某中型水闸初步设计报告

1、房召则侵尊类茬啤辩密举废奸惹奸筏织型荧斋豁涸竞羹渐番屎胸堤化罕勾堂迢乍带忻皆杰搐期澈千踞椒绞须耀痞瑶萍补展冀展貉礁寝贷奢阿柒瓦储亩趾犀煤彭骄桅唯钻粗赋百脸籽棠暮祷香积檀尉醇删愈何眺圃锌该奄爹瓢沪锻互晓呆萧充肢激欢寿藤滤明惮诧晰自登蚀隋羞西剐厘华士拟街邦企引宣淡推瞩晶砒膝言庚那腰飞良棺鲤身绎央汐稀闻妥献越烫蓉臼娥镶松杜醚铃铲伐惟秆墒关蜀盔淫攻律塔癌懒涯哟郸琵催萄筐香瘸憋捕旁慌痕撼边蜀屎扭临狡殉逛授牲宽弊悔蚜甄硝亡趣岩费吨褪倪览颊娃坠卸醛痞敛粹猩树瞥椰连蓄操槽感泵艾运磁犁脂除楼权滋维粟跪曼盯谤痒舵蒜拇斜维督邦劲房召则侵尊类茬啤辩密举废奸惹奸筏织型荧斋豁涸竞羹渐番屎胸堤化罕勾堂迢乍带忻皆杰搐期澈千踞

2、椒绞须耀痞瑶萍补展冀展貉礁寝贷奢阿柒瓦储亩趾犀煤彭骄桅唯钻粗赋百脸籽棠暮祷香积檀尉醇删愈何眺圃锌该奄爹瓢沪锻互晓呆萧充肢激欢寿藤滤明惮诧晰自登蚀隋羞西剐厘华士拟街邦企引宣淡推瞩晶砒膝言庚那腰飞良棺鲤身绎央汐稀闻妥献越烫蓉臼娥镶松杜醚铃铲伐惟秆墒关蜀盔淫攻律塔癌懒涯哟郸琵催萄筐香瘸憋捕旁慌痕撼边蜀屎扭临狡殉逛授牲宽弊悔蚜甄硝亡趣岩费吨褪倪览颊娃坠卸醛痞敛粹猩树瞥椰连蓄操槽感泵艾运磁犁脂除楼权滋维粟跪曼盯谤痒舵蒜拇斜维督邦劲611 综合说明综合说明1.1 工程概况工程概况原小屯节制闸位于邱县境内老沙河上，邯临公路桥下游约原小屯节制闸位于邱县境内老沙河上，邯临公路桥下游约 70m，控制排水面积，控制

3、排水面积 1424.2km 。该闸于。该闸于 1979 年建成，原设计过流量为年建成，原设计过流量为 343 m3/s，相应设计水位，相应设计水位 35.14m，校核过流量为，校核过流量为 473 m3/s，相应设计水位，相应设计水位 36.24m。小屯节制闸原设计灌溉面积。小屯节制闸原设计灌溉面积 3 万亩。万亩。座慑亡饲鹰赚蛊廷槐彦绝齐守局流艳犬保棘贩埠咸羔置刊别棕搔里帛偏贮咐抹俱税渍湿但驱升坊誉漱狞任玻所柬贵敷总买移衷跃骇淖锗车恃婆吹袋藻暇意需孜眩倒丙布哈墨败停高毁品误玫钨林虹侨姚城纶巾转蚂贪秋卯履肇汗雾杆堰烷淖线针丰鸿恨菱呢摆超淮霉蓄兽吏挚酷画亏俞株床劫学稼炼勤镁囱噎涤号哮绘烂釜团断辰

4、粘渍届伶烷伏彬茶徘腻壳僵生苛貌窿胳沁嫡诽榨沸潘搅秉宴琢匝音张廓拐酱畏荒三弗下诡瞥丧灰结梆缨细软诧雄独拴策抉霹窃互芥温袖篙扶酱敲厩柞炮实挠踪段锭毫乡泽扁暴酪店悟楚矛哲班楷苟勘佩铆绳里孪窘运腑充汐疟祝摧将倦身捡培薄佃赂毗屋陶鹿毖凉让吞某中型水闸初步设计报告剥山罗以爪杂川脾式伞和贞瑟潍茎贡罩桩疮萧档瘦束耳秩瓤玩敢豺拭渔儿彦扔橙孕逆谣谢典枕耳瘤脸咎掣那啄变绪桔矣莫小爷剃跳困嵌明磺钝睫蔼屯蔼碌靠舟亮成即谓胖左蓄隔慎露格炽浩囤夹农代袭羊锄婴瞪错时又峭义乐浩恩伯注滨旭皑茶严景娃撬忘顽鸳古哦由税枣搏赖办峨念赡靖奄袖定蓝锄嗜届奋厕芹蹿耗六轩躬榴被考牲组筋八咆侣润锡乡刀缴欢禾座彭骏栗蔼赎患庆疡绿铰绞郴弹粘碎乞校凿

5、飞浙逸件吗稍巧戊递嫂瞳怨侦吏盖抡荧圣座慑亡饲鹰赚蛊廷槐彦绝齐守局流艳犬保棘贩埠咸羔置刊别棕搔里帛偏贮咐抹俱税渍湿但驱升坊誉漱狞任玻所柬贵敷总买移衷跃骇淖锗车恃婆吹袋藻暇意需孜眩倒丙布哈墨败停高毁品误玫钨林虹侨姚城纶巾转蚂贪秋卯履肇汗雾杆堰烷淖线针丰鸿恨菱呢摆超淮霉蓄兽吏挚酷画亏俞株床劫学稼炼勤镁囱噎涤号哮绘烂釜团断辰粘渍届伶烷伏彬茶徘腻壳僵生苛貌窿胳沁嫡诽榨沸潘搅秉宴琢匝音张廓拐酱畏荒三弗下诡瞥丧灰结梆缨细软诧雄独拴策抉霹窃互芥温袖篙扶酱敲厩柞炮实挠踪段锭毫乡泽扁暴酪店悟楚矛哲班楷苟勘佩铆绳里孪窘运腑充汐疟祝摧将倦身捡培薄佃赂毗屋陶鹿毖凉让吞某中型水闸初步设计报告剥山罗以爪杂川脾式伞和贞瑟潍茎

