XXXX水库塌岸治理工程项目可行性研究报告

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XXXX水库塌岸治理工程可行性研究报告(修订)

1目录第一章综合说明11.1前言11.2水文、气象31.3工程地质31.4工程任务41.5塌岸治理工程总体布置及工程设计51.6工程管理71.7施工组织设计71.8工程占地91.9环境影响评价91.10水土保持方案101.11工程投资估算101.12经济评价111.13主要结论意见11第二章水文、气象122.1流域概况122.2气象特性122.3暴雨洪水特性132.4官厅水库设计洪水142.5冰情17第三章工程地质183.1勘察概况183.2区域地质概况183.3水库塌岸工程地质203.4库岸防护工程地质293.5天然建筑材料323.6结论38第四章工程任务394.1水库概况及库区塌岸现状394.2社会经济状况及工程建设的必要性414.3工程任务43第五章塌岸治理工程总体布置及工程设计475.1工程等别473

25.2设计依据及基本资料475.3库区塌岸范围、原因及治理标准495.4塌岸治理方案505.5塌岸治理工程设计60第六章工程管理686.1水库管理现状686.2工程管理设计686.3工程费用736.4管理风险分析73第七章施工组织设计747.1施工条件747.2主体工程施工方法757.3施工总布置777.4施工总进度787.5施工技术供应79第八章工程占地处理818.1占地处理范围818.2工程实物指标818.3移民安置初步规划828.4工程占地补偿投资估算82第九章环境影响评价869.1工程所在地区环境状况869.2环境影响预测评价879.3环境保护措施909.4环境管理与监测计划929.5环境保护投资估算939.6综合评价及结论93第十章水土保持方案9510.1编制依据9510.2水土流失现状9510.3水土流失预测9610.4水土保持方案编制总则10010.5水土保持方案总体布局10110.6投资估算及效益分析1043

310.7方案实施保证措施106第十一章工程投资估算10711.1编制说明10711.2投资估算表格110第十二章经济评价13912.1经济评价依据13912.2国民经济评价13912.3财务分析14312.4社会效益分析和综合评价144第十三章结论与建议14713.1结论14713.2建议1483

4第一章综合说明1.1前言1.1.1工程概况官厅水库位于永定河上游,地处河北省怀来县和北京市延庆县境内,距北京市约80km,是我国解放初期在永定河上修建的第一座大型水利枢纽。水库控制流域面积43402km2,是一座以防洪、供水、发电、灌溉等综合利用的大型水利枢纽,是首都北京的重要供水水源之一。水库总库容41.6亿m3,其中兴利库容2.5亿m3,水库建成运行40余年,为保障北京、天津及永定河下游的城市发展和经济建设做出了巨大贡献。水库上游流域内有内蒙古、山西、河北、北京等省市自治区的27个县市,总人口625万人,其中农业人口484万人,占总人口的77%。耕地面积约1856万亩。据管理处资料和河北省张家口市水利水电勘测设计研究院1999年4月编制的《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》,水库兴建时,移民高程482m(大沽高程,下同),土地征购高程479m,共淹没怀来县15万亩耕地和1万亩果园,迁建县城一座,迁移村庄58个,共7387户,29943人;延庆县共淹没耕地6万亩,迁移村庄53个,共5502户,23055人。1.1.2治理工程缘由北京是我国的首都,是全国政治、文化的中心,是国际化大都市。随着经济和社会的发展,北京市水资源供需矛盾不断加剧,水资源总量不足已成为制约北京发展的主要因素,解决好首都水的问题关系重大。《21世纪初期(2001~2005年)首都水资源可持续利用规划总报告》提出了“稳定密云,挽救官厅”上游地区水资源规划目标,制定了官厅水库综合治理方案,考虑将官厅水库作为备用水源,在应急情况下将官厅水库的水转供城市生活,以提高城市应急供水的保证率。官厅水库综合治理方案包括水库清淤应急供水工程、库区塌岸治理工程等7项工程,其中库区塌岸治理工程即为本次治理工程的主要任务。实施库区塌岸治理工程是挽救官厅水库,恢复其饮用水源功能,缓解北京市供水紧张,提高城市应急供水保证率的重要措施。官厅水库库岸周长约220km,其中怀来县境内约150km,延庆县境内约70km。水库在发挥工程效益的同时,也带来了一些不利影响,库岸坍塌几乎年年发生。根据水利部天津水利水电勘测设计研究院(以下简称天津院)200234

5年勘测成果,官厅水库库岸坍塌总长度58.743km,其中怀来县境内52.081km,延庆县境内6.662km,怀来县塌岸较为严重。另据张家口市水利水电勘测设计研究院编制的《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》,仅河北省怀来县境内的桑园、官厅、小南辛堡、土木、狼山等乡镇的20余个村寨和怀来县林业局月亮岛累计塌岸面积达3497亩,共损失百年海棠树25株,枣树20株、山杏4700株、成材杨柳树3400余株,损坏扬水站8座、林场专用公路2km。目前塌岸使库区周围的耕地逐年减少,而当地农民承包的耕地坍塌后,生活条件更加恶劣,致使农民难以承受。塌岸已给库区周围村镇造成巨大经济损失,成为影响库区周边安定的社会问题。1.1.3勘测设计工作简述我院根据水利部要求并受北京市水利局委托,进行了如下工作:(1)2001年底对官厅水库塌岸现象最为严重的小七营、度假村段库岸进行了《官厅水库塌岸治理工程应急实施方案》的初步设计,2002年9月完成了该段的招标设计工作,现正准备实施。(2)可行性研究工作于2002年1月开始,完成库区塌岸工程1/5000地形图测绘306km2、1/200地形断面测量12.8km;1/5000平面地质测绘32km2,1/200剖面地质测绘13.6km,完成地质钻孔28个,进尺250.5m,竖井127个,进尺372.8m。在勘测工作的基础上,对塌岸治理方案进行了充分的技术、经济比较,完成了可行性研究工作,于2002年6月提出《官厅水库塌岸治理工程可行性研究报告》。2003年3月11日由北京市水利局主持召开会议,要求我院对官厅水库塌岸治理工程进行生态防护方案的可行性研究工作,对《官厅水库塌岸治理工程可行性研究报告》进行修改,重新编写完成《官厅水库塌岸治理工程可行性研究报告》。1.1.4可行性研究修订根据《官厅水库塌岸治理工程可行性研究报告审查意见(初稿)》精神,我院对官厅水库塌岸治理工程进行认真的研究与论证,修订设计中主要修改如下:(1)工程管理范围按479.5m工程边缘线水平向外30m确定,新增占地2431亩,其中耕地816亩、园地674亩、林地807亩、苗圃45亩、鱼池89亩,增加工程投资3237万元。(2)对各类土地的补偿标准进行了重新核定,怀来县遗留问题处理增加投资914万元。34

6(1)因建库时征地手续不全,为避免遗留新的问题,增列库周勘查定界费270万元。(2)将水利部海河水利委员会以海计【2002】2号文批复的官厅水库塌岸治理工程应急实施方案投资2538万元,纳入本次塌岸治理工程可行性研究报告中。(3)将477.5m~479.5m高程之间天然地形为陡坡或陡坎时,由原设计开挖成1:5缓坡,采取生态措施防护,修改为采用土工管袋措施防护,大大减少了土方开挖量和工程占地面积。1.2水文、气象1.2.1气象本流域位于欧亚大陆东部中纬度地带,大陆性气候明显。冬季较长、干燥寒冷、盛行西北风,夏季较短,春秋多风沙,冷暖变化显著。多年平均降水量为398.1mm,降水量年际变化大,年内分配不均,主要集中在6~9月,占年降水量的79.4%;多年平均气温为9.4℃,气温年际变化不大,而年内变化较大,冬季一月份平均气温-7.7℃,夏季七月份平均气温24.3℃,绝对最高气温达到42.2℃,绝对最低气温-23.3℃;多年平均风速为3.0m/s,最大风速24.0m/s,多年平均最大风速13.6m/s。1.2.2洪水官厅水库以上流域,降雨多以暴雨形式出现,且以局部暴雨为主,历时不长,一般在三天以内,但也有范围广、强度大、历时长的大暴雨发生。如历史上的1801年特大暴雨,6月前后在海河流域持续了40余天。这年永定河的强暴雨发生在6月初,这类暴雨很容易造成地区性大洪水。本流域的洪水由暴雨形成,年最大洪水一般发生在6~9月,尤其是7、8两个月发生次数最多。洪水暴涨暴落,多呈复峰形状,单峰较少。从洪水过程线来看,大致可分为峰高量小型、峰低量大和峰、量平均型。官厅水库洪水频率计算统计系列为1801、1893、1917、1924~1944、1949~1997年共73年洪峰流量,71年洪量系列。设计洪水成果仍采用1981年规划总院审查成果。1.3工程地质根据库段形态和库岸稳定程度将水库库区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个大区。坝址34

7~妫水河铁路桥之间库岸段为Ⅰ区,妫水河铁路桥~延庆莲花湖橡胶坝之间库岸段为Ⅱ区,窑儿湾、黑土洼(永定河河口三角州)~永定河新8号桥库岸段为Ⅲ区。Ⅰ区为官厅水库库岸再造的多发区和不稳定区,Ⅱ区除延庆县境内存在少量塌岸段外,其它地区基本属库岸稳定区,Ⅲ区为库岸稳定和较稳定区。官厅水库库岸类型主要为土质岸坡,组成库岸岩性以易崩解的黄土状土及湖积壤土、砂壤土等为主,在库水、风浪等因素作用下易产生崩塌、座塌形式的库岸再造。根据塌岸严重程度将库区塌岸划分为严重、中等、轻度三种类型。严重塌岸段的预测塌岸宽度一般为90~160m,中等塌岸段的预测塌岸宽度一般为20~90m,轻度塌岸段的预测塌岸宽度一般小于20m。官厅水库库岸总长约220km,塌岸段总长58.743km,其中严重塌岸段长12.935km,中等塌岸段长22.719km,轻度塌岸段长23.089km。防护工程地基浅部分布有第四系全新统新近堆积层(Q4),其工程地质条件较差。新近堆积层之下为第四系上更新统(Q3)冲洪积及湖积地层,岩性复杂多变,地基土体存在地震液化问题。1.4工程任务随着经济和社会的发展,北京市水资源供需矛盾不断加剧,水资源总量不足已成为制约北京发展的主要因素,解决好首都水的问题关系重大。《21世纪初期(2001~2005年)首都水资源可持续利用规划总报告》中提出“稳定密云,挽救官厅”水库上游地区水资源规划目标,制定官厅水库综合治理方案,将官厅水库作为备用水源,在应急情况下将官厅水库的水转供城市生活,以提高城市应急供水的保证率。官厅水库综合治理方案包括水库清淤应急供水工程、库区塌岸治理工程、输水泄洪洞改造、源水净化工程、水库上游节水灌溉、水库上游水土保持、妫水河河口和泄水漏斗区清淤工程等7项措施。库区塌岸治理工程是官厅水库综合治理措施之一,也是本次治理工程的主要任务。实施库区塌岸治理是挽救官厅水库,恢复其饮用水源功能,缓解北京市供水紧张,提高城市应急供水保证率的重要措施。根据天津院地质勘查成果,塌岸主要发生在坝址~妫水河铁路桥和张老营至延庆县~橡胶坝之间,塌岸总长度58.743km。按行政区划分,河北怀来县塌岸长度52.081km,占总长度的88.66%,北京延庆县塌岸长度6.662km,占总长度的11.34%。按坍塌的程度划分,严重塌岸段长12.935km,占总长度的22%,中等塌岸段长22.719km,占总长度的38.7%,轻度塌岸段长23.089km34

8,占总长度的39.3%。根据库岸坍塌现状及今后发展的趋势,治理总长度58.743km其中2001年应急工程已批准实施3.895km,余下54.848km作为本次治理长度。治理工程的防护水位:最高为汛后最高蓄水位479m,最低为死水位476m。1.5塌岸治理工程总体布置及工程设计1.5.1塌岸治理方案根据官厅水库1955年~2001年,47年库水位资料统计,水库运用水位低于473.5m的月份占总月份的27.66%,低于476m的月份占总月份的76.24%,低于477.5m的月份占总月份的94.68%,而运用水位477.5~479m之间的月份仅占总月份的5.32%,由此可知,水库长期在477.5m水位以下运行。历年最高运用水位478.83m(1980年4月),未超过水库汛后最高蓄水位479.0m。而水库正常运用死水位为476.0m,现状水位处于473.0m~474.0m之间。因此考虑477.5.0m以下采用工程措施,以上采用生态防护措施。根据库岸陡缓程度的不同,在缓坡处477.5m以下采用连锁板结构形式,可以保证经常水位下岸坡的稳定;当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,可同时起到缓冲风浪和固土作用。当477.5m~479.5m高程之间为陡坡或陡坎时,采用土工管袋,可大大减少土方开挖量和工程占地面积。在中高型陡坡处采用加筋土挡墙,高程至479.5m,在墙后回填土上种植不同品种的灌乔植物,利用生长高度不同的特性,依次排列,可有效抵御风浪爬高对岸坡的淘刷。该方案即具有耐久性,又有利于生态环境,同时较为经济。1.5.2塌岸治理工程总体布置根据库岸地形、地质条件,在塌岸岸边较缓的位置布置护坡,477.5m高程以下库岸采用连锁板护坡,当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,如:沙棘和马蔺草等,利用灌、草搭配,使两种植物根系入土深度及地表以上生长高度不同,可同时起到缓冲风浪和固结地表土作用;当477.5m~479.5m高程之间有陡坡或陡坎时,采用土工管袋。在岸坡为中、高型陡坡位置布置加筋土挡墙,高程至479.5m。在墙后回填土上种植紫穗槐、旱柳、白杨等灌乔植物,根据其生长高度不同的特性依次排列,可有效削减风浪爬高对岸坡的淘刷。挡墙或护坡布置随库岸绕行,对局部凸凹严重的库岸修整顺直,以少占用高程479.0m以上耕地为原则,对现有的轻度、中等、严重三种塌岸全部进行防护。在防护建筑物后管理用地范围内,种植10m34

9宽的乔木林带。按塌岸段地理位置不同,延庆县境内塌岸治理工程共分张老营、大路村、谷家营和延庆(月坛)农场等4段。根据地质勘察报告,延庆县境内塌岸均属中等塌岸和轻度塌岸,岸坡多为缓坡,因此全部采用连锁板加植树或土工管袋的护坡型式。怀来县境内塌岸治理工程分为库区左岸段和右岸段两部分,库区左岸段包括施庄、北寨、小七营、大古城、官庄、定州营等6个工程段;库区右岸段包括右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾、园艺场、十营、十营东南、三营等10个工程段。各工程段内均有中、高型岸坡和缓坡。左岸定州营、官庄、大古城、小七营和右岸珠园、园艺场、十营、十营东南、三营等9个工程段边坡为缓坡,治理方式采用连锁板加植树或土工管袋的护坡型式。左岸施庄、北寨及右岸右坝前、官厅镇、珠窝堡、曹窑、窑湾等7个工程段为中、高型岸坡,治理方式采用加筋土挡墙型式。从地形上看,怀来县境内十营段有两处轻度塌岸段,塌岸长度为4780m长,岸坡曲折蜿蜒,头尾相接,与渤海湾地形相类似。如采用护坡形式处理,相对于所保护的塌岸面积来说,工程量偏大,同时开挖弃土需要堆放,经济上不合理。因此,考虑在卡口处布置两座透水堆石坝,减小弯道内的吹程,控制风浪对岸坡的冲刷。两座透水堆石坝外形尺寸相同,均为坝长75m,坝顶高程479.5m,顶宽3m,上、下游边坡均为1:1.2,最大坝高9m。1.5.3塌岸治理工程设计在自然岸坡缓于1:2.5断面处,采用连锁板护坡,板下铺10cm碎石垫层和反滤土工布,护坡顶高程为477.5m,底高程根据地形、地质条件确定为474.0m左右,坡脚处采用抛石和1.5m深的浆砌石护脚;当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,如:沙棘、马蔺草等,利用灌、草搭配使两种植物根系入土深度及地表以上生长高度不同,可同时起到缓冲风浪和固结地表土作用。为绿化、美化环境,在连锁板开孔和接缝处种植草本植物。当477.5m~479.5m高程之间为陡坡或陡坎时,采用土工管袋,可大大减少土方开挖量和工程占地面积。在中、高型陡坡断面采用加筋土挡墙,在土中加入格栅形成复合土。本方案护岸挡墙位于水下,考虑到当地缺少石料,拟采用当地黄土回填墙体。为增加水下加筋土挡墙的稳定性,在476.0m以下适当增加格栅密度,每30cm一层,476.0m以上每40cm一层,经计算格栅长度采用5m,临水面采用30cm厚、具有透水性能的预制混凝土块作为防护面。墙顶高程479.5m,最大墙高6.5m,挡墙基础下部铺一层双向土工格栅,以增加地基承载力。在479.5m34

10高程回填土上种植不同品种的乔灌植物。为防止风浪淘刷挡墙基础,墙脚设3m宽抛石护脚。1.6工程管理官厅水库是以防洪为主,供水、发电为辅的大型水利枢纽,水库管理处为事业性质的准公益性水管单位。1951年官厅水库修建时,土地征用线为479m,该线以内的库区由北京市官厅水库管理处管理,479m以上的库岸分属河北怀来县和北京延庆县。实施塌岸治理工程,可改善库区周边生态环境,保持社会稳定,保证水库水质,提高供水保证率,因此该工程为社会公益性质的水利建设项目。本次新建的库岸工程均处于水库管理处管辖范围之内,因此,库岸工程由北京市水库管理处管理。水利部海河水利委员会委托北京市水利局组建项目法人,北京市水利局以京水建管[2003]131号文组建官厅水库塌岸治理工程建设管理组织机构,并报水利部海河水利委员会批准。工程建成后,在水库管理处设立库岸工程管理科,共需各类人员17人,其中工程管理7人,维修养护10人。工程管理岗位所需人员由水库管理处内部解决,不另增加。维修养护岗位核定的人员只为今后维护工作提供参考,不纳入库岸工程管理科的编制。利用现有生态环境建设的政策,工程所需建设资金以中央投资为主,地方政府匹配。资金筹措计划为:北京市工程所需建设资金由北京市政府筹集,中央财政给予适当支持;河北省工程所需建设资金由中央安排解决,各级计划、财政主管部门要加强对资金使用的监督。经计算,工程年运行管理费854.52万元,其中工程管理成本219.85万元,工程维护费用634.67万元。塌岸治理工程的主要受益者是北京市,工程管理成本由北京市财政负担,工程维护费用在北京市水利工程维修养护岁修资金中列支。1.7施工组织设计1.7.1施工条件官厅水库坝址及库区周边对外交通极为便利,京包铁路在三营、定州营附近跨越官厅水库,该铁路经过怀来县城和延庆县的康庄镇。右岸有丰沙铁路经怀来县城和官厅镇,还有大秦铁路,沿水库经怀来县永定河桥、狼山及延庆县西五里营、大榆树镇。官厅水库周边公路发达,右岸有110国道,经怀来县城、北辛堡34

11、延庆县张山营,左岸有康野公路经怀来县城、官厅镇、施庄、小南辛堡、东花园镇、延庆县康庄镇、西红寺、延庆县城。官厅水库周边长约220km,其中怀来县塌岸治理地形较陡,不便施工,施工中要占用一定耕地,延庆县境内地形平缓,便于施工。本工程外运建材为水泥约3.80万t,土工格栅730t。水泥使用河北宣化水泥厂的水泥,土工格栅从青岛运入。本工程所需天然建材块石、碎石、砂砾石、砂总量约170万t,全部外购。1.7.2主体工程施工方法由于官厅水库塌岸治理的工程量较大,如仅利用枯水期低水位施工,势必造成工期较长,如修筑施工围堰造成干地施工条件,则围堰工程量巨大。因此以施工期限制官厅水库水位为最优方案。根据水工建筑物设计,其防治塌岸的挡土墙等水工建筑物建基面高程在473~474m。据此,官厅水库施工期水位控制在474m。1.7.3施工总布置场内交通主要为施工区内部的施工道路,即沿水工建筑物延线以及至弃渣、取土场的施工道路。施工场区共分20个,每个施工场区相对独立。怀来县塌岸治理共分16个施工区。延庆县境内治理共分4个施工区。施工场区场内施工道路合计61.7km。施工道路为简易路面结构型式。20个施工区中,施庄、北寨、小七营、大古城、官庄、右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾11个治理段的开挖土方全部用于本段或临近治理段的回填,不设弃渣场,其余9个治理段施工区各自设置弃渣场。弃渣场选择在高程481~479m之间,此高程范围已列入永久征地。弃渣场总占地面积271亩,其中怀来塌岸占地210亩,延庆塌岸占地61亩。详见各段施工总布置图。1.7.4施工总进度施工准备工程主要有场内外交通、施工营地建设、施工仓库、风、水、电系统、采石场、砂砾石场以及施工辅助工厂。安排在第一年8~9月份完成。主体工程主要为塌岸治理,主要工作项目有土方开挖、加筋土挡土墙、土方回填,混凝土连锁板铺筑和工程生态防护,安排在第一年9月至第三年5月底。施工期21个月。土方开挖高峰时段月平均强度10.25万m3,土方填筑高峰时段月平均强度4.54万m3,混凝土连锁板铺筑高峰时段月平均强度4.34万m2。34

12工程施工总工期22个月。1.8工程占地官厅水库本次治理工程占地范围为高程超过479.0m以上的工程建设占用土地。官厅水库塌岸治理工程占地,根据治理方式和现今存在的问题包括怀来县塌岸治理工程占地、延庆县塌岸治理工程占地。官厅水库建库以来怀来县塌岸损失已计入补偿。根据工程布置图、1/5000地形图及张家口设计院1999年4月上报材料《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》,我院对工程占地处理范围内的实物量进行了统计,并对调整方案进行了复核。本次工程主要涉及河北省怀来县和北京市延庆县,主要实物指标包括永久占用耕地845亩,林地807亩,果园674亩,房屋910m2。官厅水库塌岸治理工程占地处理总投资为7335.86万元,其中怀来遗留问题处理投资为3482.06万元。1.9环境影响评价官厅水库塌岸治理工程实施后,可以有效地抑制塌岸范围扩大,保护周围耕地,减少土壤肥力流失,提高农作物产量,增加农民收入。工程实施后将保证库周铁路、桥梁、公路等的安全,使入库泥沙减少,改善水库水质,有利于水库原有功能的恢复,延长水库使用寿命。工程对环境的不利影响主要表现在工程施工对大气、声环境、水质、人群健康及取弃土等方面的暂时性影响、工程占地对农业生产的影响、施工扰动地表可能造成的水土流失等。施工期环境保护措施中对地表水污染的防治措施采用沉砂池加絮凝剂的一级单项处理方法,生活污水处理采用氧化塘处理装置,处理后的废污水可重复用于生产或用于污灌;对大气污染的防治措施主要包括土方开挖防尘、水泥运输防尘、混凝土拌和设备防尘、燃油机械设备尾气净化措施等;对噪声污染的防治措施针对施工机械噪声对现场工作人员配备个人防噪声用具,对于交通噪声防范措施主要为加强车辆养护和道路养护等;人群健康保护措施包括做好库区卫生清理工作,加强施工区的卫生管理和施工人员的预防接种工作,完善医疗设施。工程占地按国家的相应补偿标准给予补偿,并对临时占地进行场地平整,复耕还田。为确保工程的正常建设,合理地使用环保资金,落实并完善各项环境保护对策和监测计划,及时处理工程建设中产生的环境问题,工程施工期间应进行环境保护管理和环境监测、环境监理。34

13工程环境保护总投资为185.81万元。官厅水库塌岸治理工程是一项生态保护工程,工程从环境角度评价,不存在重大制约性因素,工程方案可行。1.10水土保持方案官厅水库上游及周边地区水土流失严重,水土流失类型以水蚀为主,部分地区风蚀较重。工程建设扰动原地貌面积为249.88万m2,建设期和试运行期产生的水土流失量29.39万t。本工程项目建设区包括主体工程区、管理范围、土料场、弃渣场、施工营地、施工道路等,水土流失防治责任范围总面积为358.05hm2;直接影响区包括主体工程施工影响区(按外延2m计)和施工道路影响区(按两侧各1m考虑),水土流失防治责任范围总面积为71.90hm2。水土保持分区防治措施体系按照主体工程区、弃渣场区、取土场区、施工营地、临时施工道路及管理范围区布设,主要新增内容包括:(1)工程共布设13个弃渣场,弃渣场总面积18.05hm2,弃土量51.97万m3,其中库周弃渣场6个,均占用耕地且远离库区,采取植物护坡,渣面平整,复耕还田;靠近库区的弃渣场有7个,均占用耕地,由于离库区较近,均为50m内,在临近库区侧采取浆砌石护坡,开挖排水沟,其它侧植物护坡,渣面平整,复耕还田。(2)工程布设土料场1个,面积3.7hm2,位于库周管理范围内,属永久占地。土料场采取植物防护措施,因坡度较缓,全部采用刺槐和旱柳混交栽植面积37000m2。(3)施工结束后将施工期临时地表建筑物全部拆除,废弃物运至集中堆放点,并进行场地清理,复耕还田。对施工临时占压的沟道等排水设施,恢复原貌及原有排水功能,保证不影响沟道行洪。(4)工程施工道路产生的水土流失量很少,属轻度侵蚀,在施工完建后进行场地平整,复耕还田。工程水土保持总投资394.80万元。1.11工程投资估算根据现行的工程投资估算办法及2003年第二季度价格水平编制工程总投资为38782.63万元。34

141.12经济评价经综合分析,该工程各项经济评价指标较好,当社会折现率为12%时,经济效益费用比为1.13,经济净现值4065万元,经济内部收益率为13.45%。从敏感性分析指标来看,当投资或效益向不利的方向浮动时,经济内部收益率在12%以上,说明兴建该工程风险较小,在经济上是合理的。1.13主要结论意见(1)官厅水库是北京首都防洪、供水、灌溉及发电等综合利用的重点水利枢纽工程,由于建库时,水库对周边环境改变的问题认识不足,水库投入运行近50年来,对首都防洪、供水、发电各方面发挥重大效益的同时,水库塌岸给库区周边造成了极为不利的影响。(2)2001年应急实施塌岸治理长度3.895km,本次塌岸治理工程的任务,在北京市延庆县和河北省怀来县境内,塌岸治理总长度54.848km,其中延庆县境内6.662km,怀来县境内48.186km。经综合比较分析,本阶段塌岸治理推荐采用护坡和挡墙相结合,工程治理和生态治理相结合的方案。(3)河北省怀来县塌岸治理工程及北京市延庆县塌岸治理工程的投资按2003年第二季度价格水平估算工程投资3.878亿元。经国民经济评价分析,经济效益费用比1.13,经济净现值4065万元,内部收益率为13.45%,说明塌岸治理工程经济上是合理的。官厅水库塌岸治理工程在技术上是可行的,经济上是合理的,对整治库区水土流失,改善人民的生存和社会经济发展环境,恢复水库的正常功能效益,促进首都北京周边地区的经济和社会的持续稳定发展,具有重大的作用。34

