CSDD支渠二級排水渠設(shè)計說明終

1、委內(nèi)瑞拉TIZNADOS灌區(qū)CSDD支渠工程設(shè)計說明書CAMCE2011.071. 工程概況TIZNADOS灌區(qū)位于瓜里科州西北部，TIZNADOS河西側(cè)，距首都加拉加斯300km，距卡拉沃索市約150km，具體位置在Ortiz parroquias San Francisco de Tiznados區(qū)和San Jos de Tiznados，是瓜里科州重要的玉米、蔬菜、瓜果等生產(chǎn)基地。TIZNADOS灌區(qū)地理位置圖 TIZNADOS灌區(qū)總面積約27000ha，灌溉面積約10000ha，其中噴灌區(qū)總面積7873ha，中心支軸式噴灌機灌溉面積5905ha，種植作物主要為玉米、豆類和蔬菜等。灌區(qū)灌

2、溉水源為位于灌區(qū)北部的Francisco Mancilla水庫，F(xiàn)rancisco Mancilla水庫1983年建成并運行，水庫占地面積1.490km2，最大庫容量1.172,07Hm3，最小庫容49,81Hm3，有效庫容832,34Hm3。灌區(qū)灌溉渠系分為3級，主渠（一級渠）、支渠（二級渠）、斗渠（三級渠），主渠、支渠均為土工膜防滲渠，斗渠為低壓輸水管道。田間灌溉系統(tǒng)為滴灌和噴灌。灌區(qū)已建支渠3.65km，樁號0+0003+650，特征參數(shù)為：底寬1.5m，邊坡1:1.5，正常水深2.35m，縱坡i=0.00015。支渠上已建渠系建筑物7座，其中節(jié)制閘2座、分水口2座、涵管3座。本期工程為

3、上期工程的延續(xù)，主要建設(shè)內(nèi)容為土工膜灌溉支渠、支渠伴行排水渠、渠系建筑物，以及伴行的渠邊路（農(nóng)用路）。2 設(shè)計原則和方案2.1設(shè)計依據(jù)技術(shù)規(guī)范委內(nèi)瑞拉相關(guān)技術(shù)規(guī)范、中華人民共和國相關(guān)技術(shù)規(guī)范，現(xiàn)場考察資料及項目業(yè)主的相關(guān)要求。技術(shù)標準(1)噴灌工程灌溉設(shè)計標準:灌溉設(shè)計保證率（P=85%）; (2)農(nóng)田排澇設(shè)計標準：5年一遇6h暴雨一日排完，設(shè)計暴雨為120mm。 (3)渠邊道路（農(nóng)用路）設(shè)計標準：最大載重20t、最大時速20km/h，道路寬6m。2.2設(shè)計方案支渠的防滲沿襲前期防滲方式，即采用土工膜防滲。平面布置遵循原規(guī)劃思路，并充分考慮灌區(qū)總平面布置、規(guī)劃調(diào)整現(xiàn)狀、已有排水通道及地形地貌。

4、新建支渠樁號范圍K3+659.18K13+562.60，長約9904m。二級排水渠伴行土工膜灌溉支渠，排水渠中心線與支渠中心線相距20m。為方便交通，土工膜灌溉支渠渠邊道路（農(nóng)用路）均設(shè)6m寬，最大載重20t、最大時速20km/h。3 設(shè)計說明 3.1 土工膜灌溉渠道設(shè)計說明 3.1.1設(shè)計依據(jù)該區(qū)測量資料、現(xiàn)場踏勘資料等。渠道設(shè)計流量本期工程為上期工程的延續(xù)，在上期工程設(shè)計的前提下，根據(jù)各分水口的流量需求，結(jié)合渠道自然地面坡度，將渠道分為4段，各段渠道設(shè)計流量見表3-1。表3-1 各段渠道設(shè)計流量一覽表渠道分段縱坡設(shè)計流量（m/s）備注3+6605+1001.5:100009.5795+10

