吉林省延吉市农业综合开发2013年土地治理项目项目初步设计.doc

吉林省延吉市农业综合开发2013年土地治理项目项目初步设计吉林省正泰工程勘察设计有限公司二0一二年三月审 批：李胜学审 定：侯五洲审 查：刘艳春校 核：刘玉柱设 计 编 写：刘玉鹏 冉聪聪预 算 编 制：冉聪聪目 录第一章：工程概况11.1项目的确定11.2项目建设内容11.3 投资预算21.4 效益21.5 组织实施和建后管理3第二章 项目区概况42.1项目区位置及范围42.2地形、地貌及土壤42.3水文与气象52.4工程地质8第三章 项目建设的必要性和可行性123.1 工程建设的必要性123.2项目建设的可行性13第四章 水资源评价及供需平衡分析154.1项目区水资源状况154.2水资源平衡分析17第五章 工程技术设计195.1 设计依据195.2 工程设计19第六章 施工组织设计316.1 施工条件316.3 施工方案326.4 施工进度计划33第七章 投资概算和资金筹措347.1 编制原则和依据347.2 取费标准347.3 投资预算和资金筹措35第八章 综合效益分析368.1 经济效益368.2 社会效益368.3 生态效益368.4 经济财务评价36第九章 组织实施和运行管理409.1 组织结构设置409.2 实施管理409.3 运行管护与维护40第十章 环境影响及环境保护4110.1 评价依据4110.2 环境现状分析4110.3 项目实施对环境的影响4110.4 项目实施对环境的影响43- 3 -吉林省延吉市农业综合开发2013年土地治理项目初步设计报告 第一章：工程概况1.1项目的确定本初步设计主要是依据已批复的吉林省延吉市农业综合开发2013年土地治理项目可行性研究报告以及本次的勘察测量成果进行编制。吉林省延吉市农业综合开发2013年土地治理项目有一座拦河坝、1.8公里长渠道列入本次初步设计。1.2项目建设内容在勤劳村附近重建勤劳拦河坝，拦河坝全长192.5米。坝左端设置1座排砂闸和1座进水闸。新建拦河坝上下游左岸堤防100m；新建春兴灌溉渠道衬砌1880m。(1)勤劳拦河坝拦河坝采用混凝土溢流坝。溢流坝总长度为192.5m，溢流堰顶高程为215.40m，建基面最低高程为210.30m，最大坝高5.1m，坝底最大宽度4m，堰顶以下坝面曲线方程为Y=0.402X1.85，与消力池底板相切的圆弧半径为1m，坝顶总长度为192.5m，坝体横缝间距为10m，混凝土标号为C25、F200。消能设施采用底流式消能形式。消力池长度为10m，池深0.6m，消力池底板高程212.70m，消力池底板厚0.6cm，消力池底板上每隔2m设置一直径为10cm的排水孔，消力池边墙顶高程216.60m，边墙宽为0.4m，消力池混凝土标号为C25、F200。（2）进水闸进水闸：设计洪水标准为10年一遇，相应设计洪水位为216.60m。校核洪水标准为20年一遇，相应校核洪水位为216.90m。正常水位为215.30m，最大设计灌溉流量为3.75m3/s。进水闸布置在溢流坝左岸，闸室段总长度2m，净宽3m，孔数2孔，闸室底板高程214.50m，采用钢筋混凝土结构，边墙厚为0.4m，底板厚0.8m。（3）排砂闸排砂闸布置在溢流坝左岸，闸室段总长度6.6m，净宽2m，孔数3孔，闸室底板高程214.00m，采用钢筋混凝土结构，边墙厚为0.8m，底板厚0.8m。(4)堤防工程拦河坝左岸新建堤防总长100m，堤顶宽为4m，边坡为1：2.0，筑堤料为砂砾料，护坡采用12cm厚现浇混凝土板护坡，下铺设20cm厚卵砾石垫层，护脚采用混凝土挡土墙。