润沦河生态修复工程（东三环—金五公路）
初步设计报告
（主槽工程、水保工程、环保工程及征迁工程部分）
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滹沱河生态修复工程（东三环—金五公路）
初步设计报告 （主槽工程、水保工程、环保工程及征迁工程部分）
某某2018年 11月
前 言
滹沱河生态修复工程（东三环—某某城区东）整治范围自东三环北延线至某某城区东振兴北街，主槽长 23.3km。主要建设内容包括以下五部分：
（1）主槽防洪工程：对滹沱河某某无极界至某某城区东（桩号 55+800～64+800）9km 主槽按 10 年一遇行洪标准进行疏浚，对主槽急弯段顶冲部位以及主槽近堤段进行防护，岸坡防护长度 5.5km。
（2）水生态修复工程：对本项目 23.3 公里河道主槽按照生态修复原则进行水面拦蓄、沙洲整理等溪流湖区水系建设，打造“小水多绿，以绿带水”的生态湿地河道。
（3）水环境治理工程：①周汉河湿地工程，在滹沱河与周汉河交汇处北岸滩地布置一处周汉河表流湿地公园。②初期雨水处理系统， 河道两岸滩地建设集水、入渗等初期雨水处理系统，保证清洁雨水排入河道主槽。
（4）生态绿化工程：对项目区内滩地及主河槽进行节点绿化、朴野绿化带、主槽绿化、堤外绿化林带等生态绿化建设，主要建设台西 湖生态区、廉州湖生态区、滨河绿化带、田园风光区、堤外绿化林带、
主槽湿地生态区等内容。
（5）道路工程：建设南北两岸农村道路 50.26km（其中包括利用原有道路 17.03km）。其中，滹沱某某岸道路自东三环北延线至定魏线，全长 25.52km（其中利用原有道路 6.1km）；滹沱河南岸道路自东三环北延线至某某城区东，全长 24.74km（其中利用原有道路10.93km）。
2018 年 4 月 28 号石家庄市行政审批局以石行审投资[2018]132 号
文件批复了《滹沱河生态修复工程（东三环—某某城区东）初步设计报告》。
根据石家庄市政府 PPP 项目实施安排，滹沱河生态修复工程（东三环—某某城区东）以金五公路为界分为两个标段，其中东三环至金五公路段（桩号 41+500~54+500，长 13km）为第一标段，金五公路至某某城区东段（桩号 54+500~64+800，长 10.3km）为第二标段。为进行银行贷款编制了本简要报告，本报告主要内容包含第一标段的主槽工程、水保工程、环保工程及征迁工程部分，其中主槽工程、水保工程及环保工程设计内容及投资包含已经批复的第一标段生态修复工程的全部建设内容，征迁工程设计内容包括主槽、两岸交通路、堤外林带和周汉河湿地四部分。
目 录 前
言
................................ .............................
II
1
综合说明
................................ ...........................
1 1
1.1 绪言 ........................................................... 1 1.2 水文 ........................................................... 3 1.3 工程地质 ....................................................... 3 1.4 工程任务和规模 ................................................. 4 1.5 工程布置及建筑物 ............................................... 5 1.6 施工组织设计 ................................................... 6 1.7 建设用地与移民安置 ............................................. 6 1.8 环境保护设计 ................................................... 7 1.9 水土保持设计 ................................................... 7 1.10 劳动安全与工业卫生 ............................................ 8 1.11 节能设计 ...................................................... 8 1.12 工程管理设计 .................................................. 9 1.13 投资概算 ...................................................... 9 1.14 经济评价 ...................................................... 9 1.15 工程特性表 ................................................... 10 2 水文
................................ ..............................
11
2.1 流域概况 ...................................................... 11 2.2 气候特征 ...................................................... 12 2.3 设计洪水 ...................................................... 13 2.4 泥沙 .......................................................... 13 2.5 施工洪水 ...................................................... 14 3 工程地质
................................ ..........................
15 3.1 区域地质概况 .................................................. 15 3.2 主槽工程地质条件及评价 ....................................... 17 3.3 建筑物工程地质条件及评价 ...................................... 19 3.4 结论及建议 .................................................... 22 4 工程任务和规模
................................ ....................
24 4.1 基本情况 ...................................................... 24 4.2 工程区现状 .................................................... 26 4.3 存在问题 ...................................................... 27 4.4 工程任务 ...................................................... 28 i
4.5 工程规模 ...................................................... 28 4.6 设计水面线 .................................................... 29 5 工程布置及建筑物
................................ ..................
35 5.1 设计依据 ...................................................... 35 5.2 工程等级和标准 ................................................ 36 5.3 水生态修复工程 ................................................ 37 6 施工组织设计
................................ ......................
53 6.1 施工条件 ...................................................... 53 6.2 料场的选择与开采 .............................................. 54 6.3 施工导截流 .................................................... 54 6.4 主体工程施工 .................................................. 55 6.5 施工交通运输 .................................................. 56 6.6 施工工厂设施 .................................................. 57 6.7 施工总体布置 .................................................. 57 6.8 施工总进度 .................................................... 58 6.9 安全文明施工 .................................................. 59 7 建设用地与移民安置
................................ ................
60 7.1 工程建设用地范围 .............................................. 60 7.2 第一标段水利占地补偿投资 ...................................... 62 8 环境保护设计
................................ ......................
63 8.1 环境保护设计主要内容 .......................................... 63 8.2 环境保护措施 .................................................. 63 8.3 环境管理与监测 ................................................ 66 8.4 环境保护估算 .................................................. 69 9 水土保持设计
................................ ......................
71 9.1 项目及项目区概况 .............................................. 71 9.2 防治目标及防治措施布局 ........................................ 72 9.3 水土保持监测与管理 ............................................ 75 9.4 投资概算 ...................................................... 76 10 劳动安全与工业卫生
................................ ...............
