阿恰樞紐工程設(shè)計工作報告

塔里木河流域近期綜合治理阿恰樞紐工程設(shè)計工作報告新疆巴州水利水電勘測設(shè)計院二○○五年六月十日目錄1.工程概況1.1工程地理位置1.2工程任務(wù)1.3興建緣由1.4工程建設(shè)內(nèi)容及作用1.5設(shè)計工作情況2.工程規(guī)劃設(shè)計要點(diǎn)2.1水文設(shè)計成果2.2樞紐區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)及主要地質(zhì)問題2.3工程規(guī)模2.4主要建筑物設(shè)計3.主要設(shè)計變更3.1攔河閘工程3.2閘房變更4.設(shè)計圖紙與有關(guān)報告的質(zhì)量管理4.1設(shè)計過程管理4.2設(shè)計變更質(zhì)量管理5.設(shè)計為工程建設(shè)服務(wù)情況5.1工程設(shè)計情況5.2設(shè)計圖紙供應(yīng)情況5.3設(shè)代工作情況及人員配置6、結(jié)論院長：黃曉新(高工)審定：盧秋蘭(高工)審查：殷天鼎(高工)校核：李慧敏(高工)項(xiàng)目負(fù)責(zé)：何全生(工程師)編寫：何全生(工程師)趙衛(wèi)華(工程師)魏華(工程師)馬繼榮(工程師)馮玉勇(助工)項(xiàng)目工作人員：依明江（工程師）劉勇（助工）熱沙來提（工程師）1、工程概況1.1工程地理位置孔雀河阿恰樞紐工程地處巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣境內(nèi)，現(xiàn)孔雀河阿恰龍口處，地理位置為東經(jīng)86°24／20″、北緯41°14／32″，此樞紐是連接庫塔干渠東干渠上段與下段、并跨孔雀河的分水控制性建筑物。1.2工程任務(wù)阿恰樞紐工程承擔(dān)的主要任務(wù)：向農(nóng)二師塔里木墾區(qū)供應(yīng)農(nóng)業(yè)用水及向塔里木河下游供應(yīng)生態(tài)用水。1.3興建緣由為了實(shí)現(xiàn)博湖向塔里木河下游輸水的目標(biāo)，規(guī)劃修建博湖至塔河下游的輸水工程，由于輸水工程的上、下段分別位于孔雀河的左右兩岸，為了同時滿足向塔河下游輸水及向孔雀河下游灌區(qū)及生態(tài)供水的要求，需在孔雀河阿恰龍口處修建阿恰樞紐。1.4工程建設(shè)內(nèi)容及作用阿恰樞紐工程建設(shè)的主要建筑物有：攔河泄洪閘，節(jié)制閘。其中，攔河閘控制孔雀河泄洪，并在利用孔雀河為東干渠下段輸水時，節(jié)制孔雀河的來水，抬高孔雀河內(nèi)的水位，以使孔雀河來水順利進(jìn)入東干渠下段；土壩臨時攔截孔雀河與東干渠下段的過水通道；節(jié)制閘防止在東干渠上段不輸水時孔雀河河水倒灌入東干渠。1.5設(shè)計工作情況我院于2001年5月開始本工程的可研設(shè)計，同年7月通過自治區(qū)水利廳、計委的審查及審批，2002年7月黃委會的審查。初步設(shè)計于2002年10月通過自治區(qū)水利廳、計委的審查及審批。在可研設(shè)計過程中，巴州水利局先后組織召開了兩次技術(shù)、協(xié)調(diào)會議；參加會議的單位有：巴州水利局，農(nóng)二師水利局，巴州水利設(shè)計院，農(nóng)二師水利設(shè)計院；討論樞紐的形式、上下游輸水及連接關(guān)系。在初步設(shè)計過程中，塔管局也組織召開了技術(shù)、協(xié)調(diào)會議；參加會議的單位有：塔管局、巴州水利局，農(nóng)二師水利局，巴州水利設(shè)計院，農(nóng)二師水利設(shè)計院；討論樞紐的形式、上下游輸水及連接關(guān)系。在全過程中，就樞紐的形式先后經(jīng)項(xiàng)目業(yè)主、審查、審批單位、設(shè)計單位多次論證而確定，在各方的共同努力下，本工程的技術(shù)方案考慮比較仔細(xì)、成熟，工程設(shè)計較經(jīng)濟(jì)、合理。2、工程規(guī)劃設(shè)計要點(diǎn)2.1、水文設(shè)計成果2.1.1工程區(qū)的自然概況①、地理位置孔雀河流域地處巴音郭楞蒙古自治洲中部，介于東經(jīng)85°30ˊ－87°00ˊ，北緯41°15ˊ－41°55ˊ之間，位于塔里木盆地東北部，北至霍拉山，西界輪臺縣，東界庫魯克山中部和南部。②、水系、地形情況本工程位于孔雀河上，通過庫塔總干渠、希尼爾水庫、庫塔干渠東干渠從孔雀河第一分水樞紐引水，再跨孔雀河到達(dá)塔河下游。