富锦市利用亚行贷款项目可研报告.doc

1 项目简介1.1 项目位置富锦东堤位于黑龙江省三江平原中部腹地富锦市境内，松花江下游右岸，是富锦市防洪工程体系的一个重要组成部分（也是佳同南大堤的一个重要组成部分） 。堤防沿着松花江岸布置，上游端与富锦市城区堤防相连，下游端与同江市乐业段堤防相连接。与上、下游防洪工程构成联防，共同保护着七星河流域、饶力河流域和青龙莲花河流域的广大地区，保护区内地形平坦开阔，地势较低，土壤肥沃，耕地面积大，工农业生产比较发达，人民生活水平相对较高。富锦东堤堤防总长 33.44km。具体位置参见图 1.1-1 松花江流域子项目富锦东堤子项目位置示意图。1.2 项目建设必要性和影响富锦东堤的目的是与富锦市城区堤防（现状标准 50 年一遇） 、同江市乐业段堤防（也是本次利用亚行贷款项目，设计标准为 50 年一遇）构成联防，共同保护着七星河流域、饶力河流域和青龙莲花河流域的沿江广大地区，保护区内包括富锦市、同江市两座县级城市、沿江的 16 个乡镇，331 村屯，总人口 30 多万，保护区内土地总面积 791.3 万亩，其中耕地 310 万亩（主要为旱田，水田比重较小） ，是我国重要的商品粮基地。“98 大水”前富锦东堤从堤身来看，砂土混合堤总长 13.2km，占该段堤防总长的 39.5%，混合堤堤身土质由砂性土和粘性土杂填构成，在高水位作用下易造成流土或管涌破坏。从地基来看，双层地基段总长 24.25km，占堤防总长度的 72.6%（其中粘性土厚度小于 1.0m 的超过 50%） ；砂基段总长 3.6km，占堤防总长度的 10.7%，双层地基段和砂基段在汛期高水头作用下堤后地基出溢比降较大，极易造成破坏。 “98大水”相当于 15 年一遇洪水标准，在这次大水期间由于堤身、堤基问题出现多次险情，正东段、双福段、长发岗段均出现了较为严重的险情，濒临溃堤危险，防汛指挥部门汇同水利专家组织了大量的人力、物力进行抢险。在四十余天的防汛过程中，富锦市全市停工停产全部上堤抗洪，有 3 万余人一直坚守在防汛一线，经测算“98大水”期间富锦市直接投入 3000 余万元，停工停产造成的间接损失过亿元。“98 大水”后国家于 1999 年对富锦东堤进行了紧急消险工程建设，历时两年，现消险工程已全部竣工，建设项目主要为堤身部分的消险加固，设计标准为 20 年一遇。现状堤防经过消险治理后虽使其防洪能力有所提高，但仍存在以下问题： 富锦东堤防洪效益较大，根据国家现行的规范标准其防洪标准应提高到 50年一遇，而现状防洪标准仅能达到 20 年一遇，防洪标准偏低。 消险治理过程中只对堤身部分进行了消险治理，而防浪林、护堤林、堤身防护均未处理，对防洪安全和堤身安全存在隐患。 现行的工程管理设施缺乏、陈旧、落后，难于满足当前的防汛管理需要，亟待解决。根据以上分析，富锦东堤虽经过应急整治，但现有防洪标准偏低，险工隐患依然存在，已不能满足富锦市社会经济发展的要求，因此加固堤防，消除险工，提高防洪标准是十分必要的，具有较大的社会效益和经济效益。1.3 工程总体描述富锦东堤堤防总长 33.44km，现有标准为 20 年一遇，堤防等级为级。现状堤顶宽 8m，最大堤高 7.0m，平均堤高 4.5m，临水坡有 3 处混凝土护坡，总长 1.62km。本次建设富锦东堤的防洪标准为 50 年一遇，堤防等级为级。建设内容主要包括： 33.44km 堤身消险扩建； 新建、续建工程护坡 6 处，总长 8.42km； 新建 33.44km 堤身临水侧防浪林、背水侧护堤林以及整个堤身的草皮护坡（工程护坡部分除外） ； 堤顶路面、防汛上堤路建设。 增设部分管理设施。该工程建设不存在移民问题，但有征地问题。1.4 投资和进度计划富锦东堤工程总投资 1.63 亿元人民币（合 0.197 亿美元） 。投资估算表见第 6章。富锦东堤防洪工程年运行维护费用估计为 605.43 万元人民币（合 73.22 万美元） 。整个工程施工工期为 2 年。由于气候条件限制，富锦市的施工期为每年的 4 月到 10 月。在每年 7 月到 9 月由于洪水影响，土建工程进度会减慢甚至停工。2 技术分析2.12.1 介绍将采用国际标准对根据中国标准准备的技术分析和设计工作进行评估和检验。2.2水文分析2.2.1 气象资料本流域地处中温带季风气候区，其主要特点是：冬季严寒漫长，夏季炎热短暂降雨集中，春季干燥多大风天气，秋季湿润多雨，降温急骤，常有冻害发生。