XX区XX溪综合治理工程可行性研究报告

1区xx溪综合治理工程性研究报告21综合说明 11.1概述 1 21.3工程地质 21.4工程任务和规模 21.5工程布置 31.6施工组织设计 81.7拆迁及移民安置 91.8水土保持设计 91.9环境影响评价 91.10招标投标 91.11工程管理 1.12投资估算 1.13效益分析 2气象水文 3工程地质 3.1区域地质概况 3.2区域水文地质条件 3.3地震效应及不良地质作用 4工程任务和规模 4.1社会经济概况 4.2工程存在问题 4.3工程建设的必要性 4.4工程任务和规模 5工程布置及主要建筑物 5.1设计依据 5.2输水泵站及送水管道新建工程 5.3凤鸣团清淤扩挖工程 23 5.5xx溪西段工程 5.6截污管道工程 6水利机械、机电及金属结构 7施工组织设计 7.1施工条件 7.2施工导截流 7.3主体工程施工 7.4施工交通运输 7.5施工交通及施工总布置 567.6施工总进度 8水土保持工程设计 8.1编制依据 8.2水土流失防治责任范围及面积 8.3水土流失预测 8.4水土流失防治方案 39环境保护设计 9.1综合评价 9.2施工期对环境的影响分析 619.3环境保护设计依据及标准 629.4施工期环境保护设计 10建设征地及移民安置 10.1施工临时占地复耕计划 11节能设计 11.2建设项目能源消耗种类及数量 11.3项目所在地能源供应状况分析 11.4能耗指标 12工程招标投标设计 12.1招标基本情况 12.2招标初步方案 13工程管理设计 13.1工程管理机构 13.2管理范围和任务 13.3工程建设管理机构 14工程估算 14.1编制依据及原则 15效益分析 11综合说明1.1概述xx区位于江苏省北部，距xx市区中心约38km。东部与江苏省邳州市交界，东经117°17'～117°42,北纬34°17～34°32。全区东西长约38km,南北宽约27km,总面积620km²,其中山坡丘陵占地316km²,占总面积的51%,平原262.9km²,占总面积的42.4%,水域41.1km²,占总面积的6.6%。东部与邳州市交界，东南部、西北部与铜山县接壤，北部、东北部与山东省为邻，西部与xx市鼓楼区大黄山镇、大庙镇相邻。区境东西相距38km,南北相距27km。从区政府驻地起，东至汴塘镇茸山23km,西至青山泉镇陈山村相距16km,东南至塔山镇徐庄村相距24km,西南至大吴镇夏庄村相距16km,西北至江庄镇马安村相距10km。全区总面积620平方公里，其中山坡高亢占地316平方公里，占总面积的51%,平原262.9平方公里，占总面积的42.4%,水域41.1平方公里，占总面积的6.6%。全区下辖7个镇2个办事处1个工业园区。xx区地貌形态可以划分为两大类型：一是低山——高亢(残丘);二是山前平原及冲积平原。前者围绕xx煤田略呈环形展布，后者自北向南撒开呈箕状开一般海拔标高100～360m。区内主要山峰有：鸡毛山、鸡鸣山、青龙山、独山、高361m,有xx“第一高峰”之称。盆地内属于开阔冲积——洪冲积平原，沿不牢河两侧广泛分布。平原区内一般海拔标高30～35m,最低标高26m。2经过水体自净和生态系统的净化，强化河道水体交换，可明显的改善xx溪水体1.2气象xx区界于黄淮之间，属暖温带湿润和半湿润季风气候，雨热同季，四季分明，日照充足，冬干冷，夏温热，平均气温14℃,多年平均日照2366h,无霜期208天。境内多年平均降雨量809.41mm,雨量多集中在7-8月份，有时延至9月份。常见的灾害性天气有：寒潮、霜冻、春旱、雨涝、干热风、龙卷风及冰雹。1.3工程地质地震抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,场地内无液化1.4工程任务和规模1.4.1工程任务1.4.2工程标准及治理内容按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),综合确定xx溪综合治理工程等别为IV等。主要建筑物按4级水工建筑物设计，次要建筑物按5级1.4.3主要建设内容新建输水泵站1座，新建送水管道2.8km;凤鸣团清淤46907m³,扩挖土方3505583m³;xx溪东段疏浚河坡及两岸绿化4.15km,新建滚水坝9座，新建过路涵1座，新建输水涵洞1座；xx溪西段河道疏浚、修坡及两岸景观绿化，长度1.86km,北湖挖湖417m,一号橡胶坝新建，二号橡胶坝新建，1座人行桥新建，2座跌水新建。1.5工程布置1.5.1输水泵站及送水管道新建工程由于扬程较高，从庐山引河至大寨河采取钢管送水，长度5.0km;从大寨河至焦庄水库采取钢管或球墨铸铁管送水，长度2.8km。凤鸣团位于xx溪上游，原设计蓄水为20万m²,不能满足蓄水及生态环境用凤鸣团现状库区水面面积为133.95亩，扩挖向北、向南分别30m、150m,扩挖后水面面积为257.65亩，库底清淤至高程49.5m,南部部分新开挖库底高程为51.0m。1.5.3.1河道疏浚开挖布置桩号0+000~1+000段为平地开河，设计河底高程51.5~43.2m,设计河底宽度10~80m,河坡坡比1:3。河道开挖土方除填筑两侧河口外，其余全部运出。桩号1+000~4+150段河道疏浚，设计河底高程43.2~33.0m,设计河底宽度8.1~68.8m,河坡坡比1:3~1:1.5。河道开挖土方除填筑两侧河口外，其余全部运4道。根据xx溪沿线地形，本次共需建9座滚水坝。表1.1xx溪上新建滚水坝设计参数表滚水坝序号(从上游向下游排桩号河道设计数据20年一遇防洪坝上/坝下正常蓄水位坝顶高程坝上/坝下河底宽(m)坝上/坝下河底高程边坡地面高程(m)河道流量3#(位于过路涵下)(1)1#滚水坝设计1#滚水坝位于桩号0+370处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程52.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.3m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度8.4m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(2)2#滚水坝设计2#滚水坝位于桩号0+610处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程50.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为7.7m;上游为砼护5坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(3)3#滚水坝及过路涵设计3#滚水坝位于桩号0+748处，该处现状为一道路，河道新开挖后需新建1座过路涵，结合现状地形，3#滚水坝布置在过路涵下。过路涵孔径为1孔，净宽5.0m,涵顶高程50.0m,涵底高程46.0m。3#滚水坝坝顶高程48.0m,坝顶宽度为1.07m;坝体为灌砌石结构，坝体顺水流方向长度为6.13m;上游为砼护坡、护底，长度5.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度8.4m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度5.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm。(4)4#滚水坝设计4#滚水坝位于桩号1+060处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程46.