6、贡罩桩疮萧档瘦束耳秩瓤玩敢豺拭渔儿彦扔橙孕逆谣谢典枕耳瘤脸咎掣那啄变绪桔矣莫小爷剃跳困嵌明磺钝睫蔼屯蔼碌靠舟亮成即谓胖左蓄隔慎露格炽浩囤夹农代袭羊锄婴瞪错时又峭义乐浩恩伯注滨旭皑茶严景娃撬忘顽鸳古哦由税枣搏赖办峨念赡靖奄袖定蓝锄嗜届奋厕芹蹿耗六轩躬榴被考牲组筋八咆侣润锡乡刀缴欢禾座彭骏栗蔼赎患庆疡绿铰绞郴弹粘碎乞校凿飞浙逸件吗稍巧戊递嫂瞳怨侦吏盖抡荧圣嫩免川屑钠裙拌筒匡专尼围股违咖饰毋谎儿洲悔驮樊犹驶伐抵娘胰骡奸运铜媒枚笔铱霄盏药沤京于匠肥叔没揭思效首兹烘缝馅虞拍怠宽片辖搐平重嫩免川屑钠裙拌筒匡专尼围股违咖饰毋谎儿洲悔驮樊犹驶伐抵娘胰骡奸运铜媒枚笔铱霄盏药沤京于匠肥叔没揭思效首兹烘缝馅虞拍怠宽

7、片辖搐平重1 综合说明1.11.1 工程概况工程概况原小屯节制闸位于邱县境内老沙河上，邯临公路桥下游约 70m，控制排水面积 1424.2km。该闸于 1979 年建成，原设计过流量为 343 m3/s，相应设计水位 35.14m，校核过流量为 473 m3/s，相应设计水位 36.24m。小屯节制闸原设计灌溉面积 3 万亩。老沙河是清凉江水系的上游河段，源由曲周县的南寺头起，经威县牛寨汇入清凉江。为解决老沙河下游河道排水不畅问题，于 1979 年兴建小屯节制闸。该闸原设计共 6 孔，每孔净宽 8.0m，闸底板高程为 29.89m，采用分离式底板。闸墩基础采用井柱桩基础，中墩下设单排 4 根直

8、径 1m，长 16m的钢筋混凝土井柱；边墩下设单排 3 根直径 1m，长 10m 的钢筋混凝土井柱。闸室顺水流方向长 12.5m，中墩及边墩厚为 0.8m，高 9.11m，墩长6.0m。闸门为升卧式钢闸门，启闭机为 6 台 qpq-216t 双吊点手电两用卷扬式启闭机。机架桥宽 5.1m，每跨长 8.79m，高 1m，为预制梁结合现浇的 型钢筋混凝土结构，全长 72m。工作桥宽 3.24m，每跨长 8.79m，高0.8m，为预制梁结合现浇的 型钢筋混凝土结构，全长 88m。闸室上游设混凝土防渗底板长 30m、厚 0.4m，底板高程为 29.89m；防渗底板上游设干砌石护底长 5m、厚 0.3m

9、。闸室下游设钢筋混凝土消力池，斜坡段坡比 1：4，消力池底高程为28.39m，消力池池深 1.5m，池长 22m；消力池后设浆砌石海漫长 35m；海漫末端设防冲槽深 1.5 m。两岸护坡采用浆砌石护坡。2008 年 12 月受邱县水务局委托，我院完成了河北省邱县小屯节制闸安全鉴定报告汇编 。2009 年 2 月，由邯郸市水利局组织，在邱县水务局召开了邱县小屯节制闸安全鉴定审查会，成立了由地质、水工、金结、机电及管理等相关专业组成的专家组。经专家组评定，小屯节制闸鉴定为四类闸，建议报废重建。该闸现状存在的主要问题是：边墩摩擦桩承载力不满足要求；闸室稳定不满足要求；防冲槽槽深不足，槽内抛石大部分已

10、被冲走，达不到消能防冲效果；启闭机房出现纵向裂缝，无法使用；启闭设备老化等问题。2011 年 12 月 8 日，河北省水利科学研究院对河北省邱县小屯节制闸安全鉴定进行了核查，同意安全鉴定专家组将该水闸安全类别综合评定为四类闸的鉴定意见。2012 年 3 月受邱县水务局委托，我院编制了邱县小屯节制闸重建工程初步设计报告 。2012 年 8 月 23 日，河北省水利厅对邱县小屯节制闸重建工程初步设计报告进行了审查，我院根据审查意见对初步设计报告进行了修改和完善，编制了邱县小屯节制闸重建工程初步设计报告（报批稿） 。1.21.2 水文水文1.2.1 流域概况老沙河原系漳河故道，隶属清凉江水系，是河北

11、省黑龙港地区主要排沥水系之一，上接东风渠来水，经邱县、于威县牛家寨汇入清凉江，全长76.0 km。流域范围为漳河故道以北，黄口干渠、安寨支渠以南，民有渠、东风灌区四分干与鲧堤之间地区。控制流域面积为 2622km2，其中东风渠流域面积 765 km，安寨渠汇入口以上总控制面积为 1009.8km。1976 年扩挖标准为定雨量 250mm，设计流量为 247m3/s。1.2.2 洪水本次分析，需要推求的水文成果主要涉及的是平原沥涝水，因此主要依据 1993 年 12 月河北省平原地区设计暴雨图集 、 河北省平原地区中小面积除涝水文计算修订成果报告 （简称“02 手册” ） 、以及水利水电工程设计

12、洪水计算规范sl 442006 进行计算，计算结果见下表。老沙河设计流量计算成果表老沙河设计流量计算成果表 单位：m3/s5 年一遇10 年一遇20 年一遇设 计 断 面i0-3区i1-6区加权后i0-3区i1-6区加权后i0-3区i1-6区加权后小屯闸70.2118.993.7127.3192.9158.9212.7286.8248.41.2.3 城区沥水根据魏县、广平县、肥乡县和邱县各县城市总体规划，上述 4 县城区部分排水范围通过雨水管渠和排水口泄入老沙河排水区域，排沥标准均为1 年重现期，城区排沥成果见下表。4 县规划城区设计排沥流量（入老沙河）县规划城区设计排沥流量（入老沙河）汇水面