全年60以上的降雨发生在 7、8、9 三个月，大风多出现在 4 月和 5 月。冬季土建工程施工较难。项目一月二月三月四月五月六月七月平均降水 （mm）3.95.39.119.64579.3112.9平均气温 （）-19.3-15.5-4.95.913.619.122.2平均蒸发 （mm）11.72162.3151.1236.8194.8179.6平均日照(h)174.1190.9233.5224.4244.2243236.4 平均湿度 （%）71686254577178平均风速 （m/s）3.33.53.94.84.53.22.9项目八月九月十月十一月十二月全年平均降水 （mm）1285830.911.17.5510.6平均气温 （）20.413.85.1-6.5-16.23.2平均蒸发 （mm）147.8119.388.739.114.11266.3平均日照(h)231.1220.6204174.1149.8525.3 平均湿度 （%）807464657168平均风速 （m/s）2.83.23.63.63.53.6表2.2-1 富锦站的气象资料2.2.2 水文资料富锦市松花江干流无水文资料，本次水文分析借用佳木斯站水文资料进行。佳木斯水文站系国家基本水文站，测验项目包括流量、水位、输沙率、水化学等。流量测验年份为 19391944 年、19531998 年；水位观测年份为 19351944年、19491998 年；佳木斯雨量站观测年份为 19531998 年。富锦市东堤的水文分析基于 1998 年大洪水后松花江全流域水文气象研究基础上进行。佳木斯的设计洪水考虑到二松丰满水库对于减小洪峰的影响。丰满水库位于第二松花江中游，在吉林市上游 24km 处，水库集水面积为 42500km2，占第二松花江流域面积的 55，该水库总库容为 108×108m3，防洪库容为 26.7×108m3，是流域内最大的水电站之一，也是对第二松花江和松花江干流防洪能起到一定作用的大型水库。设计水位是根据水位流量关系曲线推算出来的，佳木斯站水位流量关系曲线是从佳木斯站的实测数据和计算得到的水面线中获得的。水位和流量数据观测已经考虑到桥梁和堤防系统的影响，因此，水位流量关系曲线可用于同江市乐业堤防的设计，而不需作进一步的验证。2.2.3 佳木斯站历次大洪水分析佳木斯站以上松花江流域广阔，集雨面积较大，而佳木斯江段河道比降特别小，大洪水能造成非常大的影响。2.2.3.1 1998 年大洪水1998 年 6 月中旬，大兴安岭地区嫩江上游和嫩江右岸连降暴雨，致使嫩江干流和嫩江右岸支流相继出现历史特大洪水，受其影响松花江干流亦发生了历史大洪水。佳木斯站 8 月 27 日实测洪峰流量为 16100m3/s，经还原计算为 22700m3/s，为仅次于1932 年的历史第二位大洪水。这次大洪水给国家造成了的巨大灾害，约 130000km2土地被淹没，大量的居民流离失所。嫩江流域 1998 年夏天主要有三次降水，分别发生于 6 月中旬、7 月下旬和 8 月上旬。1998 年降水详细情况见表 2.2-2。降水量（mm）6月14日 到24日加格达奇 、甘河243中国东北中部、 东部部分地区嫩江上游及其支流，甘 河、诺敏河、科洛河、 讷谟尔河若干蒙古低压7月13日 到30日文得根、 绰尔河349中国东北西部、 南部部分地区嫩江右岸支流，诺敏河 、阿论河蒙古低压和中国 北部环流8月1日 到13日扎兰屯、 雅鲁河436中国东北西南部 和东部部分地区嫩江中下游及其右岸支 流诺敏河、阿伦河、绰 尔河、洮儿河蒙古低压，华北 低压、江滩气旋表2.2-2 1998年嫩江和松花江降水情况表降水期降水中 心区降水地区主要降水区气象系统由于嫩江三次大的降水的影响，嫩江干流及其支流洪水历经了三个发展阶段。第一次大降雨引起嫩江上游第一次洪峰，洪水期从 1998 年 6 月 25 日到 7 月 8日。洪峰流量 4350m3/s，相当于 40 年一遇洪水。由于干枯河床的槽蓄作用，使下游洪水位较低，洪水没有对下游造成损失。第二次降水引起嫩江中下游的第二次洪峰，洪峰流量 9480m3/s，为有历史记录以来的第二大洪水。第二次洪峰增加了松花江的流量，但没有造成险情。由于第三次降水的影响，第三次洪峰从 8 月 1 日一直持续到 8 月中旬，是由嫩江中下游特别是右岸支流地区普降中到大雨造成。