都扁口中型水闸初步设计报告-学位论文

.............................................................1..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................19..............2.1流域概况.....................................................................2.2气象..................................................................................................................................................2.4洪水.........................................................................2.5泥沙.........................................................................2.6冰情....................................................................................................................................2.6.......................................................................................3.2地质概况.........................................................................................................................................................................................3.5结论与建议................................................................................................................3.3..............4.1工程现状.....................................................................4.2安全鉴定结论.................................................................4.3安全鉴定核查结论.............................................................4.4工程安全复核.................................................................4.5工程任务和规模............................................................................................................................-1-...................................................4.3..............5.1工程等别及设计标准...........................................................5.2设计依据.....................................................................5.3工程布置..................................................................................................................................5.5安全监测设计......................................................................................................................6.2..............6.1金属结构设计.................................................................6.2水闸自动测控系统..............................................................................................................................................................................................78..............7.1编制依据.....................................................................7.2工程建设期管理...............................................................7.3运行管理.................................................................................................................................................................................................8.4..............8.1施工条件.....................................................................8.2施工导流.....................................................................8.3料场选择与开采...............................................................8.4主体工程施工.................................................................8.5施工交通运输.................................................................8.6施工总布置...................................................................8.7施工进度计划............................................................................................................................9.3..............9.1招标依据.....................................................................9.2招标范围.....................................................................9.3招标方式.....................................................................9.4招标组织形式.................................................................9.5标段划分...........................................................................................................................9.5..................................................................................................................................................................................................................ll水土保持与环境影响评价............................................9.6.............. -2-..................................................................................................................................................................................................................................................10..7................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................1.12................................................................................................................................................................................................................1.16..............................................................................................................................................................................附图:-3-进水闸引水角46°,闸孔3孔，单孔宽2.5m，闸墩高4.5m，为素-2-扁堵口渠首引水枢纽水闸经过四十年的运行，工程老化失修，已不鉴定，鉴定为“三类闸”。该工程列入《全国大中型病险水闸除险加固专项规划》，按照省市相关部门要求，我院受民乐县水务局的委托，依规范，编制完成了《甘肃省民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工会议，对初步设计报告进行了审查，我院根据审查意见，对设计报告进行了修改完善，编制完成了《甘肃省民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除1.2.1气象程地处寒冷地区，气象随地形高程变化显著。扁堵口以上祁连山区气温低，年降雨量大，蒸发量小，植被覆盖率高，自南向北随地形高程变化降雨量逐渐减小。累年最冷月平均气温-9.5℃,多年平均气温3.4℃,1.2.2径流-3-石灰窑沟径流。经计算，扁堵口渠首引水枢纽水闸年径流计算成果见下1.2.3洪水据洪水河双树寺水文站洪水计算成果，采用水文比拟法推算得出。双树年洪水调查资料一并加入，组成不连续系列进行频率分析计算，计算成FF4.0-4-F名称分期施工洪水的分期，根据本流域洪水成因及季节性变化规律，进用洪水河双树寺站实测资料，采用不跨期选样建立样本系列，各期样本），3/s)69541.2.4泥沙由于童子坝河无实测泥沙资料，故根据《甘蚀模数图》查得该地区年平均侵蚀模数为70t/km21.2.5冰情童子坝河无实测冰情资料，根据流域调查资料统计，童子坝最早结-5-有活动，新构造运动形迹较为明显，区域构造稳定性较差。