黑河干流甘州区石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告.doc

黑河干流中游
河道治理项目

甘肃省 张掖市
黑河干流甘州区石庙子至省道213线段河道治理工程
可行性研究报告
（报批稿）

甘肃省张掖市甘兰水利水电建筑设计院
二O一一年六月

16

职 责
批 准：李永中
核 定：陈敏俭 张兴锋
审 查：王立清 庹世华
项目负责：王立清 陈海龙
专 业 编 写 审 核
水 文： 杨连海 墨冬梅 陈建民
工程地质： 包 德 张 成
水 工： 王立清 陈海龙 陈 栋 张国斌
丁旭东 张 锐
施工组织： 周斌武 张小丽 王立清
投资估算： 周斌武 张小丽 王立清

目 录
1 综合说明 1
1.1 前言 1
1.2 水文 2
1.3 工程地质 3
1.4 工程任务和规模 5
1.5 工程总体布局及主要建筑物 7
1.6 工程管理 10
1.7 工程占压处理 10
1.8 施工组织设计 11
1.9 环境影响评价 14
1.10 水土保持 14
1.11 工程投资估算 15
1.12 经济评价 15
1.13 节能效果分析 16
1.14 结论及建议 16
2 水文 17
2.1流域概况 17
2.2 气象 19
2.3 径流 19
2.4 洪水 23
2.5 泥沙 32
2.6 水位流量关系和设计洪水位 32
2.7 冰情 39
3 工程地质 40
3.1序言 40
3.2 区域地质概况 40
3.3 堤基工程地质条件 42
3.4防洪堤工程地质问题分析与评价 55
3.5天然建筑材料 56
3.6结论与意见 57
4 工程任务及规模 69
4.1 区域社会经济 69
4.2 河道现状及存在的主要问题 70
4.3 工程建设的必要性 74
4.4 河道防洪规划概况 77
4.5 河道演变及河相分析 77
4.6 工程任务规模 81
5 工程总体布置及主要建筑物 84
5.1 设计标准 84
5.2 工程总体布置 85
5.3 主要建筑物设计 86
5.4 主要工程量 94
6 工程管理 95
6.1 工程建设期管理 95
6.2 工程运行期管理 95
6.3 工程招投标 96
7 征地移民 98
7.1 工程占压区基本概况 98
7.2 工程占压影响范围 98
7.3 实物指标 98
7.4 工程占压补偿投资标准及补偿投资估算 99
8 施工组织设计 100
8.1 施工条件 100
8.2 天然建筑材料 101
8.3 施工导流 102
8.4 主体工程施工 102
8.5 施工交通运输 103
8.6 施工工厂设施 103
8.7 施工总布置 104
8.8 施工总进度 104
9 环境影响评价 106
9.1 环境现状 106
9.2 工程分析 107
9.3 环境影响评价 107
9.4 环境保护措施 109
9.5 环境管理 110
9.6 环境保护投资估算 112
9.7 综合评价结论 112
10 水土保持 114
10.1 项目区水土流失及水土保持现状 114
10.2 防治责任范围 114
10.3 水土流失防治方案 115
10.4 水土保持投资估算 116
10.5 综合结论 116
10.6 建议 116
11 投资估算 117
11.1 工程概况 117
11.2 投资主要指标 117
11.3 编制依据 117
11.4 编制办法 117
11.5 工程投资估算结果 119
11.6 工程投资估算表 119
12 经济评价 126
12.1 主要评价依据、方法及参数 126
12.2 费用计算 127
12.3 效益分析 127
12.4 经济评价指标及分析 127
13 节能分析 131
13.1 项目的用能标准及节能设计规范 131
13.2 项目能源消耗种类和数量分析 132
13.3 项目所在地能源供应状况分析 132
13.4 节能效果分析 132
14 结论及建议 133
14.1 结论 133
14.2 建议 133

工程综合特性指标表
序 号
名 称
单 位
指 标
备 注
一
防洪堤工程

1
水位、流量指标

1.1
设计洪水位
m

见表2-12
1.2
洪水流量
m3/s
1900
50年一遇洪水
2
加培防洪堤

2.1
加培防洪堤长度
km
2.11
右岸桩号0+000～1+210和5+210～6+110
2.2
断面型式

砂砾石填筑，堤顶宽6.0m，临水侧边坡1:1.5，背水侧边坡1:1.25；临水侧自上至下采用现浇混凝土护坡，板厚20cm～30cm，基础埋深4.0m，基础厚30cm～40cm。
3
新建防洪堤

