刘家湾治沟骨干扩大初步设计说明书.doc

陕西省榆林市米脂县刘家湾治沟骨干坝扩大初步设 计 说 明 书 规划设计院米脂县水利水保局二oo年月69批 准：核 定：审 查：校 核：编 写： 参加设计人员： 目 录米脂县刘家湾治沟骨干坝主要技经指标表第一章 概述第二章 流域概况第三章 水文计算第四章 工程设计第五章 工程施工第六章 工程管护第七章 施工组织设计第八章 效益分析第九章 工程概算刘家湾治沟骨干坝主要技术经济指标简表河 系无定河主要工程量土 方86000m3建设地点米脂县姬家峁流域石 方445m3建设性质新建混凝土8.6m3工程规模控制面积3.0km2合 计86454m3总 库 容93万m3投 工12100(工日)拦泥库容72万m3投资总 投 资42.62万元淤地面积180亩中央补助淤积年限24年地方匹配拦河坝型 式均质土坝群众自筹最大坝高24m效益防洪保护60坝 顶 长104m灌 溉坝体方量8.01养 鱼施工方式水坠单位库容投资0.46元/m3投 资单位拦泥投资0.6元/m3输水洞型 式拱涵单位工程量投资4.9元/m3洞身长度93m单位淤地投资2300元/亩断面尺寸宽高0.81.2m单位工程量换库容10.76m3/m3直径单位淤地面积拦泥4000m3/亩放水设备型式卧管主要材料用量水 泥45t总高度14.6m钢 材0.25t每台高度0.65m木 材4m3断面尺寸宽高0.60.6m炸 药直径柴 油40.3t溢洪道型 式计划施工时开工日期年月总长度竣工日期年月断面高宽总 工 期一年第一章 概述第一节 目的意义控制和防治水土流失，充分利用水沙资源，是改变黄土高原地区农业生产条件，减少入黄泥沙，促进退耕还林还草和封山育林，改善生态环境的根本措施。刘家湾骨干坝是米脂县姬家峁流域狮子沟内的一座控制性治沟骨干坝，工程建成后，前期可拦蓄洪水径流，为刘家湾村提供饮水水源，解决山区人畜饮水不足问题，并保护下游60多亩坝地的安全生产；后期可拦泥97.2万t，新增坝地180亩，上拦下保作用十分显著。同时，工程可抬高沟道侵蚀基准点，防治沟头下切，促进流域内坡耕地退耕还林还草，坝顶可兼做乡村道路，带动本地经济的发展。第二节 编制依据一、水土保持治沟骨干工程暂行技术规范二、陕西水土保持治沟骨干工程技术手册三、陕西省榆林地区水文手册四、黄河水土保持生态工程设计概算编制办法及费用标准五、黄河水土保持生态工程概算定额六、水坠坝设计及施工暂行规定七、米脂县姬家峁流域坝系工程可行性研究报告八、1:10000库区地形图，1:1000坝址实测地形图，1:500坝址实测横断面图第三节 工程主要技术参数一、坝体参数1、最大坝高24m，坝顶长104m，总库容93万m3。2、水位及库容死水位119.00m，拦泥库容72万m3。校核洪水位102.00m，滞洪库容21万m3。坝顶高程124.00m。二、放水工程参数1、卧管最低放水孔高程108.4m，卧管最高放水孔高程122.00m，卧管长度32.6m。2、涵洞进水口高程107.00m，涵洞出水口高程106.07m，涵洞长度93m。三、主要工程量及建筑材料1、主要工程量计有：土方开挖0.59万m3，水坠土方8.01万m3，浆砌块石445m3，砼8.6m3。2、主要材料用量：需用水泥45t，木材4m3，砂子180m3，柴油40.3t。四、工程总投资42.62万元。五、工程效益：拦泥、淤地、防洪保护、解决交通和人畜饮水、改善生态环境等。第二章 流域概况第一节 自然条件刘家弯骨干坝位于米脂县城关镇姬家峁流域，距县城15公里，属无定河的二级支流，该流域为典型的黄土丘陵沟壑区二副区，地貌由梁峁、沟坡、沟床三个单元组成，以坡为主，沟壑纵横、梁峁林立、沟谷深切、地形破碎，沟壑密度4.01km/km2，其地理特点是西、北高，东、南低，最大高差为100多m，地表出露层为砂岩，两岸覆盖黄土，主沟道断面多呈“u”形，支沟沟道断面多呈“v”字形。