某橡膠壩可行性研究報(bào)告

PAGE61PAGE６０某橡膠壩可行性研究報(bào)告目錄TOC\o"1-2"\h\z1總論 11.1項(xiàng)目概述 11.2建設(shè)單位概況 21.3報(bào)告編制依據(jù)和范圍 21.4主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 31.5結(jié)論 42項(xiàng)目提出的理由、過(guò)程和必要性 52.1項(xiàng)目提出的理由與過(guò)程 52.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性 63項(xiàng)目需求分析與建設(shè)規(guī)模 93.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀 93.2項(xiàng)目前景分析 103.3項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)力分析 113.4市場(chǎng)需求分析 123.5項(xiàng)目定位 133.6建設(shè)規(guī)模 144場(chǎng)址和項(xiàng)目建設(shè)條件 144.1場(chǎng)址 144.2項(xiàng)目建設(shè)條件 154.3基礎(chǔ)設(shè)施條件 184.4市政條件 184.5社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境 194.6綜合評(píng)價(jià) 205規(guī)劃建筑方案 215.1規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 215.2建筑方案 225.3結(jié)構(gòu)方案 236建筑設(shè)備方案 266.1給排水工程 266.2采暖、通風(fēng)工程 276.3電力工程 316.4弱電機(jī)房 347消防 377.1編制原則 377.2編制依據(jù) 377.3消防措施 377.4消防教育和管理 398節(jié)能 398.1編制原則 398.2編制依據(jù) 408.3建筑節(jié)能 408.4節(jié)水措施與水環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo) 418.5暖通節(jié)能 428.6電氣節(jié)能 428.7機(jī)電設(shè)備節(jié)能 429環(huán)境影響與保護(hù) 439.1環(huán)境現(xiàn)狀分析 439.2影響環(huán)境的因素分析及采取的措施 439.3環(huán)境保護(hù) 4410勞動(dòng)安全、衛(wèi)生防護(hù) 4610.1勞動(dòng)安全 4610.2衛(wèi)生防護(hù)措施 4711項(xiàng)目招標(biāo) 4811.1編制依據(jù) 4811.2招標(biāo)方案 4812項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 5012.1項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排 5012.2項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表 5013投資估算與資金籌措 5113.1項(xiàng)目投資估算 5113.2資金籌措 5214財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 5314.1項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)計(jì)劃 5314.2成本、費(fèi)用和各項(xiàng)稅收 5314.3投資利潤(rùn) 5414.4財(cái)務(wù)指標(biāo)分析 5415不確定性分析 5615.1盈虧平衡分析 5615.2敏感性分析 5616可行性研究的結(jié)論與建議 5716.1評(píng)價(jià)結(jié)論 5716.2建議 57第一章綜合說(shuō)明概述一、流域概況**支流，位于**省西南部，源于**縣伏牛山北麓，于**縣西北部的桑坪鄉(xiāng)入**縣境，流經(jīng)**縣桑坪、石界河、軍馬河、米坪、雙龍等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在淅川縣境內(nèi)雙河鎮(zhèn)入**。**縣壩址以上流域面積3215km2，多年平均徑流量8.47億立方米，二、氣象水文**縣地處北亞熱帶北部邊緣，年平均氣溫15.1°C，極端最低氣溫為-14.2°C，極端最高氣溫42°C。多年平均降雨量為900毫米，降雨年際變化大，年內(nèi)分配不均勻，主要集中在6～9月，約占全年降雨量的61.8%，據(jù)統(tǒng)計(jì)最大年降雨量約為最小年降雨量的3.2倍。全年日照時(shí)數(shù)為2019小時(shí)，無(wú)霜期236天，相對(duì)濕度為69%，年均大于或等于10°C的活動(dòng)積溫為5520°C。三、暴雨洪水特性本流域暴雨多發(fā)生在每年的7～8月，其中7月上旬至8月上旬發(fā)生的次數(shù)占總數(shù)的37%，且大于300mm的大暴雨均發(fā)生于7月上旬～8月上旬。四、年徑流**縣城橡膠壩上游匯流面積共3215Km2，多年平均徑流深248mm，多年平均徑流量8.47億m3。五、泥沙據(jù)懸移質(zhì)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析，**站多年平均輸沙量為131萬(wàn)噸。相應(yīng)的侵蝕模數(shù)為380t/km2。六、水面蒸發(fā)橡膠壩壩址多年平均水面蒸發(fā)深度為1038mm。 七、工程地質(zhì)（一）地層巖性壩軸線(xiàn)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積卵石層（Q4lal）和強(qiáng)弱風(fēng)化基巖層（Zds）。卵石層（Q4lal）埋深3.1～4.2米，具有較強(qiáng)的透水性；強(qiáng)風(fēng)化片巖（Zds），底板埋深5.2～6.2米，厚1.5～2.2米，易鉆進(jìn)，礦物成份為綠泥石、石英、長(zhǎng)石和云母等；弱風(fēng)化片巖（Zds）頂板埋深5.2～6.2米，礦物成份為綠泥石、石英、長(zhǎng)石、云母和輝石等。（二）巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)：卵石層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=400Kpa，強(qiáng)風(fēng)化巖承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=300Kpa，弱風(fēng)化巖承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=700Kpa。壩基巖體為Ⅴ類(lèi)，其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為：f′=0.4，C′=0.05Mpa，摩擦角=21°，變形模量E0=0.2Gpa。（三）水文地質(zhì)條件壩址地下水類(lèi)型為第四系松散巖類(lèi)孔隙潛水，滲透系數(shù)k=300m/d，屬?gòu)?qiáng)透水性。（四）壩軸線(xiàn)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)卵石層由于透水性強(qiáng)，若采取水平防滲鋪蓋工程投資較大，且易發(fā)生滲透破壞，造成壩基不穩(wěn)，該層不宜做為壩基，強(qiáng)風(fēng)化及弱風(fēng)化層透水性差，承載力標(biāo)準(zhǔn)值較大，均可做壩基。第二節(jié)**縣開(kāi)發(fā)方案一、建設(shè)條件在縣城上游為深山區(qū)，植被較好，屬輕度水土流失，河水清澈且常年不會(huì)斷流。在**縣城區(qū)段上建擋水壩，進(jìn)行梯級(jí)開(kāi)發(fā)，水量豐富，河道泥沙淤積量小，河水不受污染，水質(zhì)良好，以達(dá)到集游覽、凈化空氣、提高地下水位等綜合效益的目的。對(duì)提高縣城段地下水位，補(bǔ)充縣城水量，減少城市漏斗化，具有很重要的作用。開(kāi)發(fā)方案比選1、壩型確定為不影響行洪，不宜減縮河道行洪斷面。經(jīng)分析比較合適的擋水閘（壩）型式是橡膠壩和翻板閘。翻板閘管理不便，對(duì)行洪有一定影響，且投資較高；橡膠壩不影響河道行洪，且該壩型節(jié)約投資，運(yùn)行安全，管理方便。開(kāi)發(fā)宜修建橡膠壩。2、開(kāi)發(fā)方案選擇根據(jù)地形及河道比降等方面比較，提出了三種開(kāi)發(fā)方案。一級(jí)開(kāi)發(fā)、二級(jí)開(kāi)發(fā)及三級(jí)開(kāi)發(fā)方案。一級(jí)開(kāi)發(fā)方案是在老君店電站渠首壩基礎(chǔ)上建橡膠壩，洄水至北環(huán)路下游；二級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案，即一級(jí)壩壩址設(shè)在建設(shè)西路與濱河路交匯處，二級(jí)壩址設(shè)在老君店電站渠首壩基礎(chǔ)上；三級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案，一級(jí)壩壩址設(shè)在建設(shè)西路上游500米處，二級(jí)壩設(shè)在大橋上游200米處；三級(jí)壩壩址設(shè)在老君店電站渠首壩基基礎(chǔ)上。一級(jí)壩方案投資較少，但淹沒(méi)面積過(guò)大，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失將更大；三級(jí)壩方案無(wú)淹沒(méi)問(wèn)題，但投資過(guò)大，二級(jí)壩處于灣道下游，產(chǎn)生的漩流易破壞壩體，不利于壩體安全。