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村镇灌区水闸重建工程项目可行性研究报告225页
村镇灌区水闸重建工程项目可行性研究报告225页.pdf
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医疗可研
上传人:Le****97 编号:962355 2024-08-16 225页 1.73MB
1、 广东省汕头市XX区XX水闸重建工程可行性研究报告2020 年 10 月 可行性研究报告 11-1 综合说明 1.1概述1.1.1工程工程概况概况 汕头市XX区XX水闸是秋风灌区的重要节制闸,建于 1959 年 10 月。XX水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和XX干渠的取水灌溉需要。XX水闸位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,除了满足灌溉任务,还下泄秋风水上段的洪水,分流 70%的秋风水上段洪水至中港河。秋风灌区设计总灌溉面积5.5 万亩,由一干渠、二干渠、三干渠、四干渠及XX总干渠五条主干渠组成。XX水闸是一座以灌溉为主,兼有灌防洪、排涝的中型水利工程。XX水闸位于XX区2、两英镇XX村。XX区位于汕头市西南部,东临南海,西接普宁市,南邻惠来县,北与潮阳区接壤。区域总面积 596.42 平方公里,占汕头市总面积 28.9%。海岸线 14.7 公里,海域面积 4000 多平方海里。城区峡山距离汕头市区 30 多公里。XX区地势呈南高北低。南面为大南山,北面为练江。大南山与练江之间为XX区经济发展中心区域,包括陈店、仙城、司马、两英、峡山、胪岗、和平、成田、陇田、井都 11 个镇之平原区域。大南山北麓共有 13 条支流两百多平方公里之集水,经上述平原区向北汇入练江。练江中下游河网区蓄水量 0.3 亿 m,是两岸灌溉水源、航运的主动脉。同时,因承受上游来水,当练江干流来3、水量大,河口遇大潮时,往往造成局部或大范围内涝。两英镇位于XX区境中部,大南山北麓,北与司马浦镇接壤,东北与峡山街道,东面是胪岗镇,南与雷岭镇为邻,西南畔有红场镇靠接,西向乃仙城镇。辖区面积 72.40 平方公里,其中丘陵林地面积 6.09 万亩,水域面积 1.01 万亩。全镇有 17 个村委会和 13 个社区居委会(70 个自然村)。工程地理位置图见图 1-1。1-2 1.1.2重建重建缘由缘由 XX水闸自 1959 年建成以来,为XX的工农业生产和社会经济的快速发展作出了重大贡献,随着社会经济的快速发展,人们对水资源需求将日益增大。XX水闸的安全可靠运行将对当地经济的持续发展和社会安定起到4、越来越重要的作用。但由于现XX水闸工程经过 60 年的运行,工程存在严重的安全隐患,2019 年汕头市XX区水务局委托对XX水闸进行安全鉴定。经过鉴定确定:闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等均不能满足规范要求、水闸渗流稳定不满足规范要求;消能防冲设施不能满足规范和使用要求;闸门无止水设施,闸门石闸槽的精度和垂直度不满足运行要求,漏水现象比较严重;机电控制设备过于简陋、工程缺乏必要的观测设施;水闸没有避雷设施和电气接地系统。经安全鉴定专家组评定,XX水闸安全类别被评定为:四类闸。并作出了XX水闸应尽快进行重建,以保证安全和发挥工程效益的评价。1.1.3工程勘测设计介绍5、2020 年 9 月,受秋风水系工程管理处委托,我院开展了汕头市XX区崎 沟水闸重建工程可行性研究报告(送审稿)。2020 年 10 月我院编写完成了汕头市XX区XX水闸重建工程可行性研究报告(送审稿)。1.2水文1.2.1概况1.2.1.1流域概1-3 况 练江发源于普宁大南山五峰尖西南蔍杨梅坪的白水石祭,由西北向东南汇入南海,共有大小支流约 17 条,呈扇状水系。练江流域面积 1354km(其中平原面积 685km),是粤东沿海独流入海的河流之一,河道弯曲如练,原河长达 99km,后经截弯取直河长只有 72km,河流比降也由 0.77变为 0.89。练江在潮阳XX两区境内共有支流 12 条6、,练江在潮阳、XX两区境内的流域面积为 838.5k(其中山地丘陵面积 350.69 k,平原面积 464.05k,海岸沙丘面积 23.77 k)。两英河,古称桃溪,又因上游有锣鼓瀑布而称锣鼓水,流经两英得名,流域面积 178.2k,发源于大南山盐岭,是练江最大支流。两英河上有红场水库和秋风水库两座中型水库。秋风水库下游 5.63km 处为XX总干渠进水闸,分为左右两支,左支为XX总干渠,右支为中港河。其中秋风水库坝下至XX总干渠进水闸段也称为秋风水上段,集雨面积 6.48k,河长 5.63km(其中区间流域主河长 13.36km,加权平均坡降 0.01336);XX总干渠(XX总干渠进水闸至7、司马截流)也称为秋风水下段,集雨面积 18.12k,河长 7.73km。中港河始于XX水闸,自西向东流经两英、峡山、胪岗三镇(或街道),在和惠公路下游经河网区汇入练江,集雨面积 48.5k,主河长 17km,加权平均坡降 0.2。二英河在秋风水库下游 5.63km 处分为两支,左支进口设XX总干渠进水闸控制,右支进口设XX水闸控制。XX水闸建于 1959 年 10 月,是练江最大支流两英河上一个重要的节制闸。在有灌溉需要时,XX闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和XX干渠的取水灌溉需要。洪水期排洪时,通过联合调度,先将秋风水库泄水向南山截流下泄而不进入秋风水,在 50 年一遇条件下8、还需主坝下游的秋风水下泄流量 172m/s。秋风水库下泄至秋风水和洪水和秋风水上段的区间洪水由XX水闸分流 70%至中港河、XX总干渠进水闸分流 30%至秋风水下段。因司马截流河道缩窄严重,最窄处仅 6m,中港河下游河道平缓过流能力有限,两河扩宽均涉及大量拆迁,故练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)拟扩建南山截流工程,使秋风岭水库洪水期下泄流量全部排入南山截流,直接拦截出海。按练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)实施后XX水闸和XX总干渠进水闸仅需承担排泄秋风水上段的区间洪水1-4。目前,秋风水库溢洪道改造尚未能实施;中港河已按规划后的排洪流量完成改造任务,防洪标准为二十年一遇9、;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(区间洪水+秋风水库下泄 60m/s)完成了改造任务,防洪标准为二十年一遇。1.2.1.2气象特性 工程所在地理区域属亚热带季风气候,受海洋性东南亚季风影响强烈,气候湿润,雨量充沛。平均气温高,降雨量大,雨量集中,霜期短,日照充足,气候条件较优越。基本资料 本工程位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,无实测水文资料,水文计算所用参数均来源于 2003 年编制的广东省暴雨参数等值线图和 1991 年编制的广东省暴雨径流查算图使用手册。广东省暴雨径流查算图表使用手册和广东省水文图集(广东省水文总站,2003)基础资料较好,工作扎实细致,分析方法合10、理,精度达到全国暴雨径流查算图表的验收要求,满足集雨面积小于 1000k 中小型水利工程设计洪水的使用。1.2.2.3泥沙 由于练江流域缺乏泥沙观测资料,本次根据广东省水文总站 1986 年 8 月编写的广东省水资源中广东省悬移质多年平均年输沙模数分区图,并参照邻近榕江流域东桥园水文站实测泥沙观测资料统计成果,确定XX水闸闸址以上流域多年平均悬移质侵蚀模数为 280t/k。XX水闸多年平均泥沙计算结果表集雨面积 F(k 河流)侵蚀模数 Ms 悬移质多年平均输沙量ws(t(t/k)推移质多年平均输沙量wb(t)泥沙输运总量 6.4XX水闸闸址以上8 280 1814.4 54.4 1868.8 11、1-5 1.2.3 径流径流 流域内水资源比较丰富,年径流与年降雨量分布规律相似,具有年际变化大和年内分配不均匀的特点,年径流深在 800mm1200 之间,多年平均径流深1000mm。多 年 平 均 径 流 深H=1000mm,多 年 平 均 径 流 总 量W=HF/10=10005.63/10=563 万 m,年径流深变差系数 Cv=0.38;年径流深偏差系数 Cs=2Cv。1.2.4 洪水洪水 1.2.4.1 设计洪水 本工程位于中港河起点和两英溪(秋风水上段)终点的交接处,根据广东省暴雨径流查算图表使用手册(1991 年)分区为粤东沿海分区,根据分区对应,暴雨、产流、汇流分区如下:粤东12、沿海的设计雨型;暴雨高区的设计暴雨定点定面关系;粤东沿海、珠江三角洲的产流参数;广东省综合单位线滞时1m关系图中的大陆高区(A 线);广东省综合单位线号无因次单位线iiXU;推理公式法m关系图中的大陆山区。根据各段流域特征值及各历时设计暴雨,采用广东水文水利设计计算软件平台计算的各频率洪峰流量。本次采用广东省综合单位线和推理公式法计算秋风水上段设计洪水,结果如下表计算成果见表 1-1。表表 1-1 秋风水上段各频率洪水成果秋风水上段各频率洪水成果 方法 设计洪水频率(%)备注 2 5 10 综合单位线法 82 69 59 练江规划(采用)推理公式法 97 77 62 误差(%)14.9 10.13、5 5.5 综合单位线法 83.7 69.4 57.8 本次复核 推理公式法 71.91 58.46 49 误差(%)14.11 15.73 15 本次设计用万分之一地形图复核地理参数和计算的设计洪水均与练江规划出入不大,练江规划已通过省厅专家评审,因出入不大,本次沿续采用规划成果(综合单位线法)。水库发电尾水也汇入河道,共有 3 台机组(发电流量32.5=7.5m/s),本次复核计算加上水电站尾水流量1-6。为合理确定XX水闸的设计洪水流量,按以下几种工况或频率计算XX水闸的洪水流量:1、秋风水库按规划实施后的 20 年一遇洪水:(69+7.5)70%=53.55m/s 2、秋风水库按现状运14、行的 20 年一遇洪水:(69+7.5+172)70%=173.95m/s 3、参考 2013 年 8.17 洪水流量的 20 年一遇洪水(秋风水库下泄 60m/s):(69+7.5+60)70%=95.55m/s 4、秋风水库按规划实施后的 50 年一遇洪水:(82+7.5)70%=62.65m/s 5、秋风水库按现状运行的 50 年一遇洪水:(82+7.5+172)70%=183.05m/s 1.2.4.2施工洪水 XX水闸重建工程施工围堰等临时建筑物属 5 级,其洪水标准为 5 年一遇洪水作为施工期设计洪水标准,施工期选择于 10 月3 月。(1)基本资料参考河南省豫北水利勘测设计院编写15、的 汕头市XX区南山截流达标加固工程初步设计报告(2016 年 3 月),采用此降雨参数更贴近实际。表表 2.7-1枯枯水水期期降雨降雨参参数表数表参数1h 6h 24h 72h 备注 19.6点暴雨均值(mm)8 39.13 73.42 92.13 南山截流加固采用值Cv 0.80 1.16 0.97 0.87 点面折减系数1 1 1 1 (2)施工期设计雨量采用综合单位线法计算,两英大溪施工期 P=20%的洪峰流量 Qm=8.22m/s。1.3工程地质1.3.1枢纽枢纽工程工程地地质特征质特征根据钻孔资料,闸基地层主要为:1-7 层浆砌石、填土层:填土层分布于两侧闸肩,为素填土,由砂质粘土16、填筑而成,稍压实,左闸肩层厚 1.80m,右闸肩层厚 4.70m,浆砌石主要为水闸基础,胶结较差,岩质较新鲜,饱和单轴抗压强度经验值取 130MPa,厚度为 0.80m。-1 层淤泥质土层:该层仅于右闸肩有揭露,层厚 1.20m,流塑状,建议地基承载力特征值 fak=35kPa40kPa。-2 层粉质粘土层:该层分布于左闸肩至闸基基底,为水闸天然地基基础持力层,右闸肩缺失该层,层厚 3.00m6.70m,可塑状,很湿,建议地基承载力特征值 fak=120kPa140kPa。-3 层粉砂、中砂层:该层于左闸肩及闸基底为粉砂,松散状,右闸肩基底为中砂,稍密状,厚度由右侧向左侧呈递减分布,层厚 1.17、30m4.30m,建议粉砂地基承载力特征值 fak=110kPa120kPa,中砂 fak=130kPa140kPa。-1 层淤泥质土层:该层主要分布于闸基两侧,薄层分布,层厚 0.70m1.20m,流塑状,建议地基承载力特征值 fak=55kPa60kPa。-2 层粉质粘土层:该层层厚 3.10m4.80m,可塑状,建议地基承载力特征值 fak=150kPa160kPa。-3 层粉砂、中砂、砾砂层:该层上部为泥质粉砂、中粗砂,其下为砾砂,粉砂呈稍密状,中粗砂、砾砂呈中密状,层厚 7.60m10.0m,建议粉砂地基承载 力 特 征 值 fak=130kPa 140kPa,中 粗 砂 fak=118、60kPa 180kPa,砾 砂fak=200kPa220kPa。-4 层粉质粘土、砂质粘土层:该层层厚 1.40m2.30m,可塑状,建议地基承载力特征值 fak=170kPa180kPa。-5 层含砾粗砂、砾砂层:该层左侧及闸基层厚较小,为 2.10m2.20m,右侧层厚大,且钻孔未钻穿该层,揭露层厚 7.70m,中密密实状,建议地基承载力特征值 fak=200kPa250kPa。-6 层粉质粘土层:该层在钻孔有效控制深度范围内仅于闸基左侧及闸基钻孔有揭露,且未钻穿该层,揭露最大层厚 14.10m,可塑硬塑状,建议地基承载力特征值 fak=180kPa200kPa。1.3.2 水文地质条件19、水文地质条件 区内地下水类型主要为松散土层孔隙潜水以及下部砂层的微承压水。潜水主1-8 要分布于冲积的-3 砂层中,主要是由大气降水等进行补给,地下水位埋藏较浅。微承压水主要赋存于海陆交互相饱和砂层-3 层、-5 层中。地下水位与地表水密切相关,并随地表水位变化而有所变化。1.3.3 地震与砂土液化地震与砂土液化 区内地震烈度为度,根据规程规范,场地松散饱和砂层存在易液化、软弱土层存在易震陷破坏危险,因此应对饱和砂土进行液化及软土震陷判定。根据水利水电工程地质勘察规范附录 P 的规定,对闸基砂层-3 层、-3 层进行砂土液化判别。根据规范,小于 0.005mm 的颗粒含量小于规范 17%的要求20、,初判为可液化土层,-3 层、-3 层砂层小于 0.005mm 的颗粒含量均小 17%,初判为可液化土层。复判:采用标准贯入法对砂层液化进行复判,根据水利水电工程地质勘察规范(GB 50487-2008)附录 P,在地面下 15m 深度范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按公式(1)计算,地面下 15m20m 范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按公式(2)计算。按上述公式用标贯击数对饱和砂土层作液化复判,当 N63.5Ncr 时,可判为易液化土层,判定结果见表 3-1。综合上述成果,-3 层饱和粉砂层为可液化土层,-3 层中粗砂、砾砂层为非液化土层,不易产生液化现象。区内基底存在-1 层、-21、1 层淤泥软土层,且分布范围、层厚不均,在发生烈度为度的地震时,会产生震陷,其物理力学性质会降低,降低程度与淤质含量、灵敏度关系密切,根据软土地区工程地质勘察规范(JGJ83-2011),在地震烈度度区软土地震震陷估算值 30mm,对闸基及其上部建筑物稳定有一定影响,建议对地基采取抗震陷或清淤处理措施 1.3.4 工程地质条件评价工程地质条件评价(1)本区根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),地震动峰值加速度为 0.10g,地震动反应谱特征周期为 0.40s,对应地震烈度为度。(2)根据水质分析成果,区内地下水对砼及钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构均具弱腐蚀性;水闸上游中港河22、河水对砼具硫酸盐型弱腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋及钢结构具弱腐蚀性,在施工过程中应注意采取相应的防腐措施。(3)-3 层饱和粉砂层为可液化土层,-3 层中粗砂、砾砂层为非液化土层,不易产生液化现象。区内基底-1 层、-1 层淤泥软土层分布范围、层厚不均,在发生烈度为度的地震时,会产生震陷,震陷估算值 30mm,对闸基及其上部建筑物稳定有一定影响,建议对地基采取抗震陷或清淤处理措施1-9。(4)水闸设计基础主要置于-2 层粉质粘土上,右侧闸基基底分布有薄层淤泥质土软土层,粘土层下部为松散状-3 层粉砂层,右侧为稍密状中砂层,承载力较粉砂高,且-3 层砂层下为薄层淤泥质土软土层,因此水闸易产生沉降或23、不均匀沉降问题,建议闸基采用桩基础处理,可以-3 层下部砾砂层作为桩基础持力层。(5)闸基存在抗滑稳定及地基沉降问题,建议对闸基进行沉降及抗滑稳定分析。(6)闸基基底砂层与河床表层同为-3 层砂层,在存在较大水头差的情况下易形成渗透通道使闸基地基产生渗透破坏,建议加强对闸基基底砂层的保护。(7)建议对消力池基础进行沉降、抗滑稳定及渗透稳定分析,可采用桩基础对基础进行处理,并对下游砂层采取必要的保护措施防止砂层被冲刷破坏,导致基底砂层被掏空。(8)工程所需砂、石、土料建议采用外购形式用于本工程中。(9)下阶段根据规范要求进一步开展工程地质勘察工作。1.3.5建筑建筑材料材料 本工程天然建筑材料勘24、察参考利用河南省豫北水利勘测设计院有限公司编制的汕头市XX区中港河达标加固工程初步设计阶段工程地质勘察成果。本阶段调查土料场位于红场镇水头村,为丘陵地貌,地势较平坦,地表原为耕地,现已荒废,种植少量杂木,地层岩性为花岗岩;通过料场钻孔揭露出该料场土层风化层较厚,料场上覆无用层厚 0.50m1.00m,平均可开采厚度 5m10m。该料场已有简易土石路从料场一侧经过,离施工现场平均运距约 13km,土料场表层生长有杂草、少量灌木。砂料商品料场可选择位于惠来县隆江镇上游510km的采砂场(富利采砂场)作为本工程的供砂场,砂源主要为水下开采,通过抽砂船抽至岸边供砂场,平均日产量约 150m,产量能够满25、足本工程的需要,距工程区运距约 45km,运距较 远,但交通便1-10 利。石料商品料场可选用位于仙庵镇的仙庵镇石场,料场储量大约 40 万 m,碎石日产量 300m,满足工程建设需要,运距约 32km。石砂料质量满足砼用粗骨料及块石料的质量指标要求及用量要求。1.4工程任务与规模1.4.1工程工程重建重建的的必要性必要性 (1)工程重建是认真贯彻落实省练江流域综合整治规划(水利部分)中任务实施的要求;(2)工程重建是消除工程隐患,确保防洪排涝安全可靠的需要;(3)调控两英河水位和蓄水量,有效利用水系水资源的需要;(4)工程重建不仅是防洪排涝减灾的关键性工程,而且是为推进当地经济可持续发展提供26、可靠保障。1.4.2工程工程任务任务 XX水闸工程任务为:以灌溉为主,兼顾防洪、排涝等。1.4.3水闸特征水位1.4.3.1水闸正常蓄水位 本次XX水闸重建正常蓄水位为 8.10m。1.4.3.2防洪特征水位 XX水闸的防洪调度方式为:当遭遇洪水时,闸门逐步开启泄洪使闸前水位控制在 8.10m 不变;当闸门全开后,全力渲泄洪水闸前水位上涨;洪水过后水位下降至 8.10m 时,逐步关闭闸门使闸前水位控制在 8.10m 不变。经计算,下泄 95.55m/s 的闸孔总净宽为 22.5m;水闸布置 5 孔,单孔净宽4.5m,实取总净宽 22.5m。根据采用的总净宽,可按堰流公式计算得秋风水库溢洪道改造27、后的水闸校核洪水位(P=2%)为 8.10m(工况 4),秋风水库溢洪道改造前的水闸校核洪水位(P=2%)为 9.09m(工况 5)。本次水闸改建后,水闸布置 5 孔,单孔净宽 4.5m,闸孔总净宽为 22.5m,净高 2.30m。1.4.4工程工程调度调度1-11 运用运用 根据数十年上、下游受益群众的生产和生活习惯,田面灌溉高程以及工程运行管理的经验,闸上正常蓄水位为 8.10m。当有防洪、排涝、蓄水灌溉来临时,水闸运行调度按以下原则进行:正常工况下,水闸下闸蓄水,以满足秋风灌区灌溉需要。当上游洪水来时,闸门必须开启满足泄洪要求。根据水闸实际运行情况,拟定水闸闸门开启方式,具体如下:工况:28、5 孔全部均匀开启,每次开启开度为 0.2m。工况:中间 3 孔均匀开启,两旁 2 孔不开启,每次开启开度为 0.2m。当中间 3 孔开度达到 1.2m 后,来水仍大于泄流量,开始均匀开启两旁的 2 孔闸门。在秋风岭水库主坝不开闸泄流时,XX水闸可根据实际情况按工况或工况进行操作。1.5工程布置及建筑物1.5.1工程等别和标准 经综合分析,XX水闸为等中型水闸,其主要建筑物(拦河闸)级别为 3 级,次要建筑物(翼墙)级别为 4 级,临时建筑物(围堰、导流明渠)为 5 级。洪水标准:设计洪水标准为 20 年一遇;校核洪水标准为50 年一遇。闸顶交通桥设计标准:交通桥总宽 5.0m,交通桥设计荷载29、:公路-级。1.5.2轴线轴线位置位置 本阶段选择了原旧闸址(新轴线与原旧闸轴线位置一致)、上闸址(新轴线位于原轴线上游 100m)和下闸址(新轴线位于原轴线下游 100m)三个方案进行比选。移址重建均涉及其他工程移址重建,投资相差大。通过在地形、地质、施工及总体布置等方面比较,认为方案(1)优于方案(2)和方案(3),因此推荐方案(1),即新XX水闸轴线与老闸轴线一致。1.5.3工程布置考虑到水闸两岸道路的连接及原有水闸、连接堤已沉降压实多年,地质条件相对较好,且旧闸址右岸有块空地可以用于建设水闸管理处,管理运行便利,本1-12 次重建闸址采用旧闸址不变。枢纽建筑物从左岸至右岸依次为:左岸连30、接堤段、节制闸、右岸连接堤段。水闸从上游至下游依次为:水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长3.70 m)、上游铺盖(长 8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。1.5.4 主要建筑物主要建筑物 1.5.4.1 拦河闸 拦河闸按 3 级建筑物设计,其防洪标准为 20 年一遇设计,50 年一遇校核。(1)按照水闸设计规范要求,通过对过闸水位差的控制,过闸单宽流量泄量及拦河闸总净宽与原河床宽之比三方面的论证,确定拦河闸泄流总净宽为22.50m。(2)拦河闸单孔净宽通过多种方案的比较,认为单孔净31、宽为 4.50m,其投资小,因此推荐拦河闸单孔净宽为 4.50m 方案。(3)充分考虑河床自然条件及过闸单宽流量及水闸底板的关系,确定闸底板高程为 6.10m。(4)查水闸设计规范对 3 级水闸的安全超高:挡水时,正常蓄水位时0.4m,最高挡水位时为 0.3m;泄水时,设计洪水位时为 0.7m,校核洪水位 0.5m,通过计算闸顶高程为 9.60m。(5)拦河闸为开敞式,进口段长 3.70m 为 M7.5 浆砌石护坦,8 m 为进口铺盖;闸室底板长 14m,闸底堰型为无坎宽顶堰,堰顶高程 6.10m。闸孔净宽 4.50m,共 5 孔,总净宽 22.50m。闸室采用钢筋混凝土整体式结构,5 孔一联32、,总宽 28.10m。拦河闸消能型式采用底流消能。消力池总长 13m,海漫长度 22.80m,防冲槽底宽 2.6m,面宽 8.90m。闸上交通桥顶高程 9.60m,桥面总宽 5.00m。根据地质条件,并参照本地区其他类似工程地基处理措施和经验,拦河闸基础处理采用高压旋喷桩。经计算,拦河闸渗流和稳定均满足要求。1.6机电及金属结构1.6.1电气电气1-13 一次一次 根据 供配电系统设计规范(GB 50052-2009)中关于用电负荷等级划分,工程水闸用电负荷等级为三级。电气主接线根据供电电源、机组台数、单机容量等确定,并遵循运行安全可靠、操作灵活方便、维护使用简单、经济合理的原则设计。采用 033、.4kV 低压线路接线。本工程主要电气设备选型如下:(1)电力电缆采用 YJV 电缆,低压电缆额定电压为 0.6/1kV。1.6.2 采采暖暖及及通风通风 本工程房屋拟采用自然通风。1.6.3 消防消防 电缆穿墙穿板的孔洞采用防火材料封堵。1.6.4金属结金属结构构 水闸重建工程金属结构为水闸闸门。金属结构共计有闸门 6 扇(工作闸门 5扇、检修闸门 1 扇)。水闸采用平面定轮钢闸门配固定式卷扬机方案。工作闸门采用 4.52.3m 平面定轮钢闸门,动水启闭,设计水头 3m,允许局部开启闸门调节流量。启闭机型式为固定式卷扬机,容量为 QPK2100kN。闸门采取集中控制形式进行操作。水闸设检修闸34、门 1 扇,型式规格与工作闸门同,为平面定轮钢闸门,利用 1台 50kN 移动式电动葫芦操作。闸门启闭设备采用固定式卷扬机 5 台、移动式电动葫芦 1 台。金属结构工程量:闸门加埋件总重量约为 46.20t,防腐面积约为 792。1.7施工组织设计1.7.1对外交对外交通通XX水闸是一座以灌溉为主,兼有灌防洪、排涝的中型水利工程。两英镇辖区揭惠高速、陈沙公路、S235 穿境而过,交通十分便利。因此本工程主要设备1-14 和建筑材料以公路运输为主,水运为辅的方式。1.7.2 施工导流施工导流 导流标准及流量选择 本工程属等工程,施工围堰高度小于 15m,使用年限小于 1.5 年,围堰属5 级建筑35、物,施工期组织采用 5 年一遇防洪标准,设计洪峰流量为 8.22m/s。(2)导流方式 本工程施工时间紧、施工难度大、征地困难、施工场地有限。结合水工建筑物布置型式,本阶段就一次拦断河床施工与分期导流施工两个方案进行比较,由于一次拦断河床施工方案施工程序简单,工期短,建筑物可以早一年重建并投入运行,及早发挥综合效益;本阶段推荐选用一次拦断河床施工的方案,即枯水期一次拦断河床,利用秋风水水闸导流。堰主体采用黏土填筑,坡比 1:2,并用编织袋装土护坡至围堰顶高程,边坡采用 1:2,上游围堰顶宽 5m。围堰填筑采用车运填筑,围堰施工采用自卸汽车配合反向挖掘机的方案。围堰拆除:采用挖土机配自卸汽车拆除36、,先逐层拆除围堰背水坡和水上部分,再于中间开一缺口,用挖掘机逐渐拓宽,直到最后拆除。围堰填筑采用车运填筑,围堰施工采用自卸汽车配合反向挖掘机的方案。1.7.3 主体工程施工主体工程施工 1.7.3.1 土方开挖 开挖土方运往距工地20km的仙城镇深溪村深溪水库附近山凹处弃渣场堆放堆放。1.7.3.2 处理地基 工程基础采用 1000 高压旋喷桩,施工时段安排在第二年 10 月 20 日第三年 1 月 10 日(包括检测时间),工期紧迫。基础开挖后,根据工作面地质条件,在基础面上铺设砂层作为工作平面,搅拌桩成桩后,将砂层回收利用。搅拌桩机按日进尺 300m,本工程施工时至少需要 8 台桩机。在进37、行高压旋喷桩施工前应进行工艺性试验桩,掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。1.7.3.3 砼浇筑(1)闸室、翼墙及水闸铺盖、消力池、海漫和闸底板、闸墩用混凝土泵送 入仓,因为它具有设备简单、工效高等优1-15 点。(2)管理房混凝土的浇筑,用自卸汽车转溜槽、溜筒入仓。浇不到的地方用混凝土泵送浇筑。1.7.4施施工工工工厂厂设设施施 (1)混凝土系统本工程采用商品混凝土。砼水平及垂直运输设备选用自卸汽车、履带起重机及砼泵。(2)钢筋、木材加工厂在闸址左岸下方各布置一座钢筋加工厂、木材加工厂。1.7.5建筑建筑材料材料 本工程所需的天然材料有:块石、碎石、砂、填堤土等。块石、碎石、土均渠土石38、料场采购。1.7.6施施工工总布置总布置 工程建设指挥部、监理部于水闸下游左岸施工临时用地上布设。为便于施工,钢筋厂、模板厂等主要工厂企业,布置于场地上游侧,尽量靠近闸址;施工管理及生活福利设施布置于场地靠近村道侧,由于场地有限,可用面积少,尽可能租用XX村民房;对于占地面积较少的供电系统、供水系统、供风系统等,则根据施工需要,布置于道路沿线上。1.7.8施工总进度 本工程总工期为 18 个月(第二年 7 月 1 日至第三年 12 月 31 日)。其中施工准备期 3 个月,主体工程施工期 14 个月,工程完建期 1 个月。1.8 建设征地与移民安置1.8.1淹没淹没影响影响由于本工程为重建工程39、,闸址保持原闸址不变,正常蓄水位为 8.10m,基本维持原正常蓄水位。并且在设计防洪、排涝设施的规模时,考虑了坝前壅高值因素,即要求闸门全开时的坝前壅高值不超过 0.3m,不缩窄原水闸的规模。水闸重建后,闸底板高程降低了 0.05m,同时正常蓄水位及调度运行方式不变,因此 水闸回水较以前有所降低,重建本工程对两岸不会增加新的淹没。1.8.2工程工程永久占永久占1-16 地地 工程永久占地包括工程占地和管理范围占地,因本工程为原址重建,不涉及新增永久占地。1.8.3临时施临时施工工占占地及地及实实物物指指标标 施工营造布置区用地 5.10 亩,临时施工道路用地 5.25 亩,弃渣场用地 18.640、0亩,施工围堰用地 1.03 亩。10kV 输电线路 0.2 km、电线杆 5 个,供水管线迁移 80m,水闸一座。1.8.4移民安移民安置置 根据实际调查,工程不涉及移民搬迁安置问题;工程不涉及新增永久占用农用地,故不存在移民安置等系列问题。1.8.5投资投资概概算算 工程临时占地及拆迁赔偿费为 76.11 万元。1.9 环环境境影响影响评价评价 XX区XX水闸重建工程具有较好的社会效益、经济效益和环境效益,有利于流域内防洪,可为社会生产和生活创造一个稳定的发展环境,有利于保护市民生命财产安全。拟建项目对生态环境、水环境、声环境、空气环境和社会环境影响主要在施工期,影响是暂时性的,在采取相应41、防护措施的基础上,可最大限度地减轻拟建工程对环境的影响。本工程对受益区的自然环境、经济发展前景及投资环境的改善是显著的和长期的,因此,从环保的角度综合分析,总的环境影响评价结论是利大于弊,是可行的。1.10水土保持设计1.10.1水土流水土流失失防防治治措施措施水土流失防治区包括主体工程施工区、施工营造布置区、施工临时道路区和弃渣场区等四个分区,根据各分区的水土流失特点分别采取不同防止措施。