崔家湾水保骨干坝初设报告.docx
《崔家湾水保骨干坝初设报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《崔家湾水保骨干坝初设报告.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
崔家湾水保骨干坝初设报告
附件二
渭河流域重点治理项目
宁夏隆德县渝河流域水土保持生态环境建设工程
崔家湾骨干坝典型设计报告
（送审稿）
固原市水利勘测设计院
二○○六年八月
批准：
李世虎
核定：
王瑞清
审查：
马志坚
设计：
王卫红
编写：
王卫红
概算：
王卫红
主要技术经济指标
项目
单位
数量
备注
流域面积
km2
4.3
设计水平年
年
20
土
坝
坝型
均质土坝
总库容
万m3
68.98
淤积库容
万m3
52.01
坝顶高程
m
1768.0
最大坝高
m
26
坝顶长
m
99
坝顶宽
m
4.0
淤积高程
m
1759.8
设计洪水位
m
1765.1
P=5%
校核洪水位
m
1766.1
P=0.5%
上游坡比
1:
2.5
下游坡比
1:
2.51：
2.0
卧
管
断面型式
矩形
设计流量（加大）
m3/s
0.38
总长度
m
16
水平长
比降
1:
2.5
台高
m
0.4
级数
级
16
主要技术经济指标
项目
单位
数量
备注
涵
管
断面型式
钢筋砼圆涵
总长度
m
40
比降
1/100
内径
m
0.8
壁厚15cm
主要工程量
总土方
万m3
7.85
其中：
坝体土方
万m3
7.65
砌石
m3
48.8
砼及钢筋砼
m3
55
主
要
材
料
水泥
t
25.87
钢材
t
6.87
木材
m3
2.51
块石
m3
82.7
碎石
m3
90.1
砂子
m3
48.74
劳
力
及
投
资
劳力
万工日
1.57
工程总投资
万元
92.39
其中：
建安投资
万元
86.43
其他工程费
万元
独立费用
万元
5.96
预备费
万元
效
益
淤地
亩
45
解决人饮
口
400
大家畜
头
110
羊只
头
980
灌溉
亩
150
附图及附表
一、附图
1、平面布置图.............................................................（隆骨坝—01）
2、坝体纵横断面图......................................................（隆骨坝—02）
3、涵、卧管结构图.........................................................（隆骨坝—03）
4、陡坡结构及配筋图....................................................（隆骨坝—04）
5、涵、卧管配筋图.....................................................（隆骨坝—05）
6库容曲线图表........................................
二、附表
概预算表
目录
1基本概况1
1.1流域概况1
1.2社会经济状况1
1.3效益1
2水文水资源1
2.1降雨1
2.2径流1
2.3蒸发2
2.4泥沙2
2.5洪水计算2
3工程地质3
3.1淤积库容计算3
3.2防洪库容3
3.3总库容3
3.4土坝设计4
4建筑物设计6
4.1卧管设计6
4.2消力井设计7
4.3涵管设计8
4.4陡坡及消力池9
4.5建筑物基础处理9
5工程施工及验收9
6工程管理9
7工程概（预）概算9
7.1编制依据9
7.2编制成果11
1基本概况
1.1流域概况
崔家湾水保骨干坝位于隆德县张程乡崔家湾村，坝址位于筛子河流域，地理位置东径105°45′,北纬35°30′。
距张程乡所在地约5km。
主沟道呈“V”字形，沟道平均比降1/65，流域面积4.3km2，属黄土丘陵区。
多年平均输沙模数5100t/km2。
1.2社会经济状况
流域内现有1个行政村，23个自然村，人口81户463人，劳力170人，耕地156hm2，，人均产粮375kg。
有大家畜110头，羊980只，人均年收入1350元。
1.3效益
工程建成后，除解决坝址附近的人畜饮水外，还可解决当地交通困难，发展沟台地提灌。
2水文水资源
2.1降雨
该区属半干旱黄土丘陵沟壑区，流域多年平均降雨量为480mm（查《宁夏地表水资源》）。
2.2径流
查《宁夏地表水资源》，流域内多年平均径流深41mm，多年平均径流量为41×4.3×103=17.6万m3。
p=75%保证率下的径流量为13.2万m3。
2.3蒸发
查《宁夏地表水资源》，多年平均水面蒸发量为850mm（E601型蒸发皿）。
2.4泥沙