梯級(jí)水位差過(guò)小，導(dǎo)致壩高過(guò)低，壩距太小，造成工程投資過(guò)大，不利于管理；二級(jí)開(kāi)發(fā)方案投資適中，壩高合理，有少部分淹沒(méi)，但通過(guò)工程措施可以解決，綜合比較，宜選取二級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案。設(shè)計(jì)成果概述一、防洪標(biāo)準(zhǔn)及工程等級(jí)根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94），確定其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，臨時(shí)工程洪水標(biāo)準(zhǔn)為非汛期洪水5年一遇。該樞紐工程定為四等工程，橡膠壩、控制室分別為4級(jí)建筑物。二、設(shè)計(jì)洪水壩址處無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，下游水文站有較長(zhǎng)的實(shí)測(cè)洪水資料，壩址處洪水資料可通過(guò)下游水文站洪水資料按水文比擬法計(jì)算。經(jīng)計(jì)算天然狀態(tài)下橡膠壩壩址處設(shè)計(jì)洪峰流量為QP=5%=4541m3/s，校核洪峰流量為QP=2%=6240m3/s。**縣石門(mén)水庫(kù)即將建成，水庫(kù)對(duì)天然河道洪峰流量將大大削減。因此，計(jì)算壩址處洪峰流量時(shí)必須考慮石門(mén)水庫(kù)的影響，壩址處洪峰流量按區(qū)間洪峰流量與石門(mén)水庫(kù)下泄流量同頻率相加計(jì)算。經(jīng)石門(mén)庫(kù)調(diào)節(jié)后壩址處洪峰流量二十年一遇為3741m3/s，五十年一遇5050m3/s。按二十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)建壩后壅高上游水位0.36m；按五十年一遇校核洪水位加上超高也低于堤頂高程，建壩后壅高上游水位0.20米，經(jīng)計(jì)算均不影響河道安全泄洪。三、工程設(shè)計(jì)**縣橡膠壩工程主要分為以下幾個(gè)部分：橡膠壩工程；邊墻及左右岸護(hù)岸工程；控制室工程等。（一）橡膠壩工程橡膠壩底板高程為213.0米，壩袋凈高3.0米，設(shè)計(jì)正常擋水位216.0米。壩底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度8.7米，底板厚0.8米，C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)。下設(shè)前后齒墻，壩底板分縫間距為13.0米，采用橡皮止水，縫內(nèi)止水以上填瀝青杉木板，止水以下填瀝青砂板。橡膠壩共分三段，每段85.0米，全長(zhǎng)255米，中墩厚度為60cm。壩底板置于上下游擋土墻之間。上游擋土墻為Mu60M10漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)，頂部高程為212.7米，與河床齊平，墻底置于弱風(fēng)化巖石以下50厘米，高程為206.5米，頂寬30厘米，迎水面設(shè)40厘米厚C20鋼筋砼防滲面板，邊坡1：0.4，背水面為直墻。下游擋土墻結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似于上游擋土墻，擋土墻上下游邊坡分別為1：0.2及1：0.7，下游設(shè)40厘米厚C20鋼筋砼溢流面板。擋土墻分縫與鋼筋砼面板分縫協(xié)調(diào)，一般間距為26.0米。壩段之間分隔墩為C20鋼筋砼直墻，直墻座于壩底板上，順?biāo)鏖L(zhǎng)度為8.7米，墻頂高程為216.5米。該橡膠壩壩袋采用雙錨固線(xiàn)形式錨固，錨固槽為暗槽設(shè)置，壩袋上下游錨固線(xiàn)采用外錨固，端部堵頭錨固線(xiàn)采用內(nèi)錨固。（二）邊墻及左右岸護(hù)岸工程左右岸結(jié)構(gòu)型式基本相同，邊墩全長(zhǎng)11.38米，邊墩基礎(chǔ)座于砂卵石層上，高程為211.0米，頂部高程為216.5米，采用重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，面層為20厘米厚C20鋼筋砼面板。邊墩上游漿砌石圓弧翼墻與兩岸坡平順連接，迎水面設(shè)C20砼面板。下游翼墻為鋼筋砼懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)，為防止下游沖刷，基礎(chǔ)座于基巖面上，該擋土墻長(zhǎng)度均為8米，末端采用漿砌石圓弧翼墻與岸坡連接，C20鋼筋砼面板。（三）控制室工程控制室布置在橡膠壩左岸的岸坡上，矩形結(jié)構(gòu)，平面軸線(xiàn)間尺寸為4.2×6.3米，共三層，一、二層分別為壁厚0.5及0.3米的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，三層為墻厚0.24米磚混結(jié)構(gòu)。一層為設(shè)備層，主要放置充排壩袋的水泵、電機(jī)及測(cè)壓設(shè)備等，地板為0.65米厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，二層為配電層，主要是配電柜等設(shè)備，三層為管理層。由控制室內(nèi)兩臺(tái)SLB300-12.5A管道泵抽取大口井內(nèi)水，經(jīng)埋于壩底板下方的供（排）水管路，向各壩段供水。每個(gè)壩袋各設(shè)兩個(gè)進(jìn)（出）水口，在控制室與邊墩（墻）之間設(shè)超壓溢流管?？刂剖?0kv電源引自**縣建設(shè)路干線(xiàn)，距離約50米，單回路供電，架空10kv線(xiàn)路選用LGJ-3×50電纜，室外柱上變壓器選擇S9-100/10一臺(tái)，其容量為100KVA，水泥電桿長(zhǎng)12米，檔距為50米。配電屏安裝有GGD1-25（改）低壓計(jì)量屏(兼進(jìn)線(xiàn)柜)，機(jī)組專(zhuān)用動(dòng)力屏為GGD1-23(改)，電動(dòng)蝶閥電動(dòng)裝置控制屏GGD1-21(改)各一面，寬度均為800mm。施工組織該工程位于主河槽上，受氣候條件限制較大，需在枯水期突擊完成，原則上以機(jī)械化施工為主，人工施工為輔；專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工為主，民工施工為輔，爭(zhēng)取在2002年5月31日以前竣工并投入運(yùn)用。工程在項(xiàng)目管理上嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序，在本工程施工過(guò)程中，必須認(rèn)真細(xì)致地嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，建立項(xiàng)目管理責(zé)任制和質(zhì)量管理保證體系，確保工程質(zhì)量，力爭(zhēng)工程按期順利完工。工程管理該工程屬于Ⅳ等工程，根據(jù)中華人民共和國(guó)水利部《水利工程管理單位編制定員試行標(biāo)準(zhǔn)》（SLJ705-81），工程管理機(jī)構(gòu)為“**縣橡膠壩工程管理所”，設(shè)工程管理、綜合經(jīng)營(yíng)、行政辦公三個(gè)股。共需人員12人，其中管理人員6人，主要工作職責(zé)為工程管理、水情調(diào)度、財(cái)務(wù)供應(yīng)、行政辦公及人事保衛(wèi)等；生產(chǎn)人員6人，主要工作職責(zé)為建筑物維修養(yǎng)護(hù)、護(hù)壩、水工觀測(cè)、水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行、汽車(chē)司機(jī)及機(jī)船駕駛等。環(huán)境影響評(píng)價(jià)在**縣城區(qū)段上建擋水壩，進(jìn)行梯級(jí)開(kāi)發(fā)，水量豐富，河道泥沙淤積量小，水質(zhì)良好，環(huán)境優(yōu)美，橡膠壩建成后常年擋水，可提高地下水位，減少城市漏斗化，解決縣城將要面臨的水資源供需矛盾問(wèn)題，提高城市供水能力。同時(shí)還可發(fā)展水上娛樂(lè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖項(xiàng)目，為發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具有較好的生態(tài)效益和社會(huì)效益，宜盡快實(shí)施。工程量及投資主體工程主要工程量為：土方工程83213立方米，石方工程6764立方米，砼及鋼筋砼工程5624立方米，砌石工程5228立方米。主體工程主要材料量：水泥2139.95噸，鋼筋128.48噸，板枋材22.60立方米，汽油1.21噸，柴油35.49噸，砂3915.08立方米，碎石5919.56立方米，塊石6169.82立方米。主體工程總工日為5.42萬(wàn)個(gè)。**縣橡膠壩工程總投資為615.95萬(wàn)元，其中建筑工程為417.70萬(wàn)元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程31.79萬(wàn)元，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程29.97萬(wàn)元，臨時(shí)工程82.92萬(wàn)元，其他費(fèi)用53.57萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)根據(jù)水利部頒發(fā)的《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》SL72-94及國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部頒發(fā)的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》進(jìn)行分析。