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.0m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度9.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度5.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(5)5#滚水坝设计5#滚水坝位于桩号1+600处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程42.6m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.5m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm;护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。6(6)6#滚水坝设计6#滚水坝位于桩号2+000处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程41.4m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.9m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度10.0m,厚度为(7)7#滚水坝设计7#滚水坝位于桩号2+500处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程40.0m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.9m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度9.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度12.0m,厚度为(8)8#滚水坝设计8#滚水坝位于桩号3+000处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程38.2m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为9.7m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度11.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度14.0m,厚度为15cm。(9)9#滚水坝设计9#滚水坝位于桩号3+500处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程36.6m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为9.7m;上游为砼护坡，长度8.0m,厚度为10cm;下游为钢筋砼消力池，长度11.0m,消力池两侧7为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡1.5.3.3输水涵洞布置和设计xx溪现状是通过凤鸣团大坝北侧一输水涵洞和村庄内河道补河道现状断面小，而开挖又涉及拆迁房屋，实施比较困难，因此根据xx区水利此方案实施，需在凤鸣团大坝南侧新建1座输水涵洞向xx溪补水。新建涵洞为单孔涵洞，洞身采用中80预应力水泥管，洞身长度106.2m。洞首采用钢筋砼方形井桶结构，闸门采用0.8×1.0m铸铁闸门。构造消力池池深0.5m,底高程52.0m,长度7.5m,上游为钢筋砼U型槽，下游翼墙采用钢筋砼悬涵洞采用铸铁闸门，轨道采用与铸铁闸门配套的铸铁门框。启闭机采用手动1.5.4.1河道设计泓福大桥至206国道(桩号0+000～0+320)沿现状河道中心线向两侧扩挖，但东侧河口距现状小区围墙不小于3.0m。泓福大桥206国道至泉涯路桥(桩号0+400～0+655)两侧房屋密集，本次设计仅对206国道北侧50m采取砼预制块护砌。泉涯路桥至二号橡胶坝(桩号0+680～1+068)两侧以不拆迁房屋为原则，二号橡胶坝至创新桥(桩号1+122～1+420)南侧河口不动，向北侧扩挖创新桥(桩号1+443)至1+860段沿现状河道中心线向两侧扩挖。1.5.4.2一号橡胶坝新建一号橡胶坝新建于桩号0+120处，设计排涝流量18.41m²/s,行洪流量26.19m³/s,设计坝高3m,坝袋长度14m。坝袋底板顺水流向长10m,垂直水流方向长20m,底板顶高程33.2m,岸墙顶高程37.0m。8橡胶坝水泵房设于河道右岸，泵房净尺寸5.5×5.5m,配供水水泵及管阀。下游消力池池底高程32.2m,池长10.0m,水平段前端厚1.3m,后端厚0.5m,1.5.4.3二号橡胶坝新建二号橡胶坝新建于桩号1+100处，设计排涝流量14.35m²/s,行洪流量20.4m³/s,设计坝高3m,坝袋长度18m。坝袋底板顺水流向长10m,垂直水流方向长18m,底板顶高程34.2m,岸墙顶高程38.0m。橡胶坝水泵房设于河道左岸，泵房净尺寸5.5×5.5m,配供水水泵及管阀。下游消力池池底高程33.2m,池长10.0m,水平段前端厚1.3m,后端厚0.5m,1.5.4.3跌水新建跌水上游采取C25砼护底、护坡，下设碎石垫层；底、护坡与主河道连接，下设碎石垫层0.1m。1.6施工组织设计工程计划施工总工期4个月，分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和工程完建期四个阶段，2012年11月开工，2014年5月底完成。91.7拆迁及移民安置补水泵站及管道工程临时占地主要包括施工布置临时占地、弃土区临时占地。根据因地制宜的原则和各临时占地地形等自然条件，采取平整还耕和回填还根据调查实物量和分析确定的补偿单价，编制拆迁移民安置补偿概算总投资，静态总投资为90.52万元。1.8水土保持设计措施。工程需进行水土保持设计的范围为河道正常蓄水位以上土坡采取草皮护1.9环境影响评价1.9.1有利影响1.9.2不利影响1.10招标投标工程管理内容包括输水泵站及输水管道、河道、滚水坝、输水涵洞、橡胶本工程静态总投资8112.14万元，设计特性表见表1.2。1.13效益分析序号项目名称单位数量一工程内容1输水泵站及送水管道工程输水泵站新建大寨河至焦庄水库管道铺设2凤鸣团清淤扩挖工程库区清淤凤鸣团扩挖m3xx溪东段工程河道治理长度新建滚水坝座9新建过路涵座1新建输水涵洞座14xx溪西段工程河道治理长度挖湖工程河道护岸m橡胶坝新建座2新建人行桥座1二主要工程量1挖湖土方量(自然方)库区扩挖(自然方)万m河道开挖疏浚2砌石量3砂、碎石4砼及钢筋砼三工程总投资万元1建筑工程费万元2机电设备及安装工程万元3金属结构设备及安装工程万元4临时工程万元5独立费用万元6预备费万元7征迁补偿费万元2气象水文xx区属暖温带半湿润季风气候区，春夏秋冬四季。春季：3至5月，气温回升快，以冷干风为主，蒸发量大，常出现旱情；夏季：6至8月份，天气炎热，降雨集中，多暴雨，易形成洪涝；秋季：9至11月份，晴朗少雨，光照多，气候宜人；冬季：12至2月份，寒冷少雨。气温：多年平均气温14.30C,其中：1月份平均气温-1.50C,7月份平均气温27.10C,极端最高温40.10C,发生在1955年6月19日，极端最低气温-22.30C,发生在1969年2月6日。