孔雀河源自博斯騰湖，穿過阿克塔山的鐵門關(guān)峽谷，經(jīng)庫爾勒市區(qū)，向西經(jīng)和什里克南至普惠折向東南，最后向東蜿蜒曲折經(jīng)塔里木盆地東部注入羅布泊，全長785km（現(xiàn)僅能流至阿克蘇甫地區(qū)）。孔雀河上游段自博斯騰湖揚(yáng)水站，經(jīng)輸水干渠至鐵門關(guān)峽谷出口，全長80Km。其中，博湖泵站到達(dá)吾堤閘為人工河道，達(dá)吾堤閘到鐵門關(guān)水庫為原河道，此段長66Km，其坡降在1/10000左右；鐵門關(guān)峽谷段長14Km，河道坡降0.7%，已建成鐵門關(guān)水庫?？兹负映鲨F門關(guān)峽谷后進(jìn)入廣闊的孔雀河沖積平原，由于庫魯克山的上升作用和塔里木盆地下陷的影響，致使孔雀河先折向西、后折向南，再折向東，形成“彎弓”形狀。自和什里克以下，河道縱坡平緩，曾因塔里木河北移改道入孔雀河，形成河曲發(fā)育，多干溝及牛軛河道。2.1.2氣象工程區(qū)地處歐亞大陸中部，其氣候特點(diǎn)是光熱資源豐富，溫差大，降雨少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，屬暖溫帶大陸性荒漠氣侯。多年平均降水量53.3～62.7ｍｍ，多年平均蒸發(fā)量2273～2788ｍｍ，平均相對濕度為45～47％，多年平均氣溫11.48℃，夏季炎熱，極端最高氣溫達(dá)43.6℃，冬季寒冷少雪，1月份平均氣溫-9.4℃。全年以晴天為主，日照時間長，太陽幅射能量多，晝夜溫差大。年日照時數(shù)3036.2(h)，大于10℃的年積溫4000℃以上。無霜期191ｄ，最大凍土深度80cm。2.1.3水文①、地表徑流自1983年西泵站投產(chǎn)運(yùn)行后，孔雀河的水量能人為控制，基本穩(wěn)定，年內(nèi)分配非常均勻，多年平均來水量為11.77×10８ｍ３。各月平均來水量見表2-1。塔什店水文站孔雀河各月多年平均來水量表表2-1多年平均(108m3)各月來水量多年平均(108m3)１２３４５６1.00910.86720.94930.95500.99800.980911.77多年平均(108m3)７８９１０１１１２1.16411.28860.85390.81590.90160.9872東泵站建成后，東、西兩座泵站聯(lián)合運(yùn)行，其供水能力可以滿足孔雀河流域的供水的要求，孔雀河的水源基本上在人為控制之下?？兹负影⑶↓埧谔幗陙砥骄鶃硭?.1469×108m3（包括近年應(yīng)急輸水的水量）。②、洪水孔雀河洪水主要由鐵門關(guān)峽谷哈滿溝的暴雨徑流形成，根據(jù)巴州水資源局所作的洪水調(diào)查分析，哈滿溝洪水頻率見下表2-2。表2-2頻率0.1%1%2%5%10%20%流量（m3/s）368268241199165130③、泥沙孔雀河是開都河匯入博斯騰湖，經(jīng)博斯騰湖調(diào)節(jié)后的出流，因博斯騰湖的沉淀作用，除洪水期哈滿溝洪水匯入，帶進(jìn)一些泥沙外，其余時段水質(zhì)清澈，含沙量少。④、水質(zhì)孔雀河水質(zhì)直接受博斯騰湖水質(zhì)的影響，現(xiàn)平均礦化度為1.01g/L，接近于淡水，隨著近年開都河來水量增加以及開都河灌區(qū)灌溉用水量的減少，開都河入湖水量增大，湖水位上升，博湖水質(zhì)趨于淡化，孔雀河水質(zhì)亦趨于淡化。東干渠通過希尼爾水庫、庫塔干渠總干渠在從孔雀河第一分水樞紐引水，博湖至孔雀河第一分水樞紐河段除汛期哈滿溝洪水匯入外，基本上無外水匯入，因此，東干渠水質(zhì)基本上接近博湖水質(zhì)，能滿足灌溉要求?？兹负又邢掠瘟鹘?jīng)尉犁地區(qū)，沿程農(nóng)田排水的匯入，在尉犁縣城以下段水質(zhì)較差，礦化度為1.8ｇ／L，對農(nóng)業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)人畜飲水極為不利。灌區(qū)地下水化學(xué)特征及其變化規(guī)律由于氣象、水文及地下水的補(bǔ)給、排泄等條件的不同而不同。2.2樞紐區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)及主要地質(zhì)問題2.2.1區(qū)域地質(zhì)概況擬建場地位于塔里木盆地東北端，屬較穩(wěn)定的塔里木地臺孔雀河斷階，被厚度1000－4000m左右的第四系地層覆蓋，場地地勢平坦開闊，地層基本呈水平狀分布，場地附近無不良地質(zhì)現(xiàn)象；場地附近主要分布有3個大斷裂，斷裂覆蓋層較厚，其影響可忽略，且斷裂距擬建場地距離6km以外，遠(yuǎn)大于規(guī)范要求的避讓距離。