漾水河城区段生态环境治理工程初步设计报告

1 1 21.3工程地质 3 41.5主要建筑物 81.6机电设计 1.9环境保护设计 1.11工程管理 1.13工程投资概算 1.15结论及建议 2.2气候及气象 2.3水文测站及基本资料 2.4径流 202.5洪水 2.6泥沙 2.7蒸发 3工程地质 3.1区域地质概况 3.3坝址工程地质条件 13.4泵站工程地质 3.5天然建筑材料 3.6结论和建议 56 4.2河床演变及冲淤分析 4.4工程任务和工程规模 4.8橡胶坝安全运行分析 5.1工程等别和标准 5.2工程选址 84 855.4主要建筑物型式 5.5主要建筑物 935.6防渗处理 5.7土建工程量汇总 6.1泵站水泵选型 6.2橡胶坝充排系统主要设备配置 7施工组织设计 7.1施工条件 7.3料场的选择与开采 27.4主体工程施工 7.9施工总进度 7.11施工管理 8工程永久占地 8.1占地范围确定 8.3占地处理 8.4投资概算 9.5环境保护设计 9.6环境管理 9.7环境监测 11工程管理 11.1蓄水区工程运行模式 311.4工程年运行费用估算及经费来源 13工程投资概算 13.1投资概算 13.2编制原则 13.4基础单价 13.5临时工程 13.7预备费 13.8资金来源 14.1社会和环境效益 14.2经济联动增值效益 4甘肃省西和县漾水河城区段生态环境治理工程特性表序号单位数量备注水文1流域面积全流域河流全长西和县城以上卢河河口以上2利用的水文系列年限年流域内无水文站3多年平均年径流量卢河河口以上4泥沙多年平均悬移质年输沙量万t卢河河口以上5设计标准防洪标准20年一遇孟磨河口以上洪峰流量孟磨河～白水河段白水河～卢河段施工导流标准及流量5年一遏二工程规模1治理河段长度2总体布局蓄水区方案全河道蓄水3河道疏浚五里铺～卢河河口长度4景观蓄水区蓄水梯级级蓄水区长/宽/最大水深m疏浚比降%设计蓄水深度m景观水面面积设计蓄水容积5甘肃省西和县漾水河城区段生态环境治理工程特性表序号单位数量备注三主要建筑物及设备1橡胶坝型式充水枕式橡胶坝数量座坝长m坝高m地基特性砂卵石/泥岩地震基本烈度度82排污管道条2左右岸各一条管径总长m干、支管合计3左岸堤防加固长度m改建断面型式梯形复式断面/梯形加固断面梯形4右岸堤防加固长度m新建长度m加固断面梯形5支沟加固长度m加固断面m梯形6泵房数量座37主要机电设备水泵台数台96甘肃省西和县漾水河城区段生态环境治理工程特性表序号单位数量备注四施工1主体工程量土方开挖土方填筑土工布坝袋面积2主要建筑材料板方材水泥万t1砂子碎石块石3工程所需劳动力总工日万工日5施工导流方式分期围堰6施工工期月五经济指标1静态总投资万元2总投资万元建筑工程万元设备及安装工程万元临时工程万元其他费用万元基本预备费万元71综合说明1析论证，我院于2008年9月中旬编制完成了《甘肃省西和县漾水河城区段生态环境治理工程初步设计报告》初稿，9月20日，西和县组织对《漾水河城区段生态进行了进一步的修改和完善，于2008年10月底编制完成了《甘肃省西和县漾水1.2水文水文站，测站控制流域面积3639km²,测站有1960至今的降水、径流、洪水及泥小；(2)来沙量年际变化大；(3)年内分配不均匀。用成果见表1-1。表1-1单位：m³/s河段备注5孟磨河口以上孟～白河段白～卢河段果见表1-2。2表1-2河段孟磨河河口以上白水河河口以上卢河河口以上备注控制面积输沙模数多年平均输沙量(万t)其中悬移质推移质走向呈北西西或北东东，呈舒缓的褶皱。根据《中国地震动参数区划图》3长约4.89km。现状河宽约50～70m,河道现状平均比降5.45%,左岸分布有堤防4布地段为：左0+090～左0+240,左0+460～左0+810,左1+050~左1+360,左右0+910～右1+360,右3+150~右3+280;城区有约6000m排污管道折断或变形5生态环境，形成优美的生态水景观工程，建成后的城市河道水景观效果显著,对70m,河道平均比降约5.48%。根据本工程确定的治理范围，对五里铺~卢河口约4.89km河道进行综合治6水面面积28.5万m²(428亩)蓄水总量36万m³。1#~3#坝高均为2.7m,4#坝坝工程需水量为：各库区蓄水总量约36万m³,坝袋充水量0.67万m³,蒸发、渗漏年需补水约15.6万m³。本工程运行原则为主汛期(7~9月)采取低水位运行，非常时候应塌坝，主7(1)主汛期(7～9月),为确保防洪安全，降低水位运行，非常时候橡胶坝8本次右岸堤防设计范围为五里铺～鱼山吊桥段，桩号范围左0+000～左9防长度1090.82m,堤防断面为梯形(复式断面),堤顶宽3.0m,堤顶路面采用彩a)挡水坝型式比选b)方案布置根据确定的工程平面布置，设计共布设10道橡胶坝，形成10个连续的蓄水库区，单级蓄水面长420m～550m不等，蓄水面全长4820m,水面面积28.5万案，布置泵站3座，每座泵站控制两座橡胶坝。泵站站址选择时，结合河道两岸布设在河道左岸，2#泵站布设在河道右岸，3座泵站均布置于其控制的两座橡胶其中漾水河干流共24个，白水河左右岸共9个；右岸排污口6个。根据现场踏勘布设一条主排污管，管道管径均为DN700~DN800共装设低压水泵电动机组9台，需架设10kv架空线路5km,10kv电缆线路3km,0.4kv电缆线路1.6km.装设10kv箱式变电站3台套，总容量300kvA。量为120m³/s。支沟(白水河)5年一遇枯水期最大洪峰流量为48.2m³/s。施工总工期24个月。及加高加固永久占地33亩，泵房占地2.0亩，管理站的占地2.0亩。依据占地处理原则，按拟定的补助标准，本工程永久占该工程社会经济效益显著,对环境的不利影响，主要体现在施工阶段的短期1.11工程管理(7~9月)为确保防洪安全，应降低水位运行，非常时候应塌坝，全河道过洪；工程蓄水区可引水时间主要为非汛期10~6月，塌坝时间控制在1.5小时。蓄水期间，立坝过程为自上而下进行，即首先1#坝充水立坝拦蓄水量，1级库区蓄满后，2#橡胶坝充水立坝拦蓄水量，水流通过1#橡胶坝坝顶溢流向2级库本工程建成后，防洪效益及社会、环境效益显著,属于社会公益性项目，年1.12.1消防本项目中，涉及到消防任务的主要建筑物有：负责橡胶坝充排水任务的3座控制室外及厂区范围内的主要建筑，按室外消防设计；3个泵站水泵层、1#泵站泵站水泵层各配置3套，每套2瓶，每具灭火器灭火级别5A,并配专用的空气消防用电设备采用单独的供电回路，并配备可自动切换的双电源(交流1.12.2节能主要工程量：土方开挖44.29万m³,土方填筑28.42万m³,砌石3.13万m³,弯扎钢筋949t,砼2.32万m³,复合土工膜16.65万m²。