(4)渠道工程渠道工程位于依兰镇春兴村，根据灌溉排水工程设计规范GB50288-99规定设计流量2016201820风 向WNWWWNWWNWWNWWSWWNWNWWNWWNWWWNW年 日1967.141960.131966.221955.271972.301972.11961.211972.101964.261956.191963.81960.171964.26.9蒸发量(mm)25.337.990.9170.4232.1177.5165.6149120.896.148.2261339.7降水量(mm)3.804.808.7024.3054.5085.00112.40120.1059.0024.8014.006.30517.9最大降水量(mm)22.82225.958.1133.4180.7331.3283.6203.669.27851.2792.5时 间20001983195619871982197420001965199419841964199020002.4工程地质2.4.1 拦河坝工程地质条件拦河坝地段左岸为级阶地的前缘，左岸为高漫滩上，各岩土层从上到下叙述如下：砂壤土：黄褐色，稍具塑性，可塑状态，厚度1.40m左右。坡积粘土：灰黑色，可塑状态，厚度1m左右。砂砾石：黄褐色，磨圆中等，砾含量60%70%，砂占30%40%，砾石粒径一般1cm2cm，最大粒径大于15cm，中密至密实状态，厚度1.60m3.70m。沿堤线分布。砂岩：灰白色，中粗粒结构，层状构造，全风化状态；页岩：灰黑色，泥质结构，层状构造，全风化状态。安山岩：灰色，块状构造，全风化状态。花岗岩：灰白色，中粗粒结构，全风化状态。各岩土层物理力学指标详见表2-2、2-3。堤基各土层物理力学指标建议值表表2-2岩(土)名称湿密度o干密度d孔隙率（比）n（e）渗透系数 K内摩擦角 粘聚力C允许承载力fak允许水力比降J允允许不冲刷流速g/cm3g/cm3%cm/skPakPam/s砂壤土1.761.510.78610-4141516010.15粘 土1.771.530.82310-6162018020.25砂砾石1.961.9338610-332/3003500.151.2岩石物理力学指标建议值表表2-3岩土名称岩石密度g/cm3饱和抗压强度R(MPa)允许承载力fak(kPa)变形模量E(MPa)与砼摩擦系数f砂 岩2.4522450380.45页 岩2.4520350250.35安山岩2.508055061030.55花岗岩2.57755001.31030.55右岸已建堤防修建于河漫滩上。堤基各岩土层从上到下叙述如下：砂砾石：黄褐色，磨圆中等，砾含量60%70%，砂占30%40%，砾石粒径一般1cm2cm，最大粒径大于15cm，中密至密实状态，厚度2.10m3.00m。沿堤线分布。砂岩：灰白色，中粗粒结构，层状构造，全风化状态；页岩：灰黑色，泥质结构，层状构造，全风化状态。2.4.2 左岸堤防工程地质条件堤防位于布尔哈通河左岸全长170m。该段工程地质条件与拦河坝地段相同，未发现不利地质因素，砂砾石层可作为堤防堤体基础，堤脚基础建议置于基岩上。抗滑与不均匀沉陷评价：堤防段堤基主要由砂砾石构成，砂砾石内摩擦角=30，沿两岸堤线未发现软弱夹层存在，堤基的抗滑能力较强，因此不会产生堤基滑动，堤基是稳定的。堤基砂砾石结构呈中密状态，承载力fak=300kPa，堤体荷载不会对堤基产生大的沉降作用，不存在不均匀沉降问题。渗稳评价：根据土工试验资料分析地基土不存在流土、接触冲刷、接触流失的地质条件，存在可能产生管涌的地质条件。2.4.3天然建筑材料本工程所用建筑材料为：填筑料、混凝土用料、块石料。2.4.3.1填筑料场筑堤料可就地取材，主要以河道内的砂砾石为主，质量满足填筑要求，取料要避开堤脚，避免水流直接冲掏护脚。