場地土屬中弱土，場地類別=2\*ROMANII類，屬可進(jìn)行建設(shè)的一般場地，本場地適宜擬建建（構(gòu)）筑物建設(shè)。根據(jù)地震烈度區(qū)劃圖，擬建場地屬Ⅶ度地震烈度區(qū)，設(shè)計基本地震加速值0.10g，設(shè)計地震分級為第一組。2.2.2工程地質(zhì)特點(diǎn)①、地層由上至下主要分7個大層，主要為：粉土層、粉砂層、細(xì)中砂層、粉砂層等組成，埋深越大，地層越密實(shí)。②、場地水淺層地下水位0.5-3m左右，屬潛水，主要受孔雀河水側(cè)向補(bǔ)給，以蒸發(fā)排泄為主。水化學(xué)類型為CL·SO4-Na型或CL-Na·Mg·Ca型水，礦化度2.45-4.8g／L，屬極差地下水，不宜作為生活及建筑用水?？兹负铀V化度1.48g／L，水化學(xué)類型為CL·SO4－Na·Mg型。溶解性總固體、氯鹽、硫酸鹽、硬度等指標(biāo)均超出生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，屬習(xí)慣時可飲用水，但可作為建筑用水。③、場地鹽漬土評價場地土均為鹽漬土，地層含鹽性質(zhì)主要為亞氯鹽漬土、局部為亞硫酸鹽漬土，屬弱－中鹽漬土，地層易溶鹽含量隨地層埋深趨少，主要集中在地表1m以內(nèi)。場地土濕陷系數(shù)0.001－0.002之間，均小于0.015，場地土不存在溶陷性。擬建建筑物設(shè)計基礎(chǔ)埋深均在1m以下，可不考慮場地土的鹽脹性。④、場地土腐蝕性評價場地土對普通混凝土結(jié)構(gòu)具中-強(qiáng)腐蝕性，對普通鋼筋混凝土中的鋼筋具中－強(qiáng)腐蝕性，其中強(qiáng)腐蝕多在地面以下1m內(nèi)存在。⑤、場地水腐蝕性評價場地地下水對普通混凝土結(jié)構(gòu)具弱－強(qiáng)腐蝕性，對抗硫酸鹽混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具中等腐蝕性。⑥、滲透破壞評價閘下地層為粉砂層，不均勻系數(shù)平均值3.51，其破壞形式為流土破壞，允許水力比降J允許＝0.3。2.3工程規(guī)模2.3.1防洪規(guī)模的確定根據(jù)上下游連接本工程的工程等級及本工程供水對象的重要性，年輸水量4.5×108m3，可控制下游灌區(qū)灌溉面積38×104畝，按《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2001，確定本工程等別為三等，工程規(guī)模為中型；相應(yīng)建筑物等級為：主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級，則永久性建筑物設(shè)計洪水為20—30年一遇，校核洪水為50—100年。根據(jù)灌溉工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，該工程屬于三級建筑物，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20—30年一遇。據(jù)此本工程按20年一遇洪水設(shè)計，50年一遇洪水校核?？兹负雍樗饕氰F門關(guān)峽谷段的哈滿溝暴雨徑流形成的，根據(jù)巴州水文水資源局對其進(jìn)行的洪水分析，哈滿溝20年一遇的洪峰流量為199m3/s，50年一遇的洪峰流量為241m3/s。鐵門關(guān)水庫位于哈滿溝下游，水庫調(diào)洪庫容較小，洪水的突發(fā)性，不考慮水庫調(diào)洪的作用，洪水設(shè)計按水文資料分析成果。根據(jù)現(xiàn)有孔雀河上第一、二分水樞紐設(shè)計泄洪流量200m3/s，校核泄洪流量250m3/s，第三分水樞紐和普惠水庫設(shè)計泄洪流量150m3/s，校核泄洪流量200m3/s；阿恰龍口（66引水閘）位于這些工程的下游，它距普惠泄洪閘下游河道長151km，考慮到河道的滯洪作用以及沿河各樞紐汛期的分洪作用，取阿恰龍口（66引水閘）設(shè)計洪水流量100m3/s，校核泄洪流量135m3/s。2.3.2引水規(guī)模根據(jù)塔里木河下游灌區(qū)及生態(tài)的需水要求，孔雀河和東干渠上段的來水經(jīng)恰拉水庫的調(diào)節(jié)后，為滿足需水要求，對東干渠的需水過程和需水量要求（阿恰龍口處）見表2-3。