红岗山引水隧洞工程可行性研究报告

目 录工程特性表综合说明工程背景工程可研报告编制依据工程概况水文地质工程任务和规模工程布置及建筑物工程机电设备施工组织设计环境保护投资估算经济评价今后工作的建议水文流域概况气象水文根本资料径流长轩岭站径流吴家寺水库径流降雨及洪水泥沙分析工程地质勘察工作经过及主要成果区域地质概况输〔引〕水线路工程地质条件自然建筑材料工程地质初步评价及结论工程任务和规模本区域经济进展状况及工程建设的必要性本区现状及近期社会经济进展规划灌区历年旱灾状况工程建设的必要性工程任务灌区需水分析城乡居民生活用水分析灌区农业浇灌需水量分析供需平衡分析计算工程规模引水工程设计流量确定特征水位工程选线、工程总布置及主要建筑物工程等别和标准主要建筑物级别的选定工程地震设防烈度确实定方案比较工程选线工程选线原则工程选线方案工程总布置主要建筑物主要建筑物布置、掌握高程及主要尺寸主要建筑物输水力量计算围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定排沙、泄洪的工程状况主要建筑物沉降位移观测布置设计主要工程量清单机电及金属构造机电抑制闸启闭机选型金属构造钢闸门设计金属构造规格、数量汇总工程治理治理机构工程规模及任务治理机构设置工程治理范围及保护范围设计原则治理范围量水设施工程监测工程治理运用治理运行费来源及使用施工组织设计施工条件建筑材料、设备及器材供给状况施工水电供给及排水安排主体工程施工主体工程施工方法主要施工机械设备打算及劳力打算施工弃土、弃石的堆放和处理施工总布置施工总平面布置原则施工总平面布置施工总进度施工总进度安排原则工程筹建期、预备期、施工期和完建期进度掌握打算施工总进度网络打算工程永久占地占地范围及实物指标占地补偿安排环境影响评价环境状况环境影响推测评价综合评价与结论工程投资估算编制说明工程概述投资主要指标编制原则和依据投资估算经济评价概述国民经济评价估算投资费用效益估算经济评价指标国民经济评价财务评价估算财务投资年费用供水本钱供水水价测算财务评价综合评价附图：1、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位置图2、武汉市黄陂区蔡榨镇引水隧洞工程方案布置图3、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程总平面布置图〔方案一〕4、武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程纵剖面图〔方案一〕5、进口抑制闸总体布置图〔方案一〕6、出口抑制闸总体布置图〔方案一〕7、武汉市黄陂蔡榨镇盘山渠整险加固和防渗处理设计图〔方案二〕红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称 单位 数量 备注一、水文1、流域面积全流域km2142夏家寺水库引水工程km2吴家寺水库2、利用的水文系列年限年463、多年平均年径流量夏家寺水库m3吴家寺水库m3479二、水库1、夏家寺水库水位设计洪水位 M正常蓄水位 M死水位 M2、吴家寺水库水位设计洪水位 M正常蓄水位 M死水位 M3、夏家寺水库容积总库容 亿m3兴利库容 亿m3死库容 亿m34、吴家寺水库总库容 亿m3兴利库容 亿m3死库容 亿m35、调整特性夏家寺水库 多年调整吴家寺水库 年调整6、浇灌面积夏家寺水库 万亩吴家寺水库 万亩保证率〔P〕%95最大引用流量M3/s年用水总量m3503三、引水工程效益指标1、城镇及工业供水效益序号及名称三、引水工程效益指标1、城镇及工业供水效益序号及名称单位数量备注2、农村人畜饮水效益保证率〔P〕%95最大引用流量M3/s年用水总量3、浇灌效益m3615面积万亩保证率〔P〕%85年用水总量m3890四、引水工程永久占地1、引水工程进口亩32、引水工程出口 亩 0五、引水工程主要建筑物及设备1、已建工程吴家洼泵站装机容量 Kw 2×630 一用一备设计扬程 M设计流量 M3/s进水池设计高水位 M进水池设计水位 M进水池设计低水位 M进水池底部高程 M出水池底部高程 M输水渠道总长M14000纵坡I1：5000底宽M3边坡N1：〔2〕①号明渠〔2〕①号明渠起止桩号2+600～2+560型式梯形开挖填方式设计流量M3/s半挖半填防渗措施无渠系利用系数〔现状〕η2、拟建工程〔1〕进口分水闸2、拟建工程〔1〕进口分水闸孔口尺寸〔宽×高〕M×底板高程m序号及名称单位数量 备注构造型式钢砼闸门型式平面钢闸门启闭机T5长度进口底部高程出口底部高程设计水深MMMM40纵坡I1/1000断面型式矩型防渗材料砼预制板地基特性①号箱涵起止桩号2+560～2+395长度M165进口底部高程M出口底部高程M设计水深M纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸〔底宽、竖高、弧段高〕M、构造类型钢砼构造类型钢砼止水材料紫铜片地基特性〔4〕隧洞起止桩号2+395～0+750长度M1645进口底部高程M出口底部高程M设计水深M纵坡I1/1000断面型式直墙园弧型断面尺寸〔底宽、竖高、弧段高〕M、序号及名称序号及名称单位数量备注钢筋砼锚喷衬砌m32172地基特性②号箱涵起止桩号 0+750～0+510进口底部高程 M出口底部高程 M长度 M 240设计水深 M纵坡 I 1/1000断面型式 直墙园弧型断面尺寸〔底宽、竖高、弧段高〕 M 、构造类型 钢砼止水材料 紫铜片地基特性 石英岩干枚岩②号明渠起止桩号0+500～0+000长度M500进口底部高程m69.4出口底部高程m设计水深m纵坡i1/1000断面型式矩型断面尺寸〔宽×高〕m×地基特性穿插建筑物人行桥座2桩号〔1〕2＋575桩号〔2〕0＋100跨度m2桥型板桥构造钢筋砼桥宽m2桥长m高度m地基特性红岗山引水隧洞工程特性表序号及名称 单位 数量 备注六、施工1、主体工程数量明挖土方m3620明挖石方m38875洞挖石方m36300填筑土方m3620浆砌石方m3419砼和钢筋砼m32350金属构造T3172、主要材料木材m3水泥T1353钢材T323炸药T143、施工劳力总工日工日2000平均人数人50顶峰人数人904、施工临时房屋m23005、施工动力及来源供电Kw4发电机组马力756、对外交通〔大路〕距离Km65运量t7、施工占地亩8、施工期限施工预备月1施工月6竣工验收月1七、经济指标1、静态总投资万元序号及名称序号及名称单位数量备注2、总投资万元100%建筑工程万元62.94%红岗山引水隧洞工程特性表机电设备及安装工程万元00%金属构造及安装工程万元0.9%临时工程万元4.32%永久占地补偿万元0.41%其他费用万元17.22%价差预备费万元5.66%建设期还贷利息万元00%3、综合利用经济指标供水本钱元/m3单位浇灌面积投资元/亩经济内部收益率经济内部收益率%经济净现值万元经济效益费用比城镇供水水价元/m3农村人畜饮水水价元/m3浇灌供水水价元/m3综合说明工程背景武汉市黄陂区蔡榨镇位于武汉市城区东北部60km，黄陂城区东部20km，东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡隔山相望，南与六指店毗邻，地势北高南低，其北部与大别山余脉相连，属武湖流域上游的低山丘陵缺水死角地区，红岗山为全镇地形制高点，海拔高程280m。全镇东西最大横距约12k14k354671541000150007490蔡榨镇农业以种植小麦、水稻、油菜、花生、芝麻等作物为主，还有红岗山茶场、上岗银杏、长岭岗板栗等三大农业基地。乡镇企业有2020031.632550蔡榨镇属亚热带季风气候区，冬冷夏热，雨热同季，春夏秋冬四季0C380C，多年平均降雨量为1170mm。全镇土壤为黄沙土和黄粘土，局部地区为粉红色强风化岩石。镇域范围内只有吴家寺河上游可利用的有限河川径流，且承雨面积太小，远远不能满足工农业及人民生活的用水要求。因特别的地理位置，全镇地下水缺乏且开采价格昂贵，水质较差，是武汉市目前唯一没有使用自来水的乡镇。