霜期：多年平均无霜期200天，最多无霜期246天，发生在1977年，最少无霜期180天，发生在1962年，初霜期一般在10月30日左右出现，最早出现的初霜期是1962年10月15日。终霜期一般发生在4月6日前后，最早终霜期发生在1967年3月10日，最迟为5月4日。风：夏季多东南风，春秋冬三季多东北风。多年平均风速每秒2.4m左右，属台风影响区。5月中旬至6月上旬常发生热风，每年平均2.6次，4.1天。降水：年平均降水量852.6mm,最大降水量1360mm(1963年),最少降水量568.4mm(1998年),40年中降水量超过1000mm的有8年，低于600mm的有2年，降水量最多的月份是7月份，平均月降水量209.8mm,最多年份是1982年7月蒸发量：根据xx区茶棚站14年E601型水面蒸发资料，多年平均水面蒸发量为1717.9mm,年蒸发量最大值为1371.6mm,出现在1976年，年蒸发量最小值为898.1mm,出现在1991年。3工程地质3.1区域地质概况3.1.1地形地貌本次勘察范围内河道沿线地貌单元为山前冲积平原，河道沿线两岸主要为居住小区，地形总体上较平坦，本次勘探点地面高程最大值39.50m,最小值37.30m,相对高差2.20m。3.1.2地层分区根据区域地质资料及本次勘察成果，河道沿线及外围附近分布的地层主要有石炭系太原组(C3t)、二叠系山西组(P1s)及上覆第四系(Q)松散土层。场地附近地层整体走向NE,倾向NW,倾角平缓。3.1.3地质构造拟综合治理河道大地构造位置位于华北地台南缘鲁西台背斜与淮河台向斜交界部位，东距郯庐断裂带约100km。区域构造部位处于xx弧形构造内弧转折部内侧、xx复向斜核部偏东位置。xx复向斜的北西侧为汪庄复背斜，南东侧为大庙-大许复背斜。xx复向斜呈NE向分布，由一系列NE-NEE向次级褶皱构造组成，并被近EW向展布的F2、F3、F4断层切割为四部分。拟建场地位于F2断层两侧。F2断层走向EW,倾向S,倾角大于70度，长度大于12km,为压性左旋断层，后期发生过张拉活动，落差200-250m。根据断层两侧第四系冲积层厚度分析，上述断层在第四纪均已停止活动，属非全新活动断裂。3.2区域水文地质条件3.2.1地表水xx溪河道整体上呈西北而东南走向，河水流向自西北而东南。勘察期间河水水位标高约33.50～34.00m。3.2.2地下水场地勘察深度范围内地下水为第四系孔隙潜水，主要赋存于重粉质壤土中的砂姜层中。地下水主要接受大气降水、河水和其它地表水的入渗补给，以自然蒸发、人工开采和侧向径流以及层间越流补给为主要排泄方式。地下水与河水联系密切，地下水水位受季节性降水及河水影响较大，总体上丰水期地下水接受大气降水及河水补给，枯水期地下水补给河水，地下水动态变化大，年变幅1.0～3.0m。本次勘察期间观测地下水稳定水位详见表3.1。数据个数水位埋深最小值(m)值(m)值(m)水位标高最小值(m)值(m)值(m)稳定水位43.2.3地下水、土腐蚀性根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)附录G,场地环境类型按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录L,根据本次勘察所采集水样的分析结果，地表水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀生。本场地地下水与地表水联系密切，地下水的腐蚀性可按地表水进行。按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),根据本次勘察所采土样的腐蚀性分析结果，场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。3.3地震效应及不良地质作用3.3.1地震效应(1)液化判别场地的抗震设防烈度为7度，设计的基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组。场地20m以浅无饱和砂(粉)土存在，场地地基为不液化地基。(2)建筑场地类别参照临近场地《xx中捷汽贸有限公司项目土层剪切波速速度及场地类 (GB50011-2010)第4.1.3-4.1.5条规定，选取Z1、Z2孔为代表性钻孔估算场地土等效剪切波速，其估算值为281m/s(估算过程详见表3.2),场地土类型为中硬土。根据本次勘察资料，场地内覆盖层厚度≥5m。按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表4.1.6,判定场地类别为Ⅱ类，设计特征周期值为0.40s。层号土层名称估算波速值厚度d;厚度d;1杂填土2粉质黏土3重粉质壤土Vse=do/t(m/s)取d₉=20m(3)建筑抗震地段划分场地地貌单元为单一的山前冲洪积平原，总体地形较平坦；场地土类型为中硬土，无液化土、软弱土存在，但场地位于煤矿采空区上方，需要考虑采空区“活化”的不利影响，综合评价，场地建筑地段划分为建筑抗震不利地段。韩桥煤矿矿界分布于河道沿线西南侧，涉及的不良地质作用主要为煤矿采空地面变形，其次为河床地面塌陷。根据所收集的资料及现场调查结果，对河道沿线及外围附近地下煤层赋存情况、开采情况及采空区地面变形特征评价如下：①煤层及空间分布情况河道沿线及外围附近含煤地层主要为二叠系下统下石盒子组、山西组和石炭系上统太原组，共含煤21层，其中场地可采、局部可采煤层2层，分别为1煤和3煤，煤层倾角近于水平。各煤层基本特征如下：下石盒子组1煤：煤层厚度0.1-2.0m,埋深约35-40m,为较稳定性型煤，全区大部分可采。煤层顶板为页岩，煤层底板为页岩。下石盒子组3层煤：煤层厚度约0.2-2.2m,埋深约25-70m,为较稳定性型煤，全区大部分可采。煤层顶板为页岩，煤层底板为页岩。②煤层开采情况及采空区特征1煤、3煤采空区主要分布在河道西南部，采空区主要为大面积采煤工作面，顶板管理有煤柱撑及自然垮落法；开采时间主要为解放前，属老采空区；开采深度分别为35-70m,采深采厚比分别大于35。1煤、3煤采空区特征为开采方法不规范，开采边界不规则，顶板管理混乱，采空区上覆岩体塌陷变形不充分；缺少开采资料记录，采空区的准确位置及边界范围难以确定。③采空区地面变形分析场区分布的煤层已在解放前停止开采活动，停采距今已历60余年，属“老采空区”;地表残余变形已处于相对稳定期。本工程为河道综合综合治理工程，没有大的地面荷载，因此不会引起老采空区的“活化”。综合分析场区基本稳定。河岸在自然营力作用下总是不断改变的。波浪和岸流一方面冲击或磨蚀边岸，另一方面又将冲击下来的物质或其它来源的泥砂搬运至岸坡堆积起来，造成河流的进退。影响河流塌岸的因素主要有地质因素、水流作用、降雨及人类工程活动等。根据本次勘察现场调查，场地未发现河流塌岸现4工程任务和规模4.1社会经济概况、大吴、紫庄、汴塘、塔山7个乡镇和3个办事处及1个区级工业园，114个行政村，户籍人口48.3万人，耕地面积47.4万2012年xx区地区生产总值154亿元。目前xx区已初步形成煤炭、电力、根据xx区城市总体规划，至2020年，规划在以城市主干道206国道为轴线的组团式片区结构的基础上，通过提升老城区(老矿区)的商业职能和延伸与新的4.2工程存在问题xx溪由于缺乏必要的水土保持等设施，致使河道淤积深度为0.5～1m,淤积xx溪位于山区，河道比降陡，汛期来水快，由于缺少拦蓄设施，难以蓄4.3工程建设的必要性展战略及环境规划相适应。