例如1-17 临时拦挡工程、土地平整、植物绿化等,同时对各分区内影响水土流失的主要因子,水土流失量,水土流失灾害及水土保持设施进行监测。1.10.2 水土保持措施投资水土保持措施投资 水土保持措施总投资 142、39.52 万元,其中建安费 110 万元,植物措施费 3.04万元,独立费 13.83 万元,基本预备费 12.65 万元。1.11 劳动安全与工业卫生 1.11.1 枢纽对劳动安全的影响及防范措施枢纽对劳动安全的影响及防范措施 1.11.1.1 枢纽对劳动安全的影响 根据枢纽周围的自然环境条件进行综合分析,认为对枢纽劳动安全与工业卫生可能造成危害因素:枢纽所在地区地震基本烈度为 7 度,地震对枢纽建筑物安全的影响。1.11.1.2 防范措施 在本工程设计过程中,对劳动安全构成影响的因素进行了较充分的考虑,均采用了有效的防范措施。枢纽地处 7 度地震区,所有建筑物均要采取抗震措施。对软基采用43、搅拌桩处理及围封,防止地震液化或震陷。1.11.2 劳动生产劳动生产 1.11.2.1 防火、防爆安全设计 按照中华人民共和国消防法第二条的规定,本工程的防火、防爆安全设计贯彻预防为主、防消结合的方针,实行防火安全责任制。1.11.2.2 防电气伤害设计(1)高低压配电设备均设在金属封闭装置柜内。柜子的防护等级不低于IP40。开关柜具有:防带负荷分、合隔离开关;防误分、合断路器;防带电挂地线、和接地刀;防带地线合隔离开关和断路器;防入带电间隔的“五防”功能。(2)在各个低压配电设施范围内均装设统一、可靠的接地网,将所有电气设备外壳、金属闸门启闭机等和接地网相连。按照交流电气装置的接地中的规定,44、使各配电系统的工频接地电阻符合规范要求,保证人身安全。(3)对运行人员可能触及的初期投运配电装置的带电部位,设置隔离保护1-18 网,并设置相应的安全标志和警示标志。(4)各建筑物屋顶均设避雷带保护,所有设备的外壳、金属构架、管路、金属结构等均按相关规定接地。(5)对 0.4kV 母线以及可能产生感应电压的电气设备外壳和钢构架采取接地措施,并对其最大感应电压设计控制在 50V 以下,以保证人身安全。(6)在设计时要考虑电气设备的外壳和母线钢构架正常运行时的最高温升,在运行人员经常触及的部位不大于 30K,运行人员不经常触及的部位不大于40K;在运行人员不触及的部位不大于 65K,并设有明显的安45、全标志和隔离的防护措施。(7)本工程任何地方的照明器当安装高度低于 2.4m 时,应设防止触电的防护罩或其它措施。1.11.2.3 防机械伤害和坠落设计(1)本工程采用的机械设备必须满足国家安全卫生有关标准的要求。(2)起重机、启闭机用钢丝绳、滑轮、吊钩等均符合国标起重机械安全规程的有关规定。(3)水闸闸门槽、吊物孔等处,在坠落面侧设固定式防护栏杆或盖板。(4)凡可能形成的坠落高度在 2.0m 以上的工作平台、人行通道等部位,设置固定护栏。当固定式防护栏杆影响工作时,在孔口上设盖板,并能承受 200N/均布荷载。凡检修时可能形成的坠落高度在 2.0m 以上的孔坑,设置固定临时防护栏杆用的槽孔等46、措施,检修时以保护检修人员的安全。(5)各种楼梯、固定钢直梯,均设有护栏或护笼,并采取防滑措施。1.11.3 工业卫生工业卫生 1.11.3.1 防噪声及防振动设计 水闸控制室各部位噪声限制值均按 水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范(GB50706-2011)进行设计。1.11.3.2 温度与湿度控制设计 水闸启闭机房、管理房均采用以通风排湿为主的通风系统,并在水工结构上设有防渗防潮措施。主要办公场所、控制室设空气调节系统,并满足采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)的要求。1-19 高、低压配电柜内均设置防潮加湿器除湿防潮。1.11.3.3 采光设计 启闭机房四周适当的位47、置开设玻璃窗户,充分利用自然采光,辅以人工照明。各工作场所的采光照度均满足水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范(GB50706-2011)及建筑照明设计标准(GB50034-2013)的有关标准的规定。进场公路及交通桥,按建筑照明设计标准(GB50034-2013)。1.11.3.4 防尘、防污、防腐蚀及防毒设计(1)本工程水闸周边及上下游连接段均进行了绿化。(2)启闭机房的地面采用水磨石或其他坚硬不起尘的材料,墙体也采用表面不易剥落的材料来装修。(3)生活水(包括厕所污水)经处理后方排入地面水体;(4)蓄电池选用免维护铅酸蓄电池。(5)设备支撑构件、水管、油管、风管及电缆桥架,采取合理的防48、腐蚀措施。除锈、涂漆、镀锌、喷塑等防腐处理工艺应符合国家现行的有关标准的规定。(6)所用设备材料正常运行时不产生任何有害物质,事故时可能有少许毒气(如塑料电缆燃烧)产生,但可通过防排烟系统予以清除。(7)机械通风系统的进风口位置设置在屋外空气比较洁净的地方并设在排风口的上风侧。1.11.3.5 防电磁辐射 在接触微波(频率为 300MHZ300GHZ的电磁波)辐射的工作场所,对作业人员的辐射防护要求应符合作业场所微波辐射卫生标准(GB10436-89)的有关规定。1.11.4 安全卫生设施及管理机构安全卫生设施及管理机构 1.11.4.1 安全卫生设施 根据工业企业设计卫生标准(GBZ104349、6-2010)第 7 章辅助用室中的第 2节生产卫生用室所列条款的规定,按车间的卫生特征分级应划分为 4 级,并以 4级标准设置浴室、更/存衣室和盥洗室。在综合办公楼内设置了厨房、餐室和男女卫生间,能满足区内工作人员的餐饮及卫生要求。整个XX水闸枢纽范围均用栏杆通透围合,采用封闭式管理,外来人员与车辆不得擅自入内,在出入口设保安值班室。1.11.4.21-20 安全卫生管理机构 根据水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范,并根据具体情况,XX水闸枢纽配制 2 人的安全卫生管理机构,并聘请若干名保安来维护枢纽的安全。为了保证职工的卫生管理和生产安全,专职机构可配置一定数量的声级计、温度计、照度计50、振动测量仪、电磁场测量仪、微波漏能测量仪器设备和必要的安全宣传设备。1.12节能评价1.12.1工程总体布置及相关建筑物节能设计 XX水闸重建工程主要包括水闸、左右岸连接段等建筑物。工程总体布置及相关建筑物的节能设计主要是根据工程任务,从充分利用地形自然条件、尽量简化工程总体布置及建筑物型式、节省工程量、节省建筑材料、减少征地和降低运行期能耗等方面考虑。1.12.2运行期管理维护节能措施(1)定期对启闭设备、机电设备进行维修和保养,减少设备故障发生,保证设备安全运行。(2)通风空调系统采用自然通风方式,管理办公楼设分体空调设备,从而节省系统用电。(3)充分利用自然光和太阳能,减少用电量。(451、)制定节能管理制度,如针对办公室空调的温度调整、员工宿舍各种电器及取暖用具的使用、各员工房间电能使用控制等各方面做出严格规定,确保厂用电率的降低。(5)运行部门定期统计水闸用电各辅助系统用电数据,评估各辅助系统用电的节能潜力。1.12.3施施工期工期能耗能耗总总量量本工程的施工建设主要消耗能源有电能、柴油及汽油等,施工期的主要耗能项目集中在工程量较大的土石方开挖工程、砼浇筑工程和施工辅助企业;主要耗 能设备为运输设备、挖装设备、碾压设备、钻孔设备及施工工厂的机械设备,而生产型房屋、仓库及生活设施的能耗相对较少。因此在施工组织设计中节能设计的重点就在于选择经济高效的施工技术方案,将节能降耗落实到52、施工材料、设备、工艺等技术措施上。在采取了节能降耗措施后,本工程施工期的能耗总量为:柴油 31.70t,汽油 2.12t,电 477463kw*h。1.12.4节能效节能效果果综合综合1-21 评价评价 XX水闸是一宗工程建设符合国家、地方和行业的节能设计标准,工程建成后可以节约大量工、农业用于提水和引水的能源,同时可提供一定量水电能源;工程总体布置、施工组织及机电设备选择充分进行方案比选考虑节能原则,工程采取的节能措施合理可行,有利于生态环境的保护和能源资源的节约与合理开发,环境效益和经济效益都十分显著,建议尽早实施。1.13工程管理1.13.1管理机构 XX水闸地处XX区两英镇的XX村,属53、于秋风水系工程管理处管,现有管理人员 4 人,秋风水系管理处成立于 1959 年,属于准公益事业单位,隶属于XX区区水利局,正股级单位。现设行政组、工管组和发电运行组。重建后的XX水闸(中型水闸)建议新设XX水闸管理所,管理运行人员按照水利部水办、财政部印发的水利工程管理单位定岗标准重新核定。XX水闸管理处现有管理人员不满足管理处的运行要求,在原有 4 名管理人员的基础上拟新增至 13 名,其中单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理及水政监察类岗位 7 人,运行、观测类岗位 5 人,辅助类岗位 1 人。1.13.2管理设施 根据水闸工程管理设计规范,XX水闸需要配管理用房 520(生产、54、生活、文化设施用房 13 人40/人=520),即需新建管理用房 520。工程管理需配置工具车 1 辆、摩托车 2 辆、机动船 1 艘。1.13.3管理范围和保护范围(1)管理范围 管理范围是指枢纽管理单位直接管理和使用的范围,包括:1)上游连接段、闸室段、下游连接段和两岸连接建筑物等主体工程的覆盖范围及上、下游边界以外单侧不大于 150m 的宽度以及两侧边界以外单侧不大于40m 宽度的范围1-22。2)管理单位办公、生产、生活设施等建设占地。(2)保护范围根据本工程具体情况,工程保护范围为:拦河闸等主要建筑物管理范围边线上下游单侧 200300m 的宽度,两侧的宽度:单侧 100200m。在55、此范围内禁止挖洞、建窖、打井、爆破等危害工程安全的活动。1.13.4调调整整运运行、行、工程工程观观测测、工程工程养护养护和和修修理理 (1)工程调度运行内容正常工况下,水闸下闸蓄水,以满足秋风灌区灌溉需要。当上游洪水来时,闸门必须开启满足泄洪要求。根据水闸实际运行情况,拟定水闸闸门开启方式,具体如下:工况:5 孔全部均匀开启,每次开启开度为 0.2m。工况:中间 3 孔均匀开启,两旁 2 孔不开启,每次开启开度为 0.2m。当中间 3 孔开度达到 1.2m 后,来水仍大于泄流量,开始均匀开启两旁的 2 孔闸门。在秋风岭水库主坝不开闸泄流时,XX水闸可根据实际情况按工况或工况进行操作;3)水闸56、启闭应严格执行操作规程,派遣有专业知识、有经验的管理人员管理闸门,实行专业人负责,集中控制。闸门开启时,按多孔同步,由中间孔向两侧隔孔对称开启的原则操作,关闭时与上述顺序相反。增加开孔数和闸门开度时,应先增加开闸孔数,再增加闸门开度,并且较大开度的闸孔宜在中间,严禁将闸门一次开到顶。(2)工程观测必须观测的项目有:闸室水位,扬压力、垂直位移、裂缝、混凝土老化、河床冲刷及淤积等。专门性观测项目有:水平位移、伸缩缝、水流形态、泥沙等。(3)工程养护和修理 1-23 主要包括:土工建筑物、混凝土建筑物、闸门的养护和修理、启闭机的养护和修理、机电设备及防雷设施的维护。1.13.5管管理理费费用用来源来57、源 广东省水利厅粤水建管201737 号文发布的广东省水利水电工程设计概(估)算编制规定(以下简称编规)。1.14.2定额定额根据国务院体改办水利工程管理体制改革实施方案,XX水闸是承担防洪、排涝等公益性任务。XX水闸管理所定性为纯公益性水管事业单位,建议由政府的财政拨款来维持正常运行。经测算,崎沟水闸年运行资金为 82.24 万元/年。1.14投资估算1.14.1编制原则依据依据 建筑工程:采用广东省水利厅粤水建管201737 号文颁发的广东省水利水电建筑工程概算定额、广东省水利水电建筑工程预算定额。设备安装工程:采用广东省水利厅粤水建管201737 号文颁发的广东省水利水电设备安装工程概算58、定额、广东省水利水电设备安装工程预算定额广东省水利水电工程施工机械台班费定额。缺项部分参照广东省住房和城乡建设厅 2010(广东省建设工程计价通则、广东省建筑与装饰工程综合定额、广东省安装工程综合定额、广东省市政工程综合定额和广东省园林绿化工程综合定额)。1.14.3投资投资 汕头市XX区崎沟水闸重建工程总投资为 2531.69 万元。工程部分投资 2241.24 万元,建安工程费 1525.19 万元,设备购置费 181.40 万元,独立费用 330.90 万元,基本预备费 203.75 万元。专项投资 290.45 万元。水土保持工程投资 148.70 万元;环境保护工程投资65.64 万59、元,移民征地补偿(青苗补偿)投资 76.11 万元。1-24 1.15 经济评价 1.15.1 评价依据和基础数据评价依据和基础数据(1)评价依据 经济评价根据水利建设项目经济评价规范(SL72-2013)、水电建设项目财务评价暂行规定、建设项目经济评价方法与参数(第二版)和国家税法、地方有关税务政策,并结合本工程特点进行评价。(2)基础数据 根据水利建设项目经济评价规范(SL72-2013)的规定,本工程属于社会公益性项目,国民经济评价可采用 8%社会折现率。1.15.2 国民经济评价国民经济评价 根据调整后的国民经济费用、效益,计算得到国民经济评价指标,成果见表1-6。表 1-6 国民经济60、评价指标表 项 目 经济内部收益率(%)经济净现值(万元)经济效益费用比 数 值 13.36%1259.26 1.43 计算成果表明,本项目经济内部收益率为 13.36%,大于社会折现率 8%。按8%的社会折现率计算的经济净现值为 1259.26 万元,大于零。经济效益费用比1.43 大于 1。由于本项目属社会公益性质,其产生的社会效益明显,因此本项目在经济上是合理的。1.15.3 财务评价财务评价 本工程以灌溉为主,兼有防洪、排涝,属于社会公益性事业,社会、经济及环境效益巨大,而暂时没有财务收入,初步测算,本工程运行成本为 82.24 万元,为使工程能正常运行,发挥其经济效益,建议由政府财政61、核拨。1.15.4 综合评价综合评价 根据工程的国民经济评价,本项目的经济内部收益率 13.36%,大于国家现行的内部收益率,经济净现值 1259.26 万元大于 0,经济效益费用比 1.43 大于 1,经济指标良好。通过国民经济敏感性分析,表明本工程具有一定的抗风险能力。因此,在国民经济上是可行的。本工程以灌溉为主,兼有防洪、排涝等,工程自建成以来发挥了巨大的工程效益,但工程运行年代较久,工程老化严重。为能够更好的发挥其作用,进一步促进当地经济发展。因此,建议尽快实施1-25。附表 1 XX区崎沟水闸水闸重建工程工程特性表 序号 名 称 单位 数量 备 注 一 水文特性1 6.4k闸址以上集62、雨面积8 本次复核2 0.056亿 m多年平均年径流量3 3 m/设计洪水流量(P=5%)s 参考 2013 年 8.17 洪95.55 水4 m/校核洪水流量(P=2%)s 秋风水库溢洪道改造62.65 后5 m/校核洪水流量(P=2%)s 秋风水库溢洪道改造183.05 前6 m/施工期洪水流量(p=20%)s 8.22 10 月3 月 二 工程规模和等级1 工程规模 中型2 建筑物等级 等三级3 20 年一设计洪洪水标准水遇 50 年一校核洪水遇 三 拦河闸1 工程(拦河闸)等别 等 主要建筑物 3级2 正常蓄水位m 8.10 珠基(下同)3 闸上/下设计洪水位(P=5%)m 4 闸上/63、下校核洪水位(P=2%)m 5 地震基本烈度/设防烈度 7/7度6 闸底高程m 6.10 开敞式无坎宽顶堰7 闸墩顶高程m 9.60 8 闸孔孔数/每孔净宽 5/4.孔5 9 闸室总净宽m 22.50 12 m/消力池底高程/池深m 底流消能13 m/孔口尺寸(宽高)m 4.5*2.30 平面钢闸门14 k启闭机型式(QPK2200)N 5 15 m/交通桥长/宽m 公路-级 四 工程效益1 受益人口 20人万2 灌溉面积 5.5万亩0 4 治涝面积 万亩/1-26 序号 名 称 单位 数量 备 注 六 施工 1 施工期限 年 1.5 2 施工导流方式 利用秋风水水闸导流 一次性拦断河床施工 64、3 水泥 万 t 3251.18 4 钢筋 t 161.80 5 土方开挖 m 6016.90 6 土方回填 m 3898.74 7 碎石 m 621.73 8 块石 m 575.77 9 商品砼 m 1447.13 10 电 Kw*h 477463 11 汽油 t 2.25 12 柴油 t 31.70 13 砂 m 1104.80 14 混凝土 m 1805.6 15 总工日 工日 31908 技工 17787 日、普工 10398 日 16 总投资 万元 2531.69 22-1 水文 2.1流流域域概况概况 练江发源于普宁大南山五峰尖西南蔍杨梅坪的白水石祭,由西北向东南汇入南海,共有大小65、支流约 17 条,呈扇状水系。练江流域面积 1354km(其中平原面积 685km),是粤东沿海独流入海的河流之一,河道弯曲如练,原河长达 99km,后经截弯取直河长只有 72km,河流比降也由 0.77变为 0.89。练江在潮阳XX两区境内共有支流 12 条,练江在潮阳、XX两区境内的流域面积为 838.5km2(其中山地丘陵面积 350.69 km2,平原面积 464.05km2,海岸沙丘面积 23.77 km2)。两英河,古称桃溪,又因上游有锣鼓瀑布而称锣鼓水,流经两英得名,流域面积 178.2km2,发源于大南山盐岭,是练江最大支流。两英河上有红场水库和秋风水库两座中型水库。秋风水库下66、游 5.63km 处分为左右两支,左支为崎沟总干渠,右支为中港河。其中秋风水库坝下至崎沟总干渠进水闸段也称为秋风水上段,集雨面积 6.48km2,河长 5.63km(其中区间流域主河长 13.36km,加权平均坡降 0.01336);崎沟总干渠(崎沟总干渠进水闸至司马截流)也称为秋风水下段,集雨面积 18.12km2,河长 7.73km。中港河始于崎沟水闸,自西向东流经两英、峡山、胪岗三镇(或街道),在和惠公路下游经河网区汇入练江,集雨面积48.5km2,主河长 17km,加权平均坡降 0.2。二英河在秋风水库下游 5.63km 处分为两支处,左支进口设崎沟总干渠进水闸控制,右支进口设崎沟水闸67、控制。崎沟水闸建于 1959 年 10 月,是练江最大支流两英河上一个重要的节制闸。在有灌溉需要时,崎沟闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。洪水期排洪的老调度方案为:通过联合调度,先将秋风水库泄水向南山截流下泄而不进入秋风水,在50 年一遇条件下还需主坝下游的秋风水下泄流量 172m/s。秋风水库下泄至秋风水和洪水和秋风水上段的区间洪水由崎沟水闸分流 70%至中港河、崎沟总干渠进水闸分流 30%至秋风水下段。因司马截流河道缩窄严重,最窄处仅 6m,中港河下游河道平缓过流能力有 2-2 限,两河扩宽均涉及大量拆迁,故练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)68、拟扩建南山截流工程,使秋风岭水库洪水期下泄流量全部排入南山截流,直接拦截出海。按练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)实施后崎沟水闸和崎沟总干渠进水闸仅需承担排泄秋风水上段的区间洪水。目前,秋风水库溢洪道改造尚未能实施;中港河和秋风水下段已按规划后的排洪流量完成改造任务,防洪标准为二十年一遇;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(区间洪水+秋风水库下泄 60m/s)完成了改造任务,防洪标准为二十年一遇。图图 2.1-1 流域水系示意图流域水系示意图 2.2 主要气主要气象象要要素素特征特征值值 本区域位于亚热带季风气候型区,受海洋性气候影响甚为剧烈,平均气温高,雨量比较集中而69、且充沛,霜期短、日照充足、气候条件优越。根据潮阳气象站的资料统计气象要素如下:1、气温与日照 本区域在北回归线以南,属南亚热带季风气候,常年气候温和,夏长冬短,日照长,雨量足。平均气温 21.40,历史上极端最高温达 38(1962 年 8 月 1 2-3 日),极端最低温 1(1979 年 2 月 1 日)。平均日照为 1891.7 小时,日照率为 48%,全年日照最多为 7 月,为 261.7 小时,日照率达 63%。最少的二月份为101 小时,日照率为 31%。2、降雨 本区域属于山前多雨区,雨水充沛,多年平均雨量为 1679mm,年最大降雨量为 3187mm(1983 年),年最小降雨70、量为 924mm(1963 年),最大 24 小时降雨量 512mm(1983 年 6 月 18 日),小时最大雨量为 125mm(1965 年 9 月 29日)。雨季较集中,49 月为汛期,台风暴雨较频繁,降水占全年 80%以上。3、蒸发 多年平均蒸发量 1424mm,多年陆地蒸发量 850mm。4、台风 练江流域地处亚热带季风区,受海洋性气候影响是热带气旋活动侵袭经过的地区之一。热带气旋平均每年有 3.7 次。最多为 1961 年有 8 次,风向以东风和东北风居多。7、8 两月为热带气旋影响最集中时段,占全年 52%。历史上有过二次强台风袭击,阵风都在 12 级以上,1988 年 5 月 71、1 日下午 4 时 40 分,曾受相当于风力 14 级的龙卷风突袭。5、风速 近海多风,主导风向为:每年 11 月至次年 3 月,多北到东北风,45 月为东风到南风,68 月为偏南风,910 月转偏西北风,年均风速为 3.1m/s。多年平均最大风速为 16m/s,历年最大风速为 25m/s,相应风向 NE。2.3 水文基本资料水文基本资料 本工程位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,无实测水文资料。水文计算所用暴雨洪水参数均来源于 2003 年编制的广东省暴雨参数等值线图和1991 年编制的广东省暴雨径流查算图使用手册。广东省暴雨径流查算图表使用手册和广东省水文图集(广东省水文总站,200372、)基础资料较好,工作扎实细致,分析方法合理,精度达到全国暴雨径流查算图表的验收要求,满足集雨面积小于 1000km2中小型水利工程设计洪水的使用。2-4 2.4 径流径流 流域内水资源比较丰富,年径流与年降雨量分布规律相似,具有年际变化大和年内分配不均匀的特点。多年平均径流深H=1000mm,多年平均径流总量 W=HF/10=10005.63/10=563 万 m,年径流深变差系数 Cv=0.38;年径流深偏差系数 Cs=2Cv。2.5 洪水洪水 2.5.1 防洪防洪规划规划及及实施情实施情况况 秋风岭水库位于练江流域中游秋风水系两英圩西南面牛眠地谷口处,1958年动工兴建,1959 年 1173、 月完成。2006 年全面完成水库除险加固工作,设计洪水标准 50 年一遇,校核洪水标准为 1000 年一遇。秋风水库原调度方式为:当遭遇不大于下游防洪标准五十年一遇的洪水时,水库从防洪限制水位开始起调,为减轻练江内涝,单独起用副坝泄洪闸。刚开始,入库流量小于闸门全开时的泄流量,闸门不全开,以闸门控制,使过闸流量 q等于进库流量 Q。闸门随着 Q 的加大而逐渐开大,当水位上涨至 42.8m 时,副坝泄洪闸门全打开的工况下,下泄流量已达到南山截流下游安全泄量 q安(280m/s),水库水位仍继续上涨,随后减少闸门开度,保证下泄流量不大于280m/s。主坝泄洪道准备投入泄洪,刚开始,泄洪流量不超过74、 40m/s,如果水位继续上涨,根据水库进库流量及水位上涨情况,逐渐加大主坝泄洪道下泄流量,最大不超过 172 m/s。当遭遇大于下游防洪标准五十年一遇的洪水时,副坝泄洪闸以 280 m/s 进行控泄(确保下游南山截流安全),主坝泄洪道不进行控泄。当遭遇1000年一遇的校核洪水时,副坝以280m/s控泄时,坝前最高水位为45.42m,超过校核洪水位 45.18m,但 45.42m 加上安全超高 2.044m=47.46m,仍小于水库坝高程 48m。因此,为安全和减少损失起见,可对副坝泄洪道进行控泄,泄入南山截流渠的最大泄流量为 280 m/s。根据练江流域综合整治规划(2015 年 3 月),75、由于秋风水司马截流段河道缩窄严重,最窄处仅 6m,中港河下游河道平缓过流能力有限,拟扩建南山截流工程,使秋风岭水库洪水期下泄流量全部排入南山截流,直接拦截出海,秋 2-5 风水库的泄洪水不再经过秋风水和中港河。秋风水上段的洪水,分别往中港河和秋风水下段排泄,排洪分流比为 7:3。目前,秋风水库溢洪道改造尚未能实施;秋风水下段和中港河已按规划后的排洪流量(20 年一遇)完成改造任务;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(20年一遇区间洪水+秋风水库下泄 60m/s)完成了改造任务。2.5.2 设计暴雨设计暴雨 由于流域内无水文站,缺乏实测流量资料,设计洪水通过暴雨途径推求。暴雨参数选76、择根据广东省暴雨参数等值线图(2003 版)查取流域内支流各种历时点暴雨统计参数(Ht平均和 CV值)。本次设计复核查广东省暴雨参数等直线图,查得暴雨参数见表 2.5-1。表表 2.5-1 秋风水(两英溪)暴雨参数表秋风水(两英溪)暴雨参数表 项目 1h 6h 24h 72h 备注 H1 CV H6 CV H24 CV H72 CV 参数 60.1 0.37 131.5 0.48 208 0.48 288.2 0.48 练江规划(本次采用)58 0.4 132 0.5 204 0.5 290 0.5 本次复核 2.5.3 设计洪水设计洪水 本工程位于中港河起点和两英溪(秋风水上段)终点的交接处77、,根据广东省暴雨径流查算图表使用手册(1991 年)分区为粤东沿海分区,根据分区对应,暴雨、产流、汇流分区如下:粤东沿海的设计雨型;暴雨高区的设计暴雨定点定面关系;粤东沿海、珠江三角洲的产流参数;广东省综合单位线滞时1m关系图中的大陆高区(A 线);广东省综合单位线号无因次单位线iiXU;推理公式法m关系图中的大陆山区。根据各段流域特征值及各历时设计暴雨,采用广东水文水利设计计算软件平台计算的各频率洪峰流量。本次采用广东省综合单位线和推理公式法计算秋风水上段设计洪水,结果如 2-6 下表 2.5-2。表表 2.5-2 秋风水上段各频率洪水成果秋风水上段各频率洪水成果 方法 设计洪水频率(%)备78、注 2 5 10 综合单位线法 82 69 59 练江规划(采用)推理公式法 97 77 62 误差(%)14.9 10.5 5.5 综合单位线法 83.7 69.4 57.8 本次复核 推理公式法 71.91 58.46 49 误差(%)14.11 15.73 15 本次设计用万分之一地形图复核地理参数和计算的设计洪水均与练江规划出入不大,练江规划已通过省厅专家评审,本次沿续采用规划成果(综合单位线法)。水库发电尾水也汇入河道,共有 3 台机组(发电流量 32.5=7.5m/s),本次复核计算加上水电站尾水流量。为合理确定崎沟水闸的设计洪水流量,按以下几种工况或频率计算崎沟水闸的洪水流量:179、秋风水库按规划实施后的 20 年一遇洪水:(69+7.5)70%=53.55m/s 2、秋风水库按现状运行的 20 年一遇洪水:(69+7.5+172)70%=173.95m/s 3、参考 2013 年 8.17 洪水流量的 20 年一遇洪水(秋风水库下泄 60m/s):(69+7.5+60)70%=95.55m/s 4、秋风水库按规划实施后的 50 年一遇洪水:(82+7.5)70%=62.65m/s 5、秋风水库按现状运行的 50 年一遇洪水:(82+7.5+172)70%=183.05m/s 2.5.4 成果合理性分析成果合理性分析 练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)、汕头市80、潮南区崎沟水闸安全鉴定复核计算分析报告(河南省豫北水利勘测设计院有限公司,2019.09)和 两英大溪综合整治一期工程初步设计(武汉市给排水工程设计院有限公司,2018.12)均计算了秋风水上段区间的洪水成果,见表 2.5-5。表表 2.5-5 秋风水上段区间历史洪水计算成果表秋风水上段区间历史洪水计算成果表 报告名称 P=10%P=5%P=2%规划 59 69 82 安鉴 57.77 70.08 86.42 2-7 报告名称 P=10%P=5%P=2%综合整治 49 63 83 本次计算 57.8 69.4 83.7 从表 2.5-5 可见,秋风水上段的历次洪水计算成果差异不大,且大多沿用了81、规划成果,可见本次洪水计算成果是基本合理的。2.6 施工期洪水施工期洪水 本工程对水闸施工时,进行分段围堰,围堰结构为土石结构,分段围堰的高度小于 15m,使用年限小于 1.5 年,围堰保护对象主要为 3、4 级永久性建筑物,库容小于 1x107m,因此导流建筑物级别为 5 级,由水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2017)设计施工期洪水重现期为 5 年,根据施工设计要求,工程施工期为 10 月次年 3 月(枯水期)。(1)基本资料 枯水期暴雨采用河南省豫北水利勘测设计院编写的 汕头市潮南区南山截流达标加固工程初步设计报告(2016 年 3 月)的邻近南山截流的设计枯水期暴雨作为本流域82、的枯水期设计暴雨,见表 2.71。表表 2.7-1 枯水期降雨参数表枯水期降雨参数表 参数 1h 6h 24h 72h 备注 点暴雨均值(mm)19.68 39.13 73.42 92.13 南山截流加固采用值 Cv 0.80 1.16 0.97 0.87 点面折减系数 1 1 1 1(2)施工期设计洪峰流量 采用综合单位线法计算,两英大溪施工期 P=20%的洪峰流量 Qm=8.22m/s。2.7 闸下水位闸下水位流量关系流量关系 在水闸下游 50m 至 150m 处,共 100m 河段内,河床断面变化不大,河槽规律相近,因此按明渠均匀流得假定,推算此河段平均断面的水位流量关系,然后按中间平均83、断面,由此段的水面比降推求闸下消力池末端的水位流量关系,由此作出水闸下游水位流量关系曲线。2.7.1 基本资基本资料料(1)水闸消力池末至第一断面距离:50m 2-8(2)河道比降:根据实测地形资料,该段河段河道比降取为 1/1000。