5、06+2801:5009.1056+28012+2001:15008.14512+20013+5501:15005.123渠道縱斷面設(shè)計縱坡確定根據(jù)田面自然坡度，以不沖不淤流速為控制條件，并且盡量滿足各分水口的水位需求，局部水位不足的情況下，可通過雍水抬高水位解決。渠道分成4段，各段縱坡及水深等參數(shù)見表3-2。表3-2 各段渠道縱坡及正常水深一覽表渠道分段縱坡i正常水深（m）設(shè)計流速（m/s）3+6605+1001.5:100001.8791.075+1006+2801:5001.0852.846+28012+2001:15001.4281.3211.831.7512+20013+5501:1

6、5001.1451.62渠道橫斷面設(shè)計.1過流能力設(shè)計渠道防滲面層為土工膜。橫斷面設(shè)計按明渠均勻流計算：Q=AC（RI）1/2Q渠道設(shè)計流量m3/sA過水斷面面積m2B謝才系數(shù) 用滿寧公式計算C=R1/6/nn渠床糙率系數(shù) n=0.0012R水力半徑(m)I比降同時考慮現(xiàn)場機械化施工，最終確定渠道橫斷面參數(shù)見表3-3。表3-3 渠道橫斷面參數(shù)表渠道分段底寬（m）渠深（m）邊坡正常水深（m）備注3+6605+1002.52.51:1.51.8795+1006+2802.02.01:1.51.0856+28012+2001.52.01:1.51.4281.32112+20013+5501.52.0

7、1:1.51.145.2橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計為保證渠道斷面穩(wěn)定，開挖時應(yīng)清除0.3m厚表土，回填區(qū)用原狀土回填，多余土方用ripio料和指定料場運土回填，壓實系數(shù)為0.95。為防墊層糙面對土工膜的磨損，在土工膜和墊層之間鋪設(shè)一層復(fù)合排水網(wǎng)。不僅能保護土工膜，還有利膜下水的收集。.3土工膜的合理使用根據(jù)資料，土工膜每卷長度為45.0m，幅寬5.75m。鋪設(shè)時按渠道斷面寬裁成合適的長度，一段段拼接，本次設(shè)計范圍內(nèi)，渠道展開長度K3+659.18K5+086.42段為12.014m，K5+113.25K6+263.67段為9.712m，K6+304.87K12+188.36和 K12+226.7613+5

8、41.40段為9.212m，每邊渠頂至錨固溝長度為1.60m，總長分別按15.214m、12.912m、12.412m計。按要求土工膜的搭接長度為0.12m，故每幅土工膜有效鋪設(shè)渠道長為5.63m。為減少材料浪費，綜合考慮土工膜的利用，渠道需裁剪長15.214m的共253塊，長12.912m的共204塊，長12.412m的共1276塊，見表3-4。表3-4 渠道鋪膜裁剪統(tǒng)計表渠道分段長寬（m）數(shù)量（塊）K3+659.18K5+086.4215.2145.75253K5+113.25K6+263.6712.9125.75204K6+304.8713+541.4012.4125.751276根據(jù)上

9、表，裁剪下料按以下規(guī)則進行：將15.214m長的土工膜，通過減小渠道兩邊錨固長度各0.107m，減小后，錨固長度仍滿足最小錨固長度，使土工膜長度改為15.0m，每卷裁3幅，消耗土工膜85卷，剩余30m土工膜；將12.912m長的土工膜，通過減小渠道兩邊錨固長度各0.031m，減小后，錨固長度仍滿足最小錨固長度，使土工膜長度改為12.85m，2卷可裁7幅，消耗土工膜58卷（共203幅），還有1幅利用中剩余的土工膜裁剪；將12.412m長的土工膜，通過減小渠道兩邊錨固長度各0.07m，減小后，錨固長度仍滿足最小錨固長度，使土工膜長度改為12.272m，3卷可裁11幅，消耗土工膜348卷。施工時應(yīng)根