79 10.1 危险与有害因素分析 ........................................... 79 10.2 安全、卫生防范措施 ........................................... 79 11 节能设计
................................ .........................
82 11.1 设计依据 ..................................................... 82 11.2 能耗分析 ..................................................... 82 11.3 节能措施设计 ................................................. 83
11.4 节能效果综合评价 ............................................. 85 12 工程管理设计
................................ .....................
86 12.1 工程管理体制 ................................................. 86 12.2 工程运行管理 ................................................. 88 12.3 工程管理范围和保护范围 ....................................... 90 12.4 工程观测 ..................................................... 90 13 设计概算
................................ .........................
91 13.1 投资主要指标 ................................................. 91 13.2 水利工程 ..................................................... 91 13.3 水保、环保、移民工程 ......................................... 94 13.4 水利工程专业概算表格 ......................................... 94 14 经济评价
................................ ........................
106 14.1 工程概况 .................................................... 106 14.2 评价依据和主要计算参数 ...................................... 106 14.3 财务分析 .................................................... 107 14.4 经济评价 .................................................... 107 14.5 社会效益 .................................................... 109
1
1 综合说明
1.1 绪言
1.1.1 河流概况 滹沱河是海河流域子牙河系的两大支流之一，发源于山西省繁峙县五台山北麓，流经代县、原平县及忻定盆地之后，在盂县活川口下游进入我省平山县，经岗南、黄壁庄水库，在石家庄市跨南水北调总干渠、穿京广铁路、京港澳高速、大广高速等，经石家庄市、衡水市、沧州市的 13 个县（市、区），在饶阳县大齐村进入献县泛区，至献县枢纽与滏阳新河汇流后，由子牙新河入海。干流长 588km，总流域面积 24960km²，其中山区面积 23677km²，平原 1283km²。
滹沱河建有岗南、黄壁庄 2 座大型水库。岗南水库总库容 17.04 亿 m 3 ，黄壁庄水库总库容 12.10 亿 m 3 ，两库联合，控制流域面积为 23400km²，占全流域面积的 94.5%，水库设计洪水标准为 500 年一遇洪水，校核洪水标准为 10000 年一遇洪水。
滹沱河黄壁庄水库以下至机场路，有松阳河、渭水河、小青河、太平河及周汉河等五条浅山丘陵及平原河道支流汇入；机场路以下无支流汇入。
1.1.2 工程地理位置 工程河段位于滹沱河黄壁庄水库以下石家庄市主城区东北部，起于东三环北延线，止于金五公路，河道主槽长度 13km（桩号 41+500～ 54+500 ），涉及长安区和某某区。区域内路网纵横交错，交通发达，石黄高速、G307 国道和正无路（S302）顺河而下，机场路、金五公路、果王线等多条道路横跨滹沱河。工程地理位置见图 1-1。
图 1-1 工程地理位置示意图
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1.1.3 项目任务和规模 本项目为滹沱河生态修复工程（东三环-某某城区东）中的东三环至金五公路段的主槽治理工程、水保、环保及征迁工程，河段长 13km， 建设内容主要为水生态修复工程：即，对东三环北延线至金五公路段 （桩号 41+500～54+500）13km 河道主槽按照生态修复原则进行水面拦蓄、沙洲整理等溪流湖区水系建设，打造湿地河道。
1.2 水文
滹沱河设计洪水，采用最近省水利厅批复的《滹沱河防洪整治工程规划（机场路至献县枢纽段）》成果。见表 1-1。
表 1-1 滹沱河设计洪水采用成果表 单位：m 3 /s
洪水标准 黄壁庄下泄 铁路桥下 北中山 姚庄 备注 100 年 14050 14050 14050 14050