长期以来，该镇万人的生产生活用水主要依靠于1959寺水库〔小〔一〕型水库。由于吴家寺水库库容大，承雨面积小，难以发挥水库调整的作用，水源有限，供水缺口较大。随着社会经济的进步和进展，供需水的冲突越来越突出。为此，国家于二十世纪七十年月在滠水流域的夏家寺水库〔总装机×630k与吴家寺水库之间的流域分界山岗——红岗山修建于长的半挖半填盘山渠道，拟在干旱年份从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。夏家寺水库至吴家寺水库的盘山渠道，因建设时间较长，地势较高，地质条件太差，渠线较长，年久失修，渠内淤塞严峻，杂草丛生，半填的渠堤大部份被山洪冲垮，滑坡严峻，未冲垮的渠段其渗漏也格外严峻，渠系利用系数仅。更为严峻的是，此渠道贯穿黄陂区王家河镇，大旱季节不同地域的群众肆意挖垮渠道抢水的大事时有发生，不仅使有限的水资源得不到合理调度利用，而且铺张也格外严峻，使下游的蔡榨镇万人经受了缺水之苦，极大地制约了该镇的经济进展，使该镇成为全市著名的贫困乡镇。为了解决人民群众的缺水问题，当地镇政府于2003座供水力量为万吨/日的自来水厂，厂地选在吴家寺水库南侧，取吴家寺水库之水。由于前述的缘由，吴家寺水库急需开拓的水源渠道，以弥补该库的来水缺乏。依据武汉市国际工程投资询问公司编制的“武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程工程建议书”和黄陂区蔡榨镇政府的托付，我院担当了该工程的可行性争论工作。工程可研报告编制依据武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程可行性争论托付书；武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程建议书；陂政文[2004]7榨镇红岗山隧洞开挖配套工程工程的恳求武汉市黄陂区财政局关于落实红岗山引水隧洞工程配套资金的承诺函；《水利水电工程可行性争论报告编制规程〔DL502—9；《水利水电工程水文计算标准SL27—200；《浇灌与排水工程设计标准〔GB5028—9；〔SL27—200；《黄陂县水资源评价及开发利用分析〔；夏家寺水库和吴家寺水库相关水文及设计资料；吴家洼泵站工程设计资料；《红岗山引水隧洞工程地质勘察报告〔〕.工程概况武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程位于滠水流域左岸的夏家是将滠水流域的夏家寺的水通过吴家洼泵站提水和红岗山引水工程输水至武湖流域的吴家寺水库，以解决黄陂区蔡榨镇城镇供水、农村人畜饮水和农业浇灌的缺水问题。红岗山引水隧洞工程的取水水源为武汉市黄陂区北部的滠水支流夏家寺河的夏家寺水库，该水库于19591119766分四次完成全部设计内容，是一座以防洪、浇灌为主，兼有养殖、发电等综合效益的大型水库，承雨面积142km2，总库容亿m3，兴利库容亿m3，死库容亿m3，相应设计洪水位，正常蓄水位49.90m，死水位，设计浇灌8红岗山引水隧洞工程的取水枢纽为夏家寺水库东南汊的吴家洼泵197882×630kw〔一用一备。设计3/s，设计扬程；进水池设计高水位，设计水位，设计低水位，底部高程；出水池设计水位，设计低水位，底部高程。吴家洼泵站出水池下游原有一段长为的挖方渠道，修建时质量较好，输水力量较强，只需对局部局部地方进展整修加固即可运用。红岗山引水工程第一方案内容是从今段渠道开头，从上游至下游布置进口明渠、进口钢筋砼箱涵、输水隧洞、出口钢筋砼箱涵和出口明渠，1红岗山引水工程其次方案内容是将分水闸下游原的半挖半填盘山渠道和附属建筑物进展整险加固处理和防渗处理。对上述第一、二方案在技术、经济和社会影响等方面进展分析争论和综合比较，提出技术上可行、经济上合理、社会影响简洁的择优方案〔具体内容和设计详见“工程选线、工程总布置及主要建筑物。水文1170mm，年1980—2350250本工程水文分析的主要内容有：设计浇灌保证率的选定、设计代表年的选择、灌区供用水调整计算及引水流量确实定。P=851976〔1960—199839计算，结果说明，整个灌区存在资源性的缺水问题。现状状况下，灌区P=50%；2015P=85%，设计引水流量Q=3/s。地质590m。依据钻孔揭露及室内分析争论成果，引水工程区域地基构造主要分为：第①层残坡积碎石土，第②层石英片岩，第③层为千枚岩，第④层石英片岩。主要特征见下表：引水隧洞工程区域工程地质特征表分段及探孔岩土分层状态描述分段及探孔岩土分层状态描述厚度〔m〕层残坡积碎石土黄褐色、构造松散Ⅱ段强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，构造松散0+580～1+345中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶构造片状构造〔ZK5〕中风化千枚岩灰色，变晶构造，千枚状构造Ⅲ段残坡积碎石土黄褐色、构造松散1+345～2+261强风化千枚岩褐黄色，风化呈砂状或片状构造松散〔2K4〕中风化千枚岩灰色，变晶构造，千枚状构造微风化石英片岩微风化石英片岩灰色，粒状变晶构造，片状构造残坡积碎石土黄褐色、构造松散Ⅲ段强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，构造松散2+261～2+363中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶构造片状构造〔2K3〕中风化千枚岩灰色，变晶构造，千枚状构造微风化石英片岩灰色，粒状变晶构造，片状构造残坡积碎石粘土黄褐色、构造松散Ⅳ段强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，构造松散2+363～2+600中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶构造片状构造〔ZK2〕微风化石英片岩灰色，粒状变晶构造，片状构造Ⅴ段残坡积碎石土黄褐色、构造松散ZK1强风化石英片岩褐黄色，风化成砂状，构造松散中风化石英片岩褐黄色，粒状变晶构造片状构造1微风化石英片岩灰色，粒状变晶构造，片状构造6段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易消灭塌落、冒顶问题。在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且构造松散，岩体完整性差、节理裂隙发育，抗渗水力量差的问题，基槽边坡稳定存在肯定问题。具体保持稳定的施工方法，可视经济、工艺、环境等因素综合由设计计算确定。工程任务和规模武汉市黄陂区红岗山引水隧洞工程的主要目的是解决黄陂区蔡榨镇4671541000地区的水环境。其综合利用的主要任务是：城镇供水及人畜饮水：主要解决蔡榨镇工业用水和生活用水及人畜饮水水源的缺乏。农业浇灌：补源浇灌蔡榨镇农田，浇灌面积4100085%。改善蔡榨镇水环境：利用该引水工程将夏家寺水库优质水资源引到吴家寺水库，补充、稀释、净化该区域内集水，使该区域内水质进一步改善，改善水环境及生态环境，为蔡榨人民制造一个人与自然的亲合环境。红岗山引水隧洞工程承受已建的吴家洼泵站及拟建的长的引水工程3/s。工程布置及建筑物线路布置红岗山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧。整个工40m，进口地下箱涵165m，输水隧洞1645m，出240m500m。工程布置3/s，渠内水流型态为无压明渠均匀1：1000。2+600；2+560～2+60040m；2+395～2+560165m；0+750～2+3951645m；0+510～0+750240m；0+500～0+51010m；0+000～0+500500m。主要建筑物型式①明渠：截面尺寸〔宽〕×〔高型的矩形，填方渠段则承受浆砌石砌筑侧墙呈矩型。