填筑料填筑控制指标建议值表表2-4岩(土)名称湿密度o干密度d孔隙率n渗透系数 K内摩擦角粘聚力C允许水力比降J允允许不冲刷流速g/cm3g/cm3%cm/s度kPam/s风化料2.011.9633310-2360.20.5砂砾石1.801.7334310-3320.151.32.4.3.2混凝土骨料场混凝土用粗、细骨料可从老头沟至小北村河床内开采，运距25km左右，有乡村道路连接302国道通往堤防区，交通条件较好，储量和质量满足设计要求。混凝土细骨料质量指标表2-5序号项目质量指标试验指标评价1表观密度2.55g/cm32.67g/cm3合格2堆积密度1.50g/cm31.54g/cm3合格3孔隙率40%33.07%合格4云母含量2%0.10%合格5含泥量（粘、粉粒）3%2.70%合格6碱活性骨料含量7硫酸盐及硫化物含量2.6g/cm32.72 g/cm3合格2堆积密度1.6 g/cm31.75 g/cm3合格3孔隙率45%36.03%合格4吸水率1.5%1.05%合格5冻融损失率10%6针片状颗料含量15%9.33%合格7软弱颗料含量5%2.70%合格8含泥量1%0%合格9碱活性骨料含量10硫酸盐及硫化物含量0.5%11有机质含量浅于标准色浅于标准色合格12粒度模数宜采用6.258.307.10合格13轻物质含量不允许存在无合格2.4.3.3块石料场块石料可从三峰洞块石料场购买，距离工程区15km左右，岩性为花岗岩，新鲜岩石致密坚硬，抗风化能力较强，是较为理想的石料，储量和质量满足设计要求。块石料质量指标评价表2-7序号项目质量指标实验指标评价1饱和抗压强度应按地域、设计要求与使用目的确定76MPa合格2软化系数0.8合格3冻融损失率2.4t/m32.6t/m3合格2.4.4工程地质结论工程区域上为地质构造基本稳定区。地震基本烈度为度区，地震动峰值加速度为0.05g。本区标准冻结深度为1.70m。工程区地层岩性有：第四系砂壤土、坡积粘土、第四系冲洪积砂砾石，下伏岩石为白垩系龙井组砂岩、页岩，侏罗系安山岩及华力西晚期花岗岩。沿工程区产出的砂砾石层可作为堤防的地基，建议挡土墙基础及护脚置于砂岩、页岩层上。工程区地下水丰富，埋深较浅，施工时注意基坑排水与支护，根据当地经验，本区环境水对砼不具腐蚀性。左岸新建堤防布置在河漫滩上，工程地质条件较好。建议挡土墙基础置于砂岩、页岩层上。堤防区堤基由砂砾石构成，沿两岸堤线未发现软弱夹层存在，堤基的抗滑能力较强；堤体荷载不会对堤基产生大的沉降作用，不存在不均匀沉降问题。根据土工试验资料分析堤基土存在产生流土、接触冲刷、接触流失、管涌的地质条件，但右岸靠近山体，不存在产生渗透破坏的地形条件。各种天然建筑材料储量丰富，质量满足设计要求。第三章 项目建设的必要性和可行性3.1 工程建设的必要性本灌区为老灌区，原有的水田和旱田大多数为低产田。很多耕地由洪水淤积形成，土层厚、土质肥沃适宜种植水田，其缺点就是渗流量大，但只要水量充足，长期种植水田形成底层后可以使渗漏条件得到改善。因此建设延吉市农业综合开发2013年土地治理项目，可以保证渠道和田间用水量，改善灌渠条件，使原有的低产田得到改良。延吉市是祖国边疆城市，地理位置及自然条件十分优越，而且作为少数民族地区，还享受西部开发的优惠条件，修建灌区节水改造配套工程可以加快延吉市实现社会主义新农村建设的步伐。灌区节水改造配套项目的建设是贯彻国家支持三农政策的体现以及中央及省委两个“一号文件”精神的体现。发展灌区工程可以提高粮食产量，增加农民收入，推动农村经济的发展。随着农业市场化进程的不断深入，发展优质品种、高效农业的路子是当前面临的关键任务，目前延吉市已开展了绿色米工程实施计划，发展潜力很大，绿色米产业已成为延吉市农业发展的主要动力，对农业产业化进程加快由很好的推动作用。