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蚕沟淤地坝设计说明书

府谷县府谷镇

狮子城村蚕沟中型淤地坝工程

设计说明书

陕西中源水利设计有限公司

二O一六年三月

蚕沟中型淤地坝主要技术经济指标简表

河系

黄河

主要工程量

土方

2.8万m3

建设地点

狮子城行政村狮子城自然村

石方

0.27万m3

建设性质

新建

混凝土

工程规模

控制面积

1.05km2

合计

3.07万m3

总库容

21.28万m3

投工

714个工日

拦泥库容

15.00万m3

投资

总投资

42.56万元

淤地面积

32.00亩

中央补助

淤积年限

10年

地方匹配

拦河坝

型式

均质土坝

群众自筹

最大坝高

20.00m

效益

防洪保护

坝顶长

70.00m

灌溉

坝体方量

2.70万m3

养鱼

施工方式

碾压

单位库容投资

2.00元/m3

投资

27.65万元

单位拦泥投资

2.84元/m3

输水洞

型式

单位工程量投资

13.86元/m3

洞身长度

单位淤地投资

1.33万元/亩

断面尺寸

宽×高

单位工程量换库容

6.93m3/m3

直径

单位淤地面积拦泥

4688m3/亩

放水设备

型式

主要材料用量

水泥

总高度

钢材

每台高度

雷管

1171个

断面尺寸

宽×高

炸药

1.00t

孔口

柴油

16.67t

溢洪道

型式

明渠式

计划施工时

开工日期

2016年4月

总长度

83.00m

竣工日期

2016年6月

断面高×宽

3.10×4.50m

总工期

3个月

一、基本情况1

二、设计标准2

三、水文计算2

3.1、洪峰流量计算2

3.2、洪水总量计算2

3.3、年输沙量计算3

四、工程设计3

4.1、工程总体布设3

4.2、拦泥库容计算3

4.3、溢洪道设计及滞洪库容确定3

4.4、土坝设计4

五、施工方法与质量控制5

5.1、施工方法5

5.2、质量控制7

六、效益分析7

6.1、基础效益7

6.2、经济效益7

6.3、社会效益8

七、工程预算8

7.1、编制依据8

7.2、定额依据9

7.3、水利水电施工机械台班费定额9

7.4、建筑工程单价9

7.5、费用标准9

7.6、基础单价9

7.7、临时工程10

7.8、费用10

7.9、工程费用的组成10

7.10编制成果11

狮子城村蚕沟中型淤地坝工程

设计说明书

、基本情况

淤地坝建设是控制水土流失，减少入黄泥沙，充分利用水沙资源，改变项目区农业生产条件，促进退耕还林还草、封山育林，改善生态环境的重要措施。

对控制全流域的水土流失，改善流域内的生产条件，带动区域经济持续协调发展，具有十分重要的意义。

狮子城村蚕沟中型淤地坝工程位于县城西南16km处，行政区隶属府谷县府谷镇狮子城行政村，流域范围属黄河三级支流，属大沟壕小流域上游左岸的一条小支沟；为典型的黄土丘陵沟壑区，地貌由梁峁、沟坡、沟床三个单元组成，以坡为主，沟壑纵横、梁峁林立、沟谷深切、地形支离破碎，地表覆盖深层黄土，沟道左岸全部为裸露黄土层，沟道右岸30.00m以下为裸露石质层，30.00m以上为裸露黄土层。

蚕沟中型淤地坝工程控制流域面积1.05平方公里，坝址以上主沟道长1.38公里，平均沟道比降为10.90%。

该工程枢纽由土坝、溢洪道二大件组成，具有滞洪、拦泥、淤地等综合功能。

工程建成后，在设计淤积年限内，可淤地面积为2.16hm2，拦截泥沙15.00万m3，最大调节洪水能力为6.28万m3。

该拦沙坝的兴建，可控制50年一遇的洪水泥沙，使坝控范围内的洪水泥沙得到有效拦蓄和调节，充分利用水沙资源建设高产稳产坝田，以改善当地的生态环境和农民的生产生活条件。

、设计标准

根据国家《水土保持综合治理技术规范》GB/T16453.3－2008（以下简称《国标》），本工程库容在10--50万立米之间，故确定该工程等级为中型淤地坝，采用20年一遇的洪水标准设计，50年一遇的洪水标准校核，设计淤积年限取10年。