②地下箱涵：截面为直墙园弧型，底宽，直墙高，园弧高。园弧段承受厚钢筋砼预制件。③输水隧洞：截面为直墙园弧型，底宽，直墙高，园弧高。全截面承受厚钢筋砼锚喷预制件。机电设备及金属构造本工程机电设备主要是进出口抑制闸的启闭机。通过计算，本工程5tLQ本工程金属构造设计局部主要是附属工程两个水闸的钢闸门及闸槽4个竖井上均设钢筋网盖各一付。施工组织设计对外、对内交通条件65km25km，距31812km，距黄红大路〔黄陂至红安〕6km，对外交通格外畅通和便利，工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺当运至施工工地。红岗山引水隧洞工程施工现场有二条交通道路，且已建成通车，这二条路均与工程轴线同向平行，分布于轴线两侧。一条道路是吴红乡级大路〔吴家寺水库至红岗山茶场，长12km，条道路是长韩大路〔长堰至韩集，亦为乡级大路，长8k，路面宽，路面为泥结石路面。工程筹建期、预备期、施工期和完建期进度掌握打算200481～2005430273其掌握性进度打算为：81～831审批和施工图设计工作。91～930材料预备、临时工程和征地协调等工作。101～2005331涵和隧洞等主体工程以及抑制闸和人行桥等附属工程的施工。验收和试运行工作。环境评价工程对环境的影响该工程的主体建筑大局部发生在地下，建筑物大局部属隐蔽工程，进出口渠道均已存在，所以本工程对当地地貌总体转变甚微，施工期对交通不产生任何影响，施工期对环境的影响均属临时性、局部性，一旦施工完毕，污染源便不存在，污染即消逝。工程对环境的有利影响提高了蔡榨全镇宽阔人民防旱抗灾的力量，改善了当地生活生产环境，富强了该地区经济，制造了良好的投资环境，摆脱了完全依靠吴家寺有限水源的限制，从而削减了旱灾发生的频率，给当地人们供给了合理的、稳定的生产生活环境，极大改善了黄陂区东部地区人民群众的生存环境。工程对环境的不利影响工程施工时，对环境可能造成短时的污染，对山体地面的扰动，可能造成小范围内山体滑坡、水土流失等现象。隧洞的出口明渠段可能引起局部边坡坍塌，使明渠淤塞现象发生。结论本工程实施后，所带来的社会、经济效益是巨大的，工程对环境的有利影响是可见的，工程对环境的不利影响是微妙的、短暂的，是可以防治承受的，有利影响远大于不利影响。所以，本工程的实施对环境的评价是可行的，工程建设格外必要。工程投资估算编制依据本工程估算主要依据水利部水总[2002]116计概〔估〕算编制规定》以及其它有关规定编制。建筑工程执行水利部水总[2002]116[2002]116投资估算93764795901994及安装工程为0，金属构造设备及安装工程为82077元，临时工程为4049511652554804158530744经济评价本次经济评价主要依据国家计委公布的《建设工程经济评价方法与〔SLT—9。12%，其各项指标均满足要求，说明工程经济效益较好，在经济上合理可行。作为一项社会公益性工程，财务分析结果说明本工程也能实现自身运行和良性循环。依据国民经济评价和财务评价，综合评价说明本工程经济效益巨大，社会效益明显，经济上合理，技术上可行，建议工程尽早实施，造福于民。今后工作的建议鉴于该工程的必要性、可行性和紧迫性，建议有关部门快速组织专家对本工程前期可行性争论成果进展审查，使该工程能早日实施。本工程建设单位应乐观进展下阶段初步设计前的资料收集、地质详勘、征地协调和施工队伍信息收集等工作，为工程的顺当开展和实施制造必要的条件和环境。水文流域概况地理位置武汉市黄陂区位于长江中游北岸，武汉市北郊，东与红安县和洲区接壤，西与孝感毗连，北与大悟山水相依，南与武汉市洪山隔江相望。114°9′—114°3730°40′—30°22′，自然面积2261km2，其中耕地面积万亩，占自然面积的25%。山区、丘陵、平原分15%、503520km红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡山川毗邻〔现木兰湖、原夏家寺，南与六指店为邻。地势北高南低，其北部与大别山相连，属低山丘陵地区；南部为岗状平原区，素有九岭十八岗之称。北部红岗山280m，为武湖水系吴家寺水库所在河流吴家寺河的发源地。流域概况滠水北起大别山麓，流径大悟、红安、黄陂三县、区，南入长江，全程，总落差，流域面积2317km2。19554560m3/s，0.88m3/s。滠水属季节性河流，多年平1170mm617流程，流域面积896km2。长堰河〔即夏家寺河〕是其中的一条支流，起源于铁匠岗，途径卢家咀、吴家河、夏家寺水库、彭家大堰、陈家畈、2，亦是季节性河流。夏家寺水库是一座以防洪、浇灌为主，兼有发电、养殖的综合性大水库枢纽工程由主坝、输水管、西付坝、西输水管、溢洪道等五局部组26m590m，坝7m100校核标准为可能最大暴雨，校核洪水位，水库总库容亿m3；死水位，相应死库容亿m3。吴家洼提水站位于夏家寺水库东南角的一个分叉山谷，1974197882×630kw，设计流量1.5m3/s，扬程，布置型式为沉井式，出水渠底高程，现有浇灌渠长，系盘山半挖半填土渠。23km。东靠洲区仓埠街，南抵洲区阳逻街闸，西近黄陂大咀，北临六指人造湖，承雨355km252，流程。吴家寺河源于蔡榨镇红岗山茶场，经黄家楼、韩陈益进吴家寺水库，25km56km2。吴家寺水库是一座以防洪、111960421290m3，兴利库容722万m3，240m3542m。550核洪水位；正常高水位，溢洪道堰顶高程，输水管底高程。蔡榨经过几十年的建设，特别是改革开放以来，当地政府抓住经济进展的良好机遇，乐观开展农田水利根本建设，根本形成了以吴家寺水库为龙头，蓄引提相结合的供水体系，区内现有小〔一〕1小〔二〕42126气象夏家寺水库与吴家寺水库相距仅，两流域严密相连，均属中纬度亚热带季风区，气候温顺，雨量充分，日照充分，多年平均气温℃，极端高温达℃。七月最热，多年平均℃，极端低温零下℃，一月最冷，多年2501980—2350h。1170mm。依据武汉市水文水资源勘测局编制的《黄陂县水资源评价及开发利用分析》，降水量年内安排和年际变化极不均匀，洪涝和干旱灾难时有发生，从年际变化上，主要水文特征是丰水年〔20%以下〕1400mm1983平均降水量；枯水年〔频率在951800mm196619784—98—1024.2%。从气象特征看，降雨量较丰沛，雨热同期，日照充分，无霜期长，有利于灌区农作物的生长。水文根本资料滠水流域分布的各类水文站点主要包括大悟夏店水文站、长轩岭水9水文〔水位〕27有观测工程有水位、流量、泥沙、降水、蒸发等，两站均系省水文网站，系列长、精度高、资料完整，其中黄陂城关站实测降水量资料45461260km，距夏家寺水12km1313km21956吴家寺水库无水文气象观测站，但其气候因素、土壤植被等下垫面因素与相邻水系滠水相像，因此，本次水文计算承受水文比较法，借用参证站〔长轩岭站〕的径流，承受流域面积比换算出吴家寺水库的径流特征值。2—1。各分区雨量站掌握状况是：422360km2一站，分区间掌握相互连接，能满足区内地区分布的掌握要求。径流长轩岭站径流滠水流域长轩岭以上调整性能较好的大型水库只有梅店水库，掌握长轩岭站的逐旬径流将直接由长轩岭站实测的流量过程统计计算得到。2—2。黄陂区降雨量选用站特征值表实测最大年实测最小年最大实测最大年实测最小年最大实测多年平均最大月系列延长序实测多年与最站名后年需水月号年数年数平均CV降水份量年份小之份降水量比1长轩岭3535198319667842张家大湾13351983198473姚家集28351983196674夏家寺28351983196675长岭岗5长岭岗28351983198766黄陂34351983196667滠口1835198319766依据长岭掌握来水面积2及吴家寺水库承雨面积—12—2。降雨及洪水降雨100mm4—973.6%。年际变化较猛烈，以长轩站为例，198319662.6倍。洪水夏家寺水库防洪设计标准为百年一遇，校核洪水标准为可能最大洪水。目前，夏家寺水库正常溢洪道在洪水位时，防洪力量为千年一遇，超过千年一遇洪水标准，水位超过时启用格外溢洪道可抗御可能最大洪水。