15第二章水文、气象2.1流域概况永定河为海河流域主要水系之一,位于东经112°~117°、北纬39°~41°之间,永定河上游由洋河和桑干河两大支流组成,分别发源于内蒙古兴和县和山西省宁武县境内,两大支流在怀来县朱官屯汇合后称永定河,经官厅水库附近纳妫水河后进入官厅山峡。官厅水库以上流域面积43402km2。桑干河、洋河和妫水河流域面积分别为25840、16710、和852km2。永定河官厅水库以上流域四面环山,平均高程约1000m,北接蒙古高原,西界吕梁山,南屏恒山和小五台山,流域分水岭高程一般在1500m以上,以小五台山最高为2870m。东部分水岭较低,形成较为开阔的山口,对暴雨洪水的地区分布有一定影响。在群山环抱之间有大同、阳高、怀安诸盆地,沿桑干河有册田、石匣里两山峡。流域内山高坡陡,林木稀少,植被差,黄土丘陵分布较广,沟壑纵横,水土流失严重,使永定河成为我国多沙河流之一。永定河流域官厅以上已建成三座大型水库,官厅水库于1954年建成,当时总库容为22.7亿m3,后历经4次加固扩建,总库容达到41.6亿m3;册田、友谊水库均于1960年建成,分别位于桑干河和洋河上,总库容为5.8亿m3和1.16亿m3,这些水利工程的兴建,对防洪兴利发挥了作用,同时也大大地改变了洪水的天然情势。2.2气象特性本流域位于欧亚大陆东部中纬度地带,大陆性气候明显。冬季较长、干燥寒冷、盛行西北风,夏季较短,春秋多风沙,冷暖变化显著。据官厅水库1951~1990年实测降水资料统计:多年平均降水量为398.1mm,降水量年际变化大,年内分配不均,主要集中在6~9月,占年降水量的79.4%。详见表2.2.1。据怀来县气象站1961~1980、1989~1998年资料统计,多年平均气温为9.4℃,气温年际变化不大,而年内变化较大,冬季一月份平均气温-7.7℃,夏季七月份平均气温24.3℃,绝对最高气温达到42.2℃,绝对最低气温-23.3℃;多年平均风速为3.0m/s,最大风速24.0m/s,多年最大平均风速13.6m/s,详见表2.2.2、表2.2.3。34

16表2.2.1官厅水库降水量特征表单位:mm月项目一二三四五六七八九十十一十二全年月平均1.53.96.617.230.359.9114.8101.040.517.04.11.3398.1占全年(%)0.41.01.74.37.615.028.825.410.24.31.00.3100注:官厅水库1951~1990年实测降水资料统计。表2.2.2怀来县气温特征表单位:℃月项目一二三四五六七八九十十一十二全年月平均-7.7-4.42.711.418.322.424.322.717.210.11.3-5.59.4最高气温9.319.024.032.437.140.342.237.234.327.920.415.442.2最低气温-23-21-18-7.5-0.96.811.14.9-0.7-7.4-18-23.3-23.3注:怀来县气象站1961~1980、1989~1998年资料统计。表2.2.3怀来县风速特征表单位:m/s月项目一二三四五六七八九十十一十二全年月平均4.23.53.33.43.12.52.21.92.12.63.24.03.0最大风速201817201715.715171616182424相应风向WWNWWNWNWWNWWWNNWWNWWWWNWNWWNWWW注:怀来县气象站1961~1980、1989~1998年资料统计。34

172.3暴雨洪水特性2.3.1暴雨特性官厅水库位于中纬度地带,大陆性季风特征明显,暴雨天气主要发生在6~9月的汛期,特别是7、8两个月,在个别环流异常的年份,9月也有较大暴雨出现。流域内降雨多以暴雨形式出现,且以局部暴雨为主,历时不长,一般在三天以内,但也有范围广、强度大、历时长的大暴雨发生。如历史上的1801年特大暴雨,6月前后在海河流域持续了40余天。这年永定河的强暴雨发生在6月初,这类暴雨很容易造成地区性大洪水。由于本流域所处纬度较高,台风到达的机会少,一般仅受台风边缘影响。但因台风所携带的水汽相当充沛,在官厅山峡迎风山区易产生大暴雨,暴雨还可深入到官厅以上地区。台风所造成的暴雨虽然次数不多,但往往产生罕见的大暴雨,如1924、1939和1956年暴雨。2.3.2洪水特性本流域的洪水由暴雨形成,据官厅站实测资料统计,年最大洪水一般发生在6~9月,尤其是7、8两个月发生次数最多,如官厅站洪峰流量在1801、1893、1917、1924~1944、1949~1997年共73年中有63年,占86%。洪水暴涨暴落,多呈复峰形状,单峰较少。从洪水过程线来看,大致可分为峰高量小型、峰低量大和峰、量平均型。洪水的年际变化很大。据官厅水库1925~1944、1949~1997年共69年实测资料统计,最大洪水年份洪峰流量为4000m3/s(1939年),最小洪水年份洪峰流量仅89.4m3/s(1993年),最大与最小洪峰流量之比达45倍。五天洪量最大年份为7.53亿m3(1939年),最小年份为0.11亿m3(1993年),最大、最小洪量之比为68倍。2.4官厅水库设计洪水2.4.1洪水系列1925~1944、1949~1952年年最大洪峰流量、5天、9天和15天洪量依据官厅站实测流量资料统计。1953~1955年年最大洪峰、洪量依据夹河站实测流量资料统计。1956~1997年年最大洪峰采用两种方法:(1)由桑干河上的石匣里与洋河上的响水堡两站考虑洪水传播时间后的洪峰流量之和,通过相关插补而得;(234

18)官厅水库有较详细的蓄水量资料时,反推入库最大洪峰流量。据此分析比较后确定年最大洪峰流量。1956~1991年年最大时段洪量统计,先对册田、友谊和官厅水库的蓄变量做逐日还原,再加上官厅水库出库的逐日平均流量,据此统计不同时段的洪量系列。1992~1997年年最大时段洪量统计,未考虑册田水库的调蓄影响。2.4.2频率计算(1)历史洪水天津院在1981年“永定河流域官厅以上洪水分析报告”中,对该河段的历史洪水作了比较全面的复核。复核结果详见表2.4.1。官厅站大洪水年份洪峰、洪量成果表表2.4.1单位:洪峰m3/s;洪量亿m3年份洪峰流量五天洪量九天洪量十五天洪量1801940013.1~17.216.4~21.420.8~27.01893630019245000191743005.907.669.70193940007.539.4212.07根据历史水旱灾情记载及卢沟桥奏报资料的详简程度,大洪水的考证期最远宜自1451年开始,此外1801年以来有较多的历史洪水调查资料,1913年以来有实测水文观测资料,均可作为不同考证期的起始年份,以供确定洪水经验频率时比较。大洪水年份经验频率确定及排序详见表2.4.2。本次是在天津院1981年“永定河流域官厅以上洪水分析报告”的基础上,结合1981年北京市历史洪水汇编成果,对历史洪水进行了分析,认为天津院在1981年确定的历史洪水的考证期、排序和洪峰流量是合理的,本次仍沿用该成果。(2)频率计算官厅站加入历史洪水后组成1801、1893、1917、1924~1944、1949~1997年共73年洪峰流量系列,71年洪量系列(1893、1924年没有洪量值),其中1801、1893、1917、1924和1939年洪水作特大值处理,其余年份洪水按不连序系列计算经验频率,采用P-Ⅲ型频率曲线适线。其设计洪水成果见表2.4.3。本次官厅水库频率计算成果与1981年成果相比差别不大,本次仍采用1981年成果,见表2.4.3。34

19表2.4.2官厅站大洪水经验频率表单位:洪峰m3/s;洪量亿m3项目大水年份数量各考证期频率(%)各考证期中的排位说明采用经验频率(%)洪峰流量180194000.18~0.360.41451年以来第1~2位1737年以来第1位0.18~0.4189363001.15~1.531.09~1.281.01~1.521737年以来小于1737、1801年与1834年相当居第3~4位1451年以来小于1801、1737、1668、1554、1470年第6~7位1801年以来小于1801年与1834年相当居第2~3位1.01~1.5192450003.033.131.161801年以来小于1801、1834、1893、1896、1871年第6位1871年以来小于1871、1893、1896年居4位1913年以来居第1位1.16~3.1191743003.912.331871年以来小于1871、1893、1896、1924年居第5位1913年以来居第2位2.33~3.9193940006.254.651871年以来小于1871、1893、1896、1924、1917、1900、1922居第8位1913年以来小于1924、1917、1922年居第4位4.65~6.3五天洪量180113.1~17.20.18~0.361451年以来第1~2位0.18~0.419397.531.162.34~3.132.53~3.031913年以来第1位1871年以来1871、1893与1896年相当居第3~4位1801年以来小于1801、1834、1871、1893与1896年相当居第5~6位2.53~3.119175.93.494.694.041913年以来小于1939、1913年第3位1871年以来小于1871、1893、1896、1939、1913年居第6位1801年以来小于1801、1834、1871、1893、1896、1939、1913年居第8位4.04~4.719534.724.65~6.986.25~7.811913年以来小于1939、1913、1917、与1924、1922年相当居第4~6位1871年以来小于1871、1888、1893、1896、1939、1913、1917年与1924、1922年相当居第8~10位6.25~7.819292.659.3010.941913年以来小于1939、1913、1917、1924、1922、1953、1916年居第8位1871年以来小于1871、1888、1893、1896、1900、1907、1913、1917、1924、1922、1953、1939、1916年居第14位10.94九或十五天洪量1801同五天洪量排位0.18~0.41939同五天洪量排位2.53~3.11917同五天洪量排位4.04~4.71953同五天洪量排位6.25~7.819671871年以来小于1939、1913、1917、1922、1924、1896、1893、1871、1953、1900、1907年居第12位以后,则排15位或16位11.7(12.5)34

20永定河官厅站设计洪水成果表表2.4.3单位:洪峰m3/s;洪量亿m3项目均值CvCs/CvP(%)备注0.2125Qm12001.133.010080688055603890本次成果W51.641.283.016.1810.728.495.71W92.201.203.019.9713.4410.757.38W152.801.183.024.8716.8013.489.30Qm13201.053.0101107020573040901981年成果W51.801.253.017.22611.4489.1266.192W92.401.153.020.61613.99211.2807.824W153.101.152.524.80017.36014.29910.2302.5冰情根据官厅水库1955~1960,1962~1991年冰情观测资料统计,岸冰开始日期:最早10月25日,最晚1月1日;结束日期:最早3月6日,最晚4月4日;封冻开始日期:最早11月14日,最晚1月1日;结束日期:最早2月14日,最晚4月4日。岸冰发生最多天数1963~1964年为161天,最少天数1958~1959年为86天,多年平均天数为118天。34

21第三章工程地质3.1勘察概况天津院勘察院承担了官厅水库塌岸治理工程可行性研究阶段工程地质勘察工作。塌岸治理工程勘察范围为整个水库库岸(包括怀来县及延庆县)。勘察工作于2002年3月19日开始,至5月3日结束。采用了平面地质测绘、剖面地质测绘、勘探、孔内原位测试、室内土工试验等勘察手段,主要完成的工作项目及工作量见表3.1.1。表3.1.1主要完成工作量表工作内容单位工作量备注塌岸与防护工程测量控制测量km36.6五等地形断面测量km/条12.8/111比例1:2001:10000地质测绘km2180150km2为校测1:5000平面地质测绘km2321:200剖面地质测绘km/条13.6/119钻探m/孔250.5/28标贯段次171竖井m/个372.8/127土工试验项次660建材料场调查工日300坑槽m3100配合取样土工试验项次803.2区域地质概况3.2.1地形地貌官厅水库地处延怀断陷盆地中,区内地貌形态主要包括水库、河流阶地、洪积扇、台地等。官厅水库库岸周长约220km。水库的水面宽度受地形控制变化较大,怀来县老君庄以西水面宽度为1.5~2.0km,以东宽达5.0~5.5km,进入延庆县境内水库库34

22面宽度又逐渐变小。水库蓄水后,河流的一级阶地及部分二级阶地已被库水淹没,水库两岸残留部分二级阶地。以京包铁路桥为界,铁路桥以下,阶面宽度较小,一般为几十米到数百米不等;铁路桥以上,阶面宽度相对较大,库区左岸为1.0~3.0km,库区右岸宽度1.5~5.0km。水库两岸的山前地带,连续分布着大小不等、形态完整的洪积扇和洪积扇裙(或称山前倾斜平原),扇面半径小者1~3km,大者可达5~7km。洪积扇前缘地面高程一般在500m以上,在洪积扇的近山前地带,冲沟发育,形成较为典型的黄土梁、峁地貌。在库区两岸分布有洪积坡积物构成的台地,地面高程在500m以上,其形成早于洪积扇或河流阶地,为延怀盆地间歇升降运动的产物。本地区地表土每年11月开始冻结,次年4月份解冻,土层冻结深度为0.7~0.9m。3.2.2地层岩性盆地四周出露有中元古界蓟县系矽质灰岩、白云岩、砂页岩等沉积岩及中生代火山岩系等。盆地内沉积有巨厚的(最大厚度大于2300m)第三系及第四系沉积物。第四系上更新统及全新统地层在库区范围内广泛出露,与工程关系密切,分述如下:第四系上更新统湖积(Q3l)层:在测区内广泛分布,但多被上覆第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)层及第四系全新统水库淤积(Q4l)层所覆盖,仅在水库岸边和陡壁下部出露。岩性为灰黄、灰绿色砂壤土、粉质壤土等,夹有薄层状或透镜体状粉质粘土、粘土及细砂等。第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)层:在测区范围内广泛出露,岩性为黄土状壤土、砂壤土及砂卵砾石、碎块石、碎石土等。第四系全新统水库淤积(Q4l)层:广泛分布于水库库盆,库盆中心一般厚度较大,靠近岸边厚度较小。岩性以灰黄色砂壤土、粉砂为主。第四系全新统塌岸堆积(Q4dl)层:呈条带状分布于水库库岸坡脚地带,厚度变化较大。岩性主要为砂壤土、粉质壤土等。第四系全新统洪积(Q4pl)层:零星分布于冲沟沟底,岩性为砂壤土、粉质壤土、碎石土、砂砾石等。3.2.3构造与地震勘察区地处延怀断34

23陷盆地中,新构造运动以垂直差异升降运动为主。周围有窑子头断裂、新保安-沙城-大古城断裂、老君山前断裂等。延怀盆地是历史上地震多发区。地震多分布在沙城、狼山、后窑沟以及盆地的边缘地带。依据2001年1:400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),勘察区地震动峰值加速度为0.2g,场地地震动反应谱特征周期0.35s,相当于地震基本烈度Ⅷ度。3.3水库塌岸工程地质3.3.1库岸地质条件及塌岸现状根据库段形态和库岸稳定程度将水库库区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个大区。坝址~妫水河铁路桥之间库岸段为Ⅰ区,妫水河铁路桥~延庆莲花湖橡胶坝之间库岸段为Ⅱ区,窑儿湾、黑土洼(永定河河口三角州)~永定河新8号桥库岸段为Ⅲ区。Ⅰ区为官厅水库库岸再造的多发区和不稳定区,Ⅱ区除延庆县境内存在少量塌岸段外,其它地区基本属库岸稳定区,Ⅲ区为库岸稳定和较稳定区,分述如下:(1)Ⅰ区该区地处山前洪积扇及河流阶地的前缘地带,陡峭冲沟发育,库岸岸壁较高,坡度较大,外营力作用较强,为库岸再造多发区和不稳定区。根据各段库岸地形地貌、地层岩性、库岸形态、水下地形及塌岸特征的不同,将Ⅰ区划分为11个亚区(见图3.1.1),现分述如下:aI—1亚区位于左岸水库管理处北~北寨北大沟地段,岸上分布有施庄、南寨、北寨三个自然村庄,此外还分布有农田及经济林。该段地处山前洪积扇前缘地带,冲沟发育,库岸完整性差,呈现出岸湾与岸咀相间分布的地貌形态。该段岸坡高陡,岸顶高程在485~490m以上,坡脚地面高程477~478m,岸高一般10~20余米,坡度70°~90°,属高、陡型岸坡。岸前浅滩比较发育,浅滩宽度在3.5~23m,均为堆积浅滩,浅滩坡度因堆积物组成不同而异。由砂壤土组成浅滩总体坡度在2°~3°左右,由碎石组成的浅滩总体坡度在9°~12°左右。该段库岸结构类型较为复杂,主要包括土质岸坡、碎石土质岸坡、土夹碎石类岸坡及岩石质岸坡等。土质岸坡断续分布于南寨及施庄子一带,主要由冲洪积(Q3al+pl)黄土状土组成,局部库岸底部见有湖积(Q3l)砂壤土、粉砂等;碎石土质岸坡主要分布于北寨附近,由冲洪积(Q3al+pl)碎石及碎石土组成;土夹碎石类岸坡分布较广,主要由黄土状土及碎石土组成,碎石土多呈薄层状或透镜体状;岩石质岸坡零星分布于坝前及南寨南侧,由雾迷山组矽质灰岩组成。34

24库岸受西北向风浪作用强烈,另外岸湾与岸咀相间分布的地貌形态对库岸稳定也极为不利。水库蓄水初期,该段是官厅水库塌岸现象较为活跃的地区之一。但是,由于组成库岸地层含有碎石等粗碎屑物质,其抗冲刷能力相对较强,塌岸物质不易被搬运,浅滩形成快。经过水库多年运行,多数区段已经形成了与其所处环境相适应的稳定浅滩,浅滩后缘高程多在477~478m之间。因此,库水位以479m运行时,该段库岸大部分岸段不会有较为强烈的塌岸发生。bⅠ—2亚区位于北寨北大沟~中原游乐园停车场地段,岸上多为耕地,局部为荒丘,北寨北大沟上游岸边分布北寨游乐园旅游建筑物及旅游设施,另外康野公路也从岸上通过。该段地处山前冲洪积扇前缘与河流阶地交接部位,冲沟发育,岸顶地形起伏较大,地面高程482~489m,坡脚高程477~478m,岸高6~12m,岸坡坡度40°~60°,多为中高型岸坡,浅滩多为堆积浅滩,坡度1°~3°。库岸类型为土质岸坡,由冲洪积(Q3al+pl)层组成,岩性为黄土状砂壤土、黄土状粉质壤土等,局部夹细砂薄层。库岸主要受西北向风浪作用。经水库多年运行及库岸再造作用,岸前有宽度较大的浅滩分布,水下浅滩(高程476m以下)多趋于稳定,预计479m水位运行时,除个别地段塌岸较为强烈外,其它多数岸段塌岸宽度相对较小,塌岸速度较为缓慢。cⅠ—3亚区该区位于水库左岸中原度假村停车场~小七营村西北地段,岸上分布有葡萄基地、中原度假村及军营建筑等。该段地处河流阶地前缘部位,坡顶面略倾向水库,呈斜坡地貌。库岸岸顶地面高程479~482m,坡脚高程475~477m,坡高一般4~6m,坡度多为70°~90°,属中低型岸坡。岸前浅滩(高程476m以上)不发育,且多为磨蚀浅滩,浅滩坡度1°~3°。库岸类型均为土质岸坡,由冲洪积(Q3al+pl)及湖积(Q3l)地层组成,岩性为黄土状砂壤土、黄土状粉质壤土及砂壤土等。库岸主要受北、西北向风浪作用,同时北东向风浪亦有影响。在风浪作用下,有较强的库岸流产生,对浅滩及库岸冲刷作用明显,可看到浅滩再造作用形成的水蚀阶坎,说明浅滩再造作用仍在继续。此外,该库段水上浅滩宽度较小,部分地段没有形成水上浅滩,水库以476m水位运行时,库水直接与岸坡坡脚接触。库岸再造仍处于发展阶段,预计479m水位运行时塌岸现象会很强烈。34

2534

26 dⅠ—4亚区位于小七营~佟庄西段,地处山前洪积扇前缘斜坡地带,呈宽缓斜坡状,地面坡度为1.5°~3°,该区库岸稳定,不存在塌岸问题。eⅠ—5亚区位于佟庄西~段庄西,岸上多为耕地或经济林。该区地处河流阶地前缘,冲沟较发育。受冲沟切割影响,凸岸、岸咀、岸湾相间分布。岸顶高程一般为480~482m,部分岸顶高程低于479m,岸高一般3~8m,局部1.5m左右,属中~低型岸坡。岸湾地带岸坡坡度相对较缓,为30~40°左右,凸岸及岸咀地带多为近直立岸坡,定洲营村东浅滩宽度较小,一般3.5~7m,最大28m,其它岸段浅滩宽度相对较大;浅滩坡度一般为2°左右,岸湾及冲沟内浅滩坡度3°~5°。库岸类型均为土质岸坡,由冲洪积(Q3al+pl)及湖积(Q3l)地层组成,岩性为黄土状砂壤土、黄土状粉质壤土及砂壤土等。该区段库岸岸线曲折,库岸完整性较差。岸坡受北西、北、东北及东向风浪作用强烈,岸咀及凸岸局部有较强的库岸流作用。476m水位运行时,凸岸、岸咀地带塌岸仍处于发展阶段,预测今后还将会表现得比较活跃。fⅠ—6亚区分布于右岸坝址~豆营地段,岸上多为农田或经济林,丰—沙铁路沿库岸通过。该段地处山前冲洪积扇前缘地带,冲沟发育,岸线曲折。岸顶高程一般为485~490m,岸高7~15m,属中~高等型岸坡;库岸岸坡坡度变化较大,由黄土状土组成的库岸常形成近直立岸坡,由碎石土或砂砾石组成的库岸边坡坡度相对较缓,一般为35~60°。岸前浅滩较发育,砂砾石、碎石组成的浅滩坡度7.5°~13°,砂壤土组成的浅滩坡度2°左右。岸坡由冲洪积(Q3al+pl)及人工堆积(Q4r)物组成,岩性为黄土状土、砂砾石及碎石土等。近坝地段为人工堆积的碎石土类岸坡,上游库段为冲洪积砂砾石类岸坡或砂砾石与黄土组成砂砾石夹土质类岸坡,中部库段为黄土组成的土质岸坡。该区库岸大部分处于岸湾之中,风浪对库岸作用相对较弱。此外,浅滩部位多有砂砾石、碎石等粗碎屑物质分布,不易被搬运,浅滩易形成,多数地段水上浅滩后缘高程在476~477m以上,即使是在479m水位运行时,也不会造成大范围的强烈塌岸。gⅠ—7亚区位于豆营村北~珠窝堡、珠窝园岸湾之间,岸上多为耕地。该段地处山前冲洪积扇与河流阶地后缘的结合部位,有较大的冲沟发育。该段岸线曲率相对较小,岸线较顺直,岸坡高一般为5~10m,多属中等岸坡,坡度70°~9034

27°。岸前浅滩较发育,为堆积型浅滩,坡度在2°~3°左右。库岸主要为土质岸坡,由湖积(Q3l)壤土、砂壤土及冲洪积(Q3al+pl)黄土状土组成;上游分布有长度不大的砂砾石夹土质岸坡,岩性为冲洪积砂砾石、黄土状土等。库岸受北、东北向风浪作用强烈。岸前浅滩虽然发育,但浅滩后缘高程较低,一般在476.0~476.5m左右。从调查情况看,该段塌岸仍然较强烈,预计在479m水位运行时,塌岸仍会很活跃。hⅠ—8亚区位于珠窝堡与珠窝园之间的岸湾处~窑儿湾北永定河口段,岸上多为耕地,局部为丰沙铁路路基。该段地处河流阶地后缘部位,冲沟发育。珠窝园~曹窑段库岸曲率较大,岸高多在6~12m之间,属中、高型岸坡,岸坡坡度一般在70°~90°;浅滩较发育,坡度随组成物变化,由砂壤土组成的浅滩坡度缓,一般在2°~3°左右,由砂砾石组成的浅滩坡度5°~9°。曹窑~河口段岸坡较顺直,岸高一般10余米,坡度较陡,一般80°以上,浅滩极发育,坡度约1~3°。该区段库岸主要由湖积(Q3l)与冲洪积(Q3al+pl)物构成。其中珠窝园~曹窑段有冲洪积砂砾石层出露,分布不连续,岸坡结构为砂砾石夹土质型或砂砾石型;其它区段库岸多由冲洪积黄土状土和湖积粉质壤土、砂壤土等组成,岸坡结构类型为土质岸坡。水库蓄水初期,该区段是官厅水库塌岸较为严重的地区之一。但是,或由于浅滩分布有砂砾石等粗碎屑物质,或由于永定河口淤积迅速等因素,浅滩容易形成,且多趋于稳定,浅滩后缘高程多在477~478m左右,其岸坡已基本趋于稳定。水库在479m水位运行时,除局部库岸仍会出现较为严重的塌岸现象,大部分岸段塌岸不会很强烈。IⅠ—9亚区位于永定河口左岸黑土洼~八营村东南,岸顶多为农田,并分布有月亮湾园艺场。该区段地处山前冲洪积扇前缘及河流阶地后缘的交接地带,冲沟发育。库岸曲率较大,岸咀和岸湾间断分布,库岸岸高2.9~11.0m,岸湾处岸坡坡度一般为60~70°,其它地段一般为70°~90°。岸前浅滩除月亮湾园艺场南侧及东南侧较发育且坡度相对较缓外(浅滩坡度1°~3°),其它地段浅滩不发育且坡度相对较大,浅滩坡度一般3°~5°,冲沟地带可达到10°~17°。该区段库岸主要由湖积(Q3l)及冲洪积物(Q3al+pl)组成,均为土质岸坡,岩性为砂壤土、粉质粘土及黄土状粉质壤土、黄土状砂壤土等。库岸主要受北西、北东、东及东南风影响,风浪方向多与岸坡有一定夹角,产生的库岸流相对34

28较强,致使部分岸前浅滩不发育,水下多为磨蚀浅滩。浅滩仍处于再造阶段。水库在479m水位运行时,部分地段还会出现较强烈的塌岸现象。但随着塌岸的发展和库岸流的作用,可能会产生沟口封闭现象。jⅠ—10亚区位于八营村东~四营村西,地处山前冲洪积扇前缘,呈宽缓的倾向库里的斜坡地貌,坡度1.5°~3°。该亚区库岸稳定,不存在塌岸问题。kⅠ—11亚区位于四营村~三营村之间,岸顶多为农田及经济林,见有少量荒地。该段地处山前冲洪积扇前缘与河流阶地后缘的交接地带,冲沟发育。受冲沟影响,岸线曲率较大,库岸呈现出岸咀和岸湾相间分布的地貌形态。岸高自四营向三营逐渐降低,一般高度7~3m,属中低岸坡,坡度一般上陡下缓,上部80~90°,下部40°~70°。岸前浅滩不发育,总体坡度3°左右。库岸类型均为土质岸坡,组成岩性为湖积(Q3l)壤土、砂壤土及冲洪积(Q3al+pl)黄土状土组成。浅滩多为原始地层或厚度不大的水库淤积物。岸咀与岸湾相间分布的地貌形态对库岸稳定不利,另外东北向风浪产生较强的库岸流对库岸冲刷明显。水库以476m水位运行时,库水位可直接与坡脚接触。479m水位运行时,部分库岸仍然会有一定宽度的塌岸发生。(2)Ⅱ区包括妫水河铁路桥~延庆莲花湖橡胶坝之间库段。根据库岸形态及塌岸特征的不同可划分为两个亚区。aⅡ-1亚区位于妫水河铁路大桥~张老营、延庆农场之间,包括水库左右两岸。该区多位于山前洪积扇前缘及冲洪积平原处,库岸呈宽缓的倾向库里的斜坡地貌,坡度一般1°~3°左右,不存在塌岸问题。bⅡ-2亚区位于张老营、延庆农场~莲花湖橡胶坝之间,包括水库左右两岸。该区段岸上多为耕地,分布有大路村、谷家营、老白庙、新白庙、中屯等村镇及月坛农场、延庆橡胶厂。岸顶高程一般在480~482m以上,坡脚地面高程476m左右,岸高4~6m;岸坡坡度下缓上陡,下部坡度30°~50°,上部60°~80°。凹岸浅滩不发育,坡度相对较大,一般在8°~10°以上;凸岸浅滩相对较发育,坡度较缓,一般为3°左右。库岸均为土质岸坡,主要由冲洪积(Q3al+pl)黄土状土组成。浅滩由第四系河流相冲积物(Q4al)及水库新近淤积物(Q4l)组成,岩性以砂壤土为主,老白庙~西屯之间见有中细砂层分布。张老营段水库水面宽度相对较大,风浪对库岸作用明显,在库水作用下会有34