三、水文计算

3.1、洪峰流量计算洪峰流量按小汇水面积相关法计算：

QN=CN·Fn

式中：

QN——重现期为N的洪峰流量（m3/s）；

CN、n——重现期为N的地理参数，查《榆林地区水文手册》，n=0.68，C20=52.90，C50=71.40；

F—流域面积（km2），F=1.05km2。

计算得：

Q20=54.70m3/s

3

Q50=73.80m3/s

3.2、洪水总量计算洪水总量采用《水土保持淤地坝工程技术规范》推荐推理公式计算：

Wp=0.1αH24pF

式中：

Wp－频率为p的一次洪水总量（万m3）

0.1－单位换算系数α－洪量径流系数，查《榆林地区实用水文手册》知，p＝20，α＝0.43；p＝50，α＝0.46

F－流域面积（km2），F＝1.05km2

H24p－频率为p的流域中心24小时暴雨量，H24p＝Kp·H24，其中H24为年最大24小时暴雨均值，查《水文手册》知H24＝66mm。

Kp为皮尔逊（3）型曲线模比系数，查《水文手册》得，Cv＝0.71，以Cs/Cv＝3.5的关系查得，K20=2.43,K50＝3.16

计算得：

W20＝7.24万m3

3

W50＝10.07万m3

3.3、年输沙量计算

按公式Ws＝S·F/γ计算

式中：

Ws－多年平均年输沙量（万m3/年）

S－多年平均侵蚀模数，取S＝2.00万吨/km2·年γ－淤积泥沙容重，取γ＝1.40吨/m

计算得：

Ws＝1.50万m3/年

四、工程设计

4.1、工程总体布设

依据规范要求结合地形条件，本工程不设放水工程，按土坝、溢洪道“两大件”布设。

溢洪道设在沟道右岸。

4.2、拦泥库容计算

V拦＝nWs

式中：

n－淤积年限，n＝10年

3

V拦＝10×1.50=15.00万m3

4.3、溢洪道设计及滞洪库容确定因该坝所在沟道小，无调蓄能力，所以Q泄采用校核洪峰流量。

3

Q泄=Q50=73.80m3/s

根据地形、地质情况，溢洪道采用开敞式明渠型式，矩形断面，其进口高程与设计淤泥面齐平，溢洪道总长80米，比降1/50，过水断面按明渠均匀流公式Q泄=ω·C·（Ri）计算：

式中：

Q泄——溢洪道最大下泄流量

3

Q泄=Q50=73.80m3/sω——过水断面面积（m2）

C——谢才系数C=1/nR1/6

R——水力半径（m）,R=ω/x

x——湿周（m）,即过水断面内水流与渠床接触线的长度

n——渠床糙率，石渠选用0.025

i——渠床纵比降，采用1/50

当溢洪道宽度为4.50米，渠道纵比降为1/50，水深为2.57米时，过水流量为73.86m3/s>Q泄=Q50=73.80m3/s，满足泄流要求。

故溢洪道宽度确定为4.50米，深3.10米（安全超高取0.53米），由于溢洪道处地质为硬石质层，故溢洪道不做衬砌。

详见溢洪道设计图。

当H滞=2.57米时，查坝高—库容曲线得V滞＝6.28万m3；总库容V总＝V拦＋V滞＝21.28万m3。

4.4、土坝设计

①坝高确定

H总＝H拦＋H滞＋H安

由坝高～库容曲线查得：

H拦＝16.24米（对应高程941.24米）

H滞＝2.57米（对应高程943.81米）

根据《国标》，安全超高取H安＝1.19米H总＝16.24＋2.57＋1.19＝20.00米（对应高程945.00米）

②坝体断面确定

根据《国标》确定坝体断面尺寸：

坝项宽确定为4.00米，上游坝坡坡比确定1:

2.00，下游坝坡在935.00m处设一马道，马道宽为1.50m，马道以上坝坡坡比确定为1:

1.50，马道以下坝坡坡比确定为1:

