某小型灌区可行性研究报告122p

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1.1绪言
　　　三溪河是长江中游一级支流富水分支，由王英河、国和河、猴儿山河三条支流于三溪口汇成三溪河主流 ，流域面积586.4km2，界跨通山县、大冶市部分地区和阳新县四个镇场。其中三溪口以上的王英河、国和河、猴儿山河为三溪河的上游，三溪口至八湘段为中游，八湘段至河赛河口为下游。三溪河中、下游两岸多为围垦区和湖网，地势平坦，山湖交错，河长25.80km，落差598.0m，河床比降7.48‰。
　　　阳新县处于三溪河流域中、下游，地势低洼、湖泊密布，是全国有名的“水袋子”、“旱包子”、“虫窝子”。建国以来，阳新县先后建成王英、蔡贤、罗北口等流域控制性水库，建成三溪口水电站等水能利用枢纽工程，完成干支流堤防25.80km。三溪河流域累计灭光钉螺5万亩，水患得到初步治理，血吸虫病的传播得到了有效控制，三溪河中、下游水利血防治理工程取得了初步成效。
　　　进入20世纪90年代以来，三溪河中、下游灾害频繁，严重影响了两案人民生命财产安全，严重制约了阳新县三溪镇等四个镇、场的经济快速发展。同时，洪水泛滥导致沿河两岸堤防决口，造成钉螺大量扩散繁衍，加重了当地的血吸虫疫情，导致20世纪90年代基本得到控制的疫情出现严重反弹，严重威胁中下游两岸居民的身体健康。
　　　目前三溪河中、下游的整体防御能力仅只有5年一遇标准，三溪镇区和下游农田和水产基地仍面临着严重的洪水威胁，血吸虫疫情依然极为严重。及时对三溪河中下游进行防洪灭螺治理工作，保护沿岸人民的身体健康和生命财产的安全，是一项十分必要而又紧迫的任务。根据分期实施的原则以及工程加固的轻重缓急，将三溪河中游干流的三溪镇区堤防等加高加固、相应堤段河道整治等项目作为一期工程优先予以实施。
　　　一期工程实施以后，三溪镇区堤防标准可由现状5年一遇提高到30年一遇，镇区以外部分堤防防洪标准可由5年一遇提高到20年一遇；一期工程保护区内血吸虫疫情得到有效遏制。

1.2水文气象
1.2.1水文
　　　三溪河流域属副热带地区，夏季炎热，冬季寒冷。阳新站年平均气温16.6℃，极端最高气温41.4℃，极端最低气温-14.9℃，全年无霜期240～280d。流域内雨量充沛，多年平均降雨量1600m，下游地区略小为1466mm。降水年内分配不均，主要集中在4~8月份，占全年降水量的三分之二。工程区常受季风、台风影响，常遭受暴雨袭击，其暴雨洪水多发生在4~8月份。富水流域洪水大多发生在7月份以前，和三溪河洪水同期，不利于三溪河中、下游防洪。
1.2.2设计洪水
　　　三溪河中、下游干流设计洪水由王英水库下泄及区间洪水组成。其中王英水库为控制运用，当遭遇20年一遇以下洪水，库水位不超过防洪高水位67.00m时，控制泄流量150m3/s，并尽可能与区间洪水错峰；当遭遇20年一遇以上洪水，库水位在防洪高水位67.00m时，控制流量210 m3/s；当库水位超过72.59m时，下游服从大坝安全，溢洪道全开泄洪；区间设计洪水分片计算，由国和河、猴儿山河至三溪口、三溪口至森铺等二个汇流片构成，以富水雨量站为各片代表站，采用点面暴雨关系计算出各片的设计洪水。
1.2.3干流控制断面设计洪水
　　　将王英水库下泄流量过程，国和河、猴儿山河河段汇入，中、下游洪水过程，三者同时叠加，即为个河段入流过程，从而推算出三溪河中、下游干流各断面的设计洪水。
1.3工程地质
1.3.1地质概况
　　　（1）地形地貌
　　　三溪河一期水利血防综合治理工程处凤凰山西南麓，三溪港溪交汇处，属于幕阜山北麓到长江之间的垅岗丘陵～冲积平原区的地形地貌，东北为凤凰山山脉，西南为冲湖积层平原。冲湖积平原总体上呈被残丘垅岗夹持的狭长带状，为网状分布地带，地形支离破碎，地势平坦。
　　　三溪河中、下游自三溪口以下进入蛇形曲伏河道，总体自西向东流，并于河赛湖口汇入富水下游。三溪河中，下游水利血防一期工程堤防即沿河修筑在平原区临河台面上，堤外漫滩一般较窄，大部分堤段外滩宽度小于30m，漫滩前三溪河岸坡多呈低缓斜坡，坡高一般小于2m，坡度为5～20。。
　　　（2）地层岩性
　　　三溪河水利血防综合治理一期工程的低山，残丘和垅岗地的地表层除三迭系下统（T1）的灰岩，白云岩外，主要为第四系全新统Q4冲洪积层及湖积人工填土层组成。与工程有关的地层有：
　　　①　三迭系下统大冶灰岩：岩石呈灰褐色，风化程度较弱，硬度大，节理裂隙发育，局部地段存在溶洞，分布标高在6.6m～13.1m之间。
　　　②　第四系中更新统（Q4al+pl）冲——洪层：砂卵石，卵石成份为灰岩，石英砂岩，直径一般为10mm～40mm，靠近老河床地段均有分布。
　　　③　含碎石粘土（Q4 pl）：灰色，灰褐色，以粘土为主碎石含量30%，碎石成份主要为灰岩碎块，偶夹石英砂岩角砾，一期工程河道二岸均有分布。