刘家湾骨干坝控制流域面积3.0km2，主沟道长2.5公里，沟道比降2.2%，是姬家峁坝系上游左岸支沟狮子沟沟口的一座控制性工程，属刘家湾村所辖，该村是米脂县流域治理的重点村，群众对打坝淤地具有较高的积极性，并且积累了丰富的筑坝经验，兴建此坝即是流域坝系配套的需要，也是当地群众治穷致富、实现山川秀美的一项重要水保措施。第二节 社会经济情况一、人口劳力：工程所在流域涉及刘家湾1个行政村，共有人口1071个，劳力382人，人口密度38人/km2，人均收入1120元。二、农业：工程控制流域内有水地30亩，坝地320亩，梯田830亩，坡耕地2100亩，主要农作物有玉米、小米、土豆等，其中粮食总产量83万斤，人均粮食产量380kg。三、林业：流域内共有林地786亩，其中经济林186亩，主要为枣树，其它林木600亩，主要为松树、柳树和灌木，种草252亩，流域治理度为39%。四、副业：主要有羊、猪、鸡等。表2-1 流域社会经济情况表人口总数(人)劳力总数(个)人口密度(人/km2)人均耕地(亩)人均基本农田(亩)产值纯收入总(万元)人均(元)总(万元)人均(元)1071382383.061.127425601201120第三节 水文气象条件流域属中温带半干旱气候，其特征是四季分明，春季干燥多风，夏季炎热干旱，秋季秋高气爽，冬季寒冷少雨雪。多年平均气温8.0，绝对最高气温39.6，年均无霜期162天，多年平均降水量451.6mm，其中汛期69月份降雨量占全年降雨量的75%以上，最大年降雨量685mm，沟道有常流水，多年平均径流深140.6mm，多年平均侵蚀模数为1.35万t/km2a。表2-2 流域水文气象特征表气温10积温年日照时数h无霜期d大风日数d年降水量(mm)多年平均暴雨次数(次/年)年最高年最低多年平均最大最小多年平均39.6-18.583286257416220765268451.68第四节 工程地质工程所在流域形状接近扇形，地势大致由西向东倾斜，地质构造属鄂尔多斯台地，坝址河床处岩石出露，岩性属沉积石灰质砂岩，容量为2600kg/m3，裂隙发育不明显，有利于坝基防渗。沟道两岩结构完整，上部覆盖着深厚的黄土，高约50m，为沟壑纵横、支离破碎的黄土丘陵梁、峁、沟地形，土质主要为轻粉质壤土，表层为砂壤土，可两岸取土，储量能够满足工程施工和今后加高的需要。根据以上地形地质条件，该坝址处适宜修建均质土坝，坝基、坝肩结构完整，无软弱带和裂隙发育，两岸边坡无冲沟，无倾向下游的滑动面，适宜布设放水工程，坝基可修建齿墙，或开挖结合槽，不会引起坝基渗漏。第三章 水文计算第一节 水位库容、水位面积曲线由库区1:10000地形图，用求积仪量得各级水位下的淤地面积s，水位分级为2.5m，按下式计算各级水位下的库容。vi=(si-1+si)/2zi （3-1）v=vi （3-2）式中：v某一水位下的库容（万m3）； si第i级水位对应的淤地面积（万m2）； zi水位分级高差（m）； vi分级水位所增库容（万m3）。经量算，水位库容、水位面积关系表见表3-1，水位库容、水位面积曲线见图。表3-1 刘家湾骨干坝水位库容、水位面积关系表水位（m）淤地面积（万m3）库容（万m3）水位（m）淤地面积（万m3）库容（万m3）100.00.00.0117.56.9462.0102.50.62.0120.08.9380.0105.01.335.0122.510.4100.0107.52.2611.5125.011.76123.0110.03.0720.0127.513.2148.0112.54.4635.0130.014.4180.0115.05.446.5第二节 设计洪峰流量计算刘家湾骨干坝控制流域面积3.0km2，其上游仅有两座70年代修建的小型淤地坝，按照水土保持治沟骨干工程暂行技术规范的有关规定，不考虑其减沙减洪作用，因此洪水计算时按工程实际控制面积计算。