总管续建招标说明 - 复件.doc

5 工程布置及建筑物1 综合说明1.1 项目区概况西吉县位于宁夏回族自治区东南部、六盘山西麓的黄土高原中心地带。地理位置处于东径10520-10604，北纬3535-3614。东西长67km、南北宽74km，总面积3144km2。东距固原市63km，北距宁夏回族自治区首府银川市391km，西距甘肃省兰州市272km；东距陕西省会西安市459km，南至甘肃静宁县城73km，西至甘肃会宁县城173km；国道309线、省道202线穿境而过。西吉县地势南低，北、东、西渐次增高，海拔1688-2633m。地貌分三种类型，即黄土丘陵占全县总面积的83.5%；河谷川道占全县总的6.1%；土石山区占全县总面积的10.4%。河流有葫芦河、清水河、祖厉河三条水系，但年径流量很小，夏季多枯竭。境内气候温和，雨量较少，光照充足，无霜期短，降水和温度变率大。春季气温回长快，干旱多风，冷暖变化大，多有倒春寒；夏季短暂，气温适中；秋季雨量较多，降温快，霜冻早；冬季长，严寒干燥。四季交替变化不明显。年平均气温5.3，年平均降水量350-500mm，无霜期仅有100-150天左右。干旱、冰雹、霜冻等自然灾害频繁。西吉县是一个水资源严重短缺的地区，资源性和水质性缺水是基本县情，人均占有可利用水资源量仅为95m3，不到全国平均水平的十四分之一，年均降水量为397mm，年水面蒸发量高达1400-160mm，水资源严重短缺造成几乎每年都有不同程度的旱灾，一般年份受旱面积都在50-70万亩，而且旱灾也由单纯的影响农业生产发展到对国民经济和社会发展的各个方面都带来不同程度的影响。严重的干旱缺水不但制约当地经济社会发展，而且使保障当地群众基本生存条件之一的饮水问题也变得相当困难。1.2 工作阶段西吉县受水区连通工程共分为1条总管和4个农村人饮片区，本次设计为总管续建工程。由于西吉县城缺水严重，决定西吉县受水区总管提前实施，受西吉县水利局的委托，我院承担了西吉县城应急供水工程的报告编制任务，并最终于2013年4月自治区发改委下发了关于西吉县城应急供水工程初步设计报告的批复。该工程于2013年5月开工建设，已于2013年11月建成通水。按照水利厅总体部署，西吉县受水区的连通总管续建工程、固西片区、西部片区、西北部片区连通工程编制一套初步设计报告。2013年12月，我院开展了宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡安全饮水工程西吉县总管续建及固西、西部、西北部片区连通工程初步设计报告工作，我院在经过对项目区管线和建筑物的线路充分踏勘和比选并进行实地测量的基础上，于2014年4月7日完成了宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡安全饮水工程西吉县总管续建及固西、西部、西北部片区连通工程初步设计报告（送审稿）。2014年4月9日项目法人宁夏水务投资集团有限公司组织相关专家进行了审查，4月22日修改完成，自治区水利厅分别于2014年5月6日及6月7日对初设报告进行了审查，并最终于2014年6月20日完成了宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡安全饮水工程西吉县总管续建及固西、西部、西北部片区连通工程初步设计报告（修改稿）。自治区水利厅于2014年7月7日以宁水计发【2014】36号文下发了连通工程固西、西部、西北部片区的初步设计批复。2014年7月1日水利厅组织召开厅长办公会对总管续建工程提出了指导性意见，根据厅长办公会意见，我院于2014年7月15日编制完成了宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡安全饮水工程西吉县受水区连通总管续建工程初步设计报告。（修改稿）。2014年7月20日水利厅组织专家对总管续建工程进行了审查，根据审查会意见，我院最终于2014年8月5日编制完成了宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡安全饮水工程西吉县受水区连通总管续建工程初步设计报告（审定稿）。2 工程任务及规模2.1 工程任务本工程的建设任务是利用宁夏中南部城乡饮水安全水源工程为水源，通过建设连通总管续建工程，使西吉县受水区的连通工程全面建成连通，为西吉县城及52处新建及规划农村饮水安全工程提供水源，解决西吉县城乡饮水安全问题，改善当地群众生产生活条件，加快社会主义新农村建设。