（1）设计堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。一个河段两岸堤防的间距应大致相等，不宜突然放大或缩小；堤线力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线或急弯；

（2）尽量利用现有堤防和有利地形，避开不良地基和深水地带；

（3）堤线布置尽量少占压耕地，拆迁房屋等地面建筑物，并利于防汛抢险和工

程管理；

（4）在满足防洪要求的前提下，因地制宜，降低工程造价，力求堤线布置经济合理。

本次堤线的布置充分考虑了已成堤防的利用、城镇发展的需要及流水平顺等条件，按以上所确定的最小堤距，对硬弯、死角及明显碍洪的堤线段进行改造，对无法利用的碍洪建筑物坚决予以拆除，以形成平顺的连续的曲线。

2.3.3.3 堤岸工程设计

设计堤防高度为9m左右，本次设计在深泓线以上4.5m处设一道戗台，戗台宽2m，戗台上、下游均为格宾石笼护坡，护坡坡比1：2；戗台以上护坡基础尺寸宽0.5 m×高1.0m，浆砌石结构；以下为宽1.5 m×高2.0m，格宾石笼结构。堤防高度小于5m堤段基础处于滩面时，设计护坡坡比1:2，护坡形式为格宾石笼护坡，护坡基础为宽1.5 m×高2.0m的浆砌石结构。背水侧采用草皮进行护坡。

3 工程设计审查意见的落实

陕西省水利电力勘测设计研究院于2012年7月完成了户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程初步设计工作，2012年7月陕西省水利厅组织专家对该项目初步设计进行了审查，并拟定了审查意见。

根据审查意见中对不同的章节提出问题，我院组织相关设计人员按照专家组提出的意见，对设计报告中工程区的相关资料做了补充，对洪峰流量以及设计水面线计算进行了重新复核，对地质资料进行了补充，对堤线布置、堤防形式、以及细部结构进行了充分论证，对工程占地重新核实，对材料价格进行了进一步调查，对费率重新选取等工作。同时，对设计图纸中出现的疏漏和不足也进行了补充和改正。

本工程招标及施工图设计所涉及的工程项目内容及设计标准，主要依据国家现行规范、规程、标准和初步设计批文要求进行。

4 工程标准

4.1防洪标准

根据《防洪标准》GB50201-94）和《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，同时依据《户县涝河综合治理项目规划》的批复户县人民政府县政发[2007]68号文，户县涝河天桥镇、甘亭镇段堤防按20年一遇洪水标准设计（洪峰流量591m3/s）。4.2建筑物级别

依据本设计确定的20年一遇防洪标准，参照《堤防工程设计规范》(GB50286—98)、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50—92)，确定西河段工程区永久性建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。

4.3地震烈度

地震烈度：根据1∶400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），本工程区的堤防工程不进行地震设防。

4.4堤身回填指标

本防洪工程的堤身均采用黄土状壤土回填，其回填压实度不小于0.92。

5 主要设计变更

本次户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程无重大设计变更。

6 设计文件质量管理

在工程设计工作中，我们设计单位始终以质量第一为设计宗旨。设计文件质量管理的最终目标是让业主满意。我们建立了比较完善的设计质量保证体系和质量控制措施。

1）设计人员依据设计提纲和相关规范进行设计。所有设计工作均由相应专业的设计人员担任，设计人员对所承担的设计部分的设计质量负责。在设计中认真贯彻执行有关方针政策，正确应用有关设计标准、规范和统一技术规定，合理采用先进技术，作好方案比较、优化设计方案，牢固树立质量第一的观念，确保设计质量。

2）加强设计单位管理人员的领导作用，层层落实各级管理者的职责，并动员、教育、激励所有设计参与人员参与管理。建立了设计人员、项目负责人、总工组成的三级质量管理体系，明确各级的职责，层层把关。