29较为强烈的塌岸现象发生。张老营以上河段,水库水面宽度较小、水深不大(479m水位时水面宽度一般为300m左右,水深一般2~4m),风浪对库岸作用较弱;另外,水库岸边多种植有树木,绿化较好,对库岸稳定有利。但是,该段河道狭窄,行洪期水流速度相对较高,水流对库岸冲刷作用明显,尤其对凹岸地带库岸(如谷家营)。因此,在水流作用下张老营以上部分库岸,亦可能有一定宽度的塌岸发生。(3)Ⅲ区包括窑儿湾、黑土洼(永定河河口三角州)~永定河新8号桥库段。该区水库淤积迅速,在河口已经形成宽广的三角洲堆积,堆积面高程在478m左右,永定河现分布在淤积三角洲左侧。当水库以479m高程水位运行时,回水至永定河新八号桥附近,期间仅有少量库岸存在轻度塌岸问题。因此,该区可视为库岸稳定和较稳定区。3.3.2水库塌岸因素(1)地层结构与岩性库岸的地层结构及岩性是影响水库塌岸的内在因素。碎石土质岸坡或砂砾石质岸坡塌岸速度最为缓慢,土夹碎石或砂砾石夹土质岸坡次之,土质岸坡塌岸最为强烈。碎石、砂砾石等粗碎屑物质抗冲刷能力较强,塌落后不易被库岸流搬运,容易形成与所处环境相适应的稳定浅滩,对库岸稳定有利。冲洪积黄土状土及湖积砂壤土、粉砂等抗冲刷能力差,遇水易崩解等。从土的水理性质看,黄土状土较湖积类土差,粘粒含量低的土较粘粒含量高的土差。官厅水库库岸以易崩解的黄土状土及湖积壤土、砂壤土等为主,这正是官厅水库产生塌岸的主要原因。(2)库水的作用水库蓄水,使水位抬高、水面加宽、水深加大,波浪作用强烈,同时也使得库岸土体的力学性质变差。据管理部门观测资料,水库长期高水位运行时,水库塌岸严重。(3)波浪作用波浪对塌岸的影响主要表现为击岸波浪对岸壁土体的淘刷与磨蚀,对塌落物质进行搬运,从而加速塌岸的过程。击岸波浪的浪高与风速、风向、风在自由水面的吹程及水深等因素有关。对于同一种类型的库岸来说,水面越宽,水深越大,击岸波浪的波能就越大,塌岸作用就越强烈,如小七营一带库岸;相反,水面越窄,水深越小,塌岸作用就微弱,如黑土洼~十营冲沟地带库岸。34

30(4)其它因素库岸形态:冲沟发育、岸线曲折地段,塌岸现象较为发育,尤以凸岸地带为甚;岸前水深大的地区,库岸流活跃,不利于浅滩的形成,塌岸现象就严重。土体冻融作用:冻融作用破坏土层结构,使土体发生裂缝或坍塌。解冻时冻结土层的冰融化,造成土层松散而塌落。冰的作用:结冰及解冻时浮冰在风的作用下,撞击岸壁对库岸起着一定破坏作用;封冻期间,冰体产生的冰压力,对库岸也有较强的破坏作用。库尾水流的冲刷作用:洪水期,库尾水流速较高,对库岸也有破坏作用。水库淤积作用:永定河是一条多泥沙河流,水库淤积相当严重。水库淤积,加速了浅滩的形成,抑制了塌岸的发展。综上所述,库岸的地层结构,岩性和库岸形态对塌岸的范围、速度起着决定性作用。库水的作用、波浪、冻融及冰的作用、水流冲刷、水库淤积等也对库岸稳定产生影响。3.3.3塌岸类别划分与塌岸分布塌岸类别的划分旨在用不同的等级将水库塌岸的严重程度区分出来,以利于治理时分别对待。在塌岸类别的划分时既考虑库岸形态、地层结构、风力风向、库岸流等自然因素,也考虑到塌岸预测宽度及塌岸速度,同时兼顾塌岸对库岸经济环境的影响等综合因素。将库区塌岸严重程度划分为三类。(1)严重塌岸类型该类岸坡多为土质中~高型岸坡,土体抗冲(淘)刷能力差,遇水易崩解,岸前水上浅滩窄,水下浅滩不稳定。多分布在迎风岸或凸岸,一般库水面宽,吹程大,风浪及库岸流强;现今塌岸发育,预计479m水位运行时,塌岸活跃且宽度大。如Ⅰ—3、Ⅰ—7亚区及Ⅰ—5、Ⅰ—8及Ⅰ—9亚区的部分区段,分布有此种类型的塌岸段。另外,少量中低型岸坡段,虽然其塌岸宽度和塌岸量不大,但塌岸会对村镇、铁路或公路构成较大威胁时,也划入严重塌岸段。如北寨、曹窑等处塌岸段。(2)中等塌岸类型该类库岸多为中等高度的土质岸坡,也包括一部分碎石(砂砾石)及土与碎石(砂砾石)组成的多元结构的高岸坡,岸前发育有形态完整且趋于稳定的浅滩,但浅滩后缘高程低于479m,现状有塌岸现象,库水位在479m运行时仍有一定的塌岸宽度。34

31此外,在个别地段,现今塌岸现象不十分明显,预测塌岸范围也较小,但因库岸上农田和经济林较好,又有村庄分布(如豆营、珠窝园、施庄等地),故将此岸段也划入中等塌岸段。(3)轻度塌岸型该类库岸低,岸坡坡度较缓,风浪对库岸作用微弱,现库岸状态较为稳定,在479m水位运行时,预测塌岸宽度较小(如黑土洼、十营、官庄冲沟或岸湾内的库岸)。在个别地段虽然预测有一定宽度的塌岸发生,但因其上多为荒地(如北寨~游乐园一带库岸),故也列入轻度塌岸段。上述三种塌岸类型的塌岸段分布位置及长度见表3.3.1。从表中可以看出官厅水库塌岸段总长58.743km,其中怀来县境内塌岸段长度52.081km,延庆县境内塌岸段长度6.662km。怀来县境内严重塌岸段长12.935km,中等塌岸段长19.932km,轻度塌岸段总长19.214km;延庆县境内中等塌岸段长2.787km,轻度塌岸段总长3.875km。表3.3.1塌岸分类及长度统计表分布位置塌岸长度(m)严重塌岸中等塌岸轻度塌岸合计怀来县左岸Ⅰ-1北寨305862116752081施庄88833911534432Ⅰ-2游乐园400129388917Ⅰ-3小七营2145185711165118Ⅰ-5大古城7227701492官庄63989515283062定州营94426513332542右岸Ⅰ-6Ⅰ-7右坝前978978官厅镇62311583932174珠窝堡7779461723Ⅰ-8珠园65110911742曹窑5604856951740窑湾8518661717Ⅰ-9园艺场292437946718十营218569769559837十营东南139921663565Ⅰ-11三营54585217603157延庆县Ⅱ-2张老营314155469666234

32延庆农场~月坛农场80926093418大路村6174661083谷家营10476451692分类合计12935227192308958743注:Ⅰ-2、Ⅰ-3区塌岸长度为2001年度测绘成果,平面测绘精度1:500,其它区段为本阶段测绘成果,平面测绘精度1:5000。3.3.4长期塌岸宽度预测根据水库塌岸现状,采用佐洛塔廖夫作图法进行长期塌岸宽度预测,卡秋金公式法进行校核。两种方法预测的长期塌岸宽度基本一致。严重塌岸段的预测塌岸宽度一般为90~160m,中等塌岸段的预测塌岸宽度一般为20~90m,轻度塌岸段的预测塌岸宽度一般小于20m。如对塌岸不进行治理,在库水位479.0m时,预测水库将继续塌岸,面积为2.8km2(合4211亩)。3.4库岸防护工程地质3.4.1工程地质条件(1)地基地层结构a怀来县境内水库左岸库岸防护工程段包括施庄、北寨、游乐园、小七营、大古城、官庄、定州营等七个工程段,其中游乐园及小七营段应急实施阶段已经按初设深度进行了勘察,不再赘述。施庄、北寨段:位于Ⅰ-1区。岸坡坡脚地面高程一般为476~477m,岸湾地带坡脚高程可达477~478m以上。防护工程地基浅部分布有塌岸及水库淤积物(Q4dl、Q4l),岩性为碎石土、粉细砂等,勘探点揭露厚度0.2~1.3m,层底高程一般为475.2~476.6m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl),岩性为黄土状砂壤土、粉质壤土及碎石土等,局部见有粉细砂层分布。大古城、官庄、定州营段:位于Ⅰ-5区内。岸坡坡脚地面高程一般为474.8~475.9m,岸湾地带坡脚高程可达477~478m以上。防护工程地基浅部分布有塌岸及水库淤积物(Q4dl、Q4l),岩性为粉砂、砂壤土等,勘探点揭露厚度0.2~0.9m,层底高程474.3~477.6m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统湖相堆积层(Q3l),大古城段及官庄段下游(PM27剖面下游)岩性以壤土、粘土为主,官庄段上游(KP96剖面上游)及定州营段岩性以粉砂、砂壤土为主,局部地段(剖面PM31)为粉质壤土。34

33b怀来县境内水库右岸库岸防护工程段包括右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾、园艺场、十营、十营东南、三营等十个工程段。右坝前段:位于Ⅰ-6区下游。岸坡坡脚地面高程一般为476~477m,防护工程地基浅部分布有新近堆积(Q4r、Q4l、Q4dl)碎石土、砂壤土等,其中剖面DM2下游以人工堆积碎石土层为主,勘探点揭露厚度大于2.6m,剖面DM2上游以塌岸及水库淤积砂壤土为主,勘探点揭露厚度0.3~1.0m,层底高程476.2~476.6m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl),岩性以黄土状砂壤土、砂砾石为主。官厅镇段:位于Ⅰ-6区上游和Ⅰ-7区下游。岸坡坡脚地面高程一般为475.4~477.4m,防护工程地基浅部分布有第四系全新统水库淤积及人工堆积物(Q4l、Q4r)物,岩性为砂壤土、杂填土等,勘探点揭露厚度一般为0.3~1.0m,层底高程475.1~475.8m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)、湖积(Q3l)层,岩性为黄土状砂壤土、砂砾石及粉质壤土、砂壤土等。珠窝堡段:位于Ⅰ-7区上游。岸坡坡脚地面高程一般为475.7~476.3m,防护工程地基浅部分布有第四系全新统塌岸堆积及水库淤积物(Q4dl、Q4l)物,岩性为砂壤土、粉质壤土、粉砂等,勘探点揭露厚度一般为0.2~0.9m,层底高程475.0~476.0m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统湖积(Q3l)物,岩性多变,为粉质壤土、壤土、砂壤土、粉砂等。珠园、曹窑段:位于Ⅰ-8区下游。珠园段岸坡坡脚地面高程一般为475.7~476.3m,曹窑段一般为477.5~478.0m。防护工程地基浅部分布有第四系全新统塌岸堆积及水库淤积物(Q4dl、Q4l)物,岩性为砂壤土、粉砂、砂砾石等,勘探点揭露厚度一般为0.2~1.2m,层底高程474.5~476.7m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)、湖积(Q3l)层,其中珠园段下游(KP12)及上游(KP17~PM16断面间)岩性以砂砾石为主,其它地段岩性为黄土状壤土、黄土状砂壤土及粉质壤土、砂壤土、粉砂等。窑湾段:位于Ⅰ-8区上游。岸坡坡脚地面高程一般为476.7~477.6m,局部为475.5m左右。防护工程地基浅部分布有第四系全新统人工堆积、塌岸堆积及冲积、湖积(Q4r、Q4dl、Q4al+l)物,岩性为砂壤土、粉砂、碎石土等,勘探点揭露厚度一般为0.2~1.0m,层底高程474.5~476.7m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)、湖积(Q3l)层,岩性以黄土状壤土、黄土状砂壤土及砂壤土、壤土等,局部见有砂砾石层分布。园艺场、十营、十营东南段:位于Ⅰ-9区。园艺场段永定河口一侧(KP32剖面上游)岸坡坡脚地带地面高程为477.0~477.9m,其它地带地面高程一般为34

34475.0~476.7m。防护工程地基浅部分布有第四系全新统塌岸堆积及冲积、湖积(Q4dl、Q4al+l)物,岩性为砂壤土、粉砂等,勘探点揭露厚度一般为0.2~1.2m,层底高程474.7~477.5m,局部冲沟沟口地带(剖面KP50)厚度较大,为5.4m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统湖积(Q3l)层,组成岩性较为复杂,为粉质壤土、壤土、砂壤土、粉砂、细砂等。三营段:位于Ⅰ-11区内。KP77剖面下游坡脚地面高程一般为475~477m,剖面上游坡脚地面高程一般为474~475m。防护工程地基浅部分布有塌岸及水库淤积物(Q4dl、Q4l),岩性以砂壤土为主,勘探点揭露厚度0.2~0.4m,层底高程473.8~476.2m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统湖相堆积层(Q3l),岩性以粉质壤土、壤土为主,下游(剖面PM32、KP76)见有冲洪积(Q3al+pl)粗砂层分布。c延庆县境水库库岸防护工程段包括张老营、延庆农场~月坛农场、大路村、谷家营等四个工程段,位于Ⅱ-2区内。岸坡坡脚地面高程一般为475~476m,防护工程地基浅部分布有塌岸及水库淤积物(Q4dl、Q4l),岩性以砂壤土为主,勘探点揭露厚度0.2~0.4m,层底高程475.0~477.0m。塌岸及水库淤积物之下为第四系上更新统湖积(Q3l)及冲洪积(Q3al+pl)物,岩性为黄土状粉质壤土、粉质壤土、壤土等,局部见有粘土、粉质粘土等。(2)土体物理力学性质及主要工程特性指标建议值防护工程地基土体物理力学性质试验成果见表3.4.1。以试验资料为基础,结合土体的工程地质性状,给出各防护工程段地基土体主要工程特性指标建议值,见表3.4.2。3.4.2主要工程地质问题与评价(1)地基土湿陷性问题第四系全新统塌岸堆积及水库淤积土(Q4dl、Q4l),50kPa、100kPa、150kPa、200kPa、300kPa压力时的湿陷系数δs分别为0.011、0.035、0.036、0.039、0.036,该类土具中等湿陷性,湿陷起始压力为58.4kPa。位于防护工程地基部位的第四系上更新统冲洪积、湖积(Q3al+pl、Q3l)土,50kPa、100kPa、150kPa、200kPa、300kPa压力时的湿陷系数δs平均值均小于0.01,不具湿陷性。(2)地基土地震液化问题防护工程地基主要由第四系上更新统湖积(Q3l34

35)地层组成,地层岩性为砂壤土、粉细砂、粉质壤土、壤土等,其中砂壤土、粉细砂、及部分粉质壤土的粘粒含量小于Ⅷ度区可液化土粘粒含量界限值18.0%。根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录N规定,初判Ⅷ度地震时,处于防护工程部位饱和状态的砂壤土、粉细砂和部分粉质壤土存在地震液化的可能性。采用标准贯入锤击数法进行复判。从游乐园、小七营工程段参与统计的58段次标准贯入试验来看,有22段次标准贯入锤击数(N63.5)小于液化判别的临界锤击数(Ncr),其它防护工程段参与统计的119段次中,有52段次标准贯入锤击数(N63.5)小于液化判别的临界锤击数(Ncr),复判结果为Ⅷ度地震时地基土体部分土层存在地震液化问题。(3)护坡挡墙建基面高程建基面高程的确定需考虑岸边人工堆积、塌岸和水库淤积土厚度、水库周边水下地形和原状土层浅部卸荷松弛带,还要考虑水库波浪及库岸流对墙基础的冲刷等因素。第四系全新统人工堆积、塌岸堆积及水库淤积土(Q4r、Q4dl、Q4l),结构松散,未固结、压缩性高,承载力低,且部分土体具有中等湿陷性,湿陷起始压力较小(起始压力58.4kPa),因此,在建筑物基础部位的Q4r、Q4dl、Q4l土层建议予以挖除或进行碾压、夯实处理。在迎风浪岸和凸岸地带,浪高大,库岸流冲刷强烈,对防护工程破坏力大。另外,库尾(延庆张老营以上河段)河谷宽度相对较小,行洪期水流对岸壁及坡脚地带冲刷作用明显。因此防护工程基础座落深度应大一些。对于迎风岸或凸岸地带,护坡挡墙建基面高程建议按474.0~475.5.0m考虑,对于局部人工堆积、塌岸及水库淤积厚度较大地带应适当加深。(4)边坡开挖防护工程基坑开挖深度一般为1~3m,建议基坑临时开挖边坡为1:1.0,地下水位以下边坡应适当放缓,并应采取排水或支护措施。防护工程顶高程(479.5m)以上边坡,可维持现状边坡不变,但部分岸坡高陡,且顶部有卸荷现象,施工时应进行必要的处理,以保证施工安全。3.5天然建筑材料本阶段对坝前地带、龙宝山、西榆林、鹰窝沟、八卦、黑山口等6个石料场及东花园、西红寺、东水泉、卓家营等4个砂砾料场进行了调查。其中坝前地带石料场、鹰窝沟石料场曾经作为地方块石料场开采过,其它料场现为地方天然建筑材料料源地。坝前地带、龙宝山、西榆林、鹰窝沟、八卦、黑山口等6个石料场均可作为块石料及碎石料料源地,比较而言,龙宝山石料场作为块石料料34

36源地其成材率较低。另外,八卦石料场也可作为人工骨料备用料源地。作为混凝土用细骨料,东花园、西红寺、东水泉砂砾料场天然砂料存在含泥量较高的问题,卓家营砂砾料场天然砂料质量基本满足规程要求。各料场产地概况见表3.5.1。34

3734

38表3.4.2地基土体主要工程特性指标建议值工程区段地层岩性压缩系数MPa-1压缩模量MPa抗剪强度浆砌石/地基土承载力kPaφ′度c′kPaφ度CkPa北寨施庄黄土状砂壤土、粉砂0.1020263220130黄土状壤土、粉质壤土0.1118248204120碎石土330260200右坝前官厅镇珠窝堡黄土状土0.1214254200115砂壤土0.1115263210120壤土、粉质壤土0.1216258202115砂砾石320250190珠园曹窑窑湾黄土状土0.1214254200115砂壤土、粉砂0.1115263210120壤土、粉壤、粘土0.20102410203105砂砾石320260190园艺场十营十营东南细砂0.0620280230160砂壤土、粉细砂0.0917274220135壤土、粉质壤土0.1813248202110粘土、粉质粘土0.258191517510038

39三营壤土、粉质壤土0.1115235212120大古城官庄定州营砂壤土、粉砂0.1017263230130壤土、粘土0.2582010183100张老营、农场、大路村、谷家营粉质壤土、壤土0.3051881528038

40表3.5.1天然建筑材料产地概况一览表料源种类料场名称位置交通运输条件有效层开采层岩性开采条件储量质量评价石料坝前地带石料场左岸北寨~颜家沟村南部距施庄、北寨工程段距离2.5~6.0km,料场与康野公路之间约2.0km仅有人行小路相通,交通不便。中厚层、厚层灰质白云岩、矽质白云岩较好丰富可作为块石料、碎石料料源。龙宝山石料场左岸大古城东南侧距定州营、官庄、大古城工程段距离14~16km,其中与野康公路之间长约8km路段为简易砂石路。中厚层石英砂岩、砂岩上部薄层状岩石需剥离丰富可作为块石料、碎石料料源。西榆林石料场左岸东榆林~西榆林村南侧距延庆境内塌岸段16~18km,距怀来定州营、官庄、大古城一带塌岸段距离22~25km.交通便利.钾长花岗岩较好丰富可作为块石料、碎石料料源。鹰窝沟石料场右岸官厅镇西南侧鹰窝沟村后与官厅镇一带工程段有简易土石路相通,距离约6~7km,交通略有不便。中厚层、厚层灰岩、白云质灰岩较好丰富可作为块石料、碎石料料源。八卦石料场右岸八卦村南侧距官厅镇一带工程段约13~14km。其中料场与康野公路之间长约2km路段为砂石路,交通便利。厚层、巨厚层灰岩、泥质条带灰岩较好丰富可作为块石料、碎石料料源,也可作为人工骨料料源地。黑山口石料场右岸黑山口村西北侧距三营工程段6~8km,距黑土洼、园艺场工程段距离15~18km,交通便利。二长花岗岩较好丰富可作为块石料、碎石料料源。38

41续表3.5.1天然建筑材料产地概况一览表料源种类料场名称位置交通运输条件有效层开采层岩性开采条件储量质量评价砂砾料东花园砂砾料场左岸东花园镇东侧之康野公路侧距定州营、官庄、大古城一带工程段13~16km,与北寨、施庄子工程岸段距离18~25km,交通便利。砂卵砾石,细骨料(砂料)含量10~20%。上覆1~3m土层需剥离丰富天然砂料含泥量高,需进行工程处理(水洗),卵砾石可作为防护工程坡脚碎石垫层料源。西红寺砂砾料场左岸延庆县西红寺村东侧距延庆境内塌岸段6~8km,交通便利。砂卵砾石,细骨料(砂料)含量20~30%。上覆1~3m土层需剥离,存在占用耕地问题。丰富东水泉砂砾料场右岸东水泉村东侧与黑土洼、园艺场工程段有简易土石路相通,运距8~10km;与官厅镇工程段距离25~28km。交通便利。砂卵砾石上覆3~5m土层需剥离丰富卓家营砂砾料场右岸延庆县西卓家营村西侧距三营一带塌岸段约21~22km,交通便利。砂、砂卵砾石主要开采层在地下水位以下,存在水下开采问题。丰富质量基本满足规程要求。38

423.6结论3.6.1区域工作区地处延怀断陷盆地中,新构造运动比较活跃,地震动峰值加速度为0.20g,相当于地震基本烈度Ⅷ度,场地地震动反应谱特征周期0.35s。3.6.2水库塌岸(1)组成水库库岸的地层主要为第四系上更新统冲洪积、湖积地层,库岸土体结构松散、水理性质差,在库水、风浪及冻融作用下易发生以崩塌和座塌为主的库岸再造。(2)依据库岸形态、地层结构及塌岸特征的不同将水库库区划分为三个大区。Ⅰ区为库岸再造的多发区和不稳定区,Ⅱ区为较稳定区,Ⅲ区为稳定和相对稳定区。(3)依据塌岸程度的不同将库区塌岸划分为严重、中等、轻度三种类型,塌岸段总长58.743km,其中严重塌岸段长12.935km,中等塌岸段长22.719km,轻度塌岸段长23.089km。(4)水库以479m水位运行时严重、中等、轻度三种类型长期预测塌岸宽度分别为90~160m、20~90m和小于20m。3.6.3库岸防护(1)防护工程地基浅部分布有第四系全新统新近堆积层,其工程地质特性差,建议予以清除。基础应座落在第四系上更新统冲洪积或湖积地层上,各工程段地基土体物理力学性质及主要工程特性指标建议值参照相应章节选取。(2)防护工程建基面高程的确定,应综合考虑地层结构、水下地形、浅滩稳定程度、库岸流等因素。(3)Ⅷ度地震时,地基土体部分土层存在地震液化问题。3.6.4天然建筑材料通过调查,初步拟定6个石料场和4个砂砾石料场,各防护工程段所需的天然建筑材料可就近选取。150

43第四章工程任务4.1水库概况及库区塌岸现状4.1.1官厅水库概况北京市地处海河流域平原西北部,属水资源严重短缺的区域。官厅水库是北京市重要的地表水源地,是我国建国后修建的第一座集防洪、供水、发电为一体的大型水利枢纽。该枢纽于1951年开工,1954年5月竣工,1955年7月正式蓄水运用,主要由拦河坝、泄洪洞、溢洪道和水电站等建筑物组成,担负着永定河下游防洪以及向北京市工农业供水的任务。官厅水库地处内蒙古高原向华北平原过渡带,其上游为永定河水系山区,流域面积43402km2。为提高水库的防洪标准,1987年对水库大坝进行除险加固,1989年完成,坝顶高程由原设计的485.27m(大沽高程,下同)加高到492m,水库校核洪水位490m,设计洪水位484.84m,正常蓄水位479m,汛期限制水位476m,水库总库容41.6亿m3,其中调洪库容29.9亿m3,兴利库容2.5亿m3,死库容0.26亿m3。官厅水库主要工程特性见表4.1.1。4.1.2库区塌岸现状官厅水库库区包括永定河干流库区和妫水河库区两部分,库岸周长约220km,为天然库岸,从行政区划上分属河北怀来县和北京延庆县。自1954年官厅水库投入运行以来,库岸连年不断地发生不同程度的坍塌,尤其是水库蓄水初期库水位由447m骤然抬升至1956年汛后水位477.9m,以及1979~1980年、1995~1996年在477~478m水位长时间运行,库岸坍塌现象最为活跃和严重。(1)河北怀来县1995年汛后,官厅水库高水位运行,库岸坍塌严重。1996年张家口设计院对官厅水库周边怀来县境内的桑园、官厅、小南辛堡、土木、狼山等乡镇的二十多个村庄和林业局月亮岛园艺场塌地情况进行了实地调查,并核实了塌地面积,评估了损失程度。1999年3月张家口设计院又对库周现状塌岸线长度进行实地测量,同时请当地村干部和有关群众回忆了建库时库岸的情况,估计累计塌地面积3497亩,共损失百年海棠树25株、枣树20株、山杏4700株,成材杨柳树3400余株,毁坏扬水站8座、林场专用公路2公里。2002年水利部天津院对怀来县库岸进行了地质勘查,成果表明塌岸现象遍及整个库区。官厅水库运行47150

44年来,库岸坍塌年年发生,现状发生塌岸的区域在坝址~表4.1.1官厅水库主要工程特性表项目单位数量水库标准设计标准年1000校核标准PMF坝址以上流域面积km243402多年平均降雨量mm426多年平均径流量亿m38.8洪峰流量校核洪水m3/s18000设计洪水m3/s11460百年一遇洪水m3/s7020多年平均输沙量万t3426水库水位校核洪水水位m490设计洪水水位m484.84正常蓄水位m479汛期限制水位m476死水位m476库容总库容亿m341.6调洪库容亿m329.9兴利库容亿m32.5死库容亿m30.26拦河坝坝顶高程m492最大坝高m52坝顶长度m423坝顶宽度m10水电站装机万kw3妫水河铁路桥之间,塌岸长52.081km,其中北寨、北寨游乐园、园艺场、定州营、施庄等典型地段的累计塌岸宽度在55~125m,最为严重的是北寨游乐园附近150