2.2 供水范围西吉县受水区连通工程范围为全县19个乡镇306个行政村1992个自然村，总人口46.28万人，项目区具体覆盖范围见下表：西吉县受水区总覆盖范围统计表项目涉及乡镇行政村自然村人饮工程已建工程新建工程人口（人）(个)(个)(处)(处)现状固西片区偏城、沙沟、白崖、马莲、吉强564821710775184葫芦河中下游片区西滩、硝河、将台、偏城、马莲、什字、兴隆9546517134141958西部片区吉强、西滩、民和、兴平、平峰、震湖、马建1065201266110908西北部片区马建、田坪、红耀、新营、火石寨4148661586115县城吉强镇83911048603合计19个乡镇30619025331224627682.3 建设内容本次设计总管续建工程主要建设内容包括：中庄水库首级泵站工程、南套子梁加压泵站工程、何屲水厂调蓄水池工程、总管防洪工程等。3 工程总布置及主要建筑物3.1 工程等别及供水标准宁夏中南部城乡饮水安全西吉县受水区连通工程以宁夏中南部城乡饮水安全水源工程为水源，自中庄水库取水供水至西吉县，主要为西吉县城和固西、葫芦河中下游、西部、西北部片区四个农村人饮片区供水，总管设计年总供水量1590万m3，全县现状供水总人口46.28万人（移民后），其中县城户籍人口4.86万人，考虑流动人口后总人口为8.03万人，设计水平年县城人口为19.82万人，连通总管设计流量0.504m3/s。由于连通总管已经在一期工程西吉县城应急供水中一次性铺设，所以西吉县城总管续建工程设计主要为总管中庄首级泵站设计、南套子梁加压泵站设计、县城何屲水厂调蓄水池设计和总管防洪工程等工程设计，管道及其建筑物根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）及防洪标准（GB 50201-1994），供水工程防洪标准按供水对象重要程度分级，本工程覆盖城市人口为20万，供水对象的重要性为“中等”，本工程为等工程；且参照调水工程设计导则（SL 4302008），供水对象的重要性为“中等”，引水流量小于2 m3/s，年引水量小于1亿m3，为等工程，所以最终确定本工程连通工程管道为等工程，总管主要建筑物级别为等3级，次要建筑物级别为等4级，临时性建筑物为5级。主要建筑物为（等3级），防洪标准设计为2030年一遇，校核洪水标准为50100年一遇，总管泵站及调蓄水池等主要建筑物取上限，按30年一遇洪水（P3.33）设计，100年一遇（P1）洪水校核；连通总管及配套建筑物取下限，按20年一遇洪水（P5）设计，50年一遇（P2）洪水校核。次要建筑物为（等4级），防洪标准设计为10-20年一遇，校核洪水标准为3050年一遇。次要建筑物按20年一遇洪水（P5）设计，50年一遇（P2）洪水校核。加压泵站防洪标准根据泵站设计规范（GB50265-2010）确定，总管中庄扬水泵站和南套子梁二期扬水泵站设计流量小于2m3/s，功率大于1000kW小于10000kW，综合考虑流量和功率，根据规范，以高等别为准，所以泵站工程为等，主要建筑物为等3级，次要建筑物为等4级，主要建筑物防洪标准为设计30年一遇，校核100年一遇，次要建筑物为设计20年一遇，校核50年一遇。各建筑物等别级别及防洪标准见表1-2：建筑物等级及防洪标准统计表表1-2项目名称工程等别主要建筑物级别次要建筑物级别主要建筑物设计标准主要建筑物校核标准次要建筑物设计标准次要建筑物校核标准连通总管及附属建筑物3420502050总管中庄泵站、南套子梁二期泵站34301002050根据中国地震动参数区划图（1/400万），本工程所属区域的地震动峰值加速度0.3g，基本烈度为8度，设计烈度采用8度。3.2 工程总体布置西吉县受水区连通工程是以宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程为水源，连通工程总管由中庄水库取水供水至西吉县城何屲水厂，由于西吉县城缺水严重，为使西吉县城提前供水，在连通工程全面建设前期，县城应急供水工程2013年5月开工并与2013年11月底建成了西吉县应急供水工程，西吉县城应急供水工程自贺家湾水库取水，经中庄水库、南套子梁泵站供水至何屲水厂，贺家湾水库至中庄水库段连通管道直径500mm，中庄水库水库至西吉何屲水厂段考虑避免二次征地及管沟施工已按总规模一次性铺设，铺设管道直径为800mm。连通总管设计流量0.504m3/s。但是由于投资及工期限制，县城应急供水工程只对供水总管道及一期应急供水流量下所必须管道附属建筑物进行了建设，扬水泵站只建设了贺家湾扬水泵站和南套子梁一期泵站，未建设中庄水库首级泵站和南套子梁加压泵站，总管末端何屲水厂未按总规模建设备用调蓄蓄水池，何屲水厂按一期规模建设，未建设二期水厂，防洪工程只考虑了部分主要沟道的防洪措施。所以本次设计总管续建工程主要建设内容包括：中庄水库首级泵站工程、南套子梁加压泵站工程、何屲水厂调蓄水池工程、总管防洪工程等。3.3 中庄首级泵站设计3.3.1 泵站总体布置中庄首级泵站管道自中庄水库输水隧洞出口后140m处的DN2000mm的钢管取水。