10、據(jù)需要在倉庫統(tǒng)一裁剪以后運送至施工現(xiàn)場，避免浪費材料。3.1.5土工膜錨固設(shè)計3.1.5.1混凝土錨固梁為避免土工膜運行中產(chǎn)生顯著移動，設(shè)計在渠道中設(shè)置混凝土錨固梁。錨固梁型號分為型錨固梁、型錨固梁、型錨固梁、型錨固梁等。當有節(jié)制閘、橋、涵攔斷土工膜鋪設(shè)時，建筑物上、下游設(shè)置型錨固梁。、型錨固梁間距須按整幅土工膜計，按(n5.63+0.95)m控制鋪設(shè)。每段按500m左右長度設(shè)置，同時考慮各段之間、型錨固梁間距基本相當。渠道型錨固梁樁號見表3-5。為方便檢修，沿、型錨固梁中部設(shè)置3/4”鋼爬梯進入渠道，0.15m一級，爬梯外露0.20m。型錨固梁為、型錨固梁之間的輔助性錨固梁，位于單幅土工膜的

11、中部，間距控制在100m左右。型錨固梁為分水口處設(shè)置的錨固梁，三邊密封錨固以防止渠水從分水口進入土工膜下。渠道錨固梁樁號見表3-5表3-5 型錨固梁樁號表I型錨固梁Viga de anclaje tipo III型錨固梁Viga de anclaje tipo II型錨固梁Viga de anclaje tipo 型錨固梁Viga de anclaje tipo 4+138.684+618.185+682.836+829.417+353.957+850.348+391.778+876.909+362.039+847.1610+332.2910+817.4211+302.5511+787.681

12、2+711.8913+197.023+758.18、3+853.89、3+943.97、4+039.68、4+226.424+316.50、4+406.58、4+513.55、4+717.18、4+818.524+919.86、5+009.94、5+200.99、5+296.70、5+386.785+476.86、5+583.83、5+781.83、5+877.54、5+973.256+068.96、6+164.67、6+347.57、6+443.28、6+538.996+634.70、6+730.41、6+872.11、6+967.82、7+063.537+159.24、7+254.95、7

13、+452.95、7+548.66、7+644.377+751.34、7+949.34、8+073.20、8+197.06、8+292.778+490.77、8+586.48、8+682.19、8+777.90、8+975.909+071.61、9+167.32、9+263.03、9+461.03、9+556.749+652.45、9+748.16、9+946.16、10+041.8710+137.58、10+233.29、10+431.29、10+527.0010+622.71、10+718.42、10+916.42、11+012.1311+107.84、11+203.55、11+401.55

14、、11+497.2611+592.97、11+688.68、11+897.94、12+010.5412+123.14、12+325.76、12+421.47、12+517.1812+612.89、12+810.89、12+906.60、13+002.3113+098.02、13+296.02、13+391.73、13+487.444+962.106+126.006+255.008+220.0010+484.0010+541.0012+160.0013+505.003+659.185+086.425+113.256+263.676+304.8712+188.3612+226.7613+541.4

15、013+562.603.1.5.2渠頂錨固溝為避免土工膜在渠道上移動和渠頂水進入土工膜下，土工膜在渠道頂上設(shè)置錨固溝。設(shè)計在距渠頂0.3m的兩渠肩各挖一寬0.5m，深0.5m的錨固溝，渠道內(nèi)土工膜下鋪設(shè)復(fù)合排水網(wǎng)，渠道兩側(cè)土工膜各留1.6m錨固，超出渠道的土工膜下不設(shè)復(fù)合排水網(wǎng)，改設(shè)無紡?fù)凉げ迹凉げ寂c復(fù)合排水網(wǎng)在渠道內(nèi)搭接0.5m。地下排水系統(tǒng)混凝土錨固梁和土錨固溝將土工膜一段段密封在渠道上，使之成為一個整體，減少了滲漏損失。但地下水的側(cè)滲和土工膜水下某處被劃傷或者錨固處出現(xiàn)破壞漏水，故需要設(shè)置膜下排水設(shè)施。 設(shè)計在土工膜下設(shè)置復(fù)合排水網(wǎng)、150mm排水花管收集滲漏水。橫向渠道在末端由150