4.4工程任务和规模4.4.1工程标准按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),综合确定xx溪综合治理工程等别为IV等。主要建筑物按4级水工建筑物设计，次要建筑物按5级4.4.2主要建设任务4.4.3主要建设内容(1)输水泵站及送水管道新建工程：大寨河处新建输水泵站1座，设计流量0.5m³/s,从大寨河至焦庄水库铺设送水管道2.8km,此工程主要向xx溪补水，(2)凤鸣团清淤、扩挖工程：库区清淤46907m³,扩挖土方505583m³。(3)xx溪东段工程：xx溪东段从凤鸣团至东排洪道4.15km(桩号0+000~4+150),治理内容包括河道疏浚、河坡及两岸绿化，新建滚水坝9座，新建过路涵1座，新建输水涵洞1座。(4)xx溪西段工程：河道疏浚、修坡及两岸景观绿化，长度1.86km(桩号0+000～1+860);北湖挖湖(桩号1+443～1+860);一号橡胶坝新建(桩号0+120);二号橡胶坝新建(桩号1+100),1座人行桥新建，2座跌水新建。(5)截污管道工程：结合市政规划、交通、污水、雨水规划，治河工程与治污工程，治河工程与景观工程统筹考虑，统一建设。截污管道工程现已完成。5工程布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别和标准合治理工程等别为IV等。主要建筑物按4级水工建筑物设计，次要建筑物按5级5.1.2依据规范及基本资料5.2.1工程总体布置由于扬程较高，从庐山引河至大寨河采取钢管送水，长度5.0km;从大寨河至焦庄水库采取钢管或球墨铸铁管送水，长度2.8km。5.2.2.1工程布置泵站采取河道式进水池，顺水流方向长6.7m,垂直水流方向长5.0m;出水5.2.2.2泵站杨程计算根据《室外给水设计规范》(7.2.2-2)式中i——管道单位长度的水头损失(水力坡降);式中n——管(渠)道的粗糙系数；局部水头损失见表5.1。表5.1局部损失计算表名称局损系数个数局损(M)管道进口1190弯头1水泵进口11渐扩1闸阀1泄水阀与排气阀3铁路管桥4石油管道6过排洪沟135弯头4管式伸缩器81斜丁字管1合计泵站水库净扬程=76.0-57.2=18.8m扬程=26.03+18.8=44.83m选用2台双吸离心式水泵离心式水泵；扬程H=44.83m,单机流量Q=0.25m³/s,由于该泵站扬程较高，水锤比较大，所以在系统中增加水锤消除器和缓闭式止逆阀，计算时不考虑水锤影响。根据锅炉公式初拟管壁厚度φ:焊缝系数，取0.9由上式计算得到的管壁计算厚度，在满足钢管抗外压稳定的条件下，再加根据《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》计算得9=1.8q₄=4.545.3凤鸣团清淤扩挖工程凤鸣团多年未治理，库区面积较小，底部最大淤积深度达1m以上，且渗漏凤鸣团上游原设计蓄水为20万m3,不能满足蓄水灌溉的要求，为了更多的溉面积，现对凤鸣团进行清淤。凤鸣团现状库区水面面积为133.95亩，现对库区进行清淤，向北向南分别扩挖30m、150m,扩挖后水面面积为257.65亩，库底清淤至高程49.5m,南部部分新开挖库底高程为51.0m,库底存在少量石灰岩，清淤土方按平均淤积厚度1m计算：1.05*89348*1=93815.4m3库区南部新开挖土方见表5.2。表5.2库区开挖土方计算表桩号间距(m)扩挖长度(m)开挖面积(m²)开挖土方(m³)合计北岸南岸北岸南岸北岸南岸05.4.1.1河道总体布置xx溪东段河道全长5.67km(-1+520~4+150),其最上游为焦庄水库，库容为4.0万m²;焦庄水库下游为凤鸣团，20年一遇总库容77.30万m²。xx溪上段(焦庄水库至凤鸣团，-1+520~0+000)已经治理，治理内容为河道疏浚及6座滚水坝建设，为xx溪上游拦蓄洪水，解决水资源灌溉提供了有利保本次治理的xx溪下游(0+000~4+150),最上游地面高程54.5m,最下游地面高程36.0m,20年一遇水位落差从53.6m到34.31m。现状河道狭窄，缺乏拦蓄工程，致使水资源浪费。为此本次对xx溪下游河道疏浚开挖及建设拦水坝工本次河道疏浚开挖总长度4.15km(0+000~4+150),分两段，桩号0+000~1+000段为平地开河，主要作用引凤鸣团水向xx溪下游补水；桩号1+000~4+150段为在原河道基础上疏浚。5.4.1.2河道断面设计桩号0+000~1+000段为平地开河，设计河底高程51.5~43.2m,设计河底宽度10~80m,河坡坡比1:3。河道开挖土方除填筑两侧河口外，其余全部运出，运桩号1+000~4+150段为河道疏浚，设计河底高程43.2~33.0m,设计河底宽河口外，其余全部运出，运距2.0km。各段河道设计参数见表5.3xx溪东段河道设计参数表滚水坝序号(从上游向下游排序)桩号坝上/坝下设计河底高程坝上/坝下设计河底宽度坡比备注新建滚水坝主要作用为：有效的削减洪峰，同时可以拦蓄雨水灌溉，形成景观河道。根据xx溪沿线地形，本次共需建9座滚水坝，选取其中5#、9#滚水坝进行典型计算，另外7座仅做布置设计和过流能力计算。表5.4xx溪上新建滚水坝参数表滚水坝序号(从上游向下游排桩号河道设计数据20年一遇防洪坝上/坝下正常蓄水位坝顶高程坝上/坝下河底宽(m)坝上/坝下河底高程边坡地面高程河道流量坝上/下水位3#(位于过路涵下)5.4.2.11#滚水坝设计(1)工程布置1#滚水坝位于桩号0+370处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程52.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.3m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度8.4m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(2)滚水坝泄洪能力计算计算过坝流量，经计算，过坝流量Q=18m³/s>7.15m³/s,故过流能力满足要求。5.4.2.22#滚水坝设计(1)工程布置2#滚水坝位于桩号0+610处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程50.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为7.7m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(2)滚水坝泄洪能力计算故过流能力满足要求。5.4.2.33#滚水坝及过路涵设计(1)工程布置3#滚水坝位于桩号0+748处，该处现状为一道路，河道新开挖后需新建1座过路涵，结合现状地形，3#滚水坝布置在过路涵下。过路涵孔径为1孔，净宽5.0m,涵顶高程50.0m,涵底高程46.0m。3#滚水坝坝顶高程48.0m,坝顶宽度为1.07m;坝体为灌砌石结构，坝体顺水流方向长度为6.13m;上游为砼护坡、护底，长度5.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度8.4m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度5.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm。(2)滚水坝泄洪能力计算Q=9.8m³/s>7.15m³/s,故过流能力满足要求。5.4.2.44#滚水坝设计(1)工程布置4#滚水坝位于桩号1+060处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程46.0m,坝顶宽度为1.