骨干渠坝建设初步设计

11 概况11 基本情况东窑沟 1#骨干坝位于右玉县北部李达窑乡境内东窑沟的主沟内，大坝控制流域面积 6.34km2,属黄土丘陵沟壑区中的土石山区，主要地貌类型为梁、坡、峁、沟，地形支离破碎、沟壑纵横，水土流失严重，年平均侵蚀模数为 8000t/km2.a。坝址两岸坡土层较厚，为粉状壤土，含有少量砾石；沟底基岩裸露，多为玄武岩。取土场分布在大坝右岸，土壤相对湿度适中，颗粒级配均匀，符合筑坝土料标准。12 区域社会经济情况东窑沟 1#骨干坝坝控范围全部在东窑沟范围内，该区域内共有村庄 6个，人口 780人，耕地 4858亩，人均耕地 6.2亩，粮食产量 388640kg，平均亩产 80 kg，人均粮食 498kg，人均收入 697元，经济相对落后。尤其是近几年连续遭灾，当地群众的生产、生活十分困难，广种薄收，靠天吃饭的局面一直没有大的改变。13 区域综合治理现状及规划情况东窑沟是东窑沟小流域的一部分，流域面积 11.21km2,其中耕地面积324 hm2,占总面积的 28.9%；林地面积 272 hm2, 占总面积的 24.3%；人工种草 40 hm2, 占总面积的 3.6%；非生产用地 40 hm2, 占总面积的 3.6%；荒地444 hm2, 占总面积的 39.6%。小流域内耕地已全部承包到户，并发放土地承包使用证书。从流域的治理现状来看，农林牧各业用地比例极不协调，人均耕地达 10亩左右，基本农田仅占 1/10，农业生产仍是广种薄收、靠天吃饭。从人口密度看，地广人稀，人均土地达 2.04 hm2,土地利用率低下，荒2地占到总面积的 39.6%，亟待开发利用。为改变目前状况，提高土地利用率，增产增收，拟在东窑沟片修建骨干坝 2座，中型坝 3座及一些小坝。工程建成后，可有效地遏制水土流失，改善基础的生存条件，达到保水保土，改变生态环境，提高人民生活质量的目的。14 兴建该工程的目的和作用东窑沟 1#骨干坝的兴建可有效拦截区域内的洪水泥沙、消减洪峰、稳定河床、防止沟壑侵蚀、抬高侵蚀基点，提高东窑沟小流域坝系的防洪能力，减少下游水毁灾害。淤成的坝地可促进坡耕地退耕还林还草，同时结合流域坡面治理工程，可有效改善区域生存环境。该坝的建成蓄水可解决人畜饮水困难，发展灌溉，对推动当地农业的发展具有重要作用。15 地形资料及建筑材料本工程设计前对坝址地形进行了实测，从实测的 1：500 坝址地形图可以判知：右岸高差大，为 26.84m，坡势较缓；左岸高差小，为 19.22m，坡势较陡。取土场可设于坝址的右岸，最大运土距离为 200m。东窑沟 1#骨干坝的主要材料为：上坝土方、石料、沙子、水泥、钢材、木材。土料分布在坝址的右岸，岸坡土层厚，为壤土，储量充足，可以满足筑坝要求，平均运土距离为 80m。块石在距坝 35km的料场购买，料源充足，石质良好，用汽车运输，购买价 60元/方。沙子可从距坝址 35km的砂场购买，质量和料源均可满足工程所需，运输工具为汽车，购买价为 35元/方。水泥选用 32.5#普通硅酸盐水泥，钢筋选用级钢，木材选用松木板材，均可从距坝址约 32km的县城购买，运输工具为汽车，购买价分别为水泥 280元/吨，钢筋 3600元/吨，木材 1150元/方。316 水文及气象资料该流域内没有水文、气象测报站，其水文气象资料来源于右玉县气象局提供的有关数据。多年平均气温 3.6，年平均无霜期 104天。沟道内无泉水出露，无径流形成。该流域属大陆性半干旱季风型气候，冬长夏短，其特点为干旱。据右玉县气象站观测记载， 多年平均降水量 414mm，最大年降水量 662mm，最小年降水量 115.5mm，降水在年内变化较大，汛期 69月份降雨量占到年降雨量的 77.2%，易形成短历时洪水，并含有大量泥砂。最大 24小时暴雨值55mm，年平均侵蚀模数 8000t/km2.a。42 水文计算21 设计依据及设计标准2.1.1设计依据:水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术 （GB/T16453.31996） ， （以下简称为国标 ） 。