根据《中国⑵闸、坝基础均坐落于河床第四系冲洪积砂卵砾石层上，地层岩性单一，地基稳定可靠，工程地质条件良好。建议基础埋设深度应经河床边坡系数1:1～1:1.5。⑶枢纽上、下游防洪堤和护岸基础坐落于河床及阶地上，岩性为砂砾卵石，结构稍密，工程地质条件良好。建议：基础设置深度应经河床⑷天然建筑材料：堤坝填筑砂砾卵石料及砼粗、细骨料均可就近开1.4.1工程存在的问题⑴土石工程建筑物：上下游浆砌石护坡被水毁、填埋，溢流坝面浆砌石勾缝砂浆全部脱离，坝面砌石脱落、滔刷，坝面不完整，下游护坦⑵混凝土工程建筑物：砼结构强度不满足现行规范要求，泄洪闸边墩及下游边墙均有水平贯通性裂缝；闸墩冲刷磨蚀及冻胀破坏严重，启-6-闭梁、柱砼出现裂缝、钢筋锈蚀；闸前护坡基础淘空，部分冲⑶金属结构：启闭设施老化失修，启闭力不足，螺杆弯曲变形，闸⑷电气观测：无电气设备；无自动化监控设施；无观测设施。无外⑸其它：无管理设施，无通讯设备。场内交通路面凹凸不平，正常交通要求难以满足，若遇险情，抢险物资难以迅速到达现场。左右岸连接缺少交通工作桥；缺少右岸交通道路；厂区的安全措施和环境的美化1.4.2安全鉴定结论⑷泄冲闸过水能力满足《水利水电工程等级划分及洪水标准》⑸泄洪闸左边墩有水平贯通性裂缝；闸墩冲刷磨蚀及冻胀破坏严重；启闭梁柱砼结构发生锈胀裂缝、钢筋锈蚀；闸前护坡基础淘空，部分冲毁；溢流坝砌石脱落，坝面不完整。主要受力结构混凝土强度达不-7-⑹启闭设施老化，无电气设备，启闭力不足，螺杆弯曲变形，闸门锈蚀严重，止水橡皮老化、断裂，以上均不满足《水利水电工程钢闸门规范》（SL74-95）和《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》的有关规定，该引水枢纽水闸工程的检测指标无法达到规范标准，存在1.4.3安全鉴定核查结论成的专家组，对扁堵口渠首引水枢纽水闸进行了安全鉴定核查。专家组通过现场勘察、听取汇报、查阅资料、分析论证、审查报告，形成了书扁堵口渠首引水枢纽水闸工程安全鉴定程序、鉴定单位资质、安全鉴定专家组成员资格符合《水闸安全鉴定管理办法》的要求，安全鉴定书面成果反映了水闸存在的问题。核查认为三类闸的鉴定结论是准确的。建议初步设计阶段补充完善闸体砼检测内容及结构复核；复核洪水资料，重新计算洪水成果；完善闸门机构及启闭力复核；对防洪堤及坝坡的抗滑稳定、渗流稳定、堤基抗冲刷做进一步复核。补充完善电气设场内左右岸交通道路的修整；左右岸连接交通工作桥；厂区安全措施和1.4.4工程安全复核结论本次工程安全复核结论为扁堵口渠首引水枢纽水闸实际过洪能力-8-冲闸和进水闸在正常运行情况下和地震情况下抗滑安全系数满足规范砼结构不满足要求。溢流坝渗流稳定，进水闸、泄冲闸渗流不稳定。溢流坝与冲沙闸后消能设施不满足工程要求，消能防冲效果差，护坦底板被冲毁。水闸砼表面多处裂缝、磨损、剥蚀破坏严重，局部地方形成冲刷抗。进水闸前无拦沙坎，大量推移质泥沙进入引水渠道。闸门变形明同之处的原因是安全鉴定报告书和核查时进水闸和泄冲闸未进行1.4.5工程任务和规模扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程的主要任务是将泄冲闸拆扁堵口渠首引水枢纽水闸不但承担着灌区18.91万亩耕地的灌溉任务，还承担着向下游翟寨子水库的输水任务。进水闸后童子坝总干渠设3/s)，五十年一遇洪水校核(洪峰流量228m3/s)，抗震能力达到71.4.6除险加固工程建设内容根据工程存在的问题，确定引水枢纽水闸除险加固建设的内容如-9-民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程⑵拆除引水枢纽上下游残留护岸及防洪堤，建设护岸及防洪堤⑸架设输电线路，配备备用电源，补充完善自动化监控设施和必要1.5.1工程等别及设计标准水闸按二十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核，相应洪峰流量分别3/s和1.5.2工程布置根据安全鉴定,扁堵口渠首引水枢纽水闸属于三类闸，故除险加固工程位置不变，设计提出拦河闸方案和原闸坝结合方案进行比较,两种方案一：拦河闸方案加固。垂直溢流坝轴线布置泄冲闸，右侧布置进水闸。枢纽建筑物由泄坦消能防冲，护坦后设梯形防冲槽，槽内回填砼四面体。为了减轻推移方案二：闸坝结合方案该方案保持原枢纽位置和布局不变，将原泄冲闸拆除重建，对老化失修、破损严重的溢流坝和进水闸进行加固维修。枢纽水闸主要建筑物回填砼四面体防冲。为便于运行管理,在坝顶增设交通工作桥。净宽10.5m不变，孔口尺寸为3.5×5.0m(宽×高),底板高程维持现状槽，回填砼四面体防冲。同时为了减轻推移质对闸底板、消能护坦及闸拦河闸方案一的优点是利用拦河闸的部分开启或全部开启泄洪排沙，可以有效地控制河道主槽，汛期能够保持一个相对稳定的闸前调节库容和沉沙、冲沙库容，便于引水。缺点是闸孔数太多，在汛期大洪水时若不能及时开启泄洪，宜造成运行事故；泄冲闸闸门开启频繁，管理要求较高；枢纽施工复杂，土建工程量较大，金属结构较多，工程投资闸门开启频率低，管理方便；溢流坝施工简单，金属结构较少，且投资综上所述，二种方案各有优缺点，从引水冲沙效果看，方案二优于从工程投资看，方案一工程投资比方案二大。综合考虑各方面因素，本1.6.1金属结构设计其中：钢闸门、拦污栅重27.6t，闸、栅槽预埋件重12.3t，启闭机及附件重27.3t。1.6.2水闸自动测控系统为了提高枢纽水闸的管理水平，实现枢纽水闸管理单位对闸门、流量、流速进行自动测控，并对数据加以处理与传输，实现现代化管理水平，本次除险加固工程需设计自动化测控系统。达到自动检测、视频监视、闸门监控、数据存储的目的，完成传递引水、视频以及闸门监控等1.6.3电气设备依据《水利水电工程建设工期定额》，按照设计提供的专业工程量⑵主体工程施工期：结合所拟定的施工导流方案，主体工程拟分两程项目为：围堰填筑和导流明渠开挖，同时进行原枢纽建筑物拆除、基根据水利部第l4号令《水利工程建设项目招标投标管理规定》的⑵施工完成后拆除临时设施，清理、平整临时占地，采取恢复植被综上所述，工程建设对环境有利影响和灌溉需要是主要的，不利影发的《甘肃省水利水电工程设计概(估)算编制规定》计算，工程总投资％，％；经济内部收益率都大于社会折现率。