此时，在嫩江上游的阿彦浅站流量只有 3500m3/s，而位于中下游的齐齐哈尔站洪峰流量达到 14800m3/s，为 1794 年以来的第二大洪水。虽然大赉站上游和江桥站下游发生了堤防溃决，但大赉站洪峰流量仍达到 16100m3/s，接近该断面设计洪峰流量 8800m3/s 的 2 倍。由于嫩江大洪水的影响，造成了松花江全流域的大洪水。下岱吉、哈尔滨、通河、扶余等测站的水位、流量都打破了历史记录，为有历史记录以来的最大洪水。佳木斯、依兰测站的水位、流量为历史上第二大洪水。佳木斯站洪峰流量16100m3/s，洪水重现期相当于 15 年一遇，还原后佳木斯站洪峰流量 22700m3/s，其洪水重现期相当于 70 年一遇。1998 年 3 次洪峰情况见表 2.2-3。洪峰流量重现期 洪峰流量 重现期(m3/s)(年)(m3/s)(年)1嫩江库漠屯234.688-25/064350401嫩江阿彦浅198.736-27/067040201嫩江同盟170.3614-27/0692701嫩江江桥140.7111/6-3/077430102阿伦河纳吉98.7223-27/071590502雅鲁河碾子山217.292-28/075100702绰尔河两家子102.348-27/0764002002嫩江同盟141.2713-30/079510153诺敏河古城子206.872012-10-877401503阿伦河纳吉98.882007-10-81840703雅鲁河碾子山217.642004-10-868402003洮儿河洮南151.42010-12-823501003嫩江同盟170.692003-12-8122003嫩江齐齐哈尔149.311-13/08148001503嫩江江桥142.373-14/08264004803嫩江大赉131.473-15/08161007022100300 3松花江下岱吉100.7422/7-18/8155006023300230 3松花江哈尔滨120.8912-22/08166007023500250 3松花江佳木斯80.3420-27/0816100152270070表2.2-3 1998年嫩江松花江洪水各阶段情况表洪水 阶段河流测量站点最高水位 (m)洪峰期实测成果还原成果2.2.3.2 其它历史洪水(1)1932 年洪水1932 年嫩江、松花江干流及流域内一些中、小河流均出现了历史大洪水。佳木斯站洪峰流量经还原计算为 22900m3/s，成为有历史记录以来第一位大洪水。(2)1960 年洪水受牡丹江洪水及松花江干流洪水的共同影响，佳木斯江段发生了历史大洪水，佳木斯站 8 月 28 日实测洪峰流量为 18400m3/s，经还原计算为 19000m3/s，为历史第三位大洪水。嫩江、松花江主要控制性站点有记录的历史洪水情况见表 2.2-4，1998 年洪水与其它洪水的比较见表 2.2-5。12345 年 份19981932196919911993 洪峰流量26400156001060070807050 年 份19981932196919571991 洪峰流量2210014600881077906380 年 份19981957196019931990 洪峰流量68402570217020101530 年 份19981897195719901933 洪峰流量64004470326032202900 年 份18561909199519231953 洪峰流量1380010400979095407950 年 份18561909199519231953 洪峰流量1380010400957095407950 年 份19981932195719561991 洪峰流量23500162001430011700010700 年 份193219981960 洪峰流量1610018400松花江哈尔滨389769松花江佳木斯528277二松松花江52419二松扶余71783雅鲁河碾子山13570绰尔河两家子15544嫩江江桥162569嫩江大赉221715表2.2-4 历史洪水成果河流站名集水面积(km2)项 目历史洪水成果洪水日期洪峰流量洪水日期洪峰流量(m3/s)(m3/s)嫩 江同 盟1988.8.15100001998.8.1212200嫩 江大 赉1969.9.1288101998.8.1516100松花江哈尔滨1957.9.6122001998.8.2216600松花江佳木斯1960.8.28184001998.8.2716100表2.2-5 1998年洪水与其它大洪水比较表河 流站 点历史洪水1998年洪水1998 年洪水传播速度比其它年份洪水要快。