3.1
新建防洪堤长度
km
4.0
右岸桩号1+210～5+210
3.2
断面型式

砂砾石填筑，堤顶宽6.0m，临水侧边坡1:1.5，背水侧边坡1:1.25；临水侧自上至下采用现浇混凝土护坡，板厚20cm～30cm，基础埋深4.0m，基础厚30cm～40cm。
四
总工期
月
12

五
主要工程量

1
砂砾石开挖
万m3
13.77

2
砂砾石回填
万m3
12.10

3
堤身填筑
万m3
24.16

4
浆砌石及砼拆除
万m3
0.028

5
砼
万m3
2.422

六
总投资
万元
1831.36

1 综合说明
1.1 前言
黑河是我国西北地区第二大内陆河，发源于青藏高原北部的祁连山中段，流经青海、甘肃、内蒙古三省（区），干流全长951km，流域面积约11.6万km2。其中莺落峡以上为黑河上游，流域面积1.0万km2，河道长313km，是黑河流域的产流区。莺落峡至正义峡为黑河中游，流域面积2.56万km2，河道长206km，这里光热资源丰富，昼夜温差大，是甘肃省重要的灌溉农业区，也是黑河径流的主要利用区。正义峡以下为黑河下游，流域面积8.04万km2，河道长432km，是黑河流域的径流消失区，注入东、西居延海，是西北和华北重要的生态屏障。
甘州区位于河西走廊中部，黑河干流中游上段，地处东经100°6′～100°52′，北纬38°32′～39°24′之间，北邻内蒙古阿拉善右旗，东连山丹县，南依民乐县、肃南裕固族自治县，西接临泽县，全区东西长65km，南北宽98km，总面积4240km2。区内地势平坦，土壤肥沃，全区耕地面积162.19万亩，草地面积304万亩。区内地形东南高，西北低，海拔在1410～3100m之间，平均海拔1474m。总地势为南北高中间低，南（祁连山）北（合黎山）两山环抱，中部为冲洪积扇形成的张掖盆地。
甘州区是丝绸之路上的重镇，素有“金张掖”之称，辖18个乡（镇），5个街道办事处，1个经济开发区，245个行政村，2007个村民小组（即社），17个居民委员会。根据《张掖市2010年统计年鉴》，甘州区总人口51.63万人，其中农业人口32.55万人，城市人口19.08万人（不包括常住流动人口5.48万）。由于甘州区地属温带大陆性气候，加上地势平坦，土壤肥沃，水源丰富，日照充足，气候温和，形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区。区内盛产小麦、玉米、大米、红枣、苹果梨、苹果、发菜、黑瓜子、豆类及各种蔬菜，是全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一。农业的整体发展水平处于全国一熟制地区的先进行列。到2010年底，全区完成生产总值91.5亿元，实现工业增加值27亿元，农业增加值23.1亿元，全区大口径财政收入6.53亿元，城镇居民可支配收入达到10753元，农民人均纯收入达到5781元。
黑河流经甘州区的河段起于莺落峡止于甘州区大湾村，过境河道全长57km，河道比降4.0‰～8‰。该段河道有过渡型、游荡型、蜿蜒型等三种河型依次出现。按照河道上已建建筑物为节点，河道自上而下共有六段，依次为莺落峡至草滩庄枢纽段（11.25km）；草滩庄枢纽至石庙子段（4.65km）；石庙子至省道213线桥段（6.11km）；省道213线桥至国道312线桥段（11.97km）；国道312线桥至兰新铁路桥段（4.97km）；兰新铁路桥段至甘州区大湾村段（18.05km）。草滩庄枢纽以下河道的突出特点表现为河床宽浅不平整,滩槽不分高差小,汊沟交织串沟多,水流流速大，冲刷力强，河势不稳，洪水期过大的流量经常造成河岸坍塌，或漫决河堤成灾。对黑河沿岸甘州区小满、长安、新墩、乌江、靖安等5个乡镇7.8万人及张掖市城区内人民群众的生命安全造成了严重的威胁。