扬水泵站布置在隧洞出口以北140m处的台地上，设计泵站地面高程为1834.60m，设计扬水流量为1980m3/h，为充分利用水库水位水头，减少运行费用，泵房前设压力罐，水泵采用变频泵，扬水至中庄水库左岸县城应急供水的中庄高位蓄水池旁新建2000m3高位蓄水池一座，蓄水池水位高程1960.00m，泵站最大净扬程123.00m，共铺设扬水管道长2.56km，管道直径700mm，与原蓄水池连通，为连通总管供水。另将泵站主厂房与将原州区和海原县的流量控制室结合布置，引水管道流量控制设备布置到主厂房内，出泵房以后的输水管道由水源工程考虑。3.3.2 流量及扬程确定（一）流量确定中庄水库扬水泵站设计流量按平均日工作时平均取水量确定。泵站平均日供水量43562m3/d，机泵工作时间22 h，相应设计流量Q=1980m3/h。（二）扬程确定水泵的总扬程为净扬程加水头损失，水头损失的大小跟流速平方成正比，泵站加压输水时，管道设计流速一般采用1.02.0m/s，对于扬水管道较长的，应充分考虑节能效果，有效限制每公里水头损失，以合理确定水泵扬程。中庄扬水泵站从中庄水库取水，为充分利用水库水位，减少运行费用，泵房前设压力罐，水泵采用变频泵，水库水位高程为1837.00-1874.00m，高位蓄水池水位为1960.00m，泵站最大净扬程123.00m，最小净扬程86.00m，水泵选用卧式单级双吸SLOW250-600T型水泵3台（2用1备），为便于流量匹配，安装SLOW200-660(I)A型水泵1台备用，共4台，SLOW250-600T型水泵单泵设计流量Q=1100m3/h，吸水管直径500mm，出水管直径450mm；SLOW200-660(I)A型水泵单泵设计流量Q=550m3/h，吸水管直径400mm，出水管直径,350mm。吸水管前设压力罐，压力罐直径2000mm，出泵站后汇流，扬水压力管道长2560m，扬水管道直径700mm，采用自锚式球墨铸铁管，扬水管内流速为1.43m/s，管道沿程水头损失10.23m，局部水头损失1.11m，管道总水头损失11.33m，管道设计扬程134.33m。3.3.3 泵站设计（一）泵站参数根据以上泵站流量、扬程计算及选取的水泵型号，泵站具体设计参数如下：泵站主要参数统计表项 目中庄首级泵站 设计流量（m3/h）1980前池设计水位（m）1837.0-1874.0出水设计水位（m）1960净扬程（m）86.0-123.0总扬程（m）134.33水泵型号SLOW250-600T*3SLOW200-660(I)A*1转速（rpm）1480单机流量（m3/s）0.3/0.15水泵效率：（）80单机轴功率（kW）540/320安装台数4运行台数2允许安装高度（m）3.96水泵进口直径250水泵出口直径200电机型号YSP500-4 (变频电机)容量（kW）710配套系数1.1电压（KV）10台数3+1总装机容量（kW）2580总运行容量（kW）1420总运行轴功率(kW)1080压力管道直径（m）0.7流速（m/s）1.43排数1单排长（m）2560（二）泵房设计泵房面积以满足水泵安装及操作要求确定，为便于操作管理，泵站设水泵房、操作间、低压配电室、高压配电室、变频配电室等，总建筑面积1052.11m2，主厂房（泵房）建筑面积329 m2，长37.42m，宽8.8m，副厂房（配电室及操作间）建筑面积576.8 m2（其中变电所及变压器室227 m2），长66.48m，宽8.74m，水泵房基坑采用干室基坑，泵坑深3.7m，地面设操作平台，基坑边墙采用钢筋砼浇筑，厚0.5m，底板钢筋砼厚0.6m，底板以上浇筑0.2m的地坪，水泵处设置镇墩，水泵周围设排水沟。配电室根据配电设备尺寸确定，原则高低压分开，变压器室单独设，浇筑地坪时预留电缆沟。（三）值班室设计为便于管理，泵站院内设置值班室，中庄水库泵站管理房设置在泵房北侧，建筑面积146m2，长16.7m，宽8.74m。（四）扬水管道设计中庄水库泵站扬水管道总长2560m，直径700mm，管道必须铺设在最大冻土层以下，即地面以下1.5m处，填土时要求管道以上土层必须夯实，以减小管道通水时的振动。在管道转弯处或起伏变化较大处布设1.81.82.5m的砼镇墩，以便稳定管道，中庄泵站扬水管道共布设镇墩26个，在管道凸起点设排气补气阀井，共设置排气补气阀井4座，为便于管道检修，在上水管道每100m处现浇0.15*0.15*0.8cm的砼保护桩，共布设保护桩27个。（五）排气补气阀井、分水阀井设计泵站扬水管道凸点设排气补气阀井，泵站引水管道及分水口处设分水阀井，阀井均采用现浇钢筋混凝土箱形连续墙型式，其中排气补气阀井净空高2.5m、长2.0m、宽2.0m，分水阀井净空高2.0m、长3.0m、宽2.5m，壁厚0.20m，顶部设进入孔，并设防盗保温井盖，顶部设通气孔，管道三通和阀件底部设支墩，进入孔口直径0.80.8m，进出阀井设橡胶伸缩节，阀井基础翻夯1.0m，换填0.5m的2:8水泥土。