第一章 工程概况
1.1工程概况
乌溪江下游段为衢州市的“第二门户”，是衢州市烂柯山、九龙湖、仙霞湖、药王山等主要旅游景点的必经之路，地理位置非常重要。同时，乌溪江下游段沿岸自上而下分布着我国大型化工基地－巨化集团及市经济开发区等，是衢州城区主要的工业基地。而下游河道堤防建设滞后，部分建筑物严重侵占河道，部分河道内弃渣堆积淤积严重，上游枢纽泄洪时防洪形势严峻。因此为保障人民群众生命财产的安全为根本，同时，为打造衢州宜居城市，实施衢州市“加快推进新型城市化，建设经济发达、环境优美、富有魅力、幸福和谐的四省边际中心城市”的战略，加强市区三江两岸环线建设，迫切需要对乌溪江下游段河道进行综合治理。
衢州市乌溪江下游河道综合治理工程一期（张公祠段）通过加高加固、新建堤防、河道疏浚、河道清障等工程措施，使保护区防洪能力均达到20年一遇标准。
本工程主要规模：张公祠堤、张公祠堰、溪东堰、疏浚。
张公祠堤：自响春底村尾山体处开始，沿乌溪江左岸而下，至崇文大桥处，堤长2.31km，其中加固堤防1.91 km、新建堤防0.4 km。防洪堤防洪标准为20年一遇。
河道疏浚主要为石室老大桥河段：自响春底村尾开始，经石室老大桥，至柯山电站尾水出口处，疏浚长度1.4km；
张公祠堰：在深潭下游处修筑张公祠拦水堰，堰高1.0m左右，正常水位抬升至74.0m，即堰顶高程74.0m；
溪东堰：石室下游修建溪东拦水堰，堰高1.1m，固定堰顶高程72.2m。 工程河道治理长度2.31 km。
1.2工程水文
1．流域概况：乌溪江发源于福建省蒲城县大福罗，自南向北流经王村口、独山、小逆口、湖南、黄坛口至衢州城东5km樟树潭汇入衢江，河流全长155.9km，集水面积2577.3km2。乌溪江上建有湖南镇水库和黄坛口水库，乌溪江黄坛口水库坝址以下至河口区间有五条较大支流汇入，在黄坛口水库坝址下游纳黄坛源，石室大桥下游纳济源溪，
姜家附近纳泉水溪，在铁路桥附近纳乌龙沟，乌溪桥村下游左岸有白沙溪汇入。
乌溪江干流衢州段已五级开发，分别为湖南镇电站、黄坛口电站、乌引柯达电站、乌引柯山电站、闹桥电站，主要特征参数见表1.1。
表1.1 电站主要特征参数 电站名称 湖南镇 黄坛口 柯达 柯山 闹桥 正常蓄水位（m） 230 115 82.6 82.6 71.5 正常尾位 (m) / / 75.25 71.8 / 装机 （万kw） 8.2 8.2 0.375 0.72 0.5 最大引水流量（m3/s） 340 340 75 90 80 年利用小时(h) 1952 2134 1944 2650 / 备注：表格中柯山电站装机指柯山电站0.64万kw和柯峰电站0.08万kw的总装机；引水流量为柯山电站80 m3/s和柯峰电站10 m3/s的总和。 2．气象：据衢州站实测资料统计，多年平均气温17.3℃，极端最高气温40.9℃(2003年7月31日)，极端最低气温-10.4℃(1970年1月16日)；多年平均水汽压17.4hPa，相对湿度79%；多年平均降水量1694mm，多年平均蒸发量938.8mm；多年平均风速2.7m/s，最大风速19.0m/s，相应风向为W。本流域属于亚热带季风气候区，冬夏季风交替明显，气温适中，四季分明，日照充足，雨量丰沛。大洪水的主要成因为梅雨，其次为台风雨。
3．洪水：根据乌溪江流域特性，设定洪水分区3个，分别是湖南镇水库、黄坛口水库、湖南镇-黄坛口区间、黄坛口-乌溪江口区间。