为保证黑河沿岸人民群众的生命财产安全，建国以来，自黑河石庙子起陆续修建了堤防总长9.66km。按照《黑河水资源开发利用保护规划》的要求，甘州区水务局委托设计单位完成了省道213线桥至国道312线桥段黑河河道治理项目的设计，该项目已经甘肃省发改委于2010年6月批复，现正在建设中。根据2011年1月25日，甘肃省水利厅下发的“关于江河主要支流及内陆河治理项目前期工作有关事项的通知”文件的要求，并结合张掖市黑河防洪工程规划，甘州区水务局计划对境内黑河未治理的河段进行治理。受甘州区水务局委托，2011年4月我院编制完成了《甘肃省甘州区黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告》。2011年6月16日，甘肃省水利厅组织专家进行了审查并提出了审查意见，按照审查意见我院修改完成了《甘肃省张掖市黑河干流甘州区石庙子至省道213线段河道治理工程可行性研究报告》（报批稿）
1.2 水文
1.2.1 径流
根据莺落峡站实测资料分析，选择P=50%的典型年1980年进行逐日计算，灌溉期间来水大于灌溉引水量的，扣除灌溉引水量后，剩余水量泄入下游；来水小于灌溉引水量的，全部引入灌溉。调水期间、大、小均水和非灌溉期河道来水全部泄入下游。经计算，治理段P=50%的年径流8.67亿m3，多年平均流量27.5m3/s。
1.2.2 洪水
黑河中游引水口门处设计洪水采用莺落峡和高崖站设计洪峰流量按流域面积插补计算，建立设计洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线，各引水口以上流域面积根据1：100000地形图量算出，用Qmp～F关系线计算出各引水口门处设计洪峰流量。洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线见图2-7。黑河干流甘州治理段设计洪水采用洪峰流量与流域面积Qmp～F关系线推求。石庙子断面流域面积14293km2，经计算，本次治理河段甘州区石庙子至213线段50年一遇设计洪峰流量为1900m3/s。
依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定，施工期防洪标准按5年一遇洪水考虑。治理河段7～8月设计洪水为全年最大洪水，为694m3/s，其余各月施工期设计洪水成果见表1-1。
表1-1 治理河段施工分期设计洪水成果表
施工分期
4~5月
6月
7~8月
9月
10月
枯水期
莺落峡站
137
280
710
271
125
28.4
高崖站
46.8
240
652
272
46.5
39.9
治理段
111
269
694
271
103
32
1.2.3 泥沙
据统计，莺落峡站多年平均悬移质输沙量233.7万t，年平均含沙量1.46kg/m3。莺落峡水文站无实测推移质泥沙资料，推移质输沙量根据比例法估算，山区河流推移质按悬移质输沙量的15%考虑，高崖和正义峡站为平原区，按10%考虑。计算得莺落峡站多年平均年推移质输沙量为35.1万t，年输沙总量为268.8万t。
治理河段距莺落峡站15.9km，两者之间无沟道加入，治理段泥沙采用莺落峡站和高崖站泥沙按流域面积内插求得。经计算，治理段年输沙总量为244.6万t，其中悬移质输沙量为214.8万t，推移质输沙量为29.8万t。
1.2.4 设计断面水位流量关系
本次计算以0+000断面为控制断面，采用《百图水利土石方设计软件》天然河道水面曲线计算程序进行计算。分别取不同流量向下游逐段推算，根据推算结果，绘制各个断面水位～流量关系曲线。根据设计洪峰流量查各断面水位流量关系曲线，得到各断面不同流量的洪水位，设计水位见表1-2。
1.3 工程地质
(1)工程区位于河西走廊张掖盆地甘州区黑河干流（石庙子至省道213线段）冲洪积扇中部，两岸阶地不发育，主要地层岩性为第四系堆积物砂壤土及砂卵砾石，第四系堆积物厚度较大，从上游至下游颗粒粒径逐渐由粗变细；地处东西向复杂构造带、祁吕贺山字型构造前弧西翼褶皱带和河西构造体系，地质构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度Ⅶ度。工程区属季节性冻土，最大冻土深度1.20m。
表1-2 黑河河道石庙子治理段现状河道要素表
序号
断面桩号
设计洪峰流量m3/s
天然河道宽度(m)
河道比降‰
流速
现状河道设计洪水位(m)
治理后设计洪水位(m)
1
0+291
1900
771