1969 年洪水中，洪水从嫩江同盟站到哈尔滨站的传播时间为 21d，在 1988 年洪水中为 15d，而在 1998 年洪水中只有10d，从哈尔滨站到佳木斯站的传播时间仅为 5d，见表 2.2-6。下岱吉站洪峰流量为 15500m3/s，哈尔滨站为 16600m3/s，估计相当于 6770 年一遇洪水。佳木斯站洪峰流量为 16100m3/s，相当于 15 年一遇洪水。如果没有嫩江下游的堤防溃决，下岱吉站、哈尔滨站、佳木斯站洪峰流量分别相当于 230 年一遇、250 年一遇和 70 年一遇。洪峰流量洪水位洪峰流量传播时间发生日期(m)(m3/s)（天）嫩江同盟8.3170.319810嫩江大赉9.12130.18881013松花江哈尔滨9.2119.1885008嫩江同盟8.15170.439530嫩江大赉8.25129.65566010松花江哈尔滨8.3119.0575605嫩江同盟8.12170.6912200嫩江大赉8.15131.47161003松花江哈尔滨8.22120.89166007松花江佳木斯8.2780.34161005196919881998表2.2-6 1998年及其它历史洪水传播时间年份河流站点2.2.3.3 佳木斯站洪水成因暴雨是形成松花江流域洪水的主要原因，而暴雨主要是由冷锋、气旋、蒙古低压、贝加尔湖低压、台风等因素造成。由于本流域面积大，流域各地区在地形上也有很大差异，暴雨在流域内分布不均匀。按暴雨的天气系统可分为三个区：一区为流域东南部，本区大部分为山区，即二松、牡丹江、拉林河等松花江南岸一些河流，地理位置偏南，正处在西南来的暖湿空气控制下，水气来源充沛，且大部分地带为迎风坡，有较好的地形抬升条件，因此暴雨次数较多，其暴雨多为台风和气旋降雨，雨量大而集中,范围广，雨势凶猛，一般产生涨势凶猛的大洪水。其次为嫩江段的干支流，汛期多受北来系统影响，如蒙古低压、贝加尔湖低压、冷涡等系统，这些系统降水特点是多连阴雨天，雨强不大。第三区是大兴安岭的东南坡和松花江北岸的一些河流，地处西风带的背风坡，西南来的气流难以形成大暴雨，故本地区的暴雨一般呈大型天气系统内中小尺度的气旋扰动，小股暖温空气受地形作用抬升，因此暴雨范围较小。2.2.4 富锦东堤水文设计参数2.2.4.1 设计洪水流量佳木斯站流量测验年份为 19391944 年、19531998 年；水位观测年份为19351944 年、19491998 年，从 1943 年到 1998 年观测的流量受丰满水库影响。丰满水库从 1943 年 11 月开始蓄水，因此 1943 年以后佳木斯水文站实测流量均为丰满水库调节后的流量，1943 年以前为无水库调节的自然流量。为使佳木斯站水文资料基础统一，需对 1943 年以后佳木斯站水文资料进行还原计算，即还原到无水库影响的天然流量。还原计算采用马斯京根法，首先将丰满水库的蓄水过程线演进到佳木斯水文站与实测过程线相加后求得自然情况下的洪水过程线。1983 年以后丰满水库上游白山水库开始运行，也能起到一定的调蓄作用，此次没有计入，因此本次计算成果是保守的。佳木斯站 1998 年洪水过程还受上游嫩江泰来大堤、肇源胖头泡堤防决口的影响。佳木斯站 1998 年自然洪水过程计算方法是：将泰来、肇源决口洪水过程分别演进到佳木斯站断面，与实测过程相加，再考虑第二松花江的丰满水库的影响，求得佳木斯站 1998 年自然洪水过程。经过上述分析与计算，佳木斯站各历史洪水年份自然洪峰流量分别为：1932 年为 22900m3/s、1998 年为 22700m3/s、1960 年为 19000m3/s。经考证，佳木斯站 1932年洪峰流量重现期为 84 年。佳木斯站设计洪水参数经单站分析和地区综合分析符合一般规律，设计洪水成果是合理的，佳木斯站自然设计洪水和有水库影响的设计洪水成果见表 2.2-7。P=0.33%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=33%自然情况292002750024500215001750014400112008760有水库影响283002670023800209001710014100110008630表2.2-7 佳木斯站天然情况及有水库影响下设计洪峰成果表项 目设计洪峰流量(m3/s)2.2.4.1 水位流量关系曲线利用佳木斯站的实测数据绘制水位流量关系曲线，其中高水位的关系曲线是通过实测的高程过流断面、水位流量关系曲线、水位流速关系曲线外延得到。