主要材料量：水泥1.10万t,钢筋954t,砂子4.65万m³,石子1.99万m³,块石3.61万m³,柴油330t,板方材162m³。共布设10座橡胶坝、3座泵站、4座阀井。(3)工程蓄满一次需水量36万m³,10座橡胶坝坝袋一次充水量为0.67万m³,每年运行(不包括塌坝后再蓄水和改善水质补水)水量为15.6万m³。分水岭的南测，北纬34°13'~34°37',东经105°降10%,其中西和县境内流域面积618km²。设计洪峰流量304m³/s,洪水总量271万m³,1000年一遇洪水校核，校核洪峰流量839m³/s,洪水总量857万m³。土均质坝，最大坝高32.6m,坝顶长105m,水库总库容1008万m³,其中兴利库容198万m³,调洪库容360万m³,死库容496万m³。输水隧洞位于左岸，为城24.4km²,主河道长8km,河道平均比降14.3%。水库1959年1月动工兴建，1960水库按50年一遇洪水设计，设计洪峰流量171m³/s,洪水总量为90万m³,按500年一遇洪水校核，校核洪峰流量295m³/s,洪水总量为150万m³,该水库遇设计流量为160m³/s,500年一遇校核流量为399m³/s,输水洞最大输水流量兴利库容为76.53万m³,防洪库容为291.67万m³,总库容为607.94万m³。雨集中在7、8、9三个月，多年平均蒸发量1262.5mm,多年平均气温8.4℃,极端最高气温33.5℃(1966年6月19日),极端最低气温-24.6℃(1975年12月15日),多年平均最大风速15m/s,年日照时数1表2-1单位月份年二三四五六七八九十十一十二℃℃℃极端最高气温℃极端最低气温℃平均相对湿度%日照时数h最大风速备注：蒸发量为中20cm蒸发皿观测资料。2.4径流降水量的45.6%,秋季占27.3%,春季和冬季分别占24%和3.0%。径流的时间分配取决于降水的季节分配，冬季(12~秋季(9~11月)降水高于冬季，加上流域内温度低，蒸发小，大雨不多，小雨根据《甘肃省西和县农业区划成果汇编》(1985年8月)西和县多年平均径水顺利峡水文站径流资料进行了分析，该站1959年建站，有1960～~2000年的径流资料。根据资料分析，1960～1984年25年顺利峡站多年平均径流量为3.56亿m³,而1960～2000年该站41年多年平均径流量减少为3.02亿m³,41年长系列对查图计算的工程坝址径流进行修正，修正系数取0.85,修正后各河段的多年平均径流量结果见表2-2。表2-2河段孟磨河河口以上白水河河口以上卢河河口以上备注控制面积查图计算的多年平均径流量修正后多年平均径流量系数取0.85漾水河流域多年平均径流深变差系数Cv=0.57,取Cs/Cv=2.0,可计算各控制断面表2-3单位：万m³控制断面多年平均径流量孟磨河口白水河口卢河口分配比例进行。根据该站1960~2000年41年的径流系列计算该站多年平均径流的年内分配，并从该系列中选取1975年、1993年和1991年分别作为20%、50%和75%代表年的典型年，根据典型年的年内分配比例，推求各设计断面不同代表2.5洪水暴雨。流域暴雨一般发生在6～9月，大暴雨降11.7%,卢河河口以上控制流域面积275km²,主河道长度24.6km,河道平均比降10.8%。家峡水库，水库控制流域面积62km²,白水河口至卢河口段干流设计洪水为晚~表2-4单位：万m³123456789年典型年孟磨河河口多年平均白水河口多年平均卢河口多年平均(1)面雨量查算水河西和县城控制流域1、6、24小时频率点雨量，并根据以下公式：H₃=H10.38⁷×H6613;H12=(H6×H24)×0.5,计算得到3小时及12小时不同频表2-5历时均值不同频率点雨量备注551360.928和0.908,取1、3小时改正系数也为0.928,表2-6历时不同频率点雨量(mm)点面系数形状改正系数不同频率面雨量(mm)55136(2)雨型分配(3)产流计算(4)汇流ml,10=0.9F0.18J-0.33=05%、10%、20%频率时的ml分别为0.851、0.910和0.997;k=ml/n,则k5%=0.709,k10%=0.758历时123456789历时面降雨量净雨深面降雨量净雨深面降雨量净雨深123456789888f瞬时单位线法计算5%频率洪水过程表表2-9洪水过程合计0001023456178总和瞬时单位线法计算10%频率洪水过程表表2-10洪水过程合计0001023456718总和表2-11U(△t.t)洪水过程合计0001023456718总和和20%洪峰流量分别为344m³/s、223m³/s和144m³/s。θ=L/(F1/4×J1/3)=17.4/(95.61/4mg%=2.08,m10%=2.40,m₂0%按公式Qm=0.278(Zhtt)F计算Qm—t关系，见表2-13。黄江水库～孟磨河口区间Qm与t关系曲线表2-133456789将以上两条曲线点绘于同一张图上(见图2-2),曲线交点的纵坐标即为所求的洪峰流量，横坐标为汇流时间。洪峰流量(a²/s)黄江水库至孟磨河河口Qm～T、Qm～t曲线由图2-2可看出，黄江水库至孟磨河口区间洪水结果如下：Qs%=380m³/s,Q₁o%=266m³/Ⅲ、成果的分析与采用根据以上瞬时单位线及推理公式法汇流结果来看，推理公式法的计算结果大于瞬时单位线法，5%、10%和20%频率时瞬时单位线法分别比推理公式法小9.5%、16.2%和20.4%,本次从工程的安全角度考虑，采用推理公式法的计算结河道平均比降9.5%。和20%频率时瞬时单位线法分别比推理公式法小17.4%、16.4%和20.1%,本次因黄江水库在50年洪水标准内不泄洪，因此，黄江水库至白水河口的20表2-14流域计算方法设计频率洪峰流量备注黄江水库至白水河口区间瞬时单位线法5推理公式法5采用a)黄～晚～卢河口区间设计洪水黄～晚～卢河口区间控制流域面积188.6km²,最大河长21.1km²,河道平均比降9.2%。流域计算方法设计频率洪峰流量备注黄～晚～卢河口区间瞬时单位线法5推理公式法5采用由表2-15可看出，瞬时单位线法的计算结果要小于推理公式法，5%、10%和20%频率时瞬时单位线法分别比推理公式法小16.3%、16.9%和21.4%,本次最大下泄流量130m³/s;对50年一遇设计洪水，水库坝址洪水流量为304m³/s,540m³/s和318m³/s,晚家峡水库5%、10%和20%频率的下泄洪水均按33m³s对河口至卢河口河段的5%、10%、20%频率设计洪水分别为683m³/s、573m³/s和西和、石堡两个地段进行了调查推算，调查成果见表2-11,1979年7月14日、成果，1984年8月3日洪水洪峰流量为210m³/s,1979年7月14日洪水洪峰流1984年洪水洪峰流量为210m³/s,根据推算，该场洪水重现期应为13年一遇，年份流量(m³/s)和279m³/s,其中5%频率洪水比本次的计算结果大约6.0%,10%、20%频率洪3小时的雨型分配过程，从西和县邻近的成县1964年7月21日暴雨的降雨过程表2-17单位：m³/s河段备注5孟磨河口以上段～白河段白～卢河段河流名称控制面积河道长度平均比降备注孟磨河白冯河任河白水河孟磨河控制流域面积26.0km²,最大河长9.7km,河道平均比降19.3%。