16、mm的排水管穿過渠邊路，在渠道右側(cè)的排水渠內(nèi)排泄，縱向渠道由150mm的排水管在涵管出口底板處排出。為防止排水管堵塞，排水花管用無紡?fù)凉げ及瑸榧哟笸杆?，排水花管須打孔，打孔?.5%，外包土工布。出口排水管底設(shè)置砂礫料管墊。3.1.7土工膜鋪設(shè)3.1.7.1土工膜的焊接土工膜的焊接土工膜的連接采用板契式雙軌焊接，焊接時順水流方向上游在上，下游在下，焊接寬度0.12m。型錨固梁焊接型錨固梁焊接采用熱熔性單軌焊。錨固件寬0.145m，焊接寬度0.075m。型錨固梁焊接型錨固梁焊接亦采用熱熔性單軌焊，不同于型錨固梁焊接，它位于土工膜中間，同一錨固梁上焊接平行焊接兩條，寬0.145m，間距0.3

17、5m。型錨固梁焊接型錨固梁是左、右及下側(cè)三邊焊接，內(nèi)側(cè)同型錨固梁與錨固件的接觸面全部焊接，焊接寬度0.145m，外側(cè)的焊接同型錨固梁焊接，焊接寬度0.075m。型錨固梁焊接型錨固梁的焊接與型錨固梁的焊接基本相同，其不同之處在于型錨固梁位于每段土工膜的始（末）端，在型錨固梁上（下）游不設(shè)置錨固件。3.1.7.2土工膜鋪設(shè)要求土工膜下部需先鋪設(shè)一層復(fù)合排水網(wǎng)。土工膜搭接需要注意接口處順水流方向上游在上，下游在下，鋪設(shè)時施工人員需穿著平底鞋，以免劃傷膜體，同時要認真檢查下部老砼是否足夠平順干凈，及時發(fā)現(xiàn)并清除異物。彎道施工時，土工膜之間的焊接還要注意根據(jù)彎道走向?qū)涌谶呥M行修裁。施工過程中，如膜體劃

18、傷需及時焊接修補。3.1.8渠系建筑物設(shè)計本期支渠設(shè)計范圍為K3+659.18K13+562.60，長約9904m。在該段渠道中，跟據(jù)各分水口的水位需求，結(jié)合渠道自然地面坡度，把渠道分為4段，各段渠道流量和水深見表3-6。各段渠道縱坡不同、底寬亦發(fā)生變化，有些渠段之間還設(shè)置人工跌水，故在各渠段的尾端需建設(shè)節(jié)制閘，共需新建節(jié)制閘4座、新建分水口8處。因支渠上游已經(jīng)建設(shè)了2座分水口和2座節(jié)制閘，故新建分水口和節(jié)制閘的編號順次從3號開始往下編，命名遵循已有命名原則。表3-6 各段渠道流量和水深統(tǒng)計表渠道分段設(shè)計流量（m/s）底寬（m）正常水深（m）渠深（m）3+6605+1009.5792.51.8

19、792.55+1006+2809.1052.01.0852.06+28012+2008.1451.51.4281.3212.012+20013+5505.1231.51.1452.03.1.8.1節(jié)制閘（1）節(jié)制閘閘孔尺寸確定和過流能力計算根據(jù)渠道流量、水位資料擬定各閘孔寬度，按當?shù)氐囊话闾幚硎址ǎl底板比渠道降低0.3m，以增加節(jié)制閘的過流能力、提高消能效果。通過計算各節(jié)制閘的閘孔尺寸和過流能力見表3-7。表3-7 各節(jié)制閘閘孔尺寸和過流能力計算表水閘編號樁號底板高程（m）閘孔寬（m）閘前水深（m）閘后水深（m）渠道設(shè)計流量（m/s）水閘設(shè)計流量（m/s）CNADD-35+100145.7

20、03.02.1791.3859.10516CNADD-46+280143.373.01.385-0.4798.1459CNADD-512+200137.442.51.5210.2216.9018CNADD-613+500135.272.51.4451.3914.6367（2）節(jié)制閘消能防沖設(shè)計渠道上下游具有一定水位差，使得上下游水流具有一定的能量差，故應(yīng)對水流進行消能防沖計算，通過計算確定是否需要消力池來消能防沖和確定消力池的尺寸。各水閘消能防沖計算見表3-8。表中上下游水位均是消力池底高程的相對高差。表3-8 各節(jié)制閘消能防沖計算表水閘編號上游水位（m）下游水位（m）躍后水深（m）消力池計算