水库无汛限水位，库水位接近正常水位时，通过浇灌发电提前降低进展调整。53/s。泥沙分析32，因此，工程所引水为水库沉淀后的净水，水质较好，清彻透亮，泥沙含量极少，不存在泥沙淤积问题。工程地质勘察工作概况本工程是在《工程建议书》完成后，由湖北省地质勘察根底工程公0000察的外业工作。勘察深度为可研阶段初勘，共布置钻孔90m3—1。表3—1 主要勘察工作量统计表5工作工程 单位工作量工程地质调绘比例尺1：1000 Km2钻探 M90m/5勘探 探槽 m3岩样 组16土体物理力学试验 件7室内试验 岩石常规物理力学试验 组10岩石单轴抗压强度试验 组16岩石薄片鉴定件3水质分析件2钻孔注水试验孔2在上述工作的根底上，进展了室内成果分析争论，对红岗山工作区区域地质、环境、岩石物理力学性质、主要工程地质问题进展了分析和评价，对自然建筑材料进展了储量、质量评价。区域地质概况地形地貌区内自太古界和元古界以来始终缓慢上升，长期患病剥蚀作用，形成低山、丘陵地形。丘陵地形，分布于本区北部和东南角，由太古界、元古界片麻石、混合岩、片岩等组成，确定高程10～500〔1956年黄海高程，下同300m，山脊走向以北西为主，丘顶较浑圆，山脊开阔，沟谷多为“U2—15m夷面，常有以脉石英为主的砾碎石积存。地层岩性①元古界地层元古界红安群分布于北部，以正变质岩为主，副变质岩为次，主要为浅～13173m。②生界地层生界地层为上更统残坡积层〔el+l构成Ⅱ级积存阶地，主要由粘土、砂土、砂砾石及碎石土组成。厚度一2～30m。地质构造工作区位于淮阳山字形前弧西翼部位，并叠加有华夏系构造形迹和伴随多期岩浆活力，大局部岩石患病中深程度的区域动力变质，因此区域构造颇为简单。淮阳山字形前弧西翼构造呈北西～南东向展布，分为三个褶皱带和一个断裂带，包括青山口～双峰尖严密倒转褶皱带、觅儿寺褶皱带、旧街～眼龙倒转褶皱带和青山口断裂带。本次工作区处于觅儿寺褶皱带。塔耳岗向斜和长轩岭背斜之间。褶100～600西，呈明显弧形展布。主要由片岩、片麻岩组成。另有1004km地震依据《中国地震惊参数区划图〔GB1830—2006水文地质依据地下水赋存、埋藏条件，区内地下水可分为：松散积存层孔隙潜水：主要赋存于红岗山两坡低凹地带的填土及第四系残坡积碎石土中，含水层厚度变化较大，连通性较差，富水性不均一，孔隙潜水分布较广，目前各村落及私人用水都属此类。2枚岩、片岩组成。其特点是：岩石构造致密，片理发育，裂隙一般不发育，局部虽相对发育，但被石英脉充填，往往呈封闭状态。富水性很弱，水力联系不亲热，渗水力量差。在地形有利于大气降水和地表水补给地下水的条件下，可使地下水相对富集。输〔引〕水线路工程地质条件3—2。地形地貌隧洞段及周边属构造剥蚀丘陵地形，山脊走向以北西向为主，丘顶较浑圆，山脊开阔，沟谷为“U”形。高程～145.20m。表3—2 引水工程分段表段号型式设计规格〔m×m〕桩号长度〔m〕走向Ⅱ地下箱涵×方形0+580—1+3457653360Ⅲ隧道×圆拱形1+345—2+2619163500Ⅳ地下箱涵×方形2+261—2+2631023000Ⅴ地下箱涵×方形2+263—2+6002373360地层岩性依据现场地质调绘、钻探资料，并结合室内试验成果综合分析，该元古界红安群磨盘组〔ptm〕千枚岩、片岩。2各岩土层工程地质特征分述如下：第①层残坡积碎石土Qel+d，厚度～1.30风化岩石和粘性土组成，顶部为人工种植物农作物及树木。构造松散。第②层石英片岩，可分为强风化和中风化带0～8.70m，褐黄色，风化成砂状，局部未完全风化可见薄层层理，构造松散〔见ZK3号孔照片顶部节理面被铁质浸染，可见较多白云母片。岩芯实行率很低。0～2.00m，褐黄色，粒状变晶构造，片状构造，主要矿物成分为长石、石英、云母及角闪石等。节理、裂隙较发育，节理面被铁质浸染，岩层倾角290～340，局部可见揉皱现象，裂隙被石英60～80%。岩石完整性较好。第③层为千枚岩，可分为强风化和中风化带强风化千枚岩：厚度0～11.50m，褐黄色，风化呈砂状或片状，主要矿物成分由绿泥石、白云母及石英组成，构造松散，岩芯实行率极低。0～3.00m，灰色，变晶构造，千枚状构造，主300～370，岩60～70%，岩石完整性较好。第④层，石英片岩，可分为强风化、中风化和微风化带。0～5.90m，褐黄色，风化成砂状或球状，局部可见层理，节理面被铁质浸染，主要矿物成分为绢云母、绿泥岩、长石、石英等，岩芯实行率极低。中风化石英片岩：厚度0～3.80m，黄色，粒状变晶构造，片状构造，节理、裂隙较发育，节理面被铁质浸染，主要矿物成分绿泥石、石英等，80%，岩石完整性好。微风化石英片岩：厚度＞，灰色，粒状变晶构造，片状构造，主要矿物成分由石英、绿泥石和白云母等组成，局部可见石英脉，可见揉皱现象〔见ZK3号孔照片，岩石产状25～36，岩芯实行率80石完整性好。地质构造隧洞段位于淮阳山字形前弧西翼部位北东侧，长轩岭背斜北翼，为元古界红安群磨盘组的千枚岩、片岩组成。地层中见有揉皱现象，节理、裂隙较发育，但多被泥质或石英脉所充填〔见ZK3。水文地质隧洞段地下水埋深～0.7m。地下水类型有松散积存层孔隙水和变质裂隙水。松散积存层孔隙水主要赋存于第①层和岩石强风化带中。受大气降水及地表水等的补给；变质岩裂隙水则主要赋存于元古界红安群磨盘组千枚岩、片岩中，富水性弱，透水性差，水力联系不亲热，抗渗透力量强。通过对ZK2、ZK3进展注水试验，渗透系数K为1.09×10-7cm/s～2.14×10-7cm/s,为极微透水。物理力学指标表3—3 岩石抗压物理力学指标饱和弹饱和弹饱和抗剪强度饱和及饱和单轴地层饱和密性模量饱和泊岩性取值吸水抗压强度代号g/cm3ESO松比Cφ率%〔MPa〕〔GPa〕石英片统计数9618107Ptm2岩〔微最大值风化〕最小值11..23平均值推举值平均值推举值对红岗山引水工程进展施工时，可因地制宜、充分利用就近或就地自然建筑材料。砂料滠水河及长江码头砂场砂量充分，粒度均匀，泥质含量少，质量能完全满足本次工程施工标准要求，且交通条件好，运输便利。石料可就近开采利用隧道开掘出石英片岩，该微风化岩石强度高，一般42Mpa工程地质初步评价及结论工程地质分段0+580——1+345，为×方形地下箱涵，长度765m，箱涵走向33631°～324°～53°～37°，14°～211—1′剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界〔Ptm〕中风化石英片岩。21+345—2+261，为×圆拱形隧道，长度916m，隧道走向3531°～324°～522°～321—1’岩为元古界〔Ptm〕微风化石英片岩。22+261—2+363，为方形地下箱涵，长度102m，箱涵走向300318°～32436°～4829°～37°18°～241—1’箱涵的围岩为元古界〔Ptm〕微风化石英片岩。22+336——2+600，为方形地下箱涵，长度237m，箱涵走32°，8°～131—1’剖面来看，组成箱涵的围岩为元古界〔Ptm〕中风化石英片岩。2工程地质评价ZK5古界红安群磨盘组〔Ptm〕石英片岩。强风化石英片岩厚度，层底高程271.10m；中风化石英片岩厚度，层底高程；其围岩为元古界红安群磨盘中风化千枚岩，岩石单轴抗压强度为，按岩石强度分级为较软2岩，岩体完整性较好，抗渗透力量较强，围岩工程地质分类为Ⅱ类。在开挖箱涵时，承受放坡并协作喷锚挂网支护，施工过程防止地表水和松散积存层孔隙水渗入基槽。Ⅲ段：该段掩盖层厚约～1.3m，主要由第四系残坡积碎石粘土组成，下伏基岩为元古界红安群磨盘组〔Ptm〕石英片岩〔见探井2。隧洞段22强度为，按岩石强度分级为中硬岩，岩体完整性较好，抗渗透力量强。围岩工程地质分类为Ⅱ类，该段工程地质条件属好的。但隧道走向与岩22°～32°，近顺走向掘进，应防止顶板〔薄层岩层时〕消灭塌落、冒顶现象，遇节理、裂隙发育时，应进展适当喷锚灌浆等。ZK2成，下伏基岩为元古界红安群磨盘组〔Ptm〕石英片岩〔见探井1。强2风化石英片岩厚度，层底标高；中风化石英片岩厚度，层底高程；之下〔Pt2