同前述干流设计洪水计算一样，计算孟磨河控制流域的设计暴雨及产流过流域设计频率洪峰流量备注孟磨河瞬时单位线法55采用5%、10%和20%频率时瞬时单位线法与推理公式法的计算结果仅相差1.6%、2.1%和6.4%,同干流洪水计算保持一致，孟磨河设计洪水采用推理公式法的计算结根据孟磨河洪水计算结果，按面积比拟法(面积比指数取2/3)推算其它支河流名称控制面积5孟磨河白冯河任河白水河口设计洪水应为区间洪水与水库泄水之和，同干流白水河至卢河口洪水分析一致，晚家峡水库的50年一遇以内洪水下泄流量都按50年一遇考虑，即33m³/s,则白水河河口的5%、10%、20%频率设计洪水分别为216.6m³/s、160.9m³/s和以及查图法查得的时段最大暴雨均值，估算非汛期的1、6、24小时暴雨，各时表2-21河段时段(月)5孟磨河以上孟磨河～白水河白水河以下河流名称时段(月)5孟磨河任河0白冯河白水河年输沙量3185万t,为多年平均输沙量的3.77倍。1967年，年径流量8.010亿倍；1997年，年径流量0.451亿m³,为多年平均径流量的0.150倍，年输沙量仅11万t,为多年平均输沙量的0.01倍。(2)来沙量年际变化大顺利峡站41年实测资料中，最大年输沙量为3185万t(1984年),最小为11万t(1997年),最大为最小的290倍，而最大年径流量为最小的19.3倍，泥(3)年内分配不均匀汛期(6~9月)输沙量占年输沙量的88.1%,其中7~8月占64.6%,而非汛期的11月~3月5个月的总输沙量不足年输沙量的1%年3月库区实测结果，39年来该水库总淤积量为178万m³,平均每年的淤积量据该库2000年6月库区实测结果，近35年来该水库总淤积量为412万m³,平量为16.52万t,控制流域的多年平均输沙模数为2664t/km²(含推移质)。取2670tkm²。孟磨河河口以上白水河河口以上卢河河口以上备注控制面积输沙模数多年平均输沙量(万t)其中悬移质推移质2.7蒸发(1)观测资料及采用蒸发器皿(2)蒸发器(皿)折算系数K值的确定(3)多年平均年、月蒸发量月份123456789年蒸发具K%从上表可以看出，水面最大蒸发量出现在8月，最小蒸发量在2月，5～8月蒸发量占年蒸发量的51.2%,11—2月蒸发量仅占全年蒸发量的11.4%。(4)水面蒸发增损计算根据径流计算结果，漾水河卢河口以上多年平均年径流量为2571万m³,径流深为93.5mm,区间平均面雨量为533.9mm,降雨量减去径流量即为该地区的走向呈北西西或北东东，呈舒缓的褶皱。根据《中国地震动参数区划图》工程区为两山夹一沟的地形形态，西和县城位于漾水河一级阶地及河漫滩前局部处于蠕动状态，不在本次治理的河段范围内。在2#坝下游右岸，分布有蓄水区位于漾水河河道内，总长度约4.89km,孟磨河、白冯河、任河及白改造，现为西和县城区，地面高程1588～1574m,高出现河床约1.2~7m:右岸高程1593～1568m,阶地一般高出现河床约1.5～2.2m,滑坡体及黄土坡高出现河床约7~15m。东河桥上游为在建的过境公路工程，公路路面高出河床约2.5~2)城区两岸地下水调查岸调查了29眼民井，见表3-1。从调查结果可以看出：(1)两岸河漫滩处的井水位一般低于河水位，一级阶地上的井水位一般高(2)离河床远的井水位一般高于离河床近的井水位，河流上游的井水位高水补给地下水，为居民生活生产的水源地。经室内试验砾石层渗透系数为1.23×10-²~1.3×10-²cm/s,具中等透水性，单井出水量50~300m³/d。表3-1位置地下水埋深井与距离(m)地下水与河水位差(m)一级阶地26右学3一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地一级阶地(3)地下水的侵蚀性水水质均属于HCO3-—Ca²+或HCO3-·SO4²-—Ca²+·Mg²型水，地表水对砼调查结果可以得出，右岸堤基土为砂壤土及层，浆砌石基础大部分位于砾石层之下1~1.5m,在白水河右岸及城区部分地段20～25°,凝聚力15~20KPa,堤基砾石层天然密度1.73g/cm³,渗透系数1.5×10-²cm/s,水下自然休止角30°,水上自然休止角34°,允许水力坡降0.1。表3-2岩层编号地层时代岩性天然密度承载力渗透系数自然休止角原状饱和快剪允许水力坡降允许不冲流速水上水下凝聚力内摩擦角cφ度度J允许①杂填土②浆砌石③砾石层④砾石层⑤砂壤土⑥砾石层⑦泥岩不透水3.2.2.2蓄水区渗漏问题据调查了解及探井资料显示，蓄水区左岸上部为杂填土，中部为砾石层，蓄水区底表层为砾石层，右岸多为一级阶地，表层壤土，中部砾石层，湖区基底为泥岩，砂壤土及杂填土具弱透水性，砾石层具中等透水性，泥岩具微透水性，可视为相对隔水层。据对民井调查，左岸50～100m范围内地下水位低于河水位，水位差一般为0.2~1.4m,最大为1.85m,河水补给左岸地下水；右岸大部分地段地下水补给河水，局部河水补给地下水；从纵向上看，上游地下水补给下游地下水；根据地形地貌及水文地质环境分析，在白水河和漾水河交汇处的邓矿和人大住宅楼一带为上游段地下水向河流排泄的通道。蓄水后，水将沿两侧的砾石层及填土层向两岸产生大量的渗漏，加之两岸山坡地下水河床补给等综合因素的影响下，两岸地下水位会抬高于湖水位齐平，除了城区开采的地下水后，水会沿砾石层向下游及河流排泄，汇入漾水河。据表3-2各层土的物理性质指标，按蓄水平均深度1.5m时，采用坝基渗漏计算公式对湖区两侧渗漏量进行计式中：B——湖区长度，取每100m为一计算单位；K——渗透系数，浆砌石取K=1.0×10-³cm/s,砾石层取1.5×10~²cm/s;H——湖区及堤防后平均水头差，按2.0m;M——含水层厚度，按湖区分别的6个地质剖面分别取值；b——堤基宽度，浆砌石取1.5m,堤基砾石层取4.0m;在湖区分别选取了湖区I-I′～V-V′6个断面对左岸渗漏进行计算，计算结果见表3-3,由表可以看出：若不进行防渗处理，仅蓄水区左岸每天渗漏量可达4.9万m³,若全部采用浆砌石体砌护，每天渗漏量可达0.48万m³。