某水闸除险加固工程初步设计报告

目录

1、基本资料 ................................................................................ 1

1.1、设计依据 ..................................................................... 1

1.2水文、气象 ..................................................................... 1

1.2.1自然地理概况 ....................................................... 1

1.2.2水文气象 .............................................................. 2

1.2.3历史洪涝灾害特性 ................................................ 3

2.工程地质条件 ........................................................................... 6

2.1地形地貌 ........................................................................ 6

2.2区域地质 ........................................................................ 8

2.3土层地质 ........................................................................ 8

2.4水文地质条件 ............................................................... 10

3、地震烈度 .............................................................................. 11

4.工程任务与设计标准 .............................................................. 12

4.1工程任务 ...................................................................... 12

4.2设计标准 ...................................................................... 13

4.3工程设计 ...................................................................... 13

4.3.1结构型式及主要尺寸拟定 ................................... 13

4.3.2水力计算 ............................................................ 15

4.3.3稳定分析 ............................................................ 18

4.3.4闸底板结构计算 ................................................. 20

4.3.5闸门及启闭机设计 .............................................. 21

4.3.6电气设计 ............................................................ 24

4.3.7房屋建筑设计 ..................................................... 25

5.管理 ....................................................................................... 26

5.1构和管理范围 ............................................................... 26

5.1.1管理机构 ............................................................ 26

5.1.2管理范围及保护范围 .......................................... 27

5.2管理任务 ...................................................................... 27

5.3控制运用条件 ............................................................... 27

5.4人员编制及管理设施 .................................................... 29

5.5管理运行费用 ............................................................... 31

6.施工组织设计 ......................................................................... 31

6.1施工条件 ...................................................................... 31

6.1.1水文气象 ............................................................ 31

6.1.2交通条件 ............................................................ 32

6.2施工导流 ...................................................................... 33

6.3施工场地布置 ............................................................... 34

6.4施工期降排水 ............................................................... 34

6.5主要施工方案 ............................................................... 34

6.6施工总进度 ................................................................... 36

7.工程征占地............................................................................. 37

7.1征占地范围 ................................................................... 37

7.2补偿标准 ...................................................................... 38

8.环境影响评价 ......................................................................... 38

8.1水环境现状分析 ........................................................... 38

8.2工程对环境的影响 ........................................................ 39

9.工程概算 ................................................................................ 40

9.1说明 ............................................................................. 40

9.2编制依据 ...................................................................... 40

9.3工程单价中的有关费率 ................................................. 42

1、基本资料

1.1、设计依据

本工程初步设计编制的主要依据有：

1．《~~流域综合治理总体规划方案》1987.6

2．《~~地区引排工程安全评价报告》1997年修订本

3．《~~~~团结大沟水闸改造工程安全评价报告》

4．现行有关规范、规程和标准。

1.2水文、气象

1.2.1自然地理概况

~~镇位于~~县东北部，是一个半山区边境镇，南部与~~镇相交，西边与~~乡相连，东北与老挝接壤。位于北纬21°37′至21°58′，东经101°34′至101°46′之间，国境线长94.35公里。镇政府距县城~~38公里，距州府景洪210公里。

~~镇属半山区镇，地势北高南低，东北面多山较高，西南面多农田较平坦，平均海拔1100米，最高点是东南部的夫会蓬山，海拔为1900米，最低点是~~镇曼里村，海拔为770米。全镇土

地面积640平方公里,属亚热带季风气候，四季气候温差不大，年平均气温为19.2℃，年均降雨量为1200毫米。冬无严寒，夏无酷暑。

全镇辖4个村委会，39个自然村，42个村民小组，有瑶、傣、哈尼、壮、汉、彝、苗、布朗等9种民族，总人口10367人（农业人口9843人，占总人口的94%），其中：瑶族4212人，占人口比例的40.62%；傣族2412人，占23.27%；哈尼族1446人，占13.9%；其他民族占22.21%。人口密度为每平方公里16.2人，是一个以瑶族、傣族为主，多民族聚居的半山区乡镇。各民族都保留着各自的民族风俗习惯，创造了各自独特的民族文化，多姿多彩的民族风情使各民族组成了和睦的大家庭。

1.2.2水文气象

~~镇属北热带季风气候，并兼有海洋性气候的特点。冬天有一半（11月～次年4月）受～大陆干暖气团控制，天气晴朗，暖和无冬，夏天有半年（5月～10月）受热带海洋气候控制，天气闷热，多云雨。全年以暖热为主，由于复杂多变的地形，具有立体气候的特点。全年无霜，多年平均气温21.3℃，最冷平均气温在16.5℃以上。年降雨量1290mm。全年干雨两季分明，干季（11月～次年4月）总的天气是持续晴天多，夜间和早上多浓雾，天气由暖转热，长期干燥多霾，3、4月常因霾终日笼罩，阳光发红，虽晴朗无云，但常无直接辐射，午后常有3～5级的偏西风，平均

相对湿度为80%，平均降雨量290mm，占年降雨量的22.5%，雨季5～10月气候潮湿闷热，山区多云雾，月平均相对湿度在90%以上，日照少，平均雨量在1000㎜左右，占年降雨量的77.5%。

~~团结大沟水闸流域内植被较好，全镇属亚热带季风气候，该县境域地处北回归线以南的热带北缘，属北热带和南亚热带湿润季风气候，极端最低气温7.8℃，多年平均日照百分率为46%，多年平均日照小时数1872.4小时，多年平均风速0.8m/s，最大风速27.0m/s，年均降雨量在5500至1700毫米之间。