1.75；坝顶实测长为70.00米。

土坝为均质土坝，筑坝土料为砂壤土，取土场在右岸，采用碾压施工，控制干容重不小于1.55吨/立方米。

坝体填筑前应做好坝基清理，清除杂草及松散土等杂质。

根据地质地形情况，对岸坡的陡峭地段要进行削坡处理，以保证坝体与沟床、岸坡的良好结合。

五、施工方法与质量控制

5.1、施工方法

（1）施工放线

土坝施工放线的工作内容应包括设定坝轴线、基础开挖线、坝体轮廊等。

溢洪道工程施工放线的工作内容应包括确定中心轴线位置，并定出各部位具体尺寸和开挖线，并根据地形变化，分段测定地面高程和控制桩。

（2）筑坝材料要求

1）土料：

根据实地勘测，选择左岸坝肩以上的土料，土质为轻粉质壤土，其粘粒含量为13%，塑性指数为9，崩解速度为8min，渗透系数为2×10-5cm/s，有机质含量<3%，水溶盐含量<8%，天然干容重为1.4t/m3，土粒比重为2.7，含水量为12%，内摩擦角Φ=21°，饱和容重γc=2t/m3，凝聚力C=1.2t/m2。

（3）坝体施工

清基、结合槽开挖完成后，开始坝体填筑。

根据土料性质、力学指标、土场条件，结合已建工程的经验，选择机具确定坝体填筑的工序。

（4）填筑要求

填筑地面起伏不平时，应按水平分层由低到高逐层填筑，不得顺坡铺填。

作业面应分层统一铺土、碾压，并配备人工、推土机具参与整平作业，严禁出现界沟。

已铺土料在压实前，若含水量过大时，应人工或机械翻、凉、晒；若含水量过小时，应洒水湿润。

出现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层等质量问题时，应及时进行处理并经检验合格后方可铺填新土。

（5）作业面要平整铺土要求：

铺土前，坝基表面应洒水、压实。

铺土要沿坝轴线方向进行，厚度均匀，压迹重叠10-15cm。

厚度视压实机械确定：

轻型0.2m、中型0.25--0.3m、重型0.4m，同时要将土块打碎、除去树根和杂草等。

铺土前应对夯实表层刨毛、洒水。

（6）碾压要求

碾压遍数应通过实验确定，但不得少于四遍，不得漏压、少压、不得出现“弹簧土”、裂缝等现象。

坝体的岸边、建筑物附近要采取人工补夯压实措施，确保碾压质量控制指标，土料含水量控制在10--15%、

干容重大于1.55t/m3，用环刀法进行检测。

（7）坝坡的处理坝体填筑完成后，要对坝坡进行人工整修，整坡时，只许挖土，穴坑应回填粗沙捣固平整，达到设计要求。

外观要整洁、平顺。

最后采用植物措施护坡。

（8）溢洪道施工要求溢洪道施工中对清基、削坡和开挖后的基础应达到轮廓平顺，避免地形突变，若发现破碎带、软基等，应根据具体情况进行技术处理，石方开挖要控制好标高及坡度，施工中严格按照设计及规范要求施工。

5.2、质量控制

为保证施工质量，应建立完善的质量管理体系，即业务主管部门的质量监督体系，建设单位的质量检查体系和施工单位的质量保证体系。

在施工中，施工单位应积极推行全面质量管理，设立专职质量检查机构，明确专职质量检查人员，严格执行“三检制”，并加强人员培训，建立健全各级责任制，以保证施工质量达到设计标准。

质量控制应按国家和有关部门颁发的相应标准，工程的设计图纸和技术要求进行，严格按施工程序施工，质量检查部门要对所有质量检查的原始记录资料妥善保管，施工中发生质量问题时，应在现场施工记录中写明，并及时采取有效措施予以补救。

六、效益分析

6.1、基础效益

淤地坝建成后，可拦截50年一遇的洪水，使坝控范围内的洪水泥沙基本拦蓄。

6.2、经济效益

经济效益包括直接经济效益和间接经济效益，蚕沟淤地坝的直接经济效益为坝地种植效益，间接经济效益为拦泥效益和生态效益。

1）坝地种植效益：

工程建成后可淤成坝地32.00亩，坝地亩产按400kg计算，粮食单价为2元/kg，故坝地亩产效益为800元，扣除每亩种植投入种子、化肥、农药的成本150元，每年可净收入2.08万元，按20年种植期计算，累计种植效益为41.60万元。

2）拦泥效益：

该工程年输沙量2.10万吨，10年后可拦21.00万吨，根据上游减少的下泄泥沙量替代下游河道相应节省的清淤和加堤费用计算，拦泥效益按流域内流失泥沙的37.5%淤积下游河道，下游清淤费按15元/吨，经计算，流域内10年内累计拦泥效益为118.13万元。