45的库岸,累计最大塌岸宽度达160m。从1954~1959年典型地段库岸的累计塌岸宽度在27.1~120.7m,塌岸速率为4.5~20.1m/年,1960~2001年累计塌岸宽度在5.5~97.9m,塌岸速率为0.45~2.45m/年。塌岸给库区周围村镇造成了巨大的经济损失,要求治理的呼声强烈。丰沙铁路沿水库右岸通过,因库岸坍塌一些地段的库岸和铁路相距很近,局部路基已成为库岸的组成部分,个别地段路基的护坡已遭到破坏,塌岸已严重威胁着丰沙铁路的运行安全。京包铁路大桥桥头段库岸坍塌现象十分明显,已对大桥的运行安全造成威胁。库区公路因塌岸,部分地段的库岸和公路相距很近,尤其是北寨游乐园附近的塌岸已严重威胁着康野公路(康庄~涿鹿)的运行安全。目前,多数库岸仍处于不稳定状态或极限平衡状态,坡脚处普遍存在崩坍体和坍滑体,如不及时采取有效措施进行处理,塌岸将会继续发生,不仅给库区周围村镇带来塌地的损失,而且对穿越库区的丰沙铁路、京包铁路、公路等国家重点工程的安全运行造成威胁。(2)北京延庆县2002年水利部天津院对延庆县库区进行了地质勘查,成果表明库区沿岸存在塌岸现象,现状塌岸长6.662km,尤其是张老营段库面相对较大,风浪对库岸作用明显,在库水作用下曾经发生过较为强烈的塌岸现象。4.2社会经济状况及工程建设的必要性4.2.1社会经济状况官厅水库建成后,有效地拦蓄了永定河洪水,削减了洪峰,基本免除了永定河下游洪水灾害,为保障北京、天津及永定河下游地区社会经济发展起到重要作用。据有关资料统计,到2000年底,官厅水库累计向下游供水394.7亿m3,其中向京、津、冀农业供水58.7亿m3,灌溉面积138万亩,向北京工业供水173亿m3,向京西补水和环境供水25亿m3。水电站装机容量12.5万kw,累计发电81亿kw.h。在官厅水库产生巨大效益的同时,还存在库岸坍塌、库周土地浸没和移民安置遗留等问题。官厅水库库区位于延(庆)怀(来)盆地,涉及河北省怀来县和北京市延庆县,其中库区面积的80%在怀来县境内。建库前,延怀盆地土地肥沃,以农业生产为主,大片的旱涝保收农田,成片的果树和葡萄园,人口稠密,是燕山北麓得天独厚的富饶河川。建库时,库区移民高程482m,土地淹没征购高程479m,怀来县共淹没耕地15万亩,果园1万亩,迁建县城一座,迁移村庄58个7387户29943人;延庆县共淹没耕地6万亩,迁移村庄53个5502户23055人。当时库区移民工作做得比较仓促,对水库正常运用所造成的库岸坍塌、滑坡和库区土地浸没的影响考虑不周,国家给予的移民安置补偿标准很低,人均仅150

46293.26元。库区除少部分群众远迁他乡或投亲靠友外,大部分群众就近后靠,由土地肥沃,生产条件较优越的河谷地带迁至土地贫瘠、交通闭塞、水源条件较差的风沙区,宜耕土地面积减少,同时大量开垦荒地,尤其是陡坡地,使自然植被遭到破坏,水土流失严重。库区群众经过几十年的土地改造和辛勤耕作,但终因气候干燥、土地贫瘠,粮食产量低而不稳,生活依然比较贫困,据统计1999年移民村人均年收入在1600~2400元之间。4.2.2工程建设的必要性(1)减轻库区移民经济负担,有利于社会稳定官厅水库建库时所迁的村庄多数在当时是农果高产的富裕之乡,后靠安置多在荒地草场、荒坡地,只有库区周边的土地条件相对较好。但是库岸坍塌造成耕地减少,给当地群众的生活带来诸多的困难。目前大部分耕地承包给移民,塌岸的发生使移民赖以生存的耕地日趋减少,失去耕地的移民生活条件更加恶劣,移民要求治理和补偿损失的心情非常迫切,已成为影响库区周边安定的社会问题。库岸坍塌如不采取有效的治理措施,按正常蓄水位479m运行后,库周将有几十米~百余米宽的库岸发生坍塌,坍塌的面积可达2.8km2,约合4211亩,其中大部分为农田和经济林,顺其发展,移民的经济利益将再次受到损害,势必给社会稳定带来更大的负面影响。库岸坍塌治理工程的建设实施,必将对库区社会经济的发展和人民生活水平的提高产生巨大的影响和作用,有利于社会稳定。(2)改善库区周边生态环境,保证供水水质,提高供水保证率官厅水库是北京市重要的地表水水源地。从水库多年来水情况看,多年平均入库水量8.5亿m3,按来水时段划分,1956~1959年年均入库水量19.8亿m3,1960~1969年12.9亿m3,1970~1979年8.4亿m3,1980~1988年4.2亿m3,1989~1997年3.1亿m3,入库水量呈递减趋势。自80年代以来水库上游经常干旱少雨,加之上游城市用水量增加,入库水量减少,即使遇到丰水年份,汛期也要腾库迎汛,而汛后来水量又不大,水库难以蓄足水量以补给枯水年。由于水库上游用水增加,入库水量减少,再加上大量未经处理的城市废污水直接排入河道,使污水在入库来水中所占的比重越来越大,库区水质只能达到工农业用水的标准,官厅水库于1997年开始丧失饮用水源地功能,目前该水库主要向京西工业区供水、农业灌溉和城市河湖补水。因入库水质较差,为改善库区水质、提高水库供水保证率,每年需由白河堡水库补水1亿m3。官厅、密云两大水库是北京市主要供水水源,两库年均供水10亿m3,占全市总供水的1/4,占全市地表供水的2/3。官厅水库退出生活供水体系后,密云水库就成为北京市生活供水的唯一地表水源。近年来,北京市经济和社会发展迅速,用水的不合理150

47和降水分布的不均匀,使之随时都有可能发生水危机,在南水北调的水进京之前,挽救官厅水库,恢复其饮用水源地的功能,是解决北京市水资源短缺的主要途径。北京是我国的首都,是全国政治、文化的中心,是国际化大都市,生活供水安全、供水保证率提高对北京市社会经济可持续发展意义重大。为实现官厅水库水质还清和恢复水源地的功能,2001年北京市开始实施官厅水库综合治理方案,该方案包括水库清淤应急供水工程、库区塌岸治理工程、输水泄洪洞改造、源水净化工程、水库上游节水灌溉、水库上游水土保持、妫水河河口和泄水漏斗区清淤工程等7项措施,规划总投资18.27亿元。水库清淤应急供水工程已于2002年底完成,该工程打通妫水河口拦门沙坎,放出妫水河库区水量,保证水库的兴利库容。输水泄洪洞改造于2001年实施,其任务是增设闸门竖井和事故门,保障输水泄洪洞的安全运用。2005年前在水库上游地区实施节水灌溉、水土保持及妫水河河口和泄水漏斗区清淤工程等项目,其目的是涵养水源,保证入库水量和水质,改善水库供水和大坝运行安全,建设环库水资源保护生态经济区和绿色屏障。实施库区塌岸治理工程,可保护库周耕地,减少水土流失,改善库区周边生态环境,保证供水水质,提高供水保证率,进一步保障水库安全供水。4.3工程任务随着经济和社会的发展,北京市水资源供需矛盾不断加剧,水资源总量不足已成为制约北京发展的主要因素,解决好首都水的问题关系重大。《21世纪初期(2001~2005年)首都水资源可持续利用规划总报告》中提出“稳定密云,挽救官厅”水库上游地区水资源规划目标,制定官厅水库综合治理方案,将官厅水库作为备用水源,在应急情况下将官厅水库的水转供城市生活,以提高城市应急供水的保证率。库区塌岸治理工程是官厅水库综合治理措施之一,也是本次治理工程的主要任务。实施库区塌岸治理是挽救官厅水库,恢复其饮用水源功能,缓解北京市供水紧张,提高城市应急供水保证率的重要措施。4.3.1治理长度因受地质条件、地形及风浪的影响,库岸坍塌范围较广,不同地段坍塌程度不尽相同。根据天津院地质勘查成果,塌岸主要发生在坝址~妫水河铁路桥和张老营至延庆县~橡胶坝之间,塌岸总长度58.743km。按行政区划分,河北怀来县塌岸段长52.081km,占总长度的88.66%,北京延庆县塌岸段长6.662km,占总长度的11.34%。按坍塌的程度划分,严重塌岸段长12.935km,占总长度的22%,中等塌岸段长22.719km,占总长度的38.7%,轻度塌岸段长23.089km,占总长度的39.3%。150

48目前严重塌岸段、中等塌岸段已对库区周边的村庄、农田、果园、道路、抽水站及其他建筑物等财产造成了一定的经济损失,当地政府和库区周边的群众要求治理的心情迫切,预测今后可能坍塌的平均宽度在20~160m,因此应优先安排实施。轻度塌岸段现状对周围农田、道路及其他建筑物影响较小,预计今后可能坍塌的宽度小于20m。根据库岸坍塌现状及今后发展的趋势,治理总长度58.743km其中2001年应急工程已批准实施3.895km,余下54.848km作为本次塌岸工程的治理长度。本次塌岸治理工程由怀来县水库左岸治理工程、水库右岸治理工程以及延庆县水库左右岸治理工程三部分组成。怀来县水库左岸治理工程有北寨、施庄、游乐园、小七营、大古城、官庄、定州营等7个工程段,治理长度14.835km;怀来县水库右岸治理工程有右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窖、窖湾、园艺场、十营、十营东南和三营等10个工程段,治理长度33.351km,延庆县水库左右岸治理工程有张老营、延庆农场~月坛农场、大路村和谷家营等4个工程段,治理长度6.662km。本次塌岸治理工程各段治理长度详见表4.3.1。表4.3.1塌岸治理工程各段治理长度统计表(单位:m)名称工程位置严重、中等塌岸治理长度轻度塌岸治理长度合计怀来县左岸北寨11671167施庄42791534432游乐园388388小七营63611161752大古城7227701492官庄153415283062定州营120913332542小计9547528814835右岸右坝前978978官厅镇17813932174珠窝堡17231723珠园65110911742曹窑10456951740窑湾8518661717园艺场67186718十营288269559837十营东南139921663565三营139717603157小计194251392633351150

49合计289721921448186延庆县张老营314155469延庆农场-月坛农场80926093418大陆村6174661083谷家营10476451692小计262840346662总计3160023248548484.3.2防护水位官厅水库供水运用原则:为保证汛期水库及下游防洪安全,汛期水库水位不超过汛限水位(死水位)476m,其他月份不超过正常蓄水位479m。根据官厅水库1955~2001年历年水位统计资料,水库运用水位低于473.5m的月份占统计月份的27.66%,运用水位低于死水位476m的月份占统计月份的76.24%,运用水位低于477.5m的月份占统计月份的94.68%,而运用水位477.5~479m之间的月份仅占统计月份的5.32%,见表4.3.2。由此可知,水库运用水位一般控制在477.5m以下,历年最高运用水位478.83m(1980年4月),未超过水库汛后最高蓄水位479m。表4.3.2.官厅水库历年水位特征分析序号水位(m)月数百分数(%)累计百分数(%)147920.351002478.5122.1399.523478162.8497.524477.5274.7994.685477335.8589.896476.5447.8084.047476457.876.248475.5549.5768.2694756912.5958.6910474.55810.2846.1011474468.1635.8212473.5396.9127.6613473315.5020.7414472.5173.0115.2515472183.1912.2316471.5111.959.0417471111.957.0918470.540.715.14150

5019470254.434.43根据2000年水库管理处实测库容,汛后最高蓄水位479m以下库容8.7776亿m3,汛限水位(死水位)476m以下库容4.9842亿m3,库水位473~476m之间库容2.4306亿m3,水位473m以下库容2.5536亿m3,按照水库管理处的经验,不影响水库水质的最小蓄水量为2~3亿m3,相应库水位为473~474m。根据有关部门的观测资料,库水位在473~474m运用时,未发现大范围的库岸坍塌。按2002年水利部天津院地勘成果,塌岸段岸坡坡脚地面高程大部分在475m以上,坡脚以下的库岸大部分已形成相对稳定的浅滩,水库以476m水位运行时,库水直接与岸坡坡脚接触,在风浪作用下,大部分坡脚因波浪淘刷引起库岸坍塌。综上所述,本次塌岸治理工程的防护水位:最高为汛后最高蓄水位479m,最低为死水位476m。150

51第五章塌岸治理工程总体布置及工程设计5.1工程等别官厅水库设计总库容41.6亿m3,为大(1)型水库,担负着北京、天津、河北省部分地区的防洪及供水任务,所处地理位置十分重要。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)规定,官厅水库工程等别为I等,主要建筑物为1级,次要建筑物为3级。水库库岸防护建筑物作为水库的一个组成部分,根据其重要程度,应为次要建筑物,设计级别为3级。5.2设计依据及基本资料5.2.1设计采用的规程、规范(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000);(2)《堤防工程设计规范》(GB50286—98);(3)《浆砌石坝设计规范》(SL25—91);(4)《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211—98);(5)《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001);(6)《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225—98)。5.2.2设计采用的基本资料(1)官厅水库特征水位坝顶高程:492.00m;校核洪水位:490.00m;设计洪水位:484.84m;汛后最高蓄水位:479.00m;防汛限制水位:476.00m;死水位:476.00m;(2)水文气象资料平均气温:10.1°C;最高气温:39.6°C;最低气温:-21.0°C;冰冻时间:每年11月底~次年3月中旬;多年平均最大风速为13.6m/s(怀来县1989~1999年10年风速资料),主导风向为N及NW。150

52(3)地震烈度依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001,1:400万),官厅水库库区地震动峰值加速度为0.2g,地震动反应谱特征周期0.35s,相当于场地地震基本烈度为8度。根据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)有关规定:位于地震烈度7度及以上地区的1级堤防工程,应进行抗震设计。官厅水库护岸为3级建筑物,拟不进行抗震设计。(4)测量资料采用水利部天津水利水电勘测设计研究院2002年5月绘制的1:5000库岸地形图及1:200~1:100横断面图。地形图采用北京坐标系,大沽高程系统。(5)地质资料地质资料采用天津设计院2002年5月官厅水库塌岸地质勘察资料。各工程段地基土主要物理力学指标见表5.2.1。表5.2.1各工程段地基土主要物理力学指标工程区段地层岩性干容重(kN/m3)湿容重(kN/m3)抗剪强度地基承载力(kPa)内摩擦角(度)凝聚力(kPa)北寨施庄黄土状砂壤土、粉砂15.717.6263130黄土状砂壤土、粉质壤土16.118.9248120碎石土330200右坝前官厅镇珠窝堡黄土状土14.517.1254115砂壤土15.519.0263120壤土、粉质壤土15.118.9258115碎石土320190珠园曹窑窑湾黄土状土16.018.0254115砂壤土、粉砂16.520.0263120壤土、粉质壤土、粘土15.719.52410105砂砾石320190园艺场十营十营东南细砂280160砂壤土、粉砂274135壤土、粉质壤土15.219.2248110粘土、粉质粘土14.118.21915100三营壤土、粉质壤土16.019.6235120大古城、官庄、定州营砂壤土、粉砂16.620.0263130壤土、粘土14.618.62010100壤土、粉质壤土18880150

53张老营、农场、大路村、谷家营根据天津设计院2000年~2002年5月勘察成果,土层冻结深度为0.7~0.9m。开挖稳定边坡,防护工程基坑开挖深度一般为1~3m,建议基坑临时开挖边坡为1:1.0,地下水位以下边坡应适当放缓,并应采取排水或支护措施。防护工程顶高程(479.5m)以上边坡,可维持现状边坡不变,但部分岸坡高陡,且顶部有卸荷现象,施工时应进行必要的处理,以保证施工安全。5.3库区塌岸范围、原因及治理标准5.3.1塌岸范围官厅水库于1951年10月动工,1954年4月完工,1955年7月正式蓄水运用。四十多年来,官厅水库发挥了巨大的社会和经济效益,但也带来一些不利影响。自水库建成运行以来,水库塌岸年年发生,给库区周围经济发展造成很大影响,周边地区对塌岸治理的呼声十分强烈。同时,水库塌岸也影响了水库正常蓄水运用及效益的发挥。水库主要由永定河库区及妫水河库区组成,库岸涉及北京市延庆县和河北省怀来县两个行政区域,塌岸发生在这两个县境内。但两县塌岸程度不同,怀来县境内塌岸严重,塌岸遍及怀来县境内整个库岸,且多为严重和中等程度塌岸;延庆县境内塌岸较轻,仅部分地区存在塌岸现象,为中等和轻度塌岸。根据天津设计院2002年5月测量及地质勘察成果,官厅水库整个库区塌岸总长度58.743km,包括二个部分,一是官厅水库塌岸治理工程应急实施方案2001年度已批准实施的3.895km,位于河北省怀来县境内小七营、度假村附近的严重及中等塌岸段,轻度塌岸段包括在本次可行性研究报告中怀来县部分,批复文件附在本报告后;二是本次可研报告塌岸治理部分,其中河北省怀来县境内塌岸总长度48.186km,北京市延庆县境内塌岸总长度6.662km。5.3.2塌岸原因根据天津设计院2002年5月勘测成果和官厅水库多年观察统计资料等综合分析,官厅水库塌岸的原因主要有以下几方面:(1)水库岸坡以第四系上更新统冲洪积层为主,岩性为黄土状粉质壤土、砂壤土。该种土质结构松散,水理性差,遇水易崩解,抗冲(淘)刷能力差,是造成水库塌岸的主要原因。(2)怀来县境内水库水面宽,吹程大,风向以北风、西北风为主,在迎风岸和凸岸,风大浪高,水库库150

54岸水流冲刷和风浪淘刷严重,是产生塌岸的重要原因。(3)库区冬季气温低,结冰时间较长、厚度大,冻融剥蚀和冰的挤压破坏是造成水库塌岸的另一重要原因。(4)延庆县境内水库水面较窄,风浪作用不大,但河道弯曲,库尾水流冲刷作用强烈,库岸主要是受水流冲刷及冻融剥蚀和冰的挤压破坏等而导致塌岸。综上所述,水库塌岸的主要原因是库岸稳定性差,岸坡抗冲刷(淘刷)能力低,再加上库水面宽,吹程大,冰冻作用强烈。因此,要维持库岸的稳定,必须对水库周边地区塌岸进行工程治理和防护。5.3.3塌岸治理设计标准官厅水库坝顶高程492.00m(大沽高程,下同),设计洪水位484.84m,校核洪水位490.00m,汛后最高蓄水位479.00m,防汛限制水位476.00m,死水位476.00m。根据勘测成果,现状塌岸程度分为轻度塌岸、中等塌岸,严重塌岸三种类型,本次塌岸治理防护设计标准如下:(1)库岸防护最高水位为汛后最高蓄水位479.00m。(2)当水库死水位(476.0m)时,风浪淘刷不应影响防护建筑物基础安全稳定,同时考虑到现状库水位在473.0~474.0m,根据地形条件适当降低建筑物基础高程。(3)当汛期库内洪水位超过防护顶高程时,有可能引起479.0m高程以上部分库岸再造或塌岸。但由于汛期洪水位超出汛后最高蓄水位(479.0m高程)发生机率较少,作用时间也短,塌岸范围及程度是有限的,因此对479.0m以上塌岸不予治理。5.4塌岸治理方案5.4.1塌岸工程地质根据库段形态和库岸稳定程度将水库库区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个大区。坝址~妫水河铁路桥之间库段为Ⅰ区,妫水河铁路桥~延庆莲花湖橡胶坝之间库段为Ⅱ区,窑儿湾、黑土洼(永定河河口三角州)~永定河新8号桥库段为Ⅲ区。Ⅰ区地处山前洪积扇及河流阶地的前缘地带,陡峭冲沟发育,库岸岸壁较高,坡度较陡,外力作用较强,为库岸再造多发区和不稳定区。Ⅱ区除延庆县境内存在少量塌岸段外,其它地区基本属库岸稳定区。Ⅲ区包括窑儿湾、黑土洼~永定河新8号桥库段。该区水库淤积迅速,在河口已经形成宽广的三角洲堆积,堆积面高程在478m150

55左右,永定河河槽位于淤积三角洲左侧。当水库以479m高程水位运行时,回水至永定河新八号桥附近,期间仅有少量库岸存在轻度塌岸问题。因此,该区可视为库岸稳定和较稳定区。5.4.2塌岸治理方案分析目前岸坡防护措施种类繁多,概括起来可分为工程防护和生态防护两类。工程防护包括抛石护岸、墙式护岸及坡式护岸等,生态防护主要指种植乔灌草等植物防护措施。一般水面以下采用工程措施,水面以上或风浪影响区采用生态措施。根据官厅水库塌岸段地形、地质条件,对各种型式的护岸方案分析如下:(1)抛石护岸抛石是传统的护岸方法,施工方便,对地形、地基应力等适应性强,而且经久耐用,效果明显。抛石护岸适宜水下、水上作业,多用于防汛抢险,对库岸、堤岸的堤脚进行加固。水下抛石一般不设反滤垫层,抛石下部的地层仍然受到水流冲刷,一段时间后抛石体可能下沉,稳定之后仍然需要再进行抛石加固。抛石护岸整体性及抗冰推力能力差,石料用量多,而官厅水库冰冻期长,冰推力大,而且水库周边石料资源有限,块石价格较高。另外,根据水库运用条件,护岸施工基本上为水上作业,不需要进行水下抛石。综合分析,官厅水库塌岸治理不宜采用抛石护岸。(2)墙式护岸传统墙式护岸包括浆砌石挡土墙和混凝土挡土墙,随着土工合成材料的发展,加筋土挡土墙和土工管袋等在护岸工程中也开始广泛应用。挡土墙整体性好,抗冲刷和抗冰推力能力强,而且耐久性好,工程占地少。但挡土墙基底应力较大,因此受到地基条件的限制。根据地质资料分析,怀来县塌岸段地基承载力为100~130Kpa,一般能满足挡墙对地基承载力的要求,可采用挡墙护岸。延庆县塌岸段地基承载力为80Kpa左右,如采用挡墙方案,地基需进行适当的加固处理,因此采用挡土墙方案不经济。(3)坡式护岸对于库岸坡度适中,地基承载力较低的塌岸段,采用护坡较适宜。传统护坡材料包括干砌石护坡,浆砌石护坡,预制及现浇混凝土板和混凝土连锁板护坡,固化水泥土护坡等。近年来随着土工合成材料的发展,土工合成材料在护岸中应用越来越广泛,在坡式护岸中有沉排,土工织物袋,模袋混凝土等,这种护坡抗冲刷能力强,适合在护岸中使用。但是,沉排和土工织物袋一般用于水下岸坡防护,并且土工织物袋如果长期暴露在大气中,受紫外线作用,耐久性能差。官厅水库现状运用库水位在473m~474.0m之间,库岸防护工程具备干地施工的条件,因此沉排和150

56土工织物袋方案也不适宜在本工程中应用。(4)生态治理措施生态治理包括在岸坡上种植灌木、乔木、草皮等。生态治理可以绿化周围环境,草皮、灌木等可以与土工织物结合使用,在工程中经常应用的型式有:土工网复合植被、加筋草皮护坡、人工植被加筋陡坡、三维土工网等。生态治理一般与工程防护结合使用,在水面以下采用工程措施,在水面以上或风浪影响区种植草木进行生态防护。综上所述,对本工程而言,现状库水位较低,在473.0m~474.0m高程之间,而塌岸防护最高水位为479.0m,水位变动范围达5~6m;又根据边坡地形有缓坡和中、高型陡坡,因此应考虑护坡和挡墙相结合,工程治理和生态治理相结合,在可能的情况下尽量减少占用耕地。5.4.3方案比较本次工程设计对生态治理方案、工程治理方案、生态和工程治理相结合方案进行了技术、经济比较,以选择适合本工程的安全、耐久、环保及经济合理的护岸形式。(1)生态治理方案(方案一)据调查,目前土质岸坡的水库都存在不同程度的塌岸现象,只是由于土质不同,产生塌岸的程度也不同。长期塌岸会导致严重的水土流失,同时造成水库淤积问题,从防止水土流失,改善生态环境的角度出发,考虑采用生态治理措施。官厅水库防护水位为汛后最高蓄水位479.0m,死水位476.0m。近年来海河流域干旱少雨,官厅水库常年运行水位已低于死水位476.0m,现状水位在473.0m~474.0m之间,水位变幅为5~6m。库岸主要为土质岸坡,组成库岸的岩性以易崩解的黄土状土及湖积壤土、砂壤土等为主,在库水、风浪等因素作用下易产生崩塌、座塌形式的库岸再造。该种土质水下自然稳定边坡在1:10以上。水库塌岸长度约为58km,分为若干工程段,根据各段天然地形条件拟分两种措施进行治理。在天然边坡较缓的断面位置采用削坡的方法,在479.5m高程以上开挖边坡为1:1.5,在479.5m高程以下设计开挖边坡采用1:5。在1:5岸坡上种植固土能力及耐水性能较强的水陆两生灌木及草本植物,利用植物根系的固土作用,可使土体产生整体效果,除起到水下护坡作用外,同时也可保护479.0m以上风浪爬高对岸坡的冲刷。在天然边坡较陡,岸坡上部高程较高的断面,放缓边坡会造成开挖量和占地面积急剧增大,因此考虑采用土工管袋保护边坡。土工管袋为一种合成材料,将管袋内填充泥浆,待水析出后,土体固结于管袋内。150

57由于管袋体积大,稳定性好,因此在中、高型岸坡处起挡土墙作用,可有效地保护岸坡稳定。方案一的设计断面见图5—1,该方案工程总投资3.07亿元。生态治理方案优点:1)接近大自然,保护生态平衡,绿化环境、改善环境质量;2)在治理塌岸的同时,增加植树面积;3)可将植树造林及养护工程承包给当地农民,增加农民收入;4)工程造价低。生态治理方案缺点:1)植物生长期长,在生长过程中养护工作量大、费用高;2)库水位变幅较大,现状库水位偏低,遇丰水年时,一旦水库蓄水,库水位升高,被淹没的植物有死亡的可能。当枯水年时库水位回落,在水位变动区由于没有护岸,有可能发生塌岸。3)为了保护水质,当库水位升高时,应及时清除被淹死的植物残留,相应增加了管理费用。4)生态防护抗冰推力能力差;5)由于植物根系固土作用有限,在风浪作用下,有可能局部发生水土流失现象;6)生态防护,库岸稳定边坡较缓,削坡弃土量大,工程永久占地及弃土场占地面积大,需妥善安排农民的生产和生活;(2)工程治理方案(方案二)采用传统的浆砌石挡墙和浆砌石护坡,将塌岸段分为两种类型。在中、高型陡坡处采用浆砌石挡墙,为消减冰推压力,减少冰冻作用的危害,浆砌石挡墙临水侧坡度为1:0.6,填土侧墙面垂直。挡墙背水坡侧垂直,可有效地改善地基应力,对挡墙稳定和抗倾都有利。为防止风浪淘刷挡墙基础,墙脚设3m宽抛石护脚。为抵御479.0m水位时风浪对岸边的冲刷,墙顶高程定为480.5m,墙高约6.5m左右。对于库岸坡度适中,地基承载力较低的塌岸段采用浆砌石护坡,护坡顶高程为480.2m,厚度为40cm,下部铺设一层10cm厚的碎石垫层和反滤土工布,基础底高程的确定考虑了风浪淘刷、抗冻埋深等因素。坡脚设深1.5m,宽1m浆砌石齿墙及3m宽抛石护脚。护坡顶高程的确定考虑了风浪对岸坡的冲刷作用。该方案设计断面见图5—2,工程总投资3.96亿元。工程治理方案优点:1)水库岸坡抗冲刷及抗冰推力能力强,当库水位479.0m150