(3)糙率:该段河段河道糙率取 n=0.0275 图图 2.7-1 崎沟水闸(九孔闸)崎沟水闸(九孔闸)2.7.2 水闸下游河床各断面水位水闸下游河床各断面水位流量关系计算流量关系计算 计算过程和结果见表 2.7-12.7-2 表表 2.7-1 闸下游河床断面(闸下游河床断面(0+050)水位)水位流量计算表流量计算表 高程(m)面积(m2)湿周(m)R(m)n84、 C=R1/6/n 流量(m/s)3.30 0.00 0.00 0.00 0.0275 0.00 0.00 3.50 1.25 13.35 0.09 0.0275 24.50 0.30 4.00 8.99 16.59 0.54 0.0275 32.83 6.87 4.50 17.48 18.37 0.95 0.0275 36.06 19.45 5.00 26.71 20.16 1.32 0.0275 38.11 37.05 5.50 36.67 21.95 1.67 0.0275 39.61 59.37 6.00 47.41 23.81 1.99 0.0275 40.79 86.29 6.5085、 58.92 25.67 2.30 0.0275 41.76 117.89 7.00 72.61 29.31 2.48 0.0275 42.30 152.87 7.50 86.54 30.95 2.80 0.0275 43.16 197.51 8.00 100.62 31.95 3.15 0.0275 44.03 248.60 表表 2.7-2 闸下游河床断面(闸下游河床断面(0+100)水位)水位流量计算表流量计算表 高程(m)面积(m2)湿周(m)R(m)n C=R1/6/n 流量(m/s)2-9 高程(m)面积(m2)湿周(m)R(m)n C=R1/6/n 流量(m/s)3.15 0.086、0 0.00 0.00 0.0275 0.00 0.00 3.50 3.29 11.04 0.30 0.0275 29.72 1.69 4.00 9.19 12.92 0.71 0.0275 34.36 8.42 4.50 15.80 14.63 1.08 0.0275 36.83 19.12 5.00 23.09 16.33 1.41 0.0275 38.52 33.45 5.50 31.07 18.03 1.72 0.0275 39.82 51.35 6.00 39.74 19.74 2.01 0.0275 40.86 72.86 6.50 49.10 21.42 2.29 0.0275 87、41.76 98.16 7.00 63.23 26.48 2.39 0.0275 42.04 129.90 7.50 75.58 27.85 2.71 0.0275 42.95 169.09 8.00 87.98 28.85 3.05 0.0275 43.79 212.75 表表 2.7-3 闸下游河床断面(闸下游河床断面(0+150)水位)水位流量计算表流量计算表 高程(m)面积(m2)湿周(m)R(m)n C=R1/6/n 流量(m/s)3.12 0.00 0.00 0.00 0.0275 0.00 0.00 3.50 2.60 9.91 0.26 0.0275 29.09 1.23 4.88、00 8.11 12.49 0.65 0.0275 33.84 6.99 4.50 14.81 15.08 0.98 0.0275 36.25 16.83 5.00 22.66 17.40 1.30 0.0275 38.00 31.07 5.50 31.45 19.51 1.61 0.0275 39.38 49.72 6.00 41.15 21.62 1.90 0.0275 40.48 72.67 6.50 51.78 23.73 2.18 0.0275 41.41 100.17 7.00 63.85 26.54 2.41 0.0275 42.09 131.83 7.50 75.97 27.589、4 2.76 0.0275 43.06 171.83 8.00 88.08 28.54 3.09 0.0275 43.88 214.70 2.7.3 闸下水位闸下水位流量关系曲线推求流量关系曲线推求 根据表 2.7-13,摘录各流量对应的水位,取水位平均值作为闸下水位值,可作为闸下水位流量关系曲线的代表,见表 2.7-4、图 2.7-2。2-10 表表 2.7-4 闸下水位闸下水位流量关系计算表流量关系计算表 流量 Q(m/s)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 断面 水位(m)1 4.52 5.07 5.51 5.88 6.22 6.53 6.82 7.090、8 7.30 7.52 2 4.53 5.18 5.70 6.14 6.54 6.84 7.13 7.38 7.62 7.85 3 4.61 5.24 5.72 6.13 6.50 6.85 7.10 7.35 7.60 7.83 平均水面比降 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 平均水位(m)4.55 5.16 5.64 6.05 6.40 6.76 7.02 7.25 7.48 7.71 至闸后距离(m)50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 至闸后水位差(m)0.050 0.050 091、.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 闸后水位(m)4.60 5.21 5.69 6.10 6.45 6.81 7.07 7.30 7.53 7.76 2-11 图图 2-3 闸下水位闸下水位流量关系图流量关系图 2-12 2.8 泥沙泥沙 由于练江流域缺乏泥沙观测资料,本次根据广东省水文总站 1986 年 8 月编写的广东省水资源中广东省悬移质多年平均年输沙模数分区图,并参照邻近榕江流域东桥园水文站实测泥沙观测资料统计成果,确定崎沟水闸闸址以上流域多年平均悬移质侵蚀模数为 280t/km2,多年平均输沙量根据泥沙设计手册经验公式计算方法92、计算,计算公式如下:Ws=MsF 式中:Ws悬移质多年平均输沙量,t;Ms悬移质多年平均侵蚀模数,取 280t/km.年;F各断面集雨面积,km。推移质多年平均输沙量采用比值法进行估算,认为推移质输沙量和悬移输沙量之间存在一定的比例关系,并认为这样关系在一定地区及河道中相当稳定,即:Wb=Ws 式中:Wb推移质多年平均输沙量;Ws悬移质多年平均输沙量;比例系数,结合本工程特点查取为 0.3。计算结果如表 2.8-1 所示。表表 2.8-1 崎沟崎沟水闸水闸多年平均泥沙多年平均泥沙计计算算结果表结果表 河流 集雨面积 F(km2)侵蚀模数 Ms(t/km2)悬移质多年平均输沙量ws(t)推移质多93、年平均输沙量wb(t)泥沙输运总量 崎沟水闸闸址以上 6.48 280 1814.4 544.3 2358.7 2.9 水文自动测报系统水文自动测报系统 崎沟水闸是一宗以灌溉为主,结合排洪的综合利用水利工程。结合本水闸的运行原则:控制水位 8.10m,满足上游灌溉需要,水位高于控制水位则开闸排洪。根据流域和秋风灌区的实际情况,设 1 个三要素遥测站,接入秋风灌区监测中心站,并接入当地三防系统。另在水闸的上下游闸墩上设立人工观测水尺。3-1 3 工程地质 3.1 概述 秋风灌区设计总灌溉面积 5.5 万亩,由一干渠、二干渠、三干渠、四干渠及崎沟总干渠五条主干渠组成。崎沟水闸是秋风灌区的重要节制闸94、,建于 1959 年 10 月。崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。崎沟水闸位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,除了满足灌溉任务,还下泄秋风水上段的洪水,分流 70%的秋风水上段洪水至中港河。根据练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)成果,秋风水库目前除向南山截流下泄 280m/s 洪水直流入海外,在 50 年一遇条件下还需向秋风水下泄流量 172m/s。由于秋风水下段的司马截流河道缩窄严重,最窄处仅 6m,中港河下游河床平缓过流能力有限,故规划扩建南山截流工程,使秋风水库洪水期下泄流量全部经排入南山截流直接出海。目前,秋风水库溢洪道改造尚未95、能实施;中港河已按规划后的排洪流量完成改造任务,防洪标准为二十年一遇;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(区间洪水+秋风水库下泄 60m/s)完成了改造任务,防洪标准为二十年一遇。崎沟水闸运行至今已 60 年,建设时受技术设备、建筑材料、资金等条件等问题限制,设计标准和施工质量都难以满足现有规程规范的要求,水闸存在严重安全问题。经河南省豫北水利勘测设计院有限公司 2019 年对崎沟水闸进行安全鉴定,鉴定其为四类闸。根据地质勘察任务书及规范要求,本阶段工程地质勘察主要任务及要求如下:1)、评价场址区的区域构造稳定性,确定地震动参数。2)、基本查明场址区的地形地貌、地质构造及各种不良96、地质现象。3)、基本查明场址区地层岩性、成因类型、岩土物理力学性质,重点查明特殊性岩土的分布范围、性状,评价存在的主要工程地质问题。4)、基本查明场址区透水层和隔水层的分布情况、地下水类型、埋藏、补给、径流和排泄条件及环境水的腐蚀性。5)、进行岩土体物理力学性质试验,提出有关物理力学性质参数。6)、对场址饱和无粘性土、少粘性土进行液化判别。本次工程地质勘察执行的规程、规范主要有:3-2 (1)水闸与泵站工程地质勘察规范(SL704-2015);(2)中小型水利水电工程地质勘察规范(SL55-2005);(3)水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008);(4)水利水电工程地质测绘规程(97、SL299-2004);(5)土工试验规程(SL237-1999);(6)水利水电工程钻探规程(SL291-2003);(7)水利水电工程制图标准 勘测图(SL 73.3-2013);(8)水利水电工程地质勘察资料整编规程(SL567-2012)等相关规范规程。本阶段工程地质勘察工作及成果按规范、规程要求及主要在安全鉴定地质勘察成果的基础上进行和完成的。表 3-1 工程地质勘察外业完成工作量 序号 项目 单位 工作量 1 钻探 m/孔 36.7/1(水上)88.3/3(岸上)2 原位测试 标准贯入试验 次 29 3 取样 土样 组 19 砂样 组 9 水样 组 2 4 室内试验 常规土工试验 98、组 19 砂样常规试验 组 9 水质腐蚀性测试 组 2 5 测量 钻孔放样、复测 点 4 3.2 区域地质条件 3.2.1 地形地貌地形地貌 工程位于汕头市潮南区,区内主要为陆相及海陆交互相沉积形成的冲积平原地貌,地貌较单一,地形平坦、开阔,地势呈西部略高东部略低,地面高程为 1.5m14.0m。区东北部境内及西南部为低山丘陵地形,岩性为燕山期侵入花岗岩,山体多呈浑圆状,坡度平缓,山脊走向为北西南东向。3-3 3.2.2 地层岩性地层岩性 根据区域地质资料、工程地质测绘以及钻孔揭露,区内地层为:第四系冲积层(Qal)粉质粘土、砂质粘土、淤泥、泥质砂,第四系海陆交互沉积层(Qmal)淤泥、淤泥质99、土、粉质粘土、砂质粘土、泥质砂,基岩为燕山晚期侵入花岗岩。图图 3-1 工程区区域地质图工程区区域地质图 3.2.3 地质构造地质构造 本区以燕山运动形成的规模巨大的北东向、北西向和东西向断裂构造为主,构成本区网状骨架;第四系以来断裂继承性活动以大面积上升为主,形成山间盆地和三角洲盆地。本区主要断裂带有北东向、北西向及东西向三组。北东向断裂带是闽粤沿海的主干构造,规模宏大,至新构造时期部分断裂或断裂的某些地段仍有一定的活动性。北西向断裂主要分布在沿海地区,形成于燕山期和喜山期,截切北东向与东西向断裂,显示其较新活动性,与北东向相比,其规模较小,是区内中、强地震的发震构造之一。详见区域构造纲要图100、(图 1)。电排 站崎沟水闸 3-4 根据区域地质资料可知,区域和近场范围内断裂构造较发育,对本场区影响较大的断裂主要有:饶平惠来断裂(F6)、榕江断裂(F13)、练江断裂(F14)等 3 个断裂,现分述如下:(1)饶平惠来断裂(F6):该断裂从福建云霄附近延入饶平、水吼一带,经澄海、汕头至惠来,从陆丰甲子港潜入南海,总体走向 NE3050,倾向 SE,倾角 6570,断裂长度超过 100km。地貌上断裂西北侧为大北山山地和一系列残丘呈 NE 向排成直线状,而断裂东南侧为开阔的平原,沿山地和残丘出露的燕山期花岗岩普遍见硅化、压碎、糜棱岩化等现象。(2)榕江断裂(F13):该断裂自丰顺北斗山往南101、东方向经揭东新亨、揭阳榕城,再沿榕江、濠江潜入南海。总体走向 NW310320,倾向 SE 或 NE,倾角 7080,断裂长度超过 100km,宽度约 200m。沿山地和残丘出露的燕山期花岗岩普遍见硅质构造岩、糜棱岩化等现象。(3)练江断裂(F14):该断裂北起普宁石头圩附近,往南东方向沿大南山东侧至 3-5 田心入海。总体走向 NW300330,倾向 NE,倾角 6575,断裂长度约 70km。地貌上断裂西南侧为海拔 300600m 的山地,岩石挤压破碎,形成硅化碎裂岩或断层角砾岩;北东侧为练江平原。区内范围属于我国东南沿海地震带的中段。东南沿海地震带北起浙江南部,经福建、广东沿海,延至海南102、和广西南部,形成一条大体上与海岸线平行的狭长地震活动带。据史载,场址 150km 范围内曾发生 2 次 7 级以上地震,8 次 6.06.9 级地震,10次 5.05.9 级地震,7 次 4.74.9 级地震。也就是说周边区域发生4.5 级破坏性地震共 27 次,是广东省内地震活动最频繁最强烈的地震区。其中历史上对本工程区有较大影响的几次强震分别为:(1)1508 年揭阳西北 5 级地震。(2)1519 年潮阳东北海中 5 级地震。(3)1641 年揭阳东 5.75 级地震。(4)1886 年汕头 4.75 级地震。(5)1895 年揭阳 6 级地震。本区根据中国地震动参数区划图(GB1830103、6-2015),场区基本地震动峰值加速度为 0.10,基本地震动反应谱特征周期为 0.40s,根据本工程地层岩性并按建筑抗震设计规范(GB50011-2010)表 4.1.3 及表 4.1.6,场地类别主要为 II 类,地震动参数 II 类场地地震动峰值加速度调整系数为 1.00,因此场区地震动峰值加速度为 0.10g,地震动反应谱特征周期为 0.40s,对应地震烈度为度。设计过程中建议根据工程的重要性采取必要的抗震措施。本工程场地建筑物主要置于第四系松散堆积层上,从区域地质构造来看,断裂构造通过工程场地时,表现为基底隐伏构造,工程区可视为地质构造条件较为简单,由于第四系覆盖厚度较大,综合分析104、有关资料认为,基底构造对本工程建设影响不大。综合有关资料表明,本场区属地壳稳定性次不稳定区,是稳定程度较差的区域。3.2.4 水文地质条件水文地质条件 地下水类型主要为第四系松散土层孔隙潜水以及弱承压水为主,潜水主要赋存在第四系冲积的砂层中,水量较丰富,弱承压水主要赋存于海陆交互相隔水层之下的砂 3-6 层中,为区内主要含水层;地下水补给来源主要是依靠大气降水,通过地表下渗补给,或当河水位高于区内地下水位时由河水补给,反之由地下径流补给给河水。3.2.5 物理地质现象物理地质现象 工程区为冲积平原地形,地面平坦开阔,区内未发现有地面塌陷、沉降、地裂缝等现象。总之,工程区发生较大的地质灾害的可能105、性较小,其范围及危害程度不大。3.3 水闸工程地质条件 3.3.1 地形地貌地形地貌 崎沟水闸位于潮南区段中港河上,为平原河道型水库,闸址区内地貌类型为陆相河流冲积及海陆交互沉积形成的三角洲平原地貌,地形平坦、开阔,地面高程在6.50m7.50m,河流两岸为中港河堤防,左岸上游约 60m 处为秋风水水闸,水闸处中港河河道宽度约40m,水闸上游河床高程6.10m6.60m,下游河床高程3.10m3.50m。3.3.2 地层岩性地层岩性 根据地质测绘及钻孔揭露,场区地层主要包括:第四系人工填土层(Qs)、河流冲积层(Qal)及海陆交互相沉积层(Qmal)。根据区内出露地层的岩性、成因及物质组成特征106、,划分为 3 大类,现由新到老分述如下:层人工填土、浆砌石层(Qs):本次钻孔主要布置于水闸闸基、闸肩及消力池,因此该层在闸肩体现为人工填土层,主要由砂质粘土填筑而成,稍压实,层厚 1.80m4.70m,层底高程 4.10m7.73m,在水闸结构上则体现为浆砌石及其下的砂垫层,浆砌石由弱风化花岗岩与水泥浆砌而成,岩芯主要呈短柱状,岩质较新鲜,胶结较差,表层为薄层砂浆抹面,闸基基础浆砌石层厚 0.80m,消力池浆砌石层厚 0.60m,其下下有 0.3m 厚砂垫层。层(Qal)河流冲积层,根据物质组成不同可细分为 3 个亚层,各层岩性特征如下:-1 淤泥质土层:灰色,饱和,流塑,粘性差,该层仅于右107、闸肩钻孔 ZKQG3 有揭露,层厚 1.20m,层底高程 2.90m,于河床体现为上部流泥。3-7 -2 粉质粘土层:黄色、灰黄色夹局部肉红色,可塑,土质较均匀,粘性一般,湿很湿,除 ZKQG3 缺失该层,其他钻孔均有揭露,层厚 0.60m6.70m,层底高程1.03m4.16m。-3 粉砂、中砂、含砾粗砂层:灰色、灰白色,砂质多较纯,含泥量不高,左闸肩及闸基钻孔揭露该层为粉砂,松散状,级配差,右闸肩钻孔揭露该层为中砂,稍密状,级配一般,消力池钻孔揭露该层为含砾粗砂,松散稍密状,级配一般,层厚1.30m4.50m,层底高程-1.40m-0.27m。层(Qmal)海陆交互相沉积层,根据物质组成不108、同可细分为 6 个亚层,各层岩性特征如下:-1 淤泥质土层:灰色、灰黑色,饱和,流塑,含淤泥质砂,粘性很差,除闸基钻孔 ZKQG2 缺失该层外,其他钻孔均有揭露,层厚 0.70m1.20m,层底高程-2.10m-1.34m。-2 粉质粘土层:黄色、灰黄色、棕红色、灰白色,局部夹肉红色,可塑,土质较均匀,局部夹砂质粘土,湿很湿,层厚 3.10m4.90m,层底高程-6.24m-4.57m。-3 粉砂、中粗砂、砾砂层:黄色、浅黄色、灰白色,砂质多较纯,上部为泥质粉砂、粉砂、中粗砂层,下部为中粗砂、砾砂层,粉砂级配差,呈松散稍密状,含泥量稍高,中粗砂、砾砂呈中密状。该层层厚 6.90m10.0m,层109、底高程-14.57m-13.06m。-4 粉质粘土、砂质粘土层:黄色、灰白色、棕红色,可塑,粘性一般差,湿很湿。钻孔 ZKQG4 缺失该层,层厚 1.40m2.30m,层底高程-16.87m-14.46m。-5 含砾粗砂、砾砂层:灰白色、浅黄色,砂质多较纯,级配一般,中密密实,仅 ZKQG1、ZKQG2 钻孔钻穿该层,揭露层厚 2.107.70m,揭露层底高程-23.10m-16.66m。-6 粉质粘土层:灰白色、黄色、棕红色,上部可塑,下部可塑硬塑,土质较均匀,粘性一般,很湿,该层埋藏较深,仅钻孔 ZKQG1、ZKQG2 在钻孔有效控制深度内有揭露,揭露层厚 2.50m14.10m,且闸基钻110、孔 ZKQG2 该层上部存在 0.30m 薄层软弱夹层。3-8 3.3.3 地质构造及地基液化地质构造及地基液化(1)断层 根据区域地质资料及现场地质测绘,暂未发现有对工程有影响的断层,工程场区第四系冲积、沉积覆盖层深厚,钻孔控制深度范围内未揭露对工程有影响的断层,地质构造不会影响建筑物安全。(2)地震液化 区内地震烈度为度,根据规程规范,场地松散饱和砂层存在易液化、软弱土层存在易震陷破坏危险,因此应对饱和砂土进行液化及软土震陷判定。根据水利水电工程地质勘察规范附录 P 的规定,对闸基砂层-3 层、-3 层进行砂土液化判别。根据规范,小于 0.005mm 的颗粒含量小于规范 17%的要求,初判111、为可液化土层,-3 层、-3 层砂层小于 0.005mm 的颗粒含量均小 17%,初判为可液化土层。复判:采用标准贯入法对砂层液化进行复判,根据水利水电工程地质勘察规范(GB 50487-2008)附录 P,在地面下 15m 深度范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按公式(1)计算,地面下 15m20m 范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按公式(2)计算;()cwsocrpddNN%31.09.0+=(ds15)(1)Ncr=N0(2.40.1dw)cp%3(15ds20)(2)式中:N63.5饱和砂土标准贯入锤击数实测值。Ncr液化判别标准贯入锤击数临界值。N0液化判别标准贯入锤击数基准值112、,本场地地震烈度为度,近震取 6 dw地下水位深度(m),当地面淹没于水面以下时,dw 取 0。ds建基面地下饱和砂土标准贯入点深度(m)。pc粘粒含量百分率(%),当小于 3 或为砂土时,应采用 3。按上述公式用标贯击数对饱和砂土层作液化复判,当 N63.515m)水泥土搅拌桩土的侧阻力特征值 砼与基础的摩擦系数 渗透系数 侧阻力 特征值 端阻力 特征值 csq sq av Es fak qpa qsa qpa f k%g/cm KPa()1/MPa MPa kPa kPa kPa kPa cm/s 填土 24.9 1.89 0.771 2.68 16.5 13.1 0.37 4.79 10113、0110 4.5610-4-1 淤泥质土 51.3 1.68 1.369 2.63 7.4 2.7 1.20 1.97 3540 56 46 0.100.15 6.5310-7-2 粉质粘土 30.7 1.90 0.865 2.70 28.4 11.6 0.38 5.14 120140 2025 1215 0.300.35 1.1510-5-3 粉砂 2.64 2 2022 110120 1015 812 0.200.25 4.9610-4 中砂、含砾粗砂 2.64 2 2630 140150 1520 2530 0.400.45 4.8210-2-1 淤泥质土 67.2 1.57 1.822114、 2.65 4.4 1.7 1.65 1.71 5560 68 58 0.100.15 5.0610-7-2 粉质粘土 30.3 1.91 0.847 2.70 33.8 11.8 0.34 5.49 150160 2025 400450 1215 0.300.35 5.3510-6-3 泥质粉砂 23.4 1.91 0.725 2.67 12.1 18.2 0.34 5.07 130140 1015 450500 810 0.200.25 5.8710-5 中粗砂 2.64 2 2830 160180 2025 600700 2530 0.350.40 9.3210-3 3-14 层号 岩土115、名称 天然 含水量 天然 密度 孔 隙比 比重 饱和快剪强度参数 压缩 系数 压缩模量 地基承载力特征值 钻(冲)孔桩(桩入土深度15m)水泥土搅拌桩土的侧阻力特征值 砼与基础的摩擦系数 渗透系数 侧阻力 特征值 端阻力 特征值 csq sq av Es fak qpa qsa qpa f k%g/cm KPa()1/MPa MPa kPa kPa kPa kPa cm/s 含砾粗砂、砾砂 2.64 0 3235 200220 2530 700800 2530 0.400.45 7.8710-2-4 粉质粘土、砂质粘土 28.0 1.91 0.814 2.70 26.4 14.1 0.35 5116、.30 170180 2528 400450 1518 0.300.35 2.9610-5-5 含砾粗砂、砾砂 2.64 0 3235 200250 2530 8001000 2530 0.400.45 8.5510-2-6 粉质粘土 27.7 1.90 0.810 2.69 25.6 14.6 0.33 5.44 180200 2528 400450 1215 0.300.35 1.1010-5 3-15 表3-7 各岩土层边坡开挖坡比建议值 层号 岩土名称 状态 临时开挖坡比 永久开挖坡比 水上 水下 水上 水下 人工填土 稍压实 1:1.5 1:1.75 1:1.75 1:2.0-1 淤117、泥质土 流塑 不宜放坡开挖-2 粉质粘土 可塑 1:1.5 1:1.75 1:1.75 1:2.0-3 含砾粗砂、中砂、粉砂 松散稍密 1:2.0 1:2.5 1:2.5 1:3.0-1 淤泥质土 流塑 不宜放坡开挖-2 粉质粘土 可塑 1:1.5 1:1.75 1:1.75 1:2.0-3 砾砂、中粗砂 中密 1:2.0 1:2.5 1:2.5 1:3.0 3.4 水闸工程地质评价 3.4.1 水闸现状水闸现状 水闸闸基为浆砌石,由弱风化花岗岩块石与水泥砂浆砌成,胶结质量较差,块石较新鲜。根据现场测绘,水闸钢筋砼结构局部见老化现象,闸墩浆砌石完整度多较好,但闸墩下部抹缝砂浆多见脱落,可见从闸118、墩、闸基上部长出来的杂草,右侧第一个闸孔上部条石横梁断裂。闸室外墙贴有马赛克,较完整,闸门露出水面部分局部可见锈蚀,上下游两侧翼墙挡墙局部见抹缝砂浆脱落,上游翼墙尾端现砌石松动、局部脱落。3.4.2 闸基地基承载力评价闸基地基承载力评价 根据钻孔资料,闸基地层主要为:层浆砌石、填土层:填土层分布于两侧闸肩,为素填土,由砂质粘土填筑而成,稍压实,左闸肩层厚 1.80m,右闸肩层厚 4.70m,浆砌石主要为水闸基础,胶结较差,岩质较新鲜,饱和单轴抗压强度经验值取 130MPa,厚度为 0.80m。-1 层淤泥质土层:该层仅于右闸肩有揭露,层厚 1.20m,流塑状,建议地基承载力特征值 fak=35119、kPa40kPa。3-16-2 层粉质粘土层:该层分布于左闸肩至闸基基底,为水闸天然地基基础持力层,右闸肩缺失该层,层厚 3.00m6.70m,可塑状,很湿,建议地基承载力特征值 fak=120kPa140kPa。-3 层粉砂、中砂层:该层于左闸肩及闸基底为粉砂,松散状,右闸肩基底为中砂,稍密状,厚度由右侧向左侧呈递减分布,层厚 1.30m4.30m,建议粉砂地基承载力特征值 fak=110kPa120kPa,中砂 fak=130kPa140kPa。-1 层淤泥质土层:该层主要分布于闸基两侧,薄层分布,层厚 0.70m1.20m,流塑状,建议地基承载力特征值 fak=55kPa60kPa。-2120、 层粉质粘土层:该层层厚 3.10m4.80m,可塑状,建议地基承载力特征值 fak=150kPa160kPa。-3 层粉砂、中砂、砾砂层:该层上部为泥质粉砂、中粗砂,其下为砾砂,粉砂呈稍密状,中粗砂、砾砂呈中密状,层厚 7.60m10.0m,建议粉砂地基承载力特征值 fak=130kPa140kPa,中粗砂 fak=160kPa180kPa,砾砂 fak=200kPa220kPa。-4 层粉质粘土、砂质粘土层:该层层厚 1.40m2.30m,可塑状,建议地基承载力特征值 fak=170kPa180kPa。-5 层含砾粗砂、砾砂层:该层左侧及闸基层厚较小,为 2.10m2.20m,右侧层厚大,121、且钻孔未钻穿该层,揭露层厚 7.70m,中密密实状,建议地基承载力特征值 fak=200kPa250kPa。-6 层粉质粘土层:该层在钻孔有效控制深度范围内仅于闸基左侧及闸基钻孔有揭露,且未钻穿该层,揭露最大层厚 14.10m,可塑硬塑状,建议地基承载力特征值 fak=180kPa200kPa。水闸基础设计底高程为 5.10m,主要置于-2 层粉质粘土上,右侧闸基基底分布有薄层淤泥质土软土层,粘土层下部为松散状-3 层粉砂层,右侧为稍密状中砂层,承载力较粉砂高,且-3 层砂层下为薄层淤泥质土软土层,因此水闸易产生沉降或不均匀沉降问题,建议闸基采用桩基础处理,可以-3 层下部砾砂层作为桩基础持力122、层。3-17 3.4.3 闸基抗滑稳定性及地基沉降闸基抗滑稳定性及地基沉降 根据钻孔资料,闸基浆砌石其下为-2 层粉质粘土,可塑状,饱和快剪应力平均值 Csq=28.4kPa,内摩擦角平均值 sq=11.6,抗剪强度一般,压缩系数0.38MPa-1,为中等压缩性土,与基础间的摩系数为 f=0.300.35;-3 层多为松散状粉砂,地基承载力较低,与基础间的摩系数为 f=0.200.25,闸基两侧分布有薄层-1 层淤泥质土软土层,流塑状,埋藏浅,饱和快剪应力 Csq=4.4kPa,内摩擦角平均值 sq=1.7,地基承载力低,因此闸基存在抗滑稳定及地基沉降问题,建议对闸基进行沉降及抗滑稳定分析。3123、.4.4 闸基渗漏及渗透稳定闸基渗漏及渗透稳定-1 层淤泥质土层,其渗透系数 6.4310-7,为极微透水层,其渗透破坏类型为流土,其允许渗透坡降按公式 Jcr=(Gs-1)(1-n)求得 Jcr=0.69,建议其允许坡降取 J允=0.34;-2 层粉质粘土,其渗透系数平均值为 1.1510-5,为弱透水层,其渗透破坏类型为流土,其允许渗透坡降按公式 Jcr=(Gs-1)(1-n)求得 Jcr=0.91,建议粉质粘土层的允许坡降取 J允=0.45;-3 层粉砂层渗透系数为 4.9610-4,为中等透水层,中砂层渗透系数为 4.8210-2,为强透水层,建议该层的允许坡降取 J允=0.100.1124、5;-1 层淤泥质土,其渗透系数为 5.0610-7,为极微透水层,其渗透破坏类型为流土,其允许渗透坡降按公式 Jcr=(Gs-1)(1-n)求得 Jcr=0.58,建议其允许坡降取 J允=0.29;-2 层粉质粘土层,其渗透系数为 5.3510-6,为微透水层,其渗透破坏类型为流土,其允许渗透坡降按公式 Jcr=(Gs-1)(1-n)求得 Jcr=0.92,建议其允许坡降取 J允=0.46。闸基地层砌石下部为-2 层粉质粘土弱透水层,左侧闸肩分布有薄层-1层淤泥质土,为极微透水,其下多为-3 层粉砂,为中等透水层,左侧闸肩处为中砂强透水层,该层砂层埋藏浅,层顶高程为 1.03m4.30m,水125、闸下游河床高程在 3.10m3.40m,且河床表层同为-3 层砂层,在存在较大水头差的情况下易形成渗透通道使闸基地基产生渗透破坏,建议加强对闸基基底砂层的保护。