水土保持治沟骨干工程技术规范 （SL2892003） ， （以下简称为部颁规范 ） 。山西省企业标准淤地坝工程技术规范 （晋 Q 83485） ， （以下简称为省规范） ） 。水工混凝土结构设计规范 （SL/T191-96） 。黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求水利水电工程制图标准 水土保持图 （SL73.6-2001） 。实测 1：500 坝址地形图和 1：10000 地形图及流域现状调查资料。2.1.2设计标准：该坝库容大约在 100万方以上，洪水设计标准选用 30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，淤积年限 20年。22 水文计算221设计暴雨量计算采用省规范公式H24p=KpH24式中：H 24p频率为 p的 24小时暴雨量 （mm） ；Kp频率为 P的皮型曲线模比系数；5H24最大 24小时暴雨均值 （mm） 。查省规范表 D-4得：H24=55mm CV=0.55 CS=3.5CV根据以上数据查省规范表 D3得K3%=2.43 K0.33%=3.55 将数据代入公式计算得：H243%=2.4355mm=133.65mmH240.33%=3.5555mm=195.25mm2 2 2设计洪峰流量计算采用省规范公式： Q p=C1 H24p F2/3式中：Q p频率为 P的洪峰流量 （m 3/s） ；C1洪峰地理参数，查省规范表 3-1取 C1=0.18；F骨干坝控制流域面积，F=6.34 km 2其它符号同前。将数据代入公式计算得：Q3%=0.18133.65 6.342/3=82.41m3/sQ0.33%=0.18195.256.342/3=120.39m3/s2 23设计洪水总量计算采用省规范公式： W p=K Rp F式中：W p频率为 P的设计洪水总量 （万 m3） ；K小面积洪水折减系数， 查省规范表 3-2取 K=0.8；Rp设计暴雨的一次洪水模数 （万 m3/km2） ；由设计暴雨查6省规范表 D-5得：R3%=4.36万 m3/km2 R0.33%=9.37万 m3/km2其它符号意义同前。将数据代入公式计算得： W3%=22.11万 m3 W0.33%=47.52万 m3224 年来沙量计算采用省规范公式： V S=（1-K S） S F式中：V S年来沙量 （万 m3） ；S年均侵蚀模数 S=8000t/km 2.aKS坡面措施年均拦沙率，根据上游治理情况取 KS=0；VS=1.08000/1.35 6.34 =3.76万 m3V 拦 =3.7620=75.20 万 m3水文计算成果汇总如下表：控制面积 暴雨 mm 洪峰 (m3/s) 洪量 (万 m3) 淤积量 (万 m3)Km2 H3% H0.33% Q3% Q0.33% W3% W0.33% 年限 总量6.34 133.65 195.25 82.41 120.39 22.11 47.52 20 75.2073 工程设计31 枢纽组成通过实地勘测、调查坝址处地形、地质情况，经多方案比较，确定东窑沟 1#骨干坝的枢纽组成为：大坝和放水建筑物（卧管、涵洞）两大件，不设溢洪道，放水建筑物布设在大坝右岸。坝址附近有适宜的壤土，其储量足以满足填筑坝体的需要，沟内无常流水，坝型选择均质碾压土坝。32 土坝设计3.2.1筑坝土料设计筑坝土料的平均运距为 80m，土质为壤土，其有机质含量小于 2%，水溶盐含量小于 5%，理化性质均能满足碾压土坝对土质的要求。施工时土料的最优含水量应控制在 1220%之间，坝体干容重达到 1.55t/m3。3.2.2坝高库容面积曲线绘制根据 1：10000 库区地形图，首先量出各层等高线包围面积，然后计算各层间库容及累计库容，得到下表数据，最后绘出坝高库容面积曲线。曲线的绘制要结合实测坝址地形图确定，沟底相对高程为 991m，详见附图。