21、長度（m）消力池實際長度（m）消力池深（m/s）升坎（m）CNADD-32.1791.3851.64311.5111.60.30.5CNADD-43.8852.2281.80013.9016.00.80.5CNADD-53.3211.9451.71812.8216.00.80.5CNADD-61.4451.3910.9864.606.00.30.5通過計算，各節(jié)制閘均應(yīng)設(shè)置消力池，為節(jié)省工程量，消力池為綜合式消力池，消力池除底板降低0.30.8m外，還在尾端設(shè)置0.5m的升坎。對于有跌水的消力池還在中間設(shè)置輔助消能工消力墩，以束縛水流促使水躍發(fā)生在消力池范圍內(nèi)。（3）節(jié)制閘防滲設(shè)計為防止?jié)B透破

22、壞，對節(jié)制閘進行了防滲處理，主要是把上游漸變段、閘室、消力池、下游漸變段的縫設(shè)置止水并在消力池后段設(shè)置排水系統(tǒng)，各節(jié)制閘的防滲長度見表3-9。計算以最不利水閘擋水工況計算。表3-9 各節(jié)制閘防滲計算表水閘編號水頭（m）閘底土質(zhì)滲透坡降計算防滲長度（m）實際防滲長度（m）CNADD-31.879粉質(zhì)粘土0.1512.618.0CNADD-43.085粉質(zhì)粘土0.1520.622.5CNADD-52.621粉質(zhì)粘土0.1517.522.5CNADD-61.145粉質(zhì)粘土0.157.315.0通過計算，防滲長度滿足要求。（4）節(jié)制閘結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)制閘結(jié)構(gòu)設(shè)計吸收瓜里科灌區(qū)的節(jié)制閘設(shè)計特點，閘室采用擋水和

23、溢流相結(jié)合的梯形結(jié)構(gòu)型式，即中間為過流閘孔，兩側(cè)為三角形溢流堰。該結(jié)構(gòu)型式開挖回填量較少，適用于管理人員較少的水閘。為與渠道平順連接設(shè)置了上下游漸變段，同時，下游漸變段亦是消力池的一部分。節(jié)制閘墊層為100kg/cm2強度等級的混凝土，受力結(jié)構(gòu)均為250kg/cm2強度等級的混凝土。閘門采用弧形鋼閘門，啟閉機為雙吊點卷揚式啟閉機。3.1.8.2分水口（1）分水口特征參數(shù)該渠段分水口共有8處，經(jīng)結(jié)合三級管道計算，孔徑均選dn630的PE管，其中1孔的有7個，4孔的有1個。分水口底板高程比渠頂統(tǒng)一低1.75m、比渠底最少高0.25m。這種設(shè)置，保證水面均高于涵管頂，涵管流態(tài)為有壓流，過流能力達到最

24、大；同時也考慮了渠底有一定淤積容量。分水口的特征參數(shù)見表3-10：表3-10 分水口特征參數(shù)統(tǒng)計表類型DN630x1DN630x4名稱TPD-3TPD-4TPD-5TPD-7TPD-8TPD-9TPD-10TPD-6樁號4+962.16+1266+25510+48010+55012+17013+5058+220.0渠底高程146.02143.95143.69138.88138.83137.76135.78140.39分水口底板高程146.77144.20143.94139.13139.08138.01136.03140.64堤頂高程148.52145.95145.69140.88140.831

25、39.76137.78142.393級管中心高程147.161144.591144.331139.521139.471138.401136.421141.055設(shè)計水位147.84144.98144.72140.10140.05138.98136.85141.72（2）分水口結(jié)構(gòu)設(shè)計分水口按當?shù)亓?xí)慣設(shè)計為有進水室的型式。1孔分水口進水室凈寬1.8m，4孔分水口每孔進水室凈寬1.5m，進水室凈深1.6m。分水口墊層為100kg/cm2強度等級的混凝土，受力結(jié)構(gòu)均為250 kg/cm2強度等級的混凝土。設(shè)置兩道850x900mm的平面鋼閘門，配手動式螺桿啟閉機。3.1.8.3涵管（1）排水通道現(xiàn)狀