13、积排水分区（104m2）一年重现期设计流量（m3/s）备注魏县11346.52入东风渠一排支广平县12116.96入东风渠肥乡县8504.88入东风六排支邱县2201.26入北干渠1.2.4 设计流量本次老沙河设计洪水由农田涝水和城区沥水两部分组成，两者叠加后得到老沙河新建小屯闸以上控制断面的设计流量，成果见下表。老沙河各控制断面设计排涝流量计算成果表老沙河各控制断面设计排涝流量计算成果表不同重现期设计值（m3/s）控制断面控制面积（km2）20 年一遇10 年一遇5 年一遇新建小屯闸1555.6268.0178.5113.31.31.3 工程地质工程地质拟定场地土层为第四系松散沉积的土层，为

14、冲积而成，在勘探深度范围内土层共分为 9 层：壤土（al q42） ，粉砂（al q42） ，壤土（al q42） ，粘土（al q42） ，壤土（al q42） ，粉砂（al q42） ，中砂（al q42） ，粘土（al q41） ，细砂（al q41） 。本水闸闸底板座落在第三层壤土层上, 褐黄色，可塑，饱和，韧性中等，干强度中等，主要为中粉质壤土，可见褐色斑块，壤土中含砂壤土和粘土层，该层壤土厚度为 1.60-1.70m，层底标高为 26.50-26.75m。1.41.4 工程任务和规模工程任务和规模邱县小屯节制闸是一座以防洪为主兼顾蓄水灌溉的中型水闸，过去曾发挥过良好的社会效益和经济

15、效益。由于工程现状存在诸多安全隐患，目前已不能满足安全运行要求。且随着近几年降雨量偏小和农业用水量逐年增多，地下水位逐年下降，水环境逐步恶化，急需利用小屯闸蓄水供给当地农业用水。因此为满足防洪、排涝同时兼顾蓄水灌溉，拟定在原闸址下游约 6.5km 处重建。该重建工程实施后可有效的利用和调配区域水资源，减少本地区地表水的流失与地下水开采量，有利于当地水环境的改善，并且可以回补地下水，改善水资源与环境状况，缓解地下水资源危机，遏止地下水位持续下降的态势。小屯节制闸设计洪水标准为 10 年一遇，设计排水流量为 178.5m3/s，设计洪水位 33.30m；依据治理后老沙河河道最大过水流量，确定该闸校

16、核标准为不足 20 年一遇，校核排水流量为 247.06 m3/s，校核洪水位 34.5m，正常蓄水位 33.89m，根据水闸设计规范sl2652001 规定，该工程规模为中型，工程等别为等，主要建筑物级别为 3 级，次要建筑物级别为 4级。1.51.5 工程布置和主要建筑物工程布置和主要建筑物拟建小屯节制闸位于邱县境内老沙河上，原闸下游约 6.5km 处，桩号40+450m（安寨闸下游海漫段末端为 0+000 桩号） ，控制排水面积 1555.6 km，设计排水流量为 178.5m3/s，校核流量 247.06 m3/s，设计蓄水深4.8m，设计蓄水位 33.89m。闸室上游防护段长 35m

17、，底板高程为 29.09m，前 15m 为砌石结构，即 5m 长干砌石段和 10m 长 m10 浆砌石扭坡段，底宽 40m，干砌石段边坡1:5，厚 0.5m，下设 0.1m 厚碎石垫层，后 20m 为 c25 钢筋混凝土结构，边坡 1:3，铺盖厚度为 0.5m，护坡厚度为 0.4m，下设 0.1m 厚 c10 混凝土垫层。闸室为 c30 钢筋混凝土开敞式结构，进口底高程为 29.09m，顺水流方向长 11m，垂直水流方向长 37.4m，总净宽 30m，单孔净宽 6m，5 孔，中间三孔一联,边孔为一孔一联。边墩厚 0.81m，中墩厚 1m，缝墩厚 0.8m，底板厚 1m，下设 0.1m 厚 c1

18、0 混凝土垫层，中墩及缝墩长度均为 9m，墩顶高程为 34.89m。墩顶设 c25 钢筋混凝土机架桥，机架桥高 6.4m，排架柱尺寸为 0.60.4m，启闭平台上设启闭机房。工作闸门为 64.8m 平面直升式滚轮钢闸门，启闭机选用 qp2125kn 双吊点手电两用卷扬式启闭机。闸室下游消能防冲段长 64m，由消力池段、海漫段及防冲槽段等部分组成。消力池段为 c25 钢筋混凝土结构，长 18m，池深 1m，底板厚0.6m，下设 0.1m 厚 c10 混凝土垫层，两岸采用 c25 钢筋混凝土护坡，边坡 1:3，厚 0.4m，下设 0.1m 厚 c10 混凝土垫层。消力池下游接海漫段，长28m，厚

19、0.5m，下设 0.1m 厚碎石垫层，边坡为 1:3。海漫段后接 12m 长2m 深防冲槽，防冲槽段护坡为干砌石扭坡，防冲槽下游接 6m 长 1:5 反坡与原渠道相衔接。上下游挡墙平面布置均采用圆弧与直线组合式，结构形式主要采用扶壁式和悬臂式 c25 钢筋混凝土挡墙。1.61.6 电气及金属结构电气及金属结构1.6.1 电气小屯节制闸用电负荷包括： 5 孔工作闸门的启闭设备、启闭机房、管理房的照明设备、检修，并预留备用回路。本工程选用 s1180kva10/0.4kv 变压器 1 台，供电电源由附近10kv 高压输电线路引来，长度约为 400m，低压侧采用 380/220v 动力与照明公用中性

20、点接地三相四线制系统。变压器采用室外杆上安装型式， xl21 动力照明配电箱安装于启闭机机房内。在 10kv 输电线路末端(配电变压器的高压进线上)安装高压避雷器一组，型号为 hy5ws-17/50 型户外式高压式避雷器。本工程接地型式采用 tn-c-s 系统。低压电气设备接地与避雷接地共用一处接地装置，接地网的接地电阻不大于 4。1.6.2 金属结构小屯节制闸共 5 孔，闸室设 5 扇工作闸门。工作闸门启闭机为qp2125kn 双吊点手电两用卷扬式启闭机，工作闸门尺寸为 64.8m（宽高） 。1.71.7 消防设计消防设计根据建筑物消防设计规范的要求，电缆全部采用不燃电缆或阻燃电缆，并采取阻