表3-3断面编号湖区长度渗透系数(m/d)水头差含水层厚度堤基宽度渗漏量左岸湖区总长度总渗漏量砌石砾石砌石砾石砌石砾石砌石砾石BKHMbQLQmmmmm2423424242424最大值最小值大部分为空地，有少量的一～二层居民楼房，基础埋深一般1～1.5m;吊桥6m,多为一～二层居民楼房，少量三～四层楼房，基础埋深一般1.5-2m;右岸为耕地，高于现河床约15-3m。浸没成溏，在河道中心桩号0+570上游右岸以及桩号4+330、4+780左岸的耕地会(1)蓄水区两岸浆砌石堤防整体处于稳定状态，局部底脚被河水冲刷，其主(2)蓄水区右岸地下水补给来源主要为山坡地下水补给，向河流侧向排泄及(3)蓄水后若不进行防渗处理水会向两侧产生大量的渗漏，两岸山坡的地下(4)不管是对蓄水区采取水平铺盖防渗或是垂直防渗，均会相对阻止河水补体深入至泥岩以下0.5～1.0m,对3+300下游河段采取水平铺盖防渗，使河底的砾4#坝位于白冯河上游约200m处，河床宽度50m左右，地面高程1583-1585m,5#坝位于白冯河下游约110m,河床宽度50m左右，地面高程1581～1582m,6#坝位于花园桥下游约150m处，现河床宽度43m左右，地面高程1577.63~1578.90m,左岸已建堤防，堤防高度约3.8m,基础埋深约1.0m,堤脚处建有宽3~墙，墙高约7m,墙脚深入泥岩下2.0m,设计路面高程约1580m。10#坝位于卢河河口上游约100m处，现河床宽度约70m,高程约1566.8~a)坝基承载力基土的物理力学性质指标建议值见表2-4,④砾石层承载力为260KPa,⑦层泥岩承载力为320KPa。为92.5%,砂粒含量为6.5%,细粒含量0.5%,不均匀系数2.5,按《水利水电工程力坡降Jt=0.1。量为81.5%,砂粒含量为7%,细粒含量0.5%,不均匀系数9.5,按《水利水电工程水力坡降Jt=0.1。3.4泵站工程地质3.4.11#、2#泵站工程地质条件1#、2#泵站分别位于1#、2#坝之间和3#、4#坝之间，1#、2#泵站均位于漾水建议④层砾石层承载力按260Kpa,下部⑦层泥岩承载力按3.4,23#泵站工程地质条件3#泵站位于花园桥左岸桥头下游160m处，地貌单元为河漫滩，地面高程4#泵站位于8#坝线上游约50m处，地貌单元为右岸一级阶地，地面高程筑堤料料场选择在西和电解锌厂上游500～1500m河滩范围内，地面高程量丰富，距工程区约18Km,开采运输条件均较好。3.6结论和建议3)蓄水区上部为砾石层及砂壤土等，底部泥岩为蓄水区相对隔水层。右岸地4)坝址区无不良物理地质现象，坝基不存在抗滑稳定问题，但会存在渗漏问4工程任务和规模接成县，东北与天水、徽县相接。全县总面积1861km²,辖6镇14乡，总人口40产总值9.57亿元，同比增长10.2%。约4.89km。现状河宽约50～70m,河道平均比降5.45%,左岸分布有堤防工程，孟左0+810～左1+050,右0+180-右0+300,右0+730-右0+910,右1+800～右2+200;左0+240,左0+460～左0+810,左1+050～左1+360,左1+850～左3+260,左3+350~左4+160,右0+070～右0+180,右0+300～右0+730,右0+910～右1+360,右3+150~右3+280;城区有约6000m排污管道折断或变形而不能使用。总西和县县城目前人口约5万人，规划至2015年，人口总数为8.5万人，20064.2河床演变及冲淤分析总面积682km²,河流全长47.4km,河道平均比降10%,其中西和县境内流域面积面积275km²,河长24.6km,河工程区河段长约4.89km,河道平均比降约5.45%,受到左岸堤防及两岸地形的范围之内，在20年一遇设计洪水标准下，河道不会出现大的摆动，蓄水河槽受10蓄则退的原则，蓄清排浑，敞泄冲刷。汛期控制蓄水含沙量50kg/m³,含沙量在水量小，来沙量也小；来沙量年际变化大，年内分配不均匀，汛期(6~9月)输沙河道平均比降约5.45%。4.4工程任务和工程规模治理河段长约4.89km,现状河宽约50~70m,左岸分布有低标准堤防，右岸基本无堤防，部分岸线正修建过境公路，河道平均比降5涉及县城城区防洪、河道两侧污水处理，以及工程区蓄水等综合性项目。因此，必须根据漾水河城区段的特点和实际情况，提出合理、可行的景观治理方案，既要确根据城区段河道的河势，结合县城总体规划，从防洪安全、节约水量、经济合理，以及整治后的总体景观效果等综合考虑，设计采用全河槽蓄水方案。规划对工程区河道两岸布设达标堤防，对河道进行清淤疏浚，工程区河道规划布设10座橡胶坝，形成10个连续的蓄水梯段库区，单级蓄水长度420m~550m,蓄水区总长4820m,形成景观水面28.5万m²,蓄水量36万m³,其中1#～3#橡胶坝坝高2.7m,4#橡胶坝坝高3.0m,5#～10#橡胶坝坝高2.5m。工程区共布设3座橡胶坝控制泵站，并规划4.5工程对城区防洪的影响分析根据《甘肃省西和县城市总体规划大纲》,县城防洪标准为20年一遇洪水。不影响河道原有的泄洪功能是建设本工程的首要指导思想，工程必须保证漾水河20年一遇的洪水能安全下泄。因此，须对工程实施后的河道的行洪能力进行分析。即通式中：Z、V₁——断面1的水位和流速；Z₂、V₂——断面2的水位和流速；关系见图41、图4-2。200300流量(m³/g)图4-1卢河口上断面工程后水位流量关系卢河口上断面工程后水位流量关系高程(m)流量(n³/s)图4-2表4-1单位：m序号断面编号现状河道备注河道深泓点设计水面线河道深泓点设计水面线1卢河口上23456白水河以下7白水河以上89孟磨河以下五里铺工程实施后的河道下泄20年一遇洪水水面线桥梁名称桥底高程洪水位桥梁壅水高度桥底净空在建桥花园桥东河桥工程需水量为：各库区蓄水总量约36万m³,坝袋充水量0.67万m³,蒸发、渗漏年需补水约15.6万m³。配比例进行。根据该站1960~2000年41年的径流系列计算该站多年平均径流的年内分配，并从该系列中选取1975年、1993年和1991年分别作为20%、50%和75%分配。由计算分析可知，孟磨河口断面50%、75%代表年天然径流量分别为999万m³、645万m³;白水河口断面50%、75%代表年天然径流量分别为1389万m³、898万m³;卢河口断面50%、75%代表年天然径流量分别为2288万m³、1478万m³。各坝址断面50%和75%代表年天然径流成果见表43。