本工程是集旅游、改善生態(tài)環(huán)境、美化城市、提高縣城地下水位等為一體的綜合樞紐，社會(huì)效益及生態(tài)效益顯著，但無(wú)明顯的經(jīng)濟(jì)效益，因此僅從國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)角度考察項(xiàng)目建設(shè)的可行性。評(píng)價(jià)結(jié)果為：經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率EIRR=35.0%＞12%；經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值ENPV=1060.9萬(wàn)元；效益費(fèi)用比EBCR=2.4。通過(guò)敏感性分析，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率在±10%和±20%的范圍變化時(shí)，均高于社會(huì)折現(xiàn)率12%，項(xiàng)目抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。說(shuō)明項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)上是合理的，且該項(xiàng)目建成以后，會(huì)產(chǎn)生很大的社會(huì)效益及生態(tài)效益，會(huì)為**縣的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展起到顯著的推動(dòng)作用。第二章基本資料一、流域概況是**左岸較大的一條支流，位于**省西南部，源于**縣伏牛山北麓，介于東徑111°01′～111°46′、北緯33°05′～33°48′。于**縣西北部的桑坪鄉(xiāng)入**縣境，流經(jīng)**縣桑坪、石界河、軍馬河、米坪、雙龍等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在淅川縣境內(nèi)雙河鎮(zhèn)入**，全長(zhǎng)254公里，流域面積4219km2。在縣城10公里以上至河源為深山區(qū)，長(zhǎng)約116公里。兩岸山勢(shì)陡峭，群峰叢立，森林覆蓋率較高。擬建的一級(jí)橡膠壩壩址以上10公里有即將竣工的石門(mén)水庫(kù)，石門(mén)水庫(kù)壩址以上流域面積2580km2，總庫(kù)容為8910萬(wàn)m3，其中興利庫(kù)容3400萬(wàn)m3，調(diào)洪庫(kù)容3710萬(wàn)m3。水庫(kù)二十年一遇最大下泄流量3050m3/s，五十年一遇最大下泄流量4100m3/s。二、氣象水文**縣地處北亞熱帶北部邊緣，屬北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候，受季風(fēng)進(jìn)退影響，四季分明，溫暖濕潤(rùn)，一年之中春秋季較短，冬夏歷時(shí)較長(zhǎng)，春季溫度回升快，前期少雨干旱，后期常低溫陰雨，夏季受西太平洋副熱帶高壓控制，氣溫高且降雨集中，秋季溫差較大，時(shí)有連綿陰雨，冬季為強(qiáng)大的亞洲大陸冷空氣籠罩，寒冷干燥。年平均氣溫15.1°C，極端最低氣溫為-14.2°C，極端最高氣溫42°C。由1965～1999年實(shí)測(cè)降雨資料分析，多年平均降雨量為900毫米，降雨年內(nèi)分配極不均勻，降雨主要集中在6～9月，約占全年降雨量的61.8%，其中7～8月降雨量占年降雨量的41.8%；降雨年際變化也較大，據(jù)統(tǒng)計(jì)最大年降雨量約為最小年降雨量的3.2倍。全年日照時(shí)數(shù)為2019小時(shí)，無(wú)霜期236天，平均相對(duì)濕度為69%，年均大于或等于10°C的活動(dòng)積溫為5520°C。流域內(nèi)很少有冰凍現(xiàn)象，多年平均水溫15.2°C，具備南北方的過(guò)渡氣候。三、暴雨洪水特性本流域暴雨多發(fā)生在每年的7～8月，其中7月上旬至8月上旬發(fā)生的次數(shù)占總數(shù)的37%，且大于300mm的大暴雨均發(fā)生于7月上旬～8月上旬，暴雨持續(xù)時(shí)間一般為12～36小時(shí)。流域的暴雨大多是由東西切變線(xiàn)帶低渦形成，暴雨中心在北部山區(qū)的黑煙鎮(zhèn)、朱陽(yáng)關(guān)一帶。據(jù)實(shí)測(cè)大暴雨資料統(tǒng)計(jì)，24小時(shí)降雨量大于100mm者共12次，其中9次降雨的是由東西向切變線(xiàn)帶低渦形成。流域洪水由暴雨形成，其變化主要受暴雨特性及地形等因素影響，洪水漲落陡峭，一場(chǎng)洪水歷時(shí)單峰約二天左右，連續(xù)洪峰一般約為4天。一場(chǎng)局部暴雨形成的洪水，是峰形尖瘦的孤峰，若全流域普降暴雨，將形成峰高、量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的復(fù)式洪峰，往往給下游帶來(lái)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。四、年徑流**縣城橡膠壩上游匯流面積共3215Km2，多年平均徑流深248mm，多年平均徑流量8.47億m3。五、泥沙**縣水文站有1957年以來(lái)的懸移質(zhì)觀測(cè)資料，據(jù)懸移質(zhì)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)分析，**站多年平均輸沙量為131萬(wàn)噸，其中最大年輸沙量為845萬(wàn)噸（1958年），最小年輸沙量為24萬(wàn)噸（1959年）。相應(yīng)的侵蝕模數(shù)為380t/km2，與水文圖集查出的侵蝕模數(shù)相吻合。六、水面蒸發(fā)**站有1954～1991年共38年的蒸發(fā)資料，多年平均水面蒸發(fā)深度為1038mm。 橡膠壩壩址距**站較近，可直接作為壩址區(qū)的蒸發(fā)資料。工程地質(zhì)第一節(jié)工程地質(zhì)條件一、地形地貌橡膠壩址處位于**縣城兩側(cè)上，距下游312國(guó)道大橋500米。該壩址處地貌單元為山前沖積平原，發(fā)育一級(jí)階地，在此處流向左岸為165°，河床寬平均為270米，河床高程212～214米，沖積平原，在一級(jí)階地前緣筑有堤防，一級(jí)階地高程為215～217米，右岸為寺山，山體走向?yàn)楸蔽魑鳌蠔|東走向，最高點(diǎn)高程為1004米，鄰近處山體陡峻，坡角15°～30°。另有人工地貌，如護(hù)河堤、采砂場(chǎng)、弧丘等。二、地層巖性（一）壩址區(qū)平面分布的地層巖性河床處主要分布第四系全新統(tǒng)沖積卵石（Q4al），結(jié)構(gòu)松散，分選性差，卵石最大直徑大于400mm，一般20～150mm，呈園形、亞園形，磨園度好。主要巖石為灰綠色安山巖，青灰色閃長(zhǎng)巖、灰白色花崗巖和石英巖，次為板巖、片巖等。兩側(cè)一級(jí)階地以壤土為主，其厚度約1.5～2.0m，黃色、黃褐色，結(jié)構(gòu)稍密、稍濕、可塑狀，可見(jiàn)蟲(chóng)孔狀孔隙及腐爛植物根系。（二）壩軸線(xiàn)垂向分布的地層巖性根據(jù)鉆孔揭露，在勘探深度范圍內(nèi)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積卵石層（Q4lal）和強(qiáng)弱風(fēng)化基巖層（Zds），現(xiàn)自上而下描述如下：1、卵石層（Q4lal）該層埋深3.1～4.2米，呈雜色，成份以灰綠色安山巖、青灰色閃長(zhǎng)巖、灰白色花崗巖和石英巖為主。卵石多呈渾園形、亞園形，磨園度較好，卵石大小混雜，分選性較差。粒徑2～15cm卵石占總量70%左右，大于20cm漂石占總量15%以上，砂礫石占15%，具有較強(qiáng)的透水性，與下伏基巖呈不整合接觸。2、強(qiáng)風(fēng)化片巖（Zds）灰白色、紫灰色、淺灰綠色、棕色，底板埋深5.2～6.2米，厚1.5～2.2米，位于高程205.8米以上。鉆進(jìn)時(shí)，孔口回水黃色～紫灰色～淺灰綠色，易鉆進(jìn)。片巖多呈鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育，裂面光滑，有較強(qiáng)的金屬光澤，手感光滑，手捏易碎，為全強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，抗淘蝕沖刷能力較差，具軟質(zhì)巖石特性。礦物成份為綠泥石、石英、長(zhǎng)石和云母等。3、弱風(fēng)化片巖（Zds）該層頂板埋深5.2～6.2米，位于高程205.8米以下，灰白色、灰綠色、紫灰色、棕色。鉆進(jìn)時(shí)，孔口回水微紅色～紫灰色，鉆進(jìn)稍難，巖心多呈破碎狀和短柱狀，具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，標(biāo)準(zhǔn)貫入不易打入。礦物成份為綠泥石、石英、長(zhǎng)石、云母和輝石等少量暗色礦物。4、破碎巖僅在壩右岸分布少量破碎巖，青灰色、灰白色、紫紅色、破裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，角礫為石英、片巖塊，具磨園特點(diǎn)，礦物質(zhì)成份為石英、長(zhǎng)石、角閃石、輝石、云母等。三、巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及其評(píng)價(jià)卵石層（Q4lal）平均粒徑40.6mm，不均勻系數(shù)73～185，級(jí)配良好，干容重1.95～2.39kg/cm3。承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=400Kpa。強(qiáng)風(fēng)化巖承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=300Kpa、弱風(fēng)化巖承載力標(biāo)準(zhǔn)值為fk=700Kpa。四、地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)資料，該壩址區(qū)發(fā)育較大規(guī)模斷層有2條，其中右壩頭發(fā)育重陽(yáng)～丁河斷裂，再向南為山陽(yáng)～內(nèi)鄉(xiāng)大斷裂。