佳木斯站水位流量关系曲线见表 2.2-8。水位(m)82.2381.881.480.7480.2流量(m3/s)2667023800209301707014080水位(m)79.5378.8675.2473.9流量(m3/s)1099086302150814表2.2-8 佳木斯站水位流量关系曲线2.2.5 排水模数排水模数计算采用灌溉与排水工程设计规范推荐的中平均排除法计算公式进行计算，经计算：旱田 10 年一遇排模为 0.195m3/s/km2，5 年一遇排模为0.133m3/s/km2；水田 10 年一遇排水模数为 0.156 m3/s/km2，5 年一遇排水模数为0.106 m3/s/km2。2.2.6 设计水面线根据黑龙江省水利水电勘测设计研究院 1999 年推算的松花江干流水面线应用于富锦东堤，富锦东堤松花江干流设计洪水位成果见表 2.2-9。为了护岸工程的设计和穿堤建筑物消能防冲设计需要，富锦东堤段松花江枯水位采用历年实测 4 月下旬7 月上旬施工期多年旬平均流量、历年实测 57 月最小10d 平均流量，并推算相应水位，计算成果见表 2.2-10。P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=33%段面编号 （CS）间距 （m）CS松15058.72CS松14860.45CS松14661.99CS松14463.0256.88 7200 57.2456.6456.0358.3257.7458.0657.46CS松14959.5559.1358.5559.7759.1858.61 8800 58.9558.3757.8160.0359.44 7800CS松14761.3160.8860.2761.0560.4759.93 7000 60.4259.8359.2661.5460.93 7000CS松14562.5962.1561.5562.3761.8561.44 7300 61.4960.9060.3962.5961.99 5000CS松14264.3664.0063.43 5400 CS松14363.8163.4362.8463.9263.4763.04 7200 62.9862.5062.10CS松14165.2564.9164.34表2.2-9 富锦江段松花江干流各大断面洪水位成果表设 计 水 位CS松14066.7266.3565.7465.2764.7464.25 9200段面编号桩 号（CS）（M）P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=33%红旗灌溉站 0+00062.4161.9761.3660.8660.2859.73CS松1467+00061.9961.5460.9360.4259.8359.26CS松14712+60061.3160.8860.2759.7759.1858.61富珍闸16+36060.9760.5459.9459.4458.8658.29CS松14822+00060.4560.0359.4458.9558.3757.81双福闸26+23060.0159.5959.0158.5257.9357.36CS松14931+10059.5559.1358.5558.0657.4656.8833+27059.3858.9658.3857.8957.2956.70东堤终点33+44059.3658.9458.3657.8757.2756.68表2.2-10 富锦江段松花江干流设计枯水位成果表设 计 水 位2.3 地质和岩土分析2.3.1 地形和地貌富锦市东堤所在区域地貌成因属堆积和剥蚀堆积类型，地势较为平坦，地形从总体上看南高北低，西高东低。地貌形态类型可分为漫滩地、一级及二级阶地。勘察区域地貌单元主要为松花江河漫滩，标高在 54.74-59.69m 之间，地形较为平坦。本区地震基本烈度小于度，属于稳定区域。