根据陕西水土保持治沟骨干工程技术手册和陕西省榆林地区水文手册中推荐的公式，结合流域的实际情况，设计洪峰流量计算采用24小时暴雨资料推求。h24p=kp24p （3-3）式中：h24p频率为p的24小时暴雨量（mm）；kp频率为p的皮尔逊型曲线模比系数；24p多年最大24小时暴雨均值（mm）。qp=0.278h/f （3-4）式中：qp频率为p的设计洪峰流量（m3/s）；h净雨深（mm）；流域汇流历时（h）；f流域面积(km2)。由工程所在小流域，查陕西省榆林地区水文手册得多年最大24小时暴雨均值为57mm，变差系数cv为0.42，偏差系数cs与变差系数cv的比值cs/cv为2.0，从皮尔逊型曲线上查得相应频率的模比系数kp值分别为k10=1.83，k20=2.3，k200=3.92，计算得不同频率的24小时暴雨量见表3-2。由=0.278l/（mj1/3qp1/4），已知沟道长l=2.5km，沟道平均比降j=2.2%，根据有关资料查得汇流参数m=1.2，与公式（3-4）联合求解，计算出不同频率的设计洪峰流量见表3-2。第三节 设计洪水总量计算采用水土保持治沟骨干工程暂行技术规范推荐的推理公式计算：wp=0.124pf （3-5）式中：wp频率为p的设计洪水总量（万m3）； 24小时暴雨径流系数；其它符号含义同前。由陕西省榆林地区水文手册查得，不同频率24小时暴雨径流系数分别为10=0.22，20=0.26，200=0.31，计算得不同频率的设计洪水总量见表3-2。表3-2 不同频率24小时暴雨量、洪峰流量和洪水总量表洪水频率p（%）102020024小时暴雨量(mm)104.31131.1223.44设计洪峰流量(m3/s)50.468.6158.5设计洪水总量(万m3)6.910.221第四节 年输沙量计算由于工程所在小流域缺乏实测资料，因此在输沙量计算时，利用陕西省榆林地区水文手册中的输沙模数分区图，查得刘家湾骨干坝多年平均侵蚀模数为1.35万t/km2a。则工程控制流域年输沙量用下式计算：ws=sf/ （3-6）式中：ws多年平均输沙量（万m3/）； s多年平均侵蚀模数，取1.35万t/km2； f流域面积（km2）； 泥沙容重，取1.35t/m3。经计算，坝控流域年输沙量为3万m3。第四章 工程设计第一节 土坝设计一、坝型选择刘家湾骨干坝坝址两岸土料丰富，经现场查勘，土料储量和土料性质均满足筑坝要求，两岸取土运距不足50m，取土条件便利，按照因地制宜、就地取材的原则，将坝型确定为均质土坝。该流域沟道内有常流水，水量约为0.05m3/s，且土场的位置高出设计坝高20m以上，坝基和两岸满足防渗要求，因此施工方法采用水坠法筑坝。二、筑坝土料选择根据实地勘测，选择两岸坝肩以上的土料为冲填土料，经试验测定，土质为轻粉质壤土，其粘粒含量为13%，塑性指数为9，崩解速度为8min，渗透系数为2105cm/s，有机质含量3%，水溶盐含量k=1.05施工坝高达到18m时不会发生滑坡。（2）计算竣工时（即坝高24m）稳定情况经验统计值，滑动区深度为ht=0.47h=11.3m（坝高12.7m处），查暂行规定附表5.1，由调整次数n=11及n=15内插求n=12.5时坝高12.7m以上平均孔隙压力系数=0.318则：k=1.682-1.9320.318=1.07k=1.05达到设计坝高时坝坡是稳定的。经对不同施工坝高的稳定验算，原拟坝体断面符合要求，施工期不会发生滑坡。对于该坝，运用期不蓄水，随着坝体内不断脱水固结，坝坡更趋稳定，不另验算。七、基础处理1、清基在土坝填筑前，应清除坝基范围内的草皮、树根、耕植土和乱石，清基厚度为0.5m，同时应清除岩石地基表面松动的石块、凹处积土和突出的岩石。