坝高-库容-面积库容曲线计算表高程（m） 高差 面积（万 m2） 平均面积(万 m2) 体积 （万m2） 累积体积（万 m2）991 04 1.25 5 5995 2.54 4 16 21999 5.54 6.75 27 481003 82 8.6 17.2 65.21005 9.22 9.6 19.2 84.41007 102 10.4 20.8 105.21009 10.82 11.2 22.4 127.61011211.611.95 23.9 151.581013 12.33.2.3坝高计算采用公式 H=h 拦 +h 滞 +h 安式中：H总坝高 （m） ；h 拦 拦泥坝高 （m） ；h 滞 滞洪坝高 （m） ；h 安 安全超高 （m） 。由 V 拦 = 75.20万 m3,查曲线图得 h 拦 =15.06m，相应拦泥高程为 1006.06 m，淤地面积 7.52hm2。设计情况下：V 滞 3%=22.11万 m3，V 拦 + V 滞 =75.2+22.11=97.31万 m3，查曲线得 h 拦 + h 滞 = 17.24m，相应设计洪水位高程为 1008.24m，h 滞3%=2.18m。校核情况下：V 滞 0.33%=47.52万 m3，V 拦 + V 滞 =75.2+47.52=122.72万m3，查曲线 h 拦 + h 滞 =19.58m，相应校核洪水位高程为 1010.58m, h 滞0.33%=4.52m。查水土保持治沟骨干工程技术规范 （SL2892003）表 4.1.4-1,取安全超高 h=1.5m，则：H 设 = 17.24+1.5=18.74mH 校 =19.58+1.5=21.08m取坝高为 21.1m，相应坝顶高程 1012.1m。3.2.4施工渡汛期拦洪坝高计算为保证大坝施工期安全渡汛，需计算汛期拦洪坝高。坝体在汛期前必须9达到二十年一遇洪水重现期防洪渡汛高程。经计算，该骨干坝二十年一遇设计标准下洪水总量为 W5%=0.86.343.13=15.88万 m3，卧管第一台阶放水孔高程以下死库容为 1.30万 m3，则总库容 17.18万 m3，查 H-V-F曲线知，相应坝顶高程为 998.30m，取安全超高 1.5m，则相应坝顶高程为 999.8 m。3.2.5坝体断面尺寸确定 坝顶宽度坝顶有交通要求,坝高在 10m 以上，考虑交通要求，取坝顶宽 B=4m。 坝坡根据坝高、筑坝土料土质，并参考已成工程经验数据确定：上游坝坡1：2.5、1：2.0；下游坝坡 1:2、1：1.5，并在上、下游坝坡设置马道,马道宽 2.0m。 坝坡排水为防止暴雨冲刷坝面，在下游马道内侧设横向排水沟，在坝体与岸坡结合处设纵向排水沟，纵横排水沟相互连通，将水流送出坝脚以外。为防止坝肩两岸排水汇流坝顶形成洞穴，虑及坝体安全，必须设置坝肩排水沟，与纵问排水沟相连。排水沟为矩形断面，马道排水沟断面 20cm20cm（宽深） ，坝肩及岸坡排水沟尺寸为 20cm20cm（宽深） ，边墙、底板厚均为 20cm，用 M7.5水泥砂浆浆砌块石砌筑，M10 水泥砂浆勾缝。 坝基、岸坡、结合槽处理坝体填筑前，必须对坝基和岸坡进行处理，清基范围应超出坝的坡脚线0.5m，清基平均深度 20cm。凡在清基范围内的地面表土、乱石、草皮、树木、腐殖质等均要清除干净，不得留在坝内做回填土用。与坝体相连的岸坡10应开挖成平顺的正坡，土质岸坡不陡于 1:1.5，岩石岸坡不陡于 1:0.75。为增加坝体稳定性，防止土坝与沟底结合面上透水，沿坝轴线方向从沟底到岸坡开挖一道梯形断面结合槽。结合槽底宽 1m，深 1m，边坡比 1：1。 坝体防渗稳定处理为有效排出渗流，降低坝体浸润线，防止下游坝脚遭受尾水淘刷，增加下游坝坡稳定性，在下游坝脚设棱体式反滤排水，查省规范表 D6，结合下游坝设计情况，取反滤体高 2.8 m，顶宽 1.5m，底宽 9.2 m，外坡1:1.5，内坡 1:1.25，粗砂层厚 0.2m，碎石层厚 0.2m，反滤体每米用料，块石 13.5m3，碎石 2.6m3,砂子 2.7m3。