铁路桥下系指太平河汇入后流量 50 年 3300 4200 3450 3100 10 年 800 1100 750 700 5 年 400 470 400 400 周汉河设计洪水直接采用经某某省水利厅批复通过的《周汉河藁 城市段治理工程初步设计报告》的成果，周汉河 5 年一遇流量为 34m 3 /s。
根据施工组织设计，施工期为 10 月 1 日至次年 5 月 31 日，计算标准为 10 年一遇。根据北中山水文站实测施工期洪水系列采用 P-Ⅲ 型频率曲线计算，滹沱河 10 年一遇施工期洪峰流量为 12.6m 3 /s。
1.3 工程地质
结合可研阶段勘察成果，初步设计阶段勘察共完成钻孔 44 个，总进尺 832m。通过勘察，查明了主槽、建筑物及道路的工程地质和水文地质条件，对工程区主要的工程地质问题进行了分析与评价，为工程
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3 4 4 4 4 设计提供了物理力学等参数，达到了预期目的。
场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为 0.10g，相应地震烈度均为Ⅶ度。
在勘探深度范围揭露的地层主要有：第四系上更新统冲洪积（Q alp ）
粘土、壤土、细砂、粗砂，第四系全新统下段冲洪积（Q 1alp ）粘土、壤土、中砂，第四系全新统中段冲洪积（Q 2alp ）壤土、粉细砂、中砂， 第四系全新统上段冲洪积（Q 3alp ）细砂、中砂，人工填土层(Q s )等。
工程所需砂料及石料拟从市场采购。所购材料应满足相关规程规范要求。采购中应加强所购材料质量控制。
1.4 工程任务和规模
1.4.1 工程任务 本次滹沱河生态修复工程整治范围为东三环北延线至金五公路河段，主槽长 13km，横向宽度为河道主槽范围。通过实施主槽沙洲整治、溪流湖区建设水生态修复工程，使主槽防洪标准达到 10 年一遇洪水，生态环境整体改善。
1.4.2 工程规模 1.4.2.1
工程总体布局 对不满足边坡稳定要求段主槽岸坡进行贴坡，蓄水位以上岸坡按适宜人类亲水活动要求进行整治，利用现状挖沙坑、河心滩高地，按景观美化进行整理。以不影响河道行洪为前提，兴建河道溪流和湖区拦蓄工程。
1.4.2.2
主要建设内容 本次工程建设主要内容包括：
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对本项目 13 公里河道（桩号 41+500～54+500）主槽按照生态修复原则进行边坡修整、沙洲整理等溪流湖区水系建设，打造“小水多绿，以绿带水”的生态湿地河道。
1.4.2.3
洪水标准 河道整体防洪标准为 50 年一遇洪水、主槽行洪标准为 10 年一遇洪水，符合《子牙河系防洪规划》及滹沱河有关规划成果。
工程段位于京广铁路桥以下、北中山以上，根据设计洪水分段流量，工程段 10 年一遇设计洪水洪峰流量 1100m³/s；50 年一遇设计洪水洪峰流量 4200m³/s；100 年一遇设计洪水洪峰流量 14050m³/s。
1.5 工程布置及建筑物
1.5.1 工程等级及标准 根据确定的洪水标准，滹沱河整体行洪标准为 50 年一遇，主槽行 洪标准为 10 年一遇。
根据《防洪标准》和《水利水电工程等级划分与标准》，左岸紧邻堤防的岸坡级别为 1 级，右岸紧邻堤防的岸坡级别为 2 级；其他远离 堤防的岸坡建筑物级别为 5 级。主槽内水系拦蓄建筑物级别为 5 级。根据《中国地震动参数区划图》（ GB18306-2015 ），工程范围内Ⅱ
类场地基本地震动峰值加速度为 0.10g，相应地震烈度为Ⅶ度。
1.5.2 工程布置 根据现状主槽地形地貌、滩地生态修复工程布局和两岸交通等要求，“宜湖则湖、宜溪则溪、宜绿则绿”，通过在东三环下游 1km、河西营村南和前堤里村南布置 3 座拦蓄工程，沙洲整理等，打造台西湖带状水面、洲岛湖区节点。节点间以沙洲、绿地为主，溪流环绕其间
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与河湖水面相连。
1.6 施工组织设计
根据地质资料，回填均可采用开挖土料。原则上土方不取不弃。
汽柴油等大宗商品可与当地有关部门沟通，集中购买。
石家庄市鹿泉区有多个砂石料建材市场，其所供应的砂石料数量及质量均能满足本工程要求，工程区与料场距离约 40km，工程开工前需与料场所在地有关部门沟通，确保工程所需的砂石料供应充足。
1.7 建设用地与移民安置
工程建设用地包括设计主槽、堤外交通路、生态绿化、施工道路及施工生产生活营区等占压的土地。设计主槽根据国土部门土地利用现状图并结合土地现状情况，共分为三种情况，其中设计主槽范围内， 现状及土地利用现状图均为耕地等非水域用地的土地，面积1908.9 亩； 现状为沙坑，而土地利用现状图显示为耕地等非水域用地的土地，面积 1325.49 亩；土地利用现状图显示为河流水面国有土地，但部分土地已被当地群众开垦耕种的土地，该类占地不计占地补偿，仅对范围内附着物补偿。堤外交通路占地总计 78.76 亩。生态绿化占地面积共 计36175.63 亩，其中生态绿化节点占地6507.37 亩，滨河绿化带2362.16 亩，堤外绿化林带 1419.21 亩，田园风光区 25886.89 亩。
施工道路及施工生产生活营区等为临时用地。根据施工组织专业设计成果，施工道路均布置在绿化工程占地范围内，不再计列补偿费。施工生产生活营区总计 11.34 亩。
经调查，工程占压耕地青苗及树木总计 14064.23 亩，农村副业 22 家，零星树木 10413 株，机井 53 眼，坟墓 320 冢，大棚 5500m2；占
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压企业 6 家；占压输变电线路 36 处，通讯线路 3 处。
