黄河内蒙古河套灌区续建配套和节水改造工程初步设计三

/《黄河内蒙古河套灌区续建配套和节水改造工程初步设计（三）》技术审查看法2016年4月22日内蒙古自治区水利厅在呼和浩特市组织召开《黄河内蒙古河套灌区续建配套和节水改造工程初步设计（三）》技术审查会议。参加会议的有自治区水利厅、自治区发展改革委员会、内蒙古河套灌区管理总局、巴彦淖尔市河套水利水电勘察设计有限公司（巴彦淖尔市水利水电勘测设计院）及特邀专家（名单附后）。设计单位对初步设计报告主要内容作了汇报，和会人员对初步设计报告进行了深化探讨和探讨。会后设计单位依据会议的审查修改看法对初步设计报告进行了修改、补充，经复核一、工程建设的必要性黄河内蒙古河套灌区位于内蒙古自治区西部巴彦淖尔市境内，地理坐标为北纬40°19'～41°18'，东经106°20'～109°19'。灌区地处黄河河套平原，北抵阴山山脉的狼山及乌拉山，南至黄河，东和包头市为邻，西至乌兰布和沙漠。灌区自西向东由乌兰布和灌域、解放闸灌域、永济灌域、义长灌域、乌拉特灌域组成，是我国最大的一首制自流引黄浇灌区，也是全国三个特大型灌区之一。近10多年来，通过以节水为中心的灌区续建配套和技术改造工程项目建设，使灌区浇灌系统逐步实现引水、输水、配水、灌水、用水等环节全面节水，排水系统逐步实现由通到畅、由浅到深，有效限制地下水位，改土治碱。灌区水利事业的发展为全市经济社会发展起到了至关重要的作用，不仅促进了地区经济社会的快速发展，也为保障国家粮食平安、边疆稳定、改善水生态环境做出了巨大贡献。河套灌区续建配套和节水改造工程实施取得了良好的经济、社会和生态效益，但和灌区续建配套和节水改造规划总体目标相差甚远，灌区完成的节水改造任务及建筑物配套程度远远没有达到规划要求。河套灌区在历次改造扩建中由于建设资金投入不足等缘由，普遍存在建设标准偏低、工程运行中又缺少必要的资金投入、渠沟灌排配套程度差、抗御自然水旱灾难的实力不强的问题。从灌区整体状况看，水利基础设施还比较薄弱，渠道输水水量损失大，渠道有效利用系数低。灌区骨干建筑物中还有相当一部分工程超过规定运用年限，老化破损带病运行的现状没有得到根本变更，现有骨干工程完好率仅为70%，而且，水利建设资金投入不足，灌区的浇灌排涝实力及基础设施比较薄弱。因此，以灌区续建配套和节水改造为重点，大力加强水利基础设施建设，改善农村生产条件，促进农业增产、农夫增收、农村稳定，为经济社会持续健康发展供应强有力的水平安保障是特殊必要的。二、工程地质1、灌区地震基本烈度为Ⅶ度区。灌区地层多为二元结构，第四系河流冲积层的砂土在地震作用下大多会发生略微液化，综合分析认为，当建筑物接受桩基时可不考虑地震液化，接受浅基础时建议考虑地震液化影响。2、基本同意对水文地质条件的分析评价。灌区地下水类型为第四系潜水，含水层厚度15～30m，水位埋深1.0～6.5m，富水一般，主要接受大气降水及南部林区的侧向补给，排泄以大气蒸发以及向北面的总排干、乌梁素海排泄为主。3、灌区勘探揭露第四系地层主要为：上部为砂壤土、壤土、粘土，多为强冻胀性土；下部为粉细砂、局部为细砂，具有典型的上细下粗的二元结构。报告对各项工程地质条件评价结论是正确的，所实行的措施是可行的。4、同意对各类自然建筑材料进行的质量和储量评价。经对各类自然建筑材料进行详细勘察，各类自然建筑材料都不少于设计用量的2倍，质量和储量满足设计要求。