6 坝体施工要求沿坝轴线方向分层均匀铺土，用履带拖拉机碾压，压迹重叠1020cm，每层铺土厚度不超 30cm，压实后测 25cm，坝肩人工夯实。大坝回填整体土干容重平均达到 1.55t/m3，每层铺土前应对碾压表面刨毛、洒水。33 放水建筑物设计放水建设物的组成：大坝放水建筑物由放水卧管、输水涵洞及出口三部分组成，放水卧管布设在大坝上游右岸原坡开挖基础上，涵洞及出口段布设在大坝右岸坚实地基上。3.3.1卧管设计卧管采用箱式方型结构，底坡 1：2，用 M7.5浆砌块石砌成台阶状，用M10水泥砂浆抹面。卧管台阶高 0.4 m，盖板采用 C20钢筋混凝土预制板。 放水流量的确定11根据黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求 ，骨干坝按 5天放完一次设计洪水总量计算放水量： Q 放 = = 22.11*10000/（5*86400）=0.51 m 3/sTW%3根据省规范对设计淤积年限 10年以上的骨干坝，10 天内排完拦蓄库容的 50%的水量计算放水量：Q 放 = =0.5475200/864000=0.28 m3/sTW%3.05经上述两种方案计算比较，取大值 0.51m3/s为设计放水流量。 放水孔径的计算卧管台阶高 0.4m，每台设一孔，同时开启 3孔放水，孔径计算公式为：d=0.68 321HQ放式中：d放水孔直径 （m） ；H1、H 2、H 3分别为三孔的作用水头（m） ，其中：H 1 =0.4m H2 =0.8m H3=1.2m；Q 放 设计放水流量 Q= 0.51 m3/s将以上有关数值代入公式计算得：d=0.68 = 0.30m2.18.04.5 卧管断面尺寸确定考虑在实际运用中，由于水位变化而导致的放水孔调节，卧管内流量比正常运用时加大 20%，故卧管断面设计时要按加大流量计算，取 Q 加 =1.2Q 放=1.20.51 =0.61m3/s。管内水流近似于明渠均匀流 ,水力计算求出正常水12深。拟定卧管底宽为 0.5m。采用 Q 加 =WC 公式Ri式中：Q 加 卧管过水流量（m 3/s） ，Q 加 =0.61 m3/s；b卧管断面底宽（m） ， b=0.5m；W过水断面积 （m 2） ， W=bh 0=0.5h0C谢才系数， C=（1/n）R 1/6R水力半径， R=W/X， X 为湿周 X= 0.5+2h 0n糙率， n=0.023； i底坡 i=1/2将上述有关数值代入公式，求得卧管内正常水深为 h0=0.18 m。为保证放水孔水流跌落卧管时，水柱的跃高不致淹没进水孔底缘，使卧管内不形成压力流，对方形卧管，其高度应为卧管正常水深的倍，则卧管断面高为：H30.18= 0.54 m 取 H0.6 m卧管断面尺寸确定为（宽高）0.5 m0.6 m。 卧管结构尺寸确定：依据规范并参考已成工程经验，取侧墙顶宽 0.4m，侧墙底宽 0.7m，基础外伸 0.15 m，基础厚 0.4 m，盖板搭接长度 0.15m。卧管轴线与涵洞轴线夹角为 80.4度，卧管斜长 42.2m，沿底板从下至上每间格 5m设一道断面为 50cm50cm的齿墙，共 8道，以增加其稳定性。卧管总高度 18.4m，共 46台，46 个出水孔，46 块盖板。为防放水时产生真空，在卧管顶部设通气孔，通气孔顶高程 1010.98 m，最低放水孔高程1010.98 m。13 卧管未端消力池断面尺寸确定为使水流平顺入涵洞，在卧管未端与涵洞连接处设消力池，消力池为矩形断面，用7.5 水泥砂浆浆砌块石砌筑，用10 水泥砂浆抹面，盖板采用 20 钢筋混凝土现浇板。、判断是否设消力池采用公式 h 2= 183020ghq式中：q单宽流量 q=0.61/0.51.22 m 3/s； h2第二共轭水深 (m)；h0卧管正常水深 （m） ， h 0=0.18m；流速不均匀系数 1.；g重力加速度 （m 3/s） ， g=9.81 m 3/s。将上述有关数值代入公式得：h2=1.28 m下游涵洞正常水深 hs=0.63 m（可从涵洞水力计算得知） ， h2h s，故发生远离式水跃，需设消力池。