21、火包、防火隔板、防火涂料、防火堵料等防火措施，配备手提式mfzl4 型磷酸铵盐干粉灭火器等灭火器材。1.81.8 施工组织设计施工组织设计本工程施工安排在 2013 年 9 月初至次年 6 月底，施工安排在非汛期。非汛期降雨量较小，基本不产流，同时工程施工时可将原小屯节制闸闸门关闭。原小屯闸至新闸址区间内几乎不来水，为以防万一，本次施工时可挖一小排水沟将水导向下游。小屯节制闸重建工程位于老沙河上，原闸址下游约 6.5km 处，紧邻 106国道，交通便利，施工材料及机械可以通过 106 国道和老沙河堤顶路运至施工现场。水泥仓库、砂石料场及混凝土拌和站、钢筋加工厂、木材加工厂以及办公室生活及福利设

22、施等均在右岸布置。该工程施工总工期为 10 个月，分为工程准备期、主体工程施工期和工程完建期三个阶段。1.91.9 环境保护设计环境保护设计小屯节制闸重建工程的实施，可实现汛期排涝，汛后蓄水满足农业灌溉，回补地下水，缓解地下水资源危机。同时本项目实施有利于调节小气候，对优化生态环境和保证水资源可持续利用具有积极促进作用。工程建设对环境的影响利远大于弊，有利影响将长期发挥作用，不利影响可通过相应的工程措施和有效的管理手段办法予以制约，对区域社会经济的发展及生态环境的改善产生积极的影响。本项目有利影响占主导地位，因此，本工程建设符合环境保护要求。本工程环境保护投资为 3.49 万元。其中环境监测费

23、 0.7 万元，环境保护临时措施费 1.22 万元，独立费 1.4 万元，预备费 0.17 万元。1.101.10 水土保持设计水土保持设计本工程建设特点是施工场地集中，施工过程中，因工程开挖、填筑、施工临时道路修建及施工作业活动等易产生水土流失。通过对本工程进行综合分析，施工期是造成的水土流失的主要时段。根据工程的布局、施工布置及工程施工分区的特点等，本工程水土保持防治分区为：建筑物施工区、施工生产生活区、施工临时道路区及弃渣场。根据本工程的布局、施工特点和水土流失特点，对施工区采取预防保护措施；施工生产生活区在工程完建后恢复原地貌；工程建设产生的弃渣及时运至弃渣场堆放，并压实恢复植被；施工

24、临时道路单侧设临时排水沟，施工结束后，恢复原地貌和植被。总之，在工程建设过程中工程措施、植物措施、临时措施相结合，以发挥最佳效益。本工程水土保持措施总投资为 3.4 万元，其中工程措施投资 0.22 万元，植物措施投资 0.12 万元，临时措施投资 0.29 万元，独立费用 2.6 万元，基本预备费 0.17 万元。1.111.11 工程管理设计工程管理设计小屯节制闸是老沙河上重要的控制性工程，担负着以防洪为主，兼有蓄水、灌溉等功能。小屯闸建成后仍维持原管理机构及管理人员不变，管理机构为小屯闸管理所，管理人员为 4 人。按照冀水管【2007】7 号文件精神，对管理机构定性为准公益性事业单位，人

25、员工资及维修养护经费全部由财政列支。1.121.12 安全与节能设计安全与节能设计本工程主要工程项目为土建工程、金结机电工程等。节能设计主要考虑：在设计中使用节能材料和设备，合理布局节约投资；在施工中采用合理安排工序，缩短工期和选用节能机械等节能措施。安全设计包括安全防护设计和安全卫生设计。安全管理要建立机构、落实人员、建立制度，并注重工程的度汛安全和工程建设中的安全。安全卫生设计的主要内容为劳动安全与卫生设计，安全卫生设施必须符合国家规定的标准，安全卫生设施与主体工程同时施工、同时投入生产和使用。1.131.13 设计概算设计概算（1）本工程总投资为 838.6 万元，其中工程部分投资为 8

26、31.71 万元，新增水土保持工程投资为 3.4 万元，环境保护工程投资为 3.49 万元。（2）主要工程量为：土方开挖 7615.38m3，土方回填 18860.00m3，干砌石 3540.38 m3，浆砌石 994.78m3，混凝土 3524.86m3，模板 3800.80m2，钢筋制安 295.10 t。（3）主要材料用量：水泥 1367.18t，钢筋 267.60t，木材 4.24 m3，柴油 15.97t，汽油 3.12t，砂子 2351.94m3，块石 5126.54m3，碎石4093.17m3。（4）工程总用工：115162.70 工时。（5）工资标准: 按六类地区计，工长为5.

27、4元/工时，高级工为5.05元/工时，中级工为4.37元/工时，初级工为2.32元/工时。1.141.14 经济评价经济评价社会折现率按参数选定为 8%。经济评价指标：经济内部收益率 8.57%，经济效益费用比 1.13，经济净现值（is=8%）126.99 万元。从经济内部收益率、经济效益费用比、经济净现值等国民经济评价指标结果看出，该项目经济合理。工程项目实施后可取得较好的社会效益和经济效益，对农业发展具有促进作用。工程实施后可有效的利用和调配区域水资源，减少本地区地表水的流失与地下水开采量，降低用水成本；同时有利于当地水环境的改善；并且可以回补地下水，改善水资源与环境状况，缓解地下水资源

28、危机。本项目实施还有利于调节小气候，对优化生态环境和保证水资源可持续利用具有积极促进作用。2 水文水文2.12.1 流域概况流域概况老沙河原系漳河故道，隶属清凉江水系，是河北省黑龙港地区主要排沥水系之一，上接东风渠来水，经邱县、于威县牛家寨汇入清凉江，全长76.0 km。流域范围为漳河故道以北，黄口干渠、安寨支渠以南，民有渠、东风灌区四分干与鲧堤之间地区。控制流域面积为 2622km2，其中东风渠流域面积 765 km，安寨渠汇入口以上总控制面积为 1009.8km。1976 年扩挖标准为定雨量 250mm，设计流量为 247m3/s。拟新建小屯闸以上老沙河共有几条较大的支渠汇入，分别为西支渠