2.24
1587.41
1587.50
8.09
2
0+821
1900
733
2.25
1583.1
1583.50
7.25
3
1+321
1900
920
2.24
1580.67
1581.00
6.63
4
1+900
1900
1272
2.25
1575.33
1575.42
7.30
5
2+625
1900
1238
2.24
1570.36
1570.36
7.49
6
3+226
1900
1448
2.24
1564.24
1564.51
6.29
7
3+826
1900
972
2.23
1560.61
1560.65
7.44
8
4+350
1900
497
2.24
1556.78
1557.12
5.70
9
4+815
1900
325
2.24
1554.01
1554.74
4.74
10
5+610
1900
453
2.25
1548.62
1548.68
9.98
11
6+310
1900
314
2.25
1545.98
1546.00
(2)原防洪堤（桩号0＋000～1＋210段和桩号5＋210～6＋110段）由于堤高较小，运行时间较长，堤身砂砾石已逐渐压密，基本满足堤身密实度要求。因此，建议原防洪堤身可以利用，同时应做好基础处理与坡面修复设计。
(3)新建防洪堤布置于黑河右岸，无其他附属建筑物，通过地貌为黑河河床及漫滩、I级阶地前缘，河床形态呈宽浅型。地层岩性主要为冲洪积砂壤土及砂卵砾石，堤基持力层为第四系松散堆积物砂卵砾石，结构松散～稍密，地层承载性能较好，是理想的堤基础持力层，不存在堤基稳定及沉降变形问题；粗颗粒地层，可不考虑地震液化问题；地下水位埋深大于50m，对堤基无影响；河水水质良好，对普通砼无任何腐蚀性。建议开挖边坡系数1：1～1：1.5；基础埋深应经河床最大冲刷深度计算后确定并应大于当地最大冻土层深度1.20m；防洪堤堤身填筑料可在就近河床采取，碾压后相对密度应＞0.67，干密度应＞2.13g/cm3。
(4)堤基冲洪积砂砾卵石属非冻胀性土。但是，局部右岸Ⅰ级阶地表层有厚约1.0m左右的冲洪积低液限粉土或砂壤土，属冻胀性土，右岸局部堤身的中上部可能坐落于该土层之上，建议防洪堤设计中应采取相应处理措施。
(5)天然建筑材料：混凝土粗、细骨料场就近选择在河漫滩内，现状就有经国土资源部门批准设立的砂、砾料场，可按需要进行现场购买，储量与质量满足本工程要求，平均运距2km；块(卵)石可就近在黑河河床拣集粒径＞30cm的卵石，储量与质量可满足本工程需求，平均运距2.5km；堤坝填筑砂砾石料选在工程区内沿防洪堤分布的黑河河床中，可就近开采利用，储量与质量可满足本工程需求，平均运距500m。
1.4 工程任务和规模
1.4.1 河道现状及存在的主要问题
根据治理河段的河道形态和河势变化特征，统筹考虑上下游、左右岸有关工程的影响及工程运行和管理要求，通过对重点河段进行治理，使洪水威胁严重、洪涝灾害频繁、损失较大、严重影响区域社会经济发展的河段的防洪能力得到显著增强；重点河段所涉及的城镇、基础设施等防洪保护对象的防洪标准达到现行规范要求，从而使保护区域内人民生命财产和经济社会发展的防洪安全保障问题得到有效解决。
黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河段，现状河道河床为松散冲洪积砂砾石层，由于主流游荡，河势不稳，形成了汊沟交织、多串沟的宽浅式河床，是黑河中游最为典型的游荡性河段。治理段河道及堤防存在以下主要问题：
⑴石庙子防洪堤长1.21km，该段堤防始建于上世纪七、八十年代，原堤防按20年一遇标准洪水设防。由于受历史条件限制，建设标准低，部分堤基埋深2.5m，经30～40年的运行，现状堤防部分堤基裸露，基底已冲刷出露，已危及堤身，难以抵御较大洪水。该段堤防每年险情不断，水务部门几乎年年都投入资金维修加固，但受资金限制，一直未能彻底根本解决这一问题。同时经对原堤防复核，原堤防高度、基础深度、堤岸宽度均不满足50年一遇设防标准。
⑵石庙子防洪堤是张掖市城区防洪的重要屏障，其50年一遇洪水位高程为1587.69m，高于张掖城区高程1440m约147m。石庙子防洪堤一旦溃坝，其下游盈科干渠、张莺公路、长安及新墩乡政府、学校、医院等3.8万人和3.67万亩耕地，以及张掖市城区24.56万人的生命财产将会遭受巨大损失。原建堤防虽不长，但却是城市防洪的关键位置，对张掖城市防洪非常重要。