对占压的农用房屋及农村副业进行一次性补偿由权属人自行搬迁； 对临时用地按照有关政策在使用结束后进行复垦，复垦总面积 11.34 亩。对设计主槽占压 1 家副业，采取搬迁安置方式进行安置；对绿化 工程占地占压的 21 家副业采取一次性货币补偿。
对工程占压的 6 家企业采取一次性货币补偿方式安置。
对占压影响的专业项目按原标准、原规模和恢复原功能的原则就近进行改、迁建。
根据实物量计算，本段工程征迁安置补偿总资 39845 万元。
1.8 环境保护设计
本工程主要建设内容包括对工程段河道两岸建设贯通东西的交通路，对工程段 13km 主槽进行溪流湖区生态水系建设。工程建设对沿线生态环境不利影响较小，主要环境问题在于施工期废水、废气、噪声、固体废弃物等排放对工程影响区内生态环境造成不利影响，采取必要环保措施后可以得到有效减免。
工程施工期间应加强环境监测和管理工作，关注大气、噪声、固体废弃物等对渠道沿线村庄的影响，实施环境监理和环境工程“三同时” 制度，及时掌握各施工阶段的环境污染程度和范围，减免工程对环境的不利影响。
经分析，工程不存在影响项目建设的环境制约因素，从环境保护角度考虑，本工程是可行的。
1.9 水土保持设计
项目区河段内河床受人为影响大，河谷地貌已经不明显，河床内
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分布大量道路、房屋及采砂坑。项目区土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主， 大风季节裸露砂坑易发生风蚀，土壤侵蚀强度为微度。
本工程水土流失主要发生在土方开挖、填筑及临时堆土堆放过程中，施工期是造成水土流失主要时段。依据施工特点和布局，将水土流失防治区划分为主槽工程区、生态绿化及湿地工程区、交通道路工程区、施工生产生活区等四个水土流失防治分区，将交通道路工程区划分为永久性道路工程区及施工临时道路工程区等两个二级分区。
工程采取水土流失防治措施及相应的水土保持监测、管理和监理后，可有效控制因工程建设引起的水土流失，实现防治目标。因此从水土保持生态建设角度考虑，主体工程建设是可行的。
1.10 劳动安全与工业卫生
劳动安全与卫生设计首先根据项目区自然条件、社会条件及工程布置等，进行了危险与有害因素分析，确定了危害劳动安全与卫生的因素。根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（ GB 50706-2011 ），针对各危害因素，提出了相应的劳动安全与卫生措施。
1.11 节能设计
根据《中国节能技术政策大纲》，节能设计应遵循“开发与节约并举、节约优先”和“节能与发展相互促进”的方针，本着优先采用节能型的施工工艺和高性能用能设备，提高能源利用效率和效益，减少对环境影响的原则进行设计。
本次工程主要采用机械施工辅以人工，应合理安排施工和选取节能机械。根据工程特点结合当地客观条件，确定节能措施。从能源消耗和产出分析，本工程属于低耗能、节能性投资项目，工程项目符合
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国家、行业和地方节能设计的要求。
1.12 工程管理设计
工程建成后，成立相应的管理单位，由于水利工程的重要性和特殊性，该管理机构应隶属于水行政主管部门，即石家庄市水务局。基于 PPP 项目的特殊性，在 PPP 协议有效期内，由相应的 PPP 公司负责该工程的运行、管理和维护，同时受石家庄市水务局的监督和管理。
1.13 投资概算
滹沱河生态修复工程东三环至金五路主槽、水保、环保、移民拆迁部分工程总投资191309.29 万元，其中水利工程投资150359.59 万元， 环保工程投资492 万元，水保工程投资612.7 万元，拆迁补偿投资39845 万元。
1.14 经济评价
工程实施后，多年平均防洪效益为3000 万元，年均生态效益21000 万元，经济内部收益率 8.21%，经济净现值 4078 万元。
该工程的实施，可使滹沱河有效防御洪水、减少自然灾害损失， 保护广大人民群众生命财产安全，对保持经济建设稳步发展，改善生态环境、提升周边生居民活质量等方面都将发挥积极作用，具有良好的社会经济和生态效益。
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1.15 工程特性表
表 1-2 工程特性表 序号及名称 单位
数量 备注 一、水文 1.流域面积 km² 24960 全流域 2.工程段设计洪水标准 100 年一遇 m³/s
14050
50 年一遇 m³/s
4200
10 年一遇 m³/s
1100
5 年一遇 m³/s
470
3.周汉河 设计洪水 5 年一遇 m³/s
34
3.施工导流标准（10 年一遇）
m³/s
12.6
二、工程规模 1.河道治理长度 km 13
2.设计洪水标准 河道整体
50 年一遇
主槽
10 年一遇
减渗防冲
10 年一遇
三、主槽水生态修复工程 1.水系建设面积
公顷
1038.4 主槽边线以内 2.水面面积
公顷
308.6
3.绿地面积
公顷
729.8 含沙洲 10 座，面积 101.5 公顷 4.蓄水建筑物
座
3
5.减渗设计 复合土工膜 万 m 2
61.3
膨润土防水毯 万㎡
286.1
四、经济指标 1.工程总投资 万元
191309.29
2.水利工程 万元
150359.59
3.水保工程 万元
612.7
4.环保工程 万元
492
5.移民征迁 万元
39845
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2 水文
2.1 流域概况
滹沱河发源于山西省繁峙县，流经代县、原平和忻定盆地之后穿 太行峡谷，在盂县活川口下游进入我省平山县，经岗南、黄壁庄两座 大型水库，在石家庄市区北穿京广铁路，向东经正定、某某、无极、 深泽入衡水市，流域总面积 24960km 2 ，其中山区面积 23677 km 2 ，平 原面积