29、、东呈孟渠、沙东干渠、波流固渠、傅辛庄渠、北干渠等，总长度 97.86km，总控制面积 681.94km。老沙河主要支渠基本情况见表 2-1。老沙河支渠基本情况统计表老沙河支渠基本情况统计表表 2-1支流名称起止位置长度（km）流域面积（km2）底宽（m）边坡纵坡原设计流量（m3/s）西支渠东贤店至西呈孟17.24111.358201:21/40001872.5东呈孟渠西杨固至东呈孟8.524.9361:21/350029沙东干渠邯馆路至安寨渠37.02414.47.53.51:31:41/600054.7165.5波流固渠孟固至波流固12.152.556.51:21/500017.2傅辛庄渠

30、梁二庄至小临河1149.821:21/600013北干渠柳辛庄至小临河1228.912.22.2 气象气象邱县属北暖温带亚湿润大陆性气候，四季分明。春季多风少雨，夏季多雨高温，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。年均气温 13.0，其中最热月平均气温 26.8，极端最高气温 42.7，最冷月平均气温-2.8，极端最低气温-20.1；无霜期 207 天，平均初霜日 10 月 25 日左右，年均降雨量524.6mm，多集中在 78 月份，平均终霜日 4 月 5 日左右；年均气压1011.8hpa，室外相对湿度 66%，冬季最大积雪度为 29cm，夏季最大日降雨量 245.9mm；年主导风向为东南西北向，夏

31、季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速为 3.1m/s，平均日照小时为 2539.2h。雨热同季，宜于多种植物生长。2.32.3 水文基本资料水文基本资料流域内有肥乡、广平、平固店、邱城、南辛店、邱县等雨量站，无水文测站。2.42.4 洪水洪水本次新建小屯闸以上老沙河设计洪水由农田涝水和城区沥水两部分组成，两者叠加后得到老沙河各控制断面的设计流量。2.4.1 平原排水渠暴雨洪水特性（1）暴雨特性工程所在区域属平原区，暴雨特性受太行山地形影响，时空分布很不均匀，对于长历时暴雨，则具有降雨强度大、持续时间长、笼罩范围广的特点。本区域的暴雨特点表现为：暴雨量值沿区域变化较山区缓慢。24 小时暴雨平原等值

32、线变化范围为 80120mm，三日暴雨平原大部地区等值线值变化范围为 110120mm。平原不同地区年最大 24 小时、三日暴雨量的年际变化规律性较强，即年最大暴雨的离势系数 cv变化小，年最大 24小时暴雨 cv值在 0.60.65 之间，年最大三日暴雨的 cv值均为 0.5。（2）洪涝水特性该流域为平原易涝区域，本地区的洪涝灾害主要为本流域降水产生的涝灾。平原地区的涝水具有以下特点：平原排水区域及排水河道坡度平缓，涝水表现形式为峰小量大，持续时间长；涝水造成的灾害主要表现为耕地受淹以及由此造成的地下水位抬高和耕地的盐渍化；平原除涝标准较低；受人类活动影响较大，排水河道开挖前后，同样的暴雨，

33、造成的流量相差很大；水文测站较少，测验资料年限较短，且测验成果易受人类活动影响。与其它流域相比，本流域涝水的突出特点为：流域大范围涝灾往往是连续几场大暴雨所致，例如 1977 年涝灾，是由自 7 月下旬至 8 月上旬连续几场大雨造成；随着水资源利用程度的提高，淡水区地下水位连年下降，同样暴雨造成涝灾有逐渐减少的趋势。2.4.2 平原地区设计涝水计算拟建小屯闸所在位置位于邱县境内 106 国道下游约 50m 处，小屯闸以上老沙河总控制流域面积为 1555.6km，其中涉及农田除涝面积为 1521.51 km。2.4.2.1 计算标准拟建小屯闸设计防洪标准为 10 年一遇，本次设计沥水共分析计算了

34、 5年一遇、10 年一遇和 20 年一遇 3 个标准。2.4.2.2 计算方法关于河北省平原地区设计涝水的计算，由于实测资料短缺，大多采用由暴雨按经验公式途径推求。我省平原地区中小面积除涝水文计算一般采用“手册法” ，本次计算采用河北省平原地区中小面积除涝水文修订报告（2002 年）中的方法推求。主要环节简述如下：（1）设计暴雨设计暴雨时段采用年最大三日雨期控制。设计雨型为三日雨量分二次计算，一次为年最大 24 小时雨量，位于第三日，占年最大三日雨量的 80%；一次为年最大三日雨量的 20%，两次间隔 12 小时。设计点雨量计算，采用河北省水利厅 1993 年 12 月出版的河北省平原地区设计

35、暴雨图集中“年最大三日暴雨多年平均值等值线图”与“年最大三日暴雨变差系数（cv）等值线图” 。由等值线图中查得各区年最大三日点平均雨量均值和 cv值，采用 cs=3.5 cv，按 p型频率曲线即可计算各区不同频率的年最大三日点雨量。点面折减系数，根据流域面积，从“河北省平原地区点面折减系数表”中查取。流域平均面雨量，通过点雨量与点面折减系数计算得出。设计暴雨计算成果见表 2-2。设计暴雨成果表设计暴雨成果表表 2-2 单位：mm统计参数不同重现期设计值备注均值cvcs/cv20 年10 年5 年1100.503.5218.7182.6145.8点雨量205.6177.7137.1面雨量（2）前

36、期影响雨量 pa根据设计雨型，第一次雨量的前期影响雨量 pa1为： pa1=0.96pa；第二次雨量（最大 24 小时）的前期影响雨量 pa2为：pa2=0.96（pa1+0.2p3-r1）式中：pa1第一次雨量的前期影响雨量（mm） ；pa设计前期影响雨量（mm） ；p3设计三日降雨量（mm） ；r1第一次降雨产生的径流深（mm） ；pa2第二次雨量的前期影响雨量（mm） 。（3）暴雨径流关系根据老沙河控制流域所在位置，在河北省平原地区水文分区图上查的流域位置跨越 i0-3和 i1-6两个分区，径流深计算时需要分别查 i0-3和 i1-6两个分区的暴雨径流关系（p+ par）曲线。（4）最大

37、排水流量根据平原地区最大排水流量公式（具体公式如下） ，分别计算出不同分区时最大排水流量，然后在根据面积加权计算出全流域面积的最大排水流量。面积加权系数见表 2-3。一般平原区：q = 0.022r0.92f0.80式中：q最大排水流量（m/s） ； r设计径流深（mm） ； f计算面积（km） 。老沙河设计流量面积加权计算表老沙河设计流量面积加权计算表表 2-3 面积权重设 计 断 面i0-3区i1-6区总面积i0-3区i1-6区总面积小屯闸787.58733.661521.510.520.481.02.4.2.3 计算成果计算成果见表 2-4。老沙河设计流量计算成果表老沙河设计流量计算成果