（六）厂区道路及围墙泵站院内道路硬化，采用厚0.12m砼，下设0.15m砂砾石垫层，路面向靠沟道一侧找坡，坡度为1/200，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外，蓄水池四周道路边缘设防护围墙，墙高2.2m，厚0.24m，围墙基础设0.4m深，0.4m宽的钢筋砼圈梁基础，泵站靠东南侧围墙设铁大门。（七）基础处理中庄水库泵站基础置于黄土地基上，其允许承载力R=120kpa，具有湿陷性，开挖边坡比1:1.0，设计对泵房基础进行翻夯2.5m，并换填0.5m厚的3:7灰土，处理基础范围为基础以外0.5m。（八）泵站防洪设计为防止调泵站靠山测开挖边坡坍塌，开挖边坡为1:1，开挖高度大于5.0m时，自底向上每5m设一个宽度2.0m宽的马道，开挖边坡第一级采用浆砌石护坡，护坡厚度为0.4m，基础宽0.8m，深0.6m，以上边坡均采用砼方格网，方格内采用生物护坡防护。开挖边坡顶部设置“U”型排水沟将山坡集水导入两侧沟道，排水沟采用C20砼预制板，板厚0.06m，口宽0.52m；浆砌石墙底部泵站边墙周围均设排水沟，采用矩形钢筋混凝土结构，口宽0.5m，深0.5m，厚0.08m，泵站院内路面向靠沟道侧找坡，坡度为1/500，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外排水沟。对于建筑物周围有沟道的结合厂区道路，在建筑物的厂区公路穿沟道处设置排洪涵洞，涵洞采用直径800mm管涵，两侧设挡土墙，墙高1.5m，基础深0.5m，宽0.8m，挡土墙长4.0m，涵管底部设浆砌石管基，厚0.3m，进口设导流墙，导流墙高度1.0-2.0m，出口采用浆砌石陡坡将洪水导入沟底，陡坡厚0.3m，口宽1.0m-3.0m，陡坡坡度及长度根据实际沟道坡比及沟深确定。为了避免雨水对裸漏边坡的冲刷，设计对建筑物未采取防护措施的开挖和回填边坡进行生物防护，如对泵站回填土区、蓄水池顶及边坡等采用草皮护坡防护。3.4 南套子梁加压泵站设计3.4.1 泵站总体布置南套子梁加压泵站布置在原西吉县城应急供水南套子梁一期泵站院内，设计对南套子梁加压泵站进行改造，新建主厂房按总供水规模设计，将原一期加压泵站拆除重建为值班室，从施工安排上先进行主、副厂房的施工，再对一期泵站进行改造，一期泵站内水泵可更换至西部扬水泵站上使用。设计泵站地面高程为1915.00m，设计扬水流量为1980m3/h，自原1000m3进水前池取水，扬水至南套子梁顶的县城应急供水的南套子梁高位蓄水池旁新建2000m3高位蓄水池1座，蓄水池水位高程2038.00m，泵站最大净扬程123.00m，再利用原有一期扬水管道基础上，新铺设扬水管道长0.72km，管道直径600mm，并与原蓄水池连通，为连通总管供水。3.4.2 流量及扬程确定（一）流量确定南套子梁加压泵站按总规模新建，设计流量按平均日工作时平均取水量确定。泵站平均日供水量43562m3/d，机泵工作时间22 h，相应设计流量Q=1980m3/h。（二）扬程确定水泵的总扬程为净扬程加水头损失，水头损失的大小跟流速平方成正比，泵站加压输水时，管道设计流速一般采用1.02.0m/s，对于扬水管道较长的，应充分考虑节能效果，有效限制每公里水头损失，以合理确定水泵扬程。南套子梁从连通总管取水，引水至泵站前池，泵站前池水位高程为1915.00m，高位蓄水池高程2038.00m，泵站最大净扬程123.00m，水泵选用卧式单级双吸SLOW250-600T型水泵3台（2用1备），为便于流量匹配，安装SLOW200-660(I)A型水泵1台备用，共4台，SLOW250-600T型水泵单泵设计流量Q=1100m3/h，吸水管直径500mm，出水管直径450mm；SLOW200-660(I)A型水泵单泵设计流量Q=550m3/h，吸水管直径400mm，出水管直径,350mm。出泵站后汇流，扬水压力管道长720m，扬水管道直径600mm，采用球墨铸铁管，扬水管内流速为1.43m/s，管道沿程水头损失3.03m，局部水头损失1.11m，管道总水头损失4.14m，管道设计扬程127.14m。