26、該渠段內(nèi)，在樁號K5+000、K8+928、K9+509等3處實際存在自然的排水溝，渠道與這些排水溝相交，考慮設(shè)置涵管保持已有排水通道的暢通，同時渠道伴行的排水溝截流的地表水和膜下地下水均通過涵管排泄。樁號K5+000處前期施工已埋設(shè)涵管，故本次設(shè)計不再考慮；樁號K8+928處排水溝地勢較高，最大口寬3.8m，深度約0.2m；樁號K9+509處排水溝鉸大，是該區(qū)域鉸重要排水溝，該處地勢較低，最大口寬14.8m，最大深度約1.6m。（2）涵管管徑選擇及過流能力計算表3-11 涵管管徑選擇及過流能力計算表樁號管徑（mm）根數(shù)管底進口高程（m）縱坡i有壓過流量（m/s）無壓過流量（m/s）K8+92

27、8DN10501137.0961/1002.432.752.7K9+509DN18004138.3561/10028.2443.8450%、級配良好、構(gòu)成穩(wěn)定、內(nèi)摩擦角30、不含植物根系的土料可以作為灌溉渠道的回填土。為保證土料質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾點：（1）地表0.30.5m以內(nèi)的土不能利用；（2）砂性土中粉細砂含量30%的土不能利用；（3）砂性土中內(nèi)摩擦角 30的砂性土不能利用；（4）地勢低洼區(qū)的沖積類土如粘土、粉質(zhì)粘土不能利用；（5）含有植物根系、垃圾的土料不能利用；（6）含水量大于10%的土料不能直接利用。3.4.3土方施工的質(zhì)量要求土方開挖應(yīng)盡量減少對非開挖區(qū)的擾動，在開挖至設(shè)計渠道輪廓

28、線或渠系建筑物底輪廓線0.30.5m處，應(yīng)重新放樣，用小型機具或人工開挖。開挖土方最好直接運至回填區(qū)回填，以減少中間環(huán)節(jié)，若不能直接回填的，應(yīng)在指定堆場堆好，并做好防雨、防水浸措施。灌溉渠道的地下排水管溝道、錨固梁基槽應(yīng)人工開挖。土方回填應(yīng)有0.5m的超回填量，在碾壓完成后再次人工或小型機具開挖，以保證回填土的密實度?；靥钔翍?yīng)分層碾壓，分層厚度0.3m，壓實度為0.95。渠系建筑物的土方回填要對稱回填，盡量利用小心機具夯實，并注意不能損傷建筑物?；靥钔练綉?yīng)保證其含水量10%，雨淋過的土方要翻曬，滿足含水量要求后方能回填。棄土應(yīng)堆在指定地點堆放，并應(yīng)攤坡碾壓，且應(yīng)保持外形美觀。4.主要工程量4.

29、1 灌溉支渠主要工程量該區(qū)新建灌溉支渠主要工程量見表4-1。因測量數(shù)據(jù)只能反映測量點的情況，不能完全反映實際情況，故最后的工程量需根據(jù)現(xiàn)場情況確定。表4-1 新建土工膜渠道主要工程量表 項 目Item內(nèi) 容Contenido單位unidad總計Cantidad備注Nota土方工程Obra de los materiales de prstamos施工放樣Nivelacin y replanteokm9.9場地平整、清除雜草Remocin de la capa vegetal de 30cm ( limpieza)m2279776.3土方開挖Excavacinm343275.1原狀土回填Rell

30、enom338947.6土方回填（排水渠土方）Relleno (material de prstamo proveniente del colector)m3127431.1Ripio料回填Sub-base de ripiom325263.6Ripio料（渠邊路）Cementom328523.5錨固梁Viga de anclaje土方開挖Excavacinm3651.3土方回填Rellenom3265.812鋼筋kg18988.520爬梯鋼筋kg3842.5碎石墊層m3114.2錨固件預(yù)埋Polilockm1974.0熱熔性單軌焊縫，II型Solitario Soldadura Fusin Trmica ,Tipo IIm1974.0210kg/cm2混凝土錨固梁Concreto para viga de anclaje 210kg/ cm2m3271.3排水系統(tǒng)Sistema de Drenaje土方開挖excavacinm316797.1土方回填rellenom39922.3級配砂石料Base de ripio para la colocacin de los tubosm36874.8200 pvc管200 tubo de pvcm11377