碱滩沟水保坝配套初步设计说明

刘店流域位于黄河一级支流清水河流域原州区杨达沟上游。总面积50km2，其中水土流失面积45.85km2。地理坐标东流域南起原州区清河镇石庄村，自南流向北，至原州区头营镇刘店村，干流全长10公里。流域由两条较大平行“Y”字形支沟黑马圈沟和方家沟组成，在两条较大支沟上又有十多条较小平行“Y”字形支沟，主要有桥花台沟、菜子沟、王套沟、刘店沟、大坝沟、财沟湾、黄家台沟、西台沟、冯洼沟等。项目区地处黄土丘陵沟壑区第Ⅱ副区，以梁状丘陵为主，上游多浅沟宽谷，下游多为深切沟，沟壑纵横，地形破碎，水该流域的气候属项目区位于暖温带半干旱气候区。多年平均气温6.0℃,气候特征是：冬季漫长寒冷，春季气温多变，夏季短暂凉爽，秋季降温迅速；春季和夏初雨量偏少，灾害性天气多。项目区涉及原州区清河、官厅、头营等三个乡（镇）的石庄、李岔，官厅、刘店、刘店、冯洼等6个行政村。现有人口0.55万人，0.11万户，劳动力0.22万个，土地总面积50km2，现有耕地2555.3hm2，其中水平梯田1053.9hm2，人均基本农田0.19hm2。2005年，全流域粮食总产量为1855.4万kg，人均产粮340kg，人均纯收入?元。截止2005年底，流域内坡面治理保存面积?km2。其中，人工草？hm2，乔木林？hm2，灌木林？hm2，水平梯田？hm2。治理度？%,林草覆盖率？%。沟道建成小型淤地坝3座。项目区具有一定的治理基础，但现状措施结构不合理、布局不科学、综合效益功能不强，不能适应区域农业综合开发需要，所以从整条流域考虑，应通过集中连片治理和大规模治理，加大治理力度，形成规模效益，为西部大开发创造一个良好的生态环境。改善群众生产、生活条件，促进地方经济和谐发展，为社会主义新农村建设添砖加瓦。2工程地质2.1地貌及物理地质现象由于地壳运动及河流切割，使河谷形成“U”型，两岸发育为较连续的一、二级阶地，受流水切割等作用，多形成陡坎，局部见有塌坍现象，但规模不大，对灌区危害甚小，项目区即沿河谷西岸呈狭长分布。基地岩性为砂岩、砾岩及第三系泥岩，表层除个别部位有第三系泥岩出露外，其他为第四系黄土所覆盖，厚度一般为50m-80m，具有湿陷性。黄土层挖填方便，易于施工，适宜管道工程的建设，工程地质良好。2.2水文地质工程项目区属温带半干旱气候区，多年平均降雨量在480mm，主要地表水系有清水河系毛家沟及其支流。项目区的地下水根据其赋存条件、水力性质及水力特征。可划分为第四系含水层中的孔隙水，基岩裂隙水及承压水等类型，均为大气降水补给并且受季节性影响大。地下水多以降泉的形式沿河、河谷分布，出露于地表汇入河第四系孔隙潜水水力联系较好，地下水位连续，多为地下水补给河水。3水源水量平衡分析3.1、降水流域年最大降水量718.7mm，最小降水量264.1mm，多年平均降水量420mm。其中6～9月降水量占全年降水量的68.1%，且降水多以暴雨的形式出现，历时短，强度大，是形成高含沙洪水和产生水土流失的主要原因。刘店流域降水特征值表详见表2-4刘店流域降水特征值表雨量站名年降水量(mm)多年平均汛期降水量（mm）多年平均暴雨次数（次）最大最小年平均量年份量年份蟠龙718.7264.14203.2、径流、泥沙据《宁夏回族自治区地表水资源》，该流域多年平均径流量为125.00万m3，最大年214万m3，最小年79万m3，年平均径流深25mm。受年内降水不均影响，年内径流量分配极不均匀，1月份最少，占1%-3%。夏粮作物生长期的4-6月份径流量占全年的15%左右，造成作物生长期水量不足。夏季由于受地形因素影响，暴雨集中，历时短，往往产生局部暴雨洪水，引起洪灾。受近年大范围干旱影响，刘店流域各支沟很多潜流泉眼干涸，沟河断流。