2.3.2 地质和地质勘查佳木斯市水利勘测设计院于 1989 年、1999 年 1 月、2000 年 2 月三次对富锦东堤进行了地质勘察工作表 2.3-1 地质和地质勘查工作量汇总表钻 孔土 样（组） 调查项目 孔 数进 尺(m)原状土扰动土堤线及建筑物111850.1313953料 场80158442.3.3 工程地质和地质分析2.3.3.1 地层岩性堤基为巨厚的第四系松散堆积层，全新统，现代河床冲积层，第四系地层岩性在垂直方向上的变化规律是：由上至下，颗粒由细到粗，在水平方向上变化不甚明显。堤基第四系地层岩性自上而下分别为：有机质土、高液限粘土、低液限粘土、低液限粉土、级配不良细砂、级配不良中砂、级配不良粗砂等。2.3.3.2 地下水地下水主要类型为第四系砂砾石孔隙潜水，含水层岩性主要由细砂、中砂、粗砂及细砾构成。含水层在水平方向及垂直方向的透水性均极强，水位埋深 1.0-3.0m不等，年变幅 24m。单井涌水量大于 50l/s，水化类型为HCO3-Ca或HCO3-MgNa型，矿化度小于 0.3g/l。为优质低矿化淡水，对混凝土无腐蚀性。地下水主要补给来源为大气降水和区外含水层侧向迳流补给，河流两侧局部地区还接受洪水期河水倒灌补给。地下水以侧向迳流为主要排泄方式，地面蒸发和植物蒸腾作用也是地下水排泄的途径之一，松花江为本区地下水的主要排泄通道。2.3.3.3 堤防工程地质条件(1)堤基地质条件富锦东堤位于第四系松散堆积层上，堤基为二元结构，上部为粘性土，下部为砂性土。粘性土根据物理力学性质不同又可分为高液限粘土、低液限粘土、低液限粉土等，砂性土包括细砂、中砂、粗砂及细砾等。地层岩性自上至下分述如下： 有机质土：黑色，稍湿，松，含较多有机质及植物根系，厚 0.200.50 米，零星见于堤基表层，为清基不彻底所致。 高液限粘土：黄褐色，稍湿至湿，硬至可塑，揭露厚度 1.21.8m，见于0+911、9+911、12+911、24+911、32+911 五处。 低液限粘土：黄褐色，稍湿至湿，硬至可塑，厚度 0.32.9m，较普遍地分布于堤基上部。 低液限粉土：黄褐色，黄色，湿，可塑，厚 1.202.0m，见于4+7005+800、20+000、27+200、28+100 三处。 级配不良细砂（或含细粒土）：黄色，稍湿至饱和，揭露厚度 0.54m。与黄色中砂、粗砂渐变分布于粘性土层之下。 级配不良中砂：黄色，稍湿至饱和，揭露厚度 1.04.3m，与黄色细砂，粗砂渐分布于粘性土层之下。 级配不良粗砂：黄色，稍湿至饱和，揭露厚度 25m，仅见于3+400、15+500、16+400、20+000、22+000 五处，与两侧黄色细、中砂渐变。0+0005+00010+00052细砂细砂中砂56中砂33+44030+00025+00020+00015+000中砂细砂中砂低液限粉土 60低液限粘土63高程(m)低液限粘土 低液限粘土图2.3-1 富锦东堤地质剖面图塑性干湿指数压缩 系数压缩 模数凝 聚 力内摩 擦角水上 水下1 高液限粘土271.51.93482 低液限粘土23.91.61.90.842.7362213.90.51517.93 低液限粉土19.61.51.81.012.729208.511214 含细粒土细砂37265 级配不良细砂36256 级配不良中砂3729塑限团结试验抗剪强度休止角表2.3-2 富锦东堤堤基各层土物理力学性质指标建议值表序 号岩性名称天然状态下土的物理力学性质指标力学性质指标含水 量密度孔隙 比比重 液限根据堤基上部粘性土厚度的不同将堤基划分为：土基(粘性土厚度>2m),双层结构地基(粘性土厚度在 0.52.0m)及砂基（粘性土厚度0.5m）三种类型。土基堤段长5.59km，占堤防总长度的 16.7%；双层结构地基堤段长 24.25 km, 占堤防总长度的72.6%；砂基堤段长 3.6 km, 占堤防总长度的 10.7%。(2)堤体地质条件根据堤体岩性组合特征，既有堤可分为土堤、砂土混合堤两种类型，其中土堤长 20.24km,占堤防总长度的 60.5%，混合堤总长 13.2km,占堤防总长度的 39.5%。塑性湿干指数压缩 系数压缩 模数凝聚 力内摩 擦角水上 水下1高液限粘土25.51.91.52418.82低液限粘土23.31.91.50.872.734.621131617.63低液限粉土17.31.91.60.722.730.320100.28.92517.24粘土质细砂13.31.71.50.732.724.914115级配不良细砂38286级配不良中砂3829表2.3-3 富锦东堤堤身土质物理力学性质指标建议值表序 号岩性名称天然状态下土的物理力学性质指标力学性质指标含水 量密度孔隙 比比重 液限 塑限团结试验抗剪强度休止角2.3.3.4 天然建筑材料砂砾料主要产于松花江沿岸，储量丰富，质量好，可从河道管理处采砂场购买。