基础开挖后要求轮廊平顺，避免地形突变，如开挖后发现破碎带，应视具体情况进行处理。2、削坡按照水坠坝设计及施工暂行规定的要求，坝体与岸坡结合应采用斜坡平顺连接，经现场查勘，坝址左岸陡坎坡度为1:0.5，应削坡至1:1.0，右岸部分冲沟应结合开挖涵洞基础予以处理。3、结合槽为防止坝体与坝基结合处形成集中渗流，保证坝体与基础紧密结合，在坝轴线及其上游30m处布设两道结合槽，采用梯形断面，底宽1.5m，深2.0m，边坡1:1.0。八、坝面护坡及排水工程竣工后，对土坝上游淤积面以上坝坡和下游坝坡设置护坡，护坡措施采用生物护坡，即上下游坝坡处密植紫穗槐，坝顶两边栽植油松。在下游坝坡处设置纵、横向排水沟，即坝体与两岸交汇处顺坝坡布设纵向排水沟，在马道内侧布设一条横向排水沟，纵横向排水沟相互连通。排水沟采用浆砌石结构，断面尺寸取0.30.3m，详见坝体平面图。第二节 放水工程设计一、放水工程组成刘家湾骨干坝主要任务是拦泥排清，即在设计洪水情况下，沉淀泥沙，排出清水，因此，进水形式采用分级卧管。根据现场查勘情况，坝址右岸土质较坚硬，岸坡较缓，布置放水卧管开挖量较小，且下游淤地坝的排洪渠也在右岸，因此，卧管布置在上游右岸，坡度为1:2，采用浆砌石砌筑，卧管下接消力池，后经涵洞输水、陡坡泄水、消力池消能后输入河槽。二、设计放水流量的确定按两天泄完10年一遇一次洪水总量计算。由水文计算知：w10=6.9万m3则：q设=6.9104/（864002） =0.4m3/s三、卧管放水孔尺寸的确定卧管进水形式采用正面立孔进水，进水孔断面为半圆拱形，由平板闸门调节控制水量。按同时开启上下两孔放水设计，设卧管台阶高度为0.65m，则第一孔水头为0.5m，第二孔的水头为1.15m，按孔口出流公式计算：q=w （4-5）式中：q卧管放水流量（m3/s）； 流量系数，取0.62； w进水孔断面面积（m2）； g重力加速度，取9.81m/s2； h孔口中心至水面深度（m）。则第一孔流量为q1=0.62d2/8(29.810.5)1/2=0.76d2第二孔流量为q1=0.62d2/8(29.811.15)1/2=1.15d2q=q1+q2 即0.4=0.75d2+1.15d2则d=0.45m 取d=0.6mq放=（0.76+1.15）0.62=0.68(m3/s)0.4m3/s，满足卧管放水要求。加大流量q加=q设（1+20%）=0.681.2=0.81m3/s四、卧管断面及结构设计卧管断面尺寸确定时，考虑到由于水位变化而导致的放水孔调节，比正常运用时的流量加大20%，即q加=0.81m3/s。当卧管底宽0.6m、比降1:2、正常水深为0.2m时，由明渠均匀流公式计算放水流量。q=wc（ri）1/2 (4-6)式中：q泄水流量（m3/s）； w过水断面面积（m2）； i卧管比降； c系数，c=1/nr1/6,n为糙率，取0.025，r为水力半径，r=w/x=0.60.2/（0.6+0.22）=0.12则q=0.60.21/0.0250.121/5(0.120.5)1/2=0.83m3/sq加考虑到放水孔水流跌落卧管时的水柱跃起，方形卧管高度取正常水深的3倍，即30.2=0.6m，故确定卧管断面尺寸为0.60.6m。卧管顶高程为123.00m，卧管最低放水孔高程在淤积高程以下0.5m，即108.4m处，最高放水孔高程与滞洪水位齐平，即122.00m处，通气孔高度为1.0m，则放水卧管垂直总高度为14.6m，斜长32.6m，22个台阶。其结构为浆砌石砌筑，全部采用m10水泥砂浆砌块石，拱圈厚取0.35m，基础厚0.5m，侧墙底宽0.75m，基础外伸长0.15m，卧管底部每隔10m做一道0.50.5m的抗滑齿墙，以增加底板的稳定，详见放水建筑物设计图。