3.4.3 泵站设计（一）泵站参数根据以上泵站流量、扬程计算及选取的水泵型号，泵站具体设计参数如下：泵站主要参数统计表项 目南套子梁加压泵站 设计流量（m3/h）1980前池设计水位（m）1915出水设计水位（m）2038净扬程（m）123.0总扬程（m）127.14水泵型号SLOW250-600T*3SLOW200-660(I)A*1转速（rpm）1480单机流量（m3/s）0.3/0.15水泵效率：（）80单机轴功率（kW）540/320安装台数4运行台数2允许安装高度（m）3.96水泵进口直径250水泵出口直径200电机型号Y501-4容量（kW）710配套系数1.1电压（KV）10台数4总装机容量（kW）2580总运行容量（kW）1420总运行轴功率(kW)1080压力管道直径（m）0.6流速（m/s）1.43排数1单排长（m）720（二）泵房设计泵房面积以满足水泵安装及操作要求确定，为便于操作管理，泵站设水泵房、操作间、低压配电室、高压配电室、变频配电室、变电所等，总建筑面积1005.6m2，其中主厂房（泵房）建筑面积271.0m2，长30.8m，宽8.8m，副厂房（配电室）建筑面积471.9m2（其中变电所及变压器室227 m2），长54.0m，宽8.74m，水泵房基坑采用干室基坑，泵坑深3.7m，地面设操作平台，基坑边墙采用钢筋砼浇筑，厚0.5m，底板钢筋砼厚0.6m，底板以上浇筑0.2m的地坪，水泵处设置镇墩，水泵周围设排水沟。配电室根据配电设备尺寸确定，原则高低压分开，变压器室单独设，浇筑地坪时预留电缆沟。（三）值班室设计为便于管理，泵站院内设置值班室，南套子梁值班室设置在一期工程院内，将原一期泵房拆除重建，建筑面积262.6m2，长30.1m，宽6.4m。（四）扬水管道设计南套子梁二期泵站扬水管道总长720m，直径600mm，管道必须铺设在最大冻土层以下，即地面以下1.5m处，填土时要求管道以上土层必须夯实，以减小管道通水时的振动。在管道转弯处或起伏变化较大处布设1.81.82.5m的砼镇墩，以便稳定管道，南套子梁二期泵站扬水管道共布设镇墩12个，在管道凸起点设排气补气阀井，共设置排气补气阀井2座，为便于管道检修，在上水管道每100m处现浇0.15*0.15*0.8cm的砼保护桩，共布设保护桩8个。（五）排气补气阀井、分水阀井设计泵站扬水管道凸点设排气补气阀井，泵站引水管道及分水口处设分水阀井，阀井均采用现浇钢筋混凝土箱形连续墙型式，其中排气补气阀井净空高2.5m、长2.0m、宽2.0m，分水阀井净空高2.0m、长3.0m、宽2.5m，壁厚0.20m，顶部设进入孔，并设防盗保温井盖，顶部设通气孔，管道三通和阀件底部设支墩，进入孔口直径0.80.8m，进出阀井设橡胶伸缩节，阀井基础翻夯1.0m，换填0.5m的2:8水泥土。（六）厂区道路及围墙泵站院内道路硬化，采用厚0.12m砼，下设0.15m砂砾石垫层，路面向靠沟道一侧找坡，坡度为1/200，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外，蓄水池四周道路边缘设防护围墙，墙高2.2m，厚0.24m，围墙基础设0.4m深，0.4m宽的钢筋砼圈梁基础，泵站靠上游侧与原一期工程连接处围墙拆除，靠下游侧围墙设铁大门。（七）基础处理南套子梁泵站基础置于中等风化的泥岩层上，其允许承载力R=280kpa，基础承载力较好。开挖边坡比1:1.0，处理基础范围为基础以外0.5m。（八）泵站护坡设计由于南套子梁泵站后边坡和泵站上下游两侧侧边坡均较陡，为1:1边坡，易滑塌，且距离泵站较近，直接影响泵站运行安全，为了保证泵站的运行安全，设计对泵站后边坡坡脚进行清理，坡脚与泵房间预留10.0m的距离，并对后岸坡及上下游两侧边坡进行削坡，坡比1:1.5，削坡后进行防护，开挖高度大于5.0m时，自底向上每5m设一个宽度2.0m宽的马道，开挖边坡第一级采用浆砌石护坡，护坡厚度为0.4m，基础宽0.8m，深0.6m，以上边坡均采用砼方格网，方格内采用生物护坡防护。（九）泵站前沟道回填设计将削坡土方用于南套子梁泵站前沟道回填，场地平整至泵站设计地面高程修建广场，广场中间设置花园，花园周围铺设硬化地面及道路，靠东侧沟道边坡设浆砌石防护边坡，为便于排水，靠东侧埋设DN1500排水管道，并将泵站上下游侧排水导入涵洞，涵洞出口设陡坡及消力池。回填段上下游边坡的防护型式选用砼方格网内草皮护坡。（十）泵站防洪设计开挖边坡顶部设置“U”型排水沟将山坡集水导入两侧沟道，排水沟采用C20砼预制板，板厚0.06m，口宽0.52m；浆砌石墙底部泵站边墙周围均设排水沟，采用矩形钢筋混凝土结构，口宽0.5m，深0.5m，厚0.08m，泵站院内路面向靠沟道侧找坡，坡度为1/500，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外排水沟。对于泵站周围有沟道的结合厂区道路，在泵站的厂区公路穿沟道处设置排洪涵洞，涵洞采用直径800mm管涵，两侧设挡土墙，墙高1.5m，基础深0.5m，宽0.8m，挡土墙长4.0m，涵管底部设浆砌石管基，厚0.3m，进口设导流墙，导流墙高度1.0-2.0m，出口采用浆砌石陡坡将洪水导入沟底，陡坡厚0.3m，口宽1.0m-3.0m，陡坡坡度及长度根据实际沟道坡比及沟深确定。为了避免雨水对裸漏边坡的冲刷，设计对建筑物未采取防护措施的开挖和回填边坡进行生物防护，如对泵站回填土区、蓄水池顶及边坡等采用草皮护坡防护。