橡胶坝式挡水闸可行性研究报告

橡胶坝式挡水闸可行性研究报告 8 8 8 8 8 8 9 9 9 38 综合说明人工湖综合整治工程位于xx镇两河交汇处，汇水面积94.76平xx镇位于内陆腹地，属大陆性季风气候区，冬冷夏热，四季由上游冰雪融水和降雨补给，6－9月为夏秋洪水期，以降雨补给为主，10－11月为秋季枯水期，以地下水补给及河槽储蓄量橡胶坝坝址处二十年一遇洪峰流量为420m3/s，五十年一遇平均高程1619.8～1642m,Ⅱ级阶地宽50～100m，平均高程xx镇位于xx断陷盆地中心，区域地层呈平缓倾斜，无断裂Ⅰ级阶地潜水位埋深3.5～5.50m，Ⅱ级阶地潜水位埋深大于K＝15～35.0m／d；下垫面第三系红色泥岩属于相对隔水层。单xx河河谷浅层地下和xx河河水水化学类型属HCO3－—Na+#橡胶坝、2#橡胶坝、3#橡胶坝分布段地层岩性可划分为260Kpa。根据地质勘探及混合料颗分试验资料，xx河混凝土细骨料1#坝坝址位置:以自来水公司截水廊道河床基础提高0.1m3.0m，坝长95m，回水长度282m；4#坝坝底板高程1630.986m，坝高2.5m，坝长112m，回水长度283.5m；5#坝坝底板高程8#坝坝底板高程1620.600m，坝高2.5m，坝长97m，回水长度橡胶坝基础均置于新鲜岩石上，底板厚度0.5m，采用C20缝采用2cm厚闭孔泡沫板。疏浚长度为315m，设计河床高程为91.8m，河道设计比降为控制室是操纵橡胶坝充胀和排空坍落的机电设备及附属设的左岸坝端，矩形结构，平面轴线间尺寸为4.5×4.5米，共两层，一层为壁厚为0.5米的钢筋混凝土结构，二层为墙厚0.24供水水源为河水，采用两台ISG80-125（I）型单级单吸管配电屏安装有GGD1-25（改）总控制屏(兼进线柜)，宽度分设所长（股级工程管理及水情调度，财务供应、行政办公在xx镇修建橡胶坝，进行梯级开发，水量丰富，河道泥沙2基本资料人工湖综合整治工程位于xx镇两河交汇处，汇水面积94.76平有关气象统计资料见表2－1。由上游冰雪融水和降雨补给，6－9月为夏秋洪水期，以降雨补给为主，10－11月为秋季枯水期，以地下水补给及河槽储蓄量2.3.1年径流的推求项目名称单位全年一二三四五六七八九十十一十二多年各月平均气温C-5.5-2.73.59.48.4-4.17.9多年各月平均最高气温C3.79.720.624.525.924.97.42.2多年各月平均最低气温C-10.6-7.5-1.33.57.89.44-2.5-8.72.8多年各月极端最高气温C23.627.129.834.833.533.32824.434.8发生日期7/7927/7826/7324/7328/6920/669/743/733/779/593/726-20/66多年各月极端最低气温C-23-21.2-13.7-10-3.35.74.4-0.4-6.3-15.5-22.6-23发生日期28/648/7214/784/699/622/802/7330/6229/7026/6017/6915/751-28/64多年各月平均降雨量mm3.14.741.245.455.5117.1113.392.545.42.8547.8多年各月一日最大降水mm4.95.885.445.942.394.780.346.626.44.894.7发生日期17/7114/6012/7028/7313/6728/7125/7512/7319/752/6118/617-25/75多年各月最大积雪深度894发生日期13/743/7212/709/6823/5916/693-12/70多年各月平均日照时数194.9220.2246.3216.1199.9144.4148.6148.4133.62179多年各月平均蒸发量mm38.451.1105.3153.9181.9192.3174.4161.7101.272.546.231.6多年各月最大冻土深度636165204663发生日期10/7316/602/7926/6029/7931/721-10/73多年各月平均风速m/s22.22.42.2多年各月最大风速m/s2020发生日期17/7919/7022/7727/748/704/6911/7322/6149/6922/6820/7920/734-27/74相应风向NNNNWNNNENNNNSNNNNEN年最大风速平均m/s相应风向SE较大。该流域除上游南部地区为植被较好的土石山林区外，中下游属黄土高原丘陵沟壑区，植被差，山体破碎，小范围的突降暴雨强度大，冲刷力强，形成大量地表径流，对河道两岸冲q——相对于某一频率的洪峰流量模数（m3/表2-2不同频率洪峰流量成果表1235854696570490420304②洪水历时计算：亦用《甘肃省水文图集》推荐的经验公T=7.63F0.344表2-3不同频率洪水总量成果表1235516242663482286423662048807参——设计断面和上游参证站的流域面积经计算，坝址处30年一遇洪水399m3/s，100年一遇洪水省交通厅、xx镇水利局曾调查过各断面的洪峰流量。