五、消力池设计消力池深度、长度取决于第二共轭水深 （4-7）式中：h第一共轭水深（m）； h第二共轭水深（m）； b 卧管宽度（m）； 系数，采用1.1； q 卧管加大流量（m3/s）； g 重力加速度，取9.81m/s2。则：消力池深度d0=1.25（h- h0）式中：h第二共轭水深（m）； h0坝下输水洞正常水深（m）；则：d0=1.25（1.3-0.65） =0.81m取消力池深度d0=0.8m消力池长度lk=(47)h取4倍的h则lk=41.25=5m消力池宽：b0=b1+0.4 =0.6+0.4 =1.0m消力池结构为浆砌石矩形结构，基础厚0.6m，外伸长0.25m，采用m7.5水泥砂浆砌块石。六、输水涵洞设计涵洞进口高程107.00m，即坝高7.0m处，基础为原状黄土，比降1%，涵洞全长93m。由公式： q=wc计算得洞内正常水深0.65m、宽度为0.8m时：q=0.650.81/0.0250.251/6(0.250.01)1/2=0.83m3/sq加=0.81m3/s涵洞设计为无压流，其净高的75%为正常水深，则涵洞净高为：h=0.6575%=0.87m按规范要求，为便于施工及检修，涵洞净高不得小于1.2m，因此涵洞断面选用0.81.2m。涵洞结构为浆砌石拱形结构，拱圈厚0.35m，起拱半径0.40m，平桩高0.8m，拱座底宽0.95m，垫层厚0.5m，外伸0.1m，涵洞全部采用m7.5水泥砂浆砌块石，涵洞底部每隔15m设一道截水环，以防止渗流，截水环厚0.5m，伸出外壁0.5m，具体尺寸详见放水工程设计图。七、陡坡设计输水涵洞后接陡坡，陡坡进口高程为106.00m，根据地形条件，坡比采用1:5，斜长33m，陡坡出口高程为100.5m，总落差5.5m，采用矩形断面，m7.5水泥浆砌石砌筑，底部每隔10m砌一道抗滑齿墙，尺寸为0.50.5m，陡坡断面尺寸由水力计算确定。1、陡坡起点水深陡坡起点水深为临界水深hk （4-8）式中：q 单宽流量（m3/s/m）； 流速分布不均匀系数，取1.1； g 重力加速度，取9.81m/s2。则：2、正常水深h0正常水深h0由公式q=wc试算求得则：h0=0.21m由于h0 hk，故水流呈降水曲线。3、求水面线计算采用能量平衡法逐段累计法计算，即： （4-9）式中：h1、h2 断面1、断面2的水深（m）； v1、v2 断面1、断面2的平均流速（m/s）； a 1、a2断面1、断面2流速不均匀系数； g 重力加速度，取9.81m/s2； l 1、2断面间的距离（m）； i 陡坡的坡度； j 平均水面坡降，j=1/2（j1+j2），任意断面的水面坡度可按下式计算 j=n2q2/w2r4/3陡坡段水面曲线计算结果见表4-1。表4-1 陡坡水面曲线计算结果表断面hwvxrr4/3ji- ll10.480.3842.060.240.721.760.220.130.020.0250.1750.110.1120.40.322.460.340.741.60.20.120.030.03750.1620.370.4830.350.282.820.450.801.50.190.110.0450.0660.1341.341.7140.280.2243.530.700.981.360.160.090.0860.1410.0598.039.7450.210.1684.71.241.451.220.140.070.197表中计算的水面线长度为9.74m，小于实际陡坡长度33m，因此，陡坡末端水深即为正常水深。因陡坡末端水流流速小于10m/s，故不考虑掺气增加的水深，陡坡侧墙高度可按计算的水深加安全超高，超高取0.5m，则陡坡断面尺寸确定为：陡坡进口断面为0.81.0m，陡坡出口断面为0.80.7m，长33m，底板厚0.5m；陡坡末端流速为4.7 m/s，满足砌石允许流速要求。8、末端消能设计根据实际地形，陡坡段末端无坚硬岩层，因此消能型式采用消力池底流消能。