⑶省道213线黑河桥上游右岸0.9km导流防洪堤建设标准低，基础埋深2.5m，计算的基础埋置深度约为4.12m～4.63m防洪工程基础容易被淘空，从而导致堤防垮塌失事。经40年的运行，现状浆砌石护面破损严重，部分堤段已冲毁，大部分堤身破烂不堪，已不能利用。整体抗洪能力降低，对省道213线黑河桥和城市的安全构成了巨大威胁。
⑷由于受资金等条件限制，河段防洪工程建设滞后，除上下游已建的2.11km堤防外，其余段没有任何控导工程，造成现有堤防未能连成一线，城市整体防洪能力差。加之，未建堤防段河岸低矮，水流流速大，冲刷力强，洪水期过大的流量经常造成河岸坍塌，或漫决河堤成灾。一旦遭遇大洪水或特大洪水，下游的乡村及张掖城区将遭受巨大的损失。
1.4.2 工程建设的必要性
⑴河道治理工程建设是提高城乡防洪能力的需要。
根据对黑河干流石庙子至省道213线黑河桥段河道现状及存在问题分析，该段河道存在城乡防洪能力严重不足。下游的张掖城区是张掖市政治文化中心，是全国重要的历史文化名城，现有城市人口24.56万，属中等城市。右岸有3.67万亩基本农田，并分散居住小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人民群众。一旦特大洪水来临，石庙子防洪工程可能垮堤，洪水将漫决河堤成灾。沿岸农田将被淹没或冲毁，下游灌溉渠系、道路等重要设施将被毁，下游乡镇3.8万人民群众和城区24.56万人的生命财产安全将无法保障，造成的损失将十分巨大。为了城乡防洪安全和减轻防洪压力，对黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理开展以提高城乡防洪能力的工程建设是必要的。
⑵河道治理工程建设是减轻当地政府和人民负担的需要。
长期以来，黑河的防洪治理一直是当地政府考虑的大事，政府为解决黑河城乡防洪问题，投入大量资金建设堤防工程，为甘州区城乡防洪发挥了重要作用。但是，由于黑河在甘州过境的河道长，当地财政困难，黑河的防洪治理问题，一直难以从根本上解决，现有的堤防主要依靠政府投资，群众投劳的方式建设。据甘州区水务局提供的数字，近10年来，不包括当地群众在抗洪方面的投劳，该段防洪堤加固维修及防洪累计产生的直接费用达380万元。本次河道治理将从根本上解决石庙子至省道213线桥段河道的防洪问题，可以减少流域内各级政府和人民在抗洪方面的投资投劳，减轻了当地的财政和百姓的负担，尤其是灌区农民的负担。
⑶河道治理工程建设是区域国民经济建设和可持续发展的需要。
黑河是张掖的母亲河，自古以来养育着两岸人民。由于独特的地理优势，肥沃的土壤和丰富的黑河水资源，甘州区形成了典型的绿洲农业和大型灌溉农业区，成为了全国重点商品粮基地和全国“西菜东运”五大基地之一，享有“金张掖”的美称。但桀骜不驯的黑河洪水，也给甘州区人民带来了不少洪涝灾害。因堤防建设标准低，甚至于许多河段未设堤防，黑河城乡防洪能力弱，致使洪水暴发时沿岸农田被淹、房屋被毁，人民的生命财产安全得不到保障。这种状况的存在，严重影响了区域国民经济建设和可持续发展。
综上所述，为保证黑河沿岸人民群众的生命财产安全，提高黑河中游沿岸和张掖城区段城乡防洪能力，促进甘州区区域国民经济建设和可持续发展，保障本区域目前和今后的持续、健康和协调发展，对黑河干流中游石庙子至省道213线黑河桥段河开展以提高防洪能力为主的河道治理是非常必要和迫切的。
1.4.3 工程任务和规模
依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，确定张掖市城区段防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。
黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设的主要目的是为了保护小满、长安、新墩等3个乡镇8个村3.8万人及3.67万亩耕地及张掖市城区内人民群众的生命安全和提高张掖市的城市防洪能力。从提高城市防洪的目标，确定本段河道河道治理工程范围是石庙子至省道213线桥段右岸，防洪工程长度6.11km。
该段河道治理工程的主要任务是：对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。
1.5 工程总体布局及主要建筑物