58时可确保治理段边坡稳定;2)工程具有耐久性,运行管理方便,节省运行费用;3)该方案适应水库水位变幅大的特点;4)工程开挖量小,挖填平衡较好,因此工程永久占地少。工程治理方案缺点:1)石方工程量大,;2)对水库周边自然景观,如:生态平衡、净化空气、绿化、美化环境等没有改善;3)工程造价高。(3)生态和工程治理相结合方案(方案三)官厅水库近些年来水量少,水库一直处于低水位运行,历史上水库最高蓄水位为478.5m,多数情况在477.5m以下。因此考虑缓坡处,在477.5m以下采用工程措施,以上采用生态治理措施。具体做法:在自然岸坡缓于1:2.5断面处,采用连锁板护坡,板下铺10cm碎石垫层和反滤土工布,护坡顶高程为477.5m,底高程根据地形、地质条件确定为474.0m左右,坡脚处采用抛石和1.5m深的浆砌石护脚;当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,如:沙棘和马蔺草等,利用灌、草搭配,使两种植物根系入土深度及地表以上生长高度不同,可同时起到缓冲风浪和固土作用。为绿化、美化环境,在连锁板开孔和接缝处种植草本植物。当477.5m~479.5m高程之间为陡坡或陡坎时,采用土工管袋,可大大减少土方开挖量和工程占地面积。在中、高型陡坡断面采用加筋土挡墙,在土中加入格栅形成复合土。一般来说,加筋土挡墙墙后填料可选用砾石土、砂性土、碎石土、黄土、工业废渣等。本方案护岸挡墙位于水下,考虑到当地石料紧缺,采用当地黄土回填墙体,为增加水下加筋土挡墙的稳定性,在476.0m以下应适当增加格栅密度。墙顶高程479.5m,最大墙高约6.5m,临水面采用30cm厚的预制混凝土块,在479.5m高程回填土上种植紫穗槐、旱柳、白杨等灌乔植物,起削减风浪作用。为防止风浪淘刷挡墙基础,墙脚设3m宽、1.0m厚的抛石护脚。方案三的设计断面见图5—3、5—4,该方案工程总投资3.88亿元。生态和工程治理相结合方案优点:1)接近大自然,保护生态平衡,绿化环境、改善环境质量;2)在治理塌岸的同时,增加植树面积;3)将植树造林及养护工程承包给当地农民,可增加农民收入;4)在水位低于477.5m时,连锁板适应基础变形、抗冲及抗冰推力能力强,能确保边坡稳定;150

595)工程永久占地少;6)工程造价较方案二略有节省。生态和工程治理相结合方案缺点:1)植物生长期长,在生长过程中养护工作量大、费用高;2)为了保护水质,当库水位升高时,应及时清除被淹死的植物残留,相应150

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64增加了管理费用。3)当水位高于477.5m时,由于植物根系固土作用有限,在风浪作用下,有可能发生局部水土流失现象。5.4.4方案选择在日趋重视生态环境的今天,保护自然、美化环境尤为重要,水库塌岸治理如能与美化环境相结合,则为最佳设计方案。从环境角度和工程投资考虑,官厅水库塌岸治理全部采用生态防护措施最为合理。但根据官厅水库塌岸防护水位为汛后正常蓄水位479.0m,而近年来水库长期运用水位仅在473.0m~474.0m左右,水位变幅较大,在库岸种植树木和水下草本植物有一定困难。当水位上涨幅度大,长时间保持高水位,被淹没的植物难以成活,一旦水位回落,在水位变化区库岸仍然有坍塌的可能。另外,库岸现状边坡绝大多数较陡,为保证边坡稳定,将岸坡人工削坡,坡度约为1:5,因此造成工程永久占地增加量较大,占用了大量的农田,除需另行安置农民生产和生活外,还需增加弃土场。同时,植物生长期长,要真正起到固土的作用,需要有一定的生长周期。再则水库库岸多为黄土,在风浪作用下,水下自然稳定岸坡接近1:10,而植物根系的固土作用有限,无法长期抵御风浪淘刷及冬季冰推力对岸坡的破坏。此外,当库水位升高,被淹死的植物长期浸泡在水下,会腐烂变质,有可能影响水库水质。采用工程防护措施适用于官厅水库防护水位变幅大的特点,除防止库水由于风浪作用对库岸的淘刷,也能有效的抵御冰推力对岸坡的破坏,同时工程防护具有耐久性。但库岸全部采用浆砌石挡墙和浆砌石护坡,起不到绿化、美化环境的作用,同时由于石料开采量大,对环境会造成一定影响。综合工程措施和生态防护措施的利弊,采用生态和工程治理相结合的治理方案较为切合实际。根据官厅水库1955年~2001年,47年库水位初步统计,水库运用水位低于473.5m的月份占总月份的35.82%,低于476m的月份占总月份的76.24%,低于477.5m的月份占总月份的94.68%,而运用水位477.5~479m之间的月份仅占总月份的5.32%,由此可知,水库长期在477.5m水位以下运行。历年最高运用水位478.83m(1980年4月),未超过水库汛后最高蓄水位479m。而水库正常运用死水位为476.0m,现状水位处于473.0m~474.0m之间。因此考虑477.5.0m以下采用工程措施,以上采用生态防护措施。根据库岸陡缓程度的不同,在缓坡处477.5m以下采用连锁板结构形式,可以保证经常水位下岸坡的稳定;当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,可同时起到缓冲风浪和固土作用。当477.5m~479.5m高程之间为陡坡或陡坎时,采用土工管袋150

65,可大大减少土方开挖量和工程占地面积。在中高型陡坡处采用加筋土挡墙,高程至479.5m,在墙后回填土上种植不同品种的灌乔植物,利用生长高度不同的特性,依次排列,可有效抵御风浪爬高对岸坡的淘刷。该方案即具有耐久性,又有利于生态环境,同时较为经济。5.5塌岸治理工程设计5.5.1总体布置官厅水库塌岸分布在北京延庆县境内和河北省怀来县境内。由于库岸地形、地质条件不同,现状塌岸根据严重程度可分为轻度塌岸、中等塌岸和严重塌岸三种类型。根据本次工程勘查,官厅水库整个库区塌岸总长度58.743km,包括两个部分,一是官厅水库塌岸治理工程应急实施方案2001年度已批准实施的3.895km,位于河北省怀来县境内的小七营、度假村附近的严重及中等塌岸段,轻度塌岸段包括在本次可行性研究报告中怀来县部分,批复文件附在本报告后;二是本次可研报告塌岸治理部分,其中河北省怀来县境内塌岸总长度48.186km,北京市延庆县境内塌岸总长度6.662km。根据库岸地形、地质条件在塌岸岸边较缓的位置布置护坡,477.5m高程以下库岸采用连锁板护坡,当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,如:沙棘和马蔺草等,利用灌、草搭配使两种植物根系入土深度及地表以上生长高度不同,可同时起到缓冲风浪和固结地表土作用,当477.5m~479.5m高程之间有陡坡或陡坎时,采用土工管袋。在岸坡为中、高型陡坡位置布置加筋土挡墙,高程至479.5m,在墙后回填土上种植紫穗槐、旱柳、白杨等灌乔植物,根据其生长高度不同的特性依次排列,可有效削减风浪爬高。挡墙或护坡随库岸绕行,对局部凸凹严重的库岸修整顺直,挡墙或护坡布置以少占用高程479.0m以上耕地为原则,对现有的轻度、中等、严重三种塌岸全部进行防护。在防护建筑物后管理用地范围内,种植10m宽的乔木林带。按塌岸段地理位置不同,延庆县境内塌岸治理工程共分张老营、大路村、谷家营和延庆(月坛)农场等4段。根据地质勘察报告,延庆县境内塌岸均属中等塌岸和轻度塌岸,岸坡多为缓坡,因此全部采用连锁板加植树或土工管袋的护坡型式。怀来县境内塌岸治理工程分为库区左岸段和右岸段两部分,库区左岸段包括施庄、北寨、小七营、大古城、官庄、定州营等6个工程段;库区右岸段包括右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾、园艺场、十营、十营东南、三营等10个工程段。各工程段内均有中、高型岸坡和缓坡。左岸定州营、官庄、大古城、小七营和右岸珠园、园艺场、十营、十营东南、三营等9150

66个工程段边坡为缓坡,治理方式采用连锁板加植树或土工管袋的护坡型式。左岸施庄、北寨及右岸右坝前、官厅镇、珠窝堡、曹窑、窑湾等7个工程段为中、高型岸坡,治理方式采用加筋土挡墙型式。从地形上看,怀来县境内十营段有两处轻度塌岸段,塌岸长度为4780m长,岸坡曲折蜿蜒,头尾相接,与渤海湾地形相类似。如采用护坡形式处理,相对于所保护的塌岸面积来说,工程量偏大,同时开挖弃土需要堆放,经济上不合理。因此,考虑在卡口处布置两座透水堆石坝,减小弯道内的吹程,控制风浪对岸坡的冲刷。两座透水堆石坝外形尺寸相同,均为坝长75m,坝顶高程479.5m,顶宽3m,上、下游边坡均为1:1.2,最大坝高9m。5.5.2建筑物建基面高程的确定护岸工程挡墙建筑物的基础、护坡坡脚齿墙的基础应满足稳定、变形、冰冻层深度及风浪淘刷的要求。经地质勘察,满足地形、地质条件的建筑物建基面高程为474.0~476.0m,工程区冰冻最大冻土层厚度为0.7~0.9m,风浪淘刷深度按2倍的波浪高度考虑,综合考虑地形、地质条件,抗冻胀及风浪作用要求,确定各工程段建筑物基础埋深为1.0~1.5m,建基面高程为473.0~477.5m,详见5.5.1。5.5.3岸坡稳定计算分析5.5.3.1计算方法和计算公式(1)计算方法边坡稳定分析采用中国水利水电科学研究院编制的《土质边坡稳定分析程序——STAB》进行,该程序经1984年黄山会议审查通过,由水规总院批准在水利水电系统推广使用。本次库岸边坡坝坡稳定分析选用了其中的瑞典圆弧法计算岸坡稳定安全系数。(2)计算原理及计算公式瑞典圆弧滑动法的基本理论为刚体极限平衡,其基本假定为:a.滑动面近似为圆弧形;b.滑动面以上的土体为刚性体;c.坝坡稳定属于平面应变问题;d.不计土条间作用力。计算公式为:式中:K——安全系数;150

67b——土条宽度(m);W——条块实重(kN);W=W1+W2+rWZb;W1——在坝坡水位以上的条块实重(kN);W2——在坝坡水位以下的条块浮重(kN);Z——坝坡外水位高出条块底面中心的距离(m);C′——对应有效应力计算时的凝聚力(kN/m2);φ′——对应有效应力计算时的内摩擦角(度);u——稳定渗流期坝体或地基中的孔隙水压力(kN/m2);β——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间夹角(度)。表5.5.1各防护工程段建基面高程序号工程段地质勘查建议高程设计采用高程1施庄475.5~476.0474.0~475.02北寨475.5~476.0474.5~475.03游乐园475.5475.04大古城474.5~475.0473.0~473.55官庄474.5~475.0473.5~474.06定州营474.5~475.0473.5~474.57右坝前475.0~475.5473.08官厅镇474.5~475.0473.5~475.09珠窝堡474.5~475.0474.0~475.010珠园475.0~475.5473.511曹窑475.0~475.5475.0~477.512窑湾475.5~476.0476.0~477.013园艺场475.0~476.5473.5~475.514十营474.5~475.0473.5~475.015十营东南474.5~475.0473.0~473.516三营474.5~475.5473.017张老营474.5~475.0473.018延庆~月坛农场474.0~475.0473.5~474.019大路村474.0~475.0473.5~476.020谷家营474.0473.55.5.3.2岸坡稳定计算(1)计算工况根据水库运用情况,边坡稳定分析计算工况如下:150

68枯水位工况:库水位为476.0m;蓄水工况:库水位为479.0m;正常运用情况下库水位在476.0~479.0m之间变动,但这属于正常水位降落,因此计算中未考虑骤降工况。(2)计算岸坡坡度选择根据风浪爬高计算,护坡顶高程为480.5m或481.0m,护坡最低底高程为473.0m。边坡稳定分析中取边坡顶高程为480.5m,底高程为473.0m,取边坡1:2、1:2.3、1:2.5、1:3分别计算其稳定安全系数,以比较确定护坡工程适宜的岸坡坡度。(3)计算参数根据地质勘察,组成库岸的土主要为黄土状土、湖积壤土、砂壤土,局部为细砂、碎石土和少量粘土。根据表5.2.1,黄土状土、壤土、砂壤土的抗剪强度指标相差很小,碎石土抗剪强度指标高于壤土、砂壤土,塌岸段粘土很少。边坡稳定分析中取一种抗剪强度指标进行计算,采用的边坡土物理特性指标见表5.5.1。表5.5.1边坡土物理力学指标土质类型干容重(kN/m3)湿容重(kN/m3)饱和容重(kN/m3)抗剪强度φ(度)c(kPa)黄土状土、壤土、砂壤土15.518.519.0253.5(4)计算结果根据上述断面、计算参数,不同坡度的边坡稳定安全系数计算成果见表5.5.2。从计算结果可以看出,当边坡陡于1:2.5时,库水位为476.0m工况下的边坡稳定系数小于1.20,不满足规范要求;当边坡缓于1:2.5时,两种工况下的边坡稳定系数均大于1.20,满足规范要求,因此护坡基本坡度确定为1:2.5。实际施工时可根据地形条件,选用缓于1:2.5的坡度。表5.5.2 边坡稳定安全系数计算成果边坡计算工况计算稳定安全系数允许最小安全系数1:2边坡枯水位工况1.11.20蓄水工况1.3341.201:2.2边坡枯水位工况1.1771.20蓄水工况1.4541.20150

691:2.5边坡枯水位工况1.2191.20蓄水工况1.5371.201:3边坡枯水位工况1.331.20蓄水工况1.7241.20注:上表计算成果未考虑波浪淘刷作用。5.5.4护坡工程设计(1)连锁板护坡厚度计算风浪作用下,连锁板护坡最小厚度按《碾压式土石坝设计规范》(SDJ218—84)中计算公式计算,计算公式如下:式中:、——水、连锁板的容重,t/m3;m——护坡坡度;hp——累积频率为1%的波浪高,m;Lm——平均波长,m;b——沿坝坡向板长,m;K——系数;t——护坡厚度,m。经计算连锁板厚度为14cm,设计采用15cm。(2)护坡设计在自然岸坡缓于1:2.5断面处,采用连锁板护坡,板下铺10cm碎石垫层和反滤土工布,护坡顶高程为477.5m,底高程根据地形、地质条件及抗冻要求确定约为474.0m,坡脚处采用抛石和1.5m深的浆砌石护脚;当477.5m~479.5m高程之间天然地形为缓坡处,种植固土能力及耐水性能较强的灌木及草本植物,如:沙棘、马蔺草等,利用灌、草搭配使两种植物根系入土深度及地表以上生长高度不同,可同时起到缓冲风浪和固结地表土作用。为绿化、美化环境,在连锁板开孔和接缝处种植草本植物。当477.5m~479.5m高程之间为陡坡或陡坎时,采用土工管袋,可大大减少土方开挖量和工程占地面积。150

705.5.5加筋土挡墙工程设计(1)挡墙计算加筋土挡墙结构按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T225—98)中的计算公式计算,计算公式如下:a.抗滑稳定性计算:式中:Fs——安全系数;Pr——抗滑力;Pd——滑动力。计算参数见本报告表5.5.1。根据水库运用情况,选择最危险工况计算,即水库为枯水位,墙后填土为饱和工况,墙高为6.5m,整体抗滑稳定安全系数为1.32,满足规范允许最小安全系数1.3的要求。b.地基承载力校核:式中:——作用在地基底面的垂直合力,kN;——底面宽度,m。——对底面形心的力矩,kNm;计算参数及计算工况同上,典型断面计算成果见表5.5.3。各断面地基承载力均满足要求。c.筋材内部稳定性计算:筋材水平拉力:式中:——某层筋材所受覆盖土层压力,kPa;——超荷载引起的垂直附加压力, kPa;——水平附加荷载,kPa;SV——筋材的垂直间距,m;——主动土压力系数。筋材的抗拔验算:150

71式中:Le——筋材的有效长度,即超出填土破坏面的筋材锚固长度,m;f——筋材与周围土的摩擦系数;Fs——要求的安全系数。筋材长度计算:式中:Le——筋材有效长度,m;La——筋材在填土滑动面以内长度,m;Lw——筋材断部包裹长度,应为包裹层厚度与不小于1.2m的转折长度之和,m。设计采用“颐中集团”生产的土工格栅,型号为EG65R,允许抗拉强度Ta=19.55KN/m。经计算当挡墙6.5m高时,筋材长度为5m长,水平拉力为18.78KN/m,小于筋材允许抗拉强度值,抗拔验算满足规范要求。表5.5.3 地基承载力典型断面计算成果治理工程段计算断面位置计算基底平均应力(Kpa)地基允许承载力(Kpa)北寨PM098012068#9020066#90200施庄PM05110200DM0390120KP87110120右坝前PM02130190KP88130190官厅镇DM08120120DM0690120KP4120190珠窝堡DM1290120KP8110120PM1090120曹窑KP2240105150

72KP2090120DM1640120窑湾KP2370115KP2750115(2)挡墙设计在中、高型陡坡断面采用加筋土挡墙,在土中加入格栅形成复合土。本方案护岸挡墙位于水下,考虑到当地缺少石料,拟采用当地黄土回填墙体。为增加水下加筋土挡墙的稳定性,在476.0m以下适当增加格栅密度,每30cm一层,476.0m以上每40cm一层,格栅长度采用5m,临水面采用30cm厚、具有透水性能的预制混凝土块作为防护面。墙顶高程479.5m,最大墙高6.5m,挡墙基础下部铺一层双向土工格栅,以增加地基承载力。在479.5m高程回填土上种植具有固土性能旱生灌木。为防止风浪淘刷挡墙基础,墙脚设3m宽抛石护脚。5.5.6主要工程量主要工程量见表5.5.4。表5.5.4主要工程量表分段土工格栅(m2)混凝土(m3)抛石、碎石(m3)生态防护面积(m3)土方开挖(m3)土方填筑、管袋土(m3)连锁板(m2)浆砌石(m3)土工管袋(m2)张老营438546907214357952758108319大路村769212602140434925690718697297谷家营92471692018510640613575162411127月坛农场25611541337022090473949673979567施庄530070105624485395288114678195500150

73北寨11689323298516250912222035162右坝前123840246712333210276635747987官厅镇2671505324171934674150002105338珠窝堡180383359312781370452569365256定州营192552542044161872227968438525042珠园1923117420263732194242423005曹窑113403226111067316071539424999窑湾108600217310831406101046517465园艺场497536718010319026267627101158966184十营724706500010191023647897001121364035三营2989336768472962124545230544650106官庄230475501251897695833416616418070大古城119152591423299653012410285514605十营东南2683466298656951039138297687827187小七营171812140049220903424610552324610合计14403392870943408876616692783763065242383668758326149150

74第六章工程管理6.1水库管理现状官厅水库管理处成立于1954年7月,当时隶属于水利部工程管理局,自1971年1月始至今,官厅水库管理处由北京市水利局管理,是市水利局直属的处级单位,负责除电站(由华北电管局管理)以外的全部水库大坝工程和库区的管理工作。官厅水库是以防洪为主,供水、发电为辅的大型水利枢纽,水库管理处为事业性质的准公益性水管单位。1951年官厅水库修建时,土地征用线为479m,该线以内的库区由水库管理处管理,479m以上的库岸分属河北怀来县和北京延庆县。官厅水库管理处成立时,国内水利工程管理可借鉴的经验很少,水库管理工作是在摸索中进行的,经四十多年的运行管理,水库管理处积累了大量的工程管理的经验和资料。为保证水库大坝正常运行,水库管理处利用卫星通讯技术,建立一套较完善的防洪测报系统,从水情收集到防洪预报,全部实现自动化处理,并在短时间内做出洪水预报,通过数据通讯专线,及时向北京市防办、水利部海河水利委员会和国家防总通报,确保水库及其上游雨情、水情的传递,保障防汛调度的通畅。通过对水库大坝及附属建筑物的观测、对出入库水质监测及水文泥沙测验等管理,进一步保障水库大坝的运用安全。水库管理处在水库大坝安全运行、防洪调度运用、水库供水调度等方面积累了丰富的经验,为后来许多新建的水利水电工程所借鉴。官厅水库为大(Ⅰ)型工程,其管理处设有办公室、行政管理科、防汛管理科、工程管理科、水政管理科、林业管理科、水质检测中心、保卫科等部门,共有人员135人,其中工程管理科23人,负责水库大坝及附属建筑物等工程的运行管理,林业管理科12人,负责水库管理处内部园林绿化工作。6.2工程管理设计6.2.1塌岸治理概况官厅水库库岸周长约220km,其中河北怀来县境内150km,北京延庆县境内70km。对预计可能发生坍塌的库岸进行治理,本次治理长度54.848km,其中河北怀来县48.186km,北京延庆县6.662km,设计采用工程和生态相结合的治理方式。150

75根据库岸陡缓的不同,分别采用砼连锁板、加筋土挡墙等防护措施,以保证库岸的稳定。对岸坡较缓的治理段,库水位477.5m以下采用砼连锁板的结构形式,库水位477.5~479.5m采用生物措施,种植沙棘、紫穗槐、马蔺草等灌草植物;对岸坡较陡的治理段,采用加筋土挡墙的结构形式,工程顶高程479.5m,顶部平台种植紫穗槐、旱柳、杨树等灌乔植物。6.2.2设计依据(1)《国务院办公厅转发国务院体改办水利工程管理体制改革实施意见的通知》(国办发[2002]45号)(2)《国务院批转国家计委、财政部、水利部、建设部关于加强公益性水利工程建设管理若干意见的通知》(国发[2000]20号)(3)《堤防工程管理设计规范》(SL171-96)6.2.3管理目标为保证库岸工程安全运行,确保工程安全与完整,充分发挥工程的防护效益,实行项目法人责任制,建立有效的运行机制,促进库岸工程管理正规化、制度化、规范化,努力提高现代化的管理水平。6.2.4建设期管理6.2.4.1组建项目法人由水利部海河水利委员会委托北京市水利局组建项目法人,北京市水利局以京水建管[2003]131号文组建官厅水库塌岸治理工程建设管理组织机构,并报水利部海河水利委员会批准。由北京市水利局和河北省水利厅共同组建官厅水库塌岸治理协调领导小组,负责协调解决官厅水库塌岸治理相关问题。协调领导小组由北京市水利局、官厅水库管理处和河北省水利厅、张家口市水务局、怀来县政府等8位同志组成。由北京市官厅水库管理处组建官厅水库塌岸治理工程项目建设办公室,法人代表由官厅水库管理处负责人担任。怀来县政府、库区办、土地局派员参加项目建设办公室的工作,负责协调当地有关部门、乡镇、村的关系。150

76项目建设办公室在协调领导小组的领导下,对该项目的立项、筹资、建设和运行管理以及资产保全增值的全过程负责,对该项目的工程质量、工程进度和资金管理负总责,承担投资风险。项目建设办公室的主要职责是:负责落实工程建设计划和资金,负责对工程质量、进度、资金等进行管理、检查和监督,负责协调项目的外部关系。项目建设办公室下设行政办公室、工程建设管理科、移民安置办公室、环境监测科、工程质量安全科、计划财务科、招标办公室、保卫科等职能科室,按照建管一体的原则,项目建设办公室及其职能科室所需的技术、经济和管理等各类专业人员从北京市官厅水库管理处直接聘用。6.2.4.2人员编制及经费来源根据水总[2002]116号文中建设单位定员标准,项目建设办公室及其职能科室定员21人。项目建设办公室的开办费、经常费和工程建设监理费均列入工程概算,由项目建设办公室统一管理。6.2.4.3管理办法按照国家赋予项目法人的权利,项目建设办公室必须履行工程建设管理的责任,严格执行招标投标制、工程监理制、合同管理制等,规范项目管理,控制工程投资和工期,提高工程质量,确保预期目标的实现。水利部海河水利委员会、北京市水利局等有关部门对工程项目负有监督、检查和指导的责任。按照《中华人民共和国招标投标法》,项目建设办公室通过招标方式择优选定施工企业和工程监理单位,分别报水利部海河水利委员会和北京市水利局审批。按照《中华人民共和国合同法》、《建设工程质量管理条例》的有关规定,项目建设办公室与施工单位、工程监理单位签订合同,明确施工单位、工程监理单位的质量终身责任人及其所应负的责任。6.2.5运行期管理塌岸治理工程建成后,可改善库区周边生态环境,保持社会稳定,保证水库水质,提高供水保证率,因此该工程为社会公益性质的水利建设项目。本次新建的库岸工程均处于水库管理处管辖范围之内,因此,库岸工程由北京市水库管理处管理。6.2.5.1管理体制及机构设置在水库管理处内设立库岸工程管理科,其主要职责是在水库管理处的领导下,行使国有水利资产管理、保证库岸工程安全与完整、组织维修养护招标及对维修养护作业水平的监督检查等高层次的管理。从水库多年来水情况看,入库水量呈递减趋势,水库供水收益不确定;库水位479.5m以下种植的乔灌草植物,是防护工程的一部分,经济价值不高。故库岸工程管理科不具备自收自支的条件,定性为事业单位。6.2.5.2人员编制150

77参照《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81)、《水利工程管理单位岗位设置标准》(送审稿),按库岸治理长度和今后工程管理的需要,合理设岗,按岗定人。该工程需设置工程管理岗和维修养护岗,对季节性工作所需人员,不列入定员,临时雇用。工程管理岗需要负责人、管理人员、工程技术人员、林业技术人员、水政监察人员、资产管理人员。维修养护岗需要工程维护人员、林业维护人员。经计算,库岸工程共需各类人员17人,其中工程管理7人,维修养护10人,见表6.2.1。工程管理岗位所需人员由水库管理处内部解决,不另外增加,其中管理人员、水政监察人员、资产管理人员可以合理兼职。维修养护岗位核定的人员只为今后维护工作提供参考,不纳入库岸工程管理科的编制。表6.2.1岗位设置及人员表(单位:人)序号岗位名称库岸管理科一工程管理岗位7负责人1工程技术人员2林业技术人员1管理人员2水政监察人员资产管理人员司机1二维修养护岗位10库岸工程维护人员7林业维护人员3三合计176.2.5.3工程管理范围和管理任务(1)工程管理、保护范围根据《堤防工程管理设计规范》(SL171-96),结合自然地理条件和当地情况,塌岸工程的管理范围为工程(包括生态措施)边缘线水平向外30m,约需占地2431亩,估列征地费3237万元,列入工程概算。塌岸工程的保护范围为工程管理范围边界线以外50m。工程保护范围内的土地不用征用。(2)管理任务按照国家有关工程管理的政策、法规及技术标准,对库岸工程进行巡查和安全检查,随时掌握库岸工程150

78的运行状况,发现问题,及时组织开展养护、修理和除险加固等工作,同时积极配合防汛部门做好度汛工作,确保库岸工程的安全与完整,延长水库的使用寿命,保障官厅水库的可持续发展。在工程管理范围和保护范围内,禁止乱伐林木、取土、爆破、打井、采石、修坟、弃置垃圾等危害库岸工程的活动,禁止在25°以上陡坡地开垦,在5°以上坡地整地造林,必须采取水土保持措施。库岸工程管理科对生物防护区内种植的林木,有抚育、更新性质的采伐及用于防汛抢险采伐的权利,任何单位、个人不得侵占、砍伐或破坏。在幼林抚育管护中,为提高造林质量,保证成活率,需要连续抚育三年,成活后,才能移交水库管理处管理,三年抚育管护费用10.62万元,列入工程概算。抚育成活后的林木仍需进一步维护,使之发挥最大的防护效益。6.2.5.4管理设施配备(1)交通设施从投资、管理的角度分析,专门修建管理道路很不经济,而施工修建的临时道路能基本满足工程管理的需要。因此,根据当地现有的公路网,结合施工布置,选择与乡村道路联系密切的施工路,作为今后工程管理的交通道路。对施工道路和乡村道路不宜结合的管理区域,通过水上通道进行管理。根据管理任务的大小,需配置交通工具3辆(艘),其中北京吉普(213)1辆,机动船2艘。(2)工程维护设施为加强库岸工程的维修、养护工作,根据《水利工程管理体制改革实施意见》,官厅水库管理处实行“管养分离”的管理模式是当前改革的需要,适当配置部分施工机械,只是为了增强分离后维修养护企业的竞争力,提高工程维修养护水平。在“管养分离”管理模式实施之前,结合本工程经常性维修的需要,配置挖掘机1台,推土机1台。本次生物防护面积76.61万m2,种植乔木、灌木、草等植物。为保证造林成活率,在抚育管护期内,需配备移动式灌溉设施15套。6.2.5.5生产、生活区建设本着有利管理、方便生活、经济适用的原则,库岸工程管理科办公用房由官厅水库管理处内部解决,因不新增管理人员,本次设计不考虑职工住宅面积。6.2.5.6库周勘察定界官厅水库库岸周长约220km,行政上分属河北怀来县和北京延庆县。建库时,因征地手续不全,水库正常运用时造成许多困难。为便于今后管理,避免遗留新的问题,本次对整个库周进行定界,勘察定界费270万元,列入工程概算。150