m〕微风化石42.0Mpa，按岩石强度分组为较硬岩，岩体完整性好，抗渗透力量强。围岩工程地质分类为Ⅱ类。该段工程地质条件属好的。但在开挖箱涵时，承受放坡并协作喷锚挂网支护，同时防止地表水及地下水渗入基槽。ZK12中风化石英片岩，岩石单轴抗压强度为，按岩石强度分级为中硬岩，岩体完整性较好，抗渗透力量较强。围岩工程地质分类为Ⅱ类。该段工程地质属好的。但在开挖箱涵时，承受放坡并协作喷锚挂网支护，同时防止地表水及地下水渗入基槽。结论武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山隧道，经过本次可行争论阶段的勘探工作，初步查明白各地质单元体的工程地质条件，通过分析整理，得到具体结论如下：①本区在区域构造上属淮阳山字形前弧西翼及华夏构造。②依据《中国地震惊参数区划图〔GB1830——200，本区设计基6③由于引水工程走向与岩石走向接近，隧洞段主要工程地质问题是洞室围岩的稳定性问题，近似顺层开掘，易消灭塌落、冒顶问题。在箱涵施工时，上覆土层薄，岩石强风化较厚且构造松散，岩体完整性差、节理裂隙发育，抗渗水力量差的问题，基槽边坡稳定存在肯定问题。具体施工方法，可视经济、工艺、环境等因素综合而定。④本次勘察时间紧，任务要求急，仅作了局部地质调查和施工了极少量钻探工作，其勘探程度和掌握精度有限，所提交的成果资料根本上满足可行性争论勘察阶段的技术要求，为进一步查明区域及工作区地质条件，充分论证各工程地质单元的稳定及渗漏问题，建议应进展进一步作具体勘探，以便工程施工能经济、合理、安全、顺当地完成。工程任务和规模区域经济进展状况及工程建设的必要性本区现状及近期社会进展规划灌区社会经济现状4671536715100004100015000749041000本灌区以种植水稻、小麦、油菜为主，兼种少量其它经济类作物如：花生、芝麻、蔬菜等，有红岗山茶场、上岗银杏基地、长岭岗板栗等三大农业基地，对浇灌要求格外迫切。乡镇企业有20备、金属构造为主。2003蔡榨镇是武汉市唯一没有自来水的乡镇，而长期以来制约蔡榨镇经济发展的就是水源问题。镇域范围内没有河流，水资源贫乏，宽阔农村生活、农业浇灌主要依靠于塘堰水及井水，而塘堰水有限，由于地处山区，井水取水深度较深，水含矿物质成份较多，硬度严峻超标，极大地影响着人民群众的身体安康及经济的可持续进展。蔡榨镇现有小〔一〕型水库1座〔吴家寺水库，小〔二〕型水库212674901000m3〔包括人畜饮用水、农业浇灌、自来水厂2500万m3。全镇主要生产、生活用水来源于吴家寺水库，吴家寺水库经过东、西、南三条干渠分别浇灌全镇222水。近期进展规划①设计水平年2015②灌区国民经济进展推测黄陂区紧临武汉市城区，是武汉市的远城区之一，自改革开放以来，当地政府利用优越的地理优势，抢抓机遇，使当地经济得到了长足的发展。60km20km，地势北高南低，南部为岗状平原区，有茶场、银杏及板栗等农业基地，具有较好的资源优势和地理优势。依据黄陂区“九五”规划及茶榨镇远景进展规划，结合实地查勘调配资料，推测灌区国民经济进展指标见表4—1。表4—1 灌区现状、2015年国民经济推测指标20152015主要指标现状年指标增长率〔%〕指标工农业总产值〔亿元〕6农业总产值〔亿元〕6粮食产量〔万t〕620农民人均纯收〔元〕236064970235—19482183479419011948254193中发生次数最多的是伏旱19781988、1996、2000、200119786231025124雨，全年降雨量仅，灾情损失严峻，受灾面积占区域面积的902万人人畜饮水困难。建国以后，当地政府及有关部门对此格外重视，于1978年投资万元，修建了吴家洼泵站〔装机2630k吴家寺水库时已是杯水车薪，旱灾仍旧是频繁发生。工程建设的必要性造成旱灾频繁发生的主要缘由是：供水缺乏和水资源铺张。800m3计，需水2495m3；旱地9817300m3计，需水295万m3，合计需水2790m3。与总供水量相比较，1117m3600—800mm2500m3以上。半填土渠，渗漏极为严峻，造成了贵重的水资源被铺张掉，甚为惋惜。由于农业浇灌严峻缺水，所以造成了与人、畜饮用水争水的冲突。由于蔡榨镇是武汉市唯一没有自来水厂的乡镇，全镇居民饮用水只有不干净的地表水、压把井”和水硬度严峻超标的深井水。由于水质低劣，造成群众中毒、痢疾、肠胃疾病时有发生，少则百余人，多则上千人，如盟胜村的家田、会在村的胡家寨湾，深井水中肉眼能观察水中的结晶，每年由于这个缘由患肾结石、胆结石的人超过2000也比其它地区高；压把井由于工序简洁，封闭不严，加上使用方法不当，不能到达卫生要求，使水源受到污染，水质较差，对人民群众的身心健康带来了不同程度的影响。红岗山引水隧洞工程的建设，能持续有效地为蔡榨镇补充夏家寺水库的来水，保证全镇的人畜饮用水、浇灌用水，维护社会的长治久安，促进该镇的经济进展和社会进步具有重要的现实意义和深远的历史意义。工程的建设是实现农村改水，提高人民生活质量的重要举措。武汉市政府在今年的工作报告中提出：做好“三农”工作，统筹城乡进展，全面建设小康社会的重点和难点在农村。要站在统筹城乡进展的高度，大力推动“一主三化一条具有武汉特色的都市型农业进展的路子。100%，自来水普80%以上”的要求，已加大改水投入，坚持“稳固、完善、发展、提高”的方针，依据分类指导，因地制宜，民办公助、建管并重的原则，实行依托城镇水厂管网延长、相对集中建水厂、加快设备技术改造、扩大制水规模等方法，加快改水工作步伐等完成我市的改水任务。工程建设是促进蔡榨镇社会经济全面进展的需要。20039%；农村居民6.1%。蔡家榨镇人平纯收入仅2360市水平，全镇工农业产值及人均收偏低，经济进展较为落后。水资源是经济社会进展的重要物质根底，据有关资料，目前工业企业每万元产值100m3。受水源缺乏等因素制约，蔡榨镇目前乡镇企业进展缓慢，主要为低耗水的五金加工业，产业构造单一，层次较低。由于缺水，农业进展中受气候的影响也较大，经营极不稳定，同时吸引外来投资难度也较大。要促进地区经济进展，提高人民生活水平，必需有相应的水源供给作保障。夏家寺水库库容亿m3，有东、西两条主干渠，库内有大型提水泵站两座〔红安、蔡榨。黄陂区政府历年来确保吴家洼泵站提水〔包括供给电力、水源保障引水隧洞工程可以使蔡榨镇的水源更有保证，使从夏家寺水库的引水更有效，能有效节约水资源。红岗山引水隧洞工程是一项利国利民的好工程，是蔡榨人民期望已久的好工程。该工程的建设得到了菜榨几万人民的支持和拥护，干部群众乐观性很高，为该工程的建设供给了良好的建设环境。本工程建设在技术是成熟的，国内大小隧洞上千座，目前使用效果良好，因此红岗山引水隧洞工程建设不存在重大技术难题。由此可见，红岗山引水隧洞工程的建设，事关该镇几万人民的安居乐业，事关社会的长治久安，事关经济的可持续进展，其建设是格外必要的，时间格外紧迫。工程任务4671541000境。其综合利用的主要任务是：城镇供水及人畜饮水：主要解决蔡榨镇工业和生活用水及人畜饮水水源的缺乏。农业浇灌：补源浇灌蔡榨，浇灌面积4100085%。改善蔡榨镇水环境：利用该引水工程将夏家寺水库优质水源引到吴家寺水库，补充、稀释、净化该区域内集水，使该区域内水质进一步改善，改善水环境及生态环境，为蔡榨人民制造一个人与自然的亲合环境。该工程综合利用的主次挨次即为：城镇供水、人畜饮水、农业浇灌、环境保护〔生态用水。灌区需水分析2015城乡居民生活用水分析4.671513.67152.524.520154.81.53.33.5503.394—2。251/人·日，农村居民生活60/人·日，大小牲畜用水定额分别为30/头·25/头·日，工业用水定额345m3/万元的标准计算，则可供城乡居民生活用423m3，工业用水205m3米，总需供水量为628m3，4—3。表4—2 红岗山引水工程供水人口、牲畜、工业产值统计表水平年总人口城镇人口〔人〕农村人口〔人〕大牲畜〔万头〕小牲畜〔万头〕工业产值〔万元〕现状年46715100003671516300201548000150003300033900表4—3 红岗山引水工程城乡居民生活及工业需水量城镇需水农村需水工业需水合计水平年〔m3〕〔万m3〕〔M3〕〔万m3〕现状年9233120562820151646153391118灌区农业浇灌需水量分析浇灌设计标准浇灌设计标准承受浇灌设计保证率的表示方法，浇灌设计保证率依据〔GB50288—99〕及灌区作物种植构造等因素综合确定本工程的浇灌设计标准为P=85%。浇灌面积及作物组成41000311839817本灌区以粮食作物为主，是粮、油、蔬菜及其它经济作物均有进展的农业经济区，粮食作物主要有水稻、小麦、豆类、薯类等，经济作物主要有油菜、花生、芝麻、蔬菜、果茶等，据黄陂区20001.96。结合当地政府对农业构造的调整思想，在水稻种植面积适当削减，而油料、蔬菜等种植面积适当扩大的总200220154—4。表4—4 不同水平年灌区作物种植面积权重表水平年小麦水平年小麦早稻中稻晚稻棉花蔬菜合计现状2015①单种作物浇灌定额本灌区浇灌定额主要计算了水稻〔早、中、晚、小麦、棉花、蔬菜等四种作物，其他作物浇灌定额可参照该定额确定。本次对水稻浇灌定额计算了两种状况：一是我省传统承受的浅灌适蓄浇灌方式；二是薄浅湿晒浇灌方式〔由广西首先开展并进展了大面积199811浇灌试验争论”科研成果。作为节水农业的先进技术，结合本灌区实际状况，综合上述科研成果，拟定水稻作物的“薄浅湿晒”的浇灌制度作20152015麦和棉花。浇灌制度设计参照我省旱作物需水分析成果，经统计分析，21m3/92m3/亩。4—106mm6mm6mm，经计499m3/4—5。②综合浇灌定额灌区内夏油与小麦同期，其定额按小麦的浇灌定额估算，而秋油与棉花同期，其定额按棉花定额进展估算。综合浇灌定额按下式计算：m=Am+Am+…+AM综 11 22 nn