3-18 3.4.5 消力池工程地质条件评价消力池工程地质条件评价 根据 ZKQG4 钻孔资料,消力池上部为 0.60m 厚浆砌石基础,岩性为花岗岩,岩质新鲜,胶结差,其下为 0.30m 厚砂垫层,底下地层为-2 层薄层粉质粘土,可塑状,层厚 0.60m,层底高程 4.16m,与基础接触面有约 8cm 厚淤泥质土;-3层含砾粗砂,松散稍密状,层厚 4.50m,层底高程-0.34m;-1 层淤泥质土,流塑状,层厚 1.0m,层底高程-1.126、34m;-2 层粉质粘土层,可塑状,夹砂质粘土,层厚 4.90m,层底高程-6.24m;-3 层中粗砂,中密状,层厚 6.90m,层底高程-13.14m;-5层含砾粗砂,中密密实状,钻孔未钻穿该层,揭露层厚6.60m。消力池基础置于-3 层,与河床表层砂层为同一砂层,且河床表层砂层未有防冲刷措施,若河床砂层遭冲刷破坏,会使消力池基底砂层产生渗透破坏,-3层砂层其下为-1 层淤泥质土软土层,埋藏浅,物理力学性质差,可能存在沉降问题,因此建议对消力池基础进行沉降、抗滑稳定及渗透稳定分析,可采用桩基础对基础进行处理,并对下游砂层采取必要的保护措施防止砂层被冲刷破坏,导致基底砂层被掏空。3.5 天然建127、筑材料 按照水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2015)并根据设计的要求,本阶段以详查精度进行天然建筑材料勘察,调查砂、石、土料的储量、质量及运输条件,本阶段勘察储量不小于设计需要量的 1.5 倍。本工程天然建筑材料勘察参考利用河南省豫北水利勘测设计院有限公司编制的汕头市潮南区中港河达标加固工程初步设计阶段工程地质勘察成果。本阶段调查土料场位于红场镇水头村,为丘陵地貌,地势较平坦,地表原为耕地,现已荒废,种植少量杂木,地层岩性为花岗岩;通过料场钻孔揭露出该料场土层风化层较厚,料场上覆无用层厚 0.50m1.00m,平均可开采厚度 5m10m。该料场已有简易土石路从料场一侧经过,离施128、工现场平均运距约 13km,土料场表层生长有杂草、少量灌木。根据勘探控制有效深度及考虑表层生长植物大小划分有用层、无用层。无用层平均厚度为 1.00m,剥离料约 12.5 万;有用层平均厚度 7.5m,储量约 93.75 3-19 万。无用料采用 74kw 推土机推运弃于附近低洼地,有用料采用挖掘机挖装10t12t 自卸汽车运至施工工作面。采用平均厚度法进行储量计算,根据计算成果见下表:表表 3-8 土料储量计算表土料储量计算表 料场编号 厚度(m)料区面积(km2)储量(万 m)无用层 有用层 无用层 有用层 1.00 7.5 0.125 12.5 93.75 合计 12.5 93.75 料129、场土料储量能满足本工程土料用量要求。根据土料场试验结果,土料场土料质量:土样标准压实后土的最大干密度为dmax=1.70g/cm,最优含水率 o=14.0%,天然含水率为 22%,土中可溶盐及有机质含量低微,粉、粘粒含量适中,塑性指数17,抗渗透性能较好,且土压实后土的干密度较大,力学强度较高,土的各项指标基本能满足均质堤坝质量的要求,质量较好。但在施工中应注意不同位置土料特性的差异,采取不同的施工质量控制指标。砂料商品料场可选择位于惠来县隆江镇上游 510km 的采砂场(富利采砂场)作为本工程的供砂场,砂源主要为水下开采,通过抽砂船抽至岸边供砂场,平均日产量约 150m,产量能够满足本工程的130、需要,距工程区运距约 45km,运距较远,但交通便利。石料商品料场可选用位于仙庵镇的仙庵镇石场,料场储量大约 40 万 m,碎石日产量 300m,满足工程建设需要,运距约 32km。石砂料质量满足砼用粗骨料及块石料的质量指标要求及用量要求。3.6 结论及建议(1)本区根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),地震动峰值加速度为 0.10g,地震动反应谱特征周期为 0.40s,对应地震烈度为度。(2)根据水质分析成果,区内地下水对砼及钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构均具弱腐蚀性;水闸上游中港河河水对砼具硫酸盐型弱腐蚀性,对钢筋 3-20 砼结构中钢筋及钢结构具弱腐蚀性,在施工过程中131、应注意采取相应的防腐措施。(3)-3 层饱和粉砂层为可液化土层,-3 层中粗砂、砾砂层为非液化土层,不易产生液化现象。区内基底-1 层、-1 层淤泥软土层分布范围、层厚不均,在发生烈度为度的地震时,会产生震陷,震陷估算值 30mm,对闸基及其上部建筑物稳定有一定影响,建议对地基采取抗震陷或清淤处理措施。(4)水闸设计基础主要置于-2 层粉质粘土上,右侧闸基基底分布有薄层淤泥质土软土层,粘土层下部为松散状-3 层粉砂层,右侧为稍密状中砂层,承载力较粉砂高,且-3 层砂层下为薄层淤泥质土软土层,因此水闸易产生沉降或不均匀沉降问题,建议闸基采用桩基础处理,可以-3 层下部砾砂层作为桩基础持力层。(5132、)闸基存在抗滑稳定及地基沉降问题,建议对闸基进行沉降及抗滑稳定分析。(6)闸基基底砂层与河床表层同为-3 层砂层,在存在较大水头差的情况下易形成渗透通道使闸基地基产生渗透破坏,建议加强对闸基基底砂层的保护。(7)建议对消力池基础进行沉降、抗滑稳定及渗透稳定分析,可采用桩基础对基础进行处理,并对下游砂层采取必要的保护措施防止砂层被冲刷破坏,导致基底砂层被掏空。(8)工程所需砂、石、土料建议采用外购形式用于本工程中。(9)下阶段根据规范要求进一步开展工程地质勘察工作。4-1 4 工程任务和规模工程任务和规模 4.1 概况概况 4.1.1 工程概况工程概况 秋风灌区设计总灌溉面积 5.5 万亩,由一133、干渠、二干渠、三干渠、四干渠及崎沟总干渠五条主干渠组成。崎沟水闸是秋风灌区的重要节制闸,建于 1959 年10 月。崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。崎沟水闸位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,除了满足灌溉任务,还下泄秋风水上段的洪水,分流 70%的秋风水上段洪水至中港河。根据练江流域综合整治规划(2015 年 3 月)成果,秋风水库目前除向南山截流下泄 280m/s 洪水直流入海外,在 50 年一遇条件下还需向秋风水下泄流量 172m/s。由于秋风水下段的司马截流河道缩窄严重,最窄处仅 6m,中港河下游河床平缓过流能力有限,故规划扩建南山截流工134、程,使秋风水库洪水期下泄流量全部经排入南山截流直接出海。目前,秋风水库溢洪道改造尚未能实施;中港河和秋风水下段已按规划后的排洪流量完成改造任务,防洪标准为二十年一遇;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(区间洪水+秋风水库下泄 60m/s)完成了改造任务,防洪标准为二十年一遇。崎沟水闸运行至今已 60 年,建设时受技术设备、建筑材料、资金等条件等问题限制,设计标准和施工质量都难以满足现有规程规范的要求,水闸存在严重安全问题。经河南省豫北水利勘测设计院有限公司 2019 年对崎沟水闸进行安全鉴定,鉴定其为四类闸。4.1.2 地地区社会区社会经济经济发展状发展状况况 潮南区两英镇地处粤135、东大南山北麓,位于北纬 2316、东经 11635;东邻胪岗镇,南接红场镇,西连仙城镇,北枕司马浦镇,东北部与峡山镇相接。地扼潮、普、惠三县(市)要冲,历史上曾是三县交界处最大的集镇。全镇己初步形成针织服装为主导,塑料工艺、旅游用品、电子电器等七大行业共同发展的产业格局,工业基础雄厚,被列为广东省重点工业卫星城镇之一。潮南区位于山川秀丽、物产富饶的练江平原,是汕头市承接珠三角经济圈的 4-2 西南门户,海峡西岸经济区的前沿板块,地利天成,水、陆、空交通便捷。近几年来,区委区政府紧紧抓住省委省政府扶持粤东地区加快发展的重大机遇,积极实施工业强区战略,以大手笔、大思路和大魄力推进潮南的建设和发展,136、在经济社会各个方面实现了新发展新突破,全区经济保持了又好又快发展的态势。潮南区以自主创新带动自主品牌建设,工业品牌阵容强盛。全区注册商标18570 件,有“雅倩”全国驰名商标 1 件,“雅嘉”、“拉芳”等省著名商标 10 件,“树德”文具被评为中国十大文具首选品牌。峡山街道、两英镇、陈店镇分别荣获“中国家居服装名镇”、“中国内衣名镇”、“中国针织名镇”称号,是粤东第一品牌大区。已初步形成了纺织服装、精细化工、文具用品、丝花制品、电子电器等工业体系,尤其是纺织服装、精细化工、文具用品为当前最具发展潜力的三大优势行业。2015 年全区拥有民营企业 3751 家,个体工商户近 2 万家,规模以上民营137、企业 513 家,民营企业实现工业总产值 397.1 亿元,占全区工业总产值的 92.4%。2012 年,潮南区先后荣获了“中国内衣家居服装名城”和“广东省服装产业转型升级重点培育产业集群”两大称号,获批创建“全国服装(内衣家居服)产业知名品牌示范区”和“广东省质量强区示范区”;司马浦镇被评为全省首个“口腔用品技术创新专业镇”。全区拥有 29 个淘宝村、6 个淘宝镇,成为全国拥有最多淘宝镇的县域和全国十大淘宝村集群之一。建成省级农业标准化示范区 4 个,省级无公害农产品生产基地 23 个,特色农业生产基地 8 个。农业向“三高”、“四化”迈进,建立了雷岭镇 4 万亩优质荔枝等 6 大生产基地,138、初步形成了生态经济型山地农业和安全高效型郊区农业种养模式。拥有侨丰、大印象等 4 家省和汕头市级农业龙头企业。第三产业不断发展,物流服务业较发达,峡山、两英为粤东商贸重镇,旅游、房地产、汽车等新的消费热点不断涌现。精神文明、民主法制建设上新的台阶,教育、卫生、文化等各项事业也正随着新区的建设逐步完善、发展。2016 年全区生产总值 312.11 亿元,同比增长 10.1%,比全省 8.0%、全市 8.4%分别高 2.1 和 1.7 个百分点;全年完成工业总产值 784.04 亿元,比增 12.2%,其中规模以上工业总产值 545.65 亿元,同比增长 16.6%;农业总产值 42.1 亿元。全139、年全社会固定资产投资 252.09 亿元,同比增长 34.1%;社会消费品零售总额207.62 亿元,增长 11.5;全年实现财政总收入 227177 万元,比增 8.61%,其 4-3 中一般公共预算收入 124726 万元,比增 8.86%;全年外贸出口总额 82867 万美元。全区人均 GDP23530 元,同比增长 9.3%。2016 年潮南区一般预算收入、地方生产总值、工农业总产值、外贸出口、固定资产投资和社会消费品零售增幅名列全市前茅,财政综合增长率位居全省县域单位第 2 名。4.2 工程重建的必要性工程重建的必要性(1)是认真贯彻落是认真贯彻落实实省练江省练江流流域综合整治规划(140、域综合整治规划(水水利部分利部分)中中任务任务实实施施的要的要求求 练江是粤东地区重要的独流入海河流之一,洪涝灾害易发多发。由于练江流域自然地理特殊,中下游地势低平,河道流源短浅,河道弯曲,河槽狭窄,支流繁多等原因,流域内洪涝灾害频繁,特别是 2013 年的“8.17”暴雨,暴露出练江流域在防洪、排涝、治污等方面的诸多问题,练江流域的治理迫在眉睫。广东省政府对此给予高度重视,决定将练江流域综合整治列为省重点项目加以推进。广东省人民政府于 2015 年 3 月 2 日以文件粤府201531 号文广东省人民政府关于练江流域综合整治规划(水利部分)的批复对练江流域综合整治规划进行了批复。练江流域综合141、整治规划(水利部分)以提高流域防灾减灾能力为目标,主要研究练江干支流堤防工程、截洪工程、水闸、排涝泵站、水库除险加固等重点内容。其中,汕头市潮南区崎沟水闸重建工程纳入规划建设项目,列入中期实施(2018 年2020 年)项目列表中。(2)工程重建工程重建是是消消除除工程工程隐患,确隐患,确保保防洪防洪排涝排涝安全安全可靠可靠的的需需要要 崎沟水闸位于汕头市潮南区两英镇的崎沟村环市东路崎沟桥旁边,中港河起点和两英溪(秋风水上段)终点的交接处。崎沟水闸是秋风灌区的重要水源工程之一,与灌区其它工程一起承担秋风灌区 5.5 万亩农田灌溉任务,同时承担秋溪水上段(两英溪)70%的排洪任务,是一宗以灌溉为142、主,结合防洪、排涝的综合水利工程。崎沟水闸是练江最大支流两英河上一个重要的节制闸。在有灌溉需要时,崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。洪水期排洪时,通过联合调度,两英溪(秋风水上段)的洪水由崎沟水闸分流 70%出中港河,由崎沟总干渠进水闸分流 30%出司马截流(秋风水下段)。对两英镇的防洪、排涝起着重要作用,崎沟水闸运行至今已 60 年,建设时受技术设备、建筑材料、资金等条件等问题限制,设计标准和施工质量都难以满足现有规程规范的要求。水闸闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等标均不能满足规范要求、水闸渗流稳定不满足规范要求、消能143、防冲设施不能满足规范和使用要求、闸室抗滑安全系数不满足规范要求、闸门启闭设备严重破损老化等,水闸存在严重安全问题。水闸安全鉴定级别为四类,运行不可靠,严重影响了秋风灌区的灌溉以及秋溪水上段(两英溪)防洪排涝安全。重建崎沟水闸,可以彻底消除水闸安全隐患。本工程建成于 1959 年,工程原设计过闸流量 100m/s。运行至今已 60 余年,原设计标准和施工质量都难以满足现有规程规范的要求。水闸闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等标均不能满足规范要求、水闸渗流稳定不满足规范要求、消能防冲设施不能满足规范和使用要求、闸室抗滑安全系数不满足规范要求、闸门启闭设备严重破损老化等,144、水闸存在严重安全问题。2019 年,汕头市潮南区水务局委托河南省豫北水利勘测设计院有限公司对崎沟水闸工程进行了安全鉴定,通过对本工程的现状调查、安全检测、现状运行分析、地基地质勘测、复核计算等工作分析,做出以下结论:工程由于建设时期受到技术设备、建筑材料等条件的限制,工程设计标准低、结构形式、施工质量等方面都难以满足现有规程规范要求。汕头市潮南区崎沟水闸于1959年10月开始动工,年底建成并投入使用,运行了已60余年,工程严重老化。根据水闸安全评价导则(SL214-2015)的有关规定,因水闸现状严重不符合国家现行标准,初步判定本水闸为四类闸,建议对工程进行报废重建。该水闸安全鉴定报告已通过潮145、南区水务局组织的审查,并经汕头市水务局审定。审定意见如下:(1)闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等标均不能满足规范要求,闸室稳定安全评级为 C 级。水闸水平段渗流坡降J=0.258 大于J=0.17,水闸渗流稳定不满足规范要求;渗流安全评级为 C 级。(2)闸址处基底存在淤泥软土层,在发生烈度为度的地震时,影响闸基及其上部建筑物稳定;闸室抗滑安全系数不满足规范要求;闸室抗震安全评级为4-4 4-5 C 级。(3)消能防冲设施不能满足规范和使用要求,存在重大安全隐患;消能防冲安全评级为 C 级。(4)闸室上部结构砼质量尚可,砼抗压强度检测结果基本能达到设计值;砼结构安146、全评级为 B 级。(5)闸门为平面钢闸门,防锈漆局部脱落,闸门无止水设施,闸门石闸槽的精度和垂直度不满足运行要求,漏水现象比较严重;有两台启闭机没有配备电动机;闸门、启闭机安全评级为 C 级。(6)机电控制设备过于简陋、工程缺乏必要的观测设施,水闸的正常运行和管理受到严重制约;水闸没有避雷设施和电气接地系统;机电设备安全评级为C 级。根据水闸安全鉴定管理办法(水建管2008214 号)和水闸安全评价导则(SL214-2015)的评定标准,崎沟水闸的诸多运行指标已无法达到设计标准,工程存在严重的安全问题,同意崎沟水闸评定为四类险闸进行报废重建。崎沟水闸建成以来,起到了灌溉的重要作用,同时也兼顾防147、洪和排涝等,发挥了巨大的经济效益,对当地的经济发展和社会稳定发挥了重要作用。但经过多年运行,水闸现已不能满足社会发展的需要。工程重建可以消除工程隐患,确保防洪排涝安全可靠的需要,更全面的发挥工程效益。因此,崎沟水闸的重建工作是十分必要的,也迫在眉睫。(3)调控两英溪水位和蓄水量,有效利用水系水资源的需要)调控两英溪水位和蓄水量,有效利用水系水资源的需要 随着城市化、工业化的发展,对水资源提出了更高的要求。练江水污染严重,不仅严重制约了经济社会的发展,而且加速水环境恶化。崎沟水闸是练江最大支流两英河上一个重要的节制闸,也是秋风灌区的重要水源工程之一,与灌区其它工程一起承担秋风灌区 5.5 万亩农148、田灌溉任务,同时承担秋溪水上段(两英溪)70%的排洪任务。崎沟水闸重建后,将更好地起到蓄水灌溉的作用,为灌区农业供水服务。崎沟水闸的一个重要作用就是调控两英河水位和蓄水量,从而可以有效利用大寮水系水资源总量。(4)工程重建不仅是防洪排涝减灾的关键性工程,而且是为推进当地经济)工程重建不仅是防洪排涝减灾的关键性工程,而且是为推进当地经济 4-6 可持续发展提供可靠保障可持续发展提供可靠保障 崎沟水闸是一宗以灌溉为主,结合防洪、排涝的综合水利工程。自 1959 年建成以来,与秋风灌区其它工程一起承担秋风灌区 5.5 万亩农田灌溉任务,同时承担秋溪水上段(两英溪)70%的排洪任务。为捍卫当地人民生命149、财产安全和农渔业稳产、高产发挥了巨大作用,取得了很大的社会效益。1969 年“7.28”台风,潮南区几乎全部被潮水淹没,建海门湾大闸后,潮水入侵问题得到解决,但练江干流洪水倒灌威胁仍然很大。2013 年 8 月9 月,受台风“尤特”环流及强烈西南季风云系影响,汕头潮南区五十年一遇的强降水,致 70.5 万人受灾。受强台风“尤特”、“天兔”和“8.16”强降雨袭击。此次强降雨使练江流域发生异常严重的洪涝灾害,给当地人民群众的生活和生产造成了严重的影响。2014 年,受台风“海贝思”影响,“海贝思”残留云系带来局部特大暴雨,致汕头 5 区县共 29 个镇街受灾,潮南区受灾最为严重。在潮南区雷岭镇、150、陇田镇、成田镇等地两天内分别出现了暴雨到大暴雨、局部特大暴雨降雨。强降雨导致成田等地多个村居发生严重内涝。潮南区东片地势低洼,一般地面高程 0.61.5m,每年多次遭受台风暴潮、天文大潮,崎沟水闸与练江堤围属同一防洪体系,防止练江洪水倒灌,特别是练江洪水和大潮组合时,与练江堤围共同保护上游人民的生命财产安全。同时,崎沟水闸负担起上游两岸农田灌溉任务,为两岸人民的生产、生活提供一定程度的保障。随着社会经济的快速发展,人口和经济聚集度进一步提高,经济社会现代化发展对水利工程的保障和支撑能力的要求越来越高,依赖性越来越强,越来越“不能淹”、“淹不起”,迫切需要提高区域治涝能力。因此本工程对地区经济及151、社会发展和人民生活安定有着至关重要的作用。工程的建设,为经济和社会发展构筑了重要的安全屏障,改善人民的生活环境,也大大改善地区的投资建设环境,同时也能带动地区经济建设,是为推进当地经济可持续发展提供可靠保障。因此,重建崎沟水闸在维持原功能不变的基础上,彻底解决了工程隐患,更好的发挥其工程作用,是受益地区经济可持续发展的保障。综上所述,本项目的实施是当地实际情况的迫切需求,是非常必要和非常紧 4-7 迫的。4.2.1 工程防潮排洪治理情况工程防潮排洪治理情况 潮南区练江下游沿海一带的滨海平原地区(即两英、司马浦、峡山、胪岗、仙城、陈店、和平等七镇)这一带地形简单,地势平坦,土地肥沃,人口较集中,152、劳动力也最充足,生产水平很高,历年来都是汕头市粮食和经济作物的主要产地。在大跃进的几年,群众兴办了一些小型水库工程,因地形条件限制,集雨面积少蓄水不符应用,长期以来都是潮南区旱情最严重的地区,几年来每年都要抗旱23 个月,调用大量劳动力,尤其是每逢大旱,几个镇都受旱严重。为彻底解决这一问题,改变农业生产落后的面貌,群众对引水灌溉非常欢迎,也比较现实可行,有关部门对这一工程也非常重视,在上世纪 50 年代开始提出兴建秋风灌区建设方案,秋风灌区设计灌溉面积 9.72 万亩,随即组织人力测量灌区地形图,后又转入规划和设计。根据当时劳动力分布情况和旱灾程度的不同,决定 1959 年 10 月配套建设崎153、沟水闸完善灌区工程,即在两英溪的末端建设拦河闸(即因位于崎沟村附近而取名崎沟水闸),抬高水位引水灌溉。根据水闸安全鉴定,目前水闸已成为四类闸,需要报废重建。4.2.2 工程沿革和运行管理情况工程沿革和运行管理情况 1、工程沿革 潮南区练江下游沿海一带的滨海平原地区(即两英、司马浦、峡山、胪岗、仙城、陈店、和平等七镇)这一带地形简单,地势平坦,土地肥沃,人口较集中,劳动力也最充足,生产水平很高,历年来都是汕头市粮食和经济作物的主要产地。在大跃进的几年,群众兴办了一些小型水库工程,因地形条件限制,集雨面积少蓄水不符应用,长期以来都是潮南区旱情最严重的地区,几年来每年都要抗旱23 个月,调用大量劳动154、力,尤其是每逢大旱,几个镇都受旱严重。为彻底解决这一问题,改变农业生产落后的面貌,群众对引水灌溉非常欢迎,也比较现实可行,有关部门对这一工程也非常重视,在上世纪 50 年代开始提出兴建秋风灌区建设方案,秋风灌区设计灌溉面积 9.72 万亩,随即组织人力测量灌区地形图,后又转入规划和设计。根据当时劳动力分布情况和旱灾程度的不同,决定 1959 年 10 月配套建设崎沟水闸完善灌区工程,即在两英溪的末端建设拦河闸(即因位于崎沟村附近而取名崎沟水闸),抬高水位引水灌溉。4-8 以上即崎沟水闸兴建的缘由。崎沟水闸是兴建秋风灌区的配套水源工程,是秋风灌区的重要水工建筑物。据了解崎沟水闸工程是由潮阳县水电155、局于 1959 年进行设计、建设实施,于1959 年 10 月竣工投入使用。据了解当时实施过程中未出现过重大事故,具体设计、施工等已无资料可查。其现有资料可查和能调查的历史维修加固情况如下:(1)2006 年,崎沟水闸上部结构进行拆除重建。重建后的操作室为钢筋砼结构,操作室高程为 12.22m,操作室宽约 3.5m,长约 35.0m。本次上部结构重建由潮南区水利水电勘测设计室进行设计。(2)2009 年,崎沟水闸的闸室底板、消力池和海漫进行了加铺砼板,据调查了解加铺砼板厚约 0.2m,海漫后抛石加固。2、运行管理 水闸现有管理范围目前没有明确的划线确权,现有管理范围为水闸设施本身范围内和水闸旁156、的管养房。崎沟水闸的管理单位为秋风水系工程管理处,防汛责任人是秋风水系工程管理处主任。崎沟水闸现有管理人员 4 人。秋风水系管理处成立于 1959 年,属于准公益事业单位,隶属于潮南区区水利局,正股级单位。现设行政组、工管组和发电运行组,秋风水系工程管理处定编为 80 人。经秋风水系工程管理处统一安排,作为一个中型水闸,其技术人员数量有待进一步充实方满足管理要求。其运行管理和维护经费主要来自地方财政,由于地方财政较为困难,其管理和维护经费也难以得到有效落实。秋风水系工程管理处指定了管理范围内的工程运用和管理的规章、制度,崎沟水闸作为其中的一部分,也相应执行其规章制度。主要根据上游来水情况进行控157、制水闸运行。目前工程尚处带病运行状态,其设施老化、损坏已比较严重,但限于地方财力,工程设施未能得到有效维护;工程缺乏必要的管理和安全监测设施,难以满足水闸运行要求。4.2.3 工程相关规划工程相关规划 崎沟水闸建于 1959 年 10 月,位于中港河起点和两英溪(秋风水上段)终点 4-9 的交接处,是练江最大支流两英河上一个重要的节制闸。根据汕头市水利发展“十三五”规划、练江流域综合整治规划(水利部分),崎沟水闸运行至今已 50 多年,由于建设时期收到技术设备、资金等条件的限制,设计标准和施工质量都难以满足现有要求,虽然多次维修加固,但问题依旧存在,主要是:工程由于在特定时期上马,就地取材,质158、量较差,部分设计不够合理;闸室结构整体性差,抗拉强度极地,工程结构构造不符合现行规范要求;主体工程为浆砌石结构,抗震性能差;水闸过洪流量小,过洪能力不适应当前防洪要求;闸门、启闭设备腐蚀老化严重;工程管理设施落后、破旧等。根据水闸安全评价导则(SL214-2015),水闸存在严重的安全隐患,因此,对崎沟水闸工程进行重建势在必行。4.3 工程任务和规模工程任务和规模 4.3.1 工程现状工程现状 2019 年受秋风水系工程管理处委托,河南省豫北水利勘测设计院有限公司编制了潮南区崎沟水闸安全鉴定报告,潮南区水务局组织了崎沟水闸安全鉴定专家组对安全鉴定报告进行了评审,形成了潮南区崎沟水闸安全鉴定报告159、书。根据水闸安全鉴定报告书,经过现场查看和对“水闸安全鉴定报告”的审查,水闸存在以下问题:(1)闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等标均不能满足规范要求,闸室稳定安全评级为 C 级。水闸水平段渗流坡降J=0.258 大于J=0.17,水闸渗流稳定不满足规范要求;渗流安全评级为 C 级。(2)闸址处基底存在淤泥软土层,在发生烈度为度的地震时,影响闸基及其上部建筑物稳定;闸室抗滑安全系数不满足规范要求;闸室抗震安全评级为C 级。(3)消能防冲设施不能满足规范和使用要求,存在重大安全隐患;消能防冲安全评级为 C 级。(4)闸室上部结构砼质量尚可,砼抗压强度检测结果基本能达到160、设计值;砼结构安全评级为 B 级。(5)闸门为平面钢闸门,防锈漆局部脱落,闸门无止水设施,闸门石闸槽 4-10 的精度和垂直度不满足运行要求,漏水现象比较严重;有两台启闭机没有配备电动机;闸门、启闭机安全评级为 C 级。(6)机电控制设备过于简陋、工程缺乏必要的观测设施,水闸的正常运行和管理受到严重制约;水闸没有避雷设施和电气接地系统;机电设备安全评级为C 级。根据水闸安全鉴定管理办法(水建管2008214 号)和水闸安全评价导则(SL214-2015)的评定标准,崎沟水闸的诸多运行指标已无法达到设计标准,工程存在严重的安全问题,崎沟水闸评定为四类闸,需报废重建。建议应尽快组织水闸重建的可行性161、研究工作,争取工程立项上马建设。在工程重建前应采取应急措施,确保工程安全。4.3.2 工程任务与规模工程任务与规模 崎沟水闸始建于 1959 年,至今运行 61 年之久,由于年代久远失修,如今崎沟水闸已经不堪重负,难以发挥其应有功能。原崎沟水闸主要包括排洪闸及连接段,水闸共 9 孔,每孔净宽 2.8m,净高 3m,闸底高程为 6.15m,闸门为平面钢闸门,崎沟水闸是两英溪上的重要节制闸,是秋风灌区的重要水源工程之一。崎沟水闸是秋风灌区的重要水源工程之一,与灌区其它工程一起承担秋风灌区 5.5 万亩农田灌溉任务,同时也承担秋风水上段 70%洪水的排洪任务。崎沟水闸重建后,将更好地起到节制和排洪的162、工程任务。4.4 工程等别及防洪标准工程等别及防洪标准 根据汕头市潮南区崎沟水闸安全鉴定报告,崎沟水闸是 III 等工程;主要永久性水工建筑物级别为 3 级,次要永久性水工建筑物级别为 4 级;设计洪水标准为 20 年一遇,校核洪水标准为 50 年一遇。秋风灌区设计灌溉面积 5.5 万亩,崎沟水闸是秋风灌区的重要组成部分,同时崎沟水闸可参与综合防洪调度保护秋风水上段两岸约 20 余万人的防洪安全。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522017)条款 3.0.1,应属于III 等工程。崎沟水闸是中港河上的拦河水闸,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522017)条款 4.3.1 163、和 3.1.1,主要永久性水工建筑物级别为3 级,次要永久性水工建筑物级别为 4 级,临时性水工建筑物级别为 5 级。崎沟 4-11 水闸为拦河水闸,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522017)条款 5.3.1 和 5.6.2,设计洪水标准为 20 年一遇,校核洪水标准为 50 年一遇,采用土石围堰防洪标准可取为 5 年一遇,圬工围堰可取为 3 年一遇。4.5 特征水位的确定特征水位的确定 4.5.1 设计洪水流量的选择设计洪水流量的选择 为合理确定崎沟水闸的设计洪水流量,可按以下几种工况确定崎沟水闸的各频率设计洪水流量:工况 1:秋风水库按规划实施后的崎沟水闸 20 年一遇洪水:164、53.55m/s 工况 2:秋风水库按现状运行的崎沟水闸 20 年一遇洪水:173.95m/s 工况 3:参考 2013 年 8.17 洪水的崎沟水闸 20 年一遇洪水:95.55m/s 工况 4:秋风水库按规划实施后的崎沟水闸 50 年一遇洪水:62.65m/s 工况 5:秋风水库按现状运行的崎沟水闸 50 年一遇洪水:183.05m/s 目前,秋风水库溢洪道改造尚未能实施;中港河和秋风水下段已按规划后的20 年一遇排洪流量完成改造任务;秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水完成了 20年一遇洪水标准的改造任务。崎沟水闸设计标准(20 年一遇)如采用规划实施后的洪水流量,则难以保证秋风165、水上段的排洪安全;如采用现状运行的洪水流量,则排洪量过大工程投资偏高,且远大于秋风水和中港河的排洪能力,意义不大;如采用 2013 年 8.17 洪水的流量,虽然下泄流量将超过中港河的排洪能力,但仍可保障秋风水上段的防洪安全,在一定程度上减少了灾害损失;综合上述考虑,选择 95.55m/s 作为崎沟水闸的设计排洪标准(20 年一遇),即工况 3。考虑到秋风水库溢洪道改造应在可在近期内实施,校核标准(50 年一遇)采用规划实施后的洪水流量是可行的,但出于工程安全考虑为防止秋风水库溢洪道改造前发生大洪水的可能造成水闸破坏,同时复核崎沟水闸按现状运行时遭遇 50 年一遇洪水的工况,即同时复核崎沟水闸166、下泄 62.65m/s(即工况 4)和 183.05m/s(工况 5)的安全状况。4.5.2 闸下设计洪水位确定闸下设计洪水位确定 根据各频率设计流量和表 2.7-4,可得各频率闸下洪水位见表 4.4-1。4-12 表表 4.4-1 各频率水闸下游洪水位成果表各频率水闸下游洪水位成果表 工况 频率 流量(m/s)水位(m)备注 3 P=5%95.55 6.372 参考 2013 年 8.17 洪水 4 P=2%62.65 5.744 秋风水库溢洪道改造后 5 P=2%183.05 7.565 秋风水库溢洪道改造前 4.5.3 水闸水闸正常正常蓄蓄水位的水位的确确定定 崎沟水闸是秋风灌区的重要节167、制闸,建于 1959 年 10 月。崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。重建后崎沟水闸的灌溉功能不变,仍需维持原正常蓄水位为 8.10m 以满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。4.5.4 闸闸孔孔总总净宽净宽和洪水位的和洪水位的确确定定 崎沟水闸的防洪调度方式为:当遭遇洪水时,闸门逐步开启泄洪使闸前水位控制在 8.10m 不变;当闸门全开后,全力渲泄洪水闸前水位上涨;洪水过后水位下降至 8.10m 时,逐步关闭闸门使闸前水位控制在 8.10m 不变。秋风水上段完成了改造任务,防洪标准为二十年一遇。根据两英大溪综合整治一期工程初步设计报告168、,秋风水上段参考 2013 年 8.17 洪水流量(即工况3,洪水流量 95.55m/s)进行河道治理,其 20 年一遇的水面线起推断面选择为崎沟水闸,起推水位选择为崎沟水闸的正常蓄水位 8.10m。为与已完成的秋风水上段的河道治理相衔接,且考虑到原崎沟水闸的设计洪水位(P=5%)也为 8.10m,重建后的崎沟水闸设计洪水位也限制为 8.10m。崎沟水闸的泄洪能力按堰流公式计算:2/302HgmQB=Q过闸流量(m/s);淹没系数;侧收缩系数;B闸孔总净宽(m);0H计入行进流速水头在内的堰上水头(m);4-13 经计算,下泄 95.55m/s(工况 3)的闸孔总净宽为 21.36m;水闸布置169、 5 孔,单孔净宽 4.5m,实取总净宽 22.5m。表表 4.4-2 崎沟水闸不同工况计算成果表崎沟水闸不同工况计算成果表 工况 闸底高程(m)下游水位(m)水闸总净宽(m)流量(m/s)堰前水头(m)上游水位(m)备注 工况 3 6.10 6.37 25.2 96 8.1 重建前 工况 4 6.10 5.74 25.2 63 8.1 工况 5 6.10 7.57 25.2 183 8.1 工况 3 6.10 6.37 22.5 95.55 1.76 8.1 重建后 工况 4 6.10 5.74 22.5 62.65 1.33 8.1 工况 5 6.10 7.57 22.5 183.05 2170、.72 9.08 施工期 6.10 4.02 22.5 8.22 0.34 8.1 根据采用的总净宽,可按堰流公式计算得秋风水库溢洪道改造后的水闸校核洪水位(P=2%)为 8.10m(工况 4),秋风水库溢洪道改造前的水闸校核洪水位(P=2%)为 9.08m(工况 5)。本次水闸改建后,水闸布置 5 孔,单孔净宽 4.5m,闸孔总净宽为 22.5m,闸门挡水高度 2.00m。5-1 5 工程布置及建筑物 5.1 设计依据 5.1.1 依据的规程、规范依据的规程、规范(1)防洪标准(GB50201-2014);(2)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2017);(3)水利水电工程可行性171、研究报告编制规程(SL618-2013);(4)水闸设计规范(SL265-2016);(5)堤防工程设计规范(GB50286-2013);(6)水工挡土墙设计规范(SL379-2007);(7)水工建筑物抗震设计规范(SL203-97);(8)水工建筑物荷载设计规范(SL744-2016);(9)水工混凝土结构设计规范(SL191-2008);(10)混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)(2015 版);(11)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);(12)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012);(13)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015);(14)水172、利水电工程启闭机设计规范(SL 41-2018);(15)水利水电工程钢闸门设计规范(SL 74-2019);(16)广东省防洪(潮)标准和治涝标准(试行)(1995 年);(17)水闸技术管理规程(SL75-2014);(18)水利水电工程施工组织设计规范(SL303-2017);(19)工程建设标准强制性条文水工部分。不限于以上内容,未尽事宜参照国家相关规范、规程。5.1.2 依据的文件依据的文件(1)练江流域综合整治规划(水利部分);(3)汕头市潮南区崎沟水闸安全鉴定资料。5-2 5.1.3 工程等别和标准工程等别和标准 5.1.3.1 工程等别和建筑物级别 崎沟水闸重建工程是一宗以灌溉173、为主,结合防洪、排涝的综合水利工程。根据汕头市潮南区崎沟水闸安全鉴定报告,崎沟水闸是 III 等工程;主要永久性水工建筑物级别为 3 级,次要永久性水工建筑物级别为 4 级;设计洪水标准为 20 年一遇,校核洪水标准为 50 年一遇。秋风灌区设计灌溉面积 5.5 万亩,崎沟水闸是秋风灌区的重要组成部分,同时崎沟水闸可参与综合防洪调度保护秋风水上段两岸约 20 余万人的防洪安全。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522017)条款 3.0.1,应属于III 等工程。崎沟水闸是中港河上的拦河水闸,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522017)条款 4.3.1 和 3.1.1,主要174、永久性水工建筑物级别为 3级,次要永久性水工建筑物级别为 4 级,临时性水工建筑物级别为 5 级。5.1.3.2 设计标准(1)洪水标准 本工程为平原水闸,根据确定的工程等别,依据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2017)中表 5.3.1,选定本工程设计洪水标准为 20 年一遇,即P=5%;校核洪水标准为50 年一遇,即P=2%。各标准洪峰流量为:设计洪水(P=5%):95.55 m/s。校核洪水(P=2%):62.65 m/s(秋风水库溢洪道改造后)。校核洪水(P=2%):183.05 m/s(秋风水库溢洪道改造前)。水闸消能防冲的洪水标准与水闸洪水标准一致,并考虑可能出现的各种175、不利情况。(2)闸顶交通桥设计标准 交通桥总宽 5.00m,崎沟水闸闸上交通桥设计荷载:公路-级。5-3 5.1.4 设计基本资料设计基本资料 5.1.4.1 地震设防烈度 根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015),本工程区的地震动峰值加速度为 0.15g,地震动反应谱特征周期为 0.40s,相应的地震基本烈度为度。根据水闸设计规范(SL265-2016)、水工建筑物抗震设计标准(GB51247-2018),水闸及其附属建筑物均需进行抗震计算。本工程水闸的抗震设计标准为度,设防类别为丙类。5.1.4.2 主要设计参数允许值(1)崎沟水闸设计参数允许值见表 5-1。(2)崎沟水闸连接176、堤设计参数允许值见表 5-2。表 5-1 崎沟水闸设计参数允许值表 荷载组合 抗滑稳定安全系数 抗浮稳定安全系数 应力不均匀系数 基本组合 1.25 1.10 1.50 特殊组合 1.10 1.05 2.00 特殊组合 1.05 2.00 表 5-2 连接堤抗滑稳定安全系数表 设计工况 抗滑稳定安全系数 瑞典圆弧法 正常运用条件 1.15 非常运用条件 1.05 非常运用条件 1.00 简化毕肖普法 正常运用条件 1.25 非常运用条件 1.15 非常运用条件 1.10 5.1.4.3 设计风速 多年平均最大风速为 16m/s,历年最大风速为 25m/s,相应风向 NE。5.1.4.4 特征水177、位及流量 5-4 表 5-3 重建水闸流量表 项目 单位 水位 下泄流量(m/s)备注 上游设计水位(P=5%)m 8.1 95.55 下游设计水位(P=5%)m 6.372 上游设计水位(P=2%)m 9.08 183.05 秋风水库溢洪道改造前 下游设计水位(P=2%)m 7.565 上游设计水位(P=2%)m 8.1 62.65 秋风水库溢洪道改造后 下游设计水位(P=2%)m 5.744 表 5-4 重建水闸特征水位 上游水位(m)下游水位(m)备注 正常蓄水位 8.1/设计洪水位(P=5%)8.1 设计洪水位(P=5%)6.372 校核洪水位(P=2%)9.08 校核洪水位(P=2%178、)7.565 秋风水库溢洪道改造前 校核洪水位(P=2%)8.1 校核洪水位(P=2%)5.744 秋风水库溢洪道改造后 5.1.4.5 地质资料 采用 2020 年 7 月广东珠荣工程设计有限公司编制的汕头市潮南区崎沟水闸重建工程初步设计报告之 3 工程地质,闸址区土层开挖边坡建议值和岩土主要物理力学性质指标分别见表 5-5、表 5-6。表 5-5 各土层开挖边坡建议值 层号 岩土名称 状态 临时开挖坡比 永久开挖坡比 水上 水下 水上 水下 人工填土 稍压实 1:1.5 1:1.75 1:1.75 1:2.0-1 淤泥质土 流塑 不宜放坡开挖-2 粉质粘土 可塑 1:1.5 1:1.75 179、1:1.75 1:2.0-3 含砾粗砂、中砂、粉砂 松散稍密 1:2.0 1:2.5 1:2.5 1:3.0-1 淤泥质土 流塑 不宜放坡开挖-2 粉质粘土 可塑 1:1.5 1:1.75 1:1.75 1:2.0-3 砾砂、中粗砂 中密 1:2.0 1:2.5 1:2.5 1:3.0 5-5 表 5-6 闸址区土的物理力学指标建议值 层号 岩土名称 天然 含水量 天然 密度 孔 隙比 比重 饱和快剪强度参数 压缩 系数 压缩模量 地基承载力特征值 钻(冲)孔桩(桩入土深度15m)水泥土搅拌桩土的侧阻力特征值 砼与基础的摩擦系数 渗透系数 侧阻力 特征值 端阻力 特征值 csq sq av E180、s fak qpa qsa qpa f k%g/cm KPa()1/MPa MPa kPa kPa kPa kPa cm/s 填土 24.9 1.89 0.771 2.68 16.5 13.1 0.37 4.79 100110 4.5610-4-1 淤泥质土 51.3 1.68 1.369 2.63 7.4 2.7 1.20 1.97 3540 56 46 0.100.15 6.5310-7-2 粉质粘土 30.7 1.90 0.865 2.70 28.4 11.6 0.38 5.14 120140 2025 1215 0.300.35 1.1510-5-3 粉砂 2.64 2 2022 11181、0120 1015 812 0.200.25 4.9610-4 中砂、含砾粗砂 2.64 2 2630 140150 1520 2530 0.400.45 4.8210-2-1 淤泥质土 67.2 1.57 1.822 2.65 4.4 1.7 1.65 1.71 5560 68 58 0.100.15 5.0610-7-2 粉质粘土 30.3 1.91 0.847 2.70 33.8 11.8 0.34 5.49 150160 2025 400450 1215 0.300.35 5.3510-6-3 泥质粉砂 23.4 1.91 0.725 2.67 12.1 18.2 0.34 5.07 182、130140 1015 450500 810 0.200.25 5.8710-5 中粗砂 2.64 2 2830 160180 2025 600700 2530 0.350.40 9.3210-3 含砾粗啥、砾砂 2.64 0 3235 200220 2530 700800 2530 0.400.45 7.8710-2-4 粉质粘土、砂质粘土 28.0 1.91 0.814 2.70 26.4 14.1 0.35 5.30 170180 2528 400450 1518 0.300.35 2.9610-5-5 含砾粗砂、砾砂 2.64 0 3235 200250 2530 8001000 25183、30 0.400.45 8.5510-2-6 粉质粘土 27.7 1.90 0.810 2.69 25.6 14.6 0.33 5.44 180200 2528 400450 1215 0.300.35 1.1010-5 5-65.1.4.6 原水闸工程概况 原崎沟水闸采用宽顶堰开敞式蓄水型式,堰顶高程为 6.15m,9 孔2.8m 泄洪闸。闸墩为浆砌块石结构,厚 1.0m,闸墩顶高程为 9.72m。消力池斜坡段长 5.4m,水平段长 10.6m,共长 16.0m,消力池底板高程为4.10m,其中砼厚 0.2m、浆砌石厚 0.5m。总宽度 35.2m 闸上布置启闭机操作台,闸门为平面定轮钢质闸184、门,由 9 台15 吨螺杆启闭机控制启闭。闸墩下游侧架设交通桥,位于操作室下游侧,桥面高程为 9.72m,为钢筋砼板桥结构。交通桥下游侧现架设有 1.2m 的自来水钢管。5.1.4.7 水闸安全鉴定结论 2019 年 10 月,河南省豫北水利勘测设计院有限公司完成了汕头市潮南区崎沟水闸安全鉴定报告。根据崎沟水闸的安全鉴定结论,确定该水闸为四类闸,需拆除重建。按照该安全鉴定报告,崎沟水闸存在如下问题。(1)闸室抗滑稳定系数、地基应力和闸室基底应力的最大值与最小值之比等均不能满足规范要求,闸室稳定安全评级为 C 级。水闸水平段渗流坡降 J=0.258大于J=0.17,水闸渗流稳定不满足规范要求;渗185、流安全评级为 C 级。(2)闸址处基底存在淤泥软土层,在发生烈度为度的地震时,影响闸基及其上部建筑物稳定;闸室抗滑安全系数不满足规范要求;闸室抗震安全评级为C 级。(3)消能防冲设施不能满足规范和使用要求,存在重大安全隐患;消能防冲安全评级为 C 级。(4)闸室上部结构砼质量尚可,砼抗压强度检测结果基本能达到设计值;砼结构安全评级为 B 级。(5)闸门为平面钢闸门,防锈漆局部脱落,闸门无止水设施,闸门石闸槽的精度和垂直度不满足运行要求,漏水现象比较严重;有两台启闭机没有配备电动机;闸门、启闭机安全评级为 C 级。(6)机电控制设备过于简陋、工程缺乏必要的观测设施,水闸的正常运行和管理受到严重制186、约;水闸没有避雷设施和电气接地系统;机电设备安全评级为 5-7C 级。5.1.5 工程耐久性设计工程耐久性设计 5.1.5.1 合理使用年限 崎沟水闸工程任务为灌溉及防洪等,水闸为等工程,根据水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范(SL654-2014),确定崎沟水闸工程合理使用年限为 50 年,永久性水工建筑物上游翼墙、闸室、下游翼墙以及消力池的合理使用年限为 50 年,闸门的合理使用年限为 30 年。5.1.5.2 水工建筑物侵蚀环境类别 根据区域地质资料、工程地质测绘以及钻孔揭露,区内地层为:第四系冲积层(Qal)粉质粘土、砂质粘土、淤泥、泥质砂,第四系海陆交互沉积层(Qmal)淤泥、187、淤泥质土、粉质粘土、砂质粘土、泥质砂,基岩为燕山晚期侵入花岗岩。场区地下水对砼及钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构均具弱腐蚀性;水闸上游中港河河水对砼具硫酸盐型弱腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋及钢结构具弱腐蚀性,在施工过程中应注意采取相应的防腐措施。2、水工建筑物运行要求 崎沟水闸工程采用开闸进行泄洪。3、水工建筑物侵蚀环境类别 根据水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范(SL654-2014),崎沟水闸工程水工建筑物侵蚀环境类别为三类,水中硫酸盐和酸类物质环境侵蚀程度为轻度。5.1.5.3 结构构造措施及材料耐久性要求 1、结构构造措施 钢筋混凝土结构:本工程钢筋保护层厚度取 30mm,直接与188、地基接触的结构底层或外层钢筋保护层厚度取 100mm。在结构分缝处设置铜片止水(或橡胶止水)和高压闭孔板。钢筋混凝土构件均采用限裂设计,表面允许最大裂缝宽度为0.25mm,预应力混凝土结构裂缝控制等级为一级。2、材料耐久性要求 混凝土:要求混凝土中各原料必须满足水利水电工程天然建筑材料勘察规 5-8程(SL251-2015)要求,尽量降低混凝土结构中拌合用水量和水胶比。钢筋:尽量避免采用冷加工钢筋,尽量采用同样牌号或代号的钢筋,不同材质的金属埋件之间不能有导电连接。5.2 工程选址 5.2.1 设计思路和一般原则设计思路和一般原则(1)满足工程功能、特点和运用要求;(2)根据闸址区地形地质条件189、水流条件、原有建筑物布置情况,协调与水闸、通航、施工导流建筑物之间相互的关系,保证结构可靠、运行安全,并尽可能做到施工方便、占地拆迁少、节约工程投资、管理灵活方便;(3)充分考虑施工条件和施工场地布置条件等;(4)建筑物布置应结合城市远景规划布局,兼顾近期各方面需求;(5)考虑水利生态及适度的绿化景观。5.2.2 闸址位置闸址位置 崎沟水闸以灌溉为主,同时兼顾防洪、排涝等要求。根据水闸设计规范(SL265-2016)条文说明第 3.0.3 条“节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后也可选择在弯曲河段裁弯取直的新开 河道上。当闸址选择无法避免侧向进水时,宜设置190、侧向导流设施”的原则。旧闸址以上 70m 处为有秋风水水闸;旧闸址以下 20m 处为有灌溉闸;旧闸址向下 40m 处河道缩窄至 17m。因此新闸轴线上、下移动的范围有限。本阶段选择了原旧闸址(新轴线与原旧闸轴线位置一致)、上闸址(新轴线位于原轴线上游 100m)和下闸址(新轴线位于原轴线下游 100m)三个方案进行比选。(1)原旧闸址(新轴线与原旧闸轴线位置一致):原旧闸址位于崎沟村附近,闸址处河道宽约 33m,河流底高程约为 6.18m。(2)上闸址(新轴线位于原轴线上游 100m):本方案新闸址位于崎沟村附近,同时需重建秋风水水闸,闸址处河道宽约 55m,河流底高程约为 6.80m。(3)191、下闸址(新轴线位于原轴线下游 100m):本方案新闸址位于崎沟村附近,同时需重建灌溉水闸,闸址处河道宽约 13m,河流底高程约为 3.30m。5-95.2.3 闸址方案比较闸址方案比较 5.2.3.1 枢纽布置(1)原旧闸址(新轴线与原旧闸轴线位置一致)考虑到原有水闸、连接堤已沉降压实多年的基底,地质条件相对较好,且旧闸址与两岸原交通道路连接,交通便利,本阶段重建闸址采用旧闸址不变。拆除旧水闸后,重建枢纽建筑物从左岸至右岸依次为:左岸连接堤段、节制闸、右岸连接堤段。水闸从上游至下游依次为:水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长3.70 m)、上游铺盖(长 8m)、闸室(长 14m)、192、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。根据闸址地形条件,原闸址闸前河道较宽阔,水闸需闸孔总净宽为 21.36m;水闸布置 5 孔,单孔净宽 4.5m,实取总净宽 22.5m。(2)上闸址(新轴线位于原轴线上游 100m)枢纽建筑物从左岸至右岸依次为:左岸连接堤段、水闸、右岸连接堤段。水闸从上游至下游依次为:水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长3.70 m)、上游铺盖(长 8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。根据闸址193、地形条件,需重建秋风水水闸。水闸需闸孔总净宽为 21.36m;水闸布置 5 孔,单孔净宽 4.5m,实取总净宽 22.5m。(3)下闸址(新轴线位于原轴线下游 100m)枢纽建筑物从左岸至右岸依次为:左岸连接堤段、水闸、右岸连接堤段。水闸从上游至下游依次为:水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长3.70 m)、上游铺盖(长 8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。根据闸址地形条件,水闸需闸孔总净宽为 23.57m;水闸布置 5 孔,单孔净宽 5m,实取总净宽 25m。5.2.3.2 闸址比194、较 根据水闸的功能、特点和运用要求,从地形地质条件、水力条件、工程占地等方面综合比较后确定水闸闸址。一、地形地质条件 5-10 根据此次地质勘察成果,三闸址地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件基本相同。但老闸址地基经过多年运行,基础相对稳定,比其它闸址,地基条件较其它位置稍好。二、水力条件 原旧闸址闸前河道较宽阔,行进流速水头小,水闸所需总净宽为 21.36m;上闸址水闸所需总净宽为 21.36m;下闸址水闸所需总净宽为 23.57m。三、工程占地比较 原旧闸址由于是在原址重建,几乎不存在征地和移民问题。上闸址:需重建秋风水水闸及改线部分渠道,如采用原旧闸址旁空地建设管理用房,距离新闸轴195、线约 100m,管理运行较不便。如在新闸址附近建管理用房则会产生新的永久占地。下闸址处需重建灌溉水闸、改线部分渠道及左岸公路,由于右岸无连接的交通道路,以及周边无合适位置布置管理用房。会产生新的占地问题。从工程占地条件看,原闸址比上闸址、下闸址优。5.2.3.3 推荐闸址意见 综上所述,利用原闸址重建各项指标相对较好,环境影响变化不大,维持原轴线,可避免征地及道路局部改线。故推荐选择原老闸址原轴线上重建。5.2.4 闸轴选择闸轴选择 考虑两岸道路连接必须考虑现有道路,原闸轴线布置基本合理,故闸轴位、闸门位于闸下游的布局基本不变。5.3 工程布置和主要建筑物型式 5.3.1 工程总布置工程总布置196、 考虑到水闸两岸道路的连接及原有水闸、连接堤已沉降压实多年,地质条件相对较好,且旧闸址左岸有块空地可以用于建设水闸管理处,管理运行便利,本次重建闸址采用旧闸址不变。枢纽建筑物从左岸至右岸依次为:左岸连接堤段、节制闸、右岸连接堤段。水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长 3.70 m)、上游铺盖(长 8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。其中水闸共 5 孔,单孔净宽 4.50m,总净宽为 22.50m。5-11 5.3.1.1 闸室布置 新建水闸结构为开敞式闸孔,水闸全长 28.10m,水197、闸共设 5 孔,单孔净宽4.5m。泄流总净宽 22.50m,中墩厚度为 1.0 m,边墩厚度为 0.80m,最大泄流量为 95.55m/s。闸墩顶高程9.60m。闸室顺水流方向长 14.00 m,闸顶交通桥宽5.0m,桥面高程9.60m。为满足工程运行管理需要,在闸室段左端设检修间、楼梯间、中控室,长6.5m,宽 6.25m,共计 2 层,总建筑面积 81.25,闸室结构布置除各构成部分的结构合理、工作可靠、运用方便外,还要求布置紧凑、相互协调,整个闸室的结构重心尽可能接近底板中心。闸室给予底板的总压力,在刚建成时达到最大,如果闸室的结构重心不偏离中心,地基上最大荷载的分布就比较均匀。水闸挡水198、以后,由于扬压力的作用,闸室作用于地基的总荷载减少,即使作用点偏离中心,地基表面的压力分布不均匀,只要不产生拉应力,而另一端的压力强度不超过刚建成时的地基压力强度,闸室上下游端就不会产生显著的不均匀沉降。为避免雨水等对启闭设备的侵害和恶劣天气操作、检修人员的安全,启闭机平台设启闭机室。启闭机室净宽 6.25m,采用框架砼结构。为便于卷扬式启闭机的检修,拟在启闭机室设置滑轨和电动葫芦,启闭机室层高根据螺杆启闭机起吊物件的最大高度的两倍加安全超过确定,起吊物件最大高度小于 1m,拟定水闸启闭室楼板高程 13.60m。5.3.1.2 溢流堰 水闸采用底流式消能,闸基置于河床表面层的人工填土层上。闸址199、的河床地面高程约为6.15m,溢流堰顶高程定为6.10m,与原水闸闸底高程相比,降低了 0.05m,增大了过流能力。5.3.1.3 闸墩与刺墙 根据水闸的布置要求,选择闸墩厚度为 1.00m,边墩厚度为 0.80m,与闸室底板相连,闸墩顶高程为9.60m。中墩墩头、墩尾均为半圆形,其半径为 0.50 0m,墩尾与闸室下游面齐平。水闸两侧边墩各设一道刺墙,刺墙厚度 0.5m,伸入两岸 5m,高度为底板底部至闸门顶部为 3.30m。闸墩平面长度与闸室顺水流向长 5-12 度相同为 14.0 0m。闸墩设有工作门槽一道,门槽宽度为 0.40m,门槽深度 0.3m;在工作闸门的上游侧布置一道检修门槽,200、门槽宽度 0.30m,门槽深度 0.3m。5.3.1.4 水闸底板 根据水闸的布置要求,选择水闸底板厚度为 1.00m,前后各设置一道齿墙,齿墙厚度 1.00m,宽度 1.00m,1:1 坡度衔接底板。底板顺水流方向总长 14.00 m,宽 28.10m。5.3.1.5 水闸分缝 根据规范和结构布置要求,土基上的分段长度不宜超过 35m,新设水闸总宽度为 28.10 米,可不用设置分缝。5.3.1.6 闸顶结构布置 水闸底板高程 6.10m,挡水水位为 8.10m,闸门高 2.30m。工作闸门比较后选用平板钢闸门,每孔 1 扇。根据上部工作桥、交通桥布置条件及工程实践经验,由设在13.60m上201、的卷扬闸门启闭机操控平板工作钢闸门;平板检修钢闸门一扇,并各设 1 台 5t 移动电动葫芦操控。闸门的检修平台高程为9.60m,与检修房楼梯联接,便于设备运输和安装。交通桥位于工作桥的上游侧,桥面高程为9.60m,按 3 级公路标准设计,即作为枢纽运行管理使用,也考虑与公共交通道路结合。桥面净宽按单向两车道 3.0m 加两侧人行道共 5.0m 设置,交通桥和检修平台的主梁均为预制梁,直接支承在闸墩上,现状水闸下游架设了一根供水钢管 DN1200,本次重建该闸需重建供水钢管 DN1200,重建后的钢管架设在工作桥。5.3.1.7 消能防冲结构 水闸溢流堰采用平底宽顶堰,消能方式采用底流式消能。根202、据水力计算的结果,消力池采用下挖深式消力池,以确保在各种泄流状态下基本都能在池内形成稳定的水跃,保证上下游水流衔接的完整性。经过对各种泄流状态的水力计算,消能防冲结构尺寸拟定为:在宽顶堰下游设置1:4的3.20m斜坡段,坡段后与10.80 m 长的消力池水平段相连接,消力池总长 14.0m,池深 0.80m,水平段底板厚度为 0.50m。在消力池平段设置 50 排水孔,孔距 1.5 m1.5 m,呈梅花形布置;消力池后接浆砌石海漫,长度 4.50m,厚 0.50m;海漫段后接干砌石护坦,斜坡 5-13 段长度 18.30m,坡比为 1:15,厚 0.50m,其后干砌石护坦末端设置 2.6m 深203、防冲槽。5.3.1.8 两岸连接建筑物 水闸边墩外侧填土高度 3.50m,土压力较小,可直接用水闸边墩挡土。同时,为防止水闸两岸绕渗,水闸两侧边墩各设一道刺墙,刺墙厚度 0.5m,伸入两岸5m,高度为底板底部至闸门顶部为 3.30m。5.3.1.9 生活管理区及对外交通 崎沟水闸工程管理所办公室设在水闸的左岸,对外交通主要靠水闸至两英镇的公路,管理处装有程控电话与外联络,从两英镇变电所架有 10kv 输电线路到崎沟水闸。现拟建管理综合楼,崎沟水闸工程管理所定编 13 人,按每人 40 计算,需520;水闸管养综合楼合并建在原管理处空地上,以解决办公用房及职工住房,为三层框架结构,总建筑面积 5204、20,占地面积 174。5.3.2 主要建筑物型式主要建筑物型式 5.3.2.1 闸(坝)型式选择 本水闸使用功能排序为:灌溉、防洪、排涝、交通。灌溉位于第一,闸(坝)型选择应首先考虑满足灌溉要求。根据拦河闸可选择的闸(坝)型及其适应本工程具体环境条件,优缺点对比详见表 5-7。表 5-7 钢坝与传统水闸对比表 闸(坝)型式 优点 缺点 传统提升式水闸 1.闸室设计高程低,排水单宽流量大、消能结构节省;2.双向挡水;3.加大孔口宽度后有利于水浮莲等漂浮杂物通过,减少堵孔形成大水头差的威胁。4.有利于结合通航,通航孔设计和排水设计配合简单;5.结构简单、维修少、管理方便。1、需建设启闭机房,景观205、差 2、闸门开启时间长;翻板坝 1.多扇小门排列组成,单孔跨度大,汛期不阻水,枯季可拦蓄;1.只可单向挡水;2.容易发生振动拍打现象,长期振动拍打 5-14 闸(坝)型式 优点 缺点 2.理论上无需专人管理,管理费用相对较低。会导致翻板闸门底部和固定件的疲劳破损;3.初启动水位较高,而回关水位偏低;4.易受上游来物撞击及闸门支铰卡阻造成破坏;5.泄流受倾斜的门体结构影响,流量系数偏小;6.使用可靠性较低。7.不利于交通桥布置。橡胶坝 1.单坝体跨度大,汛期不阻水,枯季可拦蓄;2.结构简单,自重轻,坝体为柔性材料,抗震、抗基础变形能力强;3.造价低、投资省:可减少投资30%50%;4.施工工期短206、维修少、管理方便;5.可采用彩色坝袋,造型优美,线条流畅,利于打造水景和美化环境。1.坝袋涂层、锚固件及充排系统需定期养护;2.坝袋使用寿命较短(15年左右),易老化,强度损失严重,需适时更换;3.运行时充水升坝或放水塌坝时间较长,影响快速泄流或截流;4.受水流泥沙冲刷易引起坝体振动,坝袋磨损快、易受漂浮物或机械刺伤;5.使用可靠性较低;6.不利于交通桥布置。钢坝 1.利用钢护板挡水,安全性高,使用寿命长(30年以上),综合经济效益显著;2.模块化设计,可以简化安装过程和减少后期维护;3.无需设置中墩,可连续延伸闸门横跨水域,可以设计长200米以上、挡水高度10米以下的闸坝,闸坝可完全倒伏,207、实现高效行洪;4.闸门系统振动很小,可安装在任何高度水头的河流、溢洪道等;5.容易实现自动控制,控制水位精确;.可以利用闸门门顶过水,形成人工瀑布的景观效果。1.只可单向挡水;2.由于整体结构为钢板,抗冲击力度极小;3.没有底轴固定圆心,很难将坝面整体调整到一致高度,无法实现任意高度挡水;4.前面板肋板外露,阻碍漂浮物和泥沙通过,导致排漂、排沙效果较差;5.坝高2.3m,长度为23.00m的钢坝,升坝调平大约2个小时左右;6.