796.3工程费用6.3.1建设资金的来源及资金筹措计划利用现有生态环境建设的政策,工程所需建设资金以中央投资为主,地方政府匹配。资金筹措计划为:北京市工程所需建设资金由北京市政府筹集,中央财政给予适当支持;河北省工程所需建设资金由中央安排解决,各级计划、财政主管部门要加强对资金使用的监督。6.3.2年运行管理费工程年运行管理费854.52万元,其中工程管理成本219.85万元,工程维护费用634.67万元,详见第十二章经济评价。塌岸治理工程属于社会公益性质的水利建设项目,为使事业性支出得到合理补偿,保证工程维修养护经费的来源,实现工程建设预期的社会效益和经济效益。塌岸治理工程的主要受益者是北京市,工程管理成本由北京市财政负担,工程维护费用在北京市水利工程维修养护岁修资金中列支。6.4管理风险分析官厅水库的的主要任务是防洪,向北京市生活供水等经营性功能并不完善,受入库水量、水质的影响,工程财务收入不确定。另外,防止库岸坍塌,改善库区周边生态环境,促进地区经济发展,保持社会稳定等,社会效益非常显著。因此库岸工程的管理成本需要北京市政府大力支持,否则工程管理无法正常进行。根据水利工程管理体制改革的精神,北京市政府要合理调整水利支出,积极筹集水利工程维修养护岁修资金,并确保核定的资金足额到位。同时对维修养护经费等要做到专款专用,严禁挪作他用。否则无法保证库岸工程的安全与完整,充分发挥工程的防护效益。150

80第七章施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程概况官厅水库坝址位于永定河官厅峡入口处,库区位于延(庆)怀(来)盆地中,属河北省怀来县和北京市延庆县。官厅水库于1951年10月动工兴建,1954年4月竣工,1955年蓄水,1987年改建加高,至今已安全运行了近50年,发挥了巨大的防洪和兴利效益。但是,官厅水库自建成至今一直存在库岸坍塌问题,这是由于官厅水库库岸底部湖积地层土体结构松散,水理性质差,加之库岸陡峻,库区冬季气候寒冷,风大浪高,库岸浸水饱和后强度降低,在水、风浪及冻融等作用下发生崩塌和座塌。官厅水库塌岸目前仍在发展中,若不采取治理措施,水库在479.0m水位时,将会发生20~160m宽度的塌岸,不仅造成大面积耕地损失,还将会加重官厅水库本来就已十分严重的泥沙淤积,缩短水库的使用寿命。同时给当地人民生活带来一定影响。官厅水库塌岸治理覆盖河北省怀来县和北京市延庆县,其中怀来县塌岸较为严重。塌岸治理护岸建筑物为3级建筑物,官厅水库总塌岸治理长度58.743km,其中怀来县境内52.081km,延庆县境内6.662km。7.1.2水文气象官厅水库属大陆性气候,冬季较长,盛行西北风,干燥寒冷,夏季较短,春秋多风沙,冷暖变化显著。官厅水库多年平均降雨量398.1mm,降水量年季变化大,年内分配不均匀,主要集中在6~9月,占全年降水量的79.4%。根据怀来县气象站统计资料,多年平均气温为9.4℃,气温年际变化不大,而年内变化较大,冬季一月份平均气温-7.7℃,夏季七月份平均气温24.3℃,绝对最高气温达到42.2℃,绝对最低气温-23.3℃,多年平均风速3.0m/s,最大风速24.0m/s。根据官厅水库冰情观测资料统计,岸冰开始日期:最早10月25日,最晚1月1日;结束日期:最早2月14日,最晚4月4日。岸冰发生最多天数1963~1964年为161天,最少天数1958~1959年为86天,多年平均天数为118天。官厅水库永定河官厅站设计洪水洪峰流量为百年一遇6880m3/s,50年一遇5560m3/s,20年一遇3890m3/s,相应9天洪量为13.44亿m3,10.75亿m3,7.38亿m3。150

817.1.3对外交通及施工场地官厅水库坝址及库区周边对外交通极为便利,京包铁路在三营、定州营附近跨越官厅水库,该铁路经过怀来县城和延庆县的康庄镇。右岸有丰沙铁路经怀来县城和官厅镇。右岸还有大秦铁路沿水库经怀来县永定河桥、狼山及延庆县西五里营、大榆树镇。官厅水库周边公路发达,右岸有110国道经怀来县城、北辛堡、延庆县张山营,左岸有康野公路经怀来县城、官厅镇、施庄、小南辛堡、东花园镇、延庆县康庄镇、西红寺、延庆县城。官厅水库周边长约220km,其中怀来县塌岸治理地形较陡,不便施工;延庆县境内地形平缓,便于施工。7.1.4当地天然建材及外运建材本工程外运建材水泥约3.80万t,钢筋554t,土工格栅730t,土工布287t,绿化物资99t。钢筋在北京首钢采购,土工格栅自青岛运入,土工布在北京市采购,水泥使用河北宣化水泥厂的水泥。本工程所需天然建材块石、碎石、砂砾石、砂总量约170万t,全部外购。7.1.5施工区风、水、电供应情况官厅水库周边村镇较多,施工用电可就近利用当地网电,在用电量不大的情况下,也可利用自备电源供电。施工用水抽取官厅水库之水,饮用水需经净化处理,施工用水可直接使用。施工供风主要在石料开采场,利用移动式空压机风站供风。7.2主体工程施工方法7.2.1施工期官厅水库水位的控制由于官厅水库塌岸治理的工程量较大,如仅利用枯水期低水位施工,势必造成工期较长,不利于官厅水库早日发挥总体效益;如修筑施工围堰造成干地施工条件,则围堰工程量巨大、工程总投资将大大增加,粗略估算:如修筑高3~4m高的围堰,以治理长度58km计,共需土石方填筑及拆除约300万m3。为早日彻底根治塌岸造成的危害,从施工角度,以施工期控制官厅水库水位最为合理,根据水工建筑物设计,其塌岸治理的挡土墙等水工建筑物建基面高程多在473~474m,据此,官厅水库施工期水位控制在474m。150

827.2.2土方平衡工程土方开挖总量92.78万m3,用于填筑49.48万m3(自然方),弃渣43.30万m3(自然方)。填筑总量51.87万m3。需土料61.02万m3(自然方),其中利用开挖土方49.48万m3(自然方),自珠窝堡取土场开采11.54万m3。治理段挖方量小于填筑量的有施庄段、北寨段、官厅镇段、珠窝堡段、曹窑段、窑湾段,需从相临段借方或自珠窝堡取土场开采,其中:施庄段从小七营、大古城、官庄共借方11.53万m3(自然方);北寨段从官庄、定州营借方1.91万m3;官厅镇段从右坝前借方0.99万m3,自珠窝堡取土场开采6.40万m3;珠窝堡段自珠窝堡取土场开采5.11万m3;曹窑段从珠园段借方1.37万m3,自珠窝堡取土场开采0.03万m3;窑湾段从珠园段借方1.01万m3。总计借方16.817万m3,土场开采11.54万m3。7.2.3土料场的开采方法土料场设在珠窝堡治理段附近。土料开采用1.2m3反铲装10t自卸汽车运输。7.2.4土方开挖官厅水库塌岸治理土方开挖总量92.78万m3,其中延庆境内11.00万m3,怀来境内81.78万m3,挖方充分利用,用作回填土料。剩余部分弃置高程479~481m范围的弃渣场。土方开挖用1.2m3反铲挖装10t自卸汽车,用于回填的土方,就近堆放,74kW推土机配合,弃土直接装10t自卸汽车运至弃渣场,运距1~5km。7.2.5土方填筑土方填筑总量约51.87万m3,其中延庆县境内1.14万m3,怀来境内50.73万m3,利用本段开挖料作为回填土料的,以74kW推土机推运50m左右,平土、8t凸块振动碾碾压。从取土场开采土方和相临段借调土方,用1.2m3反铲挖装10t自卸汽车,以74KW推土机铺土,8t凸块振动碾碾压。混凝土预制板从预制厂以10t载重汽车运至工作面,人工砌筑。土工格栅及土工布以10t载重汽车运至工作面,人工摊铺。7.2.6浆砌石浆砌石工程主要为混凝土连锁板趾墙,总砌石量6.88万m3,其中延庆境内1.17万m3,怀来境内5.71万m3。由于官厅水库周岸为土基,浆砌石第一层石料要求卧砌,大面朝下,并要求上下错缝,内外搭接,每m2150

83砌体要求至少一块拉接石,砌筑砂浆以0.4~0.8m3拌和机,严禁人工拌和砂浆。砂浆应饱满,连续砌筑高度不超过1.5m。浆砌石勾缝,要勾平缝,严禁勾凸缝,勾缝砂浆强度指标要求高于砌筑砂浆一级。浆砌石挡墙砌筑后要及时洒水养护并加覆盖,保持湿润。7.2.7抛石护脚抛石护脚总填筑量35.32万m3,其中延庆境内4.06万m3,怀来境内31.26万m3,抛石厚度1m~1.5m,宽度约3m,抛石底部铺土工布。抛石护坡以10t自卸汽车运入卸料后,人工摊铺20cm,后以反铲铺石、人工配合,表面整平。7.2.8混凝土连锁板混凝土连锁板铺筑总量42.38万m3,连锁板施工用10t载重汽车从混凝土预制厂运至工作面,人工铺筑。7.3施工总布置7.3.1场内外交通布置7.3.1.1场内交通场内交通主要为施工区内部的施工道路,即沿水工建筑物沿线以及至弃渣场的施工道路。施工场区共分20个,每个施工场区相对独立。怀来县塌岸治理共分施庄、北寨、小七营、大古城、官庄、定州营、右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾、园艺场、十营、十营东南、三营16个施工区。延庆县境内治理共分张老营、农场段、大路村、谷家营4个施工区。施工场区场内施工道路合计61.7km,其中延庆县境内9.9km,怀来县境内51.8km。施工道路为简易土路。7.3.1.2场外交通场外交通指施工场区连接至库周边的国道或地方公路运输干线,场外道路路面结构型式为泥结碎石,路面宽7m,总长度20.5km,其中延庆县境内6.5km,怀来县境内14km。7.3.2生活区布置分设20个生活区,生活住房总建筑面积14250m2,占地面积42.8亩。详见施工总布置图。150

847.3.3施工仓库布置分设20个施工综合仓库,仓库总建筑面积5970m2,其中延庆县境内750m2,怀来县境内5220m2。7.3.4弃渣场布置20个施工区中,施庄、北寨、小七营、大古城、官庄、右坝前、官厅镇、珠窝堡、珠园、曹窑、窑湾11个治理段的开挖土方全部用于本段或临近治理段的回填,不设弃渣场,其余9个治理段施工区各自设置弃渣场。弃渣场选择在高程481~479m之间,此高程范围已列入永久征地。弃渣场总占地面积271亩,其中怀来塌岸占地210亩,延庆塌岸占地61亩。详见各段施工总布置图。7.3.5混凝土预制厂布置混凝土连锁板总量42.38万m2,混凝土预制板2.16万m3,全部采用现场预制。共设三个预制厂:十营东南预制厂、官庄预制厂和月坛农场预制厂。混凝土连锁板预制强度为4.5万m2/月,混凝土预制板预制强度为3600m3/月。预制厂临时占地总面积90亩,其中十营东南预制厂40亩、官庄预制厂34亩、月坛农场预制厂16亩。7.4施工总进度7.4.1施工总进度安排原则官厅水库塌岸治理工程设计水位为479m,官厅水库施工期需进行水位控制,其理由已在7.2.1款中说明。官厅水库周边长约220km,治理工程安排在一个枯水期内完成施工强度太大,合理工期为充分利用两个枯水期完成,总进度安排工程开工日期为第一年8月初,完工日期为第三年5月底,总工期22个月(不计筹建期)。7.4.2施工准备工期施工准备工期内主要完成场内外交通、施工营地、施工仓库、风、水、电系统、采石场、砂砾石场、混凝土预制厂以及其他施工辅助工厂。安排在第一年8~9月。150

857.4.3主体工程工期主体工程工期内主要完成土方开挖92.78万m3,土方填筑51.86万m3,浆砌石6.88万m3,抛石填筑35.32万m3,混凝土连锁板42.38万m2,土工格栅144.03万m2,土工布71.77万m2,工程生态防护76.62万m2。安排在第一年9月至第三年3月。具体工程项目的工期安排详见施工总进度表(图号:403K-L-T-20).7.4.4施工特性指标主体工程施工特性指标如下:土方开挖高峰时段月平均强度10.25万m3;土方填筑高峰时段月平均强度4.54万m3;抛石填筑高峰时段月平均强度3.58万m3;混凝土连锁板铺筑高峰时段月平均强度4.34万m2;高峰劳力1850人;总工期22个月。7.5施工技术供应7.5.1塌岸治理永久工程量汇总表表7.5.1永久工程量汇总表项目单位怀来县延庆县合计土方开挖m3817850109987927837土方填筑m350731011348518658浆砌石m3570581169968757抛石护脚m331261340565353178碎石垫层m374541637080911现浇混凝土m3710107101混凝土预制板m321605021605混凝土连锁板m235858265252423834双向格栅m299707099707单向格栅m2134063101340631钢筋t5540554土工布m2591728125999717727生态防护面积m267782088345766165150

867.5.2塌岸治理临时工程量汇总表塌岸治理临时工程量汇总表见下表7.5.2。表7.5.2临时工程量汇总表项目单位怀来县延庆县合计场内道路km51.89.961.7场外道路km14.06.520.5施工占地1.弃渣场亩210.061.0271.02.生活生产亩125.222.7147.93.施工道路亩793.0209.91002.97.5.3主要施工机械设备表表7.5.3主要施工机械设备表序号名称规格型号单位数量1反铲挖掘机1.2m3台102自卸汽车10t辆753自卸汽车15t辆164推土机59kW台155推土机74kW台126振动碾8t台127混凝土拌和机0.8m3台188水泵4B35A台28150

87第八章工程占地处理8.1占地处理范围官厅水库1951年兴建时,耕地、园地淹没处理高程为479.0m,农村居民点淹没处理高程为482.0m。本次治理工程占地范围为高程超过479.0m以上的工程建设占用土地。官厅水库塌岸治理工程占地根据治理方式和现今存在的问题包括以下几个部分:(1)怀来县塌岸治理工程占地涉及永久占地和临时占地,占用地高程为479.0m以上。永久占地包括建筑物占地和管理占地,临时占地包括施工道路、弃渣场、临时生活区、综合仓库等施工占地。(2)延庆县塌岸治理工程占地涉及永久占地和临时占地,占用地高程为479.0m以上。永久占地包括建筑物占地和管理占地,临时占地包括施工道路、弃渣场、临时生活区、综合仓库等施工占地。(3)官厅水库建库以来怀来县塌岸损失官厅水库移民目前还存在的一些遗留问题。水库蓄水后,曾有多次高水位运行,造成库周边原有台地及陡岸被风浪冲淘,形成大范围塌岸(主要在河北省怀来县),使本来就不多的耕地进一步减少,库周居民反映强烈,考虑到库区移民的实际困难,拟对建库以来怀来县塌岸损失予以补偿,补偿标准为479m高程以下塌岸土地,补偿依据为张家口市水利设计院1999年4月上报材料《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》。8.2工程实物指标根据工程布置图、1/5000地形图及张家口设计院1999年4月上报材料《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》,水利部天津勘测设计研究院于2002年6月对工程占地处理范围内的实物指标进行了调查,并于2003年6月进行了复核。实物指标见表8.2.1。150

88表8.2.1官厅水库塌岸治理工程占地实物指标统计表序号项目单位怀来塌岸治理延庆塌岸治理怀来遗留问题合计一耕地永久亩813/1294*32/192*34974342/1486*临时亩9922681260二果园永久亩674674临时亩3636三林地永久亩619188180987临时亩10026126四苗圃永久亩4545五鱼池永久亩8989六房屋m2560350910七果树株47454745八扬水站座88九道路km22注:上表中*数字表示479m以下占地。8.3移民安置初步规划由8.2.1表可以看出本次塌岸治理工程永久占用耕地845150

89亩,影响较小,可在本村内调剂解决,将耕地补偿费用于改良土壤或发展第三产业,保证当地群众生活水平达到或超过现有水平。8.4工程占地补偿投资估算8.4.1依据(1)《中华人民共和国土地管理法》;(2)《官厅水库库岸坍塌治理工程项目建议书》;(3)《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》;(4)《官厅水库塌岸治理工程可行性研究阶段工程地质勘察报告》(5)地方政府统计年鉴、物价资料。8.4.2补偿标准(1)耕地补偿标准①耕地亩产值该地主要作物为小麦、玉米、谷黍和葵花。根据地方统计资料,耕地的亩产值取750元/亩。②耕地补偿补助倍数根据《中华人民共和国土地管理法》规定,征用耕地的土地补偿费为该耕地被征用前三年平均年产值的6~10倍,取6倍;征用耕地的安置补助费,按需安置的农业人口数计算,为该耕地被征用前三年平均年产值的4~6倍,根据现场走访调查,该地区人均耕地1~3亩。本工程安置补助费折合成以地计算,统一取4倍。对于工程占用479m以下土地,补偿一季青苗费。由于工程的目的是保护耕地资源,改善库区周边的生态环境,因此耕地占用税及开垦费不计列。综上所述,工程永久占用耕地土地补偿及安置补助倍数取为年产值的10倍,永久占用耕地的补偿标准为7500元/亩(479m以下为750元/亩)。临时占用耕地取年产值2倍,临时占用耕地的补偿标准为1500元/亩。(2)果园补偿标准该地主要种植海棠、苹果、葡萄。亩产值取1800元/亩。工程永久占用果园土地补偿及安置补助倍数取为亩产值的10倍,永久占用果园的补偿标准为18000元/亩。临时占用果园取亩产值的1倍另计4000元/亩的果木费,临时占用耕地的补偿标准为5800元/亩。(3)林地补偿标准150

90根据林业部门有关规定,征用林地的补偿费用为四项:林地补偿费、林木补偿费、安置补助费和森林植被恢复费。经计算,永久占用林地补偿费取耕地的6倍,为4500元/亩,林木补偿费为2000元/亩,安置补助费为988元/亩,森林植被恢复费取4000元/亩。临时占用林地补偿费取耕地的1倍,为750元/亩,林木补偿费为2000元/亩,森林植被恢复费取4000元/亩。综上所述,永久占用林地补偿单价为7488元/亩,临时占用林地补偿单价为2750元/亩,森林植被恢复费取4000元/亩。(4)苗圃补偿标准补偿标准同果园,永久占用苗圃的补偿单价为18000元/亩。(5)鱼池补偿标准补偿标准参考耕地,另计3000元/亩的基建费,永久占用鱼池的补偿单价为10500元/亩。(6)其他补偿标准房屋补偿单价参照其他工程补偿标准350元/m2,用材林10元/株,果树200元/株,扬水站10万元/座,道路10万元/km。各项指标补偿标准见表8.4.1。表8.4.1补偿单价表序号项目单位单价一耕地永久元/亩7500/750临时元/亩1500二果园永久元/亩18000临时元/亩5800三林地永久元/亩7488临时元/亩2750四苗圃永久元/亩18000五鱼池永久元/亩10500六房屋元/m2350七果树元/株200八扬水站万元/座10九道路万元/km108.4.3补偿投资估算官厅水库塌岸治理工程占地处理投资为7335.86万元。详见表8.4.2。150

91官厅水库塌岸治理工程占地补偿投资估算表表8.4.2单位:万元序号项目怀来县塌岸治理延庆县塌岸治理怀来县遗留问题合计一土地补偿费2661.69319.972757.535739.19(一)耕地855.6078.602622.753556.95(二)果园1234.081234.08(三)林地491.01147.92134.78773.71(四)苗圃81.0081.00(五)鱼池93.4593.45二房屋19.6012.2531.85三果树94.9094.90四扬水站80.0080.00五道路20.0020.00六以上小计2681.29332.222952.435965.94七其他费134.0716.61147.62298.30(一)管理费80.449.9788.57178.98(二)设计费53.636.6459.05119.32八预备费281.5434.88310.01626.42九森林植被恢复费287.6085.6072.00445.20总投资3384.50469.313482.067335.86注:管理费取八项的3%,设计费取八项的2%,预备费取八项、九项和的10%。150

92第九章环境影响评价9.1工程所在地区环境状况9.1.1自然环境状况官厅水库位于永定河上游,地处河北省怀来县和北京市延庆县境内,其中80%的库区面积在怀来县境内,是永定河上游的大型骨干工程。水库总库容41.6亿m3,是一个以防洪、供水、发电、灌溉等为主的综合性水利枢纽,是首都北京的重要供水水源之一。官厅水库库区地处怀来盆地。西北为太行山系黄羊山,东南为燕山山脉,海拔高程610~480m。地形西北高,东南低,自西北向东南倾斜,四周群山环抱,形成典型盆地区。本区属温带半干旱、大陆季风型气候。特点是冬季较长,严寒多风,每年受蒙古高原寒流侵袭6~7次。多年平均气温9.4°C,最高气温42.2°C,最低气温-23.3°C。多年平均降水量398.1mm,多集中在6~9月份。平均陆面蒸发量326mm,平均水面蒸发量880mm。年平均风速3.0m/s,常年主导风向为西北风(冬季)和东南风(夏季)。本区主要岩层有片麻岩、灰岩等,表土多为黄土、砂壤土,间或有黑土与红土。库周土壤以砂壤土为主。永定河官厅水库以上主要支流有桑干河、洋河及妫水河,随着上游地区废污水量增加,水库水质有逐年下降趋势。官厅水库污染源主要来自张家口宣化、下花园两区,每年有1亿吨工业和生活污水未经处理直接排入洋河,非汛期洋河入官厅水库的水体几乎全是污水,致使宣化以下河水基本为超Ⅴ类,由于入库水量减少,污水在来水中所占比例越来越大,1997年后官厅水库已不能作为生活饮用水源,仅用于工业、农业灌溉和城市河湖补水。目前妫150

93水库区水质为地表水标准Ⅲ类,永定河库区水质为地表水Ⅳ类标准,水库水质满足《地表水环境质量标准》(GB3838--2002)Ⅳ类要求,仅能满足工农业用水标准。水库上游山区原地表植被稀疏,水土流失严重。近年来,在各级政府领导下,开展了以治山治水、保持水土为中心的山区建设,封山育林、育草,使水土流失有了明显好转。山区主要种植树种有松、柏等,低山区多为杨、槐、柳等。库区水生植物主要有绿藻、硅藻、甲藻等,浮游动物主要为轮虫、桡足类等。水产资源主要养殖品种为鲤鱼、鲢鱼。工程区内无珍稀动、植物。9.1.2社会环境河北省怀来县共有17个乡、镇,据1998年统计资料,全县人口32.52万人,耕地面积3.26万hm2。1998年工农业总产值26.82亿元,其中,工业总产值20.75亿元,农业总产值6.07亿元,人均国民生产总值5504元。北京市延庆县总人口27.16万人。2000年工农业总产值20.52亿元,其中工业总产值13.68亿元,农业总产值6.84亿元。库区经济以农业为主,农作物以粮食为主。粮食作物主要为谷子、玉米、高粱、小麦、水稻等。同时本区亦盛产水果,如沙果、葡萄、苹果、梨、杏、桃等,干果有红枣、核桃、栗子等。农民收入以农副业为主。由于地广人稀,且缺少肥、水,耕作粗放,加上自然条件限制,农作物产量较低,人民生活仍较困难。工业方面,地方工业逐年不断发展,一般规模较小,设备落后。国营企业规模较大,设备较先进。主要行业有煤炭、钢铁、建材、机械、化工、酿造、服装等。交通运输方面,铁路有京包、大秦、丰沙和沙蔚线穿经库区,公路有110国道、沙东、沙赤、康矾公路和京张高速公路,客货运均较繁忙,是连接京、津、晋、蒙的交通枢纽。此外还有通往各乡、村间公路,形成较为便利的交通运输网。官厅水库周围还有许多自然风景区,如天漠旅游区、康西草原、卧牛山旅游区、温泉疗养院等,库区内开发了大坝观光、游泳、划船、垂钓、水上跳伞等多种旅游项目。9.2环境影响预测评价官厅水库安全运行四十余年来,水库在发挥工程效益的同时,也带来了一些不利影响,库岸坍塌几乎年年发生。由于官厅水库库岸底部湖积地层土体结构松散,加之库岸陡峻,库区冬季气候寒冷,风大浪高,库岸浸水饱和后强度降低,在水、风浪及冻融等作用下发生崩塌。此次塌岸治理工程推荐方案为混凝土连锁板护坡及植物护坡相结合。150

94根据本工程所在地区的环境特点和对工程的分析,认为环境影响因子主要为施工期环境影响、开挖扰动地表产生的水土流失、工程建设占用耕地等,工程对局地气候、环境地质、珍稀动植物及重要公共设施等因子不产生影响;水库塌岸治理工程实施后,对当地生态环境、农业经济发展和官厅水库的综合利用等都将产生积极影响。9.2.1有利影响(1)水库塌岸给当地造成了巨大的经济损失。据河北省张家口市水力设计院1999年4月编制的《官厅水库周边塌岸情况调查及防治处理措施》,累计塌岸面积达3677亩,毁坏林木8000余株。塌岸使库区周围的耕地逐年减少,农民的生活条件恶化。塌岸治理工程实施后,可以有效地抑制塌岸范围扩大,保护周围耕地,减少土壤肥力流失,提高农作物产量,增加农民收入。(2)由于塌岸的发生,库周交通安全受到威胁:丰—沙铁路沿水库右岸通过,部分铁路路基已破坏,水库塌岸已直接威胁铁路路基的安全。京—包铁路大桥的运行安全也已受到严重威胁。工程实施后将保证库周铁路、桥梁、公路等的安全。塌岸治理后还可减少水库淤积,延长水库使用寿命。(3)塌岸直接或间接地影响着自然生态环境。塌岸造成耕地的减少,导致农民可能进一步开辟荒地,尤其是陡坡地,使自然植被遭到破坏,加剧水土流失;塌岸后加大入库泥沙,水质受到影响。本工程配套的生态防护工程将在治理范围内进行大面积植树种草和环境美化措施,有利于防止库周水土流失,改善生态环境。(4)塌岸治理工程推荐方案采用工程与植物措施相结合的方案,即在混凝土连锁板护岸的外围、环水库进行大面积的生物护坡,植草植树,使库周植被不但可涵养水源、保持水土,还可吸收库水中的腐殖质及其它有机污染物质作为自身生长所需的养分,从而减轻水体的污染负荷,改善水库水质。同时,治理工程实施后,入库泥沙的减少可使水库水体悬浮物减少,浊度降低,阳光通透性增强,有助水库水体的生化降解作用,改善水质,有利于水库原有功能的恢复。对于恢复官厅水库作为北京市饮用水水源地具有积极意义。9.2.2不利影响工程对环境的不利影响主要表现在工程施工对大气、声环境、水质、人群健康及取弃土等方面的暂时性影响;工程占地对农业生产的影响;施工扰动地表可能造成的水土流失等。9.2.2.1施工期的污染影响(1)施工期水环境影响150

