水利(水闸)工程设计工作报告文档格式.doc

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3工程设计审查意见落实

4工程标准

5设计变更

6设计文件质量管理

7设计服务

8工程评价

9经验与建议

白蕉联围位于珠海市斗门区，全长50.06km，为广东省西、北江三角洲重要海堤之一，是珠海市城市规划西区的防洪挡潮的安全屏障。

白蕉联围包括东堤、东堤二段和西堤共三段堤防，全堤共有穿堤水闸27座，总净宽419.26m，保护人口10.39万人（包括流动人口1.65万人），捍卫农田面积达到15.29万亩。

天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。

近几年，珠江三角洲各口门及其附近海域的泥沙淤积加剧，造成各水道泄洪能力下降，由此加剧了天生河水闸的防洪排涝压力。

而随着地区经济的飞速发展，围内土地开发及城市化速度的加快，围内河涌淤积、过水断面缩窄、滞蓄涝（洪）能力降低的情况也在不断加剧，内、外不利因素的相互影响，使得围内涝（洪）灾频繁发生。

白蕉联围天生河汇水区目前没有设置外排泵站，仅依靠现状包括天生河水闸在内的12宗主要穿堤水闸承担排除围内涝（洪）水的重责。

现状的天生河水闸总净宽为30m，共6孔，单孔净宽5m。

闸门为平板钢闸门，固定式卷杨机启闭，设有启闭排架，没有启闭机房。

2006年5月，珠海市水利勘测设计院对天生河水闸进行安全鉴定，并通过上级主管部门的审查，确定天生河水闸为四类闸，建议报废重建。

我院受珠海市斗门区提防管理中心委托，进行“天生河水闸重建工程”的可行性研究报告编制工作，并于2008年5月中完成可研报告。

2008年6月，斗门区水利局组织专家组对可研报告进行了审核，我院根据专家组意见修改完善后于2008年7月初完成可行性研究报告的修订。

珠海市水务局于2008年10月提出可研报告的审查意见。

珠海市发展和改革局于2008年12月对可研报告进行了批复，同意工程规模和设计标准，批复的工程总估算为5190万元。

我院随后开展天生河水闸的初步设计工作，根据审查意见和斗门区水利局的意见，对可行性研究的设计方案进行了深化修改完善。

并于2009年1月完成初步设计报告的编制工作。

重建的天生河水闸为总净宽30m的中型水闸，共设3孔，最大过闸流量288m3/s，闸墩长18.0m，闸底板高程为-3.3m。

并设12m通航孔，可通行300吨级船只。

根据防冲消能计算，上游（内江）消力池长12m，深0.5m，海漫长度为33.0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.5m，宽5m；

下游（外江）消力池长12m，深0.5m，海漫长度为30.0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.5m，宽3m。

上下游消力池、海漫、防冲槽两侧均为翼墙。

通航孔布置在水闸左侧，与水闸相接。

通航孔从外江到内江依次布置有外江引航道、通航孔、内江引航道。

通航孔为整体式钢筋砼空箱结构，引航道导航墙根据地形、水流情况采用扶臂式挡墙或空箱式挡墙结构。

本工程投资2959万元，施工工期为370日历天，主体工程要求在300日历天内完成。

工程于2009年11月17日进场开工，全部工程要求在2010年11月18日完工验收。

2.1水文

2.1.1流域概况

天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围重要的防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。

天生河水闸汇水区域的集雨面积为88.64km2。

白蕉联围西侧自上而下紧邻螺洲溪、黄杨河和鸡啼门水道；

东侧濒临西江主流磨刀门水道。

磨刀门水道自斗门区莲溪镇螺洲溪口进入珠海境内，为西江主要出海水道，磨刀门水道自竹洲头分出螺洲溪，向南至上横镇粉洲沙仔尾，与黄杨河相接；

黄杨河北起粉洲沙仔尾，与螺洲溪和粉洲水道相接，南至尖峰山鬼仔角；

鸡啼门水道北起尖峰山鬼仔角，向南流经白藤湖、井安镇、乾务镇堤围至平沙连湾闸止。

2.1.2气象

降水：

本地区雨量充沛，根据白蕉站1956～1998年资料统计，多年平均降雨量为2052mm，最大年降雨量为3339mm（1973年），最小年降雨量为1177mm（1963年）。

地区年内降雨量分配不均匀，汛期（4～9月）占全年降雨总量的84.3%，其中前汛期5月、6月两个月的降雨量占全年降雨总量的36%；

非汛期（10月～次年3月）仅占全年总量的15.7%。

径流：

本地区年径流与降雨量分布规律相一致，由北向南逐渐递增，根据《广东省水文图集》（1991年），查得白蕉联围地区多年平均年径流深1130mm。

气温：

多年平均气温22℃，最高气温37.3℃（1990年8月23日），最低气温1.7℃（1975年12月4日）。

风况：

天生河水闸地处珠江三角洲的出海口门，是台风频繁侵袭的地区之一。

斗门区台风风向以北风到东北风至东风为主，占总台风风向的43.4%。

2.1.3外江洪水

本次天生河水闸的外江设计水位直接采用2002年6月颁布的《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》成果。