三、工程任务和规模1、同意工程的主要任务是针对河套灌区骨干工程现状、存在的问题并考虑项目施工等因素，对灌区渗漏严峻的总干渠及部分干、分干、支渠的地上渠段进行防渗衬砌，对影响渠道平安运行的“卡颈项”段落、病险骨干建筑物进行续建配套建设，改善灌区工程现状及生产生活条件和生态环境，防治土地盐碱化，延长工程运用寿命，以保证适时适量的合理浇灌，排水通畅，增产增收，实现水资源的可持续利用，为巴彦淖尔市经济社会的快速发展供应强有力的支撑。2、工程建设内容及规模本次设计工程建设内容包括总干渠防渗衬砌3.813km；干渠防渗衬砌2条、长度13.706km；干渠整治1条、长度1.4km；分干渠防渗衬砌3条、长度13.704km。配套改造各类建筑物82座，其中：重建节制分水闸2座；重（新）建进水闸47座、改造进水闸17座；重建公路桥2座、新建1座，重建农桥8座、新建1座，新建测流桥1座；重建灌排交叉涵洞2座、新建1座。重建管理房1处，面积为124.0m2，新建1处，面积为170.73m2，改造管理房(1)解放闸灌域解放闸灌域工程建设内容包括黄济干渠防渗衬砌1条、长度10.366km。配套改造各类建筑物14座，其中：重建支、直斗农渠进水闸12座、改造支、直斗农渠进水闸1座；新建测流桥1座。(2)永济灌域永济灌域工程建设内容包括分干渠防渗衬砌1条、长度5km，改造进水闸9座。新建，(3)义长灌域义长灌域工程建设内容包括义和干渠整治及防渗衬砌，长度分别为1.4km、3.34km；和胜分干渠防渗衬砌、长度5.107km。配套改造各类建筑物40座，其中：重建节制分水闸2座，重（新）建进水闸26座、改造5座，重建公路桥2座、农桥4座，重建灌排交叉涵洞1座。(4)乌拉特灌域造进水闸2座。新建公路桥1座，重建农桥3座。重（新）建交叉涵洞2座。改造管理房7处。(5)总干渠总干渠工程建设内容包括总干渠模袋混凝土防渗衬砌长度3.813km；(6)总排干沟总排干沟工程建设内容为四、工程设计（一）工程等级1、浇灌渠系同意本次设计浇灌渠系依据灌排工程有关设计规范及标准，依据渠道设计流量大小确定各衬砌、整治渠道的工程规模和级别。见表1渠道防渗衬砌、整治工程级别表表1 灌域名称渠道名称段落桩号设计流量m3/s工程规模工程级别起止总干渠总干渠17+52021+333565特大型1解放闸灌域黄济干渠30+83441+20023.0大型3永济灌域正稍分干渠6+00011+00022.0大型4义长灌域义和干渠0+0004+74036.2大型3和胜分干渠3+6808+78711.0中型4乌拉特灌域塔布北边干渠6+74810+3456.0中型42、渠系建筑物（1）水闸依据《浇灌和排水渠系建筑物设计规范》，灌排建筑物分级指标由水闸过流流量确定。因此，依据本次配套改造的重建节制分水闸2座；重(新)建直口渠进水闸47座、改造直口渠进水闸17座，建筑物级别分别为4级和5级。（2）桥梁公路桥的设计荷载为：公路—Ⅱ级。农桥的设计荷载为：农桥—Ⅰ级和农桥—Ⅱ级。（3）涵洞涵洞设计依据《浇灌和排水工程设计规范》（GB50288-99）中灌排建筑物分级指标，结合沟道排水流量确定涵洞的工程级别为5级，渠路交叉涵洞的荷载标准为公路—Ⅱ级。（二）渠道衬砌、整治工程设计1、渠道衬砌、整治工程项目内容同意本次渠道防渗衬砌、整治工程主要包括总干渠、干渠、分干渠，共计6条渠道，长度为32.623km。其中：总干渠防渗衬砌3.813km；干渠防渗衬砌、整治2条、长度15.106km，分干渠防渗衬砌3条、长度13.704km。各灌域渠道防渗衬砌及整治详细项目见表2。