——综合浇灌定额；综AA1

……A2

——为灌水种植比例；nMm1

……m2

——为灌水作物浇灌定额。n4—6。代表年的选择P=8519764—7。供需平衡分析计算现状状况下，灌区工程状况为小〔一〕1722万m33912m30.5m3/s201520151.2m3/s浇灌水利用系数4-8。表4—8 灌区渠系数统计表水源类别现状水源类别现状2015塘堰小〔二〕型水库小〔一〕型水库①进展长系列〔1960-1998〕逐旬计算；②依据灌区实际状况将灌区的塘堰概化成小水库进展调算，塘堰容80%为有效供水容积，并且，塘堰作为调算蓄水工程；③在充分利用下一级工程的供水后再向上一级蓄引提工程要求；④城镇工业生活，农村人畜饮水要求具有较高保证率，优先满足。平衡结果依据以上调算原则，对灌区长系列逐旬进展供需平衡计算，成果见4-9-4-104-11。从平衡结果可以看出：①现状状况下，由吴家洼提水站供水损失较大，灌区水源缺乏，灌50202015行“溥、浅、湿、晒”掌握浇灌方式，灌区的浇灌保证率可到达设计要85%。工程规模引水工程设计流量确实定由灌区典型年水量平衡计算成果〔4-11〕得出引水工程设计流量。3，按以下公式计算引水流量：Q=W86400t式中W——最大缺水量〔m3〕t——引水天数，t=10故Q=毛

12960001086400

1.5m3/s与吴家洼提水泵站设计流量一样特征水位吴家寺水库总库容1290万m722万m240万相应校核水位，设计水位，正常水位。工程选线、工程总布置及主要建筑物工程等别和标准〔SL252—2000〕第水利水电工程的永久性水工建筑物的要求来确定本工程等别和建筑物级别。主要建筑物级别34级。工程地震设防烈度6方案比较方案一：红岗山引水隧洞工程优点：①输水线路较短，可削减水头损失和渗漏量，节约水资源。②工程处于地下，运行和治理便利，能较好地保护工程设施免遭人为破坏。③工程线路地质条件较好，可削减年运行费和修理费。④可利用先进爆破技术进展施工，有利于加快工程进度。⑤节约耕地，削减水土流失，有利于环境保护。⑥工程开挖的石料可重利用，可节约建筑石料，有利于降低工程造价。⑦与其次方案比较，工程总投资较小。缺点：①地下施工场地狭窄，难度较大，对施工技术要求较高。②施工队伍选择面较窄，不宜分段平行承发包。方案二：原盘山渠整险加固和防渗处理工程优点：①施工技术简洁，有利于承受平行承发包模式选择施工队伍。②可承受多标段平行作业方式施工。③施工质量易于保证。缺点：①工程线路太长，水头损失较大，渠道渗漏量较大。②需二级取水，工程运行本钱较高，不利于经济治理。③工程线路跨不同行政区域，治理难度太大。④工程地质条件较差，地势险要，工程修理费较大。⑤施工场地较窄，且与交通道路高差太大，不利于建筑材料运输，施工难度较大。⑥工程施工对水土保持水利，对环境保护较差。⑦工程总投资较方案一大，不经济。综合一、二方案比较结果，本次可行性争论推举第一方案为择优方案。工程选线影响本工程路线选择的因素很多，如地形、地质条件、水文地质条件、施工条件等。工程选线原则隧洞应尽量避开山岩压力大、地下水位高、漏水严峻和可能塌滑的不稳定地段，以削减隧洞衬砌上的荷载和便于施工。路线应力求短而直，以削减工程费用和水头损失。进出口水流应平顺对称，避开产生涡流，影响洞内流态。隧洞应有肯定的埋置深度，以便充分利用围岩的弹性抗力和减小地震力的影响，到达减小衬砌厚度的目的。对于长隧洞，应考虑便于设置施工竖井或支洞，增加开挖工作面，加快施工进度，并便于出碴和进料。工程选线方案工程选线按两种方案比较选定，方案一为红岗山引水隧洞工程，方案二是对分水闸下游长的盘山渠道进展整险加固和防渗处理。前述两工程方案均从已建吴家洼泵站出水渠作渠首引水，而吴家洼泵站以夏家寺红岗山引水隧洞工程进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧，纵向布40m，进口地下箱涵165m，输水隧洞1645m，出口地下240m500m。出口明渠与吴家寺水库相连。整个引水工程全长。沿线设分水闸、明渠、地下箱涵、隧洞、抑制闸、竖井等建筑物。工程总布置编排：〔1〕2+600，分水闸布置在吴家洼泵站下游长出水渠右侧原渠内。〔2〕2+560—2+60040m。〔3〕2+395—2+560165m。〔4〕0+750—2+3951645m。〔5〕0+510—0+750240m。〔6〕0+500—0+51010m。〔7〕0+000—0+500500m。主要建筑物主要建筑物布置、掌握高程及主要尺寸〔1〕进口分水闸：该分水闸布置在吴家洼泵站长出水渠右侧原渠内〔2+60，为开敞式水闸，闸底板高程，启闭台高程，闸底板长66m8m，池底高程。〔2〕2+600—2+56040m1：1000。渠底高程为—。明渠截面为矩形断面，尺寸为×。〔3〕2+395—2+560165m。纵向坡比1：1000，渠底高程为—。地下箱涵断面型式为直墙园弧型，底宽，直墙高，园弧高。渠底高程为—。输水隧洞断面型式为直墙园弧型，底宽，直墙高，园弧高。〔5〕0+510—0+750240m。纵向坡比1：1000，渠底高程为—。地下箱涵断面型式为直墙园弧型，底宽，直墙高，园弧高。〔6〕0+50010m。抑制闸进口与箱涵相连接，出口与出口明渠相连接。抑制闸为开敞式水闸，闸底板高程——。闸启闭台高程，闸底板厚。渠底高程为—。明渠截面为矩形，尺寸为×。出口明渠一段是挖方、一段是填方。挖方渠段全截面均为开挖岩石成型。填方渠段则承受浆砌石边墙。〔8〕竖井布置：为了在开挖隧洞时便于施工通风通气，在整个隧洞段从进口至出口分别布置4个直径为2000mm的竖井，其位置为桩号2+250、1+750、1+2500+950和。输水力量计算红岗山引水隧洞工程设计流量Q=1.5m3/s，按标准要求加大流量系1.5=1.8m/s流量Q=1.8m3/s深h=。计算过程如下：×1.51=2X=b+2h=1.5+2×1.51=6C=1R16n

1 0.501160.0256

35.65m12/sRiQ=wcRi

2.26535.65

1.81＞3/s0.5010.5011/1000隧洞、地下箱池过流力量计算，断面为直墙园弧型，底宽，直，i=1/100，经试算，拟定过水深h×1.37=2X=b+2h=1.5+2×1.37=6C=1R16n

1 0.485160.0226

40.29m12/sRiQ=wcRi

2.05540.29

1.82＞3/s0.4850.4851/1000按标准规定：无压隧洞水面线以上空间不得小于隧洞断面面积的15400mm。2/2.51m2=1.8%＞15430mm。其截面符合标准要求，能够依据无压明渠均匀流计算。围岩稳定分析及支护衬砌型式的选定〔SL279—2002〕规定及围岩分类，隧洞200mm，砼承受C25，钢筋为Ⅰ、Ⅱ级钢筋。〔SL27—200，山岩压力计算公式：垂直方向：q〔〕rBv r水平方向：q〔〕rHh r

—垂直均布围岩压力，KN/m2vqKN/m2hrKN/m3rm

××1.9=16KN/m2vrq××2=5.5KN/m2hr由山岩压力q=16KN/m2，qv

=5.5KN/m2，通过《建筑构造静力计算手h册》计算隧洞内力值均很小，均按构造配筋即可，则隧洞全截面衬砌采200mmC20地下箱涵截面同隧洞一样，地下箱涵承受200mm底面及直墙段承受素砼找平护砌。由于地下箱涵弧顶外荷载不大，则地下箱涵构造稳定满足要求。明渠一段是挖方，一段是填方。挖方渠段全截面均为开挖岩石成型。填方渠段则承受浆砌石砌筑两侧墙成型。由引可见明渠构造稳定是安全的。排沙、泄洪的工程状况红岗山引水隧洞工程由吴家洼泵站提水作为水源，泵站取水含沙量极少，另外整个引水工程建于岩基上、渠内，隧洞经衬砌均无沙质。则红岗山引水隧洞工程无须实行工程措施排沙。红岗山引水隧洞工程建于低山丘陵处，大局部为隐蔽的地下工程，根本上无地面泄洪任务。主要建筑物沉降位移观测布置设计〔SL279—2002〕规定进展主要建筑物沉降位移观测布置设计。洞内监测：主要监测洞内流态和建筑物及围岩的工作状态。洞外监测：主要监测沿线的洞外工作状态，包括进、出口建筑物、地表及山坡的变化。应加强支护的施工监测和施工时的地表监测。洞口应设置与施工监测相结合的位移安全监测点，监测地面下沿及边坡稳定状况。主要工程量〔1〕隧洞工程量①隧洞锚喷衬砌C25：2172m3②隧洞石方开挖：6300m3③隧洞钢筋量：262549kg⑵竖井石方开挖：120m3⑶明渠工程量①明渠石方开挖：1870m380#浆砌石：384m3⑷地下箱涵工程量①地下箱涵C25170m3②地下箱涵石方开挖：6885m3③地下箱涵钢筋量：38646kg⑸土方回填：5300m3机电设备及金属构造机电设备进出口抑制闸启闭机选型，启门力的计算公式如下：启门力：F〔T＋T〕+n′G＋PG＋WQ Zd zs G· X j s式中：n′——闸门自然修正系数，一般取～；GT——T