(1)灌溉用水控制断面代表年23456789年典型年孟磨河口黄江水库黄段区间孟磨河口白水河口黄江水库黄白区间白水河口卢河口黄江水库晚家峡水库黄晚卢区间卢河河口区灌溉需水量326.5万m³,水库作物名称种植比例灌水次数(次)灌水定额灌溉定额(m³/亩)灌水时间(月、日)灌水历时(天)灌水率(m³/s/万亩)冬小麦12341234洋芋12油料81234其它7123456果园12345复套种12月份123456789年黄江水库晚家峡水库表4-6单位：万m³代表年123456789年代表年水库来水灌溉需水蒸发损失5渗漏损失3灌溉供水水库蓄水量水库弃水代表年水库来水灌溉需水蒸发损失渗漏损失灌溉供水水库蓄水量水库弃水代表年123456789年代表年水库来水灌溉需水蒸发损失渗漏损失灌溉供水水库蓄水量水库弃水代表年水库来水灌溉需水00000蒸发损失渗漏损失灌溉供水水库蓄水量水库弃水根据水库调节结果，在50%和75%两个代表年。(2)工业及农副产品加工用水(3)城乡生活及牲畜用水上城镇生活用水120.4万m³,大牲畜用水54.8万m³,合计用水175.2万m³,本次白水河段取60%,白水河以下河段取10%考虑。城乡生活及牲畜用水按年内各月平123456789年孟磨河口以上工业生活合计白水河口以上工业生活合计县城以上工业生活合计表4-9(坝号)频率123456789年孟磨河口以上(1～3号坝)黄段区间径流量上游扣水坝址来水量白水河口以上(4～7号坝)黄白区间径流量上游扣水坝址来水量卢河口以上号坝)黄晚卢区间径流量上游扣水坝址来水量表4-10单位：面积m²库容m³1#橡胶坝2#橡胶坝3#橡胶坝4#橡胶坝5#橡胶坝坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容6#橡胶坝7#橡胶坝8#橡胶坝9#橡胶坝10#橡胶坝坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容坝前水深水面面积库容表4-11单位；万m³渗漏损失蒸发损失下泄水量渗漏损失蒸发损失下泄水量1#坝2#坝3#坝4#坝5#坝6#坝7#坝8#坝19#坝10#坝需补充水量程共布设10座橡胶坝，总库容约36万m³,按卢河口以上的全部来水考虑工程对50%代表年，非汛期最大月来水量为6月份的129.7万m³,汛末10月份对75%代表年，非汛期最大月来水量为5月156.8万m³,汛末10月来水量份来水可以充满整个库区；非汛期来水中11、12~次年4月和6月份共6个月本工程运行原则为主汛期(7~9月)采取低水位运行，非常时候应塌坝，河左岸排污管长4933m,右岸4933.85m,白水河两岸排污管长1000m。 (7～9月)为确保防洪安全，应降低水位运(1)主汛期(7~9月),为确保防洪安全，降低水位运行，非常时候橡胶(2)当上游来水流量小于16m³/s,1#～10#橡胶坝可不塌坝，通过坝顶溢(4)当水情预报系统预报上游洪水接近20年一遇洪水时，10座橡胶坝将提前1.5小时全部塌坝泄空，保证河道安全下泄20年(5)工程可在非汛期分级安排坝袋检修。4.8橡胶坝安全运行分析对于橡胶坝工程，必须确保正常运行，尤其在汛期，当上游来水超过20年当水情预报系统预报上游洪水接近20年一遇洪水时，10座橡胶坝将提前1.5小时全部塌坝泄空，保证河道安全下泄20年一遇设计洪水。4#橡胶坝采用自排方式泄水：5#～10#橡胶坝采用水泵强排，共每一座泵站控制2座橡胶坝，每座泵站中安装3台水泵，为2用1备，每座橡胶坝由一台水泵专门控制，且每2座橡胶坝备用1台水泵。经过分析，只要加强运求橡胶坝汛期塌坝控制在1.5小时内完成。根据1.5小时塌坝最大泄流量分析，按最不利极端情况考虑，10级库区同时塌坝时蓄水区36万m³水体塌坝形成的量为90m³/s,远低于该河段堤防工程的设防洪峰流量683m³s(白~卢河段),橡胶坝控制系统的设计原则和目的就是为避免20年设防标准的洪水下泄时坝无法塌坝的极端情况，可采取人工非常塌坝(如人为割破坝袋等)等措施，及《橡胶坝技术规范》(SL227—98),橡胶坝的安全运级别为4级。站等为5级建筑物。度设防。本工程治理范围为：漾水河上游五里铺～下游卢河河口，河段全长约一座橡胶坝，即7#橡胶坝：上游孟磨河入口处，为保证橡胶坝的运行安全，坝址应适当远离孟磨河入口处，因此，在孟磨河入口以下约260m处(河1+720)布设一道橡胶坝，即4#橡胶坝；其它坝址的选择降等因素综合确定，即：1#橡胶坝位于桩号河0+420,2#橡胶坝位于河0+840,3#橡胶坝位于河1+260,5#橡胶坝位于河2+250,6#橡胶坝位于河2+800,9#橡胶坝位于河4+350,10#橡胶坝位于卢河河口以上4+820处。10个连续的蓄水库区；本次初步设计阶段，蓄水范围略有调整，工程区起点较可研阶段上延200m,因此对1#～4#坝进行了局部调整，其中1#~3#橡胶坝坝址坝坝址上调整到1+720,坝高调整为3.0m;5#～9#橡胶坝坝址及坝高基本维持不变，即5#～9#坝坝高为2.5m,10#橡胶坝坝高调整为2.5m。5.3工程总布置(1)治理工程服从城市防洪规划的原则；(2)不降低原有河道行洪能力的原则；于20年一遇洪水标准。(3)按城区段不小于50m堤距进行堤防工程改建布置的原则；(4)不采用碍洪建筑物的原则；(5)与城市风貌相协调的原则：第一段：桩号范围：河0+000～河1+720.0(4#坝),长1720m,该段蓄水河第二段：桩号范围：河1+720.00～河3+880.00(8#坝),长2160.0m,该段第三段：河3+880.00～河4+880.50段，长1000.50m,设计比(1)五里铺(工程起点河0+000)～孟磨河吊桥(河1+450)段，该段河(2)孟磨河(河1+450)～东河桥(河3+300)段，该段河道左岸堤防已(3)东河桥(河3+300)～鱼山吊桥(河4+074)段，左岸堤线已成形，(4)鱼山吊桥(4+074)～卢河河口(工程区终点4+880.50)段，根据《规本工程挡水建筑物的主要作用是在确保汛期河道安全泄洪的情况下能够蓄a)拦河闸和翻板闸方案翻板闸主要特点是能借助河流水力作用自动打开或关闭闸门，运行比较简水深2.5m左右，这样河道内单座坝址需布置至少10个闸墩，这样10个闸墩和b)橡胶坝验，橡胶坝与同规模的闸坝相比，节省钢材30%~70%、木材40%～60%、水泥30%～60%,节约投资30%~40%。(1)河道泄流方面(2)河道行洪方面(3)景观效果方面(4)工程安全性方面(5)运行管理方面(6)检修维护方面(7)排沙防淤比较：当上游流量较小时，水闸闸下出流，可起到一定的排(8)投资方面合方案沿河道一侧设一孔5×3m的泄水闸代替该段的橡胶坝，其余基本相同，方案为：1#～10#橡胶坝均采用全河道橡胶坝方案。表5—1序号比较项目单位数量总价(万元)备注橡胶坝方案橡胶坝袋制安两方案不同部分闸坝方案混凝土两方案不同部分钢筋t两方案不同部分闸门制安t两方案不同部分启闭机(2×10t)台1两方案不同部分闸房两方案不同部分合计水面面积28.5万m²(428亩)蓄水总量36万m³。