但是，由于灌区配套设施的落后，实施绿色米工程的不到有效的保证，影响了了彩色米工程计划的继续推进，也使农业的产业化进程收到影响，因此，加快灌区节水配套渠道衬砌工程建设已成为当务之急，迫在眉睫。灌区占整个延吉市农业生产的比重较大，它的生产的好坏，直接影响延吉市农业经济的发展，对农村的稳定也将有十分重要的作用。因此对灌区节水配套衬砌工程的建设是十分迫切和必要的，只有渠系配套建筑物跟上，合理利用有限水资源，才能保证灌区正常运营及农田灌溉的需要。可见它是当地农民脱贫致富的保障，关系到延吉市国民经济发展和社会稳定问题，因此兴建本工程是当务之急，刻不容缓。3.2项目建设的可行性一是朝阳川镇是延吉市较大的水稻产区，绿色水稻基地，当地政府给予较大的倾斜政策。二是农业产业化龙头企业进一步发展。在农业产业化经营中，实现规模化经营。如果改建或改善现有农田水利设施，做到旱能灌、涝能排，大幅度提高灌溉水利用效率，使智新镇呈现“田成方、渠成网、路通达、林茂盛”的新景象。通过土壤改良把低产田改成中、高产田，就能多获得将近一倍的产量。三是通过灌排工程的更新改造、节水灌溉技术的应用，灌区的经营管理，以及相应的农业技术措施等，其核心是提高灌溉水源利用率，输水、配水和田间工程的标准化和提高完好程度。同时实现灌区的技术改造，要全面规划，统筹安排，要以科技为先导，综合运用农作物节水灌溉制度，各种节水灌溉技术，以及水资源优化调度技术等成果，还要在投资上执行倾斜政策，对重点区的技术改造给以重点支持，以确保373.88水旱田的灌溉，实现稳产高产, 提高当地农民种水田的积极性，增强安定团结，为本地区国民经济持续发展打下基础。综述，该项目实施是可行的，而且是十分必要的。第四章 水资源评价及供需平衡分析4.1项目区水资源状况4.1.l流域特征 布尔哈通河中游，延吉市朝阳川镇勤劳村境内，工程点处地理位置东经12915，北纬4253，工程点以上集水面积为1938km2。布尔哈通河属于图们江流域、嘎呀河水系。布尔哈通河为嘎呀河支流，嘎呀河一级支流布尔哈通河全流域集水面积为7065km2，河道长度174km，河道坡度1.9。布尔哈通河发源于哈尔巴岭东麓，河源高程为926m，流域内最高山顶高程1571m。4.1.2气象工程点附近流域内有延吉气象站，主要观测项目有降水、蒸发、日照、风速、风向、气象、冻土等气象要素，资料完整。本流域属于温带大陆性季风气候区，四季变化分明。其气象特征：春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季寒冷，春秋季短暂，冬季漫长，平均气温低于零度的时间，一般从11月中旬起直到翌年3月中旬，长达4个月。延吉气象站多年平均降水量为517.9mm，降水量年内分配不均匀，降水量主要集中在69月份，69月降水量占全年降水量的72.7%。多年平均温度为5.0，历年最高气温为37.6，发生在1977年7月30日，历年最低气温为-32.7，发生在1972年2月6日。多年平均蒸发量为1339.7mm(20cm蒸发皿观测值)，多年平均日照时数为2353.7h。标准冻结深度为1.70m。历年平均初冰日期为10月25日，历年平均终冰日期为4月1日，历年平均封冻期为130天左右。历年平均初霜日期为9月23日，历年平均终霜日期为5月12日，历年平均无霜期为133天。多年平均月风速为2.7m/s，历年平均最大风速为18.4m/s。 4.1.3年径流 项目区位于布尔哈通河流域，本工程点以上集水面积为1938km2，根据吉林省水资源二次调查评价等值线图查得，本工程多年平均径流深为150mm，工程点处多年平均流量Q=9.218m3/s(29070万m3)、Cv=0.45、Cs/Cv=2.0，本工程年径流成果见表4-1。