3.5 总管调节建筑物设计泵站高位蓄水池主要为改善长距离输水可能出现的流量匹配不良的问题，蓄水池具体布置为：中庄水库泵站设计在水库左岸梁顶新建2000m3圆形高位蓄水池1座，南套子梁顶新建2000m3圆形高位蓄水池1座，合计新建2000m3蓄水池2座。蓄水池具体参数如下：总管蓄水池参数统计表序号调节建筑物名称容积（m3）结构形式地面高程（m）池顶高程（m）设计水位（m）出水管中心高程（m）池底高程（m）1中庄水库泵站高位水池2000圆形1959.70 1960.20 1960.001956.701956.20 2南套子梁二期泵站高位水池2000圆形2038.502038.40 2038.00 2034.70 2034.20小计5000圆形2000m3蓄水池结构形式采用国家给水排水标准图集04S803圆形钢筋混凝土蓄水池图集，池底、池壁、池顶均用C25钢筋砼现浇，池深4.0m，直径26.7m，蓄水池盖板厚0.18m，底板厚0.25m，侧墙厚0.20m，池中设立柱32根，立柱为300300mm矩形截面，池中设导流墙，水池设进水管、出水管和溢水管，池顶设检修孔，便于蓄水池检修和清淤，池底设集水坑，高位蓄水池设计覆土高度1.0m。，池底设10cm砂浆垫层。蓄水池溢水管、通气孔、泄水管等细部结构制作安装参照国家给水排水标准图集-05S804矩形钢筋混凝土蓄水池图集执行。蓄水池地基处理：根据地质资料，中庄高位蓄水池和南套子梁高位蓄水池布置在黄土地基上，南套子梁进水池布置在泥岩地基上，建议采用以下措施中庄高位蓄水池、南套子梁高位蓄水池、北山水厂高位蓄水池基底以下铺设0.1m厚的C10砼垫层，垫层下铺1.0m厚的3：7灰土，处理范围为基础以外0.5m，并增加素土翻夯2.0m;水池四周2.0m范围内的地面用厚0.2m的C15砼硬化。蓄水池底部及边坡均铺设两布一膜，膜厚0.5mm ，单层布重250g。3.6 何屲水厂调蓄水池设计（一）蓄水池总体布置由于连通工程总管采用单排管道供水，在供水系统事故维修情况下，需要有调节功能的蓄水池用以解决事故维修期的西吉县城用水问题，所以设计在管道末端，何屲水厂前新建调蓄水池，根据第四章规模方案比选，最终确定总管末端调蓄容积为5.0万m3，由于县城已建蓄水池1.0万m3，本次新增容积为4.0万m3。设计在何洼水厂山背后铁家窑支沟岸坡处布置4.0万m3的开敞式事故备用蓄水池1座。蓄水池自连通总干管在何洼水厂前50m处开三通取水，并设分水阀井，分水后连通管道沿何洼水厂东侧绕至何洼水厂背后山体豁岘处，进水管及出水管连通管道部分均采用自锚式球墨铸铁管，进水管最大高程1985.50m，出水连通管道采用顶管，底高程1979.00m，出水管穿梁顶豁岘采用顶管型式，顶管长240m，进、出水连通管道单根总长720.0m，穿过豁岘后沿向北沿巡护道路布置，设进分水阀井，分水阀井后接蓄水池进、出水管，均采用钢管，蓄水池布置在道路东侧台地上，蓄水池采用矩形开敞式蓄水池结构，底宽为20.0m，长110.0m，设计水深6.94m，池深8.0m，设计蓄水池池底高程1980.00m，水位高程1986.94m，蓄水池边坡坡比为1:3.0，边坡采用砼板砌护，底部及边坡均铺设两布一膜，膜厚0.5mm ，单层布重250g，底部膜上覆土0.8m，基础采用预浸水处理方式消除湿陷性，泄水管道采用直径500mm的钢管，长100.00m，导入铁家窑水库支沟。（二）蓄水池结构设计开敞式蓄水池底宽为20.0m，长110.0m，设计水深6.94m，池深8.0m，超高1.06m，设计蓄水池池底高程1980.00m，水位高程1986.94m，池顶高程1988.00m，蓄水池边坡坡比为1:3.0，顶宽5.0m，边坡采用六边形砼板砌护，砼板厚0.15m，边长0.25m，板底部设3cm砂浆垫层，砼板下铺设砂砾石，厚20cm，护坡坡脚设砼基础，底部及边坡均铺设两布一膜，膜厚0.5mm ，单层布重250g，底部膜上覆土0.8m，蓄水池进水管道的进水口设陡坡及消力池，陡坡坡比1:3.0，采用矩形钢筋砼结构，边墙高0.8-1.25m，底宽1.2m，下设30cm浆砌石基础，出口设集水坑用于放水，出水管管口设拦污栅，出水管道后接泄水阀井。（三）蓄水池基础处理浸水坑及砂井布置设计对蓄水池及其辐射范围内做打砂井浸水处理，处理范围长168.0m，宽78.0m，总处理面积为1.31万m2，浸水坑深0.7m，浸水坑开挖好后，再开挖砂井，砂井孔径为150mm，井距3m，呈梅花状布置，砂井挖深为1018m左右。砂井挖成后，再充填碎石，然后注水浸泡，坑内水深保持在0.5m以上。经计算，两岸共布置砂井1540眼，总进尺2.0328万m，充填碎石359m3。