1.5.1 设计标准
按照中华人民共和国《防洪标准》（GB50201-94）的规定，依据受保护城镇的重要性和受保护文物级别，确定张掖市城区防洪标准按50年一遇洪水设防，相应洪峰流量1900m3/s。本工程为Ⅲ等中型工程，防洪堤工程为2级堤防，临时建筑物为5级。防洪堤在正常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.25，在非常运用条件下，抗滑稳定安全系数应不小于1.15。工程区地震动峰值加速度为0.15g，工程设防烈度为Ⅶ度。
1.5.2 工程布置原则
根据《堤防工程设计规范》，堤线布置应遵循以下基本原则：
（1）堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流向大致平行。堤线应力求平顺，各堤段平缓连接。
（2）尽量避免工程对周围环境带来不利影响，对难以避免的影响，要采取有效措施加以保护。
（3）充分考虑已有护岸工程及桥梁等天然节点过流能力的影响。
（4）因地制宜，就地取材，因势利导，重点治理。
1.5.3 工程总体布置
根据已确定的治理范围和堤线布置原则，设计对河道右岸已建标准不够和被冲毁的2.11km防洪堤进行加固加培，对河道右岸河岸低矮且没有防洪设施的河段，新建防洪堤4.0km，以满足该地区防洪要求。
据此，工程总体布置方案如下：
（1）对黑河石庙子下游右岸1.21km已建防洪堤按原防洪堤加固。
（2）自石庙子下游右岸已建防洪堤末端起，延续新建防洪堤4.0km，以满足张掖市城区防洪要求。
（3）对213线桥上游右岸0.9km防洪堤按原防洪堤堤线进行加培。
1.5.4 主要建筑物
1.5.4.1 防洪堤工程
本次设计加培防洪堤长2.11km，即桩号0+000～1+210和5+210～6+110段。通过计算，现状防洪堤大部分堤顶高程不满足设计标准，部分基础埋深不满足计算冲刷深度，部分堤段堤顶宽度不满足设计要求，因此需结合实际进行加培。同时在其末端起新建防洪堤4.0km，即右岸桩号1+210～5+210段。
（1）堤顶高程
堤顶高程依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）进行计算，堤顶超高采用2.0m。
（2）堤岸冲刷深度
堤岸冲刷深度依照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）进行计算，基础埋深采用4.0m。
（3）堤顶结构及堤坡
堤顶宽度应根据堤身稳定、管理维护、施工、交通要求确定。按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98），结合工程实际，设计防洪堤顶宽取6.0m。堤顶采用泥结碎石路面，厚度0.2m，堤顶向临水侧倾斜，坡度为2%。
加培防洪堤：本次设计右岸加培防洪堤2.11km，即桩号0+000～1+210和5+210～6+110段。由于现状防洪堤堤坡及堤基采用C15细粒砼砌石结构，堤坡为1:0.2～1:1，堤基深度多为2.5m，堤顶宽度2～4m。通过计算，现状防洪堤堤顶高程不满足设计标准，基础埋深不满足设计基础埋置深度，堤顶宽度不满足设计要求，因此需结合实际进行加固。防洪堤加培设计分述如下：
① 桩号0+000～1+210段，防洪堤长1.21km。现状防洪堤堤坡采用C15细粒砼砌石结构，堤坡1:0.2～1:1，堤基采用C15细粒砼砌石斜墙结构，基础埋深2.5m，厚0.5m，堤顶宽度2～4m，基础埋置深度不够，堤顶高度不够，堤岸宽度不符合设计要求，原堤防基础及护面可利用。设计对该段堤防采取“穿靴戴帽”的方式加固，即充分利用原完好堤基，使加固后堤防基础深度达到4m。设计在原堤基下部水平现浇C15砼平台，宽1m，厚30cm，然后按坡比1:1.5向下现浇C15砼基础，厚30cm，垂直深度1.5m。设计堤顶加高堤内护坡采用现浇C15砼结构，堤内边坡为1:1，护坡厚度20cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。堤身采用砂砾石填筑加培，堤顶宽度6m，堤外坡比为1:1.25。