综上分析说明，本项目在经济上是本工程共消耗油309t，耗煤36t，耗电4.13万民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程保证率情况下,可保证枢纽的灌溉引水量，可使灌区18.91万亩灌溉面林、牧副业的全面发展，同时，也将对灌区及周边地区的生态环境产生该枢纽除险加固工程技术上可行，并具有良好的经济、社会和生态环境效益，在目前引水枢纽水闸带病运行的情况下，除险加固，恢复效序号单位一水文1工程地址以上流域面积22利用水文系列年限年3多年平均年径流量34代表性流量多年平均流量3/s3/s3/s3/s5泥沙多年平均输沙量多年平均输沙率实测最大含沙量万t3二枢纽水位1校核洪水位m2设计洪水位m3正常挡水位m三下泄流量及相应下游水位1设计洪水时最大泄量3/s2设计洪水量下游水位m3校核洪水时最大泄量3/s4校核洪水时下游水位m四灌溉效益1有效灌溉总面积2设计引用流量3/s4枢纽可供引水总量（P＝50%)3五主要建筑物及设备1工程等别等Ⅲ2枢纽布置方式闸坝结合方式3地震基本烈度度74泄冲闸型式地基特征开敞式砂卵砾石层闸孔尺寸（宽×高）闸顶高程闸底板高程mmm3.5×5.0工作闸门扇3露顶弧门检修闸门扇1平板滑门民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程序号设计泄洪流量校核泄洪流量单位3/s3/s消能方式底流式消能5溢流坝型式地基特征梯形堰砂卵砾石层堰宽堰顶高程设计泄洪流量校核泄洪流量mm3/s3/s消能方式底流式消能6进水闸闸孔尺寸（宽×高）设计引水流量闸底板高程闸顶高程m3/smm2.5×3.8共3孔闸门型式及数量扇3平板滑门六施工1主体工程数量土石方开挖土石方填筑砌石砼及钢筋砼33333劳动工日2主要材料水泥砂子石子块石T333钢筋钢材T4施工导流方式分期导流5施工总工期月七经济指标1概算总投资⑴工程部分投资⑵环境部分费用2综合利用经济指标⑴经济效益费用比⑵经济内部收益率%⑶经济净现值民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程2.1流域概况童子坝河发源于祁连山俄博岭北麓，属黑河水系，在民乐县城东南至北部滩穿越戈壁砂砾地带，在山丹县的东乐乡附近汇入山丹河。童子羊胸子、小石壁、大石壁、大羊尕、二道沟、牧户沟等支流，河流总长2.2气象工程地处寒冷地区，气象随地形高程变化显著。扁堵口以上祁连山区气温低，年降雨量大，蒸发量小，植被覆盖率高，自南向北随地形高累年最冷月平均气温-9.5℃,多年平均气温3.4℃,极端最高气温34.2℃,极端最低气温-31.5℃,平均降水量民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程民乐县气象站气象要素统计表月份项目一二三四五六七八九2.93.911.719.336.457.574.565.945.416.25.93.1342.6-7-5.3-1.36.512.215.516.215.511.35.2-1.4-7.34.5-9.5-8.3-2.34.910.714.515.914.810.43.7-3.7-8.93.414.415.420.528.228.830.534.231.-26.4-31.5-22.1-14.9-10.4-230.6-5.8-18.8-23.4-29.1-31.53.12.93.13.43.63.12.72.82.82.93.13.23.1历年极端历年风速相应风向单位℃℃℃℃%全年2.3径流2.3.1径流特性要为地下水补给，其水量占年水量的8.5％，全年的最小流量多发生在2.3.2径流计算流量资料，资料系列较短，入库流量采用水量平衡还原计算。本次设计系列建立相关，从相关图上可以看出点距趋于稳定，呈一直线，相关关民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程水库径流扣除石灰窑沟径流。经计算，扁堵口渠首引水枢纽水闸年径流432101.02.03.04.05.06.07.0寨翟2.3.3径流成果分析3/s；另据《甘肃省地表水资源》径流深等值线图查得，翟寨子水3/s。本次计算成果与之接近，认为本次计算成2.3.4径流年内分配扁堵口渠首水闸典型年的选择原则，选择年水量相近的原则，供水民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程型年各月流量过程进行同倍比分配得各水平年的年内分配过程见表2-流量2.4洪水2.4.1水文测站基本资料年入库洪水资料采用水量平衡还原计算2.4.2洪水特性2.4.3扁堵口渠首引水枢纽水闸设计洪水民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程年洪水调查资料一并加入，组成不连续系列进行频率分析计算，计算成FF4.0与童子坝河相邻，两河道地理、气候、降雨、河道下垫面等因素都非常接近，河流各种要素基本近似，故以双树寺为参照，对扁堵口渠首引水n扁双扁双扁双扁民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程F名称均值2.4.4施工期洪水计算。分期施工洪水的分期，根据本流域洪水成因及季节性变化规律，利用洪水河双树寺站实测资料，采用不跨期选样建立样本系列，各期样），民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程3/s)69542.52.5泥沙在降水产流过程中，冲刷的地表泥沙带入河道形成，尤其是由暴雨或大雨形成的洪水所夹带的泥沙更多。由于童子坝河无实测泥沙资料，故根据《甘肃省悬移质多年平均侵蚀模数图》查得该地区年平均侵蚀模数为（万t）（万t）2.6冰情童子坝河无实测冰情资料，根据流域调查资料统计，童子坝最早结民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程3.1序言引水枢纽水闸工程主要建筑物从左至右由溢流坝、泄冲闸和⑵消能防冲不符合《水闸设计规范》规定，下游护坦及护坡部⑶混凝土结构强度不能满足现行规范要求。