五、水文地質(zhì)條件擬建橡膠壩壩址地下水類(lèi)型為第四系松散巖類(lèi)孔隙潛水，接受河水、大氣降水入滲補(bǔ)給及兩岸側(cè)滲補(bǔ)給，水量豐富，地下水埋深0.7米，高程212.2米。滲透系數(shù)k=300m/d，屬?gòu)?qiáng)透水性。第二節(jié)壩址區(qū)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)一、區(qū)域地殼的穩(wěn)定性分析及地震基本烈度壩址區(qū)發(fā)育重陽(yáng)～丁河斷裂及山陽(yáng)～內(nèi)鄉(xiāng)斷裂，但由于距壩區(qū)有一定距離，該區(qū)地殼處于穩(wěn)定地段。地震基本裂度為Ⅵ度區(qū)。二、壩軸線(xiàn)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)卵石層埋深3.1～4.2米，承載力標(biāo)準(zhǔn)值為400Kpa，但由于透水性強(qiáng)，若采取水平防滲鋪蓋工程投資較大，且易發(fā)生滲透破壞，造成壩基不穩(wěn)，該層不宜做為壩基，強(qiáng)風(fēng)化及弱風(fēng)化層透水性差，承載力標(biāo)準(zhǔn)值較大，均可做壩基。三、壩基的滲透性評(píng)價(jià)卵石層屬于強(qiáng)透水等級(jí)，橡膠壩蓄水后，河水水位抬高，壩內(nèi)水會(huì)通過(guò)一級(jí)階地下部卵石層發(fā)生繞滲。四、壩基穩(wěn)定性分析壩基為Ⅴ類(lèi)巖石，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為：f/=0.4，C/=0.05Mpa，摩擦角ψ=21°，變形模量E0=0.2Gpa。第四章工程規(guī)劃第一節(jié)城區(qū)河道開(kāi)發(fā)方案建設(shè)條件**縣壩址以上流域面積3215km2，多年平均徑流量8.47億立方米，多年平均流量26.9m3/s，經(jīng)石門(mén)水庫(kù)調(diào)節(jié)后，河道20年一遇洪峰流量為3741m3/s，五十年一遇洪峰流量為5050m3/s。在縣城上游為深山區(qū)，植被較好，森林覆蓋率較高，屬輕度水土流失，河水清澈見(jiàn)底且常年不會(huì)斷流。由于石門(mén)水庫(kù)電站常年發(fā)電，且水量豐富，**縣城區(qū)段擋水壩建成后，對(duì)壩基滲漏要求較低，即使有滲水，壩基滲漏水量可由電站下泄流量及時(shí)補(bǔ)充。同時(shí)，滲水對(duì)提高縣城段地下水位，補(bǔ)充縣城水量，減少城市漏斗化，具有很重要的作用。按照游覽區(qū)的總體開(kāi)發(fā)要求，梯級(jí)開(kāi)發(fā)工程建成后，洄水至北環(huán)路新彩虹橋上游500米的丁河入河口，將形成長(zhǎng)度為3公里、平均寬度為280米的水面面積1200畝，以達(dá)到集游覽、凈化空氣、提高地下水位等綜合效益的目的。312國(guó)道及在建的寧西鐵路穿過(guò)庫(kù)區(qū)，對(duì)發(fā)展**的旅游事業(yè)，促進(jìn)**縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高**知名度將起到舉足輕重的作用。在**縣城區(qū)段上建擋水壩，進(jìn)行梯級(jí)開(kāi)發(fā)，其水量豐富，河道泥沙淤積量小，基本不受污染，水質(zhì)良好，環(huán)境優(yōu)美，且我市具有成熟的設(shè)計(jì)、施工及管理經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)條件極好，宜盡早開(kāi)發(fā)。方案比選1、壩型確定**縣城區(qū)段水面平均寬度280米，實(shí)測(cè)河道平均比降1.25‰，新修堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)50年一遇，為不影響河道行洪，不宜減縮河道行洪斷面。如修建固定壩，壩址處河道行洪斷面減小，將影響河道行洪；經(jīng)對(duì)河道進(jìn)行水力計(jì)算，必須采用活動(dòng)壩，比較合適的閘（壩）型式是橡膠壩和翻板閘。翻板閘管理不便，對(duì)行洪有一定影響；橡膠壩行洪期間塌壩，河道有效行洪斷面基本上不會(huì)縮小，不影響河道行洪，且該壩型節(jié)約投資，運(yùn)行安全，管理方便。因此，開(kāi)發(fā)宜修建橡膠壩。2、方案選擇根據(jù)地形及河道比降等方面比較，提出了三種開(kāi)發(fā)方案。方案一是一級(jí)開(kāi)發(fā)方案，即在老君店電站渠首壩基礎(chǔ)上建橡膠壩，洄水至北環(huán)路下游；方案二是采用二級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案，即一級(jí)壩壩址設(shè)在建設(shè)西路西端處，二級(jí)壩址設(shè)在老君店電站渠首壩基礎(chǔ)上。大橋距一級(jí)壩約700米，距二級(jí)壩約650米，處于兩壩之間，觀賞效果均較好；方案三是采用三級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案，一級(jí)壩壩址設(shè)在建設(shè)西路上游500米處，二級(jí)壩設(shè)在大橋上游200米處，三級(jí)壩壩址設(shè)在老君店電站渠首壩基基礎(chǔ)上，二級(jí)壩及三級(jí)壩處于大橋兩側(cè)，觀賞效果均較好。方案一：在河道上建一座較高的橡膠壩，形成水面，洄水至彩虹橋北400米。壩頂高程確定為216.0米，壩長(zhǎng)300米，固定壩壩頂高程213.0米（為不影響行洪，不能超過(guò)原壩頂高程），橡膠壩高4米。其優(yōu)點(diǎn)是在原溢流壩基礎(chǔ)上建壩，基礎(chǔ)處理工程量少，工程本身投資較少，運(yùn)行管理方便。但是存在三個(gè)主要問(wèn)題難以解決。一是縣城西部支流二道河兩側(cè)地勢(shì)較低，高程為212.5～216.5米，同時(shí)，西岸的豐灣開(kāi)發(fā)區(qū)也有部分地面高程在214～217米之間。若橡膠壩擋水運(yùn)行，將造成河水向縣城倒灌、外滲，致使橋至北環(huán)路之間的兩岸土地大片淹浸，淹浸面積超過(guò)1000畝，對(duì)環(huán)境構(gòu)成不利影響；二是兩岸豐灣及二道河入河口均在壩前1公里之間，擋水位較高，受下游高水位頂托，將影響縣城兩岸15km2的正常泄洪，造成更大的洪災(zāi)淹沒(méi)損失；三是由于需要較高的擋水位，橡膠壩底板過(guò)高，河道泥沙淤積問(wèn)題不易解決。同時(shí)該方案橡膠壩高度較大，技術(shù)難度大，施工要求高，管理不方便，所以不宜采用該方案。方案二：一級(jí)壩位置設(shè)在建設(shè)路西側(cè)上游，長(zhǎng)度為255米，壩頂高程為216米，壩高3.0米，壩底板高程213.0米，；二級(jí)壩設(shè)在老君店渠首壩上，長(zhǎng)度為300米，壩頂高程213.5米，壩高2.0米，固定壩壩底高程為211.5米，洄水至一級(jí)壩處。該方案雖然增加一級(jí)壩，投資略高，但壩高較低。二級(jí)壩控制區(qū)內(nèi)水位較低，較好地解決了公園和豐灣開(kāi)發(fā)區(qū)的土地淹沒(méi)問(wèn)題。一級(jí)壩以上約500米長(zhǎng)地勢(shì)較低的濱河路外側(cè)設(shè)集水渠將滲水排向二道河，避免河水外滲，造成浸淹。但是該方案必須降低老君店渠首壩的壩頂高程及其上游河底高程，才能保證壩前水深及一級(jí)壩的水位銜接均衡。一級(jí)壩壩址選擇，經(jīng)過(guò)綜合分析確定壩址宜選在建設(shè)西路與濱河路的交匯處，主要理由有：1、基本上處于開(kāi)發(fā)河段的中部，水流上下游水面銜接和壩高合理，當(dāng)二級(jí)壩壩頂高程為213.5米時(shí)，按河道的自然坡降可保證該壩下游水深淹沒(méi)在0.5～0.8米之間。2、處于河道的順直段，過(guò)壩水流平穩(wěn)，對(duì)保證壩體抗沖安全、減少工程建設(shè)及長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)有利。3、如果下段距豐灣入河口太近，汛期豐灣河匯流洪水的側(cè)向旋流沖刷將危及壩體安全。若上移超過(guò)300米，將使下游水面銜接困難，難以發(fā)揮河道水面開(kāi)發(fā)效果。方案三：三級(jí)開(kāi)發(fā)方案，一級(jí)壩設(shè)在建設(shè)西路上游500米，壩頂高程為216米，壩長(zhǎng)270米，壩高2.5米；二級(jí)壩設(shè)在大橋上游200米處，壩頂高程為213.5米，壩高1.5米，壩長(zhǎng)200米，三級(jí)壩在老君店渠首壩處，壩頂高程212.5米，底高程211.0米，壩高1.5米，壩長(zhǎng)300米。該方案主要優(yōu)點(diǎn)是河道兩岸淹沒(méi)可以消除；主要缺點(diǎn)是：1、投資過(guò)大；2、管理不便；3、二級(jí)壩座在河道彎道下游，沖刷最嚴(yán)重，河道產(chǎn)生的紊流對(duì)二級(jí)壩產(chǎn)生不利影響，易淘蝕、沖刷壩底板，不利于壩體安全。綜合以上三方案比較，一級(jí)開(kāi)發(fā)方案投資雖然較少，但淹沒(méi)面積過(guò)大，造成的損失很大，由此造成的環(huán)境影響及經(jīng)濟(jì)損失將更大，且河道淤積問(wèn)題難以解決；三級(jí)開(kāi)發(fā)方案無(wú)淹沒(méi)問(wèn)題，但投資過(guò)大，且第二級(jí)壩處于彎道下游，彎道橫向環(huán)流作用最強(qiáng)，產(chǎn)生的漩流易破壞壩體，不利于壩體安全。分三級(jí)開(kāi)發(fā)，從梯級(jí)開(kāi)發(fā)角度考慮，梯級(jí)水位差過(guò)小，導(dǎo)致壩高過(guò)低，壩距太小，造成工程投資過(guò)大，工程分散，不利于管理，且難以發(fā)揮壩體本身的景觀效果。二級(jí)開(kāi)發(fā)方案投資適中，壩高合理，有少部分淹沒(méi)，但通過(guò)工程措施可以解決。