1#～3#坝高均为2.7m,4#坝堤线全长4112.72m,扣除支流河口宽度，设计加固及加高加固堤防长度为(1)0+000~1+745段(加高加固段)该段堤线长1745m,现状堤身临水边坡基本为1:0.75,为浆砌石护坡及基加固设计，设计从河道内侧加固堤防边坡为1:1,护坡采用0.3m厚M7.5浆砌面以下1.0m,尔后接1:1的斜坡断面。(2)1+745～2+109.36(白冯河)段(加固段)(3)2+109.36~3+314.88(东河桥)段(复式断面)(4)3+314.88～4+112.72段(加固段)计该段堤防需要加固处理，设计加固堤防边坡为1:1,护坡采用0.3m厚M7.5本次右岸堤防设计范围为五里铺～鱼山吊桥段，桩号范围左0+000~左(1)0+000~1+448.62段(加高加固段)(2)1+448.62~1+853.87(孟磨河)段(新建堤防段)(3)1+853.87~3+455.25(东河桥)(堤路结合段)(4)3+455.25～4+160.32(新建堤防段)堤防断面为梯形，堤顶宽3.0m,堤顶路面采用彩色广场砖铺设，内、外坡比均为1:1.0,堤防临水侧护坡采用0.3m厚M7.5浆砌石，下设一布一膜复合土工8#坝前堤距大于50m,设计坝前150m范围堤防采用复式断面形式，为便于以上及背水侧堤坡坡比均为1:1,堤顶宽3.0m,堤顶及亲水平台路面采用彩色(1)计算断面选用物理力学特性指标见表5—2。表5-2岩层编号地层时代天然密度力自然休止角原状饱和快剪允许水力允许不冲速建议临时开挖坡比水上凝聚力内摩擦角fc中度度①Q1:1(水②③I:1.5(水④1:1.5(水1:1(水⑥1:1.5(水⑦泥岩不透水(2)渗流计算进行计算。其kμ·v在48～7之间，需进行上游坡水位降落稳定计算。h0(t)/H=1-0.31(t/T)(k//μ·vT——水位从初始位置至最大降距所需时间(h);最大降距2.6m,T=5.5h;t——计算上游浸润线的时间(h);求得h0(t)后，浸润线按下式计算q(t)/k由《堤防工程设计规范》(E6.1—4)和(E6.1—5)联合求解。最不利浸润线为：(3)抗滑稳定计算按照规范，堤防稳定计算分为正常情况和非常情况。正常情况：设计洪水位下的稳定渗流期或不稳定渗流期的背水堤坡。设计洪水位骤降期的临水侧堤坡。非常情况：施工期的临水、背水侧堤坡。经过分析，本工程计算工况为起控制作用的正常运行情况，即设计洪水位骤降期的临水侧堤坡的稳定问题。计算方法为简化毕肖普法，采用《土石坝边坡稳定分析程序》STAB,利用渗流计算浸润线成果，计算断面的抗滑稳定安全系数见表5-3。堤防抗滑稳定安全系数表5-3已成堤防新修堤防(临水坡)规范值原堤防(1:0.75)加固后堤防(临水坡)(1:1.0)左岸右岸由上表看出，现状堤防蓄水后的抗滑稳定安全系数不满足规范对4级堤防正常运用条件下抗滑稳定安全系数[K]=1.15的要求，需对现状堤防进行加固改建。现状堤防边坡按1:1.0加固，加固改建后及新修堤防的抗滑稳定安全系数均满足规范要求。5.5.1.6堤基防护设计a)冲刷深度计算冲刷计算分为水流平行于岸坡和水流斜冲岸坡两种工况。依据《堤防工程设计规范》D.2.2规定的公式进行冲刷深度计算。(1)水流平行于岸坡水流平行于岸坡产生的冲刷按《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录D中公式(D.2.2-1)进行计算。计算公式如下：式中hb——局部冲刷深度(m),从水面起算；hp——冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替；Vcp——平均流速(m/s);V允——河床允许不冲流速(m/s);n——与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4。本次共选取7个断面进行了计算，冲刷深度计算见表5—4。平顺段冲刷深度计算表表5—4断面冲刷处水深hp平均流速Vcp冲刷深度h由上表可知，工程段水流平行岸坡产生的冲刷深度为1.08～1.52m。(2)水流斜冲岸坡水流斜冲防护岸坡产生的冲刷按《堤防工程设计规范》(GB50D中公式(D.2.2-2)进行计算。计算公式如下：m——防护建筑物迎水面边坡系数；d——坡脚处土壤计算粒径(cm)。对非粘性土，取大于15%(按重量计)的筛孔直径；Vj——水流的局部冲刷流速。结合漾水河平面布置图，经分析选择4个斜冲段河道横断面，进行水流斜冲防护岸坡产生的冲刷深度计算，冲刷深度计算见表5—5。水流斜冲防护岸坡段冲刷深度计算表表5—5断面位置斜冲角度局部冲刷流速边坡系数局部冲刷深度m度m河1+400河1+600河2+000河2+500b)基础埋深根据现状河床冲刷深计算成果，依据《堤防工程设计规范》,考虑治理河段为冲刷型河道的特点，以及河道修建橡胶坝后钢筋砼坝底板和砼防渗墙的固床作用，河道冲刷将有所减小等综合因素，本次堤防护脚工程基础埋深采用分段设计。即平顺河段基础埋深取2.0m,斜冲段基础埋深取3.5m,在部分河段，由于基岩较浅，基础理深不到设计取值已经位于基岩以下，该河段基础埋深按基岩来控制。由于基础均进行防渗处理，临水侧护坡均深入基岩1.0m。因此，设计将基础的防冲和堤基的防渗结合起来解决。5.5.1.7护坡及护脚(1)护坡工程根据分析计算，该河段的断面平均流速超过堤身材料的不冲流速，洪水的淘刷及风浪的冲击威胁着堤身的安全，需采取相应护坡措施处理。护坡工程设计本着就地取材、坚固耐久、利于施工、节约投资和美化环境的原则进行。a)已成堤防护坡目前工程区范围内已成堤防多不稳定，均需进行加固，加固后堤防临水侧护坡采用0.3m厚M7.5浆砌石，下设一布一膜复合土工膜防渗。b)新修堤防护坡新修堤防均在右岸，总长约1090.82m.共分2段。一段位于孟磨河口以下，(2)护脚工程长245m,孟磨河加固堤防长220m,任河加固堤防长255m。根据确定的工程平面布置，挡水建筑物采用全河道橡胶坝方案，共形成10个连续的蓄水库区，单级蓄水面长420m～550m不等，面积28.5万m²(428亩)。经过布置，1#～10#橡胶坝位置分别为：河中心桩号但由于河道比降6.3%--5.0%较陡，治理段河道基本为冲刷型河道。由于橡胶坝胶坝技术规范》各级橡胶坝底板设计高程比疏浚河床高程(平均河道高程)抬高坝规模见表5—6。10座橡胶坝总坝长合计565m。表5—6橡胶坝序号桩号位置坝高坝长坝底板高程H₁(m)坝顶高程坝袋容积1#橡胶坝河0+4202#橡胶坝河0+8403#橡胶坝河1+2604#橡胶坝河1+7205#橡胶坝河2+2506#橡胶坝河2+8007#橡胶坝河3+3508#橡胶坝河3+8809#橡胶坝河4+35010#橡胶坝河4+820合计橡胶坝坝袋主要技术参数表坝袋厚度内压比坝袋有效周长坝袋单宽容积坝袋安全系数坝袋抗拉力1#～3#坝二布三胶4#坝二布三胶5#～10#坝二布三胶漾水河为多泥沙河流，为坝袋运行稳定及避免泥沙进入坝袋底部磨损坝袋，设计采用双锚线布置。