1283
km 2 ，干流总长
588
km ，其中岗南水库至黄壁庄水库
28km ， 黄壁庄水库以下至出市界 109km，河道宽度 700～7000m，纵坡北中山以上 1/850～1/2300，北中山以下 1/2800。
滹沱河流域地形分盆地、山丘、丘陵、平原四种类型，最高峰五台山海拔 3058m，东冶以上为忻定盆地，河床宽浅、坡度平缓，两岸黄土砂砾沉积很厚，为滹沱河泥沙主要来源。东冶至王母属山区地形， 从石窑子开始河道穿过滹沱河山峡，两山对峙，河宽约百米，坡陡流急，至某某省境内河床逐渐开阔，坡度变缓。王母至黄壁庄属浅山丘陵地形，两岸黄土分布较广，河床坡度平缓。黄壁庄以下进入华北平原，河道宽浅，于正定县城附近穿京广铁路，于饶阳县城进入献县泛区，至臧桥与滏阳河汇合为子牙河，至天津经海河入渤海。1966 年开挖子牙新河后，滹沱河在献县枢纽处与滏阳新河汇流进入子牙新河至歧口入渤海。
滹沱河属游荡性多沙河流，出山口之后，由于泥沙沉积，河床淤积，主流极不稳定。历史上曾南侵宁晋，北扰清南，东串黑龙港，现有众多故道遗迹，明代以来，滹沱河河道变迁多始自某某。
滹沱河黄壁庄以下，河槽呈宽浅式、坡度平缓，行洪时河槽无定， 枯水时水流散乱。现状河槽为 1939 年洪水后形成，1958 年开工兴建
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岗南、黄壁庄两座大型水库，其后相继建成我省石板、下观、张河湾和山西省郭庄、唐家湾等 11 座中型水库，滹沱河山区洪水得到有效控制。滹沱河黄壁庄水库以下河道划定治导线宽 1600m，经过历次防洪整治，主河槽位置基本稳定。
岗南水库位于某某省平山县岗南镇附近的滹沱河干流上，距省会石家庄 58km，控制流域面积 15900km 2 ，总库容 17.04 亿 m 3 ，是一座以防洪、供水、灌溉为主，结合发电的大（Ⅰ）型水利枢纽工程。
黄壁庄水库位于某某省鹿泉市黄壁庄村附近的滹沱河干流上，控制流域面积 23400km 2 ，总库容 12.1 亿 m 3 ，是一座以防洪、供水、灌溉为主，结合发电的大（Ⅰ）型水利枢纽工程。
2.2 气候特征
滹沱河流域属暖温带半干旱大陆性季风气候区，夏季炎热多雨， 多偏南风；冬季寒冷干燥，多偏北风。多年平均降水量 600mm 左右。降水量年内变化很大，大部分集中在 6～9 月，其降水量占全年降水量的 75%，降水量年际变化亦较大。例如，狮子坪 1956 年降水量 1390.1mm，1972 年仅为 264.0mm，不及 1956 年降水量的 1/5。流域平均降水量在地区分布上相差较大，除五台山降水量最大外，其余地区以狮子坪为中心，向东、向西逐渐减小。
据石家庄气象站资料统计，多年平均降水量 526mm 左右，年平均气温 13.0℃，最高气温发生在 7 月份，多年平均 26.6℃；最低气温发生在 1 月份，多年平均-2.7℃；极端最高气温 42.7℃，极端最低气温-19.8℃。多年平均风速 1.8m/s，最大风速 16m/s，风向 NW。多年平均水面蒸发量 1568mm（20cm 口径蒸发皿）。平均无霜冻期 199d， 霜冻一般始于 10 月 27 日，终于次年 4 月 11 日，最大冻土深 56cm，
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稳定冻结初日最早为 11 月 22 日，开始解冻日期最晚为 3 月 10 日。
2.3 设计洪水
岗南、黄壁庄水库以下滹沱河设计洪水在 2008 年《子牙河系防洪规划》以及历次的滹沱河防洪综合整治工程中均曾进行了大量的分析工作。在某某省水利水电勘测设计研究院和石家庄市水利水电勘测设计研究院 2012 年 10 月编制完成的《滹沱河防洪综合整治工程（黄壁庄水库至某某东界段）修改初步设计报告》中，对滹沱河自黄壁庄水库至北中山河段分段设计洪水进行了细致的分析复核，结果与我院编制的 2008 年《子牙河系防洪规划》报告基本一致，且成果已经某某省水利厅批复通过，直接采用该成果。
治理工程段位于铁路桥至北中山区间，治理工程段不同标准设计洪水成果见表 2-1。
表 2-1 滹沱河工程治理段设计洪水成果
洪水标准 100 年 50 年 10 年 5 年 3 年 设计洪水 （m 3 /s）
14050 4200 1100 470 440
2.4 泥沙
岗南、黄壁庄水库建成后，除 1963、1996 年等大水年份外，一般不再向下游河道泄水，因此不能组成泥沙系列进行统计分析。
以黄壁庄水库至东三环区间面积 854km 2
分析（含周汉河流域面积），该区域位于侵蚀模数Ⅳ区和Ⅶ区，两区域面积各占
1/2
左右，Ⅳ区悬移质平均输沙模数为
1000 ～ 2000t/km 2 ，Ⅶ区悬移质平均输沙模数为 100～200t/km 2 ，该区域侵蚀模数均按 1000t/km 2
计算，年平均悬移质输沙量 85.4 万 t。
黄壁庄水库一般年份不泄洪，也没有输沙量。距今较近的“96.8”
14
和“7.19”洪水，黄壁庄水库下泄，输沙量很少，基本可忽略不计。
黄壁庄水库至工程位置区间，年平均输沙量 85.4 万 t，推移质输 沙量按悬移质输沙量的 20%计算，推移质年平均输沙量为 17.1 万 t， 黄壁庄水库至工程位置区间年平均总输沙量为 102.5 万 t。
2.5 施工洪水
2.5.1 施工期及计算标准 根据施工组织设计，施工期为 10 月 1 日至次年 5 月 31 日，计算 标准为 10 年一遇。
2.5.2 施工期洪水计算 一般年份岗南、黄壁庄水库在非主汛期不会向河道泄洪，即使有少量弃水也可通过石津干渠向下游输水。