本工程年径流成果表表4-1项 目均 值CvCs/CvP(%)1020508090Q(m3/s)9.218 0.452.0 14.749 12.444 8.573 5.715 4.425 W(104m3)290700.452.0 46512 39245 27035 18023 13954 4.1.4洪水本流域榆树川水文站与本工程流域特性、气象、自然地理条件、水文下垫面条件相似，因此选用榆树川站作为本工程的设计参证站。本次计算采用榆树川站长达55年（19562010年）的实测资料进行频率计算分析，可靠性较好，设计洪水计算参数合理，计算成果符合本工程区域特性。本次采用设计洪水成果见表2-7。本次采用设计洪水成果表表2-7 单位：m3/s 项目均值CvCs/Cv（）123.3351020Qm2001.15 2.51114 916 774 662 478 306 4.2水资源平衡分析4.2.1需水预测根据经济社会发展预测指标及各业用水定额预测各水平年的需水量见表4-4、表4-5。榆树川朝阳河上游平衡区现状用水量表（2010年）表4-4 单位：104m3平衡区农业用水农村人畜用水城镇用水总用水量水田蔬菜果树小计生活大牲畜小牲畜小计生活工业其它小计榆树川朝阳河上游2343 475 206 3024 89 20 256 366 159 109 0 268 3657 榆树川朝阳河上游平衡区设计水平年用水量表（2020年）表4-5 单位：104m3平衡区农业用水农村人畜用水城镇用水总用水量水田蔬菜果树小计生活大牲畜小牲畜小计生活工业其它小计榆树川朝阳河上游2343 523 227 3092 116 25 379 520 207 129 0 335 3948 4.2.2供需平衡分析根据榆树川朝阳河上游平衡区分区来水、供水工程、需水量情况进行供需平衡计算，成果见水资源供需平衡表4-6、表4-7。榆树川朝阳河上游平衡区现状供需平衡表（2010年）表4-6 单位：104m3平衡区可 供 水 量合计需水量供需平衡水库区间上游来水地下+-榆树川朝阳河上游40531887721801139536577738榆树川朝阳河上游平衡区设计水平年供需平衡表（2020年）表4-7 单位：104m3平衡区可 供 水 量合计需水量供需平衡水库区间跨流域地下+-榆树川朝阳河上游405 3188 7046 80 10720 3948 6772 根据平衡结果可以看出，本灌区可利用水量丰沛，可供水量大于需水量。第五章 工程技术设计5.1 设计依据5.1.1 工程等别和建筑物级别本工程是以灌溉为主的工程，设计灌溉面积为750公顷，根据防洪标准（GB5020194）、灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）、堤防工程设计规范(GB5028698)，确定本工程工程等别为V等，主要建筑物级别为5级。拦河坝设计洪水标准为10年一遇，校核洪水标准为20年一遇，上下游堤防工程的设计标准为10年一遇洪水。根据水闸设计规范（SL2652001）规定，进水闸设计洪水标准为10年一遇，校核洪水标准为20年一遇，工程消能防冲设施按10年一遇洪水设计。5.1.2 设计基本资料地震设防裂度：根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）上标定为本区抗震设防裂度为度区，地震加速度为0.05g，不属于地震设防区，因此本工程不考虑地震设防问题。根据中国季节性冻土标准冻深线图，本区标准冻结深度为1.70m。安全系数：该工程拦河坝为5级建筑物，抗滑稳定安全系数基本组合为1.05，特殊组合为1.0。5.2 工程设计5.2.1建设内容1.水利措施为解决勤劳干渠的取水问题，本次设计在勤劳村附近原勤劳拦河坝的位置上重建拦河坝，拦河坝全长192.5米，。