泄洪闸左边墩及下游左边墙有水平贯通裂缝；闸墩冲刷磨损及冻胀破坏较严重，启闭梁柱混凝土结构发生冻胀裂缝，钢筋锈蚀；闸前护坡基础淘空，部民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程为此，受民乐县水务局委托，我院承担了民乐县扁堵口渠首引水枢作在充分收集工程各期设计、施工、观测资料的基础上，结合枢纽安全组组组3.2地质概况名称0.23613.2.1地层岩性枢纽区出露地层岩性主要为奥陶系上统(333主要岩性成份为青灰色砂岩、砂砾岩，干燥，结构稍密～中密。松散干3.2.2地质构造在木头沟区域大断裂的北侧，区内构造特征主要为新构造运动所致，新构造活动形迹较为明显。童子坝河隐伏断裂时有活动，因此，区域构造-2001工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期0.4s,相应地震基本烈度7度。3.2.3地貌及物理地质现象工程区位于祁连山扁堵口出山口以外河道内，地形较为平坦，河床3.2.4水文地质条件-2-离子含4民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程3.3.1闸坝工程地质条件及评价溢流堰，右侧布置泄冲闸、引水闸。闸坝基础均座落在河床第四系冲洪32°07′，饱和内摩擦角30°32′；不均匀系数114.5，曲率系数2.7；（详见表结合类比资料和经验，综合确定地基允许承载3.3.2防洪堤和护岸工程地质条件及评价砂砾卵石层之上，其工程地质条件与闸坝段基本相同，砂砾卵石层厚度分定名为卵石，磨圆度较好，砾卵石多呈扁圆状，砂为中粗砂，松散干32°07′，饱和内摩擦角30°32′，渗透系数7×10-2cm/计算临界水力坡降为允3。因此，地基工程地质条3.4.1堤坝填筑砂砾石料呈次圆～次棱角状；砂为中粗砂，成分以石英、长石和岩屑为主。经取饱和内摩擦角32020′，饱和内摩擦角30032′，凝聚力建议为0。详见3.4.2混凝土粗、细骨料选定在童子坝河床砂砾石料场中筛选，储量满足工程需求，平均运试验结果表明，各项试验指标均满足《水利水电工程天然建筑材料勘察3.4.3块石料3.5结论与建议有活动，新构造运动形迹较为明显，区域构造稳定性较差。根据《中国⑵闸、坝基础均坐落于河床第四系冲洪积砂卵砾石层上，地层岩性单一，地基稳定可靠，工程地质条件良好。建议基础埋设深度应经河床边坡系数1:1～1:1.⑶枢纽上、下游防洪堤和护岸基础坐落于河床及阶地上，岩性为砂砾卵石，结构稍密，工程地质条件良好。建议：基础设置深度应经河床⑷天然建筑材料：堤坝填筑砂砾卵石料及砼粗、细骨料均可就近开4.1工程现状4.1.1现状布置形式4.1.2现状存在的主要问题由于受当时的社会经济条件和技术力量的限制，其配备的设备落后，工程施工质量低，加之建设标准不高，导致关键部位长年带病运行，问题⑴土石工程建筑物：上下游浆砌石护坡被水毁、填埋，溢流坝面浆砌石勾缝砂浆全部脱离，坝面砌石脱落、滔刷，坝面不完整，下游护坦⑵混凝土工程建筑物：砼结构强度不满足现行规范要求，泄洪闸边墩及下游边墙均有水平贯通性裂缝；闸墩冲刷磨蚀及冻胀破坏严重，启闭梁、柱砼出现裂缝、钢筋锈蚀；闸前护坡基础淘空，部分冲毁；溢流⑶金属结构：启闭设施老化失修，启闭力不足，螺杆弯曲变形，闸⑷电气观测：无电气设备；无自动化监控设施；无观测设施。无外⑸其他：无管理设施，无通讯设备。场内交通路面凹凸不平，正常交通要求难以满足，若遇险情，抢险物资难以迅速到达现场。左右岸连接缺少交通工作桥；缺少右岸交通道路；厂区的安全措施和环境的美化4.2安全鉴定结论⑷泄冲闸过水能力满足《水利水电工程等级划分及洪水标准》⑸泄洪闸左边墩有水平贯通性裂缝；闸墩冲刷磨蚀及冻胀破坏严重；启闭梁柱砼结构发生锈胀裂缝、钢筋锈蚀；闸前护坡基础淘空，部分冲毁；溢流坝砌石脱落，坝面不完整。主要受力结构混凝土强度达不⑹启闭设施老化，无电气设备，启闭力不足，螺杆弯曲变形，闸门锈蚀严重，止水橡皮老化、断裂，以上均不满足《水利水电工程钢闸门规范》（SL74-95）和《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》的有关规定，该引水枢纽水闸工程的检测指标无法达到规范标准，存在4.3安全鉴定核查结论成的专家组，根据甘肃省水利厅《关于开展我省中型病险水闸安全鉴定核查工作的通知》精神，对扁堵口渠首引水枢纽水闸进行了安全鉴定核4.3.1核查结论专家组认为，扁堵口渠首引水枢纽水闸工程安全鉴定程序、鉴定单位资质、安全鉴定专家组成员资格符合《水闸安全鉴定管理办法》的要求，安全鉴定书面成果反映了水闸存在的问题。核查认为三类闸的鉴定4.3.2核查组建议堤基抗冲刷做进一步复核。补充完善电气设备设计，自动化监控设施设计、必要的观测设施；外来电源，备用电源；场内左右岸交通道路的修整；左右岸连接交通工作桥；厂区安全措施和环境的美化设计；库区淤4.4工程安全复核4.4.1闸体混凝土检测内容及结构复核根据专家组建议，主要对闸体混凝土的材质、碳化深度、强度进行①材质复合：通过现场仔细查看，闸体混凝土普遍材质老化，外观缺陷比较严重，混凝土表面沙化、露石、开裂、剥落，钢筋混凝土锈胀裂缝等现象普遍存在，特别是启闭梁混凝土开裂、剥落，钢筋外露最为③强度复合：采用无损检测法，即回弹法进行混凝土强度推定。从民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程4.4.2洪水资料及洪水成果复核口渠首引水枢纽水闸设计年径流成果采用翟寨子水库径流扣除石灰窑4.4.3水闸过水能力复核泄冲闸为平底闸,泄流能力按堰流公式计算：0民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程3203/s。