2）泥沙据《宁夏回族自治区地表水资源》，该流域流域多年平均输沙量25.22万T。根据固原市水文站资料，刘店流域所在的清水河流域输沙主要特点为：一是年内分配不均，汛期6-9月份输沙量占全年输沙总量的96.7%，且集中分配在汛期的几次暴雨洪水过程中，洪水造成土壤流失量占全年输沙量的95%；二是年季达到44.9kg/m3，最大年1974年达855kg/m3。3.3水文泥沙分析计算根据宁夏回族自治区地方标准《水土保持治沟骨干工程技术标准》（DB64/6400P65001—006—89水土保持骨干坝、淤地坝工程设计水文泥沙分析采用设计暴雨推求设计洪水。1）不同频率洪水计算（1）设计暴雨量计算量采用下式计算：24（2—1）式中：H24·p—不同频率24h点雨量，mm；kp—不同频率对应的模比系数；H24—工程控制流域年最大24h点雨量，mm。查《宁夏暴雨洪水图集》附图14，项目区中心点最大24h点雨量H24=50mm；年最大24h点雨量变差系数Cv查该图集附图15得Cv=0.70；CS=3.5Cv，查皮尔逊Ш型频率曲线表，不同频率所对应的模比系数kp值见表2—5。521频率P（%）53.3210.50.3394.00120.50140.00156.00184.00211.50228.00（2）不同频率24h面雨量对于控制较小面积的中小型淤地坝，以不同频率24h点雨量代替不同频率24h面雨量；对于控制面积较大的骨干坝，设计频率24h面雨量以相应频率24h点雨量代替，校核洪水设计暴雨计算时应考虑暴雨的不均匀性，面雨量参照《宁夏治沟骨干工程技术标准》提供的折减系数以相应频率24h点雨量进行折减获得，按不同控制面积乘下列系数：10km2时乘0.94；20km2时乘0.91；30km2时乘0.88。（3）产流期平均入渗率刘店小流域属黄土丘陵区第Ⅱ副区，根据《宁夏暴雨洪水图集》，采用试算法计算产流期雨量和产流期平均入渗率，产流期平均入渗率f按下式计算：f=40tc.p—0.33(1e0.022tc.p0.79Htc.p)（2—2）式中：f—产流期平均入渗率，mm/h；tc·p—不同频率产流历时，h；Htc·p—不同频率产流期雨量，mm。（4）不同频率净雨量根据《宁夏水文手册》，用下式通过试算法推算不同频率净雨量Rp：式中：Rp—不同频率净雨量，mm；其他符号意义同前。计算结果见表2—7。（5）不同频率洪水总量根据《宁夏水文手册》，不同频率洪水总量按下式计算：式中：WP—不同频率对应的洪水总量，万m3；F—控制面积，km2。其他符号意义同前。不同设计频率洪量模数见表2—8。暴雨频率P（%）53.3310.50.33232.8444.2553.1764.3882.9698.79108.64洪水重现期（年）200300洪量模数3/km2.a)3.284.425.326.448.309.8810.86（6）不同频率洪峰流量根据《宁夏水文手册》，不同频率洪峰流量采用推理公式法按下式计算：式中：Qp—不同频率对应的洪峰流量，m3/s；Rp—不同产流时期最大净雨量，mm；t—洪水历时，h；其他符号意义同前。流域汇流历时t可参考下表选取。洪水重现期（年）200300洪峰流量模数3/s.km2)9.1212.2914.7717.8923.0527.4530.18（7）不同频率洪水过程线不同频率洪水过程线采用概化三角形法。根据《宁夏水文手册》中洪水总历时计算公式：Tp=5.56×Wp/Qp（2—6）p—洪水总历时，h；其它符号意义同前。涨水历时公式：t1=dt1×Tp式中：t1—涨水历时，h；dt1—涨水历时系数，一般为0.13~0.17，取0.15。三角形洪水过程线相关数据如表2—11。