、消力池断面尺寸确定池深计算：采用公式 d= 1.1h 2 - h 式中：d消力池深 (m)； h2消力池的跃后水深 （m） ， h 2=1.28 m；h紧接消力池出口的下游水深 （m） ，h0.63 m。将以上有关数值代入公式计算得：d=0.78m。 14池长计算：采用公式 L k= （35）h 2 式中：L k消力池长 (m)； h2消力池的跃后水深 （m） ， h 2=1.28 m；将以上有关数值代入公式计算得：Lk=（35）1.28=3.846.4m，取池长 Lk=5.5 m。池宽计算：B=b+0.4=0.5+0.4=0.9m, 取池宽 B = 0.9 m。根据以上计算可确定消力池断面尺寸为：长宽深=550cm90cm78cm。、消力池结构尺寸确定依据水土保持治沟骨干工程技术规范,参照已成工程经验，确定消力池结构尺寸为：侧墙顶宽 60cm，底宽 145cm，基础外伸 20cm，基础厚50cm，盖板搭接长度 30cm。消力池底高程 990.22m，盖板顶高程 992.58m。 盖板配筋计算A、卧管盖板配筋计算卧管盖板采用钢筋砼预制板，盖板为 80cm105cm，拟定盖板厚度为 15cm，砼强度等级为 C20，相应的抗压强度 f0=10N/mm2,钢筋采用热轧级钢，相应抗拉强度 fy=210N/mm2。取钢筋砼容重 r 砼 =2.5t/m3=25KN/m3，淤泥饱和容重 r 淤=2t/m3=20KN/m3，水容重 r 水 =1t/m3=10KN/m3,砼保护层 25mm。盖板上淤泥厚度 h 淤 =13.48m。盖板上水深 h 水 =4.52m，跨度方向板长 80cm，而盖板宽度方向则为15105cm。盖板内力按简支板计算，每块盖板配筋量计算如下： 均布荷载计算荷载标准值计算自重荷载 g k1=r 砼 b h =251.050.15=3.94KN/m 淤泥压力荷载 g k2=r 淤 b h 淤 =201.0513.48=283.1KN/m水压力荷载 g k3=r 水 b h 水 =101.054.52=47.46KN/m荷载设计值计算板自重荷载分项系数 rG1=1.05，淤泥压力荷载分项系数 rG2=1.2，水压力荷载分项系数 rQ=1.0。g =rG1gK1+rG2gK2=1.053.94+1.2283.1=343.86KN/mq= rQgK3 =1.047.46=47.46KN/m板的计算跨度按下公式计算取最小值：L=L0+L=1.1L0式中：L 0板的净跨 m L0=0.5m搭接长度 m =0.15m将以下有关数据代入公式计算得：L= 0.5+0.15=0.65mL=1.10.5=0.55m 取 L=0.55m跨中弯矩设计值采用公式：M= r0 (g+q)L281支座截面剪力设计值采用式：V= r0 (g+q)L016式中：r 0结构重要性系数 r 0=0.9设计状况性系数 =1.0其它符号意义同前。将上述有关数值代入公式计算得：M= 0.91.0391.320.552=13.32KNm81V= 0.91.0391.320.5=88.05KN2配筋计算a、采用公式 M= fcasbh02 求 asdr1as= 20hbfMc式中：a s受拉钢筋合力点到受压区边缘的距离rd结构系数，r d =1.2M跨中弯矩，M=10.15KNm=10.1510 6Nmmf c砼抗压强度，f c =10N/mm2b板的宽度， b=1.05m=1050mma砼保护层厚度 a=25mmh0盖板有效厚度 h 0=h-a=150-25=125mm将上述有关数值代入公式计算得：as=0.074b、根据 as计算受压区相对相对高度 采用公式：=1-s2117将有关数值代入式得： =0.077。判断是否满足 b条件，该工程采用热轧级钢， b =0.614。因 =0.077 b=0.614，满足条件，说明不需要加大截面积尺寸或提高砼强度等级。