=Wfk

；( 1 1)Zd zd R dG——闸门自重〔t〕估算公式G=KKKHBγzcg 钢H、B——孔口高度和宽度〔m〕KK=1z zKKc cKH<5mKg gγ3钢W——作用在阀门上的总水压力〔t〕R〔cm〕1d——滚动轴承的滚程直径〔cm〕ffk kff3 3P〔t〕zsr——水的容量〔t/m3〕H——门底水头〔m〕D——底止水到上游面板的距离〔m〕B——两侧止水的间距进出口抑制闸钢闸门均按水头设计，1T wfk(R1

Zd R d2.121.50.1 2

(551)19 100.113(t)T=0.65×2×0.06×2.1×0.8=0.131(t)zszs〔〕P=PDx

B=2××〔t〕2启动力：F〔〔〕Q5t5t金属构造本工程金属构造设计局部主要是附属工程两个水闸的钢闸门及闸槽1.626×，1.626×，承受橡皮止水。另外，在进口段地下箱涵入口处设一拦污栅；地下隧洞段，竖井上均设钢筋网盖各一付。表6—1 金属构造规格、数量汇总表名称名称规格数量钢进口分水闸Q235吨闸出口抑制闸Q235吨门进口分水闸Q2350.85吨槽埋件出口抑制闸Q235吨竖井钢筋网盖D=2m4拦污栅×1闸门工程治理闸门7.1工程治理机构工程规模及任务本工程位于武汉市黄陂区蔡家榨镇，担当着该镇的人畜饮水和农田治理机构设置为确保工程的正常运行，必需建立工程治理机构。在工程施工时，由建设治理单位派人参与施工，工程竣工后，由建立起来的治理机构接收工程，并对治理人员进展专业培训，定岗定责。建议该工程及吴家洼泵站由黄陂区蔡家镇水管站统一治理。 编制参照水利部《水利工程治理单位编制定员试行标准》SLJ705—81，1037管护设施建设包括房屋、交通、测量及办公设备等方面的建设。房屋建设主要是增加治理人员用房和办公用房，交通、测量及办公设备建设主要包括渠道自动测流设备、水质监测设备、计算机等办公自动化设7—1。表7—1 工程治理设施配套一览表编号编号项目一400m2办公设备二越野车1车辆1252计算机2激光打印机1机1其它办公设备三量水设施全套四7.2通讯设备工程治理范围和保护范围程控、手机等设计原则本工程的治理范围是黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程的区域，也是治理单位直接治理和使用的引水工程范围，应包括吴家洼泵站、引水渠、箱涵、抑制闸、分水闸、遂洞、监测设施等各组成局部的含盖范围及治理和运行所必需的其它设施占地范围。本工程的保护范围是为了保证工程安全，在工程治理范围以外划肯定的范围，在此范围内制止随便挖沟、建窑、爆破等危害工程安全的活动。治理范围和保护范围确实定原则，依据国家有关行业标准的规定和武汉市黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程现实际状况进展划分。治理范围吴家洼泵站至吴家寺水库〔渠道，隧洞引水工程〕的供水设施。保护范围30m。量水设施供水改造后的灌区应全面系统地设置各种量水设施。测流设施逐步承受自记量水设备与计算机系统联网。各种量水设施要有专人负责治理与监测，并保证其保存完好、精度牢靠。工程监测安全监测目的及原则本工程的监测目的①通过监测数据采集、分析及处理，把握施工队的工作状态，准时觉察特别现象和可能危及建筑安全的不良因素，对建筑物的稳定性和安全度作出评估，确保安全。②为科学争论积存资料。针对本工程的特点，参照国家有关监测标准，本建筑物监测系统的设计原则为：①监测系统应统一规划，突出重点，兼顾一般。②监测断面应选在建筑物有代表的部位，能准确反映建筑物的工作状况。③仪器选型在满足精度要求的前提下，应做到牢靠、耐久、经济、有用。④对所测资料应准时进展整理、分析和评价，以便对工程所存在的担忧全因素能准时觉察和实行处理措施。⑤除用仪表进展监测外，还必需重视人工巡察检查。主要监测工程本工程安全监测工程有：建筑物变形及水位流量变化。其中变形是重点监测工程。各监测工程的主要监测内容如下：①变形监测：应依据建筑物的构造特点，布设变形测点。变形监测仪器布置垂直位移基准点的布设15准标石组成，且按轴线走向带状布置。水平位移掌握点布设本工程竣工后，必需在供水设施配套建筑物上布设座标掌握点：其中：分水闸、抑制闸、集水井、检修井各布设一个座标掌握点，每段箱2果整理，以作供水设施配套建筑物水平位移测量掌握的依据。水位流量监测监测分水闸、抑制闸上、下游水位，准时为治理部门供给水位资料和供水流量资料，以判别工程运行状况，也为今后供水本钱核算供给依据。人工巡察检查巡察检查是安全监测的重要环节，应定期由生疏工程并具有实践阅历3监测工程量红岗山引水隧洞工程加固安全监测工程量表序号工程名称单位数量备注1垂直位移基准点组152垂直位移测点个133水尺组247.5水准仪工程治理运用套1含水准尺本工程是依据当地的缺水现状，为解决武汉市黄陂区蔡榨镇的城镇供水、农村人畜饮水和农村浇灌缺水问题而打算兴建的工程。在今后运用治理过程中，假设对原设计条件和运用方式有原则性修改时，应先与原设计施工单位共同争论确定，并报上级有关主管部门批准，否则，不要随便变更。工程运用水闸掌握运用①当吴家寺水库满足需水量要求时：分水闸、抑制闸关闭，吴家洼泵站停顿供水。②当吴家寺水库不满足需水量要求时：分水闸关闭、抑制闸开启，吴家洼泵站提水供水。③当吴家寺水库水位超过时，关闭抑制闸。闸门操作闸门启闭机操作应遵守设计条件、并依主管部门指示进展。①开启前应检查机械及动力设备是否完好。②检查闸上游有无漂移物，是否影响闸门开启。③在闸门马上完全翻开和马上完全关闭的瞬间，特别留神慎重，以免损坏机械或闸门。常常把握水情0＋580一旦吴家寺水库水位上涨到抑制闸底板高程〔〕以上、水流会通过抑制闸和引水设施到灌，应防止由于治理不善造成的水害泛滥，防止倒灌水对工程安全的危害。工程维护和修理为了保证工程能安全正常运转、充分发挥其效益、延长工程使用年限，应对整个建筑物及闸门、启闭机械、动力设备进展常常性的准时修理。，应准时组织有关人员进展争论，提出修理方案，并准时上报主管部门审批，进展整修。启闭机械、动力设备应定期检查，常常加油保持润滑，启闭机械和动力设备停顿使用期间应保证每月进展一次运转试验。闸门等钢构造应定期做防腐、防锈油漆处理。7.6治理运行费来源及使用为了保证工程的正常运用，保证治理人员的正常开支，红岗山引水工程治理单位可依据有关规定向用水部门收取水费，另外利用水库自然资源丰富的优势，进展综合经营和综合开发，以弥补治理经费缺乏的问题。施工组织设计黄陂区红岗山引水隧洞工程，全长，其进口位于王家河镇内黄家楼村南侧，出口位于蔡家榨镇红岗山茶场，经吴家寺水库上游河汊汇入吴家寺水库。本工程工程包括进口明渠、进口箱涵、输水隧洞、出口箱涵和出口明渠，工作内容有土方挖填、石方明挖、石方洞挖、钢筋砼浇筑、隧洞喷砼支护、进出口抑制闸等。施工条件对外交通条件65km25km，距31812km，距黄红大路〔黄陂至红安〕6km，对外交通格外畅通和便利，工程所需的各种建筑材料、设备和器材能顺当运至施工现场。对内交通条件施工现场有二条交通道路，且已建成通车，这二条道路均与工程轴线同向平行，分布于轴线两侧。一条道路是吴红乡级大路〔吴家寺水库至红岗山茶场，长12k，路面宽，且为砼路面；另一条道路是长韩大路〔长堰至韩集，亦为乡级大路，长8k，路面宽，路面为泥结石路面。