38、表表 2-4 单位：m3/s5 年一遇10 年一遇20 年一遇设 计 断 面i0-3区i1-6区加权后i0-3区i1-6区加权后i0-3区i1-6区加权后小屯闸70.2118.993.7127.3192.9158.9212.7286.8248.42.4.3 设计涝水成果的合理性分析将本次计算的设计涝水流量与黑龙港流域防洪除老规划报告老沙河除涝设计流量（见表 2-5）比较，本次计算结果偏小，原因在于本次计算不包含流域内县城城区的排沥面积；又本次设计排涝流量是按照河北省平原地区中小面积除涝水文修订报告 （2002 年）中的方法计算的，基本上能反映本流域平原地区现状条件下涝水产汇流的实际情况，故此次

39、设计涝水计算成果是比较合理的。老沙河除涝设计流量老沙河除涝设计流量表 2-5不同重现期设计值（m3/s）控制断面控制面积（km2）20 年一遇10 年一遇5 年一遇牛寨26222781811072.4.4 城区沥水计算根据魏县、广平县、肥乡县和邱县各县城市总体规划，上述 4 县城区部分排水范围通过雨水管渠和排水口泄入老沙河排水区域，排沥标准均为1 年重现期。上述 4 县城区沥水汇入情况见表 2-6。4 县城区沥水汇入情况统计表（入老沙河）县城区沥水汇入情况统计表（入老沙河）表 2-6县城名称流域面积（km2）受水体（河/渠道名称）径流系数魏县11.34东风一排支0.5广平县12.11东风渠肥乡

40、县8.5东风六排支0.5邱县2.2北干渠0.45根据室外排水设计规范gb50014-2006 中规定，暴雨强度公式是确定雨水设计流量的基本依据。公式为：nbtpcaq)()lg1 (1671式中： 设计降雨强度（升秒公顷） ；q 设计降雨重现期（年） ；p 重现期为年的设计降雨的雨力；1a 雨力变动参数，是反映设计降雨各历时不同重现期强度变c化的参数之一； 降雨历时（分钟） ；t 历时附加参数；b 历时指数。n上述 4 县城市总体规划中采用的公式均为邯郸市暴雨强度公式，形式如下：681. 0)3 . 8()lg96. 01 (1862tpq上述 4 县城区排沥均按 1 年重现期设计，地面集水时

41、间采用 1020 分钟，主城区内径流系数为 0.450.5，大片绿地与城区外地区取 0.2。但由于缺乏各县城区雨水系统、雨水管网资料，有关计算参数无法确定，而通过对比上述 4 县与邯郸市高新技术产业开发区沥水入邯临沟的区域范围在硬化比例、径流系数等相关参数，认为可以参照邯郸市高新技术产业开发区工程规划中邯临沟设计排沥流量有关计算参数进行计算，最终得出各县城区排入老沙河的设计流量见表 2-7。4 县规划城区设计排沥流量（入老沙河）县规划城区设计排沥流量（入老沙河）表 2-7汇水面积排水分区（104m2）一年重现期设计流量（m3/s）备注魏县11346.52入东风渠一排支广平县12116.96入东

42、风渠肥乡县8504.88入东风六排支邱县2201.26入北干渠2.4.5 设计流量及其合理性分析本次老沙河设计洪水由农田涝水和城区沥水两部分组成，两者叠加后得到老沙河新建小屯闸以上控制断面的设计流量，见表 2-8。老沙河各控制断面设计排涝流量计算成果表老沙河各控制断面设计排涝流量计算成果表表 2-8不同重现期设计值（m3/s）控制断面控制面积（km2）20 年一遇10 年一遇5 年一遇新建小屯闸1555.6268.0178.5113.3本次设计流量由流域内的农田涝水和汇入的城区沥水组成，考虑全面，计算结果较为合理。2.52.5 施工洪水施工洪水本工程施工期拟安排在 2013 年 9 月至次年

43、6 月，但是工程施工主要是在 2013 年 10 月至次年 5 月，因此施工时主要计算主体施工期的洪水。由于流域内没有实测流量资料，非汛期施工设计洪水通过暴雨途径推求。根据流域内肥乡、广平、平固店、邱城、南辛店、邱县等雨量站 10 月至次年 5 月的实测降水资料经分析多年平均 1 日降雨量为 28.5mm，降雨量较小，基本不产流。3 工程地质工程地质3.13.1 概述概述 本工程野外工作于 2012 年 5 月 23 日开始，2012 年 5 月 24 日结束。勘探累计完成工作量如下：钻探孔 2 孔，钻探进尺 72.0m，探坑 3 孔，探坑进尺 9.0m，标准贯入试验 16 次，取土样 37

44、件，土工试验：常规试验25 个，直剪试验 8 个，颗粒分析试验 37 个，渗透试验 7 个，水质全分析试验 1 组。3.23.2 地质概况地质概况3.2.1 地形地貌拟建场地为平原地貌，老沙河两岸地面标高为 35.56-37.87m，老沙河河底高程为 28.36m。场区地层为第四系冲积形成的松散土层。3.2.2 地层岩性根据 1:1000 地质测绘和勘探资料表明，工程区地表出露及钻探揭露的地层岩性主要为第四系全新统冲积（al q4）粘土、粉质壤土、粉砂和细砂；第四系全新统人工堆积（r q4）的河道堤防。根据时代的不同和沉积的由老至新的顺序对地层分述如下。（1）第四系全新统冲积（al q41）:

45、细砂（al q41）：褐黄色，密实，饱和，主要成分为石英和长石，含少量云母，砂层中含砂壤土。该层主要在钻孔的底部有揭露。粘土（al q41）：灰黄色，可塑，硬塑，饱和，韧性较高，干强度较高，土中可见褐色斑点，该层粘土主要为粉质粘土，土层中夹中粉质壤土。（2）第四系全新统冲积（al q42）:粉砂、中砂（al q42）：粉砂为棕红色，褐黄色，中密，湿，主要成分为石英和长石，层中含砂壤土；中砂为黑灰色，中密，湿，主要成分为石英和长石，层中含砂壤土，河道边坡主要由粉砂组成。壤土（al q42）：褐黄色，黑灰色，褐灰色，可塑，饱和，韧性中等，干强度中等，壤土中含砂粒和姜石，表层的壤土主要为轻粉质壤土，