c、计算钢筋截面面积 As采用公式：A s= bh0 将相关数据代入ycfAs=0.0771050125 =481.25mm221d、检验配筋率是否满足 min条件设计卧管配筋级 min =0.15%采用公式： = 将有关数值代入公式计算得：ycf=0.077 =0.4% min=0.15%210e、选配合适的钢筋直径和根数查表每块盖板选用 710 的受力钢筋，分布筋选用 58 的钢筋。f、斜截面抗剪校核首先按以下公式验算截面尺寸是否满足因为 h/b 4所以采用 V 0.25fcbh0进行计算：dr10.25fcbh0=295313NV=88050Ndr1说明截面尺寸满足要求。B、消力池盖板配筋计算18消力池采用 C20钢筋砼预制盖板，盖板长 1.5 m，盖板宽 0.6 m，拟定盖板厚度为 20cm。参用数据同卧管盖板数值相同，砼保护层 25mm。盖板上淤泥厚度 h 淤 =13.48m，盖板上水深 h 水 =4.52m。盖板内力按简支板计算，每块盖板配筋量计算如下，步骤同卧管计算相同） 。 均布荷载计算gk1=250.60.20=3 KN/mgk2=200.613.48=161.76 KN/mgk3=100.64.52=27.12 KN/mg=1.05 gk1+1.2 gk2=1.053+1.2161.76=197.26 KN/mq=1.027.12=27.12 KN/m板的计算跨度按以下计算取最小值：L=L0+a=0.9+0.3=1.20mL=1.1 L0=1.10.9=0.99m 取 L=0.99m跨中弯矩设计值：M = r0 (g+q)L281= 0.91.0224.380.992=24.74 KNm19支座截面剪力设计值：V = r0 (g+q)L021= 0.91.0224.380.9 =90.87 KN 配筋计算as= 20hbfMrcd=0.161=1-sa21=0.18 b=0.614满足条件，不需加大截面或提高砼强度等级。计算钢筋截面面积 AsAs= bh0ycf= 0.18600175 =900 mm2210= ycf=0.18 =0.9% min=0.15%210选配主筋 516，分布筋选用 108 的钢筋。抗剪校核因为 418.00bh20所以采用 V 0.25fcbh0进行计算：dr10.2510600175=218750NV=151500Ndr1说明截面尺寸满足要求。332涵洞设计根据地形条件，涵洞布置在高程为 991.0m左右的沟槽内，采用浆砌石拱涵，用 M7.5水泥砂浆浆砌块石砌筑，M10 水泥砂浆勾缝。涵洞底坡为1/100，进口与卧管陡坡末端消力池连接，出口为喇叭口。涵洞与卧管末端消力池夹角为 80.4度。（1）涵洞内水深计算采用明渠均匀流公式 Q=WC Ri式中:符号意义同前卧管。Q= 0.61m3/s b=0.8 m W=bh0=0.8 h0C= R1/6 R=W/X=0.8 h0/(0.8 + 2 h0)02.1i=1/100将上述有关数据代入式中,经试算得涵洞内正常水深为 h0=0.63 m。涵洞允许最大水深为：h 允 = 0.75h=0.751.2=0.9 mh 允 h 0，故涵洞内不会出现有压流。（2）涵洞断面尺寸确定：21涵洞采用等截面半圆拱形式，依据涵洞水力计算结果，同时考虑到检修方便，取涵洞底宽 0.8 m，高 1.2 m，拱圈矢高 0.4 m。（3）涵洞结构尺寸确定：涵洞基础宽 0.90m，拱圈厚 0.4m，墩高 1.2m，起拱面宽 0.4m，洞净高1.2m,跨度 0.8 m。涵洞全长 95.1m，进口高程 991.0m，出口高程 990.0m，为适应地基不均匀沉陷，防止温度伸缩引起裂缝，沿涵洞轴线每隔 10m设一道沉陷缝，并与温度缝结合在一起，共 9道。为防止洞身与坝体结合时，沿洞壁产生集中渗流，结合沉陷缝设截流环，截流环顶厚 0.6m，底厚 1m，四周均凸出洞壁0.5m，沉陷缝宽 2cm，用沥青麻刀回填。涵洞洞身用粘土做 0.2m厚的涵衣，人工夯实，干容重达到 1.6T/m2以上。333涵洞出口段设计涵洞出口建筑物为喇叭型明渠段，明渠段水平长 5 m，喇叭型入口宽0.8 m，出口宽 3 m，侧墙采用重力式挡墙形式，顶宽 40cm,迎水面铅直，背水面放坡，底宽 70 cm；基础厚 80 cm，宽 80 cm；底板厚 40 cm。 