4条垂直于上述二条乡级大路的临时施工道路〔工程的进出口段和中部便于施工材料、设备和器材能准时运输到位。施工现场条件1km山，不便施工现场的平面布置。为了便利施工和有利现场施工治理，本次设计将施工现场的建筑材料堆放地、设备停置地、器材存置地、施工治理用房、各种施工工棚均布置于进、出口四周的山谷平坦的开阔地带，需临时征用土地。建筑材料、设备及器材的供给状况本工程建筑材料及建筑设备主要有：块石、碎石、砂、水泥、钢材、木材、启闭机、钢闸门等。块石、碎石、砂均可在本地区域内就近取材，块石、碎石由王家河采石场供给，陆路〔大路〕15km；砂由王家20km；水泥、钢材、木材、爆破器材可由武汉65km。施工水电供给及排水安排施工用水因无适宜的水源条件，需在工程的进出口的开阔地带人工开挖水塘，由吴家洼泵站定期开机抽水灌塘蓄水，再用小型抽水机抽取塘水，准时供给施工用水。1000KVA电站“T4km要求。施工排水要求，主要是防止施工期间消灭山洪和长时间降雨形成的集水，流至施工操作现场。可承受在施工现场局部地段〔主要在引水工程进出口山渠道的泄洪闸进展排水。主体工程施工本工程主体工程为隧洞的石方爆破洞挖和石方明挖，砼箱涵、抑制闸和人行桥等均为配套和附属工程。主体工程施工方法石方明挖：主要目的是开拓本工程进、出口输水明渠，其方法承受浅孔爆破法，阶梯式布置，用掏槽孔来制造出临空面，然后再沿沟槽布〔对于坚硬岩〕一般为阶梯高度的1.1～1.15倍。爆破完毕，弃石料用反铲挖掘机装载，5t～10t石方洞挖：主要目的是开挖输水隧洞，其方法承受浅孔爆破法，用5m35～75mm，炮孔下部装药〔最大到深孔的2/弃石可作其它工程用料。由于洞内空间狭小，承受人工装载，用皮带运输机运至洞外，由自御汽车运至弃石场。砼箱涵：砼箱涵施工，由于布置于进、出口地段，施工互不影响，可承受平行作业和流水作业的方法，有利于加快工程进度，有利于保证工程质量，有利于掌握工程投资。混凝土的施工，按其常规的施工标准质量要求外，在温控、防冻、防渗、防冷缝方面应作为质量掌握的重点。同时，还要作好预埋件、分缝、止水和反滤等方面的质量掌握。主要施工机械设备打算和劳力打算机械设备打算反铲挖掘机25t10Y—304人力胶轮车8推土机2小型抽水机2送风机2砼搅拌机2机动翻斗车6砼振动泵6喷砼机2劳力打算：爆破工 20人机械工人 40人砼工 20人其它 10人施工弃土、弃石的堆放和处理进、出口明渠和箱涵施工时开挖的弃土可就近堆放于渠道两侧的开阔地带，可用于周边梯田的加土培土。全部工程开挖〔明挖和洞挖〕的弃石，一方面可用于周边梯田田埂的加固，另一方面用于施工交通道路路面的处理，再一方面还可作为本工程上下游明渠的整险加固〔浆砌石〕和护砌用料。施工总布置施工总平面布置原则科学、合理、高效、安全。要有利于施工现场的平行穿插流水作业，有利于施工现场的交通畅通，有利于临时设施的合理布置，有利于安全生产，以确保在预定的工期内顺当完成施工任务。总平面布置场内交通布置：工程进出场交通布置是在吴红大路和长韩大路“T”接后，其场内交通道路宜在工程进出口两侧平行轴线布置，以利于施工交通的畅通。建筑材料堆场布置；本工程建筑材料主要为块石、碎石、砂、水泥、钢材、木材等，均布置于进出口四周的宽阔地带，便于治理和施工。临时设施布置；砼拌和机〔站、木工棚、钢筋棚、钢构造制作棚等亦布置于工程进出口四周的宽阔地带，便于施工的需要。爆破器材及炮药的存放布置：爆破器材和炸药应在远离施工用房、远离人群的地方隐秘存放，且要防火、防潮、防湿，有专人看管，有完善的出库、入库手续、治理制度和手段，确保安全。施工生活用房的布置：施工生活用房的布置与材料堆放布置一样，布置于引水工程进出口轴线四周的开阔地带，便于生活，便于施工，便于建筑材料和设备的看管。其总体布置参见“黄陂区蔡榨镇红岗山引水隧洞工程施工总平面布施工总进度施工总进度安排原则红岗山引水隧洞工程因其特别的地理位置和显著的工程特点，打算了本工程必需在非雨季、非汛期进展施工，由于雨季和汛期的山洪、泥石流等对工程的施工进度和施工质量有较大的不利影响，一旦患病，将200410～20053施工总工期的安排、分项工程工期安排、施工强度打算、材料预备、劳力预备、机械设备预备及资金筹措等方面均按上述原则打算安排。工程筹建期、预备期、施工期和完建期进度掌握打算200481～2005430273其掌握性进度打算为：81～831审批和施工图设计工作。91～930材料预备、临时工程和征地协调等工作。101～2005331和隧洞等主体工程以及抑制闸和人行桥等附属工程的施工。验收和试运行工作。施工总进度网络打算〔见以下图〕工程永久占地占地范围及实物指标内的引水渠，对引水渠以外范围不存在占地和任何影响。2＋3632＋60035.5为了工程治理便利和避开不必要的纠纷，办理土地征用使用证后，拟在治理区范围内修建加厚铁板网院墙，围墙外设置土地界沟。占地补偿安排依据国家土地治理部门有关规定，建设单位解决本工程永久占地征地补偿问题，施工单位在施工过程中假设有农作物还未收割，且有临时征地要求时应按规定赐予肯定的青苗补偿费。环境影响评价环境状况自然环境蔡榨镇东与红安县交界，西与王家河镇接壤，北与塔耳岗乡山川毗邻，南与六指店为邻。地势北高南低，其北部与大别山相连，属低山丘陵地区；南部为岗状平原区，素有九岭十八岗之称。其中北部红岗山为280m12km，南北最大纵距约20km岗山。该工程拟建的红岗山隧洞进水口位于王家河镇内黄家楼村南侧，出口位于蔡榨红岗山茶场，经明渠直接汇入吴家寺水库。水质状况该地区属典型的丘陵地区，地表径流属雨洪性质，水资源利用条件差。夏家寺水库、吴家寺水库的功能类别为集中式生活饮用水水源地，一级保护区，水质适用标准类别为Ⅲ类。全镇居民在饮不上清洁卫生的消毒水前，饮用的水只有不干净的地不干净的地表水水质低劣，13压把井的水源易受到污染，水质系数偏低。深井水水硬度严峻超标，肉眼能看到水中的结晶颗粒。气候水文本地区气候属亚热带季风气候，常年气候特点是雨热同季，四季清楚1170m2350250本地区降雨量虽大，但年内安排极不均，据初步统计汛期4～973.66、76～724.2%左右。降雨在年内安排是极不均匀的。降雨量不仅年内安排不均，而且年际变化也格外猛烈。丰水年全区1900mm600～800mm左右，丰枯比在倍左右。如19982000社会环境蔡榨镇是武汉市唯一没有受益自来水的乡镇，该镇区域内没有一条82km231183亩，旱地9817亩〔含开荒地，山林面积万亩，水面7490亩。辖35个行政村，244319户占万户，总人口达4.67万人。宽阔人民生活、生产及农田浇灌主要领依靠于地表渗水、塘堰水及井水。蔡榨镇现有小〔一〕型水库1座〔吴家寺水库，修建于1959年，小〔二〕41065m32126608m3。长期以来，全镇主要生产、生活用水来源于吴家寺水库，吴家寺水库22由于吴家寺水库水源有限，随着时代的进展，人类的进步，需水量远远701260kw，并在夏家寺水库与吴家寺水库之间修建了长达14km的盘山渠道，遇干旱季节或干旱年份，即可从夏家寺水库提水补充吴家寺水库水源。但好景不长，由于盘山渠道建设年月长远，工程年久失修，原未衬砌的渠道已千疮百孔，杂草丛生，使渗漏不断加剧，水量损失日益增大。如此贵重的水，沿程损失高达60%，消耗巨大，受益甚小。人民群众的呼声日益高涨。为了解决此问题，蔡榨镇拟开挖红岗山隧洞，使吴家洼泵站抽取的夏家寺水库的水源进入吴家寺水库的路程大大缩短，同时对原有引水渠道进展加固、整