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.0m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度9.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度5.0m,厚度为15cm,护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(2)滚水坝泄洪能力计算故过流能力满足要求。5.4.2.55#滚水坝设计(1)工程布置5#滚水坝位于桩号1+600处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程42.6m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.5m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为素砼护底，长度10.0m,厚度为15cm;护底两侧为砼护坡，厚度为15cm;末段设置抛石防冲槽，槽深1.5m。(2)滚水坝设计①水位组合：滚水坝水位组合见表5.5。表5.55#滚水坝设计水位组合表设计工况上游(m)下游(m)河道流量(m³/s)正常蓄水位②滚水坝泄洪能力计算Q=22.1m³/s>7.15m³/s,故过流能力满足要求。5.4.2.66#滚水坝设计(1)工程布置6#滚水坝位于桩号2+000处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程41.4m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.9m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度7.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度10.0m,厚度为(2)滚水坝泄洪能力计算Q=53m³/s>22.1m³/s,故过流能力满足要求。5.4.2.77#滚水坝设计(1)工程布置7#滚水坝位于桩号2+500处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程40.0m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为8.9m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度9.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度12.0m,厚度为(2)滚水坝泄洪能力计算故过流能力满足要求。5.4.2.88#滚水坝设计(1)工程布置8#滚水坝位于桩号3+000处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程38.2m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为9.7m;上游为砼护坡、护底，长度8.0m,厚度为15cm;下游为钢筋砼消力池，长度11.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度14.0m,厚度为15cm。(2)滚水坝泄洪能力计算5.4.2.99#滚水坝设计(1)工程布置9#滚水坝位于桩号3+500处，其布置原则为：既能满足排涝要求，减少洪水对xx城区威胁，又能抬高xx溪一定蓄水位。滚水坝坝顶高程36.6m,坝顶宽度为2.0m;坝体为30%的抛石砼结构，坝体顺水流方向长度为9.7m;上游为砼护坡，长度8.0m,厚度为10cm;下游为钢筋砼消力池，长度11.0m,消力池两侧为砼护坡，厚度为15cm;消力池下游为砼护坡、护底，长度14.0m,厚度为15cm。(2)滚水坝设计①水位组合：滚水坝水位组合见表5.6。表5.69#滚水坝设计水位组合表设计工况下游(m)流量(m3/s)正常蓄水位②滚水坝泄洪能力计算根据Q=Q=Bem√2gH₀³²xx溪东段现状是通过风鸣团大坝北侧一输水涵洞和村庄内河道补水，由于村庄内河道现状断面小，而开挖又涉及拆迁房屋，实施比较困难，因此根据xx区按此方案实施，需在凤鸣团大坝南侧新建1座输水涵洞向xx溪补水。5.4.3.1运行水位与组合运行水位与组合见表5.7表5.7输水涵洞特征水位及组合计算工况上游水位(m)下游水位(m)补水流量(m³/s)孔径计算消能计算防渗计算5.4.3.2涵洞结构布置新建涵洞为单孔涵洞，洞身采用中80预应力水泥管，洞身长度106.2m。洞首底高程52.0m,长度7.5m,上游为钢筋砼U型槽，下游翼墙采用钢筋砼悬背式翼涵洞采用铸铁闸门，轨道采用与铸铁闸门配套的铸铁门框。启闭机采用手动5.5.1河道工程设计5.5.1.1河线布置泓福大桥至206国道(桩号0+000～0+320)沿现状河道中心线向两侧扩挖，但东侧河口距现状小区围墙不小于3.0m。泓福大桥上游采用圆弧与大寨河连接。206国道至泉涯路桥(桩号0+400～0+655)两侧房屋密集，本次设计仅对206国道北侧50m采取砼预制块护砌。泉涯路桥至二号橡胶坝(桩号0+680～1+068)两侧以不拆迁房屋为原则，河道向东侧扩挖。二号橡胶坝至创新桥(桩号1+122～1+420)南侧河口不动，向北侧扩挖创新桥(桩号1+443)至1+860段沿现状河道中心线向两侧扩挖。5.5.1.2河道断面设计泓福大桥至206国道(桩号0+000～0+320)采用梯形断面，东侧河坡坡比1:2,西侧河坡坡比1:3;河底高程33.00m,河底宽度10m。206国道至泉涯路桥(桩号0+400～0+655)两侧房屋密集，本次设计仅对206国道北侧50m采取砼预制块护砌。泉涯路桥至二号橡胶坝(桩号0+680～1+068)采用梯形断面，河坡坡比1:2.5,河底高程33.00m,河底宽度10m。二号橡胶坝至创新桥(桩号1+122～1+420)采用复式断面，南侧高程37.50m以下采用浆砌石挡墙护岸，高程37.5m以上坡比1:3;北侧河坡坡比1:3,河底高程34.00m,河底宽度8m。创新桥(桩号1+443)至1+860段采用梯形断面，部分段接合湖区开挖设计。河坡坡比1:3。各控制点河道设计参数见表5.8。表5.8xx溪西段河道断面设计要素表控制点桩号河底高程左岸右岸泓福大桥206国道50m护坡50m护坡泉涯路桥2#橡胶坝上部1:3放坡下部浆砌石挡墙创新桥湖区挖湖工程范围从xx溪西段上游创新桥以西(桩号1+443～1+860),总长417m,面积约52亩。设计湖底高程35.00,设计湖深1.5m。挖湖工程量计算表见表5.9。表5.9玉龙湾北延段挖湖工程设计要素表桩号深度(m)挖湖量(m²)挖湖区现状鱼塘挖湖土方二号橡胶坝上游至创新桥右岸高程37.5m以下采用浆砌石挡土墙护岸(桩号1+122～1+420),长度298m。护岸形式为浆砌石重力式挡土墙，挡土墙底板为素砼结构，挡土墙上部采取素砼压顶。表5.10挡土墙护岸设计参数表桩号岸别墙顶高程底板面高程挡土墙长度(m)挡土墙墙身结构挡土墙底板及压顶结构右岸浆砌石素砼表5.11挡土墙工程量计算表序号桩号长度(m)开挖土方回填土方浆砌石混凝土压顶混凝土底板11+122～1+420下部合计5.5.4.1水位组合一号橡胶坝水位组合见表5.12。