表2-3塔里木河下游灌區(qū)及生態(tài)需水過程表（單位：104m3、m3/s）項(xiàng)目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合計灌溉水30003000200000400020004500004000250025000生態(tài)水30003000300004000000400000300020000合計60006000500004000400020004500400004000550045000流量22.424.818.70.014.915.47.4716.815.40.015.420.5注：灌溉水為塔里木河下游農(nóng)二師5個團(tuán)場的用水，流量為接到66閘處的流量。2月份所需水量最大，根據(jù)以上需水情況對2月份所需流量進(jìn)行計算，計算輸水的平均流量如下：Q=6000/28/8.64=24.80m3/s因此設(shè)計流量按向塔河下游輸水的最大流量考慮，按此要求設(shè)計流量為：25.0m3/s，根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》，取加大流量為Q加=Q設(shè)*1.2=30.0m3/s。故要求東干渠（上段）節(jié)制閘設(shè)計過水流量為25m3/s，加大過水流量30m3/s，這也與東干渠的設(shè)計流量相吻合。2.4主要建筑物設(shè)計阿恰樞紐工程建設(shè)的主要建筑物有：攔河泄洪閘，渡槽，節(jié)制閘，土壩。其中，攔河閘五孔，每孔寬5m，設(shè)計泄洪流量100m3/s，校核泄洪流量135m3/s；渡槽總長50m，設(shè)計流量25m3/s，加大流量30m3/s，節(jié)制閘二孔，每孔寬3.2m，設(shè)計流量25m3/s，加大流量30m3/s。2.4.1攔河閘設(shè)計①、閘底高程、閘口寬度及設(shè)計水位的確定閘址處位于孔雀河沖積平原下游，河床質(zhì)顆粒較細(xì)，河床抗沖刷能力較弱；另外，此段河道蜿延曲折，多年來已形成比較穩(wěn)定的河床。又據(jù)此段河道實(shí)測橫斷面，計算主河床寬度和平均高程見下表2-4。表2-4河道形狀要素統(tǒng)計表序號斷面主河床寬度（m）主河床平均高程（m）備注1上游斷面150874.94距閘軸線1850m。2上游斷面２60874.8距閘軸線550m。3上游斷面340874.65距閘軸線300m。4閘軸線斷面23874.795下游斷面１31874.62距閘軸線60m。6下游斷面２36874.59距閘軸線1500m。由以上的河底平均高程，取上游1斷面和下游1斷面為為此河段的代表性斷面，計算得此河段的河道縱坡約為1/9571，以此推算得閘址處的高程為874.75m，因河床質(zhì)較細(xì)，抗沖刷能力低，考慮維持河道現(xiàn)狀，不改變河道縱坡，因此確定閘底高程為874.75m。由東干渠上段設(shè)計，東干渠末端渠底設(shè)計高程為877.2m，設(shè)計渡槽底厚30cm，則攔河閘閘口高度為2.15m。閘前水位由攔河閘及下游河道的泄流能力確定。根據(jù)河道實(shí)測縱橫斷面，推算河道閘址下游處斷面的水位流量關(guān)系見圖5-9。由攔河閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計洪水流量100m3/s，校核洪水流量135m3/s，查下游河道的水位流量關(guān)系曲線圖，得閘下游水位分別為879.54m、880.51m；初擬閘口凈寬25m，推算出閘上游水位分別為879.71m、880.78m。閘址處河道寬約40m，確定閘總寬29m，是河寬的72.5%；而凈過水?dāng)嗝婷娣e53.75m2（原河道過水面積為148.8m2），是原河道過水面積的36.1%；從閘室的寬度看比較合適，但閘室的過水面積縮小較大，閘室過水?dāng)嗝婷娣e受閘室中層渡槽的限制，只有通過抬高閘前水位來達(dá)到設(shè)計泄洪規(guī)模；經(jīng)水力計算，在設(shè)計情況下抬高水位17cm，在校核情況下抬高水位27cm，對河道水位的抬高不大，因此，確定攔河閘設(shè)計洪水位為879.71m，校核洪水位880.78m，確定閘口凈寬25m。②、閘頂高程的確定由攔河閘的實(shí)際位置及閘前河道情況，閘前河道閘閘縱軸線方向的水面長度550m，平均水面寬度60m，本地多年平均最大風(fēng)速22m/s，按最不利風(fēng)向（沿閘縱軸線方向）考慮，計算閘前波浪高度0.57m；又根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001，本水閘為三級建筑物，確定在擋水時的安全超高為0.4m（設(shè)計水位），泄水時的安全超高0.5m（校核洪水位）。