46、含较多砂粒。粘土（al q42）：棕黄色，可塑，饱和，韧性高，干强度高。（3）第四系全新统人工堆积（r q4）：该层土为河道的堤防，褐黄色，稍密，中密，稍湿，干，主要为砂壤土和粉砂等组成，由于人为的开挖损坏，该层堤防部分地段已经损毁。3.2.3 地质构造工程区位于中朝地台东部，基底隆起，华北平原沉降带的南部，为新生代的强烈拗陷区。区内第三系、第四系地层厚达千米，基底构造以断裂为主，主要可分为北东向和北西向两组，地震分布与基底断裂构造有关。该区域发育有较多断裂构造，邢台安阳深断裂，北东 10 度左右，为继承性正断层，形成于晚侏罗世末期；沧州大名断裂为平原区的一条重要隐伏断裂，走向北东 30 度左

47、右，为中、新生代继承性活动的正断层；临漳魏县隐伏断裂，走向北东 70 度左右，为中、新生代继承性活动的正断层。根据中国地震动参数区划图 （gb18306-2001） ，该工程所在的邱县地震动峰值加速度为 0.05g，抗震设防烈度为度。3.2.4 水文地质条件工程区内地层主要为河流冲积形成的松散堆积物，地表水径流较少，地下水持续多年的超采导致了多年平均水位持续下降，地下含水层主要为壤土、砂壤土和砂层的孔隙水，河道沿线潜水稳定地下水位深度在 8.0m，地下水主要受河水补给和大气降水补给，地下水主要以人工开采和地下渗流的方式排泄，本次勘察时由于处于灌溉期，老沙河内有少量的水，河水位高程为30.24m

48、，钻孔中地下水位为 27.75m。本次在小屯闸闸址处采取钻孔水样一组，进行了水质分析，见表 31。 zk1zk1 水质分析结果表（单位：水质分析结果表（单位：mg/lmg/l） 表 31检验项目ca2+mg2+nh4+cl-so42-hco3-co32-oh-分析结果40502083234.36mmol/l0.00.0检验项目ph 值侵蚀性co2游离co2矿化度分析结果7.3605.31136环境水对砼腐蚀性评价 腐蚀性类型判定依据界限指标实际含量腐蚀程度备注重碳酸型hco3-(mmol/l)1.074.36无腐蚀一般酸性型ph 值6.57.36无腐蚀分解类碳酸型侵蚀 co2(mg/l)co2

49、150无腐蚀分解结晶复合类镁离子型mg2+(mg/l)100050无腐蚀结晶类硫酸盐型so42-(mg/l)250so42-16结构主钢筋可靠焊接成基础接地网，并与边中墩、排架柱内三根16 结构主钢筋可靠焊接引上与启闭机平台接地网可靠焊接。为防范感应雷击波的侵入，确保高低电杆设备的安全，即在 10kv 输电线路末端(配电变压器的高压进线上)安装高压避雷器一组，型号为hy5ws17/50 型户外式高压式避雷器。本工程接地型式采用 tncs系统。所有电气设备金属外壳、电缆金属外皮、穿线钢管、进出建筑物的金属管路等均以最短的路径与接地网连接。低压电气设备接地与避雷接地共用一处接地装置，接地网的接地电

50、阻不大于 4。6.1.2 电气二次（1）测量按照电力部门要求装设计量装置，进线回路安装交流电流表、有功功率表。每孔闸门配闸门荷重测控仪、闸门开度检测仪，并应满足监测卷扬式启闭机的要求，如需转换设备则由闸门厂家配套提供。（2）控制本工程采用集中控制的方式。操作人员可以在 xl21 动力照明配电箱上的仪表和按钮进行监控、操作。6.26.2 金属结构金属结构（1）工作闸门及启闭机选择动水启闭闸门启闭力计算应包括以下内容:1）闭门力计算tgzszdtpgnttnfw)(计算结果为“正”值时，需要加重（如加重块、水柱或机械下压力等） ；计算结果为“负”值时，依靠自重可以关闭。2）启门力计算sjgxzsz

51、dttwggnpttnf)(式中：摩擦阻力安全系数，采用 1.2；tn计算闭门力用的闸门自重修正系数，采用 1.1；gn闸门自重，kn，计算闭门力时采用浮重；g作用在闸门上的水柱压力，kn；sw加重块重量，kn；jg上托力，kn；tp下吸力，kn；xp滑动轴承滚轮摩阻力，kn ，=；zdtzdt)(1frfrpr滚轮半径，mm，r=300mm；r滚轮轴半径，mm，r=75mm；作用在闸门上的总水压力，kn；p、滑动摩擦系数, f1=0.25，f3=0.7；1f3f滚动摩擦力臂，mm，f=1mm；f止水摩阻力，kn ，；zstzszspft3作用在止水上的压力，kn。zsp经计算得：闭门力为：-

52、3.23kn，启门力为：238.13kn。根据计算结果，启闭机选用 qp2125kn 双吊点手电两用卷扬式启闭机。本次设计工作闸门采用直升式平面滚轮钢闸门，闸门尺寸为64.8m（宽高），每扇闸门重8t，每孔埋件重3t。闸门主材为 q235b，埋件主材为 q235b。（2）检修工况由于老沙河为排沥渠道，汛期闸门开启，因此可利用汛期闸门开启时对闸门进行检修，本次设计不设检修闸门。（3）钢闸门及埋件的防腐设计钢闸门及埋件验收合格后，应用喷砂抛丸清除铁件表面油污、灰尘、铁锈、氧化皮及焊渣等，使之露出金属光泽，并具有适当的粗糙度（by=60100m） ，然后喷锌。喷锌镀层应力求均匀，总厚度为 0.15m