根据区水文局提供的阴洼水保坝泥沙资料，流域年平均输沙模数为5100t/km2
流域年输沙量按下式计算：
W=Msb·F/γ
式中：
W——流域年输沙量，104m3/Y；
Msb——工程控制流域内输沙模数，t/km2·Y；
F——工程控制流域面积，4.3km2；
γ——泥沙容重,取1.35t/m3
代入上式：
W=5100×4.3÷1.35÷10000=1.62万m3/Y
2.5洪水计算
洪水计算按区水文水资源局提供的数据，采用24h设计雨量进行洪水计算，提供成果附后。
初步估算库容在100万m3以下，按“技术标准”规范要求，工程等级为五等，设计洪水重现期20年，校核洪水重现期200年，设计淤积年限20年。
计算结果如下：
项目名称
计算频率
P=5%（20年）
P=0.5%（200年）
洪峰流量（m3/s）
11.45
19.83
洪水总量（万m3）
19.52
36.49
3工程地质
经现场踏勘，本地区属半干旱黄土丘陵区，流域内均由深厚黄土覆盖，基底可见红土裸露。
本骨干工程由土坝、输泄水涵卧管“二大件”组成。
3.1淤积库容计算
由前面的计算结果，年淤积量为1.62万m3，淤积年限为20年，淤积库容为：
V=20×1.62=32.49万m3
相应的淤泥面高程为1759.8m。
3.2防洪库容
根据“技术标准”规范规定，工程采用土坝输水洞“二大件”时，防洪库容不得低于一次校核标准的洪水总量。
由前面计算可知，校核洪水标准重现期200年的洪水总量为38.18万m3，相应的校核洪水位库容为32.49+36.49=68.98万m3，库容所对应的水位1766.1m。
设计洪水总量为19.55万m3，相应的设计洪水位为：
19.52+32.49=52.01万m3，库容所对应的水位1765.1m。
3.3总库容
总库容为淤积库容与防洪库容之和，即68.98万m3。
特征库容及水位见下表：
特征水位
库容
累积
库容
（万m3）
名称
高程（m）
名称
库容（万m3）
设计淤泥面
1759.8
淤积库容
32.49
32.49
设计洪水位
1766.1
调洪库容
52.01
52.01
校核洪水位
1765.1
防洪库容
68.98
68.98
3.4土坝设计
3.4.1设计坝高
H=H校＋△H
式中：
H──设计坝顶高程（m）；
H校──校核洪水位（m）；
△H──安全超高,根据规范规定,坝高在20～30m,△H取1.5～2.0m,本骨干坝取1.7m,代入上式H=1766.1+1.9=1768.0（m）。
坝轴线断面沟底最低高程为1742.5m,最大坝高为1768.0－1742.5=25.5m。
3.4.2坝体断面设计
坝轴线两侧主要为黄土，储量丰富，运距短，坝型定为碾压式黄土均质坝，设计干容重要求最低为1.60t/m3。
按水电部《水土保持治沟骨干工程技术规范》（SD175─86）及宁夏《水土保持治沟骨干工程技术标准》（DB/6400P65001～006─89）（以下简称“技术标准”），坝高20～30m,均质土坝坝顶宽度为3～4m，取坝顶宽4.0m，坝坡按两级布置，上游1:
2.5，下游1:
2.0~1:
2.5，后坝坡变坡处设马道一条，宽1.5m，坝坡分级详见下表：
分级与级差
（自下而上）
位置
一15.5m
二10.
前坡（上游）
2.5
后坡（下游）
2.02.5
分级高程
1758.0m
3.4.3护坡
上游坡淤泥面以上及下游坝坡均采用生物措施为主的护坡形式。
下游坝体两岸坡脚及马道内侧设置排水沟，断面型式为梯形，底宽0.4m，边坡1:
1，深0.5m，5cm厚现浇渠。
3.4.4坝体排水
本骨干坝超过15m，所以应设置永久性坝体排水设施，采用斜卧式贴坡排水，详见结构图。
3.4.5坝基及两岸处理
坝体填筑前，坝基和岸坡范围内的杂草，树根、腐殖土等必须清除干净，并将废料运出坝基外。
对洞穴、窖洞、墓穴等均应挖除，采用回填碾压、用水浸泡或泥浆冲填等方法进行处理。
沿坝轴线及上游坝坡开挖一道纵向结合槽，结合槽底宽3.0m，深度2.0m，边坡为1:
1。
骨干坝与岸坡接合处，将岸坡清理成斜坡，坡度不陡于1:
1.5，两岸开挖深2.0m，底宽3.0m，边坡1:
1的结合槽。
4建筑物设计
输泄水建筑物采用构造简单、易于管理的涵、卧管。
4.1卧管设计
4.1.1流量及孔径计算
根据实地坝址条件，并考虑到沟道水资源的利用，卧管第一级进水布设在1760.0高程上，输水涵管进口布设在1758.8高程上,涵洞才能坐在坚实地基上,且卧管布置在坝上游右岸的山坡上，基础可置于挖方上。
坡比1:
2.5，做成台阶式，级差0.4m，共16级，顶孔进水，每级设一个放水孔口，与涵管连接处设消力井，使水流平顺地进入涵管。
因骨干坝有灌溉要求，又兼顾淤地，放水流量按7日内排出设计洪水总量标准计算，采用流量计算放水孔尺寸。
排洪流量
Q设=W设×0.11574/T
式中：
Q设——设计流量（m3/s）；