一体式结构,坝型不整齐,很难调平,无法实现单扇调控或多扇同时调控;7.管路简单,前面板调平困难,坝体升降同步问题严重,存在漏气及排冷凝水的问题,且无远程监控系统;8.不利208、于交通桥布置。本阶段,对拟定的钢坝与传统水闸方案进行运行管理等方面的比选:方案一:钢坝:为新型水闸,较传统水闸需液压启动,两岸需设液压泵房,由于水闸所在河段为镇区段,上游水面开阔,可考虑重建后提升景观,可利用闸门门顶过流,人工景观好,但不利用交通桥的布设,且可靠性低,一旦液压系统出现问题,很难实现水闸的升降,不利于本工程的应急管理,且本工程需重建供水钢管,只能设倒虹吸钢管,不利于供水钢管的检修。方案二:传统提升式水闸:排水单宽流量大、可靠性高,由于水闸所在河段为镇区段,上游水面开阔,可考虑重建后提升景观,虽有启闭机房影响景观,但 5-15 可考虑八交通桥设在水闸上游,可一定程度上避免传统水闸所209、带来的弊端,可在应急情况下,实现人力启动,有利于本工程的应急管理,且供水钢管重建可设为虹吸钢管直接架设在工作桥上,有余力供水钢管的检修;由以上分析可见,在保障蓄水位的前提下,考虑本工程需要较高的可靠度,可考虑。最终选择采用方案二为推荐方案。按泄流特点,水闸可分为开敞式、胸墙式、双层式等基本型式;按堰流特性,可分为宽顶堰和实用堰等。两者可组成多种闸型。本闸主要功能是蓄水灌溉及防洪排涝,由于挡水位低,所需闸门高度较小,为了减少闸门高度能力,采用开敞式孔口较为合适。对于堰型,实用堰与宽顶堰相比,宽顶堰具有宣泄推移质泥沙顺畅,底板不易破坏、磨损,结构简单,施工方便,泄流能力稳定等优点,但自由泄流时,流210、量系数小,容易产生波状水跃;实用堰型水流条件较好,但泄流能力受尾水位变化影响明显,泄流能力不稳定,且施工复杂。由于本工程闸下水位变幅较大,采用宽顶堰型较为适宜。综上所述,闸室结构采用开敞式宽顶堰型闸室结构。5.3.2.2 水闸闸门及启闭设备选择 水闸闸门结构主要根据其受力条件、控制运用要求、制作、运输、安装、维修条件等以及闸室结构进行选定。一般采用平板门和弧形门,二者都能灵活方便地控制流量和水位,均能满足本工程运用要求。两种门型优缺点比较见表 5-8。表 5-8 平板闸门与弧形闸门优缺点比较表 项目 平板闸门 弧形闸门 土建 布置紧凑,所需闸墩长度较小,受力条件好,配筋简单,土建工程量较小 需211、要较长的闸墩,混凝土量较平板门增加约20%,受力较为复杂,配钢筋多、闸墩厚,投资较高。施工 工期短,可以保证一个枯水期完成闸墩顶面以下的施工。弧形闸门的安装必须在基坑中进行,估算弧形闸门在基坑的安装工期要比平面钢闸门约长两个月,不能保证一个枯水期内完成闸门施工安装。金属结构造价 便宜 较高 启闭力 较大 较小 制造安装 门叶制作安装及运输简单方便 门叶制造安装较复杂 5-16 检修条件 闸门可吊出孔口,门叶检修条件较好 不能提出孔口外检修;在高水位时,闸门支座和部分支臂淹没。其他 需设置门槽,门槽部位水流条件较差 可不设门槽,不影响孔口水流 由表 5-8 中可见,平板闸门具有结构简单、易于制造212、和安装、工程量省、工期短等特点。因此,本次推荐选用平板闸门布置方案。根据平面钢闸门的运行轨道不同,闸门可选用直升式平板闸门和升卧式平板闸门。升卧式平板闸门结合了直升式闸门和弧形闸门的特点,虽具有闸墩短、可降低启闭机排架高度,提高水工建筑物的抗震能力,但在工程使用过程中,发现升卧式闸门存在着一些问题:根据受力要求,向下游转动的升卧式闸门须吊点在上游水体内,启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水容易锈蚀,缩短了动滑轮组和钢丝绳的使用寿命;在使用中,闸门面向上游部分面板提升后方向朝下,除锈涂漆不如直升式闸门方便;方向相反,故需要的启闭力较大,不利于闸门的转动。因此,本工程推荐选用直升式平板钢闸门作为工作闸213、门。启闭设备采用运行方便、投资节省的固定式卷扬启闭机。5.3.2.3 闸室结构选择 为保证闸室底板具有足够的整体性,坚固性,抗渗性和耐久性,底板采用钢筋混凝土结构。闸室底板一般有平底板、箱式平底板、倒拱底板和折线底板等几种结构型式。平底板构造简单,施工方便,对不同的地基有一定的适应性。箱式平底板具有较好的整体性,对地基不均匀沉降的适应性和抗震性能都较好,但工程量大,施工较复杂,适应于松软地基上且荷载较大的水闸。倒拱底板和折线底板受力条件较复杂,对地基条件的要求较高,一般用于坚实或中等坚实的地基。根据地基条件、受力条件、泄流条件和施工条件等,本次推荐采用平底板。按照闸墩与底板的连接方式,闸底板可214、分为整体式及分离式。闸址地震烈度为度,为保证闸室结构具有较高整体性、抗震性以及对地基不均匀沉降有较好的适应性,采用整体式底板,闸墩不分缝。5.4 主要建筑物 5.4.1 水闸水闸 5.4.1.1 水闸布置 崎沟水闸共设 5 孔,单孔净宽 4.5m,总净宽 22.50m。闸室结构采用整体式,5-17 5 孔一联。孔口型式为开敞式,闸墩长 14m。闸室上游侧设工作闸门,闸门为直升式平板钢闸门,启闭设备为卷扬启闭机。工作闸门下游设一道检修闸门。墩顶上架设总宽为 5.00m 的交通桥,交通桥设计安全等级为二级,荷载等级为公路-级。水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长 3.70 m)、上游铺215、盖(长 8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。闸室左右岸设挡墙与两岸连接。上游铺盖、防冲槽及下游消力池、海漫、防冲槽两侧均设翼墙。5.4.1.2 水闸基本尺寸确定(1)闸顶高程 本工程为等中型工程,主要建筑物级别为 3 级,根据水闸设计规范(SL265-2016)第 4.2.4 条规定,水闸闸顶计算高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。选定闸顶高程时,还应考虑交通桥梁底与最高洪水位间净空值0.5m。1)挡水时,闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位或最高挡水位加波浪计算高度与相应安全加高值之和。安全加高下216、限值,正常蓄水位时为 0.4m,最高挡水位时为 0.3m。2)泄水时,闸顶高程不应低于设计洪水位或校核洪水位与相应安全加高值之和。安全加高下限值,设计洪水位时为 0.7m,校核洪水位时为 0.5m。闸顶高程计算结果列于表 5-9,经计算闸顶高程为 9.59m,取 9.60m。表 5-9 闸顶高程计算成果表 运用情况 波浪计算高度 安全加高值 闸顶 高程 备注 挡水时 正常蓄水位 8.10 0.165 0.4 8.67 最高挡水位 8.10 0.167 0.3 8.57 泄水时 设计洪水 8.10/0.7 8.80 秋风水库溢洪道改造前 校核洪水 9.08/0.5 9.59 秋风水库溢洪道改造前217、 设计洪水 8.10/0.7 8.80 秋风水库溢洪道改造后 校核洪水 8.10/0.5 8.60 秋风水库溢洪道改造后 交通桥控制要求 最高洪水位 8.10/0.90 9.00 5-18 注:交通桥控制要求情况时,安全加高值 0.90m 为净空 0.5m 与桥板厚 0.40m之和。(2)闸室底板高程 根据一般工程经验,闸室底板高程的选择主要考虑满足泄流能力的前提下,尽可能与原河床齐平,以利于泄水冲沙和减小工程投资。若抬高闸底板高程,优点是可以降低闸室高度,缺点如下:1)减小了水闸泄流能力,需要增加闸孔宽度;2)下游水垫深度减小,需增加消能防冲设施工程量;3)容易引起闸上泥沙淤积。若降低闸底板218、高程,带来的不利影响如下:1)基础及两岸边坡开挖工程量增加,闸室及两岸边坡增加高度,对安全稳定不利。2)为保证进出口水流平顺及减小下游冲刷,需对水闸上下游附近河道进行开挖,改变现状水下地形。原旧水闸底板高程为 6.15m,旧水闸闸室上游河床高程约为 6.18m。经技术经济比较,本次重建闸室底板高程为 6.10m。(3)水闸总净宽 根据地形地质钻探资料及测量断面资料,崎沟水闸闸址河道宽约 34m,上下游河床均为淤泥,按照水闸设计规范(SL265-2016)有关内容,崎沟水闸总宽度按以下三个因素控制:a、过闸水位差 0.1m0.3m;b、过闸单宽流量 5m/(sm)10m/(sm);c、与河道总宽219、度的比值不小于 0.6。闸孔总净宽按水闸设计规范(SL265-2016)推荐公式(A.0.1-1 A.0.1-6)和公式(A.0.2-1 A.0.2-2)计算。02302 HgmQB=)h(2s000=HghQBs 式中:B0闸孔总宽度(m);Q过闸流量(m/s);H0计入行近流速水头的堰上水深(m);5-19 g重力加速度,可采用 9.81(m/s2);m堰流流量系数,可采用 0.385(仅限于无坎高的平底宽顶堰);堰流侧收缩系数;堰流淹没系数;sh由堰顶算起的下游水深(m);0淹没堰流的综合流量系数。崎沟水闸的防洪调度方式为:当遭遇洪水时,闸门逐步开启泄洪使闸前水位控制在 8.10m 不变220、;当闸门全开后,全力渲泄洪水闸前水位上涨;洪水过后水位下降至 8.10m 时,逐步关闭闸门使闸前水位控制在 8.10m 不变,经计算,下泄95.55m/s(工况 3)的闸孔总净宽为 22.5m;水闸布置 5 孔,单孔净宽 4.5m,实取总净宽 22.5m。根据地质钻探资料,崎沟水闸上下游河床为粉质粘土层,根据水闸设计规范(SL265-2016)条文说明第 5.0.4 内容,其单宽流量的经验数据为 510 m/(sm)。校核洪水时下游海漫出口处单宽流量 3.15m/(sm),小于 5m/(sm),这在崎沟水闸闸址为粉质粘土基础的条件下是有利的。按水闸设计规范(SL265-2016)条文说明第 4221、.2.6 规定,闸室总净宽应与通过设计流量时上、下游河道平均宽度相适应。崎沟水闸址上、下游河道平均总宽度约为 43m,闸室总宽度 28.1m/43m=0.65 基本在规范所提供的经验数字(0.600.75)范围内,因此拦河闸泄水总净宽 22.50m 是基本合理的。综上所述本阶段拦河闸总净宽取 22.50m。(4)闸孔净宽选择 闸孔的孔口尺寸与工程地基条件、运用要求、闸门结构型式、启闭机容量等因素相关,对于总净宽为 22.50m 的水闸,单孔净宽一般为 410m。在总净宽一定的条件下,孔口尺寸过小,增大了闸墩数量,从而加大了工程量;若孔口尺寸过大,虽可减小闸墩数量,但增大了上部桥梁、启闭机房及闸222、门等的跨度,尤其增大了底板跨度,为保证闸室有足够的刚度和强度,闸室各部分的结构尺寸也需相应增大。通过征求业主及管理人员的意见,不建议使用过大跨度的水闸。本阶段暂定单孔净宽 4.50m,为 5 孔结构。5-20 5.4.1.3 闸室设计(1)闸室布置 1)闸顶布置 闸顶高程为 9.60m,闸顶自上游至下游分别布置有交通桥、检修闸槽、工作闸门启闭机房、工作桥等。工作闸门启闭机房布置在工作门槽处闸墩顶部,启闭机安装高程为 13.60m;启闭机房下游侧布置检修闸门门槽,左右岸通过连接段与左右岸护坡相接。交通桥路面高程与闸顶同高 9.60m,交通桥总宽为 5.00m,桥梁采用预制空心板,放置于闸墩顶部,223、现状水闸下游架设了一根供水钢管DN1200,本次重建该闸需重建供水钢管 DN1200,重建后的钢管架设在工作桥。拦河闸正常蓄水位 8.10m,设工作门槽、检修门槽各 1 道。闸门高度 2.30m,工作闸门选用平面定轮钢闸门,每孔 1 扇,每扇工作闸门配 QPK2100kN 双吊点固定式卷扬机一台。检修门槽位于工作门槽下游,其中心线位于桥闸轴线下游7.00m,工作门槽中心位于拦河闸桥闸轴线下游侧 10.00m 处。拦河闸 5 孔设事故检修闸门 1 扇,型式规格与工作闸门同,为平面定轮钢闸门,配台 1 台 50kN 移动电动葫芦启闭。交通桥布设于闸室上游侧,桥面高程 9.60m,采用预制空心板形式224、,桥面净宽 5.00m。交通桥轴线即为拦河闸轴线,交通桥主要作为枢纽运行管理使用,结合考虑两岸居民的交通,但不允许两岸重车经过交通桥。2)闸墩和底板 闸墩是闸门和各种上部结构的支承体,由闸门传来的水压力和上部结构的重量和荷载通过闸墩传至底板,为保证其纵向有足够刚度,采用实体式。闸室结构为 5 孔一联整体式结构,闸墩顶高程为 9.60m。墩长按闸顶布置、闸室抗滑稳定等需要底部定为 14.00m。考虑到闸室孔口尺寸、结构强度和布置等需要,初步拟定中墩厚 1.00m,缝墩厚 0.80m。闸墩墩头和尾部均采用圆形,以改善进出流条件。闸底板顺水流向长度根据闸室稳定和地基应力分布以及上部结构的布置要求,拟225、定为 14.00m。底板厚度 1.00m,底板厚度能满足强度和刚度要求。闸室底板长 14.00m,闸底堰型为无坎宽顶堰,闸室底板高程 6.10m。闸孔净宽 4.5m,共 5 孔,总净宽 22.50m。闸室采用钢筋混凝土整体式结构,5 孔一联,5-21 中墩厚 1.00m,边墩厚 0.80m,总宽 28.10m。(2)闸室稳定分析 稳定分析包括地基承载力分析和抗浮、抗滑稳定分析,取整闸段,验算沿地基面的抗滑稳定和地基应力。1)计算公式 采用水闸设计规范(SL265-2016)第 7.3.6-1 条公式进行闸室沿基础底面的抗滑稳定计算,计算公式如下:KC=fG/H 式中:KC沿闸室基底面的抗滑稳定226、安全系数;f闸室基底面与地基之间的摩擦系数,地基为高压旋喷桩复合地基,闸室基底摩擦系数取 f=0.4;G作用在闸室上的全部竖向荷载(kN);H作用在闸室上的全部水平荷载(kN);采用水闸设计规范(SL265-2016)第 7.3.4-1 条公式进行闸室基底应力计算:WMAGp=minmax 式中:minmaxp闸室基底应力的最大值或最小值;G作用在闸室上的全部竖向荷载(kN);M作用在闸室上的全部竖向和水平荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩(kNm);A闸室基底面的面积();W闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m)。平均基底应力:)(minmax21ppp+=基底应力不227、均匀系数计算公式minmax/pp=2)计算工况、荷载及荷载组合 计算工况包括以下 6 种工况。工况:完建时期,相应闸上、闸下均无水;工况:闸上设计洪水位 8.10m,相应闸下水位 6.372m(工作闸门全开);5-22 工况:正向挡水时,闸上正常蓄水位 8.10m,闸下游无水(工作闸门全关);工况:闸上校核洪水位 9.08m,相应闸下水位 7.565m(工作闸门全开);工况:水闸检修,闸上水位 8.10m,下游无水(检修闸门全关);工况:正向挡水时,闸上正常蓄水位 8.10m,闸下游无水(工作闸门全关),并遭遇 7 度地震。表表 5-10 计算工况表计算工况表 计算工况 组合 闸上水位 闸下228、水位 基本组合 完建 6.10 6.10 设计 8.10 6.372 正向挡水 8.10 6.10 特殊组合 校核洪水 9.08 7.565 检修 8.1 6.10 正常+地震 8.10 6.10 计算荷载主要包括自重及设备重、水重、静水压力、风压力、扬压力、浪压力及地震力等,必要时还包括作用于闸墩上的启闭力、交通桥上的活荷载,按不利条件选取,详见表 5-11。表表 5-11 荷载组合表荷载组合表 工况 自重 水重 静水压力 扬压力 土压力 风压力 浪压力 地震荷载 其他 备注 基本组合 完建 正向挡水 工作闸门全关 特殊组合 校核洪水 工作闸门全开 正常+地震 工作闸门全关 3)稳定分析成果229、及结论 闸室沿建基面稳定分析成果见表 5-12,闸室在各工况下的抗滑稳定系数、地基反力不均匀系数满足规范要求,地基应力小于地基承载力特征值。5-23 表表 5-12 水闸闸室沿建基面稳定分析成果表水闸闸室沿建基面稳定分析成果表 序号 计算工况 水位组合 抗滑稳定安全系数 地基应力计算成果 上游水位(m)下游水位(m)Kc(f=0.30)Kc Pmax(kPa)Pmin(kPa)P平均(kPa)1 完建 6.10 6.10/1.25 65.97 51.67 58.82 1.28 2.00 2 设计洪水 8.10 6.10 95.18 1.25 57.08 47.55 52.32 1.20 2.0230、0 3 正向挡水 8.10 6.372 27.48 1.25 61.59 46.15 53.87 1.33 2.00 4 校核洪水 9.08 7.565 121.75 1.10 61.60 47.12 54.36 1.31 2.50 5 检修 8.1 6.10 1.44 1.10 58.62 49.12 53.87 1.19 2.50 6 地震 8.10 6.10 10.46 1.00 72 35.58 53.79 2.03 2.50 备注 满足 满足 满足 5.4.1.4 消能防冲设计(1)消能防冲标准 根据水闸设计规范(SL265-2016)第 2.2.7 规定“平原区水闸闸下消能防冲的洪231、水标准应与该水闸洪水标准一致,并应考虑泄放小于消能防冲设计洪水标准的流量时可能出现的不利情况。”选定本工程消能防冲设计洪水标准为 20 年一遇。校核洪水标准 50 年一遇。(2)闸下水位流量关系,见表 2.74。当表 2.74 低于消力池末坎宽顶堰流时,取临界水深对应的水位。(3)下游消能设施 1)消能方式 由于崎沟水闸作用水头较低,下游水位变化大,河床抗冲能力较低,选择底流式消能方式。2)泄流及运用原则 当上游水位不超过 8.10m 时,水闸不开启;当上游水位不低于 8.10m 且来水量较小时,水闸开闸控泄,保持上游水位为 8.10m;上游来水较大且水位上涨时,逐步加大闸门开度至闸门全开。3232、)计算公式 5-24 消力池深度采用 水闸设计规范(SL265-2016)附录 B 中(B.1.1-1 B.1.1-4)计算。Zhshcd=0 (B1.11)25.021321812+=bbghcqhchc (B.1.12)0222203=+ghcqhcThc (B.1.13)222 2222ghcqhsgqZ=(B.1.14)式中:d消力池深度(m);0水跃淹没系数,可采用 1.051.10,本计算取 1.05;hc跃后水深(m);hc收缩水深(m);水流动能校正系数,可采用 1.01.05,本计算取 1.0;q过闸单宽流量(m/s/m);b1消力池首端宽度(m);b2消力池末端宽度(m);233、T0由消力池底板顶面算起的总势能(m);Z出池落差(m);Hs出池河床水深(m)。消力池长度根据 水闸设计规范(SL265-2016)附录 B 中(B.1.2-1 B.1.2-2)计算。即:jssjLLL+=(B.1.2-1)()hchcLj=9.6 (B.1.2-2)式中:Lsj消力池长度(m);Ls消力池斜坡段水平投影长度(m);水跃长度校正系数,可采用 0.70.8;Lj 水跃长度(m)。消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求,分别按水闸设计规范 5-25(SL265-2016)附录 B 中公式(B.1.3-1)和公式(B.1.3-2)计算,并取其大值。抗冲 1Hqkt=(B.1.3-1)抗234、浮 bmdPhUkt=2 (B.1.32)式中:t消力池底板始端厚度(m);H闸孔泄水时的上、下游水位差(m);1k消力池底板计算系数,可采用 0.150.20,本计算取 0.2;2k消力池底板安全系数,可采用 1.11.3,本计算取 1.2;U作用在消力池底板底面的扬压力(kpa);水的重力密度(kN/m);dh 消力池内水深(m);Pm作用在消力池底板上的脉动压力(kpa),其取值可取跃前收缩断面流速水头值的 5%;计算消力池底板前半部的脉动压力时取“+”号,计算消力池底板后半部的脉动压力时取“-”号;b消力池底板的饱和重度(kN/m)。消力池末端厚度,可采用 t/2,但不宜小于 0.5m235、,由于设置排水孔,故不计算抗浮厚度。4)计算工况及计算成果 水闸的正常上游水位为 8.10m,下游无水,根据水闸运行情况,在消能防冲标准以内,消能运行发生的最不利工况为上游水位 8.10m 时单孔泄洪工况。计算单孔不同开度泄洪的消力池池深、池长。5)消力池布置设计 经计算分析表明:由于需 0.80m 的深挖式消力池,本次设置 0.80m 深消力池,消力池底高程 5.30m,通过 1:4 斜坡段与水闸底板连接。水跃最大长度 13.4m,故消力池长度取 14m,其中斜坡段长 3.20m,消能段长 10.80m。6)消力池结构设计 消力池底板厚度由抗浮、抗冲稳定及强度等方面确定,计算最大厚度 0.4236、7m,取 0.50 m 厚。为减小浮托力和渗透压力,在消力池底板后 2/3 段设置排水孔,间 5-26 距为 2.0m2.0m。拦河闸消能型式采用底流消能。通过消能计算,确定消力池总长 14m,池底高程为 5.30m,池深 0.80m,尾坎高程 6.10m,消力池为钢筋混凝土结构,底板厚0.50 m;(4)下游防冲设计 1)防冲计算 海漫长度计算 当91=Hqs,且消能扩散良好时,海漫长度可按公式(B.2.1)计算:HqKLssp=(B.2.1)式中:Lp海漫长度(m);qs消力池末端单宽流量(m/sm);Ks海漫长度计算系数,可查水闸设计规范(SL265-2016)附录 B 中表 B.2.1237、 查得,取 Ks=9;H闸孔泄水时的上、下游水位差(m)。河床冲刷深度计算 海漫末端的河床冲刷深度可按公式(B.3.1)计算:mmmhqd=01.1 (B.3.1)式中:dm海漫末端河床冲刷深度(m);qm海漫末端单宽流量(m/sm);v0河床土质允许不冲流速(m/s),淤泥土取v0=0.5m/s;hm海漫末端河床水深(m)。计算工况及成果 水闸局部开启时,水流至海漫处已得到充分扩散,因此海漫的计算仅考虑闸门全部开启的工况。海漫长度及防冲槽深度计算成果见表 5-14。2)海漫设计 由表 5-13 可得,海漫计算长度 22.39m,取 22.80m。海漫分水平段和斜坡段,水平段长 4.50m,斜238、坡段长 18.30m,斜坡段坡度为 5-27 1:15。海漫水平段紧靠消力池末端,水流情况复杂,采用浆砌石结构。斜坡段采用干砌石海漫方案。3)防冲槽设计 防冲槽计算深度为 2.57m,结合实际情况并参照已建水闸工程的实践经验,防冲槽深 2.60m。表表 5-13 开启单孔闸消能计算成果表开启单孔闸消能计算成果表 单宽流量(m/s/m)单孔流量(m/s)跃前水深(m)跃后水深(m)消力池深度(m)消能池水平段长(m)海漫长度计算系数Ks 闸孔泄水时的上、下游水位差H(m)海漫长度Lp(m)2.25 0.5 0.27 0.33 0.34 1.83 7 0.06 5.20 4.5 1 0.39 0.239、58 0.56 3.18 7 0.19 7.81 6.75 1.5 0.48 0.79 0.75 4.38 7 0.31 11.57 9 2 0.56 0.99 0.83 5.49 7 0.43 14.25 11.25 2.5 0.63 1.18 0.71 6.52 7 0.55 16.20 13.5 3 0.69 1.36 0.67 7.50 7 0.67 17.53 15.75 3.5 0.75 1.53 0.63 8.44 7 0.78 19.74 18 4 0.81 1.69 0.60 9.34 7 0.88 20.26 20.25 4.47 0.86 1.84 0.58 10.15 240、7 0.98 22.39 5.4.1.5 两岸连接设计 水闸边墩外侧填土高度 3.50m,土压力较小,可直接用水闸边墩挡土。同时,为防止水闸两岸绕渗,水闸两侧边墩各设一道刺墙,刺墙厚度 0.5m,伸入两岸5m,高度为底板底部至闸墩顶部为 3.30m。5.4.1.6 翼墙设计(1)翼墙结构设计 为防止水闸上下游岸坡在较高流速水流或回流漩涡等作用下冲刷破坏,对水 5-28 闸上下游两岸需布置翼墙进行保护。水闸上游翼墙高度 4.00m,采用悬臂式挡墙。翼墙顶高程 9.60m,翼墙底板底高程 5.60m,底板厚 0.50m,宽 3.40m,翼墙顶宽 0.50 m。下游翼墙高度 4.80m,采用悬臂式挡241、墙。翼墙顶高程 9.60m,翼墙底板底高程 4.80m,底板厚 0.50m,宽 3.90m,翼墙顶宽 0.50 m。为减少因水位降落时产生的墙背与墙前的水位差,减少水压力,于翼墙立板上设置 50pvc 排水孔,排水孔间距 2000,排水孔进口设置反滤包。(2)翼墙稳定计算 1)计算公式 抗滑稳定计算公式 式中:K抗滑稳定安全系数;f建筑物与地基间的摩擦系数,取 0.4;W作用于建筑物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量;P作用于建筑物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量。抗倾稳定计算公式 式中:抗倾稳定安全系数;对翼墙前趾的抗倾覆力矩(kNm);对翼墙前趾的倾覆力矩(kNm)。2)翼墙稳定安全系数242、允许值 翼墙为 4 级建筑物,抗滑稳定和抗倾稳定安全系数的允许值见表 5-14。表表 5-14 翼墙稳定安全系数的允许值翼墙稳定安全系数的允许值 荷载组合 抗滑稳定安全系数 Kc 抗倾覆稳定安全系数 K0 基本组合 1.10 1.50 特殊组合 1.05 1.50 特殊组合 1.00 1.30 3)计算工况及计算成果 5-29 表表 5-15 翼墙稳定计算与地基应力计算表翼墙稳定计算与地基应力计算表 翼墙位置 荷载组合 计算工况 抗滑稳定 安全系数 Kc 抗倾覆稳定 安全系数 K0 地基应力(kpa)最大最小应力比 趾部 踵部 上游翼墙 基本组合 完建 1.927 7.632 51.351 7243、5.776 1.476 正常水位 1.654 2.805 53.925 49.913 1.080 特殊组合 校核水位 1.638 2.104 56.597 39.034 1.450 特殊组合 正常水位遭遇地震 1.480 2.719 58.166 48.791 1.192 下游翼墙 基本组合 完建 2.090 7.744 85.029 69.964 1.215 设计水位 1.928 5.438 66.923 78.645 1.175 特殊组合 校核水位 1.649 2.841 71.429 56.689 1.260 特殊组合 正常水位遭遇地震 1.877 6.968 73.827 84.166244、 1.140 4)计算结果分析 从上面计算结果可知,上下游翼墙抗倾稳定满足要求,抗滑稳定及最大最小应力比均满足规范要求,地基应力小于地基承载力特征值,但沉降不满足规范,需进行地基处理。5.5 地基处理及地基防渗设计 5.5.1 基础处理方案比选基础处理方案比选 根据地质勘察及工程布置,崎沟水闸地基土深度 20m 范围内多为人工填土、淤泥质土、粉质粘土层、粉砂、中砂层,局部区域饱和砂土层呈透镜体分布,部分土层为可液化土层。经计算知,天然地基情况下建筑物最大沉降量为 19cm,沉降均不满足要求,需对地基进行处理。选择处理方案的原则是:经济简单、安全可靠、符合环保要求。由于需要穿透密实砂层,水泥搅拌245、桩无法穿透,故不予考虑。适用于本工程的软基处理措施有:高压旋喷桩、混凝土预制桩等。各种地基处理措施比选见表 5-16。表表 5-16 地基处理措施比选表地基处理措施比选表 加固方法 优点 缺点 高压旋喷桩 1.施工方法较成熟,进度快,工期较短;2.最大限度利用原土;3.搅拌时无振动、无噪音、无污染,对周围原有建筑物影响较小;1.造价高;2.设计计算不确定的因素较多,需要设计施工人员有经验才能取得较好的结果。5-30 4.可有效消除主、次固结沉降。3.质量检验方法有待进一步完善。混凝土预制桩 1.质量可靠、制作方便、沉桩快捷;2.单桩承载力高、沉降量较小而且均匀;3.桩长现在制作可达 2530m246、,可打穿软土层直至持力层;3.施工工期短。1.对淤泥层,打桩易产生位移偏位和倾斜。2.需要有较大的预制场和较长的预制时间,对堤岸结构、周边建筑产生挤压,影响大。3.工程造价很高。CFG 桩 1.施工简单 2.适应变化地质能力强 3.投资小 1.单桩承载力低,只能对地质进行简单的处理 2.工期较长,混凝土养护时间长 3.易受地下水、拔管速度等因素影响桩的质量,容易出现断桩、缩桩、吊脚桩等问题 4.施工环境污染严重,振动成型噪音大 由表 5-21 可知:由于预制混凝土桩为端承桩,底部易产生负摩阻力,并且沉降后在闸基处易形成渗流通道,而柔性桩则不会出现。CFG 桩和高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质粘247、土,粘性土、粉土、人工填土等地基,由于 CFG 桩要求混凝土养护时间长,易受地下水、拔管速度等因素影响桩的质量,容易出现断桩、缩桩、吊脚桩等问题、施工环境污染严重,振动成型噪音大,本工程地下水位高且地处镇区段,对环境要求高,不建议使用 CFG 桩,高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质粘土,粘性土、粉土、人工填土等地基;加固体强度高、质量均匀、形状可控,可大大提高地基的承载力;施工所需设备简单,施工时无振动,对周围原有建筑的影响较小,无污染,操作方便,经济合理,因此在基处理方面得到较广。考虑到本工程的规模和重要性。并参考今年来粤东沿海地区的大中型水闸基本上均采用高压旋喷桩复合地基进行地基处理,处理后248、效果可满足水闸的安全及运行管理要求,且投资较低,故最终推荐采用高压旋喷桩方案作为崎沟水闸的地基处理方案。5.5.2 复合基础计算复合基础计算 1)、复合地基承载力计算 计算公式:skpaspkfmARmf)1(+=fspk复合地基承载力特征值;m面积置换率;5-31 Ra单桩竖向承载力特征值;Ap桩的截面积;桩间土承载力折减系数,宜按地区经验取值,如无经验时可取 00.5,天然地基承载力较低时取低值;fsk处理后桩间土承载力特征值,宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值。地基处理后的变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007 有关规定执行。