出口段底坡水平，底板高程 990.0m。224 工程量计算土坝工程量根据坝址地形图和土坝平面布置图确定，最大坝高 21.1m，坝顶长 89.4m，按分层累加法计算求得原地面以上坝体填土方量为30616.1m3，详见下表。再加上坝体清基、岸坡清理、结合槽开挖的土方量，可得坝体填土方量为 33320m3。其他建筑物按几何轮廓尺寸计算。23桩 号 （ m） 距 离 面 积 （ m2） 平 均 面 积 (m2)体 积 （ m3） 累 计 体 积（ m3）3061.1102.1 357 21821304.12.1 62139613856351929381594250317658627130108 12972 1091 2931210 85 20673104 1872 1759.5 24192106 1641219832 1980.5 16817102 19782 1928 409495 14352 158 72097 17413 1862骨 干 1#原 地 面 以 上 坝 体 土 方 工 程 量 计 算 表91 5292 79 159493 10652 125025编 号 工 程 项 目 单 位 概 算 工 程 量一 土 坝1坝 基 清 理 m3 158.02岸 坡 清 理3 620.03结 合 槽 开 挖 m3 56.05土 坝 填 筑 3 320.06排 水 沟 土 方 开 挖 m3 13.07排 水 沟 土 方 回 填 3 64.08M7.5浆 砌 石 排 水 沟 m3 56.309块 石 (贴 坡 排 水 或 棱 体 ）3 26.010碎 石 （ 贴 坡 排 水 或 棱 体 ） m3 4.01粗 砂 （ 贴 坡 排 水 或 棱 体 ） 3 45.1012砼 网 格 护 坡 m2 3690.0二 放 水 建 筑 物1卧 管 土 方 开 挖 m3 463.502卧 管 基 础 夯 实2 103.03卧 管 土 方 回 填 m3 185.404卧 管 M7.5浆 砌 石 基 础 3 37.805卧 管 7.5浆 砌 石 侧 墙 m3 41.206卧 管 预 制 C20钢 筋 砼 盖 板 3 5.347卧 管 预 制 20砼 盖 板 孔 塞 m3 0.518卧 管 钢 筋 kg 203.09消 力 池 土 方 开 挖 m3 120.010消 力 池 基 础 夯 实 2 36.901消 力 池 土 方 回 填 m3 54.012消 力 池 M7.5浆 砌 石 基 础3 19.5013消 力 池 7.5浆 砌 石 侧 墙 m3 4.3014消 力 池 预 制 C2砼 盖 板 3 2.3015消 力 池 钢 筋 kg 156.016涵 洞 土 方 开 挖 m3 418.017洞 周 土 方 人 工 夯 填 3 504.018粘 土 涵 衣 m3 694.019涵 洞 M7.5浆 砌 石 基 础3 124.020涵 洞 7.5浆 砌 石 侧 墙 m3 87.4021涵 洞 M7.5浆 砌 石 拱 圈 3 18.102涵 洞 7.5浆 砌 石 截 流 环 m3 45.023涵 洞 出 口 土 方 开 挖 3 102.024涵 洞 出 口 基 础 夯 实 m2 18.7525涵 洞 出 口 土 方 回 填3 40.026涵 洞 出 口 M7.5浆 砌 石 m3 18.50建 筑 物 主 要 工 程 量 表265 工程概算5.1概算编制依据东窑沟 1#骨干坝工程投资概算执行了水利部颁发的水总200367 号文精神，按照水土保持生态建设工程概（估）算编制规定及水土保持生态建设工程概算定额进行编制计算。对于缺项定额参照水利部2002116号文颁发的水利建筑工程概算定额编制。5.2基础单价编制人工工资单价根据山西省水利厅水保局关于黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求精神，人工工资单价为 1.5元/工时。