3）切实进行全过程的质量管理。从规划、勘测、设计和服务等全过程，都要进行质量管理。在设计中，对每一个设计环节以及人、设备、工作方法和环境等影响工程的设计质量的因素，进行质量管理。

4）工程设计满足设计合同约定的标准，施工中不存在由于设计造成的工程返工或质量问题。

7 设计为工程建设服务

为使设计意图更好的在工程建设中贯彻，主要加强了与建设单位、施工单位、监理单位的合作。抓了以下几方面工作：

1）接到项目任务后，我院及时成立户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程项目设计组，积极搜集资料、踏看现场，严格按照相关规范规程进行设计，按时完成设计任务，满足设计合同的要求。

2）技术交底。我公司于施工前期派设计工作小组成员前往户县涝河管理站，参加了由建设单位组织的开工前施工技术交底会议。会上与业主方、监理方以及各施工单位就施工中的技术问题和重要指标做了沟通，使与会各方都充分的理解了设计意图。

3）施工协调与工程验收。我公司在工程施工过程中定期或不定期派设计代表到施工现场了解并解决了施工中出现的与设计有关的问题。同时，及时派设计代表参与隐蔽工程、分部、单位等各阶段验收工作。

4）设计变更。在施工阶段我们充分考虑业主方提出的合理的优化及变更后，结合实际对施工图纸做了改进，做到使设计工作真正的为工程建设服务。

5）资料整编。按照设计质量体系程序文件的要求，认真做好文件资料的整理及归档工作。

8 工程评价

户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程主要任务是有针对性的对涝河流域重点地段进行河道综合整治，提高该段河道防洪能力，改善该段河道生态环境，满足城镇防洪安全需求。改善人居环境和投资环境，促进户县区域经济和社会经济快速发展。解决涉及保护区内2个乡镇4个行政村4345亩耕地和4600人口的防洪安全问题。

设计确定的防洪标准、堤线布置和堤距选择比较合理；堤防断面型式和筑堤材料的选择符合因地制宜、就地取材、便于施工的原则，同时也满足了防洪安全的要求；设计成果基本满足设计合同和现行规程规范要求。

在施工过程中，户县涝河水管站先后组织了隐蔽工程、分步工程、单位工程验收，均满足设计要求。

户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程主体工程完工后，使治理前经常遭受洪水威胁的河段得到了有效防护，提高保护区的防洪能力，改善了河道生态环境，确保了防洪安全。同时，也使两岸人民群众得到了保护，其防洪效益得到了体现。但由于涝河流域具有汛期流域暴雨量大，强度集中，洪水陡涨陡落、峰高量小、洪水历时较短，整个汛期水量的变化极大等特点，所以以后运行过程中，应加强监测和管理，发现问题及时维修处理。

9 经验与建议

我们通过户县涝河天桥镇、甘亭镇段防洪工程的设计，所得出的经验是：在本工程设计过程中，虽然按照已批准的设计文件、设计合同以及相关专业技术规程、规范进行了设计，设计成果基本符合设计合同和现行规程、规范的要求，但还存在不够完善的方面，比如堤线布置的优化不到位、图纸中还存在错、漏的问题，造成工程实施中的不便。我们会吸取本工程的教训，重视以后的每一个设计环节、严把质量关，避免造成一些不必要的错误和经济损失；另外，在以后的设计当中应重视工程的外观设计，除满足安全、实用、经济外，一定要兼顾外观造型，要与工程周围的生态环境相协调，达到既经济实用，又美观漂亮。

建议管理单位建立健全各种管理制度、日常维护制度，落实专人负责工程管理设施的运行和维护，真正发挥其应有的效益。

10 附件

10.1设计机构设置和主要工作人员情况表（1）设计单位

设计单位：陕西省水利电力勘察设计研究院

甲级设计证书号：A161000774

（2）项目组工作人员

设计项目经理：许建建

参与设计的主要工作人员见下表5:

表5 主要工作人员情况表

10.2 工程大事记

表6 工程设计大事记