t00.302.00Qt09.120t00.302.00Qt012.290t00.302.00Qt014.770t00.302.00Qt017.890t00.302.00Qt023.050200年t00.302.00Qt027.450300年t00.312.03Qt030.1802）年均输沙量（1）输沙模数Msb=（1+β)Ms（2—8）Ms—年均悬移质输沙模数，t/km2·a，年均悬移质输沙模，由《宁夏水文手册》查得为5000t/km2；（2）年均输沙量年均输沙量采用下式计算：式中：W—年均输沙量，t；F—项目区水土流失面积，km2；其它符号意义同前。通过计算项目区多年平均输沙量25.22万t。根据有关资料对比分析，刘店流域多年降水总量为2100万m3，其中90%用于植物吸收和土壤蒸散之中的水量为1890万m3，实际水资源量为210万m3，其中地表径流量为125万m3，地下水为资源85万m3。流域水资源主要特点为：一是水资源贫乏，流域人均占有地表径流量为227m3，耕地每公顷平均占有水资源量为489m3，远低于全国和黄河流域水平；二是利用难度大，在年产水量中，汛期（6-9月）洪水总量为85.5万m3，占地由于目前没有完善的水资源利用工程，致使大量的洪水资源经河道排放出境，无法利用。该流域主河道基本上有常流水，但是由于人口一般居住在山的中上部，加之干旱等灾害造人畜饮水及农业灌溉用水极度困难。目前利用的主要形式为水窖、涝池，或人挑、牲畜拉运等。根据有关用水定额，农村生活用水定额为15L/天·人，城镇居民生活用水定额为35L/天·人，大家畜用水定额为30L/定额为3000m3/hm2计算，各业用水量为14万m3，占现有水资源4工程建设方案该灌区可选用低压管灌，从碱滩水保骨干坝取水经扬水管等设施将水输送至蓄水池进行自流灌溉。5.1喷灌节水技术结合当地实际情况，适宜发展经果林及蔬菜等经济作物，碱滩水保骨干坝规划灌溉面积为2670亩。灌水定额50m3/亩，年灌水4次，年灌溉定额为120m3/亩。灌溉区年总需水量53万m3。水保坝年蓄水量88.62万m3，完全能满足2670亩灌溉面积的需水要求。依据灌溉流量确定管径，干管取Ф125mmPVC塑料管，支管取Ф90mmPVC塑料管，5.2工程规模铺设Ф125mmPVC塑料管一条3.2km、铺设Ф90mmPVC塑料管29条17.4km，建检查井28座，给水栓348座。建1000m3蓄水池一座。建扬水站一座，铺设扬水管线1.4km。6工程概算6.1编制原则6.1.1编制办法及费用标准源水规(1991)527号文]。6.1.2定额依据建筑工程按水利部1986年颁发的《水利水电建筑工程预算定额》进行编制。机械台班费用按能源水利部1991年颁发的《水利水电工程施工机械台班定额》[能源水规(1991)1272号文]和水利部（94）水利水电建筑工程补充计算定额进行编制。初步设计概算阶段定额扩大数为1.03，其中一类费用调增15二类费用按预算价或市场价计算。设备费：设备原价按厂家提供的或购价的价格量计运杂费，采购及保管费计算，设备安装费按设备费的5％计。定额不足部分参照有关专业定额补充。6.1.3基础单价及费用标准a、基础单位人工单价：人工工资为18.15元/工日。施工用电电价：按固原县提供的电价0.5元/Kw.h计算。施工风价为0.11元/m3施工水价为10.51元/m3材料单价：材料原价以宁建工程造价管理站发布的1999年第四季度价格为基础，另计运杂费，装卸费和采管费等计算。外购砂、碎石、块石等预算价，超过60元/m3的部分计取税金后列入相应部份之后。b、费用标准费用构成及计算标准结合我区现行执行标准，参照水利部水建[1998]15号文。