2.1.4围内江洪水

围内各河涌没有实测水文资料，围内洪水需用暴雨推求，故围内洪水大小用暴雨量代替，与外江洪水进行遭遇分析。

围内洪水选用白蕉站的降雨量资料作为代表；

外江则分别选用灯笼山站和白蕉站的实测洪（潮）水位资料，作为白蕉联围东、西两侧水道的洪水代表。

白蕉联围堤防及其穿堤建筑物既受到外江洪（潮）水的威胁，又受到围内洪水的影响，因此，围内洪水与外江洪水遭遇分析考虑两种组合方案。

（1）方案Ⅰ：

围内洪水为主，遭遇外江相应洪水。

以围内洪水为主时，遭遇外江相应5年一遇最高水位，即白蕉站相应最高潮水位为1.33m、灯笼山站相应最高潮水位为1.26m；

（2）方案Ⅱ：

外江洪水为主，遭遇相应围内洪水。

以外江洪水为主时，遭遇围内相应5年一遇日降雨量，本次采用遭遇分析确定的偏大值，即白蕉站相应日降雨量为66.1mm。

2.1.5设计暴雨

本次采用广东省水文局2003年编制颁布的《广东省暴雨参数等值线图》中各历时点暴雨均值和变差系数值，=3.5，计算设计点暴雨，由点暴雨根据时、面、深关系推求设计面暴雨量。

2.1.6设计洪水

分别采用两种方法计算围内设计洪水：

（1）方法一：

径流系数法

（2）方法二：

扣损法

两种方法计算的24小时设计洪量误差在0.8%～6.3%之间，总量差值很小，偏于安全考虑，本次采用扣损法计算的24小时设计洪量作为围内设计洪水成果。

2.1.7施工洪水

根据施工的组织方案：

利用旧天生河水闸作为上游围堰，修建下游围堰，一次性截断天生河入磨刀门的河口，全年进行施工。

下游围堰设计水位直接采用《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》（2002年6月）的现状洪潮水面线成果，选取10%水位为2.04m。

内围堰设计水位按排涝调蓄演算成果选取10%水位为1.14m。

2.1.8工程任务

天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围重要的防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一，本工程的主要任务为防洪（潮）、排涝（洪）和引潮灌溉，兼顾避风通航等任务。

2.2工程地质

（1）根据《中国地震动峰值加速度区划图》、《中国地震动反应谱特征周期区划图（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.10g，地震基本烈度为Ⅶ度区，按7度设防。

根据《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）本工程各项建筑物不进行抗震计算，仅适当取结构及工程措施。

（2）据钻探揭露，闸址1区大部分地段上部以厚层淤泥质粉质粘土为主，局部为淤泥质粉细砂或淤泥，分布较稳定，但含水量高，压缩性大，承载力低，不宜选做拟建水闸天然地基持力层。

闸址2区大部分地段上部以厚层状淤泥质粉细砂夹淤泥为主，含水量高，压缩性大，承载力低，亦不宜选做拟建水闸天然地基持力层。

（3）建议采用深层搅拌桩（采用喷粉工艺为宜）处理水闸上部软弱地基土层，既可提高复合地基承载力，又可减少地基土层沉降，确保水闸使用安全。

（4）闸址1、2区亦可考虑采用预应力管桩或钻（冲）孔关注桩等做拟建建筑物的基础型式，选取中风化砂岩层作为桩基持力层，但此方案应注意水闸底板与闸底地基土之间的差异沉降。

（5）闸址1、2区亦可考虑采用排水固结加真空堆载联合预压处理方式对上部淤泥质粉质粘土或淤泥质粉细砂软土进行地基处理，但此方案工期较长，费用较大。

（6）闸基基坑开挖时，必须进行边坡稳定性验算，预防因土体滑移而影响水闸建（构）筑物的安全。

（7）闸基饱和砂层的液化判别，采用标准贯入锤击数法进行判别，综合判定场区内淤泥质粉细砂（②-1）为液化土层，液化等级为中等。

2.3工程建筑物设计

天生河水闸共设3孔，单孔净宽10m，总净宽30m。

闸墩长18.0m，外江侧设闸门，闸门为提升式平板钢闸门，启闭设备为固定式卷扬启闭机。

墩顶上架设净宽6.0m交通桥，交通桥荷载标准为公路-II级车道荷载。

水闸上下游侧均设消力池、海漫和防冲槽。

防渗设计：

采用了于闸底板下设垂直防渗设施的方案来解决水闸的防渗问题。

考虑到闸室地基土在地震作用下易震陷及液化，需对地基土进行围封，故垂直防渗设施可与地基土围封措施相结合，采用联体搅拌桩围封方案。

2.4地基处理方案比选

闸室地基考虑采用造价低、合理适用的水泥搅拌桩方案。

2.5机电及金属结构

2.5.1金属结构

水闸闸门型式采用直升式平板闸门，闸门为露孔式布置，每扇工作闸门采用一台固定式卷扬启闭机操作，容量为2×

160kN。

通航孔设置一扇露顶式工作闸门，孔口尺寸为12m×

8.25m，底槛高程为-3.30m，检修平台高程4.95m，闸门型式采用提升平移式平板闸门，动水启闭。

启闭机采用台车式卷扬机，型号为QPT-2×

250kN。

本工程所设置的闸门、门槽埋件等设备，均采用热喷涂锌铝合金加封闭涂料防腐，锌铝合金喷涂厚度最小为160μm，封闭涂层厚度为200μm，各项技术要求遵照《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105-95）执行。

防腐面积约2000m2。

办公楼各设备及值班室均设置分体式空调机，冷负荷按220W/m2标准计算。

启闭机房主要以自然通风为主，在配电房等散热量较大的场所安装轴流式排风机，以加强空气流通、提高散热效果。

2.5.2电气一次

2.5.2.1接入电力系统方式

本工程包括3孔10m宽水闸工作闸门、1孔12m宽通航孔工作闸门，净过流宽30m，水闸采用从距水闸约200m的天河乙线T接一回10kV线路作为供电电源。

天生河水闸在重建后设备负荷增大，原变压器和配电设备不能满足现有用电负荷要求，需要更换。

2.5.2.2电气主接线

根据重建后天生河水闸的负荷容量和接入电力系统方式，拟设1台10/0.4kV干式变压器，