蚕沟淤地坝设计说明书.docx

1、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

2、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 23.1、洪峰流量计算 2

3、3.2、洪水总量计算 23.3、年输沙量计算 3四、工程设计 34.1、工程总体布设 34.2、拦泥库容计算 34.3、溢洪道设计及滞洪库容确定 34.4、 土坝设计 4五、施工方法与质量控制 55.1、 施工方法 55.2、质量控制 7六、 效益分析 76.1、基础效益 76.2、 经济效益 76.3、社会效益 8七、工程预算 87.1、编制依据 87.2、定额依据 97.3、水利水电施工机械台班费定额 97.4、建筑工程单价 97.5、费用标准 97.6、基础单价 97.7、 临时工程 107.8、费用 107.9、工程费用的组成 107.10 编制成果 11狮子城村蚕沟中型淤地坝 工程设

4、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 30.00

5、m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/T

6、16453.3 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=CNFn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/s3Q50=73.80 m3/s3.2、洪水总量计算 洪水总量采用

7、水土保持淤地坝工程技术规范推荐推理公式计算：Wp=0.1 H24pF式中： Wp频率为 p 的一次洪水总量（万 m3）0.1 单位换算系数 洪量径流系数，查榆林地区实用水文手册知， p 20， 0.43 ； p 50， 0.46F流域面积（ km2），F 1.05km2H24p频率为 p 的流域中心 24 小时暴雨量， H24p KpH24，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， Cv0.71 ，以 Cs/Cv 3.5 的关系查得， K20=2.43, K 503.16计算得： W 207.24 万 m

8、33W50 10.07 万 m33.3、年输沙量计算按公式 WsSF/ 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 S2.00 万吨/ km2年 淤积泥沙容重，取 1.40 吨 / m计算得： Ws1.50 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， n10年3V 拦 101.50= 15.00 万 m34.3、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。3Q泄 = Q 50

9、 = 73.80 m 3/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= C （Ri） 计算：式中： Q泄溢洪道最大下泄流量3Q泄 = Q50 = 73.80 m 3/s 过水断面面积（ m2）C 谢才系数 C=1/nR1/6R 水力半径（ m） ,R= /xx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 0.025i 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 73.86

10、 m3/s Q 泄= Q50 = 73.80 m 3/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16.242.571.19 20.00 米（对应高程

11、945.00 米）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

12、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/m 3，土粒比重为 2.7 ，含水量为 12%，内摩擦角 =21，饱和容重 c=2t/m 3，凝聚力 C=1.2t/m 2。（3）坝体施工清基、结合槽开挖完成后，开始坝

13、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

14、.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/m 3 ，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

15、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

16、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

17、.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

18、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 20001045 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

19、准 、陕发改 项目 2009821 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

20、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 23.9

21、0 元/ 工日。依据陕发改项目 2009821 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

22、、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