建筑工程单价：包括基本直接费、其它直接费、间接费、计划利润、税金和扩大费六项。其费率分别为：其它直接费：按基本直接费的3％计。间接费：按直接费的5％计。计划利润：按直接费与间接费之和的2.5％计。税金：按直接费、间接费、计划利润三项之和的3.03％计。根据以上费用标准计算出的综合费率为17.64%。C、其它费用标准及依据本工程属地方中型工程，其它费用计算参照水利部水规[1998]15号文，增加编制5人计算。预备费只计算基本预备费，费率按5%计取。6.2运杂费于调整公路汽车客货运输的通知》和宁夏交通厅、物价局发布的〖宁价（经）发（1997）〗字第42号文《关于调整我区公路货物装卸搬运费率的通知》综合计算。6.3设备出厂价以厂家和主要经销部门的询价为依据，另计运杂费、采保费进行计算。运杂费按设备价的9%计算，采保费为0.7%，不计设备成套服务费。6.4其它费用7.4.1根据工程规模及工程特性，建设单位定员7人，其7.4.2建设单位经常费指标为44414元/人·年。7.4.3生产及管理单位准备费，包括生产及管理单位提前进厂费、生产职工培训费、管理用具购置费、工器具及生产家7.4.4预算定额编制管理费按建安工作量的0.15%计取。7.4.5工程质量监督检测费按建安工作量的0.25%计取。7.4.6工程保险费按建安工作量的4.5‰计取。6.5预备费7.5.1基本预备费费率5%计算。7.5.2价差预备费：本工程不列价差预备费。6.6编制成果该工程工程直接费81.61万元，工程总投资94.22万元。7.1经济效益旱作农田经节水灌溉改造后，可以转变种植内容，由原来种植低产而产量不稳定的传统农作物转变为庭院经果林的种植。其增产效益见下表：增产效益计算表7.2社会效益项目区农村生产生活条件与全面建设农村小康社会的要求相差甚远，农民收入低于北部川区。该项目建设后可发展基本农田的节水灌溉，为实施作物种植结构调整提供水源条件，改善农民的生产生活条件，减轻农民负担，增加农民收入，这些实施好工程工程都事关农民的切身利益，实施好工程，深受农民欢迎，不但可以提高农民的生活质量、发展生产、增加收入，而且可以促进精神文明建设、密切党群干群关系、促进民族团结和社会稳定。8施工组织设计8.1施工条件该项目工程计划在春夏季2--3个月完工，气温适宜，主要要防止洪水对施工场地的破坏，施工区电力设施良好，用水方8.2主体工程施工8.2.1PVC管道铺设管槽开挖以机械开挖为主，槽底设计标高以上0.2--0.3m厚的原状土应予保留，禁止扰动，铺管前用人工清理，如局部超挖应用砂土或原土填补并分层夯实，管槽内如果积水应及时排出，不允许沟槽内长时间积水。管道应在槽底标高和管道基础质量验收合格后，方准铺设，管道安装和铺设工程中断时，应用木塞或其它盖堵物将管口封闭，防止杂物进入。在管道安装与铺设完毕后，应尽快回填，回填土中不应含有砂石，冻土块及其它杂硬物体。在管道试压前，管顶以上回填土质不应小于1.5m，以防止冻堵及管道系统产生推移。管道完成后经进行管道系统的试压工作，试面压标准按相关规范执行。8.2.2砌石工程砌石砂浆应按设计配合比拌制均匀，随拌随用，自出料到用完，其允许间隔时间不应超过1.5小时。砌石施工时，应先洒水润湿基础，然后在基础解垫层上铺筑一层厚度2-5cm低标号混合砂浆，再铺筑砌石料。石料安放要求，浆砌石应花砌，大向朝外，错缝交接，并选择较大，较规整的块石砌在渠底和渠坡下部；砌料石和石板，在渠坡应纵砌，在渠底应横砌，必经错缝砌筑，料石错缝距离为料石长边的1/2，浆砌卵石相邻，两排应错开茬口，并选择较大的卵石砌于渠底和渠道坡角，大头靠下，挤紧靠石。石料砌筑要求：砌筑前宜洒水润湿、石料应冲洗干净，