考虑施工方便及结构安全，采用螺栓锚固。橡胶坝土建工程从上游到下游依次为上游防冲干砌石段、上游铺盖段、橡胶坝底板段、消力池段、海漫段和下游防冲干砌石段等。a)橡胶坝基础底板及边墙设计根据河道情况，基础底板设计成平底板，高出上游混凝土铺盖0.2m。顺水流方向宽度根据坝袋塌落宽度和上下游施工检修要求确定。厚度根据基础内埋坝高为3.0m时，设计坝底板长度为10.5m;坝高为2.5m时，设计坝底板长度为9.0m;钢筋混凝土底板厚均为0.8m,上下游各设深1.0m的齿墙，底板下设10cm厚C10混凝土垫层。橡胶坝边墩采用钢筋砼扶臂结构，边墩基础与橡胶坝基础采用分离式布置，缝间设止水。b)稳定计算橡胶坝底板抗滑稳定计算采用《水间设计规范》SL265-2001,土基上闸室沿基础底面的抗滑稳定计算公式：f——基础底面与地基之间的摩擦系数；∑G——作用在底板上的全部竖向荷载(kN);ΣH——作用在底板上的全部水平荷载(kN)。橡胶坝级别为5级，坝高3.0m时，抗滑稳定安全系数计算值及允许值见表为180kpa,满足要求。荷载组合计算工况计算值允许值备注基本荷载(1)正常挡水特殊荷载(2)正常挡水、地震a)基本资料橡胶坝运行时充胀的最大坝高为Hn=3.0m,坝长B=50m,内压比b)计算方法(1)流量系数m类似宽顶堰，流量系数m=0.33～0.36,即当计算的m<0(2)淹没系数δ序号坝顶水头不同坝高下流量m³/s备注123456789①河道比降：漾水河设计河道比降为6.3%、4.5%、5%:②治理河段防洪标准为20年一遇洪水；③坝袋主要参数表5-10:蓄水区橡胶坝主要参数统计表表5-10橡胶坝序号桩号位置坝高坝长坝底板高程H₁(m)坝袋容积1#橡胶坝河0+4202#橡胶坝河0+8403#橡胶坝河1+2604#橡胶坝河1+7205#橡胶坝河2+2506#橡胶坝河2+8007#橡胶坝河3+3508#橡胶坝河3+8809#橡胶坝河4+35010#橡胶坝河4+820合计④橡胶坝袋设计内压比为1.3倍；⑤根据《橡胶坝技术规范》中要求，国内已建橡胶坝塌坝时间要求在1~2h之内，结合城区段防洪安全需求，本次设计塌坝排水时间≤1.5h。⑥设计河道内蓄水最大深度为坝前水深，与坝袋同高度，最小蓄水深度区为每级坝后为0.2m深度，均较坝底板高出0.2m以上。⑦塌、立坝管路长度均按到下一级坝袋位置考虑。(2)计算采用公式①管道管径选择计算公式Q---最大计算流量m³/s;V---管道流速m's;②管路沿程损失计算公式Q---流量m³/s。4#坝考虑，加粗排水管径到0.8m,坝后出水水位1581.78m,仍小于塌坝以后河表5-11坝名称上游坝程下游坝地形高差高度内最小总水头径塌坝坝时间容积v(流速)hf管路损失剩余余水头出水位h1#坝2#坝3#坝4#坝5#坝6#坝7#坝8#坝9#坝(1)左右岸排污管道流速计算计算结果见下表5-12。表5-12nCiQY管道直径过流面积湿周水力半径糙率比降水最小流程达7.9km,远超过总蓄水区的4.89km长度，所以沿途各坝袋的塌坝0.81m³/s,若再叠加塌坝流量，按左右岸各排5个坝考虑，平均单岸流量为0.573m³/s,叠加污水后总流量达到1.383m³/s,在目前管材、设计管道坡降确定的条件下，经计算设计管径需要DN1000以上才能满足过流要求。设计将1#、2#坝袋水排入左岸排污管道，3#、4#坝袋水排往右岸排污管道。经(1)自来水充坝由于工程建设位于县城中心，本工程10座橡胶坝充水总量为6267m³,可就(2)修建储水池(3)河道来水充坝(4)坝袋充水比较(1)计算基本参数(2)计算成果方案。坝名称坝袋高度上游坝前水头高程下游坝袋内水位高程净水头差排水管直径过流面积充坝坝坝时间坝袋容积Q流量v(流速)n(糙损失剩余余水头h2#坝3#坝4#坝5#坝6#坝7#坝8#坝9#坝10#坝(1)管路布设(2)管路控制(1)排水泵站设计任务；2#泵站承担7#和8#橡胶坝的排水任务：3#泵站承担9#和10#橡胶坝的排水根据水力计算结果，结合河岸地形条件，泵站水泵机组需布置在考虑河道两岸开阔地较少，同时从节约投资角度考坝进行统一管理。泵站基坑内主要安装3台KQSN300-M2及管路、配套阀件和0.5T电动葫芦单轨吊车等检修要求，厂房基坑盖板设φ700进人孔和通风孔，通风孔采用6根DN200钢管位较高，水泵基坑必须有一定的防渗、抗冻处理措(2)充排管路设计敷设3条进出水管道。充水管路从上一级坝前约5m(3)泵站运行设计坝袋立坝充水无严格的时间要求。本次设计5#~10#坝袋立坝时间为15h,充水方案为依靠水重力自流实现，总体充水工3.0%,糙率为0.015时，经计算最大泄量为0.63m³/s,即日排污能力5.42万m³/(1)左岸排污管线布置下主管采用DN800砼预制管，管长2961.11m,支流白水河左右岸排污管总长1000m,采用DN700砼预制管。排污管线将沿程33个污(雨)水口排出的污水收降为6%,2#坝～9#坝段设计比降为5%,末尾段设计比降为3.0%。按照规范沿线共布设检修井56座，其中漾水河左岸48座，白水河两岸共8座，由于部分检(2)右岸排污管线布置降5.8%,以下段5%,末尾段设计比降为3.0%。按照规范沿线共布设检修井493.0%,糙率为0.015时，经计算最大泄量为0.63m³s,即日排污能力5.42万m³/(1)左岸排污管线布置下主管采用DN800砼预制管，管长2961.11m,支流白水河左右岸排污管总长1000m,采用DN700砼预制管。排污管线将沿程33个污(雨)水口排出的污水收降为6%,2#坝~9#坝段设计比降为5%,末尾段设计比降为3.0%。按照规范沿线共布设检修井56座，其中漾水河左岸48座，白水河两岸共8座，由于部分检(2)右岸排污管线布置位于工程区以外50m处，排污涵管全长4933.85m,设计任何河口以上主管采用降5.8%,以下段5%,末尾段设计比降为3.0%。按照规范沿线共布设检修井49为第三系泥岩，为相对隔水层。初步计算渗漏量4.9万m³/d,月渗漏量约147万上段(河3+350)堤身、堤基进行垂直铺塑防渗，防渗体深入泥岩1.0m;白水河(1)垂直防渗(2)水平防渗单位单价(元)水平防渗垂直防渗数量总价(万元)数量总价(万元)砂砾石明挖回填砂砾料夯填砂砾料筑堤M7.5浆砌石护坡M7.5浆砌石基础现浇C20砼聚乙烯泡沬板M7.5水泥砂浆垫层t粗沙垫层C15混凝土垫层合计综上所述，蓄水区堤基防渗方案采用分段设底的棱角尖锐的卵石刺破。