表2-4xx镇xx河洪水调查成果表m/S5453261980.7.29无30年一遇省交通厅3912721980.7.26无20年一遇县水利局经过对以上三种方法计算的洪水成果分析，面积比法和历史洪水调查值成果偏小，考虑经验公式法计算成果的可靠性和代表性较好，而且数值较大，为偏于安全取大值，故本次设计采用经验公式法计算结果，即本次可研设计洪水为：20年一遇橡胶坝工程分期施工为2-6月，由于无实测洪水资料，故采用水文图集法计算的成果，即非汛期最大洪水为五年一遇，3/s。各月洪水根据每月降雨资料进行计算，施工各月洪表2-5橡胶坝分期施工设计洪水成果表4.0xx河橡胶坝坝址处无实测泥沙资料，故泥沙根据《甘肃省水文图集》法进行计算，查得橡胶坝坝址所处流域年土壤侵蚀量按悬移质输沙量的20%计，则推移质输沙量27.8万t，故得水库悬移质输沙率月分配表坝址2月4月合计（%）0.015.603.368.0832.3137.798.860.340.04悬移质0.027.794.6644.9252.5212.322.660.470.06由于坝址无实测水面蒸发资料,故水面蒸发采用xx镇气象折算系数与蒸发皿蒸发的积减去降水量与径流量的差。水面蒸表2-7xx镇水洛河橡胶坝水面蒸发损失计算表月份月平均蒸发皿蒸发量（mm）折算系数折算系数×蒸发皿蒸发陆面蒸发量（mm）水面蒸发量（mm）降水量（mm）径流深（mm）降水-径流138.40.5420.743.100.602.50251.10.5427.594.700.903.8023.7930.5456.862.309.4047.4640.5482.8941.208.0033.2049.6950.5498.2345.408.9036.5061.7360.54103.8455.5044.7070.5494.1822.9094.200.0080.5487.3222.1091.200.0090.5454.6592.5074.400.0072.50.5439.1545.408.9036.500.0046.20.5424.953.0031.70.542.800.502.30合计1310.2707.51548.00107.00441.00287.523工程地质本区总趋势是；东北高，西南低，东部受xx抬升影响形成白1642m，Ⅱ级阶地缺失；右岸Ⅰ级阶地宽500～550m，平均高程本区大地构造位于祁吕贺山字型构造体系西侧马蹄形盾地和大面积沉积了新生代第三系地层，之后又受xx旋回褶皱带的挤压隆起所控制，形成了第三系xx断陷盆地。张川龙山盆地连通。盆地内由第三系红色泥岩组成，厚度150~土砾石，呈淡红色，灰色，母岩为石英岩、花岗岩,质地坚硬，厚度0.50～4.50m，潜水位0.5～1.0m，与现代河水位大承载力0.30～0.35MPa，饱和内摩擦角φ=26°~29°,混合料平均粒径d50＝2.6～5.7mm，平均值3.45mm，d15＝11.4～27.0mm，主要分布于xx断陷盆地，县城橡胶坝分布区，被第四系松散工程名称xx镇橡胶坝工程2006年12月20日委托单位平凉市xx设计院共5页第1页土样编号样率数曲系%%%%%0.25~0.075~试验:计算:校核:审定:泄条件较好。浅层地下水属第四系松散堆积物砂砾孔隙潜水类气降水垂直入渗补给，排泄主要由微地貌及下垫面红色泥岩控xx河河谷浅层地下和xx河河水水化学类型属HCO3－—Na+价，结论为：xx河河谷浅层地下和xx河河水水质对普通硅酸盐另据探孔揭露及土工试验资料，坝基、堤基位于泥岩体,粘滩分布段地层岩性可划分为2层，表层为第四系全新统（al--plQ4色泥岩属极软岩，单轴饱和抗压强度<5Mpa，岩体产状近似水地基承载力标准值为260Kpa。堤基础进入基岩0.2m；左右护堤外自堤顶至下伏基岩面为人工坝长94m，河道中心线回水长度207.5m。现代河床稳定河宽划分为2层，表层为第四系全新统（al--plQ41--3）河谷冲洪积单轴饱和抗压强度<5Mpa，岩体产状近似水平，层状分布，单护堤高3.4m,堤基础进入基岩0.3m。左右护堤外自堤顶至下伏基岩面为人工回填砂砾层,呈中密状，表层为硬化滨河路．现状坝长95m，河道中心线回水长度282m。现代河床稳定河宽101.0m，河床漫滩分布段地层岩性可划分为2层，表层为第四系下呈密实状。根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》地基承载力标准值为260Kpa。