　　　④　粉质粘土（Q4al）：灰色，灰褐色，黄褐色，可塑，夹薄层粉土，含铁锰质氧化物，局部地段夹有高岭土，一期工程河道二岸均有分布。
　　　⑤　耕土、杂填土（Q4ml）：杂色，以黑色为主，松散，很湿，含大量植物根系及腐植质，具嗅味，含有少量砖头、瓦片等杂物，一期工程河道二岸均有分布。
　　　⑥　淤泥（Q4l）：黑色，软～流塑，含腐植质及生活垃圾等杂物，很嗅，近分布于一期工程河道之中，此层厚度不详。
　　　三溪河水利血防综合治理一期工程（顺河流方向）左岸为三溪镇老街，紧接凤凰山山脉，右岸为残丘和垅岗地段，主要由第四系冲—洪积物及人工填土组成的土质结构，主要是存在堤基的不均匀性沉降及边坡防护等问题。
　　　（3）区域地质构造
　　　三溪河一期治理血防水利工程所处大地构造单元为扬子准地台下的扬子台坪滁巢台褶皱带之中的鄂褶皱束受淮阳山字型构造体系，东西向构造体系及新华夏构造体系的控制。新构造运动表现为震荡式升降运动。地震基本烈度小于Ⅵ度。
　　　（4）水文地质
　　　① 土层的透水性
　　　根据一期工程区地层岩性，工程区内的土层按其透水性可划分为相对透水层和相对隔水层两种。第四系全新统冲——洪积砂卵石层，第四系全新统冲——洪积层含碎石粘土层构成，其渗透系数为1.20×10-4—1.40×10-2cm/s,具有中等透水性。由三迭系下统（T1）下部与第四系更新统冲积粉质粘土组成，其渗透系数k=4.58×10-5—2.22×10-8cm/s,具有弱透水性为相对隔水层。
　　　② 地下水的类型及特征
　　　一期工程区地下水按其赋存条件可分为孔隙潜水，孔隙承压水，基岩裂隙水及裂隙溶水。孔隙水主要储存于第四系冲——洪积砂卵石层中，受大气降水和地表水补给，冲洪积层中地下水丰富。孔隙水储存于三迭系下统（T1）岩溶裂隙水之中，水的补给及排浅受制于区域地质条件。枯水期，河水位降低，地下水向河床方向流动，地下水补给河水。洪水期，河水位涨高，地下水沿透水层向远离河床方向流动。河水补给地下水。岩溶裂隙主要储存于基岩岩体的构造裂隙密集带和表层风化裂隙中，受大气降水补给，以下降泉形式排浅于地表，水量很小，随季节变化大。裂隙岩溶水主要赋存于岩溶发育的灰岩中，多形成地下暗河，以泉水形式排浅于地表水，水量随季节变化较大。
　　　③ 地表水及地下水的水质
　　　根据对三溪河一期治理血防水利工程上、下游各取一水样的水质分析报告，一期工程河水属于中性水，PH值分别为7.1、7.2，总硬度为120～150mg/L，属中性微硬水，因为地下水主要补给源为河水，故地表与河水水质差异不大，勘察期间测得地下稳定水位埋深17.5～21.5m。经对二组水样分析，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）12.2.2，表12.2.2对化验结果进行分析判断，该区地下水侵蚀性CO2含量为34.4mg/L，对砼有中等腐蚀性。
1.3.2一期工程地质特征
　　　（1）一期工程地层岩性
　　　一期工程河道左岸为凤凰山山脉，右岸为低山，残丘和垅岗地段，污水大体上由西向东流，根据现场勘察显示，不同地段河床两岸地基岩土体分布大体相同，但结构构造略有差异，地基岩土体主要为第四系残坡积物（Q4el+dl），粘土夹碎石以及冲洪积物（Q4al+pl）砂卵石，下部为三迭系下统（T1）大冶灰岩。
　　　（2）一期工程岩土物理力学性质
　　　通过对现场钻孔取样进行物理力学性质试验，再对试验数据分析统计，得出工程区内地基主要岩土体的物理力学性质指标。
　　　（1）岩体物理力学性质
　　　一期工程区内下覆基岩为三迭系下统（T1）大冶灰岩，灰岩硬度大，风化程度弱，一般呈弱风化，但岩体裂隙发育，个别地段还存在溶洞
　　　（2）土体物理力学性质指标
　　　含碎石粘土（Q4pl），灰色、灰褐色，以粘土为主，土中夹杂许多碎石等。渗透系数为k=1.2×10-1～1.4×10-3cm/s,具有中等透水性，压缩系数α=0.3～0.32Mpa-1，具有中等压缩性。粉质粘土（Q4al），灰褐色、褐黄色，可塑，渗透系数1.2×10-6～6.0×10-5cm/s，具有弱透水性,是相对的隔水层，具中等压缩性。
1.3.3主要工程地质问题
　　　（1）左岸ZK27—30地段河道较宽，长期淤积生活垃圾堆积，岸边护坡及挡土构筑物基础不均匀沉降问题。
　　　（2）左岸ZK42—46地段岸边属土质高边坡，存在崩踏问题。
　　　（3）一期工程位于三溪镇区，居民生活污水及工业污水排放问题。
　　　（4）右岸ZK23—26地段无堤防设施，河道自然形成，地势较低，要新建堤防，存在堤基稳定问题。
　　　（5）二岸靠近岸边均存在有民用建筑物，特别是左岸靠近距离建筑物存在边坡失稳造成房屋沉降问题。
　　　总体来说，三溪河治理血防水利一期工程虽存在一些工程地质问题，但堤基岩土体的承载力均能满足堤基承载力要求。有些地段可作简单的技术处理后均能满足设计要求。