按公式计算得h=0.93m，则消力池深d=h-ht=0.6m消力池长l=（3-5）h=4.0m消力池结构为浆砌石结构，宽同陡坡为0.8m，采用m7.5水泥砂浆砌块石。为使水流平稳送入下游河槽，消力池下接2.5m长的明渠，断面为梯形，底宽0.8m，高1.0m，边坡1:1.0。第三节 工程量计算一、坝体土方量计算坝体水坠土方量按横断面法计算，根据坝址横断面图，将其分为三部分进行计算，清基和结合槽开挖方量按面积厚度和面积长度进行计算。经计算，水坠土方量为8.01万m3，清基方量为0.43万m3，结合槽开挖量为0.073万m3，干砌块石131.5m3，铺筑反滤料122.8m3。二、放水工程方量计算砌石工程按各部断面面积长度，开挖工程量按断面面积长度计算。经计算，放水工程开挖土方量0.094万m3，浆砌石方量为445m3，砼8.6m3。第五章 工程施工第一节 筑坝材料要求一、土料：应利用两岸湿化崩解速度快、透水性大、粘粒含量少的轻粉质壤土，尽量少用砂壤土，上坝前应将块状土敲碎。二、砂料：利用天然河砂，要求砂子坚硬密实，洁净，耐风化，砂中的粘土、淤泥含量少，砂的细度模数一般以fm=2.2-3.0之间较好，砂的自然容重为1.4-1.6t/m3。三、石料：流域内的砂岩较多，强度和抗风化能力符合施工要求，可就近开采。料石厚应在20-30cm，外形方正，宽度为厚度的1-1.5倍，长为厚度的2.5-4倍，质地均匀，没有裂缝，天然容重不低于2400kg/m3；块石厚度在20-30cm，外形应大致方正。施工前，应将尖角打掉，泥土和污物要冲洗干净，为避免石料吸收胶结材料中的水分，砌筑前应保持石料湿润。四、水泥：应采用一般的普通硅酸盐水泥，水泥标号选用同龄期砂浆标号的4-5倍，砼标号的2-2.5倍，并不得低于425号。水泥在运输和存放保管中，应防雨防潮，以防止水泥变质，并尽量在出厂后2-3个月内用完。第二节 施工放线土坝施工放线的工作内容应包括设定坝轴线、基础开挖线、坝体轮廊及有关控制桩和水准点等。放水工程施工放线的工作内容应包括确定放水建筑物各部位中心轴线位置，并定出各部位具体尺寸和开挖线，在处理好的基础上放出砌体轮廊线，并根据地形变化，分段测定地面高程和控制桩。施工放线的工作程序一般是“由整体到局部，先控制后施测”。一是确定坝轴线与两岸参照点的关系，二是确定枢纽各部位之间及与坝轴线之间的关系。第三节 施工导流一、因工程为跨年度施工，为保证度汛，应考虑施工导流。本工程施工导流方式，根据地形和坝体冲填土方量情况，采用涵洞导流，其度汛洪水重现期为5年。二、坝体防洪度汛标准为20年一遇洪水重现期，在具体计算时，以涵洞进口以上库容能够容纳20年一遇一次洪水总量为依据，由w20=10.2万m3，查水位库容曲线，当h涵=7.0m时，v涵=9万m3，则防汛库容为v防=10.2+9=19.2万m3，对应坝高为10.0m，安全超高取2.0m，则防汛总坝高为12.0m。三、施工期应有可靠的度汛措施，应尽量避免临汛开工，坝体在汛前必须达到防汛坝高，否则应采用抢修小断面的施工方法，但坝体各段高差不宜大于3.0m。第四节 坝体施工一、冲填方式根据坝址土场位置、土料性质，结合坝高情况，坝体冲填采用两岸冲填，一坝两畦间歇冲填的方式，畦与畦之间用横埂隔开。二、冲填速度根据土料性质及泥浆脱水固结条件，并参考已建工程的实践，确定该坝冲填速度为0.2m/日。三、泥浆浓度确定用土水体积比确定泥浆浓度的指标，采用下式计算：k=1/rd(rn-1)/a-b(rn-1) (5-1)a=1-1/rt (5-2)b=w+1/rt (5-3)式中：rd土场土料的天然平均干容重（t/m3），取1.4； rn泥浆容重（t/m3）；rt土粒比重（t/m3），取2.7；w土场土料的天然平均含水量，取12%。