則擋水時的超高為0.97m，相應(yīng)閘頂高程為880.68m；泄水時的超高為0.5m，相應(yīng)閘頂高程為881.28m。以此兩種運(yùn)行狀態(tài)計算閘頂高程取其最大值，則設(shè)計閘頂高程為881.3m。③、閘室布置閘室布置為三層立體結(jié)構(gòu)：下層布置為孔雀河的過水通道，在閘室上游端布置五孔潛孔閘，每孔閘孔尺寸為5.0×2.1m；在閘室下游側(cè)的中層布置為東干渠跨孔雀河的渡槽，以連接?xùn)|干渠上下段；在閘室下游端的渡槽頂布置為連接孔雀河兩岸的交通橋。④、閘體設(shè)計根據(jù)閘址處的河道橫斷面形狀，河槽為“U”字形狀，口寬約40m。由上確定的閘室高度6.55m，凈寬25m；布置為五孔閘，每孔凈寬5m。因閘基礎(chǔ)為粉砂，地基承載力100Kpa，閘基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差，因此，閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計為分離式，在閘墩和閘底板間分縫。設(shè)計閘底板厚0.8m，邊墩設(shè)計為懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)，中墩設(shè)計為直墻結(jié)構(gòu)，中墩厚1.0m，邊墩厚1.0m。攔河閘過水?dāng)嗝娴母叨仁荛l室中層的渡槽底高程限制，由東干渠上段末端渠底高程877.2m，確定閘口高度為2.1m，因此在閘室上游閘槽處布置胸墻，設(shè)計胸墻底高程為876.85m。為減小閘室長度，同時從三層立體閘室結(jié)構(gòu)總體布置考慮，設(shè)計為平面閘門。從本閘運(yùn)行狀態(tài)考慮，攔河閘閘門一般處于開啟運(yùn)行狀態(tài)，只在由孔雀河應(yīng)急輸水的條件下關(guān)閉閘門，閘門的檢修有充分的時間，因此在閘室內(nèi)只設(shè)工作閘門，工作閘門設(shè)計為平面鋼閘門，閘門尺寸為5.48×2.3m。所有的閘槽布置在同一軸線上，在閘墩上設(shè)閘房。在閘槽后的閘室中部設(shè)東干渠跨孔雀河的渡槽。渡槽的設(shè)計、加大流量與東干渠相同，分別為25m3/s、30m3/s。渡槽設(shè)計為箱形結(jié)構(gòu)，渡槽以閘墩為支座，渡槽與閘墩之間的連接設(shè)計為簡支結(jié)構(gòu)，即渡槽為多跨簡支渡槽。由東干渠上下段的設(shè)計渠底高程，布置渡槽縱坡為1/1000，經(jīng)水力計算，確定渡槽過水?dāng)嗝鎯魧?.1m。渡槽設(shè)計為雙箱結(jié)構(gòu)，每箱凈寬3.05m，設(shè)計箱頂高程與閘頂高程相同。設(shè)計渡槽箱壁厚30cm。在渡槽頂設(shè)交通橋，設(shè)計交通橋?qū)?.0m，橋板厚30cm。經(jīng)布置，設(shè)計閘室總長12.0m。⑤、消能防沖工程修建水閘后，對原河床的水流條件改變較大，縮小了原河床過水?dāng)嗝?，又加之閘后最大水位差6.03m；而且河床質(zhì)為粉細(xì)砂土，抗沖刷能力低，因此需設(shè)消能防沖設(shè)施，以保護(hù)下游河道不受沖刷。選擇底流消能型式，經(jīng)消能計算，設(shè)計消力池長24m，寬29m，消力池深1.5m。消力池設(shè)計為矩形槽斷面型式，消力池頂高程與閘頂高程相同（881.3m），池底高程873.75m，池尾檻高程為874.75m。邊墻設(shè)計為懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)，墻頂厚50cm，墻底厚100cm；池底板厚50cm。消力池下游設(shè)海漫護(hù)坦，設(shè)計海漫段長30m，設(shè)計為矩形到梯形的漸變斷面，底寬29m，邊坡1：1.75。結(jié)構(gòu)采用漿砌塊石。⑥、基礎(chǔ)處理由于地基自上而下基本均為粉砂；根據(jù)閘室穩(wěn)定計算結(jié)果，在工程完建期，閘基承載力、閘基反力分布不均勻系數(shù)不滿足要求；在正常運(yùn)用時期，閘基反力分布不均勻系數(shù)不滿足要求；所以要求對地基進(jìn)行處理，采用樁基礎(chǔ)處理。樁布置：閘室結(jié)構(gòu)為分離式，底板與閘墩間分縫；在閘墩底設(shè)樁承臺，樁承臺設(shè)計為梯形，底寬2.0m，頂寬3.4m，高1.5m。