材料预算价格本工程中所需要的钢材、木材、水泥均采用右玉县的市场价格，另计运杂、采保费进行计算；柴油、汽油等其他材料均采用目前市场售价加计运杂费；当地材料即：块石、碎石、砂子均采用该工程附近石料厂的售价再加运杂费。材料采购及保管费按运到工地仓库价格的 2%计取。施工用电价格根据水土保持生态建设工程概（估）算编制规定施工用电 0.6元/kwh。机械使用费根据水土保持生态建设工程概算定额 （2003）的施工机械台时费定额进行计算。砂浆、砼单价27砂浆、砼单价根据水土保持生态建设工程概算定额 （2003）的附录二-7 计算。5.3建安工程单价编制建安工程采用水土保持生态建设工程概算定额 （2003）及黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求 。其他直接费：其他直接费按基本直接费 3.5%计取。间接费：间接费按直接费 7%计取。企业利润：企业利润按直接费及间接费之和的 3.5%计取。税金：按直接费、间接费及企业利润之和的 3.22%计取。5.4独立费用及基本预备费计算依据独立费用计算依据水土保持生态建设工程概（估）算编制规定及黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求进行计算。建设管理费:(1)项目经常费按工程措施费的 1.6%计取。(2)技术支持培训费按工程措施费的 0.6%计取；工程建设监理费按工程措施费的 2.5%计取；勘测设计费执行了国家计委、建设部发布工程勘察设计收费管理规定计价格200210 号文精神计取，水土流失监测费按工程措施费的 0.6%计取；工程质量监督费按工程措施费的 0.25%计取。基本预备费按工程措施费与独立费用之和的 3%计取，不计价差预备费。5.5 总投资东窑沟 1#骨干坝工程总投资 62.56万元。其中基本预备费 1.82万元 。本工程主要工程量为：土石方挖填 39.5万方，砌石工程 718.2方，28砼 8.15方。工程主要材料用量：钢材 0.38吨，木材 0.23方,水泥 52.13吨，砂子 239.22方,碎石 52.46方,块石 819.48方,柴油 57.81吨。用工36132工时。详细计算见后面的附表。6 效益分析依据水利经济计算规范 、中华人民共和国国家标准水土保持综合治理 效益计算方法GB/T15774-1995 进行经济效益分析计算。6.1 经济效益本工程达到淤积年限后，可增加坝地 7.52 hm2，坝地利用率按 90%计算，保收率按 85%计算，种植玉米产量按 7500Kg/hm2、1 元/Kg 计算，秸杆饲草按 7500Kg/hm2、0.3 元/Kg 计算,年可增加收入 5.6万元。6.2 拦泥效益根据流域的径流、泥砂特征，考虑到没有该工程时泥沙的 1/4将沉积在下游河道中,按每清淤 1m3泥沙 15元计算，每拦蓄一方泥沙的间接效益为 3.75元，拦泥效益按工程建成后可节约下游河道清淤费用形成的间接效益计算。工程建成后将在 20年的淤积年限内拦蓄泥沙 75.2万 m3，总拦泥效益为 282万元。6.3 生态效益该坝建成后，可有效控制水土流失面积 6.34 km2，新增拦泥能力 75.2万 m3，年可拦蓄泥沙 3.76万 m3，还可对讯期洪水起到调节作用，通过有效的滞洪，不仅将高含沙洪水一部分转化为地下水，另一部分转化为清水，通过泄水建筑物排放到下游河道，增加了沟道长流水，涵养了水源，而且提高了东窑沟小流域坝系的整体防洪能力。新增的 7.52 hm229坝地，可巩固与促进 4hm2坡耕地退耕还林还草，加快了水土流失治理速度，促进了区域生态环境的良性循环。6.4 社会效益该坝建成后年可拦蓄泥沙 3.76万 m3，加上坡面其它水土保持治理措施，可有效控制水土流失，减少入河泥沙。新增的 7.52 hm2沟坝地和保护下游的沟坪地，可为山区群众提供高产稳产的耕地资源，改善农业生产条件，提高土地利用率，为优化土地利用结构，发展高效农业，实现集约化经营创造条件。同时，还可沟通一个村庄的交通道路，为