綜合比較，宜選取二級(jí)壩開(kāi)發(fā)方案。工程總投資額約1030萬(wàn)元。二級(jí)開(kāi)發(fā)方案投資略高，可以分期施工。先實(shí)施一級(jí)壩，二級(jí)壩近期可以先清淤，整治河床，大橋以下清除至212～213.0米，利用原擋水壩擋水，能形成500畝水面面積。由于固定壩無(wú)有效的排沙設(shè)施，二級(jí)壩清淤僅是權(quán)宜之計(jì)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，應(yīng)當(dāng)建設(shè)二級(jí)壩，一級(jí)壩腳處有至少50厘米凈水深。本階段進(jìn)行第一級(jí)橡膠壩（以下稱(chēng)橡膠壩）設(shè)計(jì)。河道開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)及建筑物等級(jí)根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94），**縣城鎮(zhèn)人口不足20萬(wàn)，該堤防屬Ⅳ等，工程級(jí)別為4級(jí)，結(jié)合《**縣城總體規(guī)劃設(shè)計(jì)書(shū)》，確定該河道按二十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃；根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)）（SL252-2000），該橡膠壩定為四級(jí)建筑物。**縣城區(qū)段梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案規(guī)劃成果表表4—1項(xiàng)目單位方案二方案三一級(jí)二級(jí)合計(jì)一級(jí)二級(jí)三級(jí)合計(jì)壩高米3.02.02.51.51.5壩長(zhǎng)米255300555270200300770設(shè)計(jì)擋水位米216.0213.5216.0213.5212.5壩底板高程米213.0211.5213.5212.0211.0壩頂高程米216.0213.5216.0213.5212.5洄水長(zhǎng)度米165013503000115010008503000水面寬度米290250280290260270280水面面積畝70050012005004003001200庫(kù)容萬(wàn)m310675181784838164工程投資萬(wàn)元60043010305602804201260工程優(yōu)缺點(diǎn)比較優(yōu)點(diǎn)工程投資較少壩基處在河道順直段，利于壩體穩(wěn)定工程管理方便泥沙淤積量小無(wú)淹沒(méi)問(wèn)題泥沙淤積量小缺點(diǎn)1、需降低老君店渠首壩的壩頂高程及其上游河底高程投資較大二級(jí)壩處于河道彎道處，河道漩流不利于壩體穩(wěn)定三級(jí)開(kāi)發(fā)，不便于管理推薦意見(jiàn)建議推薦本方案第二節(jié)河道防洪規(guī)劃一、防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94），**縣城區(qū)段防洪標(biāo)準(zhǔn)為20～50年一遇，結(jié)合《**縣城總體規(guī)劃設(shè)計(jì)書(shū)》，確定其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。二、設(shè)計(jì)洪水**縣一級(jí)橡膠壩壩址下游約3.5公里處設(shè)有**水文站，該水文站以上流域面積3418km2，自1954年元月開(kāi)始有實(shí)測(cè)水文資料至今，主要觀測(cè)項(xiàng)目有：水位、流量、輸沙率、水溫、水化學(xué)等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，觀測(cè)系列、方法符合水文監(jiān)測(cè)要求，資料精度較高，可用于本工程規(guī)劃設(shè)計(jì)。（1）**水文站洪峰流量壩址處無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，但下游水文站有較長(zhǎng)的實(shí)測(cè)洪水資料，且有歷史洪水調(diào)查和考證資料，壩址處與該水文站較近，處于同一條河流上，面積相差僅5%。因此，壩址處洪水資料可通過(guò)下游水文站洪水資料按水文比擬法計(jì)算。**縣水文站1954～1991年共38年的實(shí)測(cè)系列洪峰流量進(jìn)行排頻分析，采用矩法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，用P—Ⅲ型線(xiàn)適線(xiàn)，經(jīng)計(jì)算Cv值為1.1，對(duì)計(jì)算的Cv值采用不同的Cs/Cv進(jìn)行適線(xiàn)，通過(guò)比較，以Cs=2.5Cv擬合較好，故采用Cv=1.1，Cs=2.5Cv成果。根據(jù)以上的成果，計(jì)算出**水文站二十年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為4730m3/s，五十年一遇校核洪峰流量為6500m3/s。（2）壩址處洪峰流量壩址處洪峰流量可根據(jù)**水文站處洪峰流量按面積比法計(jì)算，計(jì)算公式如下：Q壩址=（F壩址/F西）nQ西式中：Q壩址—壩址處設(shè)計(jì)洪峰流量，m3/s；Q西——**縣水文站相應(yīng)頻率洪峰流量，m3/s；F壩址—橡膠壩址以上流域面積，km2；F西—**縣水文站以上流域面積，km2；n—指數(shù)，取n=2/3。經(jīng)計(jì)算得Q壩址=0.96Q西。因此河道天然狀態(tài)下橡膠壩壩址處設(shè)計(jì)洪峰流量為QP=5%=4541m3/s，校核洪峰流量為QP=2%=6240m3/s。**縣石門(mén)水庫(kù)即將建成，總庫(kù)容為8910萬(wàn)m3，該水庫(kù)以發(fā)電為主，水庫(kù)運(yùn)行后河道流態(tài)將發(fā)生根本變化，水庫(kù)對(duì)天然河道洪峰流量將大大削減。因此，計(jì)算壩址處洪峰流量時(shí)必須考慮石門(mén)水庫(kù)的影響，壩址處洪峰流量按區(qū)間洪峰流量與石門(mén)水庫(kù)下泄流量同頻率相加計(jì)算。（3）石門(mén)水庫(kù)與橡膠壩之間區(qū)間洪峰流量根據(jù)防洪要求，采用偏于安全的同頻法計(jì)算，即橡膠壩壩址處發(fā)生設(shè)計(jì)頻率P的洪水時(shí)，石門(mén)水庫(kù)以上也發(fā)生同頻率的洪水，由此可求出壩址與石門(mén)水庫(kù)區(qū)間發(fā)生相應(yīng)的洪峰流量。Q石，壩址=Q/壩，P-Q/石，P天然狀態(tài)下壩址、石門(mén)水庫(kù)、壩址與水庫(kù)區(qū)間洪峰流量表表4—2流量頻率壩址Q(chēng)/壩，P（m3/s）石門(mén)水庫(kù)Q/石，P（m3/s）區(qū)間Q石，壩址（m3/s）P=2%62405290950P=5%45413850691式中：Q石，壩址—橡膠壩與石門(mén)水庫(kù)區(qū)間洪峰流量，m3/s；Q/壩，P—壩址處頻率為P時(shí)的洪峰流量，m3/s；Q/石，P—石門(mén)水庫(kù)頻率為P時(shí)的天然洪峰流量，m3/s。石門(mén)水庫(kù)洪峰流量計(jì)算方法與壩址處洪峰流量計(jì)算方法相同。（4）考慮石門(mén)水庫(kù)的調(diào)蓄影響后壩址處洪峰流量Q壩，P=Q石，壩址P+Q石，P式中：Q石，壩址P—橡膠壩與石門(mén)水庫(kù)區(qū)間洪峰流量，m3/s；Q壩，P—壩址處頻率為P時(shí)的洪峰流量，m3/s；Q石，P—石門(mén)水庫(kù)頻率為P時(shí)的調(diào)節(jié)后洪峰流量，m3/s。經(jīng)石門(mén)水庫(kù)調(diào)節(jié)后壩址處洪峰流量表表4—3流量頻率石門(mén)水庫(kù)調(diào)節(jié)Q石，P（m3/s）區(qū)間Q石，壩址P（m3/s）壩址Q(chēng)壩，P（m3/s）P=2%41009505050P=5%30506913741上表為本工程設(shè)計(jì)采用的洪峰流量值.三、施工期設(shè)計(jì)洪水根據(jù)**縣橡膠壩施工要求，需提供非汛期（11月—次年5月）的設(shè)計(jì)洪水。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），**縣橡膠壩工程施工期的施工導(dǎo)流建筑物為五級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為5～10年一遇。本工程必須在枯水期內(nèi)完成，因此，計(jì)算設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，扣除汛期洪水，僅計(jì)算非汛期（11月～次年5月）的洪水，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。由于施工期擬定為2001年汛后至次年汛前，上游石門(mén)水庫(kù)尚未完工，不能完全起調(diào)蓄功能，為偏于安全，不考慮石門(mén)水庫(kù)的調(diào)蓄作用。設(shè)計(jì)洪水采用非汛期洪水的最大值獨(dú)立選樣，因**縣提供水文資料欠缺，基礎(chǔ)水文資料引用《**省石門(mén)水利水電樞紐工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《石門(mén)初設(shè)》）所列水文資料。設(shè)計(jì)洪峰流量采用下列公式：Q壩=（F壩/F西）nQ西式中：Q壩——壩址處設(shè)計(jì)洪峰流量，m3/s；Q西——**水文站設(shè)計(jì)洪峰流量，m3/s；F壩——壩址以上流域面積，km2；F西——**水文站以上流域面積，km2；n——常數(shù)，取n=2/3。