石料主要产于别拉音山和卧尔古力山，运距 35 公里。堤身土料主要以沿线料场为主，料场位置平行堤线与堤线间距 150 米。在25+70027+800 段堤外设集中料场一处，集中料场宽 600m，长 1400m，储量120×104m，土料岩性主要为低液限粘土。土料的主要物理力学性质：粘粒含量 1029.7%，塑性指数 7.523，凝聚力416kpa，内摩擦角 11.5°20.1°，垂直渗透系数 2.71×10-4m/s4.46×10-7cm/s，可满足施工要求。2.3.4 地质评价 根据中国地震烈度区划图（1990 年） 本区地震基本烈度小于度，属基本稳定区。堤基土的容许承载力满足要求,高液限粘土容许承载力 120kpa,低液限粘土（或含砂）120kpa,低液限粉土（或含砂）110kpa,级配不良细砂 130kpa,级配不良中砂、级配不良粗砂 210kpa 土堤段堤身质量较好；混合堤段堤身含砂量较大，抗水流和雨水的冲刷能力较差，同时堤身在高水头条件下的抗渗性能也较差。 堤基多为二元结构，上部为低液限粘土和粉土，下部为级配不良细砂、中砂，抗滑稳定性好，抗滑稳定安全系数满足规范要求。堤后地基的抗渗稳定性在粘性土厚度小于 1.0m、水头大于 3m 堤段，存在较大的渗透破坏隐患。2.3.5 建 议 粉土的性质可满足筑堤要求。 混合堤段为了抵抗水流和雨水的冲刷，应采取工程护坡或草皮护坡，为了满足堤身在高水头条件下的抗渗要求，应采取放缓堤坡或做排水后戗。 双层地基和砂基的堤后地基抗渗稳定性较差，应采取盖重或压渗措施。2.4 可研设计2.4.1 工程现状富锦东堤位于松花江下游右岸，富锦市境内，现有堤防长 33.44km，穿堤强排站2 座，护坡 3 处，长 1.62km。现有堤防可达到二十年一遇防洪标准，堤防高度46.5m，堤顶宽 8m，在堤防背水坡距堤顶 3.0m 处有一宽 6.0m 的马道。表 2.4-1 堤防现状情况表堤段岸 别 (松花江)堤长 (km)堤顶高程 (m)堤顶宽 (m)现状标准富锦东堤南33.4462.81-59.93820 年一遇表 2.4-2 穿堤建筑物现状情况表建筑物 名称位 置桩号建成时间主要问题处理方式设计流量 (m3/s)富珍站富锦东堤16+3602001输电线路未建新建双福站富锦东堤26+2302001输电线路未建新建表 2.4-3 工程护坡现状情况表护坡名称位 置起止桩号长度(km)建成时间主要问题处理方式龙眼护坡富锦东堤3+6003+8000.202000防护高度不够续建长发岗护坡富锦东堤9+60010+8001.202000防护高度不够续建正东护坡富锦东堤22+40022+6200.222000防护高度不够续建图2.4-1 既有堤防剖面图富锦东堤从堤身来看，主要由土堤和砂土混合堤组成，土堤长 20.24km,占堤防总长度的 60.5%，混合堤总长 13.2km,占堤防总长度的 39.5%，土堤堤身质量相对较好，但砂土混合堤堤身质量相对较差，在高水头作用下易发生流土或管涌破坏。从地基来看，双层地基段总长 24.25km，占堤防总长度的 72.6%（其中粘性土厚度小于1.0m 的超过 50%） ；砂基段总长 3.6km，占堤防总长度的 10.7%，双层地基段和砂基段在汛期高水头作用下堤后地基出溢比降较大，极易造成破坏。 富锦东堤地处松花江下游，地势低洼，洪灾发生比较频繁，虽然现有堤体总体质量较好，但由于现有堤防标准低，混合堤段有软弱夹层存在，双层堤基和砂基所占比重较大。 “98 大水”中由于堤身、堤基问题出现多次险情，正东段、双福段、长发岗段均出现了较为严重的险情，濒临溃堤危险。 “98 大水”后国家于 1999 年对富锦东堤进行了紧急消险工程建设，历时两年，现消险工程已全部竣工，建设项目主要为堤身部分的消险加固，设计标准为 20 年一遇。经过消险治理后的现状堤防虽使其防洪能力有所提高，但仍存在以下问题： 富锦东堤防洪效益较大，根据国家现行的规范标准其防洪标准应提高到 50年一遇，而现状防洪标准仅能达到 20 年一遇，防洪标准偏低。 消险治理过程中只对堤身部分进行了消险治理，而防浪林、护堤林、堤身防护以及双层地基的抗渗问题均未处理，对防洪安全和堤身安全存在隐患。 