95工程施工期间,对水环境的影响主要是工程抛石护岸施工对官厅水库水质的影响,以及施工生产废水和生活污水排入水库造成水质污染。工程水下施工对官厅水库水质既有有利影响,也有不利影响。一方面由于人为干扰,使水库水体流动性增大,附近悬浮物浓度增加,浊度增大,水体透光率下降,导致水中植物的光和作用减弱,不利于水体复氧;水体扰动,使得被吸附于低泥中的污染物质进入水体,污染水库水质。另一方面,施工扰动水体,水库水体流速变大,使得水流紊动作用增强,水中污染物质被稀释、混合的动力加大,水中污染物的生物、化学降解作用增大,有利于水中有机污染物的降解;流速变大使水与大气的接触增大,有利于溶解氧进入水体。抛石护岸等水下施工作业对水库水质的影响是局部的,暂时的,且施工作业区没有工业用水取水口。工程施工活动不影响水库原有功能,施工结束不利影响随之消失,因此不需采取环保措施。生产废水主要来自混凝土浇筑、混凝土拌和、混凝土养护、机械冲洗等,其中混凝土预制构件的浇注和拌和等工作将在临时厂区内完成,其主要污染物为悬浮颗粒物。生活污水包括厨房下水、盥洗水等,主要污染物有有机污染物、氨氮、大肠菌群等。若不加处理直接排入河道及水库,会对河道及水库水体造成污染,影响水体功能,甚至造成介水传染病的流行。应采取有效措施,处理达到《北京市水污染物排放标准》相应级别后排放。(2)对环境空气质量的影响施工开挖、混凝土拌和、施工材料装卸、运输扬尘,施工、运输机械尾气排放均会对周围大气环境造成不利影响,主要污染物为PM10、NO2、SO2、CO。施工开挖、混凝土拌和、施工材料装卸等会使作业点周围50—100m范围内产生较大扬尘;材料运输会使交通道路两侧40—60m范围内产生扬尘。施工区的燃油设备主要是施工机械和运输车辆,其排放的尾气在施工期间对施工作业点和交通道路附近大气环境造成污染。(3)施工期噪声影响施工期的噪声源主要来自各种机械设备运转的马达轰鸣声和运输噪声。施工噪声对现场施工人员的健康有不利影响,并对附近村民生产、生活产生临时影响。(4)施工期人群健康影响工程施工期间,施工人员临时食宿地的生活污水及废弃物的排放影响施工区卫生环境,尤其在夏天,若不对其进行专门管理和妥善处理,易导致蚊蝇孳生,致使工区具有爆发流行性疾病的可能,影响施工进度,同时使附近的居民遭受蚊蝇、疾病的影响。(5)对交通的影响150

96施工期运输材料和弃土对周围道路交通产生一定程度的影响,给周围居民造成暂时影响。9.2.2.2工程建设产生的水土流失影响施工建设中主体工程清基削坡、生态防护、弃土取料及施工道路和营地等扰动地表,破坏表土耕植层及地表植被,若不对其采取相应的水土保持措施,易造成水土流失危害。施工弃渣若无规划的乱堆乱放、占压土地,将影响土地利用,对周围农业生产及地表植被产生较大不利影响。9.2.2.3工程建设占地影响塌岸治理工程占地包括永久占地和临时占地。工程永久征用耕地845亩,占地主要为连锁板护坡及植物护坡用地。施工临时占用耕地1260亩,主要为弃渣场、施工临时道路、临时生活区和综合仓库等。工程占地将对怀来和延庆两县的土地利用结构及农业生产带来一定影响,应根据国家和地方法规给予合理补偿,以减小工程建设占地对环境的不利影响。9.3环境保护措施9.3.1施工期环境保护措施9.3.1.1对地表水污染的防治措施(1)施工生产废水处理施工生产废水排放量为4200m3/天。生产废水虽不含有毒物质,但悬浮物严重超标。根据《北京市水污染物排放标准》,选定悬浮物最高允许浓度30mg/l为处理后排放标准。采用沉砂池加絮凝剂的一级单项处理方法。处理后的生产废水可重复用于生产,减少废水排放量。(2)施工人员生活污水处理工程施工高峰人数1850人,预计生活区日产生活污水185.0m3。生活污水主要为机污染物和氨氮。根据《北京市水污染物排放标准》,出水中BOD5最高允许排放浓度为5mg/l,COD为15mg/l。生活污水处理可采用氧化塘进行处理,处理后的污水用于污灌。9.3.1.2对大气污染的防治措施(1)土方开挖防尘土方开挖产生大量扬尘,受扬尘影响的主要是现场施工人员,减免其不利影响主要通过加强劳动保护,发放防尘防护用品,并督促使用。同时对生活区、管理区等定期洒水降尘。(2)水泥运输防尘150

97水泥在装卸、运输、存储时均应密闭进行,对储运设备要定期检修、保养。(3)混凝土拌和设备防尘混凝土拌和设备一般都配有除尘装置,施工人员在使用时要按操作规程进行维护、保养,保证除尘装置正常运转。(4)燃油机械设备尾气净化措施加强设备维修、保养,保持发动机在正常、良好状态下工作,大功率设备安装尾气净化器。9.3.1.3对噪声污染的防治措施混凝土拌和等施工机械噪声,对施工现场工作人员有较大影响,应配备个人防噪声用具,如防声头盔、耳塞等。对于交通噪声,防范措施主要为:加强车辆养护;加强道路养护,保持路面平整;在行车路线、运输时间安排上尽量避开居民生活区、避开午间及夜间休息时间。9.3.1.4生活垃圾的处置施工区应建临时厕所,设置垃圾桶,垃圾桶放置在避雨、避风、方便生活与交通处。生活垃圾及时清扫,定点堆放,定期消毒。9.3.1.5人群健康保护措施库区内的工程建设应切实做好库区卫生清理工作,严格按照有关规范进行库区清理,以防造成水污染。加强施工区的卫生管理和施工人员的预防接种工作,加强疫情检查,完善医疗设施。加强施工人员素质教育,文明施工,自觉维护工区环境卫生。9.3.1.6交通影响防治措施施工材料运输会给周围公路交通运输增加压力。在车辆安排调度时,可与地方交通部门协商,尽量避开交通高峰期和居住区。9.3.2.生态环境保护绿化措施工程取土场、弃渣场护坡采取工程措施、耕作措施和生物措施。尽量避免在施工区内造成不必要的生态环境破坏或砍伐树木,严禁在施工区以外砍伐树木。在施工过程中,对全体员工加强保护野生动植物的宣传教育,提高保护野生动植物和生态环境的认识,注意保护动植物资源,不捕猎和砍伐植物。尽量减轻对现有生态环境的扰动,创造一个良性循环的生态环境。在工程完工后,按要求拆除施工临时设施,清除施工区和生活营地内的施工废弃物,进行迹地和景观恢复。150

989.3.3工程占地影响防治措施塌岸治理工程永久占地按照有关国家标准给予补偿。临时征地除适当补偿外,在工程竣工后,需进行场地平整,复耕还田。工程实施后对当地农业生产的影响可以通过多种途径减免,如村内调剂土地、调整农业机构,改善提高种植品种质量,增加非农业经济收入等,以保证群众生活达到或超过现有水平。9.4环境管理与监测计划9.4.1环境管理(1)环境管理目的为确保工程的正常建设,合理地使用环保资金,落实并完善各项环境保护对策和监测计划,及时处理工程建设中产生的环境问题,工程施工期间应设立环境保护管理机构。(2)环境管理任务a)制定施工区环境管理办法,并监督实施;b)作好施工期各项突发污染事故的应急处理措施;c)加强废水处理及除尘设施的日常养护与维修,确保设备正常运行。d)组织施工期的环境监测。加强对施工人员的环保宣传教育,增强其环保意识;e)在施工后期,组织好施工区生态环境恢复工作。9.4.2环境监测(1)监测目的通过工程施工期间,对施工区水质、环境空气、噪声和人群健康等进行监测,及时掌握各施工段的环境污染程度和范围,消除环境污染隐患。施工现场医务人员负责了解施工人员的健康情况,以便及时进行疫病预防和治疗,确保施工顺利进行。(2)监测内容a)水质断面布设:选择水下施工作业点抽样监测,以及氧化塘污水处理系统出口处布设测点。监测项目:pH值、溶解氧、悬浮物、氨氮、总磷、石油类、大肠菌群。监测频率:施工期每季度监测一次。150

99b)环境空气测点布设:各施工作业面、施工道路两侧靠近附近村庄处分别布设。监测项目:PM10、NO2、SO2、CO。监测频率:施工期每季度监测一次。c)噪声测点布设:混凝土拌和区、施工道路两侧靠近村庄处分别布设。监测项目:等效声级。监测频率:施工期每年两次。D)人群健康监测项目:介水传染病和地区多发病,如痢疾、肝炎、呼吸道疾病。监测频率:视疫情决定监测时间。9.4.3环境监理环境监理是工程监理的重要组成部分,监理工程师依据合同条款对工程活动中的环境保护工作进行监督管理,监理工程师的职责包括:(1)监督承包商环保合同条款的执行情况,并负责解释环保条款。(2)协调业主和承包商之间的关系,处理合同中有关环保部分的违约事件。根据合同规定,按索赔程序公正地处理好环保方面的双向索赔(3)发现并掌握工程施工中的环境问题,下达监测指令,对监测结果进行分析,并提出环境保护改善方案。(4)记录现场出现的环境问题及处理结果,每月向环境管理机构提交月报表,每半年提交一份环境监理评估报告。根据工程环境监理的业务量估列2人,委托有资质的监理单位派出。9.5环境保护投资估算9.5.1编制依据(1)国家环保局(87)国环字第002号文《建设项目环境保护规定》中的第七章有关条款;(2)国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计经费管理规定》的通知,计价格[2002]10号。9.5.2环保投资估算150

100工程环境保护投资主要包括环境监测费、施工期污染防治费、独立费用和基本预备费,环保总投资为185.81万元。详见表9.5.1。9.6综合评价及结论官厅水库塌岸治理工程是一项生态保护工程,工程实施后,可大大减少水土流失,改善水质,有利于库区保持良好的生态平衡,并对恢复官厅水库原有的水源地功能具有积极作用,有显著的环境效益和社会效益。工程的不利影响仅在施工期,产生局部的、暂时性不利影响,通过采取适当措施可减小或避免。工程从环境角度评价,不存在重大制约性因素,工程方案可行。表9.5.1官厅水库塌岸治理工程环境保护投资估算表序号工程和费用名称投资备注一施工期环境监测费15.501大气3.002水质8.003噪声1.504卫生检疫3.00二环境保护措施87.251大气13.002生活污水20.003生产废水30.004噪声6.005卫生防疫15.006生活垃圾处理费3.25三一~二项合计102.75四独立费用72.541环境影响评价费38.00含审查会议费和评估费2建设管理费4.11取三的4%3环境监理费24.00人均6.00万元/年4勘察设计费6.17取三的6%5工程质量监督费0.26取三的0.25%五三~四项合计175.29150

101六基本预备费10.52取五的6%七总计185.81第十章水土保持方案10.1编制依据10.1.1法律法规(1)《中华人民共和国水土保持法》;(2)《中华人民共和国水土保持法实施条例》(国务院0993年第120号令);(3)《建设项目环境保护管理条例》(国务院1998年第253号令);(4)《开发建设项目水土保持方案管理办法》(水保[1994]513号文);(5)《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》(水利部1995第五号令);(6)《国务院关于加强水土保持工作的通知》(国务院[1993]第五号文)。10.1.2技术规范与标准(1)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204—98);(2)《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772—1995);(3)《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774—1995);(4)《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453—1996);(5)《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190—96);(6)《造林技术规范》(GB/T15776—1995)。10.2水土流失现状10.2.1水土流失概况官厅水库上游及周边地区水土流失严重,每年大约有290万t泥沙涌入水库,造成水库淤积严重,实际库容仅10亿m3,占设计库容的25%。官厅水库地处蒙古高原与华北高原的过渡地带,据80年代初调查资料显示,永定河上游地区共有各类水土流失面积28563km2,平均土壤侵蚀模数为3260t/km2·a,年平均土壤侵蚀总量为1.2亿t。项目区有大面积的黄土区,沟壑纵横,沟壑密度平均1.6km/km2,土壤侵蚀150

102模数平均为1800t/km2·a。本区水土流失类型以水蚀为主,部分地区风蚀较重,其中水力侵蚀形式包括鳞片状面蚀、耕地面蚀、山洪、沟蚀等。10.2.2水土流失成因(1)降雨集中项目区内春季少雨,雨季降雨相对集中,雨水易形成地表径流,造成水土流失。(2)植被覆盖率低本区植被稀疏,荒山荒坡较多,山前区植被覆盖率低,另外盲目的放牧也破坏了植被,导致了水土流失。(3)种植结构单一项目区内绝大部分土地种植玉米,种植结构单一,保土耕作的方法使用很少,易产生水土流失。10.2.3水土流失危害官厅水库周边及上游地区严重的水土流失造成了区域生态环境的恶化,土地利用结构失调。水土流失使土地肥力降低,粮食产量下降,并冲刷带走大量泥土和沙石,造成河道淤塞,水库淤积,河流污染,植被退化,土地沙化,水土流失面积逐年扩大,不仅制约着本地区的经济发展,而且直接影响了当地的生态环境和人群健康。10.3水土流失预测10.3.1工程扰动原地貌及损坏水土保持设施预测工程建设中因施工将不可避免地损坏原地貌、植被、水面等水土保持设施,主要包括工程挖填、弃(取)料、施工临时占地及管理范围绿化等,工程建设过程中扰动原地貌面积为249.88万m2,见表10.3.1。表10.3.1工程扰动原地貌、破坏土地和植被面积单位:hm2占地类别主体工程管理范围土料场弃渣场施工营地施工道路合计扰动地表面积延庆13.086.664.051.5213.9839.29怀来88.0443.623.7014.008.3452.89210.59150

103合计101.1250.283.7018.059.8666.87249.88占地类别永久永久永久临时临时临时根据工程占地地类分析,工程建设永久占用草地、林地等水土保持设施面积约为118.56万m2。(不含479m高程以下区域)10.3.2弃土量预测工程施工区的弃土(渣),主要来自主体工程的清基开挖、削坡等施工产生的弃土(渣)。经统计,工程建设弃土总量约51.97万m3。10.3.3可能造成的水土流失量预测10.3.3.1预测方法根据施工特点和工程区自然条件,采用经验公式法结合类比分析,对工程建设区产生的水土流失量进行预测(施工期和试运行期)。(1)开挖、填筑面产生的水土流失量预测nW1=∑(Fi×Mi×A×Ti)i=1式中:W1—扰动地表产生的水土流失量(t/a);Fi—加速侵蚀面积(hm2);A—加速侵蚀系数,根据工程地形条件取值;Mi—原生土壤侵蚀模数(t/km2·a);Ti—预测时段(a)。(2)弃土(渣)堆放产生的水土流失量预测n2=∑(Si×α)i=1式中:W2—弃土流失总量(t);Si—第i年弃土流失量(t);α—流失系数,根据堆放形状、地形地貌等取平均值。10.3.3.2参数确定因工程建设区原生土壤侵蚀模数平均为1800t/km2·a,多年平均降雨量为406mm,不属暴雨区范围。因此,结合工程施工实际情况,类比张家口地区水保监测站试验资料及已建的水利工程进行分析和测算,具体参数见表10.3.2。10.3.3.3预测结果150

104将有关参数代入计算公式,工程建设扰动地表产生的水土流失量为4.44万t,详见表10.3.2;弃土弃渣产生的水土流失量为24.95万t,见表10.3.3。150

105表10.3.2工程扰动地表产生的水土流失量预测W1单位:万t防治分区侵蚀类型面积(hm2)流失背景值(t/km2•a)建设期运行期合计第一年第二年第一年第二年第三年AW1AW1AW1AW1AW1主体工程区水力侵蚀、风力侵蚀101.1224004.00.973.00.730.50.120.50.120.50.122.06土料场3.7022004.00.033.50.032.20.031.90.021.50.010.12施工营地9.8618003.00.050.50.012.00.041.50.031.50.030.16施工道路66.8718003.50.423.00.361.50.180.80.100.50.061.12管理范围50.2818003.00.272.50.232.00.181.80.161.50.140.98合计4.44150

106表10.3.3弃渣产生的水土流失量预测结果位置耕地及缓坡地带堆放方式堆高2.5~3m,边坡1:2物质组成表层壤土、砂壤土及根植土总的流失系数30%渣土容重(t/m3)1.6弃渣、弃土量(万m3)51.97流失量(万t)24.95根据计算分析预测,工程建设期及试运行期产生的水土流失量总计29.39万t。10.3.4可能造成水土流失危害预测对工程建设中产生的水土流失,如不采取有效的水土保持措施,将可能造成以下水土流失危害:(1)表土流失,土地生产力下降主体工程及料场开挖等施工活动,将使自然植被遭到破坏,造成大面积的地表裸露,地表土壤失去保护,遇暴雨易产生径流冲刷,从而使土壤不断遭受侵蚀,导致土层变薄,养分流失,土壤肥力下降。(2)对水库及河道行洪排涝的影响工程建设对库岸造成一定的扰动,易导致岸坡失稳,水流冲蚀,须采取工程和植物措施进行防治;工程弃土(渣)堆放,如不采取有效的水土保持措施,将产生新的水土流失。如弃土(渣)流失进入库河,将导致下游河床淤高,水库淤积,防洪排涝能力均有所降低,不能发挥应有的效益。(3)环境恶化,自然景观遭到破坏,导致生态失衡工程建设对土地大面积过度地开挖,强烈扰动了地表,破坏了原有的生态系统,并使当地自然景观遭到破坏;开挖迹地与周围环境极不协调,形成视觉污染。随着水土流失的加速发展和面积扩大,如不加以控制将直接破坏当地的水土资源,恶化生态环境,导致生态失衡。针对以上水土流失危害分析,必须对工程建设运行过程中可能造成的人为水土流失进行预防和治理,结合工程建设采取必要的工程措施和生物措施,建设营造优美的生产、生活、生态环境。150

10710.4水土保持方案编制总则10.4.1指导思想及编制原则根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98)及水土保持有关法律、规范,在水土保持方案编制中需贯彻如下原则:(1)工程的水土保持方案编制应符合国家对水土保持、环境保护的总体要求,并遵循“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁负责治理”的原则。(2)水土保持方案是主体工程总体设计的组成部分,并为主体工程服务。水土保持设施建设必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。(3)水土保持的服务年限应与项目工程总体设计相一致。(4)水土保持方案编制必须坚持实事求是的原则,因地制宜,因害设防,突出重点,有效控制并负责治理新增水土流失,同时还必须防治原有水土流失,以保障工程的安全和正常运行。(5)水土保持方案编制,要与主体工程相衔接,充分利用主体工程自身具备的水土保持功能,并补充完善水土保持设施。(6)坚持科学合理、经济适用的原则,使水土保持方案技术上合理,经济上可行,有效的防治水土流失。10.4.2水土流失防治责任范围本工程项目建设区包括主体工程区、管理范围、土料场、弃渣场、施工营地、施工道路等,水土流失防治责任范围总面积为358.05hm2,其中河北省部分305.37hm2,北京市部分52.98hm2;直接影响区包括主体工程施工影响区(按外延2m计)和施工道路影响区(按两侧各1m考虑),水土流失防治责任范围总面积为71.90hm2,其中河北省部分51.85hm2,北京市部分20.05hm2。10.4.3方案编制目标根据《中华人民共和国水土保持法》等法律法规的有关规定,结合本工程施工方法、运营方式和工程所在地区的水土流失及水土保持现状,确定工程水土流失防治目标为:(1)利用有效、可行的工程与生物措施,预防和治理工程建设造成的水土流失,使防治责任范围内新增水土流失得到有效控制,满足区域生态环境保护对水土保持的要求,使水土保持效果优于工程建设前的水平。(2)与工程主体设计相结合,对工程取土场、150

108弃渣场、施工区和生活区,采取永久措施与临时措施相结合的方法,保障工程建设和运营安全,避免工程区水土流失对工程安全及周边生态环境造成不利影响。(3)全面考虑工程兴建对水土流失的影响及其防治措施,为建设单位有效履行水土保持职责以及水行政主管部门的监督管理提供科学依据。10.4.4方案设计深度与设计水平年根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》和《开发建设项目水土保持方案大纲编制规定》的要求,本工程为可行性研究阶段深度,水土保持方案设计深度应达到可行性研究阶段深度。本工程水土流失的影响集中在工程建设期,同时考虑生物措施的水保效果具有一定滞后性,方案设计水平年定为工程完建年,各年的防护范围、对象及措施力度,将结合施工进度计划确定。运行初期主要是监测和相应补救措施。10.4.5主体工程设计中已有水土保持功能设施分析主体工程设计中具有水土保持功能的措施主要包括连锁板和加筋挡墙护坡、坡面绿化、管理范围绿化、施工道路及营地排水设施等。本阶段塌岸治理设计推荐方案选用连锁板方案,即工程与植物措施相结合,工程实施后,不仅减少了库周水土流失带来的影响,稳定了库岸,对控制工程造成的人为水土流失起到了积极的作用,而且通过植树和种草,改善了周边地区的生态环境。同时,施工临时道路两侧及营地设置排水设施,防止了水土流失发生的隐患。以上措施在保障工程安全运行、减轻水土流失等方面发挥了重要作用,形成了一定的水土流失防治体系,但是从保持水土、美化环境的要求出发还不完善。因此,须对工程取土场、弃土(渣)场、施工迹地等水土流失较严重地区进行重点设计。为保证工程水保措施体系的完整性,将这些措施一并纳入水保总体布局中,并从水土保持的角度对其合理性和完整性进行评述。10.5水土保持方案总体布局10.5.1水土保持分区根据工程布局、实际占地情况、扰动原地貌及损坏土地和植被的面积、区域自然条件、建设时序、对水土流失的影响,以及防治责任区的划分等对工程区域水土流失防治进行分区:分为主体工程区、弃渣场区、取土场区、施工营地、临时施工道路及管理范围区。150

10910.5.2水土流失防治措施体系本工程水土保持分区防治措施体系由主体工程区、弃渣场、取土场、施工营地、施工临时道路、管理范围等6个不同防治区构成,各部分防治措施的设计内容见表10.5.1。表10.5.1官厅水库水土保持措施体系表防治对象措施布局*主体工程区连锁板、加筋挡墙护坡**管理范围区管理区绿化*取土场料场平整、植物措施弃渣场靠近库区弃渣场:浆砌石护坡、开挖排水沟、植物护坡、耕作措施库周耕地弃渣场:植物护坡、耕作措施施工营地排水设施*,场地清理,复耕还田施工临时道路排水设施*,场地清理,复耕还田注:*为主体工程中已有水土保持功能的措施。10.5.2.1弃渣场工程共布设13个弃渣场,弃渣场总面积18.05hm2,弃土量51.97万m3,其中库周弃渣场6个,均占用耕地且远离库区,采取植物护坡,渣面平整,复耕还田;靠近库区的弃渣场有7个,均占用耕地,由于离库区较近,均为50m内,在临近库区侧采取浆砌石护坡,开挖排水沟,其它侧植物护坡,渣面平整,复耕还田。(1)靠近库岸弃渣场①浆砌石护坡工程护坡是为了稳定弃渣坡面而采取的水土保持措施,因有7个弃渣场位于库岸,为防止渣体遭洪水冲刷进入水库,在靠近库区一侧采取浆砌石护坡,设计坡度为1∶1.5,高2m,坡面浆砌石厚0.3m,其下铺设0.1m砂砾垫层,坡脚采用浆砌石矩形护脚,护脚底宽0.5m,高0.8m,顶高程为地面高程;护坡沿长度方向每隔10m预留沉陷缝一道。工程量:浆砌石1650m3,沙砾垫层330m3,土方开挖1980m3,土方回填1320m3。②排水沟为及时排除弃渣场和坡面雨水,在距浆砌石护坡坡脚1m处开挖排水沟,沿弃渣场外侧坡脚处设排水沟,排水沟断面为梯形,底宽0.5m,沟深0.5m,边坡150

1101∶1,土方开挖825m3。③植物护坡浆砌石护坡上方边坡保持在1∶2,种植紫穗槐与马蔺草,紫穗槐行株距为1.5×1.5m,马蔺草为撒播。种植面积21961.2m2,共栽植紫穗槐9761墩,撒播马蔺草21961.2m2。④土地复耕由于弃土的土层水肥条件、团粒结构较差,不利于作物生长,必须采取增施有机肥、农家肥等措施,促进土壤团粒结构的形成,提高土壤的保水保肥能力,这样可改善作物种植条件,提高作物产量。(1)库周耕地弃渣场①植物护坡渣体边坡保持在1∶2,种植紫穗槐与马蔺草,紫穗槐行株距为1.5×1.5m,马蔺草为撒播。种植面积14963.3m2,共栽植紫穗槐6650墩,撒播马蔺草14963.3m2。②土地复耕由于弃土的土层水肥条件、团粒结构较差,不利于作物生长,必须采取增施有机肥、农家肥等措施,促进土壤团粒结构的形成,提高土壤的保水保肥能力,这样可改善作物种植条件,提高作物产量。10.5.2.2料场工程布设土料场1个,面积3.7hm2,位于库周管理范围内,属永久占地。料场开采后,形成的坡面在降雨及地表径流的作用下,容易产生面蚀或小沟蚀。土料场采取植物防护措施,因坡度较缓,全部采用刺槐和旱柳混交,行株距2×3m,栽植面积37000m2,共栽植刺槐3083株、旱柳3083株。10.5.2.3施工营地施工高峰人数1850人,工程施工区及生活区沿库周分散布置,占地9.86万m2,占地类型为耕地。在施工区、生活区的建设中,施工单位动土工程应尽量做到挖、填平衡,减少弃土、弃渣量,并做好临时占地区的排水工作。在施工期间被临时占压的土地,基本不产生水土流失,不需采取水土保持措施。但由于主体工程建设扰动了原地貌,加之项目区风沙较大,为防治风蚀影响,在施工区及生活区周围布设挡板。施工结束后,施工单位须将施工期临时地表建筑物全部拆除,废弃物运至集中堆放点,并进行场地清理,复耕还田。对施工临时占压的沟道等排水设施,恢复原貌及原有排水功能,保证不影响沟道行洪。150

11110.5.2.4施工临时道路工程新建场内施工道路50.19hm2,场外交通道路16.68hm2,道路所处地势较为平坦,修建时主要以填方为主,为泥结碎石路面,在路基附近均设有排水系统,其产生的水土流失量很少,属轻度侵蚀,在施工完建后进行场地平整,复耕还田。10.5.3实施进度安排原则方案实施进度安排根据工程的施工进度及防治水土流失的轻重缓急配置水土保持措施,并遵循水土保持措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则,密切配合施工进行,对建设过程中形成的渣场、裸地地表、开挖面及堆筑边坡等及时采取工程及生物措施,重点解决新增水土流失的危害,控制弃土排入官厅水库。10.6投资估算及效益分析10.6.1投资估算10.6.1.1编制依据(1)水利部《开发建设项目水土保持工程概算编制规定》;(2)水利部《水土保持工程概算定额》;(3)水利部《水土保持工程施工机械台时费定额》;(4)计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费管理规定》;(5)《河北省水土保持补偿费、水土流失防治费计收暂行管理规定》;(6)《北京市水土保持设施补偿费、水土流失防治费的收费标准和使用管理办法》。10.6.1.2投资估算工程水土保持投资为394.80万元。见表10.6.1。150