表5.12一号橡胶坝设计水位组合表计算工况上游水位(m)下游水位(m)设计流量(m²/s)正常蓄水位20年一遇排涝100年一遇防洪防渗水位消能水位5.5.4.2总体布置一号橡胶坝新建于桩号0+120处，设计排涝流量18.41m²/s,行洪流量26.19m³/s,设计坝高3m,坝袋长度14m。坝袋底板顺水流向长10m,垂直水流方向长20m,底板顶高程33.2m,岸墙顶高程37.0m。橡胶坝水泵房设于河道右岸，泵房净尺寸5.5×5.5m,配供水水泵及管阀。上游采用40cm厚8m长钢筋砼防渗铺盖，接10m浆砌块石护底，两侧翼墙采用钢筋砼圆弧式扶臂翼墙，接浆砌石护坡。下游消力池池底高程32.2m,池长10.0m,水平段前端厚1.3m,后端厚0.5m,两侧采用钢筋砼圆弧式扶臂翼墙，与下游河道连接。海漫长10m,浆砌块石结构，海漫设6m长抛石防冲槽。5.5.4.3橡胶坝过流能力验算河道行洪流量26.19m³/s,行洪水位34.85m;排涝流量18.41m²/s,排涝水位34.34m;河道设计底宽10m,设计河底高程33.0m。拟建橡胶坝设计指标为：坝袋底板顶高程33.2m,设计蓄水位36.00m,坝高3m,坝袋垂直水流方向长20m。按上述指标进行塌坝后过流能力验算，采用公式为：:Q=σ,anB√2gH₀³/m—宽顶堰的流量系数；B—宽顶堰过流断面净宽；(m)H₀—宽顶堰堰上总水头(m,含行近流速水头),塌坝后坝顶高程=坝底板顶高程+0.10m(即塌顶高程33.3m)=41.80m³/s>Q防=26.19m³/s排涝验算：上、下游水位差取0.1m=29.06m³/s>Q排=18.41m³/s根据上述计算结果，所定断面其过流能力均能满足行洪和排涝要求。故确定坝底板顶高程33.20m,蓄水位36.00m,坝高3m,坝袋总长20m。5.5.4.4橡胶坝坝袋底板顺水流方向长度及底板厚度确定根据《橡胶坝技术规范》(SL227—98)及橡胶坝袋相关定型产品，按照充水后坝高3m,坝袋充水内压比1.5,计算坝袋外型参数，确定坝袋塌落宽度，考虑坝袋上下游安装、检修通道宽度要求后，再确定基础底板长度。双线锚固基础底板长度计算公式：h—上游安装、检修通道宽度(1=1.0m);l₂—下游安装、检修通道宽度('2=1.0m);L2—双锚固时底板长度(m);L02—双锚固时坝袋有效周长(L02=9.77m);经计算L2=9.04m,基础底板顺水流方向长度实际采用值10m。根据《橡胶坝工程技术指南》(ISBN7-5084-2413-1)坝袋基础底板厚度可按K—安全系数，取K=1.8;os—钢筋的屈服强度(os=2.4×105KN/m²);经计算基础底板厚度为0.8,采用C25钢筋砼结构。5.5.4.5橡胶坝上游铺盖长度及厚度确定胶坝工程技术指南》(ISBN7-5084-2413-1)有关规定，橡胶坝上游铺盖长度一般采用上、下游最大水位差的3～5倍，结合坝址处的工程地质资料及上下游水位关系，综合确定橡胶坝上游铺盖长度为8m。工，橡胶坝钢筋砼铺盖的厚度常采用0.3～0.5m,综合考虑工程特点和工程地质条件，本次设计采用C25钢筋砼铺盖，厚度取0.4m。5.5.4.6消能防冲水力计算及消力池底板厚度确定橡胶坝下游消能防冲水力计算根据<<水闸设计规范>>附录B公式按以下三种情况考虑，工况一：坝袋充胀至设计蓄水位36.00m,坝顶溢流水深0.3m,上游水位36.30m,下游水位33.5m(下游无水);工况二：塌坝排涝，设计过流量18.41m³/s,上游水位34.34m,下游水位34.24m;工况三：塌坝行洪，设计过流量26.19m/s,上游水位34.85m,下游水位34.65m。根据消力池深度计算公式：消力池池长计算公式：海漫长度计算公式：Lp=k₁√q'√△H分别进行三种工况下橡胶坝坝效能防冲计算，计算成果见表5.13。表5.13消能防冲计算成果表工况一工况二工况三流量(m³/s)上游水位(m)下游水位(m)消力池深度d(m)消力池底板厚度t(m)消力池长L₂(m)海漫长度L。(m)结合消能防冲计算成果，同时参考已建同等规模水闸和橡胶坝工程，本次设计消力池长度为10.0m,消力池底板顶高程为32.2m,消力池底板厚度取0.5m,海漫长10m。5.5.4.7防渗设计橡胶坝基础防渗采用滞渗和导渗两种工程措施。滞渗：按照勃莱法计算坝基所需防渗长度。查有滤层砂壤土允许渗径系数值C=6,正常运用时上下游最大水位差△H=36.0-33.0=3m,坝基所需防渗长度L=18m;塌坝行洪时上下游水位差△H=0.2m,坝基所需防渗长度L=1.2m。而上游铺盖、坝底板、下游消力池均为钢筋砼结构且分缝处采用紫铜片止水连接，其地下轮廓线总长为28.50m,满足防渗要求。由于橡胶坝边墩及上下游翼墙均为钢筋砼结构且有紫铜片止水连接，故满足侧向防渗要求。导渗：坝下消力池末端底板下设三级反滤层，底板内布设直径10cm(间距1m,梅花状布置)的无砂砼冒水孔，将坝基内的渗透水流导出，以降低水的渗透压力。5.5.4.8坝袋计算及选型根据《橡胶坝技术规范》(SL227—98),综合考虑坝袋长度、强度及投资，选定充水橡胶坝坝袋内压比为1.5。按照坝前挡水高3m、坝下无水计算坝袋特征参数，见坝袋特征参数计算表5.14。内压比a袋壁环向拉力安全系数K上下坝袋长度坝袋贴地长度每延米容积根据《橡胶坝技术规范》(SL227—98),充水橡胶坝内外压比值宜选用1.25~1.60,安全系数应不小于6.0。橡胶坝袋底部采用螺栓固定压板双线锚固，坝袋端部采用枕式堵头。螺栓锚固系统采用坝袋生产厂家相关配套产品，不再进行结构设计。5.5.4.9机泵选型一号橡胶坝泵站抽水时设计净扬程为5.2m,排水时设计净扬程为3.6m,此处采用抽水扬程做机泵选型计算。水头损失计算水头损失主要是进口水帽、出水口拍门的水头损失。单机流量为0.03m³/s。进口管径0.15m,出口管径0.15m。进口流速V₁=4*Q/(π*(1.3*d)²)=1.04m/s出口流速V₂=4*Q/(π*d²)=1.76m/s进口水帽水头损失h=0.2*V²/(2*g)=0.01m出水口拍门水头损失h₂=1.3*V₂²/(2*g)=0.21m局部水头损失h₁=h₁+h₂=0.22m沿程水头损失为h=10.28*n²*L/d⁵*Q²=1.821m总水头损失h=h+h₄=2.04m一号橡胶坝设计总扬程为7.24m,设计2小时完成塌坝泄洪，出水流量Q=112m³/h。据此确定选用1台150HW-6型卧式混流泵，流量Q=248m³/h,H=7.7m,电机配套功率为7.5kw,额定转速为1800r/min。5.5.4.10泵站各部高程确定根据规划及结构布置，一号橡胶坝坝下水位34.50m,坝上水位36.00m,水泵安装高程34.90m,进水口高程32.50,出水口高程36.50,溢流口高程37.70。5.5.4.11泵房设计泵房采用岸边布置，根据机组间距和配电设备布置需要，泵房平面尺寸为5.5×5.5m,采用钢筋砼结构。5.5.5.1水位组合二号橡胶坝水位组合见表5.15。表5.15二号橡胶坝设计水位组合表计算工况上游水位(m)下游水位设计流量(m³/s)正常蓄水位20年一遇排涝100年一遇防洪防渗水位消能水位5.5.5.2总体布置二号橡胶坝新建于桩号1+100处，设计排涝流量14.35m/s,行洪流量20.4m³/s,设计坝高3m,坝袋长度18m。坝袋底板顺水流向长10m,垂直水流方向长18m,底板顶高程34.2m,岸墙顶高程38.0m。橡胶坝水泵房设于河道左岸，泵房净尺寸5.5×5.5m,配供水水泵及管阀。下游消力池池底高程33.2m,池长10.0m,水平段前端厚1.3m,后端厚0.5m,两侧采用钢筋砼圆弧式扶臂翼墙，与下游河道连接。海漫长10m,浆砌块石结构，海漫设6m长抛石防冲槽。