现行的工程管理设施缺乏、陈旧、落后，难于满足当前的防汛管理需要，亟待解决。综上可见，对富锦东堤消险加固、提高防洪标准是十分必要的。2.4.2 主要设计参数2.4.2.1 设计标准富锦东堤与上游的富锦市城堤（现状防洪标准为 50 年一遇）和下游的同江市乐业堤防（也是本次利用亚行贷款项目，设计标准为 50 年一遇）构成联防，共同保护着七星河流域、饶力河流域和青龙莲花河流域的沿江广大地区，保护区内包括富锦市、同江市两座中型城市、沿江的 16 个乡镇，331 村屯，总人口 30 多万，保护区内土地总面积 791.3 万亩，其中耕地 310 万亩（主要为旱田，水田比重较小） ，是我国重要的商品粮基地。根据防洪标准 、 堤防工程设计规范 （GB5028698）之有关规定和松辽规计2001388 号文松辽委关于利用亚行贷款黑龙江省松花江防洪工程项目可行性研究报告的审查意见精神，确定该段堤防的设计防洪标准为 50 年一遇，堤防等级为级。2.4.2.2 堤防平面布置富锦东堤原堤线布置与河势基本相适应，堤线较为平顺，走向较为合理，本次设计在原堤基础上加高培厚，堤线基本上维持原堤线。见图 2.4-2富锦东堤子项目平面图。富锦东堤末端与同江市乐业堤防相连，由于富锦、同江两市重新划界致使富锦东堤延长了 170m,而同江市乐业段缩短了 170m。重新划界后富锦东堤长度由原来的33.27km 延长为 33.44km。表 2.4-4 堤防工程参数表堤 段堤长(km)堤高(m)备 注富锦东堤33.444.06.5原堤基础上加高培厚2.4.2.3 堤防断面见图 2.4-3富锦东堤子项目典型剖面图富锦东堤堤身主要为土堤和混合堤两种类型，各段堤防设计断面见表 2.4-5，堤顶宽均为 8m，背水坡堤顶以下 3m 设一级马道，马道宽 6m。堤顶考虑到防汛抢险和日常管理要求均做砂砾石路面，临水侧局部险工段采用预制混凝土板护坡，其余一律采用草皮护坡，背水侧一律采用草皮护坡。迎水侧背水侧 小 计33.440+0002+6002.60土堤3.0草皮 2+6003+2000.60混合堤5.0草皮 3+2003+6000.40土堤3.0草皮 3+6003+8000.20土堤3.0混凝土 3+8004+4000.60土堤3.0草皮 4+4005+2000.80混合堤草皮 5+2005+9000.70混合堤4.0草皮 5+9007+5001.60混合堤草皮 7+50013+6206.12混合堤混凝土 13+62020+7007.08混合堤草皮 20+70022+2501.55土堤3.0草皮 22+25022+4000.15混合堤5.0草皮 22+40022+6200.22混合堤5.0混凝土 22+62023+3200.70混合堤5.0草皮 23+32025+2001.88混合堤5.0混凝土 25+20033+4008.24土堤3.0草皮表2.4-5 堤防设计断面堤段 名称桩 号长度 (km)设计堤 身类型堤顶宽 (m)马道宽 (m)设计边坡临水侧 护坡5.03.0富 锦 东 堤8.06.03.0堤防平均堤高度为 5.5m 左右，堤内外水头差约为 3.5m，堤底宽在 35m70m。2.4.2.4 堤顶高程堤顶高程的确定主要依据中华人民共和国堤防工程设计规范(GB5028698)来予以确定，设计标准 2.4.2 节已予以论述。根据规范堤顶高程由设计洪水位加堤顶超高来确定，堤顶超高主要由设计波浪爬高、设计风壅增水高度和安全加高三部分组成。设计洪水位在 2.2.4 节已予以论述。堤顶超高的确定主要依据堤防工程设计规范(GB5028698)来予以确定，共选择了三个典型计算断面，计算成果见表 2.4-6。NNW22.512.352004.90.0261.070.81.893 NW014.753004.90.0541.680.82.529 WNW22.515.563004.90.0691.730.82.602 W4516.570004.90.0681.70.82.567 NNW22.512.0555004.90.031.090.81.915 NW016.4845004.90.051.590.82.436 WNW22.517.8545004.90.051.670.82.521 W4519.0952004.90.051.570.82.415 NW22.516.4880004.90.081.680.82.556 WNW017.8565004.9