4.4.4水闸防洪标准复核扁堵口渠首引水枢纽水闸属中型Ⅲ等工程，根据《水利水电工程等4.4.5闸门机构及启闭力复核经现场观测，闸门变形、锈蚀严重，闸门面板已经严重变形、不平门完全不能启闭；闸门止水橡皮老化、断裂，已不具备启闭机为手动螺杆式启闭机，无配套电气设备，启闭机基座底部螺4.4.6抗滑稳定及抗震安全复核K＝fΣG/ΣHΣG－作用于建筑物上的全部竖向荷载进泄水闸为素混凝土结构，经检测闸墩砼立方体抗压强度为民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程2.52.0-0.36-0.227.57.57.57.5向ct从上表可看出,在7度地震工况下，闸墩砼顺河流方向在地震工况4.4.7渗流稳定复合的渗流坡降复核渗透稳定性。用莱茵法计算渗流坡降，计算成果见下表允许渗流坡降1234.4.8枢纽水闸排沙效果分析童子坝河推移质泥砂含量高，时段分布较集中，对建筑物冲刷，磨损严重。溢流坝前泥沙大量淤积，淤积面与坝顶齐平，进水闸前无拦沙4.4.9工程安全复核结论溢流坝渗流稳定，进水闸、泄冲闸渗流不稳定。溢流坝与冲沙闸后消能设施不满足工程要求，消能防冲效果差，消能护坦被冲毁。水闸砼表面多处裂缝、磨损、剥蚀破坏严重，局部地方形成冲刷抗。进水闸前无拦沙坎，大量推移质泥沙进入引水渠道。闸门变形明显，止水不严，滚轮同之处的原因是安全鉴定报告书和核查时进水闸和泄冲闸未进行4.5工程任务和规模扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程的主要任务是将泄冲闸拆扁堵口渠首引水枢纽水闸不但承担着灌区18.91万亩耕地的灌溉任务，还承担着向下游翟寨子水库的输水任务。进水闸后童子坝东干渠设3/s)，五十年一遇洪水校核(洪峰流量228m3/s)，抗震能力达到7根据工程存在的问题，确定引水枢纽水闸除险加固建设的内容如⑸架设输电线路，配备备用电源，补充完善自动化监控设施和必要民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程5.1工程等别及设计标准水闸按二十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核，相应洪峰流量分别3/s和5.2设计依据①《扁堵口渠首引水枢纽水闸安全鉴定报告书》②《扁堵口渠首引水枢纽水闸中型病险水闸安全鉴定成果核查意5.3工程布置5.3.1布置方案根据安全鉴定,扁堵口渠首引水枢纽水闸属于三类闸，故除险加固工程位置不变，设计提出拦河闸方案和原闸坝结合方案进行比较,两种方案一：拦河闸方案加固。垂直溢流坝轴线布置泄冲闸，右侧布置进水闸。枢纽建筑物由泄坦消能防冲，护坦后设梯形防冲槽，槽内回填砼四面体。为了减轻推移方案二：闸坝结合方案该方案保持原枢纽位置和布局不变，将原泄冲闸拆除重建，对溢流回填砼四面体防冲。为便于运行管理,在坝顶增设交通工作桥。净宽10.5m不变，孔口尺寸为3.5×5.0m(宽×高),底板高程维持现状槽，回填砼四面体防冲。同时为了减轻推移质对闸底板、消能护坦及闸民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程5.3.2方案比较开启泄洪排沙，可以有效地控制河道主槽，汛期能够保持一个相对稳定的闸前调节库容和沉沙、冲沙库容，便于引水；方案二的优点是泄冲闸从运行管理上看，方案一闸孔数太多，在汛期大洪水时若不能及时两种方案投资比较见下表名称从工程施工来看，方案一建筑工程量较大，金属结构较多；方案二溢流坝施工简单，金属结构较少。从投资比较表可以看出，方案一投资综上所述，二种方案各有优缺点，从引水冲沙效果看，方案二优于从工程投资看，方案一工程投资比方案二大。综合考虑各方面因素，本5.4.1枢纽建筑物设计％）32/s）民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程0000泄冲闸位于溢流坝和进水闸之间，与溢流坝轴线的延长线垂直布30/s）0--计入行进流速水头的堰上水头消能工计算主要为泄冲闸后设置的消力池深度、长度、底板厚度计"')0.25"2so--水跃淹没系数，采用1.05；a--水流动能校正系数，采用1.0；sjsjjsjsjsjsb--水跃长度校正系数，可采用0.7-0.8；sj---消力池底板厚度：底板基础为砂（卵）砾石，排水良好，不考1②护坦长度计算p参照已建水闸工程的实践经验，防冲槽大多采用宽浅式，其深度按m0m进水闸位于河道右侧，与泄冲闸呈46°夹角布置，最大引水流量0/s）0--计入行进流速水头的堰上水头经计算，进水闸过流能力满足要求，当3/s时，闸前水深为BBV允民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程2.53.0Δ11V22.8B允5.4.2抗滑稳定计算枢纽水闸按三级建筑物设计，抗滑稳定安全系数及基底应力比按基本组合Kc≥1.25σ/σ<2.0特殊组合校核洪水位情况Kc≥1.10σ/σ<2.5特殊组合地震情况Kc≥1.05σ/σ<2.5cfΣGcΣHΣH--作用在闸室上(溢流坝上)的全部水平向荷载ΣG--作用在闸室上(溢流坝上)的全部竖向力民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程ΣGΣMΣG--作用在闸室(溢流坝)上的全部竖向荷载（包括闸室基底面ΣM--作用在闸室(溢流坝)上的全部竖向和水平荷载对基础底W--闸室(溢流坝)基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的-5。表5-3荷载组合主要荷载情况σminσ/σ22222.52.52.52.5σmax民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程σσσ/σ容许值1-3、5－4、5－5可看出，泄冲闸、溢流坝及进水闸分别在两种荷载组根据地质资料，引水枢纽上下游防洪堤的堤身均为砂砾石，由于上下游防洪堤分布地层相近，堤身断面上游最大，故选择上游防洪堤进行背水坡为1:1.5。砂卵石物理力学指标见表3-4。