5.5.5.3橡胶坝过流能力验算河道行洪流量20.4m/s,行洪水位35.08m;排涝流量14.36m³/s,排涝水位34.65m;河道设计底宽8m,设计河底高程34.00m,边坡1:3。拟建橡胶坝设计指标为：坝袋底板顶高程34.20m,设计蓄水位37.00m,坝高3m,坝袋垂直水流方向长18m。 按上述指标进行塌坝后过流能力验算，采用公式为：Q=σ,amB√2gH₀³¹2HO—宽顶堰堰上总水头(m,含行近流速水头),塌坝后坝顶高程=坝底板顶高程+0.10m(即塌顶高程34.3m)Q——宽顶堰(橡胶坝排空塌坝)过流能力，m/s。Q+=σ,2mB√2gH₀¹²=1×1×0.=13.29m³/s,基本满足排涝要求。根据上述计算结果，所定断面其过流能力均能满足行洪和排涝要求。故确定坝底板顶高程34.20m,蓄水位37.00m,坝高3m,坝袋总长18m。5.5.5.4橡胶坝坝袋底板顺水流方向长度及底板厚度确定根据《橡胶坝技术规范》(SL227—98)及橡胶坝袋相关定型产品，按照充水后坝高3m,坝袋充水内压比1.5,计算坝袋外型参数，确定坝袋塌落宽度，考虑坝袋上下游安装、检修通道宽度要求后，再确定基础底板长度。双线锚固基础底板长度计算公式：h—上游安装、检修通道宽度(₁=1.0m);l₂—下游安装、检修通道宽度(l₂=1.0m);L₂—双锚固时底板长度(m);Lo₂—双锚固时坝袋有效周长(La=9.77m);Los双锚固时坝袋贴地长度(Los=4.31m);经计算L=9.04m,基础底板顺水流方向长度实际采用值10m。根据《橡胶坝工程技术指南》(ISBN7-5084-2413-1)坝袋基础底板厚度可按Mx—可能出现的最大弯矩(Mx=881KN.m),σ,—钢筋的屈服强度(o=2.4×10°KN/m²)经计算基础底板厚度为0.8,采用C25钢筋砼结构。5.5.5.5橡胶坝上游铺盖长度及厚度确定胶坝工程技术指南》(ISBN7-5084-2413-1)有关规定，橡胶坝上游铺盖长度一般采用上、下游最大水位差的3～5倍，结合坝址处的工程地质资料及上下游水位关系，综合确定橡胶坝上游铺盖长度为8m。工，橡胶坝钢筋砼铺盖的厚度常采用0.3～0.5m,综合考虑工程特点和工程地质条件，本次设计采用C25钢筋砼铺盖，厚度取0.4m。5.5.5.6消能防冲水力计算及消力池底板厚度确定橡胶坝下游消能防冲水力计算根据<<水闸设计规范>>附录B公式按以下三种情况考虑，工况一：坝袋充胀至设计蓄水位37.00m,坝顶溢流水深0.3m,上游水位37.30m,下游水位34.50m(下游无水);工况二：塌坝排涝，设计过流量14.35m²/s,上游水位34.65m,下游水位34.55m;工况三：塌坝行洪，设计过流量17.75m/s,上游水位35.08m,下游水位34.88m。根据消力池深度计算公式：分别进行三种工况下橡胶坝坝效能防冲计算，计算成果见表5.16。表5.16消能防冲计算成果表工况一工况二工况三流量(m³/s)上游水位(m)下游水位(m)消力池深度d(m)消力池底板厚度t(m)消力池长L₂(m)海漫长度Ln(m)结合消能防冲计算成果，同时参考已建同等规模水闸和橡胶坝工程，本次设计消力池长度为10.0m,消力池底板顶高程定为33.2m,消力池底板厚度取0.5m,海漫长10m。5.5.5.7防渗设计塌坝行洪时上下游水位差△H=0.2m,坝基所需防渗长度L=1.2m线总长为28.50m,满足防渗要求。由于橡胶坝边墩及上下游翼墙均为钢筋砼结导渗：坝下消力池末端底板下设三级反滤层，底板内布设直径10cm(间距1m,梅花状布置)的无砂砼冒水孔，将坝基内的渗透水流导出，以降低水的渗透5.5.5.8坝袋计算及选型选定充水橡胶坝坝袋内压比为1.5。按照坝前挡水高3m、坝下无水计算坝袋特征参数，见坝袋特征参数计算表5.17。内压比a袋壁环向拉力安全上下坝袋长度坝袋贴地长度每延米容积1.60,安全系数应不小于6.0。5.5.5.9机泵选型二号橡胶坝泵站抽水时设计净扬程为5.2m,排水时设计净扬程为3.6m,此水头损失计算单机流量为0.03m/s。进口管径0.15m,出口管径0.15m。进口流速V=4*Q/(π*(1.3*d)²)=1.04出口流速V₂=4*Q/(π*d²)=1.76m/s进口水帽水头损失h=0.2*V₁²/(2*g)=0.01m出水口拍门水头损失h=1.3*V₂²/(2*g)=0.21m局部水头损失h;=h₁+h₂=0.22m沿程水头损失为h=10.28*n²*L/d⁵*Q²=2.154m总水头损失h=h₁+h₁=2.37m设计总扬程：Ha=5.2+2.37=7.57m二号橡胶坝设计总扬程为7.57m,设计2小时完成塌坝泄洪，出水流量Q=112m²/h。据此确定选用1台150HW-6型卧式混流泵，流量Q=248m/h,H=7.7m,电机配套功率为7.5kw,额定转速为1800r/min。5.5.5.10泵站各部高程确定根据规划及结构布置，二号橡胶坝坝下水位36.00m,坝上水位37.00m,水泵安装高程35.90m,进水口高程33.50,出水口高程37.50,溢流口高程38.70。5.5.5.11泵房设计泵房采用岸边布置，根据机组间距和配电设备布置需要，泵房平面尺寸为5.5×5.5m,采用钢筋砼结构。5.5.6跌水新建工程设计5.5.6.1桩号1+026新建跌水Q=an[b₂+0.8mH₁(2g)¹²H₀¹²,m=0.508-0.034(bm+0.8m₄H)/h₁,εQ=6.96m²/s>3.4m³/s,满足过流要求。桩号1+026跌水位，上游采取10.8m长的C25砼护底、护坡，护坡坡比1:2,护底宽度10.0m,护坡、护底厚度均为0.15m,下设碎石垫层0.1m,护坡底高程跌水下游采取C25砼护底、护坡与河道河坡连接，护坡底高程33.0m,护坡顶高程37.5m,护底、护坡厚度为0.15m,下设砂石垫层各0.1m。5.5.6.2桩号1+400新建跌水根据《灌溉与排水设计规范》附录Q,过水能力计算公式如下：桩号1+400跌水位，上游采取8.8m长的C25砼护底、护坡，护坡坡比1:2,护底宽度4.0m,护坡、护底厚度均为0.15m,下设碎石垫层0.1m,护坡底高程35.0m,顶高程38.0m。跌水下游采取C25砼护底、护坡与河道河坡连接，护坡底高程34.0m,护坡顶高程38.0m,护底、护坡厚度为0.15m,下设砂石垫层各0.1m。5.6截污管道工程6水利机械、机电及金属结构6.1水力机械输水泵站选2双吸离心式水泵，总扬程H=44.83m,单机流量Q=0.25m3/s,6.2电气设计输水泵站选用2台2台双吸离心泵，电机功率160kw。总装机容量为320KW。当地供电部门向该站提供的电源点为附近变电所10KV供电线路，导线型号泵站设10kV专用变电所，为节约能源设置一台变压器。6.2.1电气主接线单母线不分段方式，电动机电压母线采用单母线接线。站用变压器接在10kV供6.2.2主电动机及主要电气设备选择选用2台双吸离心泵；扬程H=44.83m,单机流量Q=0.25m3/s,本站电动机采用10kV供电方式，所用电机，额定电压10KV,效率83%,电机功率160kW。10kV高压配电柜选用KYN28-12型配电柜，额定开断电流25kA,10kV共计9元件，额定开断电流50kA。电动机控制保护柜采用KNY28-12型开关柜，额定开断电流25kA。0.4KV电力电缆均选用交联聚氯乙烯绝缘铜芯电缆，型号为YJV-8.7/10-3×95、导体和电器的选择及校验按照《导体和电器选择设计技术规定》6.2.3无功功率补偿在计费点的功率因数不应低于0.90,达不到要求时，应进行无功功率补偿。经6.2.4屋内外主要电气设备布置及电缆敷设设计规范》(GB50053-94)及有关电气设计规范规定，电源于数量较少，布置在一起，低压配电柜3台，电动机启动(兼控制保护)柜3台，高压配电柜6台；电容补偿柜2台布置在电容器室。