根据已建工程的施工经验，k值在2.2-2.8之间，采用k=2.4，计算得泥浆容重为rn=1.8t/m3。现场施工时在输泥沟出口处取样测定，以控制泥浆浓度，满足施工要求。四、表层排水冲填泥面表层的积水应及时排除，施工时采用埋管排水，排水管埋设在边埂内紧靠泥面积水较深处，使积水自流排出，并随冲填层积水部位相应变更，上下位置要错开，排水管与冲填泥浆的接触面应铺土保护，厚度不小于0.3m。五、坝顶施工在冲填至距设计坝顶2-3m范围内，采用分层碾压法进行封顶，并在冲填坝面以下5m范围内的泥浆平均含水量小于该种土的液限之后施工。坝顶施工时应预留沉陷坝高，预留沉陷量按设计坝高的3%确定，即0.72m。六、反滤体铺设反滤体施工时应保证各层的厚度和位置，在斜面上铺筑时须自下而上进行，铺筑砂层时须洒水夯实。第五节 放水工程施工一、施工流程：放水工程施工主要为卧管和涵洞砌筑，其工艺流程为：砌筑面准备（清除滔浮、残渣、冲洗）选料铺浆安放石料竖缝灌浆捣实清表面缝勾缝养护。二、砂浆配合比选择在浆砌石工程中，砂浆用量约占砌筑量的30-35%，其配合比按下式计算：水泥:砂:水=c:s:nc式中c水泥用量（kg）； s砂的用量（kg）； n水灰比，n=w/c。对于m10水泥砂浆，当采用425#水泥，水灰比为n=0.79时，每立方米砂浆的材料参考用量为：水泥354kg，砂1547kg，水280kg，在施工前应先做配合比试验确定施工配合比。三、施工方法砌筑基础和侧墙时，土质地基不座浆，岩石基础应清基后座浆，每层石料大面向下，上下前后错缝，内外搭接，在已座浆的砌筑面上，摆放洗净的石料，并用铁锤敲击石面，使座浆开始溢出为度，石料之间砌缝控制在2-4cm。石料摆放就位后，应及时进行竖缝灌浆，并插捣密实。侧墙砌筑前，应确定中线和边线的位置，砌筑有斜面的侧墙时，拱角端与水平成一定角度，在涵台尚未砌到拱线之前，就应将石块逐渐砌成倾斜形状，以便使起拱线的斜度满足要求，外层预留2cm勾缝槽。砌筑拱圈时，以拱的全长和全厚同时由两端起拱线处对称向拱顶砌筑；相邻两行拱石的砌缝应错开，错缝距离不得小于10cm，必须保持拱的平顺曲线形状。四、质量要求放水工程砌筑施工应满足“平、稳、满、错”的要求，即“平”指同一层的石块应大致砌平，相邻石块高差不宜过大，以利于上下层水平缝结合密实；“稳”指单块石料的安砌要求自身稳定，大面朝下放置，不得倒置或依赖支撑维持稳定；“满”指砌体的上下左右砌缝中的胶结材料必须饱满密实，使各块石之间能胶结成整体；“错”指同一砌筑层内石块应相互错缝砌筑，不允许出现顺流向的通缝。第六章 工程管护第一节 管护单位工程竣工验收后应及时交付使用，签定工程管护合同，按照谁受益谁管护的原则，刘家湾骨干坝由城关镇做为管护单位，刘家湾村派专人具体负责工程管护工作，管护人员可配置2-3人，应具有初中以上文化程度，并进行必要的技术培训，掌握工程维护和控制运用的基本要求。第二节 管护范围根据工程安全和管理工作的需要，本工程的管护范围为：最高洪水位以下库区范围，大坝及下游坡脚以外50m范围内，放水工程边线以外15m范围内。工程竣工后，经当地政府批准，划定工程管护范围，设立标记，工程管护人员有权制止在管护范围内进行的一切可能影响工程安全的活动。第三节 管护职责工程管护人员应在每年汛前、汛后、蓄泄水前后对工程进行定期检查，土坝应注意坝身和岸坡有无裂缝、塌坑、滑坡及隆起现象，背水坡有无散浸、集中渗漏和管涌迹象；放水工程应检查有无沉陷、断裂、堵塞现象。发现问题应及时进行修补和清除，对较大的损坏，必须及时查明情况，上报有关业务主管部门，制定维修方案，确保工程的正常运行。