砂砾石属非粘性土，土坡滑动面近似平面，运用滑楔法分析其稳定民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程Pisec('eii)Pcos(ii1'eiii1iQxc'eiV)sin(icos(eic Ki')ueiiia)]ii'eiii'eix'eitanc'iKPi-1iiiiiiii-1i-1设计采用北京理正岩土软件边坡稳定计算程序计算防洪堤坡稳定⑴正常运行情况设计洪水位下的稳定渗流期背水侧堤坡和设计洪名称民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程从上表可看出，防洪堤临水、背水堤坡在正常运用情况和非常运用5.4.3渗流稳定计算123引水枢纽上下游防洪堤迎水面护坡和基础均为砼浇筑，属刚性结构，护坡及护坡基础为弱透水性材料，具有较好的防渗效果，再加上工程区洪水具有季节性强、历时短的特点，防洪堤挡水时间短，在挡水时间内未能形成稳定渗流，渗流在背水坡坡脚出现以前洪水便已退去。通5.5安全监测设计5.5.1安全监测设计原则和依据按照水闸设计规范的要求，结合本工程的实际情况，特提出如下设⑴监测项目的选择应全面反映工程实际情况，力求少而精，突出重⑵所选择的监测设备应结构简单，精密可靠，长期稳定性好，易于5.5.2监测项目及测点布置根据上述设计原则，结合枢纽水闸的实际情况，监测项目主要是变形监测。进水闸边墩上下游侧分别布置一个位移标点，在泄冲闸边墩上确定。为便于枢纽水闸变形观测，配备经纬仪和水6.1金属结构设计6.1.1概述的引水枢纽，工程主要建筑物从左至右由溢流坝、泄冲闸、6.1.2金属结构设备目前存在的主要问题进水闸、泄冲闸闸门存在的主要问题是变形明显、锈蚀严重、止水橡皮老化漏水严重。通过外观形态检测，闸门面板有明显变形，局部不止水基本失效，漏水严重；闸门滚轮与轴套已经锈蚀，启闭时经常有卡启闭不灵活。启闭机配置不符合现行设计规范要求，靠手动运行，未设民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程6.1.3金属结构设备本次除险加固改造内容保证水闸安全、可靠的运行。本次除险加固金属结构部分针对上述存在(1)进水闸金属结构除险改造内容时闸门适当开启，以引进正常灌溉的水量，汛期发洪水时减小闸门开启度，以防止洪水进入灌区冲毁渠道，故闸门按挡校核洪水位设计，考虑(2)泄冲闸金属结构除险改造内容泄冲闸工作闸门选用具有过闸水流平稳、易冲沙、启闭力小等优点双主梁式，双吊点，面板、水封均在上游面，侧止水6.1.4启闭机容量的确定进水闸工作闸门及拦污栅、泄冲闸工作闸门均按动水启闭考虑，泄冲闸检修闸门按静水启闭考虑；进水闸工作闸门不考虑泥沙淤积，泄冲民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程闭门力（t)启门力（t)3.5×3.4-2.43.5×3.4-3.67.82.5×3.2-0.45.62.5×3.2-0.52.636.1.5金属结构设备工程量27.6t，闸、栅槽预埋件重12.3t，启闭机及附件重27.3t。表6-2表6-2闸门及启闭机型式、尺寸、容量、数量表孔口尺寸宽×设计水头孔3.5×3.42.933.5×3.42.932.5×3.22.932.5×3.22.93门(台)重(t)重(t)重(t)(套)(t)(t)(扇)(t)(t)(t)名称9.06.30.40.40.80.40.42.43.63.03.76.1.6金属结构主材及设备防腐为防止金属结构设备的锈蚀，延长金属结构件的使用寿命，确保设6.1.7冬季防冰冻问题本工程进水闸冬季无水，泄冲闸冬季全部开启运行，所有闸门冬季6.1.8监测设备制水平，使各主控设备的监测和运行调度能较为及时、准确、可靠的进行，拟在进水闸、泄冲闸工作闸门的所有启闭机上装设开度、荷重测控6.2水闸自动测控系统为了提高枢纽水闸的管理水平，实现枢纽水闸管理单位对闸门、流量、流速进行自动测控，并对数据加以处理与传输，实现现代化管理水平，本次除险加固工程需设计自动化测控系统，实现“无人值班、少人6.2.1系统设计原则及应达到的功能本工程自动化测控系统既要充分考虑水务管理部门对系统建设提息系统，设计中应遵循“先进、实用、可靠、高效”的原则，力求符合对闸前、闸后及闸室的景象及建筑、设备状态进行视频采集，通过控制摄像机转动角度和焦距实现对水闸全天候、全方位的实时图象监监控就是控制闸门启闭，实现手动、自动、远程控制功能。闸门控制首先手动控制和自动控制。手动方式下，只有在闸房，通过每个启闭摸屏进行闸门控制；远方模式下，管理站可进行闸门控制，上级管理部门监督闸门启闭情况。远方模式是建立在自动化监控平台之上，利用各六个月；时段和特征数据存储时段闸门运行和水位数据、流量数据、闸门操作数据，以及特征变化数据，供监控系统与调度系统分析闸门运行通信设施能把现场采集到的数据信息发送到水闸管理站及上级管理部门，同时也能接收并执行上级管理部门下达的指令，自启和关闭。现地操作和远方操作通过设于现地控制屏上的转换开关切6.2.2系统设计方案信息采集包括水位、闸门开度、流量、视频、启闭荷载以及设备电况下，在现地实现对闸门的操作控制，本身故障时也可通过备用的常规采集、控制、操作和显示。现地操作及信号显示均通过液晶触摸屏来实资省，传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、电磁干扰小等优点。从枢纽水闸处架设光纤至炒面庄村，通过公用宽带网与上级水务部门通6.2.3主要设备性能统以太网后，仍能够对所控制的闸门进行正确无误的操作。同时具有自1)闸前、闸后水情及环境状况、闸室的环境状况的视频采集。通过现国内水利行业闸门开度传感器普遍采用光电式绝对值旋转编码器，绝对值旋转编码器减轻了电子接收设备的计算任务，省去了复杂和昂贵的输入设备，而且还有断电记忆功能，对于电源条件较差的地区尤2)荷载传感器对于螺杆式启闭机，当启门过程中闸门受阻启闭机超载时，会导致传动设备破坏，或闸门坠落酿成事故。针对这种情况，在启闭机的适当部位安装荷载传感器，通过设定的荷载值来控制启闭电机的开停，从而3)水位计6.2.4主要设备技术指标它具有通用性强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特），闸前、闸后摄像机采用三可变摄像机，闸室内采用一体化变焦摄像机。前端摄像部分包括摄像机、镜头、云台、防护罩、控制解码器、视频传输电缆及安装支架。其中室外摄像机为全天候防护罩，含有自动加5)性噪比：≥50db;民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程3)采集误差：≤±0.1%。）