由于北中山水文站位于工程段下游，工程段至北中山水文站之间无支流汇入，工程位置施工期设计洪峰流量直接取北中山水文站成果。由于黄壁庄水库大坝下至工程位置区间现状河道存在较多沙坑且滹沱河为沙质河床具有强渗透性，施工期洪水经河道存蓄、渗漏减小，洪峰流量削减较多，且近 20 年除大洪水年份，河道施工期洪水流量很小， 因此上述计算数据在施工组织中按 70%考虑，10 年一遇施工期洪水为 12.6m³/s。
15
3 工程地质
结合可研阶段勘察成果，初步设计阶段勘察共完成钻孔 44 个，总进尺 832m。通过勘察，查明了主槽、建筑物及道路的工程地质和水文地质条件，对工程区主要的工程地质问题进行了分析与评价，为工程设计提供了物理力学等参数，达到了预期目的。
3.1 区域地质概况
3.1.1 地形地貌 滹沱河流域地形黄壁庄以下进入华北平原，河道宽浅，现代河床总体走向 SEE ，本治理段中有
3
处弯道，分别位于桩号
46+500 、 56+000 、
59+000 处。河床一般宽度 600～700m，其中桩号 42+500、54+200、 59+400 处宽度较窄，约 460m。河床高程由 61m 左右向东逐渐降低至整治段终点的 40m 左右。河床砂土裸露。
大部分河道河床边坡为采砂坑边坡，边坡比较陡，砂土裸露。
河段内河床受人为影响大，河谷地貌已经不明显，河床内分布大 量道路、房屋及采砂坑，大的采砂坑长度有数百米，采砂坑大致分布情况如下：
桩号 41+000～42+500 为人工取砂坑，且比较严重。某某段桩号 43+000～55+800 人工取土、取砂程度严重，河床坑洼不平。
局部河道已成为耕地，河道中心外侧少量取土坑已成为垃圾填埋场，穿越河道道路两侧多为垃圾、建筑弃渣。
3.1.2 地层岩性 在勘探深度范围揭露的地层主要有：第四系上更新统冲洪积（ Q 3 alp ）
粘土、壤土、细砂、粗砂，第四系全新统下段冲洪积（Q 4 1alp ）粘土、
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4 4 4 壤土、中砂，第四系全新统中段冲洪积（Q 2alp ）壤土、粉细砂、中砂， 第四系全新统上段冲洪积（Q 3alp ）细砂、中砂，人工填土层(Q s )等。
3.1.3 地质构造与地震 根据《中国地震参数区划图》 GB18306-2015 ，Ⅱ类场地基本地震 动峰值加速度为 0.10g，相应地震烈度为Ⅶ度。
场区覆盖层厚度超过
50m ， 20m
以上地层估算等效剪切波速
150 ～ 250m/s，对应场地类别Ⅲ类。
3.1.4 水文地质条件 滹沱河流域地处半湿润半干旱地区，属暖温带和温带大陆性季风气候，四季分明。全年冬夏季较长，春秋季较短。年平均气温约在 11.8℃～12.9℃之间，7 月份温度最高，月平均气温为 26℃以上，1 月份最低，月平均气温为-4℃。流域多年平均降雨量多在 400～600mm 之间，降雨量年内、年际变化悬殊，年降雨量的 70%～80%集中于汛期甚至是主汛期几场大暴雨，降水的年际变化更为明显，丰水年与枯水年降水量相差悬殊。
滹沱河由于上游建有岗南、黄壁庄水库大型蓄水工程，现已成为季节性河流，一般在汛期有洪水通过。近几年，由于连续干旱，汛期也少有洪水下泄。但现状局部河段存在河两岸排泄污水现象，水面散发着刺鼻的气味。
本段滹沱河河道内无径流，局部存在污水坑。扬水泵站钻孔揭露地下水位 36.99～37.30m。
3.1.5 物理地质现象 河道人工取土、砂坑鳞次栉比，深浅不一，部分砂坑深度大于 10m， 部分河道存在轻微堵塞，部分河堤见有毁坏现象。部分河道岸坡表层
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堆积有垃圾和建筑弃渣，人类工程活动较为频繁，侵占河道。
标准冻土深小于 60cm，稳定冻结初日最早为 11 月 22 日，开始解 冻日期最晚为 3 月 10 日。
3.2 主槽工程地质条件及评价
3.2.1 工程地质条件 （1）地形地貌 河床宽度 600～700m。两岸地面高程 50～63m；河床高程由 61m 左右向东逐渐降低至整治段终点的 40m 左右。河床砂土裸露。
大部分河道河床边坡为采砂坑边坡，边坡比较陡，砂土裸露。
桩号 41+000～42+500、43+000～55+800 分布大量采砂坑，最低 处高程约 45m，坑深近 10m。
（2）地层岩性 在勘探深度范围内自上而下揭露的主要地层有：人工填土层(Q s )， 第四系全新统上段冲洪积（Q 4 3alp ）细砂、中砂，第四系全新统中段冲洪积（Q 4 2alp ）细砂、中砂等。
（3）水文地质条件 本段滹沱河河道内无径流，局部存在污水坑。在钻孔深度范围内均未揭露地下水。
（4）土层物理力学性质 各土层物理力学试验成果按照工程地质单元进行了统计，分层对休止角试验成果进行统计，砂土休止角试验成果统计成果见表 3.2-1。各土层物理力学参数建议值见表 3.2-2。
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表 3.2-1 砂土休止角试验成果统计表
工程地质单元及地层时 代
岩性
统计项目
休止角φ (。) 水上
休止角φ (。) 水下 工程地质单元及地层时 代
岩性
统计项目
休止角φ (。) 水上
休止角 φ(。) 水下
Ⅱ， Q 4 3alp
细砂 最小值 31.8 26.2
Ⅱ， Q 4 3alp
中砂 最小值 31.8 30.1 最大值 33.4 30.7 最大值 33.4 31.2 统计个数 4 4 统计个数 3 3 平均值 32.8 28.1 平均值 32.6 30.8 标准差
标准差
变异系数
变异系数
小值平均值 32.2 26.4 小值平均值 32.2 30.1 大值平均值
大值平均值
建议值 31 27 建议值 32.2 28
表 3.2-2 主槽土层物理力学性质指标建议值表
地层时代及工程地质单 元
岩性
含水率ω （％）
干密度 ρ d （g/cm3 ）
孔隙比e
渗透系数 K (cm/s) 休止角（°）
压缩模量 Es (MPa)
内摩擦角 φ (°)