在樁承臺下布置單排樁，每個閘墩下布置四根樁，共布置24根樁。邊樁距樁承臺邊沿的距離分別為85cm，樁間凈距2.57m。設(shè)計鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，設(shè)計灌注樁長20.5m，樁直徑100cm。⑦、閘基防滲設(shè)計由地質(zhì)報告，閘基在862.82m高程有一層粉質(zhì)粘土；其上均為粉細(xì)砂、細(xì)中砂，其滲透系數(shù)K=1.3-3×10-3cm/s，閘基透水性較大；粉細(xì)砂、細(xì)中砂地層的允許滲透坡降約在0.09左右。閘基如不防滲，在設(shè)計水位條件下，閘基平均滲透坡降約0.36,遠(yuǎn)大于閘基允許滲透坡降，將產(chǎn)生閘基滲透破壞，因此，需對閘基進(jìn)行防滲處理；設(shè)計采取水平鋪蓋與垂直防滲相結(jié)合的防滲型式。防滲體布置：水平鋪蓋沿閘前布置，長30m；由于本區(qū)域?yàn)棰鞫鹊卣鹆叶葏^(qū)，本工程按Ⅶ度地震烈度設(shè)防，而閘基為粉砂，為增加閘基的抗震能力，同時與施工期基坑防滲相接合，利用垂直防滲體對閘基進(jìn)行圍封，上游垂直防滲體布置在水平鋪蓋首端，下游垂直防滲體沿消力池尾端布置，左右兩側(cè)布置于側(cè)墻下;經(jīng)布置，防滲墻總長240m。設(shè)計閘前水平鋪蓋長30m，水平鋪蓋設(shè)計為混凝土板結(jié)構(gòu)，設(shè)計板厚50cm。設(shè)計垂直防滲體深度為閘底板以下7m，防滲墻底高程867.75m，垂直防滲體結(jié)構(gòu)設(shè)計為水泥土薄防滲墻（又名多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻）。設(shè)計截滲墻厚25cm，要求墻體滲透系數(shù)小于10-6cm/s，強(qiáng)度大于0.3Mpa，滲透破壞比降大于200。2.4.2節(jié)制閘設(shè)計①、閘底高程及閘后設(shè)計水位的確定東干渠下段渠道基本維持現(xiàn)狀不變，原阿恰閘設(shè)計閘底高程877.14m，閘前設(shè)計水位879.5m；新建節(jié)制、引水閘距現(xiàn)阿恰閘約355m（在原閘上游），按東干渠下段渠道1/8000的縱坡推算到阿恰樞紐處，閘后水位為879.54m，閘底高程877.18m；閘口過水寬度為6.4m，設(shè)計流量25m3/s，校核流量30m3/s，推算閘前設(shè)計水位879.59m，校核水位879.68m；又由東干渠設(shè)計，東干渠未端設(shè)計渠底高程877.23m，設(shè)計水位879.78m，完全能滿足節(jié)制閘閘前設(shè)計水位和閘底高程的要求；因此，確定節(jié)制閘底高程877.18m，設(shè)計閘前水位879.59m，校核水位879.68m。②、閘頂高程及閘口寬度的確定因節(jié)制閘接攔河閘的渡槽，節(jié)制閘閘頂高程與攔河閘相同，為881.3m。節(jié)制閘設(shè)計流量25m3/s，加大流量30m3/s，由確定的閘底高程、閘后設(shè)計水位和東干渠未端設(shè)計水位，經(jīng)水力計算，確定需要總過水凈寬6.4m。③、閘室布置由以上確定的閘底高程及設(shè)計水位，選擇閘室型式為開敞式。引水閘與節(jié)制閘分別設(shè)計二孔閘，每孔凈寬3.2m，確定的閘室高度4.12m。設(shè)計為平面閘門；閘槽布置在同一軸線上。在此閘墩上設(shè)閘房；經(jīng)布置，閘室總長5.0m。因閘基礎(chǔ)為粉土，地基土為稍密，為濕飽和中等壓縮性土，地基承載力130Kpa，閘基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差，但閘室高度低，上部荷載較小，為防止閘室不均勻沉降而影響閘門啟閉，閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計為整體式。設(shè)計閘中墩厚0.8m，閘底板厚0.8m，邊墩設(shè)計為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，中墩設(shè)計為直墻結(jié)構(gòu)。2.4.3金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計阿恰樞紐工程由節(jié)制閘和攔河閘等工程組成,其金屬結(jié)構(gòu)部分主要由平面鋼閘門及其啟閉設(shè)備組成。設(shè)計平面鋼閘門共計7扇。