計(jì)算得Q壩=0.96Q西由《石門(mén)初設(shè)》所列**縣水文站1953～1988年共35年非汛期最大流量資料，采用矩法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，用P—Ⅲ型線(xiàn)適線(xiàn)，經(jīng)計(jì)算**站非汛期（11月～次年5月）5年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為Q西P=20%=745.2m3/s，Q壩P=20%=715.4m3/s。四、水位～流量關(guān)系推算依據(jù)我院實(shí)測(cè)的橡膠壩下游3.0公里河道縱橫斷面圖，采用恒定非均勻漸變流能量方程，自下而上逐段推算不同流量時(shí)各斷面水位，推算至橡膠壩址處采用的方程式為：α2V22α2V12Z2+EQ__________=Z1+__________+hf+hjZgZg式中：Z1、Z2——上、下游斷面水位；α1V12α2V22EQ__________、__________——上、下游斷面的行近流速水頭；ZgZghf、hj——上、下游斷面之間的沿程水頭損失與局部水頭損失。橡膠壩下游水位～流量關(guān)系表表4—4Q（m3/s）10001500200025003000H（m）214.7215.3215.9216.56216.94Q（m3/s）35004000450050005500H（m）217.25217.65217.87218.14218.42注：表中高程為黃海高程系第三節(jié)橡膠壩工程對(duì)河道行洪影響分析根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94，**縣城區(qū)段防洪標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，洪峰流量為3741m3/s；橡膠壩枯水季節(jié)充水升壩擋水，汛期則塌壩泄洪，按河道渲泄二十年一遇洪水分析該工程對(duì)河道洪水的影響，即橡膠壩工程壅水分析。橡膠壩段全長(zhǎng)256.2m(含中墩)，壩底板高程213.0m，升壩后正常擋水位為216.0m；河床高程212.5米，左岸設(shè)臺(tái)地，河道平均比降為1/800。塌壩后橡膠壩的過(guò)流能力，按寬頂堰過(guò)流公式計(jì)算：Q=бS?ε?mEQBEQ\R(,2g)H3/2式中：бS——淹沒(méi)系數(shù)，由壩頂前后水深的比值查表確定；ε——側(cè)收縮系數(shù)；m——流量系數(shù)；B——橡膠壩過(guò)流斷面凈寬，B=255米；H——壩前高出壩頂以上水深（m），壩頂高程=壩底板高程+0.05m，塌壩后，壩頂高程為213.05m；Q——橡膠壩過(guò)流能力，m3/s。根據(jù)上述公式和壩下水位，假設(shè)不同的壩前壩頂以上水深，使過(guò)流能力滿(mǎn)足二十年一遇洪峰流量。經(jīng)反復(fù)試算，當(dāng)發(fā)生二十年一遇洪水時(shí)，壩前水位為217.82m，查壩下游水位～流量關(guān)系曲線(xiàn)，壩下游水位為217.46m，即壅高水頭0.36m。當(dāng)發(fā)生五十年一遇洪水時(shí)，洪峰流量為Q=5050m3/s，按堰流計(jì)算壩上游洪水位為218.75m，下游水位218.55m，即壅高水頭0.20m。橡膠壩上游城區(qū)段堤防已全部建成，堤頂高程220m。按二十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水位加上超高仍低于堤頂高程，建壩后壅高上游水位0.36m，不影響安全泄洪；按五十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)校核洪水位加上超高也低于堤頂高程，建壩后壅高上游水位0.20m，不影響安全泄洪。第四節(jié)橡膠壩工程水資源供需平衡分析1、橡膠壩可利用水資源量**縣城橡膠壩上游匯流面積共3215Km2，多年平均徑流深248mm，多年平均徑流量8.47億m3。徑流深年際變化大，CV=1.1，CS=2.5CV，徑流可利用調(diào)節(jié)系數(shù)按0.3計(jì)，75%半干旱年份可利用徑流量為2.46億m3；石門(mén)水庫(kù)建成后每年向**縣城供水2646萬(wàn)m3后尚有2.2億m3徑流量可供橡膠壩利用。2、橡膠壩工程用水量分析（1）蒸發(fā)損失水量橡膠壩建成后，正常擋水位216.0m，回水長(zhǎng)度1658m，水面寬平均為290m，水面面積46.42萬(wàn)m2。靜態(tài)蓄水量為106萬(wàn)m3，根據(jù)**縣水文站1954～1991年共38年實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)資料，多年平面水面蒸發(fā)量1038mm，因此，計(jì)算年蒸發(fā)損失為48.8萬(wàn)m3。（2）滲透損失水量由于壩基置于弱風(fēng)化巖石上，沿壩基滲漏量較少，滲透損失重點(diǎn)考慮繞滲，采用阻水系數(shù)法計(jì)算壩址處年滲透損失水量達(dá)263萬(wàn)m3。（3）壩前正常蓄水量為106萬(wàn)m3，按一年塌壩二次計(jì)算，橡膠壩年需水量合計(jì)為524萬(wàn)m3。3、橡膠壩供用水量平衡分析橡膠壩75%半干旱年份可利用水量為2.2億m3，遠(yuǎn)大于橡膠壩年需水量524萬(wàn)m3，水源是完全有保證的。第五章工程設(shè)計(jì)第一節(jié)工程等級(jí)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、工程等級(jí)**縣橡膠壩工程是**縣城區(qū)的一項(xiàng)集游樂(lè)、美化城市風(fēng)景、改善生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)社會(huì)公益工程，可攔蓄上游河道徑流，形成人工湖區(qū)，美化城市風(fēng)景，為**縣城人民提供一個(gè)休息游覽的場(chǎng)所。同時(shí)抬高地下水位，改善生態(tài)環(huán)境，能夠?yàn)?*縣人民提供部分工業(yè)和生活用水，社會(huì)效益十分顯著。將該樞紐工程定為四等工程，橡膠壩、控制室分別為4級(jí)建筑物。二、工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)**縣橡膠壩工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為四級(jí)建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，即正常運(yùn)行期為20年一遇，非常運(yùn)行期為50年一遇，臨時(shí)工程洪水標(biāo)準(zhǔn)為非汛期洪水5年一遇。第二節(jié)工程布置一、壩址選擇**縣橡膠壩是城區(qū)段綜合治理工程中的重要擋水建筑物，根據(jù)城區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃要求，該壩建在**縣城建設(shè)路西側(cè)。二、工程布置**縣橡膠壩工程是按照防洪要求及壩址地形地質(zhì)等綜合考慮布置的，主要分為以下幾個(gè)部分：（1）橡膠壩工程；（2）邊墻及左右岸護(hù)岸工程；（3）控制室工程等。（一）橡膠壩工程：1、橡膠壩長(zhǎng)度確定：根據(jù)**縣整體防洪規(guī)劃要求，橡膠壩塌壩后底坎高程、長(zhǎng)度既滿(mǎn)足過(guò)流要求又嚴(yán)格按照水利部《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》SJ227-98有關(guān)規(guī)定。即橡膠壩底板頂高213.0米，壩高3米，共三跨，每跨長(zhǎng)度85.0米，中間分隔墩厚度為60厘米，左岸臺(tái)地高程為216.5米，臺(tái)地寬度為24米。2、結(jié)構(gòu)布置及斷面設(shè)計(jì)橡膠壩的壩身結(jié)構(gòu)形式及斷面擬定，主要根據(jù)壩袋設(shè)計(jì)、壩體穩(wěn)定及河道泄洪要求確定。橡膠壩壩址處河床212.7米以下3.1～4.1米為卵石層，承載力為400Kpa，滲透系數(shù)為K=300米/日，屬于強(qiáng)透水等級(jí)。卵石層下部為強(qiáng)、弱風(fēng)化巖，屬弱透水性。根據(jù)地質(zhì)資料，橡膠壩設(shè)計(jì)有兩種比較可行的方案，一是淺基礎(chǔ)方案，二是深基礎(chǔ)方案。現(xiàn)將兩方案簡(jiǎn)要介紹如下：（1）淺基礎(chǔ)方案壩基置于砂卵石層上，上游設(shè)水平防滲鋪蓋，下游設(shè)消力池、海漫、防沖槽等，由于泄洪流量較大及地質(zhì)等原因，上游水平鋪蓋、下游消力池及海漫等水平長(zhǎng)度較長(zhǎng)，厚度較大，工程投資較大。（2）深基礎(chǔ)方案壩底板基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化巖石上，基礎(chǔ)上下游分別為Mu60M10漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)，擋土墻中間回填砂卵石。上游擋土墻迎水面設(shè)鋼筋砼面板，增加防滲性能，下游擋土墻溢流面設(shè)防沖刷鋼筋砼面板。該方案不需設(shè)上游防滲鋪蓋、下游消力池、海漫及防沖槽等。經(jīng)比較，從安全運(yùn)行、管理及經(jīng)濟(jì)角度考慮，深基礎(chǔ)方案均比淺基礎(chǔ)方案優(yōu)越，為本工程設(shè)計(jì)選定方案。橡膠壩底板高程為213.0米，壩袋凈高3.0米，設(shè)計(jì)正常擋水位216.0米。壩底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度8.7米，底板厚0.8米，C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)。下設(shè)前后齒墻，以增加壩體抗滑穩(wěn)定性，壩底板分縫間距為13.0米，采用橡皮止水，縫內(nèi)填瀝青杉木板。上游擋土墻為Mu60M7.5漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)，頂部高程為212.7米，墻底置于弱風(fēng)化巖石以下50厘米，高程為206.5米。