6.2.5过电压保护及接地装置在10kv进线电缆的两端各加1组避雷器，以实现对变电所雷电侵入波的防护。设备保护接地共同一接地装置，要求接地电阻小于4欧姆。当接地电阻不能满足6.2.6继电保护及测量表计装置(1)继电保护主机保护：保护方式有电流速断、低电压、缺相、单相接地、过负荷等。站变保护：利用站用变压器10kv侧高压限流熔断器作为站用变的过负荷和(2)测量表计装置泵站测量仪表按《泵站设计规范》GB/T50265-97及《电气测量仪6.2.7泵站照明及通讯公室内各设置一部电话机，与当地电信网相连，实现对外通信6.2.8主要电气设备及材料表表6.1输水泵站主要机电设备表序号名称型号规格单位数量备注1变压器台12低压配电柜台33高压配电柜台54电机启动控制柜台35电容补偿柜台26站用配电柜台17高压进线电缆m8高压进线电缆m9低压电缆m低压电缆m低压电缆m10KV线路防雷接地吨机房照明户外避雷器组1高压隔离开关组1高压套管组电工试验设备套通信设备项1水泵台套3电动机台3技术供水项检修排水项16.2.9防雷接地系统电气设备保护接地用同一接地体，要求接地电阻小于4欧姆。当接地电阻不能满6.1接入电力系统方式根据当地供电部门的供电规划，电源由附近10kV架空线路引接，经室外现6.2电气主接线供、排水水泵配套电机为7.5KW,计量采用高供低计方式。6.3主要电力设备按计算容量选择主变容量Sc:变压器容量选择应满足下式要求：上式中：Kt一环境温度修整系数，查得Kt=0.99KL一负荷曲线过负荷倍数，查得KL≈1选择容量为30kVA的变压器，Sc≤SN.T×Kt×KL=30×0.99×1=29.7kVA,水泵启动和照明选用1台PZ30低压配电箱。主要电气设备选择详见工程量清单。6.4过电压保护及接地为防止架空线路雷电侵入危害室内电气设备，在室外终端杆上装设避雷器，屋顶装设避雷网，作为直击雷保护。柱内主筋引下与泵房底板下的接地网相连，形成整个防雷接地系统，所有电气设备外壳与接地网连接。6.5消防设施在泵房、启闭机房、配电室等处设置若干手提式干粉灭火器。6.6电气设备布置橡胶坝电气设备采用户内布置方式，变压器户外安装，柴油发电机组布置在管理房内，配电箱就近布置在水泵房内。表6.2主要机电设备材料表序号单位数量备注1卧式混流泵150HW-6型台2低压配电箱PZ30箱台3计量箱台4m5m6照明电线m7照明灯具套8开关插座套9干粉灭火器只防雷接地装置吨基础及预埋件吨10kV终端杆构架金具等项6.7金属结构坝袋充排水管路选用管径150mm无缝钢管，泵站需钢管约85*2=170m,配套7施工组织设计7.1施工条件7.1.1对外交通该工程地处xx区北部，道路密布，交通发达，206国道与各乡镇公路、村级公路相通，道路较宽阔，施工期设备和材料运输较为方便。施工期主要通过206国道将施工机械运至施工区。7.1.2主要建筑材料及水电供应工程所需钢材、水泥、木材到本区采购，通过公路运至工地，石料到附近料场采购，流域内没有黄砂产地，可到沿运河码头采购，柴油、汽油在xx城区采施工期用水主要是施工人员生活饮用水和建筑物施工所需的混凝土拌和、养护用水，施工人员生活用水可利用施工基地附近居民或单位的自来水，施工用水使用时间短，用电量小，可从附近村庄接线供电，离村庄较远配备柴油发电机供xx区界于黄淮之间，属暖温带湿润和半湿润季风气候，雨热同季，四季分明，日照充足，冬干冷，夏温热，平均气温14℃,多年平均日照2366h,无霜期208天。境内多年平均降雨量809.41mm,雨量多集中在7-8月份，有时延至97.2施工导截流7.2.1导截流标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定，本工程等别属IV等，主要建筑物级别为4级，临时导流建筑物级别应为5级，本工程施工围堰使用期均不需要导截流。xx溪东段下游滚水坝及xx溪西段橡胶坝施工时在其上、下游各7.2.2施工围堰分别在xx溪东段下游滚水坝及xx溪西段橡胶坝上下游处设置施工围堰，各围堰技术指标见表7.1,施工围堰土方来自挖河土方。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004),围堰级别为5级。主体工程完成后，围堰采取挖掘机配自卸汽车拆除，运距500m。表7.1围堰技术指标表序号围堰位置顶宽/长度(m)坝顶高度(m)边坡土方(m³)锦凤溪东段1桩号1+600处滚水坝2桩号2+000处滚水坝3桩号2+500处滚水坝4桩号3+000处滚水坝5桩号3+500处滚水坝锦风溪西段1一号橡胶坝上游围堰2一号橡胶坝下游围堰3二号橡胶坝上游围堰4二号橡胶坝下游围堰7.2.3施工降排水填筑施工围堰，架设临时泵站抽排河道内底水。经计算明水量为：(5+10)渗水及施工期雨水可通过开挖超深垄沟以及在各施工围堰处架设临时泵站分级进行抽排入下游河道。垄沟设于河道中心位置，为梯形断面，底宽1m,沟底低于设计河底1.0m,边坡1:2,开挖超深垄沟土方量：(1+5)*1/2*1860=5580建筑物与河道同时施工，本次建筑物降排水设计主要考虑河道上2座橡胶坝7.3主体工程施工7.3.1土方工程施工河道土方疏浚采取挖掘机配自卸汽车施工，铲运机施工运距5000m。建筑物土方开挖时结合回填就近堆放，采用1m3液压反铲挖掘机挖土，74kw打筑采取挖掘机、推土机施工(运距为50m),碾压采取拖拉机施工，土方来7.3.2橡胶坝施工坝塘开挖→明沟、集水坑开挖→浇砼垫层→浇钢筋砼底板(底部)→浇钢筋橡胶坝带及锚固件选择专业化生产厂家购买，经验收合格后运至现场，由监配电盘及控制箱严格按设计位置放置，排列整齐，连接牢固、紧密，螺栓规格选用适当，接线正确、配线整齐，并按规定采用接地保护措施。电缆敷设按设计图纸线路敷设，做到交叉少，排列整齐。7.3.3砼及钢筋砼工程施工时将砼垫层浇好。然后立模，扎筋，安装止水、沥青板和砼浇筑，养护拆模。适当数量水泥砂浆垫块，钢筋层之间设置撑捣点间距45cm,按梅花形交错排列。砼浇捣完毕后，洒水养护2～3周，砼骨料7.4施工交通运输7.4.1场外交通运输该工程地处xx区北部，道路密布，交通发达，206国道与各乡镇公路、村级施工期主要通过206国道将施工机械运至施工区。7.4.2场内交通运输场内施工运输可利用现有便利的交通运输条件及河道两侧滩面、道路，可不7.5施工交通及施工总布置7.5.1水电供应施工用水主要集中在建筑物工程和施工基地生活区。施工和生活用水拟从附近居民点引水，无法利用时拟采用打井抽取地下水解根据现场查勘，工程区距离系统电源均较近，从系统电源接线供电。7.5.2施工工场及临时房屋建筑物施工须对钢筋、木材等进行加工，对施工机械进行维修保养；土方工包括临时住房、办公用房，其他生活、娱乐设施用房等。按施工现场人员人均2～5m²。7.6施工总进度本工程建设工期为2013年5月～2014年5月，共分四个阶段：工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期。(1)工程筹建期具体内容为：施工征地，以及招标、评标、签约等涉外及对外协作的筹建工作，为施工创造条件。(2)工程准备期具体内容为：定线放样、施工场地布置，包括进场道路及场地清理、供电及通讯设备、临时生活设施、施工导截流工程，由施工单位负责进行，要求各工程施工前完成。(3)主体工程施工期具体内容为：施工围堰打拆、建筑物的土建施工、金属结构安装等，由施工单位负责进行。(4)工程完建期具体内容为：场地清理、设备调试、竣工验收。8水土保持工程设计8.1编制依据(2)《中华人民共和国水土保持法实施条例》(国务院[1993]120号);8.2水土