②桩号5+210～6+110段，防洪堤长0.9km。现状防洪堤堤坡及堤基均采用C15细粒砼砌石结构，堤坡坡比为1:1.5，堤基坡比为1:0.2，堤基垂直深度2.5m，堤顶宽度6m以上。因基础深度不够，护面老化破损，部分防洪堤已冲毁，该段基础和堤坡护面完全不能利用需改建加培。设计对5+210～5+610段：拆除冲毁堤基和堤坡，采用砂砾石填筑堤身，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。设计对5+610～6+110段：利用原砌石护坡为坡基，在其表面浇筑C15砼，堤内护坡和基础均采用现浇C15砼结构护砌，坡比均为1:1.5，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm。
新建防洪堤：本次新建防洪堤4.0km，即右岸桩号1+210～5+210段。设计新建防洪堤均为砂砾石堤身，堤顶宽6.0m，堤内坡比为1:1.5，堤外坡比为1:1.25，内坡采用现浇C15砼护坡，护坡厚度自上而下为20cm～30cm，基础垂直深度为4.0m，基础厚度自上而下为30cm～40cm，封顶宽度为50cm，厚度为20cm；堤顶每隔500m设一会车道，长20.0m，宽10.0m。设计砂砾石堤身填筑相对密度为0.67，对应砂砾石堤身填筑设计干密度大于2.13g/cm3。
1.6 工程管理
甘州区人民政府成立专门机构作为黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程项目法人，全面负责项目的建设管理。工程建设管理实行项目法人负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制。
为了便于黑河干流石庙子至省道213线桥段河道治理工程建设后运行管理，结合张掖市黑河防汛进行统一调度管理，设计在原张掖市黑河城防工程管理站的基础上进行人员调整充实，成立黑河甘州河道管理站，隶属于张掖市防汛指挥部领导，全面负责该段新建防洪堤和原有防洪堤等工程的管理和日常维护工作。
1.7 工程占压处理
1.7.1 工程占压范围
工程占地影响范围包括：工程施工占地和工程影响两部分。工程施工占地分为工程永久占地和施工临时占地。工程永久占地主要是防洪堤占地，其面积根据堤防设计长度和宽度计算。临时占地包括施工踏压区、生产生活区和施工道路占地。工程影响区是指新筑堤防左右之间的区域。
1.7.2 工程占压实物指标
黑河干流中游石庙子至省道213线桥段河道治理工程占压永久占地178亩，主要包括:右岸4.0km新建防洪堤占地142亩，右岸2.11km加培防洪堤占地36亩，以上占地均为河漫滩地。
临时占地62亩，主要包括:生产生活区和施工道路等占地，均为河漫滩地。
1.7.3 工程占压补偿投资估算
黑河干流石庙子至省道213线段河道治理工程永久占地和临时占地均为砂砾石河漫滩地。河道内修建的输水堤和防洪堤等水利工程，符合流域综合规划，符合国家规定的防洪标准和其他有关技术要求。按管理权限，该工程建设涉及占压的黑河干流甘州区石庙子至省道213线段河道河漫滩地，属张掖市甘州区水务局管理。按相关规定，本工程占地不做补偿。
1.8 施工组织设计
1.8.1 施工条件
张掖市地处西北河西走廊之要地，有通向全国各地的国道和省道。防洪工程项目区位于张掖市甘州区小满镇境内，距城区9～12km。张莺（张掖～莺落峡）公路与省道213线相通，路况良好。沿张莺（张掖～莺落峡）公路，213线黑河大桥均能到达施工现场，还有一些临时性的上坝公路，均可通向工程施工项目区，距甘州区9km～12km不等。总体分析，对外交通运输条件十分便利快捷。
黑河自出莺落峡山口以后，河道经过地段为祁连山前冲洪积平原区，形成后的河道比降大，自然比降在1/100～1/180之间，河面宽达300m～4000m；加上河床为松散砂砾石层，渗透系数达30m/d～50m/d，工程项目区多沟多岔，施工导流难度大，施工临时道路不易维护。为此，按照本工程基础埋深较大的特点，应尽量利用枯水期进行工程建设。
黑河河道治理工程项目区虽地处黑河河道内，但在施工期由于上游河段在草滩庄分水枢纽引水灌溉，河道断流，施工用水只能从临近地区引水取水。根据现状情况，计划在桩号0+000～6+110段，利用黑河右岸盈科干渠下泵抽取供水，Φ200mmUPVC管输水至各砼拌合场，可以满足施工用水要求。
施工用电主要由黑河东岸附近10kv供电线路供给，降压后可供利用。为保证供电正常可靠，另自备50kw柴油发电机，以满足施工用电需要。
工程施工所用的水泥、钢材、木材、油料等建筑材料从张掖市场采购，平均运距20km。