浸水时间根据地质资料，蓄水池基础湿陷性黄土渗透系数为：1.3410-4cm/s，合0.12m/d,最大湿陷深度为18m，由于打砂井后渗透系数增大，可以缩短泡水时间，浸水后地基下沉稳定时间与湿陷厚度、湿陷特性及浸水坑平面大小有关，根据本地区湿陷性黄土处理施工经验，并查有关资料，打砂井后渗透系数可达到0.20-0.40m/d左右,按0.15 m/d计算，浸水时间为120天，可以完成湿陷量的90%以上。实际浸水时间应根据实际观测沉降量及湿陷性消除效果确定。浸水水源蓄水池地基处理泡水水源可利用西侧600m处铁家窑水库水，水库库容为380万m3，水库上多年平均来水量48万m3，50%保证率来水量43.8万m3，75%保证率来水量29.7万m3，因此75%保证率下水量完全满足要求，施工利用的潜水泵供水。预浸水耗水量耗水量可用下式进行估算：QmFT式中：Q总耗水量（m3）；m单位浸水面积平均日耗水量（m3/m2d），m0.35 m3/ m2d；F浸水总面积（m2），蓄水池F1.31万m2；T预浸水时间（d），蓄水池T120天。将有关数据代入计算得蓄水池耗水量为Q45.9（万m3）。在预浸水开始的前几天，用水量比较大，查有关资料，前5天的耗水量占总耗水量的24%，施工单位在预浸水前应做好水源调查工作，并配足相应的输水设备，以满足工程要求。预浸水前5天耗水量估算表表517浸水时间（昼夜）12345小计蓄水池耗水量（万m3）2.82.32.32.11.611.0所占比例（%）6554.53.524由上表知，蓄水池预浸水第一天耗水量最大约为2.8万m3，由于日需水量较大，水泵设计扬程80m，流量500m3/h，共2台。湿陷观测湿陷观测包括地层湿陷观测、地表变形观测和耗水量变化观测等内容。首先在预浸水前，应远离浸水坑50m的位置埋永久性水准点，先观测一次，然后开始注水，浸水初期，每日定时观测一次，做好记录，后期如湿陷量变小，可改为3天观测一次。同时准确记录注水时间和水量，观测地表产生裂缝的范围、形状、数量、时间等，以便今后分析确定湿陷影响的范围。判断湿陷变形稳定的标准应符合湿陷性黄土地区建筑规范（GB500252004）规定，即最后5天的平均湿陷量小于1mm/d，根据蓄水池基础湿陷性处理实践经验，这对刚性基础、运行期沉降量要求小的建筑物是适宜的。但对蓄水池这类建筑物基础，因其不需要完全消除湿陷性，浸水期主要湿陷量占总湿陷量的7080左右，其余湿陷量将在浸水后期缓慢完成。因此设计中仍采用原规范GBJ2590规定的最后5天的平均湿陷量小于5mm/d为准，可认为湿陷变形完成。地基浸水结束后50天左右，进行地质的补充勘查工作，重新评定基的湿陷性，根据评定结果，确定施工方案，报有关部门批准，方可施工。注意事项浸水坑开挖严格按设计尺寸与高程进行施工，要求坑底平整，再用钻机成孔，孔径和深度不得小于设计要求，渗水井填充碎石应注意防止塌孔，以免影响渗水效果，碎石粒径控制在2030mm范围内，河卵石和人工粉碎石均可。由于蓄水池一侧临高边坡山体，对蓄水池场地进行预浸水处理时依照规范规定“浸水坑边缘至既有建筑物的距离不宜小于50m，并应防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性”。由于场地受限，无法避让出规定的距离，因此在泡水处理期间，要严密监测浸水裂缝开展范围，避免裂缝伸向山体影响边坡稳定。对场地内的陷穴、塌坑、落水洞当泡水期间发现存在贯通漏水时，应及时采用高浓度泥浆灌至密实，封堵漏水通道，避免形成漏水通道使临主沟道岸坡失稳。随时观测浸水范围内由于落水洞导致的漏水现象，并进行换填。为防止预浸水浸泡坡脚、削弱坡体支撑导致坡体失稳，诱发崩塌，对临山体侧坡度大于45度、且高差较大，或坡体成孤立山嘴，或为凹形陡坡的事先应结合蓄水池回填取土时将其削至30度以下，将孤立山嘴削掉。施工前首先检查坡体是否存在裂隙，尤其是垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂缝，要认真对待，当浸水过程中发现裂缝，尤其当上部拉张裂缝不断扩展、加宽，速度突增，小型坠落不断发生时，此时应首先撤离人员及施工机具，停止抽水，待处理后再行施工。 （四）巡护道路及围墙蓄水池四周设巡护道路，铺设砼路面，砼厚0.12m，下设0.15m砂砾石垫层，池边设L型钢筋砼挡墙，地面以上高0.6m，厚0.3m，路面向下游找坡，坡度为1/500，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外，蓄水池四周道路边缘设防护围墙，墙高2.2m，厚0.37m，围墙基础设0.4m深，0.4m宽的钢筋砼圈梁基础。在靠近水厂一侧设铁大门。（五）闸阀井、分水阀井设计阀井采用现浇钢筋混凝土箱形连续墙型式，阀井净空高2.0m、长3.0m、宽2.5m，壁厚0.20m，顶部设进入孔，并设防盗保温井盖，顶部设通气孔，管道三通和阀件底部设支墩，进入孔口直径0.80.8m，进出阀井设橡胶伸缩节，阀井基础翻夯1.0m，换填0.5m的3:7灰土。