坝左端设置1座排砂闸和1座进水闸。加固拦河坝左岸上游堤防50m、下游50m；重建春兴干渠衬砌1880m。2.农业措施土壤改良通过施用农家肥、沃土复混肥、秸秆还田等措施，土壤耕作层有机质含量提高0.1个百分点以上。土壤改良总面积3800亩：改造瘠薄地要加厚土层，使耕作层达到20cm以上。改造砂姜黑土或土壤中卵石多的地块，要清除砂姜卵石并掺合粘土。5.2.4主要建筑物1.拦河坝(1)勤劳拦河坝拦河坝采用混凝土溢流坝。溢流坝总长度为192.5m，溢流堰顶高程为215.40m，建基面最低高程为210.30m，最大坝高5.1m，坝底最大宽度4m，堰顶以下坝面曲线方程为Y=0.402X1.85，与消力池底板相切的圆弧半径为1m，坝顶总长度为192.5m，坝体横缝间距为10m，混凝土标号为C25、F200。消能设施采用底流式消能形式。消力池长度为10m，池深0.6m，消力池底板高程212.70m，消力池底板厚0.6cm，消力池底板上每隔2m设置一直径为10cm的排水孔，消力池边墙顶高程216.60m，边墙宽为0.4m，消力池混凝土标号为C25、F200。（2）进水闸进水闸：设计洪水标准为10年一遇，相应设计洪水位为216.60m。校核洪水标准为20年一遇，相应校核洪水位为216.90m。正常水位为215.30m，最大设计灌溉流量为3.75m3/s。进水闸布置在溢流坝左岸，闸室段总长度2m，净宽3m，孔数2孔，闸室底板高程214.50m，采用钢筋混凝土结构，边墙厚为0.4m，底板厚0.8m。进水闸孔口尺寸确定根据水闸设计规范（SL265-2001)第A.0.1条规定闸孔总净宽用下式计算。式中：B0 闸孔总净宽 （m); Q 过闸流量 （m3/s); H0 计入行进流速水头的堰上水深（m);g 重力加速度 9.81（m/s2);m 堰流流量系数0.385； 堰流侧收缩系数；b0 闸孔净宽（m);bs 上游河道一半水深处的宽度（m);N 闸孔数； 堰流淹没系数；hs 由堰顶算起的下游水深（m)。经计算确定：进水闸均满足灌溉要求。（3）排砂闸排砂闸布置在溢流坝左岸，闸室段总长度6.6m，净宽2m，孔数3孔，闸室底板高程214.00m，采用钢筋混凝土结构，边墙厚为0.8m，底板厚0.8m。泄流能力计算（1）拦河坝泄流能力计算拦河坝过水能力计算：拦河坝的过水能力包括溢流坝泄量Q1和排砂闸泄量Q2，对二者进行分别计算。溢流坝过水能力计算溢流坝水力计算根据混凝土重力坝设计规范（SL319-2005），采用开敞式溢流堰过水能力计算公式：式中：Q 流量（m3/s)； B 溢流堰净宽（m)；Hw 计入行进流速的堰上总水头（m)；g 重力加速度 9.81（m/s2)；m 流量系数； 侧收缩系数（取0.95）；s 淹没系数；C 上游坡面影响修正系数，上游面为铅直面时，C取1.0；溢流坝水力计算表5-1标准Q1mBgHwCP=5%6620.9990.43192.59.811.51排砂闸过水能力计算排砂闸水力计算根据根据水闸设计规范（SL265-2001），采用计算公式：式中：B0 闸孔总净宽 （m)；Q2 过闸流量 （m3/s)； H0 计入行进流速水头的堰上水深（m)；g 重力加速度 （m/s2)；m 堰流流量系数；（可采用0.385） 堰流侧收缩系数；b0 闸孔净宽（m);bs 上游河道一半水深处的宽度（m)；N 闸孔数；z 中闸孔侧收缩系数；dz 中闸墩厚度（m)；b 边闸孔侧收缩系数；bb 边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离（m)； 堰流淹没系数；hs 由堰顶算起的下游水深（m)；排砂闸水力计算表5-2标准Q2HHsnb0dzbbzmP=5%46.42.881.5132110.932