W设——设计洪水总量（万m3）；
T——天数（日），7；
0.11574——换算系数；
Q设=19.55×0.11574/7=0.32m3/s
按“技术规范”规定，放水建筑物应用1.2倍Q设的加大流量设计断面，即：
Q加大=1.2Q设=1.2×0.32=0.38m3/s
经计算当台高0.4m，孔径0.35m，开启2孔，流量Q=0.403m3/s，拟定尺寸满足泄洪要求。
按泄洪流量来确定放水建筑物尺寸。
故确定卧管级差0.4m，孔口直径0.35m。
4.1.2廊道断面设计
过水廊道为矩形,水力计算按明渠均匀流流量公式Q=ωc
计算。
式中：
Q——放水流量0.4m3/s；
ω——过水断面面积m2；
i——比降1/2.5；
c——系数c=
R1/6n=0.017，R为水力半径；
放水流量0.4m3/s，比降1:
2.5，底宽0.5m，计算得正常水深为0.13cm，考虑放水孔水流跌落卧管廊道时的水柱跃起,其高度按规范规定,应为正常水深的3～4倍,取4倍,即卧管高度为0.12×4=0.52m，设计取0.6m。
4.2消力井设计
卧管消能采用消力井，按照“技术标准”附录C中的计算方法，计算公式如下：
消力井容积：
V=B·L·T
式中：
V——消力井容积（m3）；
B——消力井宽度（m）；
L——消力井长度（m）；
T——消力井深度（m）；
查附录C：
V=1.61m3，取B=1.0m，L=2.5B=2.5m，则
T=V/（B·L）=1.61/（1.0×2.5）=0.64
考虑安全超高时消力井深度按下式计算
P=T+S
式中：
P——加安全超高时的消力井深（m）；
T——消力井深（m）；
S——安全超高,0.5m；
代入上式：
P=0.64+0.5=1.14m
消力井总高度按下式计算：
H=P+D+C
式中：
H——消力井总高度（m）；
D——涵管直径（m）；
h——涵管厚度（m）；
则:
H=1.14+0.8+0.1=2.04m，取2.1m
计算确定消力井尺寸为：
长2.5m,宽1.0m,总深2.1m。
4.3涵管设计
涵管布置在挖方基础上，断面为钢筋砼圆型，比降1/100，水力计算按明渠均匀流公式计算，计算结果涵管内水深应小于涵管净高的75%，计算涵管直径为0.65m，考虑到检修等方面的因素，涵管直径按0.8m设计。
涵管材料采用200#钢筋砼，管上最大填土高度为15.4m，管壁厚度为15cm，接口为承插式,承插深度25cm,管座包角135°,浆砌块石砌筑。
4.4陡坡及消力池
涵管出口接20m长明渠，明渠后接陡坡，坡比1:
3.0，矩形断面，钢筋砼结构。
基础布置在挖方上，陡坡后接消力池，消力池后接10m干砌块石海漫。
经水力计算，陡坡断面为矩形，尺寸为0.8×0.8m，陡坡全长（斜长）51m，消力池长4.0m,海漫长3.0m。
4.5建筑物基础处理
工程所有建筑物基础土质均应在施工前查明，进行相应的处理措施，然后再进行基础砌筑。
5工程施工及验收
工程施工及验收严格执行SD175—86及DB6400P65的有关规定。
6工程管理
骨干工程建成后，不另设管理机构，经有关部门验收后交乡水保站及受益村共同管理。
7工程概（预）概算
7.1编制依据
7.1.1政策文件
水利部颁《水土保持工程概（估）算编制规定》【2003年2月】。
7.1.2定额依据
执行水利部水总﹝2003﹞67号文《水土保持工程概算定额》进行编制。
7.1.3基础单价及费用标准
a、人工工资及材料预算价格
人工预算单价：
执行水利部《水土保持生态建设工程概（估）算编制规定》确定的人工工时预算单价为1.9元/工时。
施工用电电价：
施工用电以电网供电电价0.6元/kw.h计算。
施工水价为2.0元/立方米。
材料预算价格：
国拨三材、地方材料及汽油、柴油以现行市场综合价为原价，另加运杂费、装卸费、采管费进行计算，预制混凝土管采用固原原州水泥制品有限公司生产的定型产品。
b、工程单价
建筑工程单价：
包括基本直接费、其他直接费、间接费计划利润和税金等组成，其费率分别为：
其他直接费：
按基本直接费的4%计。
间接费：
土石方工程按直接费的7%计，混凝土工程按直接费的3.5%计。
计划利润：
按直接费与间接费之和的4%计算。
税金：
税率为3.22%。
7.2编制成果
7.2.1主要工程量
本工程共需土方7.85万立方米，其中：
坝体土方7.65万立方米，建筑物土方0.2万立方米；砌石48.8立方米，其中：
干砌石30立方米，浆砌石18.8立方米；混凝土及钢筋混凝土55立方米。
7.2.2主要材料用量
本工程共需水泥25.87吨，钢材6.87吨，木材2.51立方米，块石82.7立方米，砂子48.74立方米，石子90.1立方米。
7.2.3投资概算及劳力
工程概算总投资92.39万元，其中：
建安工程费86.43万元，独立费用5.96万元。
本工程共需劳力1.57万工日。
升级会员 