墻高5.2米，頂寬40厘米，迎水面設(shè)40厘米厚C20鋼筋砼防滲面板，邊坡1：0.4，背水面為直墻。下游擋土墻結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似于上游擋土墻，僅有以下區(qū)別：擋土墻上下游邊坡分別為1:0.2及1:0.7，下游設(shè)30厘米厚C20鋼筋砼溢流面板。擋土墻與鋼筋砼面板分縫協(xié)調(diào)，分縫間距為26.0米。壩段之間分隔墩為C20鋼筋砼直墻，直墻座于壩底板上，順?biāo)鏖L(zhǎng)度為8.7米，墻頂高程為216.5米，為避免橡膠壩袋兩端與墩墻（中墩及中墩）結(jié)合部位出現(xiàn)坍肩現(xiàn)象，引起局部溢流，影響橡膠壩的正常運(yùn)行，將中墩和邊墩端部3.5米寬底板采用1：20邊坡抬高17.5厘米，以消除坍肩影響。橡膠堵頭與墩墻接觸部位用1：2水泥砂漿抹平壓光。該橡膠壩壩袋采用雙錨固線(xiàn)形式錨固，錨固槽為暗槽設(shè)置，錨固槽回填后與壩底板齊平，以減小坍壩時(shí)夾裹泥沙對(duì)壩袋的磨損。壩袋上下游錨固線(xiàn)采用外錨固，端部堵頭錨固線(xiàn)采用內(nèi)錨固，該錨固形式施工方便，止水效果良好。（二）邊墻及左右岸護(hù)岸工程左右岸結(jié)構(gòu)型式基本相同，邊墩全長(zhǎng)11.38米，邊墩基礎(chǔ)座于砂卵石層上，底部高程為211.0米，頂部高程為216.5米，采用重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，面層為20厘米厚C20鋼筋砼面板。邊墩上游為漿砌石圓弧翼墻與兩岸坡平順連接，迎水面設(shè)C20砼面板。下游翼墻為鋼筋砼懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)，為防止下游沖刷，基礎(chǔ)座于基巖面上，該擋土墻長(zhǎng)度均為8米，末端采用漿砌石圓弧翼墻與岸坡連接，C20鋼筋砼面板。（三）控制室工程控制室是操縱橡膠壩充脹和排空坍落的機(jī)電設(shè)備及附屬設(shè)施的維護(hù)結(jié)構(gòu)。為了節(jié)約投資和方便交通，控制室布置在橡膠壩左岸的岸坡上，矩形結(jié)構(gòu)，平面軸線(xiàn)間尺寸為4.2×6.3米，共三層，一、二層為壁厚分別為0.5及0.3米的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，三層為墻厚0.24米磚混結(jié)構(gòu)，底層地面高程211.07米，二層地面高程215.27米，三層地面高程218.87米。在第三層設(shè)1.2米寬室外走廊，并設(shè)連接濱河路的道路。一層位于臺(tái)地下，為設(shè)備層，主要放置充排壩袋的水泵、電機(jī)及測(cè)壓設(shè)備等，地板為0.65米厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；二層為配電層，主要放置配電柜等設(shè)備；三層管理層，為操縱及看護(hù)橡膠壩人員的住所。樓板為整體現(xiàn)澆式板梁結(jié)構(gòu)，板厚0.12米，各層之間采用內(nèi)置懸臂式鋼筋混凝土樓梯連接，梯寬0.7米。第三節(jié)消能及防沖一、計(jì)算條件**縣橡膠壩的洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇設(shè)計(jì)，五十年一遇校核。壩址處基本情況為：設(shè)計(jì)洪峰流量為3741m3/s，水位217.46米；校核洪峰流量為5050m3/s，水位218.55米。河底高程212.50米，河床主要為中砂礫石。橡膠壩壩底板高程213.00米，壩高3米，壩頂高程216.00米，設(shè)計(jì)擋水位為216.00米，允許最高擋水位為216.5米。橡膠壩共3段，全長(zhǎng)256.2米（含兩個(gè)分隔墩寬1.2米）。二、消能防沖計(jì)算為了減少壩袋頻繁起落，設(shè)計(jì)時(shí)允許壩頂在一定水深范圍內(nèi)溢流，溢流水深最大控制在0.5米。當(dāng)溢流水深超限時(shí)，需塌壩泄洪，其泄流量按堰流計(jì)算。按壩后的可能最大沖坑和基巖的抗沖刷能力判斷，不需做消能工。第四節(jié)穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計(jì)算一、壩體穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計(jì)算1、計(jì)算情況（1）升壩擋水時(shí)，上游水位216.0米，下游無(wú)水（地下水和河底齊平）。（2）竣工期，上、下游無(wú)水，壩袋內(nèi)充滿(mǎn)水。其中以第（1）種為最不利計(jì)算情況。2、荷載計(jì)算壩體荷載按1米寬板條計(jì)算。3、壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算及基底應(yīng)力。抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式：f·ΣGKc=ΣH式中：f—壩基礎(chǔ)底面摩擦系數(shù)；ΣG—作用于基礎(chǔ)底面上的全部豎向荷載；ΣH—作用于壩底板上的全部水平荷載。根據(jù)橡膠壩布置特點(diǎn)，壩體穩(wěn)定分析包括壩底板、上下游擋土墻和整個(gè)壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定三種情況。其計(jì)算結(jié)果如下：正常擋水情況下抗滑穩(wěn)定計(jì)算表5-1計(jì)算部位壩底板壩底板上下游擋土墻整體結(jié)構(gòu)上游下游Kc1.923.491.081.233.29[Kc]1.253.01.053.0備注抗剪強(qiáng)度公式抗剪斷強(qiáng)度公式抗剪強(qiáng)度公式抗剪斷強(qiáng)度公式注：表中[Kc]為規(guī)范允許值4.壩底板基底應(yīng)力計(jì)算（1）壩基底應(yīng)力計(jì)算公式：ΣGPmax=(1±6e/B)minA式中：A—壩基礎(chǔ)底面面積（m2）；e—基底應(yīng)力偏心距（m）；B—基礎(chǔ)寬度（m）。（2）壩基底應(yīng)力不均勻系數(shù)Pmaxη=Pmin計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表5-2。上述計(jì)算結(jié)果表明：壩底板、上下游擋土墻及壩體的抗滑穩(wěn)定、壩底板基底應(yīng)力不均勻系數(shù)小于規(guī)范允許值，基底應(yīng)力小于地基容許承載力700Kpa，壩體是安全的。二、滲透穩(wěn)定計(jì)算滲透穩(wěn)定是指壩基土體能夠承受一定的滲透坡降，并采取措施保護(hù)滲流出口處的基土不受破壞，保證建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)定性。本橡膠壩結(jié)構(gòu)上游擋土墻及防滲面板均座于弱透水性的弱風(fēng)化巖中，滲水基本攔截，滲透穩(wěn)定滿(mǎn)足防滲要求。壩底板基地應(yīng)力計(jì)算表表5-2數(shù)量計(jì)算情況基底應(yīng)力(kpa)應(yīng)力不均勻系數(shù)PmaxPminη[η]正常擋水62.330.52.043竣工期57.527.72.083注：表中[η]為規(guī)范允許值三、壩底板結(jié)構(gòu)計(jì)算壩底板內(nèi)力計(jì)算采用彈性地基梁法，承受的荷載簡(jiǎn)化為均布荷載。壩底板按順?biāo)鞣较?、垂直水流方向進(jìn)行計(jì)算，垂直水流方向計(jì)算考慮50%邊荷載的影響，均按彈性地基梁中短梁進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算，底板結(jié)構(gòu)配筋分別為φ16@250和φ16@250。控制室結(jié)構(gòu)計(jì)算控制室承受的外部荷載主要為216.5米以下的土壓力和216.0米以下的水壓力，墻體按三邊固結(jié)、一邊自由的雙向板計(jì)算，最大負(fù)彎矩發(fā)生在墻體與地板中間連接處，彎矩為125.17kN.m，最大正彎矩發(fā)生在墻體跨中處，為48.98kN.m。地板按倒置梁法計(jì)算內(nèi)力，底板最大負(fù)彎矩發(fā)生在垂直水流方向的中心處，為208.4kN.m，最大正彎矩發(fā)生在墻體處，為161.4kN.m。按以上計(jì)算結(jié)果選配受力鋼筋。第五節(jié)橡膠壩袋及錨固設(shè)計(jì)一、計(jì)算條件橡膠壩共三跨，每跨長(zhǎng)度為85.0米，端部為堵頭式，壩高3.0米，壩袋計(jì)算應(yīng)考慮兩種運(yùn)行情況：（1）竣工期充水試驗(yàn)：壩袋安裝后，上下游無(wú)水，壩袋逐漸充脹至設(shè)計(jì)高度，以檢查錨固及壩體的密封性。（2）正常運(yùn)用：壩前擋水達(dá)到設(shè)計(jì)高度，壩后無(wú)水或部分有水。上述兩種情況中，以第二種情況為壩袋計(jì)算的控制條件。二、壩袋計(jì)算：壩袋計(jì)算關(guān)鍵在于選擇合適的內(nèi)壓比，以充分利用壩袋膠布的強(qiáng)度，并盡可能使壩袋面積減少，降低工程造價(jià)，下面列表計(jì)算壩袋的特征數(shù)值。壩袋計(jì)算表表5-3內(nèi)壓比a袋壁環(huán)向拉力（KN/m）安全系數(shù)K上下壩袋長(zhǎng)度（m）壩袋貼地長(zhǎng)度（m）每延米容積（m3/m）袋布強(qiáng)度(KN/m）徑向緯向1.3036.0010.010.595.6415.483601801.3538.259.4110.305.2014.653601801.4040.508.8910.084.8513.983601801.4542.759.369.914.5613.034003201.5045.008.899.774.3112.964001601.5547.259.319.654.0912.574402801.6049.508.899.563.9112.23440280從表中可以看出，當(dāng)α值較小時(shí)，壩袋長(zhǎng)度較長(zhǎng)，壩底板長(zhǎng)度較大，投資相應(yīng)增加，但袋壁徑向拉力較小，材料強(qiáng)度要求較低，安全系數(shù)較大。