各分区洪水的地区组成采用同频率法，设定湖南镇坝址、黄坛口坝址、乌溪江口发生相应洪水，湖南镇-黄坛口区间、黄坛口-乌溪江口区间根据拟定的洪水地区组成，以支流发生相应洪水洪峰叠加黄坛口最大下泄流量计算乌溪江黄坛源、济源溪、泉水溪、乌垄溪、白沙溪汇人后各断面洪峰流量。见表1.2。
表1.2 黄坛口-乌溪江口区间各断面洪峰流量计算成果表
频率 （%） 2 5 10 黄坛口 下泄 2830 2680 2000 黄坛源 汇入口 3380 3120 2360 济源溪汇入口 3590 3300 2500 泉水溪汇入口 3700 3390 2570 乌垄溪汇入口 3770 3440 2620 白沙溪汇入口 3830 3490 2660 乌溪江口 3830 3490 2660
4．施工期洪水：黄坛口电站枯水期顶峰发电为主，顶峰发电和下游区间枯水期洪水叠加的几率很小，所以乌溪江施工期洪水取顶峰发电流量和区间施工期洪水两者大值。本次设计取黄坛口电站顶峰发电流量370m3/s作为施工期洪水。
1.3工程地质
1、区域地质
防洪堤和堰址为构造剥蚀河谷堆积地貌，由侵蚀冲积而成。其中防洪堤为堆积阶地地貌，地势起伏不大，较平缓。堰址为冲洪积河谷地貌，河床坡降为3～5‰，常有基岩出露。河漫滩有砂卵石覆盖，覆盖层厚度较小，地势起伏不大。河谷为“U”字形峡谷，西部地势陡峻，东北部地势平缓。河谷地势由西向东逐渐展开，河床较低洼、河流两岸为冲洪积堆积区。基岩主要为白垩系上统衢江群下段中戴组（K2z）的砂砾岩、粉砂岩。
区域内地质构造较稳定，根据《中国地震动参数区划图（2001版）》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度<Ⅵ度。
区内水文地质条件较简单，地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。河水与地下水互相补给。地下水为重碳酸钙镁型水，对砼无腐蚀性，对钢材具有弱腐蚀性。
2、工程区地质条件
工程区地层岩性新到老依次为①杂填土和素填土（mlQ）、②砾石层（al-plQ4）和③白垩系上统衢江群下段中戴组（K2z）紫红色砂砾岩。
①杂填土（mlQ）：主要分布在老堤段（桩号Z0+100m～Z0+570m），表层为0.1～0.2m厚的紫红色砂砾岩碎屑堆积物，以下为人工回填的工业废渣，主要成分为粉煤灰，夹少量砾石，局部为砂砾石与粉煤灰呈互层形式；老堤段（桩号Z0+570m～Z1+005）上部为1.0m厚电石渣回填，1.0m以下基本为松散～稍密的砂砾石回填而成。
①素填土（mlQ）：老堤段（桩号Z0+000m～Z0+100m、Z1+005m～Z2+292m）为堆积的砂砾石，主要为中粗砂、砾石及粘性土，局部上部为薄层耕植土层。整体结构较均匀，密实度为稍密～中密，压缩性中低，其厚度约为3～6m。
②砾石层（al-plQ4）：灰黄色砾石、中粗砂组成，泥砂质半胶结，含砾石为主,结构中密，饱水，钻进时孔壁易坍塌，砾石分选性差，大小颗粒相差比较大，磨圆度一般，部分棱角突出，级配较好，砾石成分复杂，主要为火山岩碎块，石英岩、流纹岩、花岗岩、晶玻屑凝灰岩等组成。重力触探试验N=7-12击/10cm。天然地基承载力特征值fak=240kpa，厚度0.5～1.0m不等，其它物理力学特性见表3-1。
③白垩系上统衢江群下段中戴组（K2z）紫红色砂砾岩：为棕红色砂砾岩、粉砂岩、夹泥岩，厚层状，块状构造，层理清晰，节理发育，泥砂质胶结，粉砂岩，泥岩易风化，砂砾岩坚硬，不易风化，易成丹霞地貌，岩石成分主要石英颗粒、长石、铁、镁质等，强风化层厚1m，岩层产状334°∠10-20°。
③-1强风化砂砾岩：承载力标准值fak= 350KPa。 ③-2弱风化砂砾岩：承载力标准值fak= 3600KPa。