复合土层的分层与天然地249、基相同,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的 倍,值可按下式计算:=fspk/fak 式中 fak基础底面下天然地基承载力特征值。沉降计算压缩模量采用本次地勘土工试验平均值,天然地基承载力特征值采用地勘报告推荐值,沉降量为 4.94cm,符合水闸设计规范(SL265-2016)中(8.3.6)“天然土质地基上水闸地基最大沉降量不宜超过 15cm”要求。(4)旋喷桩布置 通过对各建筑物复合地基的承载力及沉降量计算,各建筑物复合地基旋喷桩桩距大小由基底应力控制,桩长由地质分层及沉降量控制。水闸闸室、上下游翼墙:桩径 1.0m,桩距 2.5 m,正三角布置。平均桩长约18m。(5)计算结果250、 采用上述公式并结合各部位建筑物应力计算成果及旋喷桩布置,各部位建筑物复合地基承载力特征值及沉降量详见表 5-17。表表 5-17 地基处理计算成果表地基处理计算成果表 部位 平均基底应力(kPa)复合地基承载力(kPa)天然地基沉降量(mm)设计后沉降量(mm)沉降差(mm)水闸闸室 58.8 300 191.09 91.97 49.39 由表 5-17 的成果可知,水闸闸室建筑采用高压旋喷桩复合地基处理后,复合地基承载力的 1.2 倍大于最大基底应力,复合地基承载力大于基底平均应力,满足要求。各部位建筑物沉降量小于 150mm,满足规范要求。考虑整体性,根据广东省水利厅的要求,需对铺盖底板251、消力池底板均进行 5-32 地基处理,由于铺盖底板、消力池底板受力小,采用高压旋喷桩,桩径 1.0m,桩距 3.5 m,正三角布置。平均桩长 18.60m,5.5.3 地基抗震陷液化措施地基抗震陷液化措施 根据地勘报告,区内地震烈度为度,根据规程规范,场地松散饱和砂层存在易液化、软弱土层,基础下卧层层为在发生烈度为度的地震时会产生震陷,需采取抗震陷液化措施,抗震陷液化措施采用围封+高压旋喷桩穿透砂层的方式。由于地基处理方式采用高压旋喷桩,故围封处理方式首选采用联体高压旋喷桩成墙进行围封。根据各建筑物重要性及结合复合地基处理桩,各建筑物的抗震陷液化措施如下:水闸闸室:采用 1 排 1000mm252、 联体高压旋喷桩进行围封,桩距 0.917m,桩长 5.00m;其余 1000mm 高压旋喷桩需穿透砂层,桩长 18m。5.5.4 基础防渗设计基础防渗设计 1)水闸地质情况 从地勘报告土工试验资料看,闸设计基础主要置于-2 层粉质粘土上,右侧闸基基底分布有薄层淤泥质土软土层,粘土层下部为松散状-3 层粉砂层,右侧为稍密状中砂层,承载力较粉砂高,且-3 层砂层下为薄层淤泥质土软土层,因此水闸易产生沉降或不均匀沉降问题。(2)闸基渗流稳定验算 验算闸基抗渗稳定性时,要求水闸防渗体的水平段和出口段的渗流坡降必须小于闸室地基的允许渗流坡降。根据地勘报告闸基土层颗分曲线,闸基出口的允许渗流坡降值为 0253、.50。按现有闸室底板轮廓尺寸进行防渗计算,在挡潮工况下闸室底板出口段渗流坡降为 0.34。经计算闸基渗流稳定安全,为保护闸基可能发生砂土流失,破坏闸基稳定安全。因此,拟在闸底板采用高压旋喷桩围封处理,采用 1 排 1000mm 联体高压旋喷桩进行围封,桩距 0.917 m,桩长 5.00m,布置于刺墙及闸室段形成封闭连续墙体。计算工况:按正常蓄水位时上、下游水位差最大时进行计算。最大为正常蓄水位时上游正常水位,下游按无水。采用有限元法计算得出结果:0.00658 m/天。计算生成流网图如下图:5-33 正常蓄水位期渗透压力生成的流网图 基底抗渗稳定计算按水闸设计规范(SL265-2016)有254、限元法进行计算,经计算闸底板水平段渗流坡降值最大为 0.1,小于防止管涌破坏的允许渗流坡降值为 0.5(中等坚实粘土);出口端段渗流坡降值最大为 0.02,而闸基出口段允许渗流坡降值为 0.5(中等坚实粘土)满足要求,因此基底抗渗稳定满足规范要求。5.6 旧水闸处理 根据旧水闸目前现状及重建工程的布置,需对原水闸进行拆除,拆除时采用可靠的技术手段避免对周边永久建筑物及边坡等带来较大影响。5.7 建筑设计 5.7.1 水闸建筑设计水闸建筑设计 为使水闸与周围山水景色和谐统一,形成一景观亮点,必须精心进行景观设计。水闸启闭机房位于下游侧闸墩上,布置有 5 孔启闭设备及管理用房;建筑设计中将启闭机房255、桥面、桥墩统一考虑,拟创造一个完整统一的形象。以桥面结构为水平主线,墩顶启闭机房形成一整体结构。启闭机柱与桥墩融为一体,以圆弧面迎水流方向,既符合流体运动规律,又丰富建筑造型。机房建筑材料选用轻质材料,门柱色彩拟采用混凝土本色,适当提高亮度。交通桥的景观主要是注重桥的色彩及栏杆等部位为细部处理。交通桥造型尽量轻巧,色彩采用较淡素的灰白色,桥面栏杆采用实板防撞栏杆,既满足安全要 5-34 求,又可加强桥面水平横线方案。5.7.2 两岸景观设计两岸景观设计 水闸重建后,在重建水闸右侧形成了一个工程管理区域。此区域景观的设计应以自然景观进行构思,使景观与水闸形成和谐的亲水绿色空间,同时注意对生态环256、境的保护。景观上要有序地组织小型休闲亲水园,丰富城镇景观节点。护岸表面可作适当起伏,如在可视距离内增设多个阶梯来形成不单调的起伏,使河岸有丰富的造型和亲切感。管理区域及水闸两岸绿化以自然布局为主,适当采用规整、对称的布局,对现有的大树尽量予以保留,同时选用适宜当地生长的植被,植被群落的组织和搭配满足自然生态的要求,通过不同植被的合理搭配,使花、草、树有机结合,创造出一个四季可观花赏叶的景观效果;选用常绿的乔灌木,以减少后期的维护养护费用。5.8 建筑物的运行观测 水闸各建筑物均建于复合地基上,地质条件复杂。为保证工程的安全、顺利地施工、运行,设立如下观测项目:(1)水文、水力观测。主要观测项目257、为水位及流量,为此在水闸上下游设立自计水位计 2 套,水位、流量的观测已于枢纽自动监控系流中布设。(2)河床冲淤观测。设置三角控制网,定期进行枢纽上下游水下地形观测。(3)闸坝变形及扬压力观测。水闸建筑物的水平位移采用视准线,观测点设在上、下闸墩顶,观测点和基点设在两岸;垂直位移采用闸顶埋设沉降观测点,基底的渗压采用渗压计,每一断面设 3 个,进行观测。它通过在适当部位布设变形观测点及测压管并定期进行观测来实现。详细的观测设施见表 5-18。表表 5-18 观测设施一览表观测设施一览表 序号 观测项目 观测断面数量 观测设备名称 设备数量 水闸 1 基底扬压力 纵断面 5 个 渗压计 15 支258、 2 水平、竖向位移 横断面 10 个 沉降、水平位移标点 20 个 5-35 3 上、下游水下地形测量 测深仪 1 台 5 竖向位移 5 个点 水准仪、JI 经纬仪 各 1 台 6 水位标尺 长 13.5m 2 把 7 位移观测工作基点 2 个 8 位移观测校核基点 2 个 9 水准观测基点 2 个 10 自动水位计 2 个点 2 支 11 温度计 1 支 5.9 给排水设计 生活区室外及单体共布置给水、排水及雨水三种管网系统。生活给水管网系统水源取自城市给水管网系统,供给各单体的办公生活用水,以确保用水量、水质与水压的稳定。各栋单体的粪便污水经化粪池沉淀处理后,出水由排水管排至区内的排水管259、网,其他生活污水经楼内管道收集后,也排至区内的排水管网,排水管网最后排至下游。5.10 水闸工程的主要工程量 序号 工程或费用名称 单位 数量 第一部分 建筑工程 一.拆除工程 二)旧水闸拆除工程 1.拆除浆砌石闸墩 m 200.2 2.拆除浆砌石底板 m 200.2 3.拆除钢筋砼启闭室 m2 35.89 4.拆除钢筋砼交通桥工作桥及检修平台 m 111.65 5.拆除闸前浆砌石铺盖 m 288.75 6.拆除闸后浆砌石护坦 m 192.5 7.拆除闸后浆砌石海漫段 m 192.5 8.拆除上下游浆砌石翼墙 m 246.4 9.拆除两侧机房 m2 66.10.拆除管养房 m2 161.7 1260、1.拆除废料外运,运距 20km m 2095.61 12.管道拆除 m 40.7 13.拆除镇墩 m 30.8 一.水闸重建工程 1.闸室段 1.C30 钢筋砼闸墩 m 141.43 2.C30 钢筋砼闸底板 m 504.14 3.C30 钢筋砼工作桥及检修平台 m 53.17 5-36 序号 工程或费用名称 单位 数量 4.C30 钢筋砼交通桥 m 46.06 5.C40 砼桥面铺装 m2 154.55 6.启闭室下排架柱(C35 钢筋砼)m 14.73 7.启闭室下排架梁(C35 钢筋砼)m 54.16 8.C35 二期钢筋砼 m 48.44 9.C30 钢筋砼检修启闭梁 m 4.87 261、10.C30 钢筋砼刺墙 m 24.75 11.C10 素砼垫层 m 57.37 12.粗砂褥垫层厚 300mm m 94.58 13.启闭房、楼梯间 m2 330.14.C30 楼梯间基础底梁 m 9.03 15.C30 楼梯间基础柱 m 5.12 16.C30 楼梯间筏型基础 m 48.39 17.C30 钢筋砼楼梯 m 3.17 18.橡胶止水带 m 118.76 19.沥青杉木板 m2 67.93 20.钢筋 t 77.6 21.平面钢模板 m2 3710.92 22.管养房 m2 572.23.管养房室外工程 m2 902.24.大理石栏杆 m 47.96 25.植草绿化 m2 85262、5.67 26.供水钢管 DN1200 m 40.7 27.脚手架 m2 462.2.上游护坦 1.M7.5 浆砌石 m 15.63 2.大理石栏杆 m 22.3.C30 悬臂式挡墙墙身 m 55.4.C30 悬臂式挡墙底板 m 38.5 5.钢筋 t 7.48 6.50mmpvc 排水管 m 8.8 7.(反虑包)土工布 m2 0.13 8.(反虑包)碎石 m 0.09 9.(反虑包)粗砂 m 0.26 10.沥青杉木板 m2 9.35 11.平面钢模板 m2 251.35 3.消力池 1.C30 钢筋砼底板 m 264.2.C10 素砼垫层 m 10.33 3.PVC 排水管 100mm 263、m 39.15 4.碎石垫层 m 59.82 5.粗砂垫层 m 61.07 5-37 序号 工程或费用名称 单位 数量 6.钢筋 t 21.12 7.平面钢模板 m2 26.4 8.橡胶止水带 m 31.32 9.土工布 m2 50.73 10.沥青杉木板 m2 26.4 4.上游铺盖 1.C30 钢筋砼底板 m 143.32 2.钢筋 t 11.466 3.C10 素砼垫层 m 25.35 4.平面钢模板 m2 74.68 5.橡胶止水带 m 30.17 6.沥青杉木板 m2 14.33 5.上游翼墙 1.C30 悬臂式挡墙墙身 m 22.39 2.C30 悬臂式挡墙底板 m 15.67 3264、.钢筋 t 3.04 4.平面钢模板 m2 204.6 5.沥青杉木板 m2 7.61 6.下游翼墙 1.C30 悬臂式挡墙墙身 m 108.51 2.C30 悬臂式挡墙底板 m 100.94 3.C10 素砼垫层 m 6.76 4.50mmpvc 排水管 m 54.45 5.(反虑包)土工布 m2 0.3 6.(反虑包)碎石 m 0.21 7.(反虑包)粗砂 m 0.63 8.钢筋 t 16.76 9.平面钢模板 m2 31.5 10.橡胶止水带 m 50.47 11.沥青杉木板 m2 20.94 7.下游连接段 1.M7.5 浆砌石 m 93.69 2.土方开挖 m 2020.71 3.土265、方回填 m 1645.34 4.干砌石护坦 m 27.34 5.抛石防冲槽 m 326.99 6.MU7.5 预制砼砖 m 21.3 7.C20 砼草砖护坡 m2 65.93 8.基础处理 1.三重管法高压旋喷桩直径 1.0m m 4622.53 2.三重管法高压旋喷桩直径 1.0m(围封)m 828.85 3.土方开挖 m 446.24 5-38 序号 工程或费用名称 单位 数量 4.土方回填 m 446.24 5.钢板桩支护 t 44.97 6.粗砂垫层 m 430.12 6-1 6 机电及金属结构 6.1 电气 6.1.1 设计依据设计依据(1)低压配电设计规范(GB 50054-201266、1);(2)电力工程电缆设计规范(GB 50217-2018);(3)交流电气装置的接地设计规范(GB/T 50065-2011);(4)水利水电工程机电设计技术规范(SL 511-2011);(5)水利水电工程用电系统设计规范(SL 485-2010);(6)系统接地的形式及安全技术要求(GB 14050-2008);(7)交 流 电 气 装 置 的 过 电 压 保 护 和 绝 缘 配 合 设 计 规 范(GBT50064-2014);(80)低压开关设备和控制设备 过电流保护电器(GBZ 25842.2-2012);(9)水利水电工程照明系统设计规范(SL 641-2014);(10)建筑267、防雷设计规范(GB 50057-2010);(11)水利水电工程导体和电器选择设计规范(SL 561-2012);6.1.2 设计内容设计内容 本工程电气设计内容为崎沟水闸电气设计(项目柱上变压器供电电源及接入方式以供电局接入电力系统报告和实施图纸为准,本次电力部分设计仅作为费用依据。6.1.3 电气一次电气一次 6.1.3.1 负荷等级 根据供配电系统设计规范(GB 50052-2009)中关于用电负荷等级划分,工程用电负荷等级为三级。6.1.3.2 供电电源 经现场踏勘当地供电情况,崎沟水闸供电正常电源暂定为:200kVA 柱上变压器 T 接 10kV 电网线路,由 200kVA 柱上变压268、器的 0.4kV 出线回路供电。考虑 6-2 崎沟水闸具有防洪、灌溉功能,选用 0.4kV 柴油发电机组 LD200ZKE 或SC33W/200kW 作为备用电源。0.4kV 正常电源和 0.4kV 备用电源形成电气机械联锁,在低压柜实现自动/手动切换,当正常电源断电如电网检修、洪水期电网线路故障时,一旦正常电源开关断开,备用电源自动/手动启动,以确保供电可靠。6.1.3.3 电气主接线 据水闸供电线路回路数量、装机台数及容量等拟出两个电气主接线方案进线对比:方案一:200kVA 柱上变压器采用两回 10kV 线路供电。方案二:采用一回 10kV 线路供电,配置 0.4kV 柴油发电机组作为备269、用电源,10kV 母线上带 1 个站用变回路和 1 个进线回路。方案经济技术比选:方案一采用 10kV 双回路供电,一用一备,投资较方案二多 1 回 10kV 进线、1 台断路器,少 1 套柴油发电机组。投资较高;且一旦母线出现故障或者需要检修时,水闸全部机组和厂用变无法供电,此接线方案的经济性和可靠性较差。方案二采用一回路 10kV 线路供电,配置 0.4kV 柴油发电机组,一旦 10kV母线出现故障或需要检修,那么柴油发电机组发电供全站机组用电,该方案的经济性、可靠性、灵活性较高。缺点是设备投资、设备占地面积、土建费用、年运行费用稍高于方案一。结论:通过技术、经济综合对比可见,方案一接线简270、单清晰、设备投资、土建费用、年运行费用相对较低,但供电灵活性、可靠性较差,10kV 线路投资较高于方案二;虽然方案二的设备投资、土建费用、年运行费用比方案一高,但方案二的 10kV 线路投资少,供电可靠性和灵活性较强,考虑到崎沟水闸对当地经济、人民生活生产的重要性,故本阶段推荐方案二为本工程的主接线形式。崎沟水闸供电采用200kVA柱上变压器的1回0.4kV出线回路作为正常电源,和 1 套 200kW 的柴油发电机组作为备用电源。6.1.3.4 主要电气设备选择 本工程主要电气设备选型如下:(1)200kVA 柱上变压器 1 套。初拟布置于 10kV 电力线路附近的空地。6-3(2)0.4kV271、 柴油发电机组 LD200ZKE 或 SC33W/200kW。(3)低压配电柜采用抽屉式开关柜。(4)动力配电箱、照明配电箱采用室内防水型,防护等级不低于 IP56。(5)电力电缆采用 YJV22、YJV 电缆,高压电缆额定电压为 10kV,低压电缆额定电压为 0.6/1kV。6.1.3.5 电缆敷设 根据具体情况,电缆采用穿钢管敷设方式。室内电缆沿镀锌钢管暗敷。室外电缆穿镀锌钢管埋地敷设,用混凝土包封,埋深不小于 0.7m,并设置电缆标志桩或电缆标志牌。6.1.3.6 防雷、过电压保护及接地设计(1)防雷 本工程构(建)筑物按第三类防雷构筑物设防。屋顶设置接闪带或接闪针保护,利用结构柱内 2272、 根不小于 16 的主筋引下至接地网。具体防雷措施如下:1)外部防雷措施 本工程沿建(构)筑物上的屋角、屋脊、檐角等易受雷击的部分敷设接闪网、接闪带,并在建(构)筑物屋面组成不大于 20m20m 或者 24m16m 的网格。接闪器由装设在建筑物上的接闪网、接闪带、接闪杆混合组成。屋面接闪网、接闪带、接闪杆的直径采用 12mm 热镀锌圆钢,接闪杆的杆长为 500mm。2)凡突出屋面的所有金属构件,如卫星天线基座(电视天线金属杆)、金属通风管、屋顶风机、金属屋面、金属屋架等均应与接闪带可靠连接。3)利用本建筑物外围柱子内大于 16 钢筋作为防雷引下线,其钢筋之间的连接需满足防雷设计规范的要求。引下273、线上端与接闪带可靠连接,下端与建筑物基础底梁及基础底板轴线上的上下两层钢筋内的两根主筋可靠连接。另设专用引下线,引线线应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不大于 18m。垂直接地体采用 L50505 热镀锌角钢(长度 2.5m),水平接地体采用-404 热镀锌扁钢;引下线采用暗敷,并在引下线上距地面0.31.8m 处设置断接卡。当采用热镀锌圆钢做引下线时断接卡以下改用-404 镀锌角钢引入地下。人工接地体埋设深度 0.8m,距建筑物出入口和人行通道大于3m,当小于 3m 时采取减少跨步电压的措施。6-4 4)防闪电电涌侵入的措施 引入建(构)筑物的低压埋地电缆在入户端将电缆274、金属外皮、金属线槽与防雷接地装置相连接;进出建(构)筑物的金属管道及金属套管,在进出建筑物处就近接到防雷接地装置上。5)防闪电感应的措施 与建(构)筑物组合在一起的大尺寸金属件应等电位联结在一起并与防雷装置相连。穿过由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土等自然构件组成格栅形大空间屏蔽的建筑物或房间的导电金属物应就近与其作等电位联结。所有进入建(构)筑物及穿过防雷区界面的导电物、电缆均应在各防雷区界面处作等电位联结。物或房间的导电金属物应就近与其作等电位联结。为防护建(构)筑物遭受直接雷击或附近遭受雷击的情况下产生的电涌,应将 PE 干线,电气装置接地板的接地干线,建筑物内所有不带电的金属外皮、管道275、及玻璃幕墙和门窗的金属框架、电梯轨道、金属地板、电缆桥架、线槽等金属物体作总等电位连接。连接导体的截面要求铜不小于 25mm2,铁不小于 200mm2。(2)过电压保护 低压总进线安装 I 级浪涌保护装置。(3)接地 1、本工程低压配电系统接地形式采用中性线与保护线分开的 TN-S 系统,防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安装保护接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻不大于 1。为了保证工程安全,在接地设计中充分利用厂房地下结构钢筋以及金属物体作为主散流网,并利用金属埋件或柱内钢筋作为引上装置与闸面接地装置连接,进而与整个工程接地网连接形成一个整体地网。本工程采用基础钢筋作防雷接地体(共276、同接地体)。并且基础钢筋在周围地面以下距地面不应小于 0.5m,按小电流接地系统考虑,接地装置的接地阻值不应大于 1。本系统铜铁连接处应采用过渡连接端子,若端子难以取得,则在接续处涂至少三遍沥青漆防腐。接地电焊连接长度:圆钢为 6d,扁钢为 2b,双面电焊,焊接处补涂沥青防腐。6-5 6.1.3.7 视频监控及水位监测 崎沟水闸(中港河)在广东省潮南水资源保护及利用示范项目中已规划新建站点,监测要素为水位、雨量、视频、水尺,并在练江流域综合整治水利规划非工程措施项目初步设计报告中明确为其预留接入点,接入物联网的智慧三防信息采集系统。故本次不再重复建设。6.1.3.8 主要设备清单 6-1 电力277、设备清单电力设备清单 序号 名称 规格及型号 单位 数量 备注 1 低压配电箱(进线)长宽高 675355800 台 1 2 低压配电箱(电容补偿)长宽高 675355800 台 1 3 油浸式电力变压器 S13-M-200/10,Dyn11,10/0.4kV,200kVA 台 1 3 10kV 瓷套跌落式熔断器 RW4-10/100 个 3 4 10kV 线路避雷器 HY5WS-17/50 个 3 5 高压引下线 JKLYJ-8.7/10-70 m 30 6 锥形水泥杆 190,12 米 根 1 7 锥形水泥杆 190,9 米 根 1 8 锥形水泥杆 190,7 米 根 1 9 底盘 1.2278、/260 块 4 10 卡盘 0.60.6 块 3 11 隔离刀闸(配套底板)隔离刀闸(配套底板)个 3 12 户外计量箱 DJWJ-10 10/0.1kV 15/5A 套 1 13 其他金件 项 1 14 10kV 架空线 采用 3(LGJ-170)导线 m 10 15 接地线夹 只 2 16 并沟线夹 只 6 17 固定型三角符 成品 只 3 18 上引线铜铝线耳 附铝线 5.5 米 只 3 19 下引线铜铝线耳 附铝线 3.5 米 只 6 20 带电接线环 成品 只 3 21 跌落式倾斜支架 15 度 只 3 6-6 序号 名称 规格及型号 单位 数量 备注 22 避雷器支架 通用型 块279、 3 23 变压器垫木 150160700 条 2 24 台架警告牌 高压危险,禁止攀爬 块 2 25 跨越平铁板 1050300 块 1 26 镀锌螺栓 1630 条 8 27 镀锌螺栓 630 条 20 28 镀锌螺栓 1640 条 15 29 镀锌螺栓 16270 条 3 28 镀锌螺栓 16250 条 2 29 镀锌螺栓 1240 条 9 30 双头牙螺栓 16290 条 2 31 圆介子 18 只 9 32 圆介子 14 只 9 33 弹簧介子 14 只 6 34 表箱扁铁带抱箍 442300 付 2 35 圆钢 16 条 1 36 镀锌螺栓 16300 条 2 37 胶装式瓷担 S280、-210 条 15 说明:柱上变压器供电电源及接入方式以供电局接入电力系统报告和实施图纸为准,本次电力设计部分仅作为费用依据。表 6-2 电气设备清单 序号 项目名称 型号规格 单位 数量 备注 1 备用电源:柴油发电机组及其他 智能型机组 项 1 1)柴油发电机组控制屏 具备遥控、遥信、遥测功能:遥控:开/关机、紧急停车。遥信:工作状态(运行/停机)、工作方式(自动/手动)、过压、欠压、过流、频率。机组成套(含断路器、机组控制器、市电浮充、微型断路器、中间继电器、指示灯、蜂鸣器、急停按钮、电流表、电压表、频率表、功率表、功率因数表、电压转换开关等。)DMP300C5发电机保护测控装置 台 1281、 2)柴油发电机组 LD200ZKE 或 SC33W/200kW 套 1 6-7 序号 项目名称 型号规格 单位 数量 备注 3)附属设备 项 1 2 柴油发电机房控制室内电柜 1)低压考核柜 DP01 GCK 改(8008002200mm)台 1 2)低压受电柜 DP02 GCK 改(8008002200mm)台 1 3)双电源切换柜 DP03 GCK 改(10008002200mm)台 1 4)低压出线柜 DP04 GCK 改(8008002200mm)台 1 5)动力配电箱 380/220V 配断路器、避雷器等。台 1 6)照明配电箱 380/220V 配断路器、避雷器等。台 1 3 闸282、室内电柜 1)低压配电柜 XLL2-17(改),7005001800 台 3 2)照明配电箱 380/220V 配断路器、避雷器等。台 1 4 电缆、电线及电缆管 1)低压电缆 YJV22-3150+195 m 200 2)低压电缆 YJV-0.6/1kV-450+125 m 200 3)低压电缆 VV-0.6/1kV-416 m 99 4)热镀锌钢管 DN200 m 400 5)热镀锌钢管 DN50 m 99 6)电缆桥架带盖板 铝合金 宽深:200100 m 50 7)防火材料 项 1 5 照明 项 1 6 接地防雷 1)接闪网 镀锌圆钢 12 m 132 2)沥青水泥 m 1 3)引下线283、 镀锌扁钢-254 m 138 4)接地线 镀锌扁钢-404 m 168 5)保护线 镀锌扁钢-404 m 20 6-8 序号 项目名称 型号规格 单位 数量 备注 7 电气二次 1)水位传感器 只 5 2)闸门开度传感器 只 5 3)行程开关 只 10 4)闸门控制箱 高 600mm/宽 600mm/深 400mm,监控启闭机,具备远方控制(计算机监控系统)和现地手动控制等功能,RS485 通信接口。主要元件为小型 PLC、配电及控制设备(空气开关、接触器、热继电器、隔离电源、开关电源、继电器、转换开关、信号灯等)。套 5 6.2 采暖及通风 本工程房屋拟采用自然通风。6.3 消防 电缆穿墙284、穿板的孔洞采用防火材料封堵。6.4 金属结构 本次崎沟水闸重建工程金属结构包括 5 扇工作闸门及 1 扇检修闸门、固定式卷扬机 5 台、移动式电动葫芦 1 台。金属结构工程量:闸门总重量约为 41.58t,防腐面积约为 792m2。详见表 6-5。6.4.1 闸门闸门 崎沟水闸设 5 闸孔,孔口尺寸为 4.52.3m(宽高,下同),底槛高程 6.10m,水闸正常蓄水位 8.10m。拦河水闸设检修门及其配套设备。拦河水闸闸门可以选用露顶式平面钢闸门,配固定式吊点卷扬机;与之相比较的方案有弧形闸门液压启闭机。闸门方案比较:弧形闸门液压启闭机方案可取消拦河闸上部启闭机室。但崎沟水闸属低水头径流式工程285、,行洪时上下游水位相差不到 10 厘米,要求工作门开启高度大,采用弧形闸门启闭机布置困难,为避免弧形支铰不受洪水冲击,需布置较长支臂,引起闸墩长度及高度均增加很多,造成工程投资增加。另外弧形闸门安装须在基坑中进行,工期较长。平面钢闸门具有较好的适应水位变幅大的特点,容易实现大开度工作要求,具有良好抗震性,满足淹没出流的运行条件,可减少闸墩的高度、长度,节省投资,制作简单,安装可在检修平台进行,满足 6-9 工期要求,运行维护工作量较少,拦河闸工作闸门水头不高,采用平面钢闸门对流态影响小,满足使用要求。启闭机方案比较:方案一:液压启闭机方案。该启闭机吊点布置在平面闸门边梁上,采用柱塞式油缸,缺点286、是同步问题难以解决,同时由于拦河闸工作闸门运行次数多,油缸密封性能难以保证,另外启闭机运行维护工作量大,闸门安装困难,启闭机造价高。方案二:固定式卷扬机方案。采用传统的固定式卷扬机启闭工作闸门,该方案优点是技术成熟、制造容易,运行可靠,安装方便,满足工期要求。综上所述,拦河水闸推荐采用平面定轮钢闸门配固定式卷扬机方案。拦河水闸工作闸门采用 4.502.30m 平面定轮钢闸门,动水启闭,设计水头 2m,允许局部开启闸门调节流量。启闭机型式为固定式卷扬机,容量为 QPQ2100kN。闸门采取集中控制形式进行操作。水闸孔 5 孔设检修闸门 1 扇,型式规格与工作闸门同,为平面定轮钢闸门,利用 1 台287、 50kN 移动式电动葫芦操作。6.4.2 防腐蚀设计防腐蚀设计 本工程闸门及其埋件等设备外露表面均采用热喷锌铝合金加封闭防腐涂料防腐保护处理的措施,锌铝合金喷涂厚度最小为 160m,闭防腐涂料层厚度为200m,各项技术要求按照水工金属结构防腐蚀规范(SL105-2007)。闸门的防腐面积约 792m2。6.4.3 金属结构设备的工程量金属结构设备的工程量 机电与金属结构设备规格及数量详见表 6-5。6-10 表表 6-5 机机 电电 与与 金金 属属 结结 构构 技技 术术 特特 性性 表表 部位 序号 分 项 孔口尺寸(宽高)(m)孔口数量(个)闸门数量(套)闸门型式 重量(t)启闭机 合288、计(t)门总重 埋件 总重 型式 容量 数量 (台套)(kN)水闸 1 工作闸门及启闭机 4.502.30 5 5 平面闸门 21 10.5 固定式卷扬机 2100 5 46.20 2 检修闸门门及启闭机 4.502.30 5 1 平面闸门 4.2 10.5 移动式电动葫芦 50 1 3 防腐面积()792 7-1 7 施工组织设计 7.1 施工条件施工条件 7.1.1 工程条件工程条件 7.1.1.1 地理位置及对外交通 汕头市潮南区崎沟水闸是秋风灌区的重要节制闸,建于 1959 年 10 月。崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。崎沟水闸位于中港河起289、点和秋风水上段终点的交接处,除了满足灌溉任务,还下泄秋风水上段的洪水,分流 70%的秋风水上段洪水至中港河。秋风灌区设计总灌溉面积 5.5 万亩,由一干渠、二干渠、三干渠、四干渠及崎沟总干渠五条主干渠组成。崎沟水闸是一座以灌溉为主,兼有灌防洪、排涝的中型水利工程。两英镇辖区揭惠高速、陈沙公路、S235 穿境而过,交通十分便利。因此本工程主要设备和建筑材料以公路运输为主,水运为辅的方式。7.1.1.2 枢纽建筑物 崎沟水闸为等中型工程,主要建筑物级别为 3 级,枢纽建筑物包括水闸、交通桥及两岸连接段,其布置如下:崎沟水闸共设 5 孔,单孔净宽 4.5m,总净宽 22.50m。闸室结构采用整体式,290、5 孔一联。孔口型式为开敞式。闸室上游侧设工作闸门,闸门为提升式平板钢闸门,启闭设备为卷扬启闭机。工作闸门下游各设一道检修闸门。墩顶上架设总宽为 5.0m 的交通桥,交通桥设计安全等级为二级,荷载等级为公路-级。水闸从上游至下游依次为:M7.5 浆砌石护坦(长 3.70 m)、上游铺盖(长8m)、闸室(长 14m)、下游消力池(长 13.00m,深 0.80m)、下游海漫(长 22.80m)、下游防冲槽(深 2.60m)。上游铺盖、防冲槽及下游消力池两侧均设翼墙。7.1.1.3 施工特点(1)地形、地质条件 工程区位于汕头市潮南区南部,北部为低山丘陵区,下为冲积平原地区,地貌较单一,地形较平坦291、开阔,地势呈北高南低,主要为冲积和海陆交互相形成的 7-2 三角洲平原地貌,地面高程一般为 1.0m20.0m。水闸区地貌属水系入海口三角洲平原,地形开阔平坦,地表水系十分发育,水系交错纵横,最终汇入海。