在个别无法铺设土工膜的河段(过境公路路堤段)采拟对蓄水区加固改建的左、右岸堤防及右岸新修堤防进行防渗，即自河0+000-左4+820(一级库区回水末端～10#橡胶坝)范围，全长4820m。序号建筑物整治左岸堤防右岸堤防堤防橡胶坝排污管线泵站10#库区水平防渗12土方开挖m3土方回填4石方开挖5夯填砂砾料筑堤6覆沙7M7.5浆砌石8拆除浆砌石9弯轧钢筋tM7.5水泥砂浆垫层聚乙烯闭孔泡沫板止水带mDN50PVC管m草皮护坡坝袋面积垫片面积坝袋堵头面积mm6.1泵站水泵选型根据橡胶坝充排水设计方案，5#-10#坝袋塌坝须采用泵站动力抽排，排水方案设计为单泵控制一座橡胶坝，经水泵后汇流至排水总管，排至下一级坝后河道内。设计单泵抽水总量为所控制的橡胶坝袋总水量，坝袋塌坝时间为1.5小时。计算中上水面高程为下一级坝后设计排水位，下水面高程为变化值，随着塌坝排水位的变化而变化：即对应上级坝袋内最大水头-坝袋内水位为0m时的变化范围。根据选定排水管路管径进行泵站总扬程及安装高程计算，各泵站具体参数及计算结果详见表6-1。1#、2#、3#泵站设计流量、扬程、安装高程统计表表6-1坝袋序号单坝袋流量坝袋内最大水位坝袋内最小水位设计上水位最小净扬1最大净扬程设计最小设计最大设计水泵安装高程mmmmmmmm5#橡胶坝86#橡胶坝87#橡胶坝88#橡胶坝89#橡胶坝810#橡胶坝8根据该工程排水流量及扬程范围，经过对多种常用系列泵进行选型比较，考虑水泵要求扬程较低，参照同类工程水泵机组选型案例，选取KQSN300-M27-213型双吸单级卧式离心泵。根据充排系统方案，设计选取3台水泵，设计运行工况水泵基本性能参数见下表6-2。根据《泵站设计规范》GB/T50265-97,厂房内起吊设备的起重量根据最重吊运部件和吊具的总重量确定。起重机的提升高度应满足机组安装和检修的要求。单位参数备注水泵型号机组参数台单泵流量水泵扬程m单泵电机功率水泵转速水泵效率%必需汽蚀余量m计1#～4#橡胶坝采用自流排水方案，5#～10#橡胶坝采用动力抽排方案，排水系为地下水，就近打井抽取，其它各橡胶坝充6.2.2主要设备配置1#~4#坝袋充排管路配备一台潜水泵和电动蝶阀等设备。5#~10#坝袋排水泵序号名称型号单位数量备注1D23m4m5镀锌钢管m6镀锌钢管m7拍门个58环氧煤沥青漆防腐9IV型刚性防水套管套8IV型刚性防水套管套4电动蝶阀台电动蝶阀台4潜水泵台1可曲挠橡胶接头套可曲挠橡胶接头套1#～3#泵站主要设备表序号项目名称设备型号单位合计数量备注1台9每座泵站3台2台93电动葫芦单轨吊台34电动蝶阀台N=0.75kw5卡箍式伸缩节Dg300(Pg=-0.08~-0.6套6压力传感器个安装在水泵进出口上7潜水电泵台68IV型刚性防水套管套3带止水环9IV型刚性防水套管套6带止水环IV型刚性防水套管套6带止水环IV型刚性防水套管套3带止水环59°跨管钢爬梯座工字钢轨道规格：16-28bm下泵坑钢爬梯座3高度：5.3/4.25/3.Im共装设低压水泵电动机组9台，需架设10kv架空线路5km,10kv电缆线路3km,0.4kv电缆线路0.8km.装设10kv箱式变电站3台套，总容量300kvA。站名负荷性质主变压器站用变型号电压转速台数型号台数容量容量泵站排水31泵站排水31泵站排水31水源井泵抽水31表6—6序号线路名称电缆型号单位数量备注1下游35kv变-3#泵站5架空线路23#泵站-2#泵站10KV直埋32#泵站-1#泵站10KV直埋合计8(2)0.4kv电缆(3)光纤传输材料直埋光纤3km。(4)泵站主要电气设备序号符号名称单位数量箱式变电站1箱式变电站NXB(改)系列座3套3注2:箱式变内含PLC屏一套套3套32箱式变电站基础座3二泵站内设备1照明风机配电箱个32捡修动力配电箱个3700(宽)X400(深)X1600(高)3软起动器台94电动蝶阀控制箱个35排水泵控制箱个3三生态环境治理工程监控中心1操作员工作站台32液晶显示器三星214T黑色台33台34台25台16通信屏套17工业电视柜.套18二次电源柜.计算机操作台2000(长)×800(宽)×750(高)台1动力照明配电箱个1电台用直流电源个1同轴电缆套1续表6—7序号单位数量无线电台11全向天线个1调制解调器个1接口卡光电隔离串行个1四照明1照明系统套4五1接地系统套4六14芯单模光纤3七10kV线路110kV架空配电线路5八10kV电缆110kV直埋电缆线路3九1台1暂放工程监控中心十1视频监控系统套1十一电动蝶阀井12天线套43执行柜套4十二水源井12天线套13执行柜套17施工组织设计7.1施工条件7.1.1对外交通条件工程区地处西和县，位于甘肃省东南部，天水地区南部，北起长道镇、南达太石河乡，处于渭河与西汉水分水岭的南测，东临徽县、成县，南依武都、康县，西北与礼县交界，东北与礼县、天水秦城区接壤。工程设计范围上起西和县五里铺，下至卢河河口，全长约4.89km。祁山堡～西和、西和～成县公路纵贯西和县全境，漾水河两岸的城区道路纵横交错可直达施工区，工程对外交通条件十分优越，施工车辆可利用现有公路及堤顶道路直达，对外交通运输便利。为便于堤防施工，在施工准备期可因地制宜沿堤内修建临时交通便道，满足车辆交通运输，施工完建期恢复原貌。7.1.2水文、气象条件西和县气候属暖温带湿润区，南部地区较冷，北部较温和，雨水较少。多年平均降雨量533,9mm,多年平均蒸发量1262.5mm,多年平均气温8.4℃,多年平均最大风速15m's,最大冻土深度约为42cm。漾水河横贯西和县城，城区段有孟磨河、白冯河、任河及白水河汇入。7.1.3地形、地质及施工场地条件西和县城位于黄土梁峁山间河川平原区，东西两侧为黄土梁峁区，中部为漾水河冲积平原，漾水河由南流向北。工程区位于漾水河河谷内，总长度约4.89km,河道平均比降约5.45%,现状河宽约50～70m,为宽浅“U”型河谷，河流主槽蜿蜓曲折，平面上呈连续的“S”型。漾水河左岸为河漫滩，地面高程1588～1574m,高出现河床约1.2~7m;右岸大部分为一级阶地，高出现状河床约1.5～2.2m。左岸分布有堤防工程，右岸堤防工程不连续，在右岸堤线位置正在修建过境道路(堤路结合),在规划河段内建有桥梁5座，过境公路桥、东河桥、花园桥以及两座人行吊桥。工程区流域以黄土丘陵为主，境内地形由西北向南倾斜，蓄水库区处于两山夹一沟的沟心位置，两岸水系发育，湖底上部为第四系(Q)松散堆积的壤土、砂壤土、砾石层等，厚度约1.2～5m,具弱～中等透水性，下部的上第三系(N2)泥岩，层位稳定，厚度较大，微透水或不透水，为稳定的隔水层；湖区地下水主要为孔隙潜水，受大气降水、侧向地下水及上游河水补给，赋存在砂、砾石层中，漾水河5年一遇枯水期最大洪峰流量为120m³/s。支沟(白水河)5年一遇枯水期表7-1河段时段(月)5孟磨河以上孟磨河～白水河白水河以下表7-2河