渠道防渗衬砌、整治工程项目明细表表2灌域名称渠道名称桩号长度工程措施起止km总干渠总干渠17+52021+3333.813模袋混凝土护坡、渠底白色PE膜防渗解放闸灌域黄济干渠30+83441+20010.366全断面模袋混凝土防渗衬砌永济灌域永济正稍分干渠6+00011+0005.0全断面模袋混凝土防渗衬砌义长灌域义和干渠0+0001+4001.4模袋混凝土护坡整治1+4004+7403.34模袋混凝土护坡、渠底PE膜防渗和胜分干渠3+6808+7875.107全断面模袋混凝土防渗衬砌乌拉特灌域塔布北边分干渠6+74810+3453.597全断面模袋混凝土衬砌2、渠道中心线设计同意衬砌段渠道中心线依据限制导线进行定线，基本维持现状，仅局部进行调整，衬砌段设计中线尽量和现状渠道中心线一样且顺直。3、设计水位、流量的选用同意总干渠、各灌域干、分干渠衬砌段落，依据现状渠道实测运行资料，并参照近年来相邻段落已建防渗和整治工程资料，分析确定的渠道设计水位及设计流量。4、衬砌渠道断面形式及有关参数的确定同意本次渠道防渗衬砌断面，经过分析比较已建渠道衬砌断面输水运行状况，结合现状渠道断面形式，接受宽浅式梯形断面。同意本次衬砌断面设计中有关参数，参照设计规范及已建工程输水运行阅历选定。5、渠道防渗层及爱惜层设计同意本次渠道防渗层及爱惜层设计结构形式。依据河套灌区十几年来渠道防渗衬砌、整治工程设计、施工及管理运行方面的阅历，结合总干渠、各灌域干、分干渠衬砌段落渠道规模，沿渠线土质及已实施渠道防渗衬砌结构，综合分析确定的渠道防渗层和爱惜层结构。各渠道衬砌的工程措施详见表2。6、渠道防渗衬砌的抗冻胀措施同意本次设计渠道衬砌的抗冻胀措施。依据灌渠内渠道防渗衬砌抗冻胀试验及已实施衬砌工程观测，接受模袋混凝土护坡防渗或全断面模袋混凝土护砌防渗的渠道，通过冻融周期循环观测，渠道模袋混凝土衬砌段冻土融通后渠坡没有明显的残余变形量，复位较好。同意本次实施模袋混凝土防渗渠道，利用其本身的抗冻胀性能，不再设保温板防冻。7、渠道衬砌结构设计及稳定分析同意本次渠道衬砌结构型式，依据河套灌区十几年来渠道防渗衬砌设计、施工、运行管理方面的阅历，选择整体稳定性较好、适应变形实力强、增加渠道坡面稳定性的现浇模袋混凝土。⑴总干渠总干渠17+520～21+333段防渗衬砌接受渠底铺设0.3mm厚白色的聚乙烯膜料，渠坡接受15cm厚的土工模袋混凝土护坡，混凝土强度等级为C25、抗冻等级为F200、抗渗等级为W6。⑵解放闸灌域黄济干渠30+910～41+200段防渗衬砌接受全断面15cm厚土工模袋混凝土防渗衬砌，混凝土强度等级为C25，抗冻等级为F200、抗渗等级为W6。⑶永济灌域正稍分干渠防渗衬砌段接受全断面15cm厚土工模袋混凝土防渗衬砌，混凝土强度等级为C25，抗冻等级为F200、抗渗等级为W6。⑷义长灌域义和干渠模袋混凝土衬砌0+000～4+740段接受15cm厚的土工模袋混凝土护坡，依据渠道和地面的相对位置关系，0+000~1+400段为地下渠，渠底设计为自然土底，1+400～4+740段渠道多为地上渠，渠底设计铺设0.3mm厚白色聚乙烯膜料防渗。护坡土工模袋混凝土强度等级为C25，抗冻等级为F200、抗渗等级为W6。和胜分干渠防渗衬砌段接受全断面15cm厚土工模袋混凝土防渗衬砌，混凝土强度等级为C25，抗冻等级为F200、抗渗等级为W6。⑸乌拉特灌域塔布北边分干渠6+748～10+345段（一闸～二闸）全断面接受12cm厚的土工模袋混凝土作爱惜层，混凝土强度同意本次设计对模袋混凝土衬砌稳定分析计算。经计算总干渠抗滑平安系数为1.40~1.41；义和干渠抗滑平安系数为1.3。