112表10.6.1工程水土保持投资总估算表单位:万元序号工程或费用名称建安工程费独立费用合计一工程措施113.07113.071弃渣场防护44.7844.783施工营地等防护68.2968.29二植物措施62.7062.701弃渣场防护10.0710.072土料场防护52.6352.63一、二项小计175.77175.77三临时工程(2%)3.523.52一~三项合计179.29179.29四独立费用109.65109.651建设单位管理费(1.5%)2.692.692水土保持监理费20.0020.003勘测设计费44.0044.004质量监督检测费(0.15%)0.270.275水土流失监测费42.6942.69以上合计288.94288.94五基本预备费(6%)17.34六水土保持设施补偿费88.52七总投资394.8010.6.2效益分析(1)水土保持效益根据水土流失预测结果,在工程建设期和试运行期中,若不采取任何水土保持措施,将产生水土流失量29.39万t。通过采取工程及生物相结合的综合防治措施后,水土流失有效控制率为90%,治理区内共治理水土流失面积213.15万m2,水土流失扰动土地治理率达到90%以上,植被覆盖率达到29%,使新增水土流失得到了有效治理。(2)经济效益工程实施后,将遏制因塌岸带来的土地等资源的减少,促进土地利用结构的调整,提高土地利用率和劳动生产率,结合科学种田,为实现农业稳产增产奠定了坚实的基础,对改善当地经济发展具有显著的效益。同时,库区在发电、蓄水等方面得到保障,并可结合工程对生态环境的改善积极开发旅游等第三产业,间接经济效益明显。(3)社会效益通过水土保持工程的实施,将使官厅水库周围大片耕地得到保护,保证了丰—沙铁路、京—包铁路150

113大桥以及北寨以北游乐园附近交通公路的运行安全,减少了水库因塌岸造成的淤积,使水库能够正常发挥防洪和蓄水等功能,为当地经济发展创造有利条件,同时,生态环境的改善也带来了投资环境和开发建设环境的好转,并刺激和带动了当地农业、水利、旅游等一系列产业的发展,社会效益显著。(4)生态效益工程实施后可有效地防止库岸坍塌堆积体被冲刷,减少了库周泥沙入库量,防止了库岸水土流失的发生,同时减少塌岸和泥沙入库,改善了库岸水质。本工程实施后,区域内人为新增水土流失得到有效控制,植被覆盖率得到明显提高,整个官厅水库生态环境得到明显改善。10.7方案实施保证措施10.7.1组织领导和管理措施《官厅水库塌岸治理工程水土保持方案》由业主负责成立专门的水土保持方案实施领导机构,建立健全领导协调组织、专职机构和工程技术人员队伍,协调好与地方水行政主管部门的关系,明确实施方案的目标责任制,制定相应的实施、检查、验收的管理办法和制度。由施工招标入手,确定施工单位应负的水土保持责任范围及项目,使各年度的水土保持工作按设计落到实处。10.7.2技术保证措施选择施工经验丰富,技术力量强、信誉好的投标施工单位,建设中尽量采用先进的施工手段和合理的施工工序。建立施工监理组织,在监理人员中,要有取得监理资质证的水土保持工程监理人员,对项目实施的全过程进行监理,并保持相对的独立性,在上级管理机构组织领导下相互协调,发挥各自优势以确保水土保持工程质量。10.7.3资金来源及管理使用办法依照“谁开发谁保护,谁造成水土流失谁治理”的原则,本方案实施所需的资金列入工程总投资内,由业主单位负责调配使用。水土保持资金实行专项管理与定期检查的管理使用办法,充分保证资金的供应与到位条件。10.7.4监督保障措施地方水行政主管部门对水土保持方案的实施情况进行监督检查,生产建设单位及时与之取得联系,自觉接受监督检查,落实“三同时”制度。150

114第十一章工程投资估算11.1编制说明11.1.1工程概况官厅水库坝址位于永定河官厅峡入口处,库区位于延(庆)怀(来)盆地中,属河北省怀来县和北京市延庆县。官厅水库于1951年10月动工兴建,1954年4月竣工,1955年蓄水,1987年改建加高,至今已安全运行了近50年,发挥了巨大的防洪和兴利效益。但是,官厅水库自建成至今一直存在库岸坍塌问题,这是由于官厅水库库岸底部湖积地层土体结构松散,水理性质差,加之库岸陡峻,库区冬季气候寒冷,风大浪高,库岸浸水饱和后强度降低,在水、风浪及冻融等作用下发生崩塌和座塌。官厅水库塌岸目前仍在发展中,若不采取治理措施,水库在479.0m水位时,将会发生20~160m宽度的塌岸,不仅造成大面积耕地(约7800亩)损失,还将会加重官厅水库本来就已十分严重的泥沙淤积,缩短水库的使用寿命。同时给当地人民生活带来一定影响。官厅水库塌岸治理覆盖河北省怀来县和北京市延庆县。塌岸治理护岸建筑物为3级建筑物,官厅水库总塌岸治理长度51.5km,其中怀来县境内44.84km,延庆县境内6.66km。工程总工期为1年8个月。主体工程主要工程量表(推荐方案)名称单位数量土方开挖m3927837土方填筑m3518658浆砌石m368757混凝土连锁板m2423834抛石m3353178土工布m2717727土工管袋m2326149生态防护面积m2766165150

11511.1.2投资主要指标按2003年第二季度价格水平计算,工程总投资38782.63万元,其中工程投资32181.96万元,环境保护工程费185.81万元,水土保持工程费394.80万元,怀来遗留问题补偿投资为3482.06万元,官厅水库塌岸治理工程应急实施方案(2001年度)投资为2538万元。11.1.3编制依据11.1.3.1定额依据(1)水利部水总(2002)116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》,定额扩大10%;(2)水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》;(3)水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》;(4)计价格[2002]10号《工程勘察设计收费管理规定》。11.1.3.3基础单价(1).人工预算单价官厅水库地处六类工资区,施工津贴3.5元/天,按水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》计算,人工预算单价:工长4.91元/工时,高级工4.56元/工时,中级工3.87元/工时,初级工2.11元/工时。(2).材料预算价格水泥原价采用河北宣化水泥厂调查价格,钢材原价采用北京首钢调查价格,其他主要材料原价采用北京市和河北省建筑市场调查价,经计算主要材料预算价格为:水泥(425#)352.78元/吨,钢筋2412.26元/吨,板枋材1062.44元/m3,汽油3933.57元/吨,柴油3481.4元/吨,炸药4485.38元/吨。(3).砂石料价格砂、碎石、混凝土骨料和块石都要外购,按料场至工地不同运距计算,砂单价为45.05~52.72元/m3,混凝土骨料单价为47.19~55.35元/m3,块石单价为40.18元/m3~52.14元/m3,用于碎石垫层的碎石,考虑平均运距100km,预算价为80元/m3。(4).电、风、水预算价格根据施工组织设计的电、风、水供应方式及有关规定计算,电价为1.92150

116元/kW.h,水价为0.58元/m3,风价为0.21元/m3。11.1.3.4费率(1)其它直接费其他直接费率取3%,其中冬雨季施工增加费率取1.5%,夜间施工增加费率取0.5%,其他1%。(2)现场经费现场经费费率见下表:序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接费42石方工程直接费63砂石备料工程直接费24模板工程直接费65混凝土浇筑工程直接费66其它工程直接费5(3)间接费间接费费率见下表:序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接费42石方工程直接费63砂石备料工程直接费64模板工程直接费65混凝土浇筑工程直接费46其它工程直接费5(4)计划利润计划利润=(直接工程费+间接费)×7%。(5)税金三税税金=(直接工程费+间接费+计划利润)×3.22%。11.1.3.5建筑工程中的其他工程和施工临时工程建筑工程中的其它建筑工程按1%计列。临时工程中临时房屋建筑工程按一至四部分建安工作量的1.5%150

117,其它临时工程按一至四部分建安工作量的0.05%计算。11.1.3.6独立费用(1)建设管理费建设开办费,建设单位人数共21人,其中河北省怀来县境内治理工程建设单位人数为18人,北京市延庆县境内治理工程建设单位人数为3人;开办费标准为80万元,其中河北省怀来县境内治理工程为72万元,北京市延庆县境内治理工程为8万元;建设单位经常费,经常费计算期为2.667年,建设单位人员经常费用指标27220.34元/人年。工程建设监理费按工程概算的1.5%计算。(2)生产准备费管理用具购置费,按一至四部分建安工作量的0.02%计算。(3)科研勘测设计费 科学研究试验费,按一至四部分建安工作量的0.2%计算;河北省怀来县境内治理工程勘测设计费1949.07万元,北京市延庆县境内治理工程勘测设计费180.64万元。(4)建设及施工场地征用费河北省怀来县境内治理工程建设及施工场地征用费为2968.89万元,北京市延庆县境内治理工程建设及施工场地征用费为417.82万元。(5)其它定额编制管理费,按一至四部分建安工作量的0.13%计算;工程质量监督费按一至四部分建安工作量的0.1%计算。11.1.3.7预备费基本预备费按一至五部分投资合计的10%计算。11.2投资估算表格150

118第十二章经济评价12.1经济评价依据12.1.1治理工程概况官厅水库库岸坍塌主要发生在坝址~妫水河铁路桥和张老营至延庆县~橡胶坝之间,涉及河北怀来县和北京延庆县,本次治理长度54.848km,其中怀来县48.186km,延庆县6.662km,设计采用工程和生态相结合的治理方式。塌岸治理工程的实施,不仅保护库岸免遭风浪冲刷,减少水土流失,而且通过植树造林,改善库区周边生态环境,涵养水土资源,实现环库区域“水清、岸绿”的自然景观,保障官厅水库的可持续发展。12.1.2评价依据塌岸治理工程属于社会公益性质的水利建设项目。依据水利部《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)和国家计委、建设部《建设项目经济评价方法与参数(第二版)》规定和要求,分析计算经济内部收益率(EIRR)、经济净现值(ENPV)、经济效益费用比(EBCR)等动态经济效果指标,同时进行财务分析,提出维持工程正常运行所需的年运行管理费用。12.2国民经济评价12.2.1工程费用工程费用包括固定资产投资、年运行费和流动资金。(1)固定资产投资本次设计估算投资合计为38782.63万元,其中塌岸治理工程投资35300.57万元(包括2001年批准实施的应急治理工程投资2538万元),历史遗留问题补偿投资3482.06万元。在塌岸治理工程投资中,工程占地补偿投资3476.63万元,建设单位开办费90.42万元。根据国民经济评价的特点,遵循“费用与效益计算口径对应一致”的原则,对估算的投资进行调整,编制国民经济评价投资。在进行国民经济评价时,投入物和产出物原则上都应该使用影子价格,在不影响评价结论的前提下,各种投入物和产出物均可以采用市场价格进行计算,不予调整。对2001年批准实施的应急治理工程原则上应按物价指数进行调整,考虑到近几年物价趋于稳定,为简化计算,本次对2001150

119年批准实施的应急治理工程投资不进行调整。调整的主要内容是①剔除属于国民经济内部转移支付的计划利润和税金,②扣除历史遗留问题补偿投资。调整后,塌岸治理工程国民经济评价投资为32419.53万元,全部形成固定资产。分年度投资流程见表12.2.1。表12.2.1分年度投资流程表单位:万元项目合计分年度投资第1年第2年第3年治理工程投资35300.5721180.3411296.182824.05国民经济评价投资32419.5319451.7210374.252593.56(2)年运行费年运行费包括工资及福利费、维护费和管理费等,参照运行良好的类似工程的运行管理情况,年运行费率取固定资产投资的2.5%。经计算,该工程的年运行费为810.49万元。(3)流动资金流动资金按年运行费的10%计,估列81.05万元。12.2.2工程效益库岸治理工程实施后,其效益主要体现在库岸防坍效益、水库供水效益。(1)库岸防塌效益治理工程实施后,可以解决水库蓄水所引起的库岸坍塌,减少库区周边耕地的流失,避免库岸坍塌对铁路的威胁,解除库区群众的后顾之忧。效益计算采用减免损失的方法,即土地流失造成的经济损失作为减免损失。①减免土地流失的效益土地是一种特殊的自然资源,一个投资项目使用了某一块土地,其他投资项目就不能再使用,具有稀缺性。官厅水库已运行四十多年,仅怀来县累计库岸坍塌面积就达到3497亩,土地流失后难以挽回。土地流失使国民经济为此放弃该土地最佳可行用途的净效益,即土地的机会成本。官厅水库库区位于延怀盆地,地势较平坦,库区周边耕地密集,以农业生产为主。该地现行用途为种植玉米,一年一熟,土地的地理位置对土地的机会成本影响很大,经分析,靠近库边的耕地灌溉条件相对较好,最可行替代的用途是种植蔬菜,一年复种6次。北京市不同作物按影子价格换算的净效益为:玉米190元/亩,蔬菜6444元/亩。150

120根据天津院地质勘查成果,在未来几十年内,库岸坍塌现象将持续发生,预计最终累计坍塌面积达2.8km2(指库水位479m以上的水平投影面积),折合4211亩。若坍塌速率按33年平均计算(相当于1.45m/年),年均塌地127.61亩。经计算,现状水平年每亩土地的净增效益为6254元/年,基准年减免土地流失的效益为79.81万元,年净效益增长率按2.5%。②减免铁路损失的效益丰沙铁路Ⅰ线沿库区右岸通过,曹窖、珠园、珠窝堡附近的库岸和铁路Ⅰ线相距很近,其中曹窖、珠园附近的铁路路基已成为库岸的组成部分,个别地段路基护坡已遭破坏。根据地勘成果,预测该段库岸今后可能坍塌的宽度为42.5~105m,丰沙铁路Ⅰ线约有1km的路段将遭到破坏,严重影响铁路的正常运营。在无项目情况下,最有可能发生的情况是丰沙铁路Ⅰ线部分路段改线,一旦拟建项目不能实现,该替代方案将被采纳,减免铁路损失以等效替代工程所需费用为效益来计算,经分析,改线长度约1.2km,替代工程总费用约1440万元,假设在第5年发生。塌岸治理工程实施后,将消除库岸坍塌对铁路的威胁,保证铁路安全运行。(2)供水效益官厅水库是北京市第二大地表水源地。从官厅水库历年实际供水统计资料看,多年平均供水量8.12亿m3,按供水时段划分,1955~1959年水库年均供水量17.64亿m3,1960~1969年13.27亿m3,1970~1979年8.19亿m3,1980~1989年5.09亿m3,1990~1999年3.81亿m3,2000~2002年2.17亿m3,供水量呈递减的趋势,主要原因是水库上游用水量增加,入库水量减少,水库调节能力降低,加上入库污水增加、库岸坍塌严重等问题的困扰,迫使水库只能低水位运行,并于1997年退出北京市饮用水源体系,目前该水库仅向京西工业区供水和城市河湖补水。为挽救官厅,防止库岸坍塌,避免库区水质继续恶化,北京市政府开始实施官厅水库综合治理。官厅水库综合治理方案实施后,水库将按正常的调度原则运用,预测2005年水平,官厅水库平水年可供水量2.95亿m3,年均可增供水量0.78亿m3。2005年在应急情况下将水库的水转供城市生活,提高北京市应急供水的保证率。塌岸治理工程投资约占官厅水库综合治理方案投资和水库上游地区污水治理项目投资之和的7.5%,按投资比例分摊,塌岸治理工程年均可分摊的增供水量为546万m3。由于城市生活用水的经济价值难以准确定量,可以认为其所产生的经济效益和社会效益大于或等于工业供水效益,故将城市生活用水视为工业用水。按规范,工业供水效益计算的方法有多种,有分摊系数法、最优等效150

121替代工程费用法、影子水价法、缺水损失法等,因现状难以找到合理等效替代工程,影子水价尚无正式研究成果,因此采用分摊系数法,即按供水后工矿企业等增产值乘以工业供水效益分摊系数计算供水效益,计算表达式如下:B=α×W/q式中:B—多年平均工业供水效益α—工业供水效益分摊系数W—工业增供水量q—规划水平年工业万元产值取水量万元产值取水量与工业结构的优化程度、工业用水的科技水平以及工业节水措施等因素有关。随着新技术、新工艺的采用和管理水平的提高,同一行业的万元产值取水量会逐渐减少,但减少到一定程度,工业节水就不经济。1998年北京市万元产值取水量为50m3/万元,预测到2005年水平年为23m3/万元(2001年《北京市南水北调水资源规划报告》)。北京市工业供水效益分摊系数采用1.9%(2001年《南水北调中线工程规划专题报告之五〈综合经济分析〉》)。经计算,塌岸治理工程年均供水效益为4832.61万元。12.2.3国民经济评价指标计算(1)主要参数的确定①经济评价中的投入物和产出物的价格均采用2003年第二季度价格水平。②社会折现率采用12%。③计算期包括建设期和正常运行期,建设期按3年,正常运行期为30年。基准年为建设期的第一年年初,投入和产出均按年末发生。(2)现金流量表按规范要求编制国民经济效益费用流量表,见表12.2.2。各项经济评价指标见表12.2.3。表12.2.3国民经济评价指标表项目评价指标经济效益费用比EBCR1.13经济净现值ENPV(万元)4065经济内部收益率EIRR(%)13.45由上表可知,当社会折现率为12%时,经济效益费用比为1.13,大于1,经济净现值4065万元,大于0;经济内部收益率为13.45%,大于社会折现率12%。各项指标均高于国家规定的标准值,实施塌岸治理工程在经济上是合理的。(3)敏感性分析150

122针对治理工程在投资和效益可能发生浮动的范围,拟定三种情况:①投资增加10%,效益不变,②效益减少10%,投资不变,③投资增加10%,效益减少10%,据以判断这些因素对工程经济评价指标的影响程度。敏感性分析成果见表12.2.4。表12.2.4国民经济敏感性分析成果表浮动范围评价指标经济效益费用比EBCR经济净现值ENPV(万元)经济内部收益率EIRR(%)投资增加10%1.0284612.28效益减少10%1.0144012.16投资增加10%效益减少10%0.92-277811.06敏感性分析成果表明,当投资或效益向不利于工程的方向变化时,经济效益费用比大于1,经济净现值大于0,经济内部收益率大于12%,均高于国家规定的标准值;当投资和效益同时向不利于工程的方向变化时,经济内部收益率达不到12%,但仍在10%以上,实施塌岸治理工程在经济上是合理的。塌岸治理工程的社会公益性质很强,水土保持效益、环境效益和社会效益都很大,难以用货币量化。治理工程实施后,对防止水土流失、水质污染,维护生态平衡,涵养水土资源,保证库区群众安居乐业等具有重大的意义,能用货币量化的效益只是工程实际发挥的效益的一部分,因此从工程立项到竣工,各个阶段都要加强投资控制,降低工程风险,以保障工程的顺利实施,塌岸治理工程的经济风险是可以控制的。12.3财务分析12.3.1财务费用根据投资估算,扣除历史遗留问题的补偿投资,塌岸治理工程所需固定资产投资35300.57万元,其中待摊费用3567.05万元,全部由中央和北京市政府按一定比例投入。12.3.2年运行管理费测算库岸工程年运行管理费由工资及福利费、工程维护费、其他费用组成。(1)工资及福利费150

123指管理人员的基本工资、辅助工资和工资附加费。工程管理定员7人,年均工资2.88万元,则管理人员的工资及福利费为20.16万元。因工程所需的管理人员在水库管理处内部调配,其工资及福利费应在库岸工程管理科的经费中开支。(2)工程维护费在《水利工程维修养护定额标准》出台之前,工程维护费按固定资产(扣除待摊费用)的2%,则工程维护费用为634.67万元。(3)其他费用包括其他直接费和管理费。参照运行良好的已建堤防工程管理情况,其他费用按以上两项的10%,则其他费用为199.69万元。经计算,年运行管理费854.52万元,其中管理成本219.85万元。12.4社会效益分析和综合评价12.4.1社会效益分析(1)保持社会稳定,促进地区综合发展塌岸治理工程实施后,可以解决水库蓄水所引起的库岸坍塌,减少库区周边4211亩耕地的流失,保护了耕地,保障了丰沙铁路安全运行,改善库区周边恶劣的生存环境,降低了农民额外的经济负担,消除过去因塌地而产生的悲观失望等消极情绪,增强人们的安全感、稳定感,保持了北京周边地区的社会稳定。随着水库及其周边生态环境的好转,农业生产条件得到改善,带动当地工业、旅游业的发展,投资环境日趋成熟,为库区经济全面发展创造有利条件,促进地区综合发展。(2)改善生态环境,营造自然景观本次营造生态防护面积76.61万m2。库周植被不仅减少水土流失,改善库区周边的生态环境,调节近地面小气候环境,涵养水源,而且美化库周环境,营造了水清、岸绿、人和自然和谐相处的自然景观,为北京市居民提供了休闲度假的场所。(3)改善水质条件,提高水库供水保证率随着官厅水库综合治理措施的不断深入,入库水量、水质都得到很大的改善,但库岸坍塌直接影响着水库的正常运用。塌岸治理工程实施后,有效控制库岸的坍塌,保障水库按正常的供水原则运用,提高水库调节能力,通过水库拦蓄泥沙,改善库区水质条件,提高水库供水保证率,有助于恢复水库饮用水源的功能。12.4.2综合评价150

124经分析,该工程各项经济评价指标较好,当社会折现率为12%时,经济效益费用比1.13,经济净现值4065万元,经济内部收益率13.45%。从敏感性分析指标来看,当投资或效益向不利的方向浮动时,经济内部收益率在12%以上,说明兴建该工程经济风险较小,在经济上是合理的。150

125表12.2.2国民经济效益费用流量表(单位:万元)序号项目建设期正常运行期12345678910111213141516171效益流量0.000.000.005184.976724.075387.905496.655610.495729.605854.185984.436120.556262.766411.286566.336728.146896.971.1各项功能的效益0.000.000.005184.976724.075387.905496.655610.495729.605854.185984.436120.556262.766411.286566.336728.146896.971.1.1塌地效益352.361891.46555.29664.04777.88896.991021.571151.821287.941430.151578.671733.721895.532064.361.1.2供水效益4832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.611.2回收固定资产余值1.3回收流动资金2费用流量19451.7210374.252593.56891.54810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.492.1固定资产投资19451.7210374.252593.562.2流动资金81.052.3年运行费810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.493净现金流量150

126-19451.72-10374.25-2593.564293.435913.584577.414686.164800.004919.115043.695173.945310.065452.275600.795755.845917.656086.484累计净现金流量-19451.72-29825.97-32419.53-28126.10-22212.52-17635.11-12948.95-8148.95-3229.841813.856987.7912297.8517750.1223350.9129106.7535024.4041110.88评价指标:经济内部收益率13.45%,经济净现值4065万元,经济效益费用比1:1.13。150

127续表12.2.2国民经济效益费用流量表(单位:万元)序号项目正常运行期合计181920212223242526272829303132331效益流量7073.047256.637448.007647.427855.188071.578296.898531.458775.579029.599293.859568.699854.4910151.6210460.4610862.48218238.271.1各项功能的效益7073.047256.637448.007647.427855.188071.578296.898531.458775.579029.599293.859568.699854.4910151.6210460.4610781.43218157.221.1.1塌地效益2240.432424.022615.392814.813022.573238.963464.283698.843942.974196.984461.244736.085021.885319.015627.855948.8278011.571.1.2供水效益4832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.614832.61140145.651.2回收固定资产余值0.001.3回收流动资金81.0581.052费用流量810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.4956004.742.1固定资产投资32419.532.2流动资金81.052.3年运行费810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.49810.4923504.163净现金流量6262.556446.146637.516836.937044.697261.087486.407720.967965.098219.108483.368758.209044.009341.139649.9710051.99162233.534累计净现金流量47373.4353819.5760457.0867294.0174338.7081599.7889086.1896807.14104772.23112991.33121474.69130232.89139276.89148618.02158267.99168319.981607063.23150

128第十三章结论与建议13.1结论(1)官厅水库是北京首都防洪、供水、灌溉及发电等综合利用的重点水利枢纽工程,1955年建成蓄水运用以来,为首都的防洪、城市供水及社会经济发展发挥了重要作用。官厅水库1987年进行大坝加高,水库设计总库容41.6亿m3,最大坝高52.0m,水库库岸总长约220km。由于建库时,水库对周边环境改变的问题认识不足,水库投入运行近50年来,水库对首都防洪、供水、发电各方面发挥重大效益的同时,水库塌岸给库区周边造成了极为不利的影响。(2)根据我院2002年地质勘察成果,官厅水库投入运用至今,河北省怀来县和北京市延庆县境内水库塌岸总长度58.743km,其中严重塌岸长度12.935km,中等塌岸长度22.719km,轻度塌岸23.089km。据勘察,目前塌岸面积已达3497亩;预测水库汛后最高蓄水位479.0m运行,继续塌岸的宽度为20m~160m,塌岸面积可达2.8km2,约4211亩;累计塌岸面积可达7708亩。塌岸的发生直接危及库区两岸的社会经济发展及人民的安居乐业,存在社会的不稳定因素,而且影响水库功能、效益的正常发挥。水库的塌岸已引起社会各界的关注,塌岸治理迫在眉睫,十分必要。(3)2001年应急实施塌岸治理长度3.895km,本次塌岸治理工程的任务,在北京市延庆县和河北省怀来县境内,塌岸治理总长度54.848km,其中延庆县境内6.662km,怀来县境内48.186km。本阶段对生态防护和工程治理等多种方案进行了充分的研究和论证。认为根据本工程水位变动幅度大、边坡地形有缓坡和中、高型岸坡的特点,采用护坡和挡墙相结合,工程治理和生态治理相结合的方案,可保证在经常水位下岸坡的稳定性,又可兼顾保护自然、美化环境。(4)官厅水库塌岸工程治理是整治库区水土流失、防治水库泥沙淤积与兴利库容萎缩的防护性工程。通过塌岸工程治理,库区的塌岸基本上得到控制,库区的铁路、公路及农田、村庄建筑物的安全得到保障,使库岸的水土流失和水库的淤积,得到一定程度的改善。(5)河北省怀来县塌岸治理工程及北京市延庆县塌岸治理工程的投资按2003年第二季度价格水平估算工程投资3.878亿元。经国民经济及财务评价分析,该工程各项经济评价指标较好,当社会折现率为12%时,经济效益费用比为1.13,经济净现值4065万元,经济内部收益率为13.45%,大于社会折现率。从敏感性分析指标来看,当投资或效益向不利的方向浮动时,经济内部收益率在12%150

129以上,说明兴建该工程具有抗风险能力,在经济上是合理的。综上所述,官厅水库塌岸治理工程在技术上是可行的,经济上是合理的,对整治库区水土流失,改善人民群众的生存和社会经济发展环境,恢复水库的正常功能效益,促进首都北京周边地区的经济和社会的持续稳定发展,具有重大的作用。建议上级有关部门抓紧审批,尽早开工建设,让工程尽快发挥效益。13.2建议本阶段塌岸治理工程,经综合研究分析推荐护坡与挡墙相结合,工程治理与生态治理相结合方案。建议下阶段深入研究生态治理的植物种类,选择具有耐水性、抗寒性、固土性的植物。如果条件成熟,可考虑在塌岸治理工程中进行局部段试验,为水库塌岸治理积累工程设计经验。150

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