3、天然建筑材料
本工程所用的天然建筑材料主要是块石、粘土料、砂和砂卵石。 以上材料均从市场购买。
4 、结论和建议
（1）工程区地处掦子准地台与华南隆处褶皱带接触地段中皖南浙西古拗陷与华夏褶皱之间，金衢盆地的南部边缘，遂昌-阵蔡隆起地段，横跨江（山）-绍兴深大断裂带。但第四系以来，构造活动微弱，区域构造稳定，对防洪堤和堰坝影响不大，根据国家地震局2001《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）工程区域地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度，属于稳定性较好地段，本区对工程建筑物可不考虑抗震设防；
（2）堰区内属冲洪河谷地貌，左岸为冲击剥蚀区，为低丘地貌，右岸为冲洪、堆积区，为冲洪积平原地貌。堰区内未发现有滑坡、泥石流及地面塌陷等不良工程地质现象。堰区内无重要矿产资源和古文化遗址淹没。河谷为中老年期，河道曲折，平缓，为“U”型谷。堰基持力层应放在中风化砂砾岩或中风化火山岩中，堤基埋置深度应满足规范要求。为了防止堤基受河水冲刷影响，建议采用钢砼护基；
（3）防洪堤段范围总体工程地质条件较好，地层分布均匀，地基稳定，但本场地张公祠段防洪堤Z0+100m～Z1+005m为老堤，其老堤原填筑的工业废料为粉煤灰及电石渣，其压实性较低，均匀性较差，为了防止堤身塌陷或沉降，建议采用开挖换填压实。
为了防渗和防冲，堤基础持力层建议选择强风化砂砾岩和强风化火山岩上，且堤基埋置深度应按规定执行，并采用砌筑块石进行护堤。填方砂卵石层开挖边坡度为1：1.25,基岩为1：0.5；
（4）根据区域水文地质分析资料和实际经验，地表溪水和卵石中地下水为HCO3-Ca型水，矿化度＜0.3g/l，PH值6.8，为偏弱碱性水，为一级饮用标准，水未受到污染，水中游离CO2和侵蚀性CO2 均对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；
（5）作为砼骨料的砂石料可到花园上叶村或廿里镇里珠村砂石场购买，运距2～14km；填筑堤身用的砾卵石料，部分可从疏浚的河床中取用，不足部分可到后溪镇前林村采石场或万青采石场购买，运距约15km；围堰用的粘土料可从距离场地较近的石室乡砖瓦场购买，运距大约为2km；块石料可从距离场地10km的坑口乡火山岩地区开采的流纹岩、凝灰岩，也可从后溪镇材石料厂购买,储量及质量能满足工程所需；
（6）基坑开挖后，须经勘察人员协同设计人员验槽后方可浇筑基础。
1.4施工条件
1、对外交通
衢州市乌溪江下游河道综合治理工程一期（张公祠段段）工程区沿江两岸分布，交通便利，所以各种施工机械和筑堤材料均可直达施工现场，只需在场内开少许的施工道路。整个工程对外交通条件较好，可满足施工要求。
2、工程布置特点
本工程主要建筑物为防洪堤、拦水堰等，防洪堤条状布置，工程战线长。防洪堤沿乌溪江河岸布置，拦水堰布置在河道。
3 、自然条件
本工程所在区域气候特点是季风交替明显，四季分明，气温适中，雨量充沛，光照充足，冬季较长，春秋季较短。4～7月为梅雨季节，全年大部分降水集中在4-7月份，7月中旬以后往往晴热少雨。河水位丰枯相差达10m，4-7月份为丰水期, 较大的洪水都发生在此时期，不宜安排防洪堤基础开挖、围堰填筑等影响行洪安全项目的施工；8～12月为枯水期降水量明显减少，气温高，易发生干旱。因此，根据工程特性，本工程施工时间宜安排在当年的8月至次年3月，自然条件良好。