；为便于安装，对螺杆启闭机应采用轴销式荷重传感器，主要技术指4)重复性：≤±0.05%F·S6)零点输出：≤±1%F·S柜体应有控制温度，所有装有电气控制和开关设备的盘、柜内应装有电加热和通风、散热装置。加热器的放置应确保空气循环流畅，加热2)室外安装的机柜除上述要求外，要具有放水、防雨、防风沙等功能。防护等级不低频设备、通信设备及以太网交换机。其供电电源取自闸站交流电源，容6.2.5系统软件的调度指令，按照指定流量和时间段进行自动控制放水，同时无论用户使用何种方式控制闸门，只要闸门被操作，运行参数均应发送到上级管系统的核心，对于实现闸门现地、远程监控至关重要，其他软件均由设6.2.6闸门自动测控系统主要设备表6-2民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程(一)现地监测(二)现地视频监视系统(三)电源系统套套台套个套套套套处套台对套套套台个个处套批个台11177741112111113.5323213352.22.51226.3.1供电电源6.3.2主要负荷民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程），），6.3.3电气主结线6.3.4主要设备选择6.3.5防雷保护6.3.6消防6.3.7通信扁堵口渠首引水枢纽水闸现有管理机构为扁堵口渠首引水枢纽水闸管理站，已安装程控电话，无线通信网络也已覆盖工程区，通信十分6.3.8电气设备及材料汇总表3.5(台)民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程7.1编制依据工程管理编制依据主要有《中华人民共和国招标投标法》、国务院《建设工程质量管理条例》、《国家重点建设项目管理7.2工程建设期管理7.2.1组织管理为了切实建好工程，协调解决各种问题，关键要加强领导，健全组织机构，统一管理项目的实施，监督工程质量和工程投资的使用。依据负责制、建设监理制、招投标制和合同制，并严格落实工程质量终身负二是张掖市水务局和民乐县水务局对工程建设进行监督、检查、指7.2.2资金管理本项目建设由国家投资，为了管好用好项目建设资金，确保工程建保证工程项目资金按时足额到位。中央拨付资金由民乐县“扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程建设管理处”统一管理，设立专户，封闭运7.2.3质量进度管理分项工程质量、分部工程质量、单位工程质量、竣工验收等全过程建立审查监理公司资质，选择责任心强，信誉好，具有节水工程监理经验，反腐倡廉工作扎实，能够全心全意为工程质量服务的监理公司担任审查施工单位资质，选择具有节水工程施工经验，近几年承担节水工程技术资质证明文件、开工报告、施工单位制定的施工方案、施工组织设计、技术措施、材料、半成品质量检验报告、新技术、新材料、新工艺技术鉴定，工序交接检查，质监报告等。通过审查上述文件来落实质量保证措施，确保工程按施工组织设计中确定的最优线路实施，保证工程进度要求。其次，采取目测法、实测法和试验法三种检查方法，随时对各分部分项工程进行检测，减少环节，发现问题及时处理，避免质检与件内容和合同规定内容完成施工任务，质量保证资料是否齐全，质量是否达到国家质量标准，工程是否能按设计标准正常投入运行，是否达到7.2.4文明施工与安全生产管理本工程在施工前，建设单位按照文明施工与安全管理有关规定，结合本项目实际，制定切实可行的文明施工与安全管理制度，并在工程施工合同中明确约定其工作内容，在施工过程中，由施工单位编制文明施工与安全生产管理措施计划，并具体组织实施，建设单位和项目监理负①责任到人，按照有关现场文明施工规定要求和管理制度，建设单②合理规划布设各项临时设施，机具设备、材料堆放场地，有序地④在施工现场内设置规范、醒目的工程公告牌，文明施工、质量安人懂法，不违法，认真贯彻执行国家环境保护的法律、法规。本着既要手册和劳动保护用具，树立“预防为主、安全第一”的思想，使全体施②施工现场配备必要的安全生产和劳动保护设施，设置专职安全⑤制定应对灾害的紧急预案，按预案做好安全检查，配置必要的救⑥定期对施工现场进行安全检查，发现有不安全隐患及时消除，整7.3运行管理7.3.1组织管理不再增加管理人员，但要求各管理单位要不断加强职工培训，提高职工的业务素质和管理水平，逐步建立一支素质高、业务精、作风严的管理根据枢纽规模、按照水利部颁发的《水利工程管理单位定员编制标准(试行)》估算，水参照有关标准和同类规模枢纽所需永久管理房屋面7.3.2工程管理案：①非灌溉期闸门敞泄，以冲刷闸前淤沙；②灌溉期视泥沙淤积情况可暂时停灌，对闸前淤沙作间歇冲刷，以不影响灌溉引水为原则。③汛7.3.3流量观测⑴在进水闸闸前和闸后分别设立水尺，以观测闸前闸后水位，计算安排专人进行引水流量观测，并按规定整理存档，为灌区节水改造提供7.4.1生产生活区设施利用现有设施的基础上，改建水闸管理所办用房、专业性办公用房、生产和辅助生产建筑面积、生活文化福利设施、庭院环境，同时为方便工民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程人数调度室计算机站（包专业性办公用房生产和辅助生产建筑面积括闸门自动控制层）通信室资料档案室防迅材料仓库车库生活、文化福利设施房屋面积合计铁艺大门(1副)硬化地坪标准(m/人)庭院环境工程序号办公用房类型92.77.4.2交通设施道路相接。由于左岸路面比较狭窄，无法通行机动车辆，且经过多年运行凸凹不平，须拓宽整平才能满足通行要求。经实地勘测其须拓宽整平民乐县扁堵口渠首引水枢纽水闸除险加固工程8.1施工条件8.1.1工程条件主要建筑物从左至右依次由溢流坝、泄冲闸和进水闸等组成，其位置及用。工程所需的生产及生活用水可采用经过沉淀或过滤后的童子坝河本为不停歇的连续灌溉期，而渠首枢纽位于翟寨子水库上游，灌溉引水而工程区所属的童子坝河流域汛期暴雨的特点是历时短、强度大、笼罩面积小，相应的洪水具有陡胀陡落的特点；同时，还要兼顾所布置的导流建筑物不能影响正常引水。因此，如何选定导流方案，拟定合理的导流程序以减少导流工程的费用将是本次设计重点考虑的问题之一。从本工程的施工特点出发，结合选定的导流方案，经施工方案论证8.1.2自然条件(1)水文条件％，(2