第四节 管理运行方式刘家湾骨干坝具有滞洪、拦泥、淤地、解决人畜饮水等综合功能，工程未淤满前，一般采用缓洪拦泥运用方式，平时蓄水水位应不高于设计水位，汛期洪水应随来随放，保持足够的滞洪库容；库内淤积面达到设计高程后，应空库运行，充分利用坝地发展生产，当坝前淤泥面高于淤积高程时，应考虑加高坝体；放水工程泄水量一般不得超过最大设计流量，按3孔调节法每次开启两孔同时放水，防止进水过大造成涵洞承压，放水孔在平时应全部关闭，按需要开放。第五节 工程防汛刘家湾骨干坝的防汛工作，竣工前由建设单位负责，竣工验收后由工程管护单位负责，并纳入地方政府防汛的职责范围。每年汛前，管护单位应配合业务主管部门对工程进行一次全面检查，发现险情及时组织抢险，并负责组织好抢险队伍，准备充足的防洪物料，保证工程安全度汛。第七章 施工组织设计第一节 施工条件刘家湾骨干坝位于米脂县城关镇，距县城仅15公里，国家二级公路从流域沟口通过，沟口至坝址有乡村简易公路，路面平整，宽度能够满足施工机械和运料车辆的通行，交通条件十分便利。工程所需的筑坝材料中，土料可从坝址两岸取土，土料储量和性质均能满足水坠筑坝的要求，石料可从主沟道下游就地、就近开采，可满足工程所需，砂子可从县城砂石市场购买，主要外来材料为水泥，但用量较少，也从县城购置。流域沟道内有长流水，水量和水质均符合要求，施工中后期还可利用汛期拦蓄的水量，能够满足施工用水需求；施工用电可利用流域主沟道内的低压线，距坝址仅一公里，不需专门修建电杆，用电负荷能够满足施工要求。工程上游基本为空沟，淹没区内无房屋、田地、成材林及其它建筑物，无搬迁、赔偿问题。坝址下游有较为平坦的开阔地，可做为料场和临时工棚用地。当地群众对打坝淤地有较高的积极性，且有一定的水坠筑坝经验，群众投劳能够满足工程建设的需要。第二节 施工场地布置施工场地布设应遵循就地取材、节约用地、有利生产、易于管理、安全可靠、经济合理的原则，合理安排地形和空间，避免施工中相互干扰，一切临时设施不得妨碍主体建筑物施工。坝体填筑采用推土机和人工相结合供土，造泥沟沟岸的溜土面取1:1.5，造泥沟长度不小于70m，沟底比降取20%；输泥渠采用底宽60cm、深80cm的窄深式断面，渠底纵比降根据地形条件采用15%，沿输泥渠间隔设置五道跌坎，跌差取1.0m。第三节 冲填机具选择水泵选择流量为8l/s以上的机型，配套动力使用电动机，并备用柴油机一套，输水管道选用固定管道，因扬程低于50m，采用钢管，其布置应选择地面坡度均匀，基础稳固，便于安装和管理，施工干扰小的坡面。抽水流量按下式计算：q=am/3.6kt （6-1）式中：q所需水泵抽水流量（l/s）； a备用系数，取1.2； m日最大冲填强度（m3/d）； k设计冲填泥浆土水体积比，取2.4； t一天内有效抽水时间（h）。经计算：q=1.2800/（3.62.412）=9.2l/s。第四节 施工进度根据工程施工导流和度汛要求，本工程总工期为一年，其中施工准备期15天，先期安排放水工程中输水涵洞等隐蔽工程的施工，然后安排坝体冲填，充分利用有利坝体冲填的季节，合理确定上坝强度，保证按期完成施工任务。具体计划为4月份正式开工，6月份完成坝体清基、结合槽开挖、边埂填筑及放水涵洞的基础开挖和砌筑，6-10月份为坝体重点冲填阶段，第二年的3-6月份完成坝体填筑、反滤体铺筑、坝面排水和放水卧管的施工，工程施工总进度计划详见表6-1。表6-1 刘家湾骨干坝工程施工总进度表项目单位或分部工程第一年第二年4月5月6月7月8月9月10月3月4月5月6月施工准备成立施工指挥部，施工场地布置，其它工作土坝清基基础处理围堰冲填土反滤体铺筑放水工程基础开挖涵洞砌筑出口消力池砌筑卧管砌筑陡坡砌筑第五节 质量控制为保证施工质量，应建立完善的质量管理体系，即水保业务主管部门的质量监督体系，建设单位的质量检查体系和施工单位的质量保证体系。在施工中，施工单位应积极推行全面质量管理，设立专职质量检查机构，明确专职质量检查人员，严格执行“三检制”，并加强人员培训，建立健全各级责任制，以保证施工质量达到设计标准。质量控制应按国家