（六）蓄水池防洪设计为防止调泵站靠山测开挖边坡坍塌，开挖边坡为1:1.5，开挖高度大于5.0m时，自底向上每5m设一个宽度2.0m宽的马道，开挖边坡第一级采用浆砌石护坡，护坡厚度为0.4m，基础宽0.8m，深0.6m，以上边坡均采用砼方格网，方格内采用生物护坡防护。开挖边坡顶部设置“U”型排水沟将山坡集水导入两侧沟道，排水沟采用C20砼预制板，板厚0.06m，口宽0.52m；浆砌石墙底部泵站边墙周围均设排水沟，采用矩形钢筋混凝土结构，口宽0.5m，深0.5m，厚0.08m，泵站院内路面向靠沟道侧找坡，坡度为1/500，靠下游侧墙角每隔20m设50的U-PVC排水管将水排出院外排水沟。为了避免雨水对裸漏边坡的冲刷，设计对建筑物未采取防护措施的开挖和回填边坡进行生物防护，如对泵站回填土区、蓄水池顶及边坡等采用草皮护坡防护。3.7 总管防洪工程设计连通总管的铺设已在西吉县城应急供水工程中实施，由于为应急工程为充分考虑防洪措施，只在总管的防洪工程中考虑了流域面积相对较大的主要沟道的防洪措施，其中包括对主要的宽浅沟道设置沟底防冲墙，对主要的窄深沟道铺筑过沟涵洞等，本次总管续建工程设计对防洪措施进行补充和加强，提高总管防洪的保证措施。本次总管防洪工程设计主要建设内容包括：（一） 对总管穿宽浅山洪沟段落，在应急工程中已建沟底导流墙35处，本次设计对已建导流墙的山洪沟新增岸坡导流墙防护，并对南套子梁下游总管桩号0+400处岸坡坍塌段落增加岸坡防洪措施1处，合计总管山洪沟增加防洪措施36处。（二） 对总管穿窄深山洪沟段落，在应急工程中已建过沟涵洞19座，本次设计对19座涵洞补充岸坡排水沟、后坝坡铅丝笼护脚、坝坡生物防护、坝顶泥结石路面及涵洞出口陡坡及效能等防洪措施措施。（三） 对于总管水平沿等高线布置的陡山体段落，为截引坡积水在削坡坡顶增加截引沟9处，共计9415m（削坡坡底路旁排水沟及冲沟穿路涵洞在永久道路中考虑）。（四） 对于总管垂直于等高线布置的陡山体段落，在管道回填土范围内采用生物措施防护，共布置草皮护坡10处，共计5630m，其中下坪段为泥岩，采用栽砼条并换土后再进行生物防护。（五） 对于总管重要建筑物，设计对8处建筑物采用坡顶设截引沟、中间马道和厂区外设排水沟，岸坡增加生物措施的方式防洪，单独设防洪措施的建筑物包括：贺家湾泵站、贺家湾高位蓄水池、中庄泵站、中庄高位蓄水池、南套子梁泵站、南套子梁高位蓄水池、何洼水厂、县城调蓄水池等。3.7.1 山洪沟补充防洪措施为增加对管道穿主要山洪沟道的防洪标准，设计对原总管连通工程设防冲墙的宽浅沟道岸坡增加两岸防洪导流墙防护，以防止岸坡坍塌，岸坡砌护采用浆砌石挡土墙结构，浆砌石墙顶宽0.4m，基础深根据冲刷深度确定，砌护长度为管道上下游各10m，两端以角度45度角转向岸坡，转角护坡长约3.0m，合计每侧导流墙长26.0m。并对浆砌石导流墙以上岸坡进行草皮防护。两岸导流墙高度及基础深度根据以上计算沟道水深和冲刷深度确定，并应满足浆砌石墙自身结构要求，防冲墙深度一般不小于冻土层深度1.3m，根据设计冲刷深度加20cm超高确定，岸坡导流墙高度按设计水深加50cm超高确定。由于在南套子梁下游0+400m处管道回填边坡沟底有冲刷滑塌现象，所以设计对沟底增加沟道砌护，并对两岸陡坎进行削坡，在管线穿沟道处增加排洪涵洞，并在滑塌段修筑排水沟，具体设计详见结构图。总管主要山洪沟补充防洪设计统计表序号沟道名称桩号一贺家湾溢流堰至中庄高位蓄水池段1海家沟1+980-2+04021#无名沟3+690-3+7403清水河8+735-8+8654大马庄沟10+248-10+3085后沟12+330-12+3606沙河子沟12+430-12+660二中庄高位蓄水池至南套子梁扬水泵站段12#无名沟0+285-0+3052孟家沟2+340-2+3803马饮河2+520-2+6104海子峡沟7+500-8+7005滴滴沟9+490-9+6406小沟11+200-11+24073#无名沟11+780-11+80084#无名沟11+930-11+98095#无名沟12+250-12+28010水河子沟12+480-12+52011山洪沟12+960-12+99012包家堡沟13+680-13+710136#无名沟14+030-14+090147#无名沟14+320-14+34015沙河沟14+820-14+89016曹河沟16+010-16+17517硝河17+620-17+710188#无名沟18+100-18+14019树领沟20+080-20+22020响水沟20+770-20+810三南套子梁扬水泵站至何洼水厂段1叶家河1+790-1+89029#无名沟4+740-4+8003黑鹰沟6+510-6+5404二营沟15+060-15+1705库房沟16+810-16+8306鹞子川沟19+250-19+320723