啟閉機(jī)有5臺2×10t卷揚(yáng)啟閉機(jī)，2臺2×5t螺桿啟閉機(jī)。合計金屬結(jié)構(gòu)重量為55.124t，其中，閘門門板33.274t，埋件21.85t。為增加閘門及埋件的使用壽命，減少維修工作量，所有閘門門葉及埋件表面進(jìn)行噴鋅防銹處理。詳見表2-5。表2-5阿恰樞紐工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備匯總表建筑物名稱校核水深(m)閘門特性啟閉機(jī)規(guī)格啟閉機(jī)型式門重（t）（t）攔河閘56.035.91329.63.99819.99啟閉機(jī)節(jié)制閘22.511.8373.6740.9311.862啟閉機(jī)合計733.27421.85說明：當(dāng)開閘泄流時，各閘門盡量均勻開啟，以免過閘的單寬流量過大，對防沖不利，甚至水流過于集中容易形成折沖水流，危及兩岸翼墻及護(hù)坡的安全。2.4.4閘房設(shè)計閘房設(shè)計為兩層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積327.98m2。攔河閘閘房總長44.3m，節(jié)制閘閘房總長11.1m，閘房寬3.1m，總高8.2m。閘房基礎(chǔ)位于閘墩上，場地抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，抗震等級為三級。3、主要設(shè)計變更3.1、攔河閘工程3.1.1基礎(chǔ)處理變更⑴、閘基防滲變更①、變更緣由閘址處地下水位極高，閘基地層巖性為粉細(xì)砂、中砂，滲透系數(shù)較大，而允許滲透坡降卻較小，在基坑排水過程中，基坑邊坡抗?jié)B不穩(wěn)定，發(fā)生滲透破壞嚴(yán)重，基坑排水困難，為了提高基坑的滲透穩(wěn)定性，與閘基防滲墻相結(jié)合，變更防滲墻的布置形式，以延長滲徑，降低滲透坡降達(dá)到基坑滲流穩(wěn)定。②、變更內(nèi)容在初步設(shè)計中上下游兩道水泥土防滲墻的基礎(chǔ)上增設(shè)左右兩側(cè)水泥土防滲墻，使其上下游、左右防滲墻壁圍封基坑。經(jīng)布置，防滲墻總長由120m變?yōu)?40m。⑵、閘后增設(shè)防沖墻變更①、變更緣由在業(yè)主組織的技施設(shè)計圖會審過程中，專家提出下游海漫未端的防沖墻較單?。挥旨由虾哟操|(zhì)為粉細(xì)砂土，抗沖刷能力低；經(jīng)計算需加強(qiáng)下游防沖墻結(jié)構(gòu)。②、變更內(nèi)容在海漫延長段的漿砌石護(hù)面段末端齒墻位置增設(shè)一道旋噴樁連續(xù)防沖墻，防沖墻高7m，長25m，寬1m。3.1.2閘后消能防沖變更⑴、消力池長度變更①、變更緣由經(jīng)技施進(jìn)一步消能計算，確定減小消力池長度。②、變更內(nèi)容消力池長度由初設(shè)的30m變更為24m。⑵、海漫延長段結(jié)構(gòu)、長度變更①、變更緣由原初設(shè)下游海漫延長段設(shè)計為砂礫料護(hù)坡防沖，在業(yè)主組織的技施設(shè)計圖會審過程中，專家提出此防沖設(shè)施較薄弱，另外又減短了消力池長度，因此延長海漫延長段長度和加強(qiáng)其防護(hù)結(jié)構(gòu)。②、變更內(nèi)容海漫延長段長度由11m變更為20m；防護(hù)結(jié)構(gòu)由戈壁混合土變更為：10m長為漿砌石護(hù)面、10m長鋼絲石籠防護(hù)結(jié)構(gòu)。3.1.3鋪蓋前端防護(hù)變更①、變更緣由初設(shè)中鋪蓋前端為1m深的齒墻，前端與原河床相接；在施工過程中開挖面較大，此齒墻基本上座落于填筑土上，斜坡壓實(shí)較困難，加深齒墻達(dá)到原狀基礎(chǔ)上，以利于齒墻的穩(wěn)定；另外，鋪蓋前端與原自然河床的連接不平順，增加與原河床的連接設(shè)施，同時也防止開閘時淘涮河岸。②、變更內(nèi)容齒墻變更：邊坡齒墻加深到底齒墻的深度。在上游漸變段兩邊坡前端各增設(shè)一漿砌石錐面護(hù)坡，并設(shè)踏步以利于檢修。3.1.4攔河閘啟閉機(jī)變更①、變更緣由在業(yè)主組織的技施設(shè)計圖會審過程中，專家提出攔河閘采用液壓式啟閉機(jī)造價過高，運(yùn)行期操作管理復(fù)雜，因此經(jīng)設(shè)計單位重新復(fù)核設(shè)計，改為采用更為經(jīng)濟(jì)、合理的卷揚(yáng)啟閉機(jī)。②、變更內(nèi)容攔河閘由5臺2×10t液壓式啟閉機(jī)變更為5臺2×10t卷揚(yáng)啟閉機(jī)。