當(dāng)α值增大時(shí)，壩袋長(zhǎng)度降低，壩底板長(zhǎng)度減小，投資相應(yīng)增加，但袋壁徑向拉力增大，材料強(qiáng)度要求相應(yīng)較高，安全系數(shù)降低。根據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》（SL227—98），充水橡膠壩內(nèi)外壓比值宜選用1.25～1.60，安全系數(shù)應(yīng)不小于6.0。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇α=1.4，安全系數(shù)K=8.89，大于規(guī)范要求的6.0，投資適中，安全可靠。實(shí)際采用壩袋為二布三膠，徑向強(qiáng)度360KN/m，壩袋緯向強(qiáng)度還沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)算理論，根據(jù)已建工程的經(jīng)驗(yàn)，按壩袋計(jì)算徑向強(qiáng)度的50%計(jì)。三、壩袋錨固設(shè)計(jì)橡膠壩袋采用螺栓固定壓板雙錨固，該錨固型式有如下優(yōu)點(diǎn)：錨固長(zhǎng)度最小，降低膠布用量；螺栓錨固便于壩袋的安裝和拆卸，加快施工進(jìn)度；錨固件可以工廠化加工，質(zhì)量及加工精度易于保證。壓板錨固設(shè)計(jì)分螺栓和壓板兩部分計(jì)算。（一）螺栓計(jì)算錨固力（T0）T0=k1×T式中：k1—安全系數(shù)，一般取2～3；T—壩袋徑向拉力經(jīng)計(jì)算，T0=81～122KN/m。螺栓間距螺栓間距與采用的壓板剛度有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)，一般取200～300mm，本工程取250mm。每根螺栓承受的荷載（Q0）Q0=k2T0/n式中：k2—栓緊力及扭轉(zhuǎn)力的影響系數(shù)，一般取1.75；n—1米長(zhǎng)度內(nèi)的螺栓數(shù)，n=4；T0—單位長(zhǎng)度螺栓計(jì)算荷載（KN/m）。經(jīng)計(jì)算，Q0=35.44～53.16KN/m。螺栓直徑（d）πd≥1.3T1/——[б]4式中[б]——螺栓允許拉應(yīng)力（KN/m2）經(jīng)計(jì)算，d=0.023～0.028m，取d=25mm。螺栓埋置深度（Lm）根據(jù)規(guī)范要求Lm=（25～30）d，但不小于250mm，計(jì)算得Lm=600～720mm，取=600mm。為增加其粘著力，在螺栓底部彎鉤。（二）壓板計(jì)算壓板用鋼板制成，鋼板壓板用平面鋼板加工。為增強(qiáng)壓板單位面積壓強(qiáng)，在壓板底兩邊緣焊兩條Φ12mm的鋼筋。1、壓板應(yīng)力Mб=≤[б]Wrб——壓板拉應(yīng)力（KN/m2）；[б]——螺栓允許應(yīng)力（KN/m2）；M——壓板彎矩（KN·m）；Wr——抗彎截面模數(shù)，壓板彎矩計(jì)算壩袋拉力作用在壓板上產(chǎn)生后彎矩，力臂按螺栓中心至壓板邊緣的距離計(jì)算，即：M=k3·T·LM——壓板彎矩（KN·m）；T——壩袋徑向拉力（KN·m）；L——力臂（m）；k3——安全系數(shù)，一般取3.0經(jīng)計(jì)算M=4.37KN·m，Wr=0.115m3。[б]=M/Wr=4.37/0.115=0.38×105KN/m2＜[б]=1.1×105KN/m2，滿(mǎn)足要求。錨件設(shè)計(jì)尺寸表表5-4單位：mm螺栓直徑埋深壓板厚度壓板寬度加勁肋高256001212046供排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)供排水系統(tǒng)是橡膠壩工程的主要組成部分，根據(jù)本工程壩袋為單袋式結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，選定壩袋適宜的充排方式，并能適應(yīng)防汛期時(shí)能快速排空下坍壩袋。主要做好設(shè)備的選型、進(jìn)出水裝置、超壓溢流、空氣排除和觀測(cè)裝置設(shè)計(jì)，力求做到因地制宜，操作運(yùn)用方便，既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，在左岸建一座控制室，對(duì)三個(gè)橡膠壩壩袋進(jìn)行充排水，從而達(dá)到升壩蓄水、坍壩泄洪的目的。排水系統(tǒng)布置**縣橡膠壩工程有3個(gè)橡膠壩段，每段長(zhǎng)度為85.0米，壩高3米，中墩厚度均為60厘米，全長(zhǎng)255米，充排水量總計(jì)為3565m3。1、供水水源為減少工程運(yùn)行費(fèi)用，利用上游水資源充足的條件，達(dá)到節(jié)約用水的目的，在控制室上游約30米處建一大口井作為供水水源，大口井直徑為2米，為C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)。2、供排水管路設(shè)計(jì)為節(jié)約工程投資，將供水管及排水管合并，供排水調(diào)度時(shí)運(yùn)用電動(dòng)蝶閥控制。以達(dá)到半自動(dòng)化水平。（1）供水系統(tǒng)由控制室內(nèi)兩臺(tái)SLB300-12.5A管道泵抽取大口井內(nèi)水，經(jīng)埋于壩底板下方的供（排）水管路，向各壩段供水。每個(gè)壩袋各設(shè)兩個(gè)進(jìn)（出）水口，為避免壩袋超壓運(yùn)行，在控制室與邊墩（墻）之間設(shè)超壓溢流管，當(dāng)壩袋內(nèi)水壓超過(guò)217.2米（由橡膠壩設(shè)計(jì)內(nèi)壓比確定）高程時(shí)，將溢流出水，此時(shí)應(yīng)立即停止向壩內(nèi)充水。另外，還配有一臺(tái)200DFQJ80潛水泵，抽取大口井水，用于補(bǔ)充壩袋水量并調(diào)節(jié)壩袋擋水所需高程。在控制室內(nèi)配一臺(tái)YQ-15型潛水泵與排水管相連，以抽排控制室集水池內(nèi)管道及閥門(mén)滲漏水。（2）排水系統(tǒng)該橡膠壩底板僅高出河床0.5米，在渲瀉洪水時(shí)，上下游水位差較小，自排較困難，應(yīng)啟動(dòng)水泵抽排，僅在非洪水期坍壩泄水時(shí)可以自排，當(dāng)壩內(nèi)壓力較小時(shí)，壩袋內(nèi)下部積水需要用水泵抽排，出水管經(jīng)控制室排入壩下游。在壩內(nèi)充（排）水管路充（排）水口處設(shè)置水帽，并在水帽沿下游端安裝內(nèi)徑51mm鎧裝夾布導(dǎo)水膠管，以便于排空壩袋內(nèi)積水。（3）供排水設(shè)備布置控制室布置兩臺(tái)SLB300-12.5A立式便拆式管道離心泵，功率均為30kw，控制充排水均采用電動(dòng)蝶閥，電動(dòng)控制屏放在配電層，壓力表安裝于控制室水泵進(jìn)水管側(cè)，水尺安裝于橡膠壩上游邊墩附近，以便于觀測(cè)。二、供排水系統(tǒng)計(jì)算1、計(jì)算條件當(dāng)壩袋升高至設(shè)計(jì)高程時(shí)，壩內(nèi)充水量為3565m3，從防洪角度考慮，橡膠壩的坍壩排水時(shí)間以2～4小時(shí)為宜，經(jīng)計(jì)算，該壩所選用的水泵最短排水時(shí)間為2.2～3.8小時(shí)，充水升壩時(shí)間根據(jù)供水量大小可適當(dāng)延長(zhǎng)。2、水泵機(jī)組選擇根據(jù)本橡膠壩的工程布置和運(yùn)行情況，要求排水水泵具有大流量低揚(yáng)程和較大的吸程。根據(jù)計(jì)算條件和排水量，結(jié)合本工程特點(diǎn)，為節(jié)約投資，減少控制窒尺寸，選擇2臺(tái)SLB300-12.5A立式便拆式管道離心泵。水泵選型表表5-5壩袋容積m3水泵型號(hào)臺(tái)數(shù)流量m3/h揚(yáng)程m電機(jī)功率kw吸程m單臺(tái)重量kg3565SLB300-12.5A2460～7919.3～12305.09253、管路計(jì)算管道計(jì)算表表5-6序號(hào)位置流量(m3/s)管徑(mm)流速(m/s)管長(zhǎng)(m)沿程損失(m)局部損失(m)水頭損失(m)1右壩段0.1323501.29850.3170.3172中壩段0.2644002.0851.0730.0011.0743左壩段0.3964003.0851.9410.122.061合計(jì)3.3310.1213.452供排水管路計(jì)算以機(jī)排為控制條件，排水干管在坍壩時(shí)同時(shí)抽排各壩段的水體，管內(nèi)流量逐漸由遠(yuǎn)及近分別通過(guò)控制室，經(jīng)水泵抽排至壩下游，計(jì)算成果見(jiàn)表5-6。4、橡膠壩的操作運(yùn)用為提高控制室的自動(dòng)化水平，減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，升壩充水和坍壩排空均采用電動(dòng)蝶閥控制，由管理人員在控制屏上操作。（1）升壩操作升壩前，關(guān)閉水泵進(jìn)水口側(cè)的2#、8#閥門(mén)，打開(kāi)各個(gè)壩段的排氣閥，打開(kāi)控制室內(nèi)通向壩袋的閥門(mén)，進(jìn)行充水升壩，在升壩過(guò)程中，觀察壩體的變化，如發(fā)生異常現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉相應(yīng)的閥門(mén)進(jìn)行檢修，當(dāng)超壓溢流管向外溢水時(shí)，關(guān)閉電機(jī)及各充水閥門(mén)。（2）坍壩操作根據(jù)洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度指令，提前檢查設(shè)備的完好情況和進(jìn)出水閥門(mén)的關(guān)閉情況，如有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)檢修，及時(shí)作好坍壩前的準(zhǔn)備工作。坍壩時(shí)打開(kāi)水泵進(jìn)出水口側(cè)7#、8#