各渠道防渗衬砌工程抗滑平安系数满足规范要求。详见表3。渠道模袋混凝土衬砌抗滑稳定计算表表3灌域名称渠道名称桩号工程级别抗滑平安系数起止计算平安系数规范允许平安系数总干渠总干渠17+52018+02011.411.3018+02020+35011.401.3020+35021+33311.411.30义长灌域义和干渠0+0004+74031.301.20（三）、建筑物工程设计1、水闸设计（1）同意本次续建配套节水改造工程设计重建节制分水闸2座、重（新）建直口渠进水闸47座，改造直口渠进水闸17座。（2）同意节制分水闸、进水闸的水力计算。平面布置及结构设计基本合理。干渠、分干渠节制分水闸及进水闸进口接受现浇钢筋混凝土扭曲面（或悬臂）翼墙（或重力式渐下墙），闸室接受开敞式钢筋混凝土结构，闸后设置钢筋混凝土箱涵（或圆涵）交通桥，出口为钢筋混凝土扭曲面翼墙及钢筋混凝土消力池，后接Ⅱ型混凝土联锁板块护坡、护底。重建总干渠上6座直口渠进水闸，闸室接受一字板钢筋混凝土结构。施工图阶段应留意各闸的细部设计。（3）同意渠系建筑物抗冻胀设计接受保温板和换填砂砾料措施。2、桥梁设计（1）同意本次续建配套节水改造工程设计重建公路桥2座、新建1座，重建农桥8座、新建1座，新建测流桥1座。（2）同意灌区3处公路桥结构设计，设计荷载标准为公路—Ⅱ级，桥为1跨，跨径均为13m。上部结构接受C30预制钢筋混凝土空心板结构，下部结构接受C30钢筋混凝土盖梁和C25现浇钢筋混凝土灌注桩基础。灌注桩直径为1.0～1.2m。（3）同意本次9座农桥工程布置及结构形式选择。桥面板分别为钢筋混凝土实心板和空心板两种结构形式。桥梁为6.0～8.0m跨径，桥面板为36cm厚的钢筋混凝土实心板；跨径为13m跨径，桥面板为65cm厚钢筋混凝土空心板。下部中跨为钢筋混凝土灌注桩基础，灌注桩直径为1m，端部为C25混凝土重力式桥台（4）同意本次灌区1座测流桥的设计。测流桥依据工程所在位置的地形条件和渠道断面形式，选择的结构形式基本合理。测流桥接受钢桁架式斜拉桥结构。3、涵洞设计同意本次续建配套和节水改造工程设计重（新）建3座，交叉涵洞的水力计算。平面布置及结构形式合理可行。涵洞结构形式为现浇钢筋混凝土方涵，进出口接受钢筋混凝土重力式一字挡土墙，上下游接受浆砌石护坡、护底。4、管理房设计同意重建管理房1处、面积为124.0m2，新建1处、面积为170.73m2五、机电及金属结构设计1、同意沙河干渠乌北第一节制分水闸和和胜分干渠阿窑石节制闸接受网电供电启闭闸门方案。电源由旁边的10KV架空线和旁边农电网T接，变压器接受S11—M。2、同意本次续建配套节水改造工程渠系水闸设计选用的铸铁闸门、螺杆启闭机。各水闸选定的闸门型式为PGZ铸铁闸门，分别配QL-S、QL-SD型相应的启闭机。本次设计水闸工程共配81套铸铁闸门，其中，总干渠水闸工程配30套铸铁闸门、解放闸灌域水闸工程配12套铸铁闸门、永济灌域水闸工程配1套铸铁闸门、义长灌域水闸工程配35套铸铁闸门、乌拉特灌域水闸工程配3套铸铁闸门。六、施工组织设计基本同意对施工条件的分析、主体工程的主要施工程序、施工方法。同意施工排水设计方案。同意灌区施工总体布置原则和施工总布置方案及施工交通、施工用水、施工用电的解决方案。同意施工进度支配支配，施工总工期为7个月。本次续建配套和节水改造工程施工要在不影响灌区浇灌的原则下科学合理支配施工工期，保证按时完工。确定要对施工设备的选择科学合理。要进一步完善土方平衡调用方案。