3.2閘房變更①、變更緣由初設(shè)為排架結(jié)構(gòu)的閘房，下層不封閉。從工程管理上考慮，本樞紐位于村莊附近，而且也是村間交通要道，外界對樞紐的干攏較大，從工程管理上需對下層進(jìn)行封閉。②、變更內(nèi)容閘房設(shè)計為兩層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積327.98m2。3.3附表阿恰樞紐工程實(shí)施總工程量見表3-13-1阿恰樞紐工程實(shí)施工程量匯總表序號名稱單位數(shù)量備注一攔河閘（一）閘室段1閘底板m3157.7C252邊承臺m3156C25、兩個。3中承臺m3236.2C25、四個。4邊墩m398.8C25、兩個。5中墩m3183.4C25、四個。6胸墻m353.5C25、五個。7二期砼m320.9C25、指閘槽及底止水鋼閘門預(yù)埋時的砼。8灌注樁m3386.3C25、24根灌注樁，每根長20.5m。9橡膠止水帶m206.2651型10聚胺脂m30.186縫止水11縫苯板m39.312砂漿墊層m354.44C10砂漿13閘室段鋼筋t84．03包含人行便橋鋼筋。14人行便橋m39C25、九跨共長30m。（二）上游連接段1底板m3432.1C25，包含齒墻部分、水泥土防滲墻頂墻。2邊墻扭面漿砌石m3931.63M15砂漿3邊墻扭面砼m3118.5預(yù)制砼塊C254橡膠止水帶m429.2651型5縫苯板m39.026聚胺脂m30.386縫止水7壓頂砼m34.53C25（三）消力池段1消力池底板m3416.67C25、包含齒墻。2邊墻m3502.8C25、懸臂式擋土墻。3砂漿墊層m328.8C10砂漿4橡膠止水帶m280.6651型5縫苯板m314.24C256聚胺脂m30.372縫止水7消力池段鋼筋t30．09（四）下游連接段1底板m3391.56C25，包含齒墻部分。2邊墻扭面漿砌石m3867.75M15砂漿3邊墻扭面砼m3185.43預(yù)制砼塊C254橡膠止水帶m108.9651型5縫苯板m39.4386聚胺脂m30.41縫止水繼表3-1序號名稱單位數(shù)量備注7壓頂砼m33.15C25（五）下游防沖段1邊墻、底板漿砌石m3867.75M15砂漿、包含齒墻部分。2鋼絲石籠m3261.134縫苯板m30.7675聚胺脂m30.035縫止水6壓頂砼m31.5C257二渡槽部分（一）渡槽槽身共七節(jié)、長50m。1渡槽砼m3415.61C25、2瀝青砂漿m31.17C253橡膠止水帶m112.8平板型4環(huán)氧樹脂m245.125高壓閉空板m30.656三氈四油m2162.687二氈三油m246.758膨脹止水條m135.369砂漿墊層m314.4C10砂漿10橋面鋪裝層m343.75C25、11路沿石m320.15C25、12渡槽下支墩m39.63C25、13渡槽段鋼筋t46375.6(二)渡槽上游連接段1底板砼m359.688C25、包含齒墻。2邊墻扭面漿砌石m3252.04M15砂漿3橡膠止水帶m131．92651型4縫苯板m33.335聚胺脂m30.12縫止水6壓頂砼m33C257三節(jié)制閘部分（一）閘室段1閘底板m340.85C252邊墩m328.13C25、兩個。3中墩m315.26C25、一個。4橡膠止水帶m35.68651型5聚胺脂m30.032縫止水繼表3-1序號名稱單位數(shù)量備注6縫苯板m30.517砂漿墊層m36.5C10砂漿8二期砼m33.27C259節(jié)制閘段鋼筋t4．20（二）閘下游消力池段1底板砼m377.65C25、包含齒墻。2邊墻扭面漿砌石m3248.13M15砂漿3橡膠止水帶m108.5651型4縫苯板m32.35聚胺脂m30.081縫止水6壓頂砼m33C25四金屬結(jié)構(gòu)啟閉設(shè)備（一）鋼閘門部分1攔河閘鋼閘門閘門自重Kg29565.5預(yù)埋件重Kg19988.152節(jié)制閘鋼閘門閘門自重Kg3673.8預(yù)埋件重Kg1862（二）啟閉設(shè)備1螺桿啟閉機(jī)臺2LQ2*5型手電兩用。2卷揚(yáng)啟閉機(jī)臺5五基礎(chǔ)處理（一）高壓旋噴防滲墻1旋噴樁長m2942防滲墻頂齒墻m3144.17漿砌石M15m3六閘房1閘房面積m2327.982柱基礎(chǔ)鉆錨鋼筋根240每根1m長，錨長0.5m。3鋼攔桿Kg3900七其它1塑膜圍封m21602無紡布m24016.43鋼踏步制安Kg15804回填砂礫料墊層m35344除渡槽下砂礫料回填.5反濾料m3387.26礫石透水層m3583.74