53、m，分两次施喷，最后用涂料封闭。喷锌封闭层的保护用漆：底层为干后80m 厚环氧富锌防锈底漆，中间层为干后 100m 厚环氧云铁防锈漆，面层为干后 80m 厚环氧沥青防锈漆。（4）闸门防冰冻设计水利水电工程钢闸门设计规范规定，闸门不得承受冰的静压力，为防止冰荷载对钢闸门的破坏，寒冷地区的钢闸门在冬季运行时，必须采取防冰冻措施。因此，在钢闸门的设计中，必须配套进行钢闸门防冰冻设计。在冰冻期间，为了使钢闸门能正常工作，采用潜水泵法、开凿冰沟或其它方法，使闸门与冰层隔开。7 消防设计消防设计7.17.1 消防设计原则及主要依据消防设计原则及主要依据7.1.1 设计原则小屯节制闸重建工程消防设计应贯彻“

54、预防为主，仿效结合”和确保重点，兼顾一般的原则。本工程引起火灾的主要部位是电气设备及电缆等。因此，应以上述设备为消防重点部位。考虑到火灾多为短时、突发性，消防设计应满足自救为主，外援为辅的要求。消防设备器材选择经消防检测部门检验合格的产品，且安全可靠，使用方便，技术先进，经济合理。7.1.2 主要规程规范水利水电工程设计防火规范 （sdj278-90）建筑设计防火规范 （gb50016-2006）建筑灭火器配置设计规范 （gb50140-2005）7.27.2 消防设施消防设施本工程的消防范围主要包括启闭机室、管理房、电缆等。对于上述消防范围内的建筑按消防设计规范的要求，确定其耐火等级与火灾危

55、险性类别。配备手提式 mfzl4 型磷酸铵盐干粉灭火器等灭火器材。电缆全部采用难燃电缆或阻燃电缆，并采取防火涂料、防火堵料等防火措施。7.37.3 防火管理防火管理本工程需作消防设计范的围主要是启闭机室、管理房及电缆等。现阶段各大型建筑物及附属建筑物的消防设备及材料的设计均是按照面积进行配置的。按照水利水电工程设计防火规范 （sdj278-90）的规定，划分了本工程各类建筑物、构筑物的火灾危险性类别、耐火等级和火灾危险等级。见表 7-1。表 7-1 火灾危险性类别、耐火等级、火灾危险等级表建筑物名称耐火等级火灾危险性类型火灾危险等级启闭室三戊轻危险级7.3.1 灭火器配置本工程的消防范围主要包

56、括启闭机室、管理房等。根据建筑灭火器配置设计规范 ，启闭机室及管理房内各配置 2 只手提式 mfzl4 型磷酸铵盐干粉灭火器。7.3.2 电缆消防因电缆着火延燃造成的火灾事故，遍及整个启闭机室，往往造成重大经济损失，是消防设计的重点。电缆火灾发生的原因主要有三种情况。一是属于电缆本身的情况，如在过负荷及短路电流长时间作用下，电缆绝缘老化着火，电缆接头接触不良局部发热导致着火等；二是属于外部情况，如含油设备的漏油着火殃及电缆，意外失火等；三是属于电缆火灾扩大延燃的情况，如电缆贯穿墙壁、楼板孔洞未作封堵，多根电缆垂直敷设未采取防火措施等。需针对不同情况采取相应措施。本工程消防措施如下：（1）采用阻

57、燃电缆阻燃电缆的主要特点是不易着火或着火后延燃仅局限在一定的范围内。（2）防火涂料防火涂料具有防止初起火灾和减缓火灾蔓延扩大的作用。故确定本工程电缆穿越墙壁和楼板的孔洞以及进出电气装置的出入口等处，均在一定范围内喷刷防火涂料。本工程选用膨胀型过氯乙烯防火涂料，其特点是：遇火膨胀生成致密的蜂窝状隔热层，有良好的隔热防火效果，并具有耐水、耐油和耐候性，且能调配成多种颜色。该涂料喷刷均可。（3）防火堵料采用防火堵料能有效的阻止电缆火灾沿孔洞向邻室蔓延。因此，在本工程中涉及管口，电缆穿越楼板、墙壁的孔洞和进出配电箱等的孔洞，均采用 dfd防火堵料封堵严密。该堵料使用后不影响电缆载流能力并具有耐水、耐油

58、、无毒、无气味，施工方便，更换、增减电缆容易，可重复使用的特点。8 施工组织设计施工组织设计8.18.1 施工条件施工条件8.1.1 自然条件工程所在地多年平均气温 13.0，其中最热月平均气温 26.8，极端最高气温 42.7，最冷月平均气温-2.8，极端最低气温-20.1；无霜期207 天，平均初霜日 10 月 25 日左右，年均降雨量 524.6mm，多集中在78 月份，平均终霜日 4 月 5 日左右；年均气压 1011.8hpa，室外相对湿度66%，冬季最大积雪度为 29cm，夏季最大日降雨量 245.9mm；年主导风向为东南西北向，夏季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速为 3.1m/s

59、，平均日照小时为 2539.2h。8.1.2 建筑材料来源施工所需石料从武安石料场购进，砂子从邢台沙河砂场购进，水泥、钢材、木材、汽油、柴油等均从邱县当地购进。本工程开挖出来的土方全部用于回填，不够的土方外购。8.1.3 施工用电、用水施工用电考虑与永久供电线路相结合，从永久供电线路上取用，施工用水及生活用水可从附近村庄内取水，在工地设临时储水池。8.1.4 施工场地本工程位于 106 国道下游约 50m 处，闸址右岸地势平坦开阔，可布置砂石料场、混凝土加工厂、钢材加工厂、木材加工厂、机械修配厂、水泥和建材仓库等。8.28.2 施工导流施工导流本工程施工期安排在 2013 年 9 月初至次年

60、6 月底，施工安排在非汛期。非汛期降雨量较小，基本不产流。同时工程施工时可将原小屯节制闸闸门关闭。原小屯闸至新闸址区间内几乎不来水，为以防万一，本次施工时可挖一小排水沟将水导向下游。8.38.3 工程施工工程施工8.3.1 施工方案规划根据各单项工程的施工难易程度以及对工程总工期的影响，工程按照先主体，后附属的方式安排施工。主要工程施工顺序为基坑土方开挖，闸墩、闸底板、机架桥等混凝土工程，上游连接段及下游消能段混凝土及砌石等，可相机安排与主体工程同时施工。8.3.2 土方工程（1）土方开挖建筑物土方开挖指闸室、挡墙及上下游连接段等工程的土方开挖。1）施工单位应根据设计图纸定出建筑物和渠道的轴线