水系河间多发育沼泽、湿地与人工开挖的水塘等,地形平坦开阔,水闸区域微地貌单元为河床及两侧人工填筑河堤及人工开挖的池塘。场地第四系松散堆积物覆盖层厚度较大,多为海陆交互堆积,河水携带泥沙进入河口三角洲地带,水流变缓,泥沙大量沉淀,形成河床冲积堆积物;河流水量有限,海水涨潮时,海水携带泥沙及有机物等倒灌入河口三角洲,又形成河床海相堆积物,如此往返交替,河床形成厚度较大的海陆交互松散堆积物。据现场地292、质调查,拟建场地内未发现地面塌陷等不良地质现象。(2)施工特点 工程所在地施工平面大,现状进场施工道路宽,本工程施工难度小。7.1.1.4 施工期通航、供水要求 本工程无通航要求,施工期也无需考虑通航要求。本工程施工期间供水要求,需临时布置一条 DN1200 倒虹吸管。7.1.1.5 主要建筑材料来源 1、天然建筑材料 料场位于红场镇水头村,为丘陵地貌,地势较平坦;通过料场钻孔揭露出该料场土层风化层较厚,该料场已有简易土石路从料场一侧经过,离施工现场平均运距约 13km。根据汕头市潮南区崎沟水闸重建工程可行性研究报告之 3 地质报告该地层岩性为花岗岩,储量及生产能力均达到要求,运输方便。石料商293、品料场可选用位于仙庵镇的仙庵镇石场,料场储量大约 40 万 m,碎石日产量 300m,满足工程建设需要,运距约 32km。石砂料质量满足砼用粗骨料及块石料的质量指标要求及用量要求。砂料商品料场可选择位于惠来县隆江镇上游510km的采砂场(富利采砂场)作为本工程的供砂场,砂源主要为水下开采,通过抽砂船抽至岸边供砂场,平均日产量约 150m,产量能够满足本工程的需要,距工程区运距约 45km,运距较远,但交通便利。2、主要建筑材料 水泥、木材、钢材、燃油及火工材料由汕头市或潮南区市场供应。7-3 7.1.1.6 水电供应及修配加工条件 水源:根据地质勘察的水质分析结果,环境水对钢筋混凝土结构中的钢294、筋具有弱等腐蚀性,对钢结构具有弱弱等腐蚀性。施工生产用水采用两英河水。生活用水接入崎沟村供水管网,管长 200m。电源:施工用电利用电网电。施工用电负荷由高压旋喷桩施工控制,本工程施工用电高峰负荷为 600kW。施工用电电源可利用一台 630kVA 主变压器作施工电源。主变 10kV 侧电源从水闸左岸沙陇站 10kV 线路接入,供电可靠性好,质量高,可满足工程施工要求。另在工地配设柴油发电设备作备用电源。7.1.2 自然条件自然条件 7.1.2.1 水文气象条件 流域属亚热带海洋性气候,空气潮湿,气候温和,没有严寒酷暑,雨量充沛,流域植被良好。查流域等值线图,多年平均降雨量为 1679 mm,295、多年平均年径流深介于 800mm1200mm 之间,径流系数介于 0.50.6 之间,年最大降雨量为3187mm(1983 年),年最小降雨量为 924mm(1963 年),最大 24 小时降雨量512mm(1983 年 6 月 18 日)。年降雨量年内分配不均,雨季较集中,汛期为每年 49 月,降雨量约占全年的 85.2%,其中前汛期为锋面雨,56 月为主汛期,后汛期 79 月多为台风雨,汛期降雨量占全年降雨量的 80%以上。据统计,多年平均气温 21.5,最高气温 38.1,最低气温 1.1,多年平均高温 28,多年平均低温 13。无冰冻期,冬季有轻霜出现,霜期最长 10天,最短 2 天。296、日照数 2200 小时,日照数最多为 7 月份 263.8 小时,2 月份最小115.6 小时。7.1.2.2 地质条件(1)地质 根据地质测绘及钻孔揭露,场区地层主要包括:第四系人工填土层(Qs)、河流冲积层(Qal)及海陆交互相沉积层(Qmal)。根据区内出露地层的岩性、成因及物质组成特征,划分为 3 大类,现由新到老分述如下:层人工填土、浆砌石层(Qs):本次钻孔主要布置于水闸闸基、闸肩及消 7-4 力池,因此该层在闸肩体现为人工填土层,主要由砂质粘土填筑而成,稍压实,层厚 1.80m4.70m,层底高程 4.10m7.73m,在水闸结构上则体现为浆砌石及其下的砂垫层,浆砌石由弱风化花岗297、岩与水泥浆砌而成,岩芯主要呈短柱状,岩质较新鲜,胶结较差,表层为薄层砂浆抹面,闸基基础浆砌石层厚 0.80m,消力池浆砌石层厚 0.60m,其下下有 0.3m 厚砂垫层。层(Qal)河流冲积层,根据物质组成不同可细分为 3 个亚层,各层岩性特征如下:-1 淤泥质土层:灰色,饱和,流塑,粘性差,该层仅于右闸肩钻孔 ZKQG3有揭露,层厚 1.20m,层底高程 2.90m,于河床体现为上部流泥。-2 粉质粘土层:黄色、灰黄色夹局部肉红色,可塑,土质较均匀,粘性一般,湿很湿,除 ZKQG3 缺失该层,其他钻孔均有揭露,层厚 0.60m6.70m,层底高程 1.03m4.16m。-3 粉砂、中砂、含砾298、粗砂层:灰色、灰白色,砂质多较纯,含泥量不高,左闸肩及闸基钻孔揭露该层为粉砂,松散状,级配差,右闸肩钻孔揭露该层为中砂,稍密状,级配一般,消力池钻孔揭露该层为含砾粗砂,松散稍密状,级配一般,层厚 1.30m4.50m,层底高程-1.40m-0.27m。层(Qmal)海陆交互相沉积层,根据物质组成不同可细分为 6 个亚层,各层岩性特征如下:-1 淤泥质土层:灰色、灰黑色,饱和,流塑,含淤泥质砂,粘性很差,除闸基钻孔 ZKQG2 缺失该层外,其他钻孔均有揭露,层厚 0.70m1.20m,层底高程-2.10m-1.34m。-2 粉质粘土层:黄色、灰黄色、棕红色、灰白色,局部夹肉红色,可塑,土质较均匀299、,局部夹砂质粘土,湿很湿,层厚 3.10m4.90m,层底高程-6.24m-4.57m。-3 粉砂、中粗砂、砾砂层:黄色、浅黄色、灰白色,砂质多较纯,上部为泥质粉砂、粉砂、中粗砂层,下部为中粗砂、砾砂层,粉砂级配差,呈松散稍密状,含泥量稍高,中粗砂、砾砂呈中密状。该层层厚 6.90m10.0m,层底高 7-5 程-14.57m-13.06m。-4 粉质粘土、砂质粘土层:黄色、灰白色、棕红色,可塑,粘性一般差,湿很湿。钻孔 ZKQG4 缺失该层,层厚 1.40m2.30m,层底高程-16.87m-14.46m。-5 含砾粗砂、砾砂层:灰白色、浅黄色,砂质多较纯,级配一般,中密密实,仅 ZKQG1300、ZKQG2 钻孔钻穿该层,揭露层厚 2.107.70m,揭露层底高程-23.10m-16.66m。-6 粉质粘土层:灰白色、黄色、棕红色,上部可塑,下部可塑硬塑,土质较均匀,粘性一般,很湿,该层埋藏较深,仅钻孔 ZKQG1、ZKQG2 在钻孔有效控制深度内有揭露,揭露层厚 2.50m14.10m,且闸基钻孔 ZKQG2 该层上部存在 0.30m 薄层软弱夹层。(2)地下水 地下水类型主要为第四系松散土层孔隙潜水以及弱承压水为主,潜水主要赋存在第四系冲积的砂层中,水量较丰富,弱承压水主要赋存于海陆交互相隔水层之下的砂层中,为区内主要含水层;地下水补给来源主要是依靠大气降水,通过地表下渗补给,或301、当河水位高于区内地下水位时由河水补给,反之由地下径流补给河水。7.2 施工导流施工导流 7.2.1 导流标准导流标准 本工程属等工程,施工围堰高度小于 15m,使用年限小于 1.5 年,根据 水利水电施工组织设计规范(SL303-2017),围堰属 5 级建筑物,施工期组织采用5 年一遇防洪标准,设计洪峰流量为 8.22m/s。7.2.2 导流方式导流方式 本工程施工时间紧、施工难度大、征地困难、施工场地有限,综合考虑施工导流措施。施工洪水主要由崎沟水闸上游区间洪水,施工时采用黏土围堰(编织袋护坡)挡水。根据现场实际情况,上游可选用秋风水水闸导流,故选择一次拦断河床秋 7-6 风水水闸导流:根302、据施工安排,主体工程的水下部分可在一个枯水期内完成,故设计洪水标准采用枯水期 P=20%,施工时段选在第二年 10 月第三年 3 月,设计施工洪水Q=8.22m/s。考虑到施工期秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需求,控制上游围堰的水位为 8.10m,枯水期洪水通过秋风水水闸下泄至秋风水下段。崎沟水闸上游围堰堰顶高程为 Z上=8.10+0.5(超高)=8.60m,取上游堰顶高程8.60m。下游围堰堰顶高程 Z下=4.42+0.5(安全超高)=4.92m,取下游堰顶高程4.92m。一次拦断河床施工方案的优点:工期短,工程连续性强,对周边的施工影响小;施工场地宽阔,有利于施工布置和提高施工303、进度;围堰工程量减少,节约投资;施工安排简单。7.2.3 围堰设计围堰设计 1、水闸上下游横向围堰 围堰主体采用黏土筑,上游坡比 1:2,并用编织袋装土护坡至围堰顶高程,下游边坡采用 1:2,围堰顶宽 5m。围堰填筑采用车运填筑,围堰施工采用自卸汽车配合反向挖掘机的方案。围堰拆除:采用挖土机配自卸汽车拆除,先逐层拆除围堰背水坡和水上部分,再于中间开一缺口,用挖掘机逐渐拓宽,直到最后拆除。7.2.4 施工导流施工导流 7.2.4.1 导流标准 本工程等别属等,规模中型,临时建筑物级别为 5 级。故导流建筑物级别为 5 级,其洪水标准为 510 年一遇,本次设计施工洪水标准取 5 年一遇,相应设计304、频率为 P=20%,施工时段取 10 月3 月。7.2.4.2 导流时段、流量 施工时段取 10 月3 月,施工导流流量 Qm=8.22m/s。7.2.4.3 导流方式 利用水闸上游左岸的秋风水水闸导流,上、下游围堰建成后上游来水通过秋删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年 7-7 风水水闸泄入秋风水下段。7.2.5 施工期渡汛措施施工期渡汛措施 本工程下部结构可在一个枯水期内完成施工,进入汛期后采用已完工的水闸下部结构泄水度汛。7.3 天然建筑材料天然建筑材料 本工程所需的天然材料有:块石、碎石、河砂、土料等。土料场位于红场镇水头村,为丘陵地貌,地势较平坦,地表原为耕地,现305、已荒废,种植少量杂木,地层岩性为花岗岩;通过料场钻孔揭露出该料场土层风化层较厚,料场上覆无用层厚 0.50m1.00m,平均可开采厚度 5m10m。该料场已有简易土石路从料场一侧经过,离施工现场平均运距约 13km,。石料商品料场可选用位于仙庵镇的仙庵镇石场,料场储量大约 40 万 m,碎石日产量 300m,满足工程建设需要,运距约 32km。石砂料质量满足砼用粗骨料及块石料的质量指标要求及用量要求。砂料商品料场可选择位于惠来县隆江镇上游510km的采砂场(富利采砂场)作为本工程的供砂场,砂源主要为水下开采,通过抽砂船抽至岸边供砂场,平均日产量约 150m,产量能够满足本工程的需要,距工程区运306、距约 45km,运距较远,但交通便利。7.4 主体工程施工主体工程施工 7.4.1 土方开挖土方开挖 开挖土方运往距工地 20km 的仙城镇深溪村深溪水库附近山凹处弃渣场堆放。土方开挖采用 1m2m挖掘机挖土,59kW74KW 的推土机集渣,由 5t8t自卸汽车运往渣场。7.4.2 旧闸拆除旧闸拆除 砼拆除采用风钻钻孔爆破法配合人工钢钎、铁锤凿除,浆砌石、干砌石及抛石拆除直接采用1m 2m挖掘机拆除,利用59kW74KW的推土机集渣,配5t8t自卸汽车运往渣场。7-8 7.4.3 地基处理地基处理 工程基础采用 1000 高压旋喷桩,施工时段安排在第二年 10 月 20 日第三年 1 月 10307、 日(包括检测时间),工期紧迫。基础开挖后,根据工作面地质条件,在基础面上铺设砂层作为工作平面,搅拌桩成桩后,将砂层回收利用。搅拌桩机按日进尺 300m,本工程施工时至少需要 8 台桩机。在进行高压旋喷桩施工前应进行工艺性试验桩,掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。7.4.4 水闸砼施工水闸砼施工 水闸主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成。其中主要工程量集中在底板和闸墩上。11 月中旬开始底板混凝土的浇筑,先浇筑上、下游的齿墙,然后再从一端向另一端浇筑。由于闸墩的高度大,厚度小,门槽处钢筋较密,闸墩相对位置要求严格,所以闸墩的立模与混凝土浇筑是施工的主要问题,闸墩模板不仅要有足够的强度308、而且要有足够的刚度,闸墩模板的安装采用“铁板螺栓、对拉撑木”的立模支撑方法。闸墩模板立好后,随即进行清仓工作,用压力水冲洗模板内侧与闸墩底面,污水由底层模板的预留空排出,清仓完毕后堵塞小空,即可进行混凝土的浇筑。门槽部分的混凝土中埋有导轨等铁件,如滑动导轨、主轮、侧轮及反轮导轨、止水垫座等,这些铁埋件采取留槽后浇筑的方法,用浇二期混凝土的方法施工,在浇筑二期混凝土时,采用较细的骨料混凝土,并细心捣固。二期砼拆模后,应对埋件进行复测,并作好记录,同时检查混凝土的表面尺寸,清除遗留的杂物、钢筋头,以免影响闸门的启闭。7.4.5 土方填筑土方填筑 工程土方填筑从土料场开挖,20t 自卸汽车运 20k309、m 至工作面,74kw 推土机平仓,轮胎碾压压实,边角部位采用 2.8kw 蛙式打夯机压实。7.4.6 钢闸门安装钢闸门安装 闸门出厂前,应任抽一孔闸门进行整体检查,其检查应在自由状态下进行,组合处的错位应小于 2mm,闸门出厂前厂方应提供下列资料:主要材料质量保证书;检测记录;焊缝探伤记录;重大缺陷处理记录;构件发运清单等重要技术资料。埋件进场后,应进行清点,妥善堆放,若有变形,应予矫正。删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年 7-9 固定埋件的锚栓应按设计要求设置。埋件安装检查合格后,宜浇筑二期混凝土,浇筑时应防止撞击。闸门安装前,门槽、门坎应进行清理,止水座板及轨道不得310、有水泥渣,焊缝接头处需修整磨平,闸门在调运过程中应采取有效保护措施,严防构件变形和加工面损伤。双卷筒启闭机的安装应保持同心,双吊点的钢丝绳长度偏差应调整到最小范围,使闸门全行程无卡阻,止水橡皮无严重摩擦。检查滚轮的运转和接触情况。7.4.7 电气设备安装电气设备安装 配电线路埋件及管道的敷设,应配合土建工程及时进行。接地装置材料应选用钢材,不得使用裸铝线。接地线的连接,宜选用焊接,钢管接地与电气设备间应有金属连接。7.5 施工交通运输施工交通运输 7.5.1 对外交通运输对外交通运输 对外交通:本工程对外交通采用公路为主、水路和铁路为辅的交通方式。部分重型机电设备可由火车运至汕头火车站,再由汽311、车运至工地。水闸闸址处可同过崎沟村村道与陈沙公路连接,陆运交通便利,外来器材及建筑材料可由公路直接运至工地。7.5.2 对内交通运输对内交通运输 工程施工场地宽阔,可布置于水闸左岸空地上,本工程施工时大型机械及载重车辆过往较多,施工完成后对进入崎沟村混凝土道路全段修补重建。7.6 施工工厂设施施工工厂设施 7.6.1 混凝土系统混凝土系统 根据汕头市商品砼管理规定(市政府令第 113 号)中规定,本工程采用商品混凝土。砼水平及垂直运输设备选用自卸汽车、履带起重机及砼泵。7.6.2 钢筋、木材加工厂钢筋、木材加工厂 在闸址左岸下方各布置一座钢筋加工厂、木材加工厂。7-10 7.6.3 汽车、机械312、维修系统汽车、机械维修系统 考虑到工程距离汕头市、潮南城区较近,可以承担汽车的大中型维修任务,因此本工程的机械、汽车维修可委托汕头市专业厂家承担。7.7 施工总布置施工总布置 7.7.1 布置原则布置原则 施工规划本着既要方便施工、方便管理又要尽量少占用土地的原则进行施工布置。工程附近土地资源宝贵,施工用地较为紧张,施工期间可临时利用水闸两侧部分场地;在现有条件,施工生活福利房屋尽量租用民房,少占用耕地。施工总布置以相对集中、分区布置、便于施工生产管理和生活安排为原则。本工程在水闸左岸空地集中设置一个施工营造区。7.7.2 施工总布置施工总布置 工程建设指挥部、监理部于水闸下游左岸施工临时用地313、上布设。为便于施工,钢筋厂、模板厂等主要工厂企业,布置于场地上游侧,尽量靠近闸址;施工管理及生活福利设施布置于场地靠近村道侧,由于场地有限,可用面积少,尽可能租用崎沟村民房;对于占地面积较少的供电系统、供水系统、供风系统等,则根据施工需要,布置于道路沿线上。水闸下游左岸施工临时用地上设置施工企业使用场地、临时堆放料场、铁木工棚、交通桥预制场,施工临时用地布设于崎沟水闸下游左侧位置,占地面积400m2。其中办公及生活营区房屋建筑面积 200 m2,仓库 200 m2。工程清基、废渣外运至 20m 的仙城镇深溪村深溪水库附近山凹处弃渣场堆放。施工抽水前期于上、下游围堰各设 3 台 8 寸泵进行基坑314、积水抽水,经常性基坑排水于上、下游围堰各设 1 台 8 寸泵进行抽水。临时建筑面积及施工占地面积见表 8-1。表表 8-1 施施工工临时临时建筑建筑面面积积及及占占地地面面积汇积汇总表总表 序号 项 目 名 称 建筑面积(m2)占地面积(m2)备 注 一 办公及生活营区房屋 200 200 二 仓库系统 200 200 7-11 7.7.3 土方平衡土方平衡 水闸及连接堤土石方开挖料及拆除料部分可以加以利用,多余部分作为弃碴处理,各部位的土石方平衡利用情况见下表。表表8-2 水闸各水闸各部部位的土位的土方方平平衡衡利利用用情情况表况表 单位:m 分区或分段 开挖 回填 利用方量 外借 废弃 数315、量 来源 数量 来源 水闸 4562.56 3032.78 0 3032.78 取土场 4562.56 弃渣场 临时工程 1454.34 1454.34 0 1454.34 1454.34 弃渣场 合计 6016.9 4487.12 0 3425 取土场 6016.9 弃渣场 7.7.4 主要工程量汇总表主要工程量汇总表 项目 土石方明挖(m)土石方填筑(m)混凝土(m)模板(m2)钢筋(t)合 计 6016.9 4487.12 1805.6 4299.45 137.466 7.8 施工总进度施工总进度 7.8.1 施施工计工计划划 根据本工程的施工项目组成及其工程规模、施工特点,以及施工的均316、衡性,采用分期分段进行施工。初定施工总工期为 18 个月(第二年 7 月 1 日第三年12 月 31 日)。其中施工准备期 3 个月,主体工程施工期 14 个月,工程完建期 1个月。各年度施工的进度安排如下:(1)施工准备:第二年 7 月 1 日第二年 9 月 30 日,主要包括“四通一平”、导流工程、临时房屋和施工工厂设施建设等。(2)导流、围堰施工及基坑排水:第二年 9 月 1 日开始导流明渠填筑,至第二年 9 月 20 日完工;第二年 9 月 20 日开始围堰填筑,至第二年 10 月 10 日完工。基坑抽水从 10 月 10 日开始,10 月 15 日完成,以后为基坑正常抽水,基坑抽水量317、约为 9.9 万 m。(3)旧闸拆除:同时从第二年 10 月 10 日开始旧闸拆除,10 月 20 日完成,删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年 7-12 拆除块石、碎渣用于填筑临时道路。(4)高压旋喷桩施工:水闸闸室一次清基从 10 月 15 日开始,10 月 30 日完成,高压旋喷桩从 10 月 20 日起开始施工,工期 60 天(包括检测),12 月 20日完成,翼墙及连接段318、护坡挡墙的高压旋喷桩工期延长 20 天。(5)二次清基及砼垫层:每段清基及砼垫层控制工期 5 天,开工控制工期在高压旋喷桩开工后的第 20 天,即 11 月 10 日,第一段完成为 11 月 15 日。(6)闸底板:施工期为第二年 11 月 15 日第二年 12 月 5 日。(7)闸墩:施工开始时间第二年 11 月 25 日第二年 12 月 15 日。(8)预埋件及二期砼:预埋件及二期砼工期为第二年 12 月 10 日至第二年12 月 20 日。(9)交通桥及启闭机台:交通桥吊装工期为第二年 12 月 10 日至第二年 12月 30 日。启闭机室工期为第二年 12 月 20 日至第三年 2 月319、 10 日。(10)启闭机设备安装:启闭设备安装工期为第三年 2 月 13 日至第三年 3月 15 日。(11)闸门安装:闸门安装工期为第三年 3 月 10 日至第三年 3 月 30 日。启门及启闭设备在第三年 3 月 30 日前完成调试,第三年 4 月 1 日投入运行。(12)上下游翼墙:第二年 11 月 1 日施工,第三年 1 月 30 日完工。(13)上下游两岸护坡:第二年 11 月 10 日施工,在第三年 3 月 30 日完成。(14)围堰拆除:第三年 4 月 15 日施工,第三年 4 月 30 日完工。(15)综合办公楼及附属设施:第三年 4 月 1 日施工,第三年 11 月 30 320、日完工。(16)工程收尾:第三年 12 月 1 日第三年 12 月 31 日,工程进入完建收尾工作,主要完成工程的扫尾工作及遗留各工程的验收等。包括现场清理、设备退场、资料的整理归档、工程验收等。水闸施工关键线路如下:围堰施工基坑抽水;一次清基及高压旋喷桩施工;二次清基及垫层;闸底板;闸墩;预埋件及二期砼;交通桥及启闭机室;启闭设备安装;闸门安装。7.8.1 主要施工机械设备主要施工机械设备 主要施工机械设备见表 8-3。删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除321、除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第一年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年删删除除的的内容内容:第二年 7-13 表表 8-3 主要施工机械设备表主322、要施工机械设备表 序号 名称及规格型号 单 位 数量 备 注 一 土石方机械 1 液压反铲挖掘机 1.0 m 台 4 液压反铲挖掘机 2.0m 台 2 2 装载机 2m 台 2 3 推土机 59kW 台 5 4 压路机 12t 台 1 5 蛙式夯实机 台 4 二 起重、运输机械 1 汽车起重机 5t/8t/15t/30t 台 各 1 台 2 载重汽车(汽油型)5t 辆 5 3 自卸汽车 5t 辆 6 4 自卸汽车 8t 辆 8 5 卷扬机 5t 台 2 6 高压旋喷桩机 台 8 三 混凝土机械 1 混凝土输送泵 30 m/h 台 1 2 砼搅拌机 0.4m 台 1 四 辅助设备 1 空压机 3323、m/min 台 2 2 水泵 8 台 6 8-1 8 建设征地与移民安置 8.1 概述概述 汕头市潮南区崎沟水闸是秋风灌区的重要节制闸,建于 1959 年 10 月。崎沟水闸通过抬高闸前水位,满足秋风灌区二干渠、三干渠和崎沟干渠的取水灌溉需要。崎沟水闸位于中港河起点和秋风水上段终点的交接处,除了满足灌溉任务,还下泄秋风水上段的洪水,分流 70%的秋风水上段洪水至中港河。秋风灌区设计总灌溉面积 5.5 万亩,由一干渠、二干渠、三干渠、四干渠及崎沟总干渠五条主干渠组成。崎沟水闸是一座以灌溉为主,兼有灌防洪、排涝的中型水利工程。潮南区属南亚热带季风气候带,海洋性气候明显,夏无酷暑,冬无严寒,夏长冬短324、,无霜期长,日照充足,雨量充沛,四季常青。多年平均气温 21.5,最高气温 38.1,最低气温 1.1,多年平均高温 28,多年平均低温 13。无冰冻期,冬季有轻霜出现,霜期最长 10 天,最短 2 天。日照数 2200 小时,日照数最多为 7 月份 263.8 小时,2 月份最小 115.6 小时。多年平均降雨量为 1679 mm,年降雨量年内分配不均,雨季较集中,汛期为每年 49 月,降雨量约占全年的 85.2%,其中前汛期为锋面雨,56 月为主汛期,后汛期 79 月多为台风雨,汛期降雨量占全年降雨量的 80%以上。多年平均蒸发量 1424mm,多年陆地蒸发量 850mm。潮南区水资源比较325、丰富,年径流与年降雨量分布规律相似,具有年际变化大和年内分配不均匀的特点,年径流深在 800mm1200mm 之间。潮南区位于汕头市西南部,东临南海,西接普宁市,南邻惠来县,北与潮阳区接壤。区域总面积 596.42 平方公里,占汕头市总面积 28.9%。总人口 140.48万人(2015 年),占汕头市总人口的 24%,辖 10 个镇和 1 个街道,232 个村(居)。潮南区域内海岸线 14.7 公里,海域面积 4000 多平方海里。城区峡山距离汕头市区 30 多公里。近几年来,区委区政府紧紧抓住省委省政府扶持粤东地区加快发展的重大机遇,积极实施工业强区战略,以大手笔、大思路和大魄力推进潮南的326、建设和发展,在经济社会各个方面实现了新发展新突破,全区经济保持了又好又快发展的态势。2016 年全区生产总值 312.11 亿元;全年完成工业总产值 784.04亿元;农业总产值 42.1 亿元。全年全社会固定资产投资 252.09 亿元;全年实现 8-2 财政总收入 227177 万元,全区人均 GDP23530 元。8.2 征地范围征地范围 8.2.1 淹没影响淹没影响 崎沟水闸为原址重建工程,闸址保持原闸址不变,正常蓄水位保持原正常蓄水位 8.10m 不变。水闸重建后,闸底板高程不变,闸门净宽从原来的 16m 变为22.50m,过流能力增加,同时正常蓄水位及调度运行方式不变,因此水闸回水327、较以前有所降低,重建本工程对两岸不会增加新的淹没。8.2.2 永久占地永久占地 根据实际情况,工程永久占地性质划分,主要为水闸工程占地及水闸管理范围用地。均属水利设施用地。新增占地:结合工程特点,本次不涉及新增永久占地。管理范围:工程属等中型工程,根据水闸设计规范(SL265-2016)规定,中型水闸管理范围为上游连接段、闸室段、下游连接段和两岸连接建筑物等主体工程的覆盖范围及上、下游边界以外单侧不大于 150m 的宽度以及两侧边界以外单侧不大于 40m 宽度的范围;管理单位办公、生产、生活设施等建设占地。考虑到少拆迁,少征地,以及确保工程能够尽快开展等原因,管理范围土地暂不计列征用,待今后有328、需要时再统一实施。8.2.3 临时用地临时用地 根据施工总体布置,临时占地主要包括施工营造布置、施工临时道路、弃渣场占地等。临时施工营造布置用地布于下游左岸,临时用地面积 5.10 亩,主要布置办公及生活营区、仓库系统、钢筋及模板加工厂、预制场、机电设备金属结构安装场、利用料临时堆放场、施工机械停放场等。施工临时道路用地 5.25 亩,弃渣场占地 18.60 亩。8.2.4 建筑物拆迁建筑物拆迁 本工程不涉及房屋拆迁。8-3 8.2.4 专业项目设施专业项目设施 10kV 输电线路 0.2 km、电线杆 5 个,供水管线迁移 80m,水闸一座,绿化树 20 棵。8.3 实物调查实物调查 8.3329、.1 调查内容和方法调查内容和方法 根据工程占地范围,我院会同当地秋风水系管理处及其相关人员进行现场实地调查。调查内容包括人口、房屋及附属建筑物、土地、零星果木、水利电力工程、文物古迹、项目区交通和矿产资源等。(1)占地区迁移人口调查:人口调查以其实际居住的房屋为判别标准。户数以调查时的户籍薄为基础按实际立户数登记,常住的外来人口一并调查,分别统计。(2)占地区拆迁房屋调查:房屋调查以居民迁移线穿过正房为判别标准。房屋调查以栋为单位,按产权、按结构分类,包括主房、杂房及门楼、围墙、天井、晒场、水井、粪池、沼气池等附属建筑物。房屋实地丈量以该房屋勒脚以上外墙边缘所围成的水平建筑面积为准,以计算。330、(3)土地面积调查:土地分类原则上按中华人民共和国土地利用现状分类(GB/T21010-2007)划分。调查方法:耕地、鱼塘、园林等土地调查,持最新版 1:500 地形图到实地调查地类,然后分地类量算、统计。(4)零星青苗为工程建设范围内的零星果树以及竹林内的零星杂木,按当地果树补偿分类。(5)工副业设施及其他地上附着物调查:分布在村、组农户的小型采集、加工、服务业设施,易于搬走的设施不列入副业设施,但可作为可搬迁物资登记,以便计列搬迁补助费用。(6)专业项目设施调查:包括交通设施、输电设施、电信设施、广电设施、水利水电设施以及矿产、文物古迹等。主要调查其设施名称、分布地点及高程、规模、等级、331、数量、经济价值、影响程度等。主要调查方法是:在有关部门收集 8-4 资料与到现场调查复核相结合,对照 1:500 地形图,标于占地范围图上。(7)农村基本情况及社经调查:农村基本情况及社经调查内容主要包括:工程占地区和安置区的行政村设置、人口民族构成、土地资源分布利用规划、近年各种农作物播面、单产、总产,农林牧副渔布局、工农业总产值及其构成、社会总产值、国民收入及其构成、农民人均收入及其构成、人均粮食生产水平,市镇国民经济和社会发展计划及近期发展规划,征地移民补偿政策规定及实施办法等。8.3.2 调查成果调查成果 根据工程占地范围,我院会同业主及当地有关人员进行现场调查,土地面积经现场核实地类332、后,在 1:500 地形图上算量。结合工程特点,工程为原址重建,不涉及新增永久占地。工程占地实物主要有:工程临时用地共 29.98 亩,包括施工营造布置区用地 5.10 亩,临时施工道路用地 5.25 亩,弃渣场用地 18.60 亩,施工围堰用地 1.03 亩。工程临时用地实物调查成果见表 8-1。表表 8-1 工程工程临时临时用地用地实实物调物调查查成果表成果表 项目 单位 施工营造布置区 施工临时道路 弃渣场 施工围堰 合计 临时用地 亩 5.1 5.25 18.6 1.03 29.98 一、草地 亩 5.1 1.9 18.6 25.6 1、荒草地 亩 5.1 1.9 18.6 25.6 333、二、水域及水利设施用地 亩 0.89 1.03 1.92 1、滩涂/水域 亩 0.89 1.03 1.92 2、水利设施用地 0 三、交通运输用地 2.46 2.46 1、农村道路 2.46 2.46 8.4 移民安置移民安置 根据实际调查,程不涉及新增永久占用农用地,故不存在移民安置等系列问题。8-5 8.5 投资概算投资概算 8.5.1 临时征地补偿单价分析临时征地补偿单价分析 按照广东省实施办法规定第三十七“临时使用农用地的补偿费,按该土地临时使用前三年平均年产值与临时使用年限的乘积数计算”。根据调查,综合地方市场、政府、地域因素,施工临时用地按工程施工期 2 年+1 年的恢复期+青苗给予补偿。(1)旱地 亩产量依据当地统计局 2014 年、2015 年国民经济资料及 2016 年 12 月统计月报计算。旱地临时用地地价分析表见表 8-2。表表 8-2 旱旱地地临时临时用地用地补偿单
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