承载力 f k (kPa)
水上
水下 Ⅱ， 3alp Q 4 细砂 4.9 1.4 0.92 7.4E-03 31 27 6.9 24 110 中砂 5 1.4 0.9 1E-02 32.2 27.9 7 26 120 Ⅲ， 2alp Q 4 细砂 8 1.41 0.88 7.4E-03 31 27 6.9 24 120 中砂 8 1.41 0.88 1E-02 32 28 7 26 130 3.2.2 工程地质评价
场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为 0.10g，相应地震烈度为Ⅶ 度。
河道内以细砂、中砂为主，砂土结构松散～稍密。局部地表为杂
填土。
大部分河道河床边坡为采砂坑边坡，边坡比较陡，砂土裸露。砂土呈松散状态，边坡稳定性差，建议坡比 1∶3.0，砂土抗冲刷能力差， 建议加强防护。
河床表层砂土裸露，河道多为采砂坑，砂坑边界凹凸不整，深浅不一；采砂弃料随意堆放，侵占河道断面，形成河障，影响河道行洪，
19
甚至诱发河道主流变迁，建议采取平整措施。
局部河床垃圾、建筑弃渣倾倒严重，对环境影响大，建议采取治理措施。
勘探期间河槽内无径流，局部存在污水坑。在勘探深度范围内未见地下水。
3.3 建筑物工程地质条件及评价
3.3.1 Ⅰ号溢流堰工程地质条件及评价 场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为
0.10g ，相应地震烈度为Ⅶ度。场区覆盖层厚度超过
50m ， 20m
以上地层估算等效剪切波速
150 ～ 250m/s，对应场地类别Ⅲ类。
溢流堰主要持力层为Ⅱ单元中细砂层，该层呈中密状态，具中等～ 强透水性。建议建筑物基础与细砂间摩擦系数 0.4。中细砂层堰底以下厚度 2.0～4.0m，其下无软弱层。中细砂层抗冲性差，建议将建筑物基础埋置于冲刷深度以下。
地基土中埋深 3.0～5.0mⅡ单元中细砂层局部液化，综合判定场地液化等级轻微，建议考虑液化影响。
堰底高程以下存在Ⅱ单元细砂层，其下为Ⅲ单元中砂层，该两层具中等～强透水性，总厚度超过 6.0m，该透水层沿河道上下游分布连续，易造成溢流堰渗漏，建议采取减渗措施。溢流堰挡水后，地基浅层中细砂层可能发生渗透变形破坏，细砂渗透破坏型式为流土型，建议允许水力比降值为细砂 0.25。
左坝头附近分布有Ⅰ单元杂填土，堰底以下厚度 1～5m，杂填土成分混杂，结构疏松，作为建筑物基础持力层易造成溢流堰不均匀沉降，建议对该层采取挖除换填处理。
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右坝头岩性为Ⅱ单元中细砂层，该层具中等～强透水性，易造成 绕坝渗漏，建议采取减渗措施。中细砂层抗冲性差，建议加强防护。
勘察期间河道干涸，考虑到滹沱河为行洪河道，建议施工期采取
施工导流措施，防止河道行洪影响施工安全。钻孔揭露地下水位 44.67～47.13m，地下水位低于溢流堰基础底高程，对施工影响不大。环境水对混凝土结构无腐蚀，对混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对 钢结构具弱腐蚀性。土对混凝土结构具微腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀，对钢结构具微腐蚀性。
基坑开挖深度 7.0m，基坑临时边坡主要由砂土组成，稳定性差， 建议临时边坡坡比 1∶2.0。
3.3.2Ⅱ号溢流堰工程地质条件及评价 场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为
0.10g ，相应地震烈度为Ⅶ度。场区覆盖层厚度超过
50m ， 20m
以上地层估算等效剪切波速
150 ～ 250m/s，对应场地类别Ⅲ类。
溢流堰主要持力层为Ⅱ单元中细砂层，该层呈中密状态，具中等～ 强透水性。建议建筑物基础与细砂间摩擦系数 0.4。细砂层堰底以下厚度 2.0～4.0m，其下无软弱层。细砂层抗冲性差，建议将建筑物基础埋置于冲刷深度以下。
深度 0.2～5.5m 范围Ⅱ单元中细砂为液化层，综合分析结果场地液化等级为中等。
堰底高程以下存在Ⅱ单元中细砂层，其下为Ⅲ单元中砂层，该两层具中等～强透水性，总厚度超过 9.0m，该透水层在河床中分布连续， 易造成溢流堰渗漏，建议采取减渗措施。溢流堰挡水后，地基中细砂层可能发生渗透变形破坏，中细砂渗透破坏型式为流土型，建议允许水力比降值为中细砂 0.25。
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左坝头岸坡由Ⅲ单元中细砂组成，该层具中等透水性。易造成绕坝渗漏，建议采取减渗措施。粉砂层抗冲性差，建议加强防护。
右坝头心滩岸坡岩性为Ⅲ单元中细砂，该层具中等透水性。易造 成绕坝渗漏，建议采取减渗措施。中细砂抗冲性差，建议加强防护。
勘察期间河道干涸，考虑到滹沱河为行洪河道，建议施工期采取
施工导流措施，防止河道行洪影响施工安全。钻孔揭露地下水位 40.66～46.11m，地下水位低于溢流堰基础底高程，对施工影响不大。环境水对混凝土结构无腐蚀，对混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对 钢结构具弱腐蚀性。土对混凝土结构具微腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀，对钢结构具微腐蚀性。
基坑最大挖深约 7.0m，基坑临时边坡主要由砂土组成，稳定性差， 建议临时边坡坡比 1∶2.0。
3.3.3Ⅲ号溢流堰工程地质条件及评价 场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为
0.10g ，相应地震烈度为Ⅶ度。场区覆盖层厚度超过
50m ， 20m
以上地层估算等效剪切波速