七、工程管理1、工程管理体制河套灌区灌排工程的管理分为国管和群管两部分。国管总机构是内蒙古河套灌区管理总局。国管工程有总干渠、总排干沟、干渠、干沟、分干渠及跨旗县的分干沟。群管机构由各旗县市水务局组建，本旗县内的分干沟由管理所段负责管理，支渠、支沟由乡水管站管理，田间工程由乡水管站组织督促农夫用水协会管理。近年来，河套灌区依据中心和水利部的治水方针，紧紧围绕自治区水利发展和改革及建立节水型社会的总体目标，针对续建配套和节水改造工程项目制定了一系列切合灌区实际且行之有效的制度、方法，并加以落实，确保了工程经济效益和社会效益得以正常发挥。2、工程建设管理同意工程建设管理总结河套灌区多年续建配套节水改造工程建设管理阅历，严格依据灌区制定的一系列管理条例和方法，结合工程实施状况、运行状况，建立完善工程建设过程中的监督、检查、试验、检测、验收等制度和方法，规范灌区节水改造工程建设中各环节的管理。在项目建设管理上，严格遵循国家和自治区有关工程建设政策法规，强化执行工程建设“四项制度”，即“项目法人制”、“招标投标制”、“建设监理制”和“合同管理制”。依据批复设计文件细致组织好项目实施，确保工程质量，按期完成工程建设任务。3、工程运行管理本次工程涉及到的各骨干渠道属于国管工程，支渠属于群管工程，渠道及各类建筑物均由原管理单位管理并负责养护，在运行管理中应贯彻执行河套灌区管理总局颁发的《内蒙古河套灌区水利工程管理方法》、《内蒙古河套灌区国管水利工程试点单位管养分别试行方法》，逐步完善现有的《内蒙古河套灌区管理运行和维护手册》，不断提高管理养护人员素养和管理水平，实施高标准、高质量、高层次的管理养护，使工程建设和管理步入法制化、规范化、制度化和科学化的轨道，渠道运行管理单位要在渠道秋浇结束后，放空衬砌渠道内浇灌余水，确保冬季衬砌渠道内无积水，防止对衬砌工程的冻胀破坏剥蚀。八、设计概算1、主要工程量河套灌区续建配套和节水改造工程初步设计(三)的建设内容包括渠道衬砌、整治及建筑物配套改造工程。本次初步设计主要工程量及主要材料用量详见表4、表5。主要工程量表4序号工程项目土方开挖土方回填砌石砼及钢筋砼钢筋（m3)（m3)（m3)（m3)(t)一解放闸灌域8174512538910784546320二永济灌域3193851536208609三义长灌域14767915507397035569203四乌拉特灌域2459126238184804956五总干渠5382624341712684212六总排干沟18101430110196合计8260257938372232137884396表5序号工程项目水泥钢筋汽油柴油电砂碎石块石总工日0.3mm厚白色聚乙烯膜土工模袋布(单层)(t)(t)（t)（t)(kw.h)（m3)（m3)（m3)（工时）（m2）（m2）一解放闸灌域2046021218027026933973388071179732695633969二永济灌域69205411221791268321173311976294698三义长灌域1534121881752633682845143727113281456975484404751四乌拉特灌域3567582226870264837922196160992121853五总干渠1194012251316293818272290103022755049476710350222六总排干沟4161021657626669103347658合计5864441615937945082100531141672552928229395521941805