为人工回填砂砾层,呈中密状,表层为硬化滨河路，现状左右堤基根据地质勘探及混合料颗分试验资料，xx河混凝土细骨料粗骨料料场选在南洛河南坪砂厂，总资源量大于20万m3，4工程规划4.1.1建设必要性xx镇橡胶坝坝址以上流域面积94.76Km2，多年平均径流深4.1.2开发方案完毕,多数橡胶坝工程当年施工当年受益。三是坝体为柔性软壳4.2.1防洪规划缘由4.2.2防洪标准4.2.3地震烈度根据《中国地震动参数区划图》、《建筑抗震设计规范》GBJ50011－2001，xx镇地区地震动峰值加速度为0.2g，基本地4.2.4橡胶坝泄流计算设计橡胶坝坝顶最大过流水深为0.3m，坝最大过流量Q4.3.1橡胶坝可利用水资源量橡胶坝坝址控制流域面积94.76Km2，多年平均径流量2974万m3。径流深年际变化大，CV=0.5，CS=2.5CV，径流可利用调节4.3.2橡胶坝工程用水量分析万m3。根据多年平面水面蒸发量287.52mm，计算年蒸发损失为橡胶坝年需水量合计为404m3。4.3.3橡胶坝供用水量平衡分析5工程设计5.1.1工程等级5.1.2工程设计标准xx镇橡胶坝工程设计洪水标准为四级建筑物的设计洪水标5.2.1坝址位置确定5.2.2工程布置根据xx镇整体防洪规划要求，橡胶坝塌坝后底坎高程、长度既满足过流要求又严格按照水利部《橡胶坝技术规范》持河道自然比降综合考虑，同时和xx镇现有河道比降协调，确质过坝对坝袋磨损及底板检修需要，将坝底板抬高0.3m，则橡根据xx镇总体规划要求，尽量增加水深和蓄水量，橡胶坝6m，坝底板分缝间距为6m，采用651型止水带止水，伸缩缝采控制室是操纵橡胶坝充胀和排空坍落的机电设备及附属设的左岸坝端，矩形结构，平面轴线间尺寸为4.5×4.5层，一层为壁厚为0.5米的钢筋混凝土结构，二层为墙厚0.24冲排控制蝶阀及测压设备等，地板为0.5米厚的钢筋混凝土结5.3.1计算条件xx镇橡胶坝的洪水标准为二十年一遇设计，五十年一遇校核。坝址处基本情况为：设计洪峰流量为420m3/s，橡胶坝水位5.3.2消能防冲计算s03/2s——淹没系数；橡胶坝的效能计算分为正常溢流和塌坝过程中的溢流消能计算，正常溢流状态下为自由出流，由于ht＜hc”，水跃为远离5.3.3稳定及结构计算（1）充坝挡水时，橡胶坝上游水位为93.6m，下游水位为表5-1正常挡水情况下抗滑稳定计算坝计算情况抗滑安全系数基地应力（KN/m2）应力不均匀系数Kcmaxminη橡胶坝挡水期4.7860.4645.043.0竣工期57.4055.003.0注：表中[Kc]为规范允许值，[η]为规范允渗透稳定是指坝基土体能够承受一定的渗透坡降，并采取措本橡胶坝结构上游挡土墙及防渗面板所座落的基础透水性较坝底板内力计算采用弹性地基梁法，承受的荷载简化为均布5.4.1计算条件（1）竣工期充水试验：坝袋安装后，上下游无水，坝袋逐表5-3橡胶坝坝袋计算表a向拉力（m）（m）5.4.2坝袋计算280KN/m，坝袋纬向强度还没有准确的计算理论，根据已建工程280KN/m，满足要求。2#橡胶坝选用坝袋布规格为J160160-2,坝袋为二布三胶，径向强度320KN/m，纬向强度320KN/m，坝袋纬算径向强度的50%计，为160KN/m，选用坝袋320KN/m，满足要5.4.3坝袋锚固设计橡胶坝袋采用螺栓固定压板双锚固，该锚固型式有如下优经计算，T0=83.88～125.82KN/m。螺栓间距与采用的压板刚度有关，根据试验，一般取200~Q0=k2T0/n根据规范要求Lm=（25～30）d，但不小于250mm，计算得Wr——抗弯截面系数，压板弯矩计算坝袋拉力作用在5表5-4锚件设计尺寸表单位：mm30546xx镇防汛期时能快速排空下坍坝袋。主要做好设备的选型、进5.5.1排水系统布置5.5.2供排水系统计算名称流量3/s)管径流速管长充水管0.028排水管0.1944005.6.1高压供电线路5.6.3导线选择和敷设动阀门控制线用BV2×1.5-PVC20暗敷，普通灯具及开关插座用5.6.4防雷和接地6施工组织设计6.2.2建设条件领导对本工程极为重视，为工程创建了极为有利的外部环境条6.3.1施工导流及施工围堰xx镇防洪治理均在河道里进行，尤其是在主河槽施工，施6.3.2基坑排水渗透系数每昼夜300m，因此施工中基坑排水工作量很大，应重6.3.3施工方法1、基础处理：大面积基槽开挖，场地平整等，上部砂卵石筑物边缘不小于2m，且不影响交通。基坑完成后，设排水沟加2、砼工程：运至工地上的水泥必须有制造厂的品质试验报前，必须先铺一层2～3cm的水泥砂浆，砼的浇3、机电设备及金属结构设备安装工程：严格按照设计及机6.4.1施工进度施工单位应在施工进度布置上有步骤、有目的地进行，科学地5月完成右坝段基坑开挖，围堰填筑及基础工程施工，6月完成右岸坝段坝袋安装；5月～6月完成附属工程及机电设备的调试按照以上施工安排，科学调配劳力，层层把关，确保施工6.4.2技术供应该工程