150 ～ 250m/s，对应场地类别Ⅲ类。
溢流堰主要持力层为Ⅱ单元中细砂层，该层呈松散～稍密状态， 具中等～强透水性。建议建筑物基础与细砂间摩擦系数 0.4。中细砂层堰底以下厚度 3.6～5.0m，其下无软弱层。中细砂层抗冲性差，建议将建筑物基础埋置于冲刷深度以下。
建筑物轴线左坝头附近及主槽右侧有采砂坑，采砂坑回填土，有砂土及垃圾，回填土结构疏松，作为建筑物持力层，易造成建筑物产生不均匀沉降，建议采取换填措施。
深度 0.3～7.0m 范围Ⅱ单元细砂为液化层，液化等级中等，场地液化等级为中等。建议采取抗液化措施。
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溢流堰上游河床岩性为Ⅱ单元中细砂层，堰底高程以下存在Ⅱ单元细砂层，其下为Ⅲ单元中砂层，该两层具中等～强透水性，总厚度超过 6.0m，易造成溢流堰渗漏，建议采取减渗措施。溢流堰挡水后， 地基细砂层可能发生渗透变形破坏，细砂渗透破坏型式为流土型，建议允许水力比降值为细砂 0.25。
两坝头至两岸坡之间的现状地面高程均低于堰顶，填土基础持力层为Ⅱ单元细砂层，该层呈松散状态，具中等透水性。易造成绕坝渗漏，建议采取减渗措施。
勘探期间主槽有来自左岸的污水，受污水影响主槽附近地下水位47.22～47.84m，接近地表，主槽至左岸地下水位 43.09～44.62m，较高。主槽至右岸地下水位 35.36～42.11m，呈下降趋势。建议采取施工导流及基坑排水措施。
地下水及地表水对混凝土结构无腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀，对钢结构具弱腐蚀性。建议采取防腐措施。
土对混凝土结构具弱腐蚀型，对混凝土中钢筋具微腐蚀，对钢结构具微腐蚀。建议采取防腐措施。
3.4 结论及建议
（1）场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为 0.10g，相应地震烈度均为Ⅶ度。
（2）在勘探深度范围揭露的地层主要有：第四系上更新统冲洪积 （Q 3 alp ）粘土、壤土、细砂、中砂，第四系全新统下段冲洪积（Q 4 1alp ）
粘土、壤土、中砂，第四系全新统中段冲洪积（Q 4 2alp ）壤土、中细砂、中砂，第四系全新统上段冲洪积（Q 4 3alp ）细砂、中砂，人工填土层(Q 4 s ) 等。
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（ 3 ）大部分河道河床边坡为采砂坑边坡，边坡比较陡，砂土裸露。砂土呈松散状态，边坡稳定性差，抗冲刷能力差，建议加强防护。
（ 4 ）部分河段采砂取土严重，砂坑边界凹凸不整，深浅高度不一， 弃渣侵占河道断面，形成河障，影响河道行洪，甚至诱发河道主流变迁，建议采取平整措施。部分河段为垃圾覆盖，对环境影响大，建议采取治理措施。
（5）某某主城区北侧左岸主槽扩挖段岸坡岩性为中砂、粉细砂， 稳定性差，砂土抗冲刷能力差，建议采取防护措施。
（6）各溢流堰基础持力层以Ⅱ、Ⅲ单元砂土为主。Ⅰ、Ⅲ号溢流堰基础局部分布有填土，填土结构疏松，建议换填处理。砂土抗冲性差，建议基础埋置于冲刷深度以下，并加强岸坡防护措施。Ⅱ、Ⅲ单元砂土层具中等～强透水性，溢流堰渗漏较严重，建议采取减渗措施。
（7）Ⅱ、Ⅲ溢流堰场地液化等级中等。建议采取抗液化措施。泵站及其它溢流堰场地液化等级轻微，建议考虑液化影响。
（8）Ⅲ号溢流堰附近有地表水，局部地下水位高于基础底面，需采取导流及基坑排水措施，其它建筑物虽然没有地表水，但场地位于行洪河道，建议采取导流措施。
（9）溢流堰基坑临时边坡多由砂土组成，边坡稳定性差，建议临时边坡坡比 1∶2.0。泵站基坑挖深约 12m，基坑临时边坡主要由Ⅲ单元中砂组成，该层属于稍密状态，基坑临时边坡稳定性差，建议采取支护措施。
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4 工程任务和规模
4.1 基本情况
4.1.1 自然地理 本次工程位于滹沱河黄壁庄水库以下石家庄市境内，工程段河道长度约 23.3km，涉及长安区、某某区和无极县。项目区处于太行山东麓某某平原中南部，属太行山洪积冲积山前倾斜平原。地势西北高东南低， 以 1/1500～1/2000 的坡降逐渐倾斜，形成典型的山前倾斜平原地貌。气候属暖温带半湿润大陆性季风气候。由于地处平原，地势、地貌对气候影响不大，气候因素分布比较均匀，表现为冬冷夏热的气候特点。四季分明，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季气温凉爽，冬季寒冷雨雪稀少。
工程区域内交通路网纵横交错，石黄高速、G307 国道和正无路（S302）
顺河而下，太行大街、机场路（ S204 ）、京港澳高速和金五公路等多条 道路横跨滹沱河。
4.1.2 社会经济 项目区涉及沿岸长安区及某某区。区域内自然资源丰富，近年各地区经济发展迅猛。长安区位于石家庄市区东北部，十二五期间，区内经济总量大幅提升，五年来，地区生产总值由 194.3 亿元增至 431.8 亿元， 年均增长 8.1%；某某区位于省会石家庄东部，于 2014 年设区，十二五以来，地区生产总值年均增长 9.8%，2016 年突破 600 亿元大关。
4.1.3 相关规划及实施情况 4.1.3.1
《子牙河系防洪规划》 2008 年，某某院批复的《海河流域防洪规划》的子规划之一《子牙
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河系防洪规划》，确定滹沱河主槽行洪标准由 5 年一遇（黄壁庄水库控泄400m³/s ）提高到
10
年一遇（黄壁庄水库控泄
800m³/s ）。同时指出，通过岗、黄水库调度运用，京广铁路桥以下段滹沱河主槽行洪标准（即滩地防洪标准）大部分已达到 10 年一遇。...