1.8.2 天然建筑材料
黑河治理工程本着就地取材的原则，工程所需各类天然建筑材料均从黑河滩采集。本工程所需的填筑料和混凝土细骨料均为从河道开挖出的砂砾石和从河滩开采的天然混合料，级配和储量均满足工程要求，经小型机械筛分，装10t自卸汽车运至现场，平均运距2km，综合成品利用率72%。
1.8.3 施工导流
本工程防洪堤为2级，根据施工进度安排，本工程施工时需修建导流工程。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）有关规定，导流建筑物级别为5级，洪水设计标准按5年一遇洪水设防，4月～6月5年的设计洪水流量269m3/s。
导流围堰利用开挖的砂砾石料填筑围堰挡水，天然主河槽导流的方式进行。工程安排在第1年9月～次年6月施工，该期间河水基本被灌溉引走，河道相对干枯，施工条件较好。
在每年4月21日～23日、5月27日～28日黑河向下游调水，调水量为当日黑河全部来水。在此期间全线停工5天，此后复工。
施工导流围堰采用砂砾石料围堰，砂砾石填料取自天然主河槽内。施工期最大洪水流量为269m3/s，围堰长度2.0km，围堰断面顶宽3.5m，堰高0.8～1.6m，内外侧边坡均为1：1.5。防洪堤施工完成后，尽快拆除围堰，以免影响河道行洪。
1.8.4 主体工程施工
1.8.4.1 砂砾石施工
砂砾石基础开挖采用1.0m3挖掘机开挖，配74kw推土机推土。开挖出的砂砾石留一部分用作回填外，其余用于堤防填筑。
砂砾石回填用74kw推土机进行推土回填。
本工程所需的填筑料和混凝土细骨料均为从开挖的砂砾石和从河滩开采的天然混合料，级配和储量均满足工程要求。
堤身砂砾石填筑利用基础开挖砂砾石和开挖河道砂砾石直接上坝，5.0t自卸汽车运输，平均运距1km。采用13t～14t振动碾分层压实，每层厚度不大于50cm，防洪堤压实相对密度不低于0.67。
1.8.4.2 混凝土施工
混凝土采用0.4m3移动式混凝土拌和机就近布设于各施工现场进行拌制混凝土。平均运距0.4km。
堤防护面混凝土施工采用人工架立侧模，采用滑模分段浇筑，每段4m，插入式振捣器振捣，人工抹面。
建筑物混凝土施工采用组合钢模成型，插入式振捣器振捣。
1.8.4.2 细粒混凝土施工
细粒混凝土砌石只用于溢流堰改建工程，采用0.4m3拌和机拌制，细粒混凝土和卵石料由斗车或架子车运至施工点，人工砌筑。
1.8.5 施工交通运输
本工程没有特别重、大件运输，对外公路按现有公路标准或稍加改造即可满足工程要求。
1.8.6 施工总布置
本工程地形较平坦、开阔，交通方便，但施工战线长，施工总布置应本着有利生产、方便生活、易于管理、节约用地、安全可靠和因地制宜的原则，施工设施的布置亦采用集中与分散相结合方式。
工程的施工生产、生活区分散布置于工程右岸，砂石料系统根据需要左右岸均衡布置，但生活、生产设施的布置以不占或少占耕地为宜。
根据本工程施工战线较长的特点，管理单位设在甘州区市区内，施工营地经平衡计算工程量和施工强度，设在黑河滩内，共布置施工营地1处，营地分别位于堤防外生产生活用房、堆料场、小型综合加工厂和零星材料库设在一起，工程共需修建临时房屋600m2，施工仓库200m2。营地位于堤防桩号3+000处。
1.8.7 施工总进度
本工程分准备期、主体工程施工期两个阶段。准备期工作主要包括：场内外交通道路、施工工厂、仓库、场地平整和其它生产生活设施、地面附着物拆除等。准备工期1个月，主体工程施工期工作主要包括：基础砂砾石开挖、堤防填筑、混凝土浇筑等，验收准备期1月，总工期12个月。
为提高开挖料的利用率并减少倒运，如基础开挖等大多开挖料可直接卸入填筑区，故开挖与填筑平行施工。
施工关键线路为：施工准备→堤防填筑（含混凝土施工）→竣工等项目，这些在关键线路上的工程必须按计划所规定的时间完成，否则将影响工期。其余工程在自由时差允许范围内进行调整，用以削峰或填谷，以便工程资源需求平衡。施工总进度计划主要指标如下：
砂砾石开挖高峰月平均强度：2.75万m3/月（2011年9月～2012年6月）；
砂砾石回填、夯填及填筑高峰月平均强度：6.04万m3/月（2011年9月～2012年6月）；
混凝土浇筑高峰月平均强度：0.48万m3/月（2011年9月～2012年6月）；
高峰期施工人员为326人/天；
总工日6.18万个。
为保证工程按期完工，尽量