3）生态效益

淤地坝建成后，对坝控面积内的洪水泥沙就地拦蓄，使严重的水土流失得到有效控制，一是避免了土壤养分的流失，改善了作物生长的土壤环境，有利于作物的生长发育，提高了单产量；二是淤成坝地后，坝地粮食产量可达坡耕地的5-8倍，促进流域退耕还林和封育治理的开展；三是可有效减少进入下游河道的泥沙特别是粗颗粒泥沙，减轻下游河道的淤积速度；四是可有效防止沟道下切、沟岸扩张，抬高侵蚀基准面、稳定沟坡；五是拦洪蓄清，可明显改善当地的小气候；六是工程的实施可使该区域水保治理达到一定程度，生态效益可观，并为周边地区生态环境建设提供示范样板。

6.3、社会效益

淤地坝建成后，为当地农业生产创造了良好的条件，促使当地农民改变过去广种薄收的习惯，提高了劳动生产率；可涵养水源，削减洪峰，保护下游村庄的安全，有效促进农村经济的发展。

七、工程预算

7.1、编制依据

投资预算编制主要依据陕西省计委以陕计项目[2000]1045号文颁发的《陕西省水利水电工程概（预）算编制办法及费用标准》、陕发改项目[2009]821号文《关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准（2000版）调整意见的批复》进行编制。

7.2、定额依据

水利水电建筑工程：

采用2000年颁发的《陕西省水利水电建筑工程预算定额》进行计算。

7.3、水利水电施工机械台班费定额

一类费用采用1996年颁发的《陕西省水利水电施工机械台班费定额》并根据2000办法乘以1.15调整系数，二类费用按工程所在地的材料价格进行计算。

7.4、建筑工程单价

建筑工程单价由直接费（包括基本直接费和其他直接费）、间接费、企业利润、税金、人工价差、材料价差六部分组成。

7.5、费用标准

7.5.1其它直接费：

依据陕发改项目[2009]821号文的批复，调整后建筑工程以基本直接费作为取费基础：

建筑工程其它直接费费率取7.50%。

7.5.2间接费：

执行《陕西省水利水电工程概（预）算费用构成及计算标准》标准，机械化施工的土石方工程取直接费的17%，一般土方

工程取人工费的40%，石方及砂石备料工程取人工费的55%，砼工程取人工费的140%，辅助工程取人工费的75%。

7.5.3企业利润：

按直接费、间接费之和的4%计算。

7.5.4税金：

按直接费、间接费、计划利润之和的3.28%计算。

7.6、基础单价

7.6.1人工预算单价：

“2000办法及标准”规定：

技工26.60元/工日，普工23.90元/工日。

依据陕发改项目[2009]821号文，人工预算单价调整为：

技工46元/工日，普工38元/工日。

与“2000办法及标准”相比，其增加部分按价差处理，并列入单价表的“价差”部分。

（台班

费中的人工价差也在单价的价差中计算）。

7.6.2主要材料预算价格：

主要材料根据编制年编制时间（季度）当地材料价格水平进行计算，其中主要材料按“2000办法”要求，以规定价进入工程单价。

实际价与规定价之差计取税金后列入工程单价最后一项，不作为计取利润的基础。

次要材料按目前市场水平综合确定。

7.6.3设备费

由设备原价、运杂费、采购及保管费三项组成，按目前市场价确定。

7.7、临时工程

按实计取。

7.8、费用

7.8.1建设管理费

1）建设单位管理费按建安工作量的1.50%计算。

2）项目管理经常费按建安工作量的4.50%计算。

3）工程建设监理费按建安工作量的1.00%计算。

7.8.2科研勘测设计费勘测设计费按建安工作量的3.0%计算。

7.8.3其他

1）定额编制管理费按建安工作量的0.15%计算。

2）工程质量监督费按建安工作量的0.35%计算。

7.9、工程费用的组成

工程费用由基本费和预备费两部分组成。

7.9.1基本费

基本费用包括两个部分：

第一部分建筑工程费、第五部分其他费用。

7.9.2预备费

该投资预算只计算基本预备费，不计价差预备费。

1）基本预备费：

按基本费用的3%计算。

2）价差预备费：

暂不计算。

7.9.3工程静态投资第一至第五部分之和加基本预备费。

7.9.4工程总投资工程静态投资加价差预备费。

7.10编制成果

工程预算总投资42.560万元，其中建筑工程费37.40万元，其他

费用3.92万元，基本预备费1.24万元，预算成果详见工程预算表。

附件：

1、工程预算表2、工程设计图