暴雨主要集中于5～9月份，占全年降水量78%，其中6～8月份占年降水量58%，7月份占全年降水量的22%，具有明显季节性；洪水源于暴雨，具有山区特点：陡涨陡落，汇流历时短，峰值高。

1.2.3历史洪涝灾害特性

河道防洪治理段位于~~（中型）水库下游，起始及末端控制断面分别距~~水库9.000km、15.159km。由于河道洪水受~~水库的调节作用比天然洪水有所减小。故需分析水库对下游河道洪水的削减作用，即应分析~~水库的设计洪水过程，同时进行下游各防洪控制断面的洪水地区组成计算。根据资料条件，在分析~~水库设计洪水过程时，主要以曼拉撒水文站作为参证站。而下游河道各控制断面的设计洪峰流量及地区组成同样以曼拉撒水文站分析成果为依据。故在年洪水分析时，先进行曼拉撒水文站及~~水

库洪水分析，进而以此为依据分析河道洪水。

曼拉撒水文站洪水计算

~~上的三个水文测站中只有曼拉撒水文站的资料长度满足规范要求。鉴于~~和曼劳水文站都只有近5年的观测资料，其中~~水文站只观测到一般年份的洪水，而曼劳水文站无条件作资料插补延长。所以本报告只对曼拉撒水文站的洪水峰量进行频率计算。为了推求~~水库设计洪水过程，除洪峰流量外，还对各时段洪量一并进行计算。

1.2.3.1计算系列的确定

~~水库位于曼拉撒水文站的上游，集水面积910km2（占曼拉撒水文站69%），总库容6800万m3，调洪库容4570万m3。该工程于2010年7月6日破土动工，2002年12月26日开始兴建大坝及溢洪道，2005年5月下闸蓄水。在2010—2002年期间的施工主要针对导流洞等，而2002—2005年由于兴建大坝等水工建筑物对河流水文情势产生了较大的影响，故2002年以后曼拉撒水文站的实测水文资料已明显受到~~水库兴建及蓄水的影响，其与之前的系列已不一致。因无条件对2002年以后的资料进行还原，所以本阶段2003—2007年资料系列不宜加入计算，曼拉撒水文站实测洪水系列仍采用1965—2002年（与可行性研究阶段一致）。

借助补远江流域内曼中田和曼安水文站（与曼拉撒水文站同时发生年洪水的机率约为30%）1959—2007长系列资料分析，在曼拉撒水文站缺测及缺乏一致性的1959—1964年及2003—2007

年段内均未发生特大洪水，最大的2003年也仅为3年一遇的洪水，所以，选取1965—2002年作为曼拉撒水文站的洪水计算系列是可行的。

1.2.3.2洪水峰量统计

（1）实测洪水

根据曼拉撒水文站的洪水时程分配情况，洪水统计的最长时段取3天。按年最大值法分别统计出曼拉撒水文站1965—2002年实测期的洪峰、24小时及3日洪量。

（2）历史洪水

a.洪峰流量成果

历史洪水洪峰流量采用表2.1中所列的1879、1914、1934年调查整编成果，该成果经~~水文水资源局汇审，质量较为可靠。

b.重现期的拟定

根据调查访问记录，1879年不是受访者亲眼所见，而是传说中最大洪水，经查阅《~~历史洪旱灾害史料》及《~~天气灾害史料》，只记载有1975年实测大洪水。因1879—1914年间洪水情况不明，1879年洪水又只为定性洪水，故该年洪水不参与频率计算，洪水重现期最远宜从1914年起算，重现期为90年。

c.时段洪量推求

由于在对历史洪水调查中不能确切地调查到洪水全过程，故只能根据调查到的洪峰流量，由图2.3及2.4中本站实测洪水峰量关系及短历时洪量与长历时洪量的关系推求。从图2.3及2.4

中可以看出：曼拉撒水文站峰量关系及长短历时洪量关系呈上凹的曲线，短历时洪量的增率比长时段快，这与该地区暴雨历时短，强度大；水系发育，流域汇流速度快；植被覆盖好，土壤含水量多是相适应的。

2.工程地质条件

2.1地形地貌

测区处于~~南部横断山系切割山地峡谷区之南段，属中山区，地势总的北东高南西低，测区中部为曼龙代盆地。山体高程

一般1100～1300m，河谷高程600～750m，相对高差300～500m。最高点在区内北部雷公岩，海拔高程2008m，低点在曼龙代盆地南缘，海拔高程610米。

~~为~~的一级支流，发源于~~县~~区东北部大青梁子和象滚塘后山，由北向南经~~县城后蜿蜒流入~~。支流较多，流域水系发达，形成网状水系。河床海拔高程一般为610～700m，是测区的最低侵蚀基准面。

区内地貌在形成过程中，构造作用居主导地位，山脉走向与主干河流走向主要受南北向构造制约，呈近南北向展布。而支流多受北西、北东及近东西向构造和岩性的控制。根据地貌成因, 可分为3类地貌，如下：

（1）构造剥蚀—侵蚀低山残丘地貌

主要分布于曼龙代盆地外围，高程650～850m， 相对高差50～100m。山坡坡度一般小于30°。由E2x及K1m地层组成，沟谷侵蚀强烈，谷底宽窄不一。山体呈浑圆状或长条形，总体走向以东西向为主。

（2）构造侵蚀盆地地貌

主要指曼龙代盆地。为由N1与Q组成的向斜凹陷，经现代河流改造后，上部为第四系冲洪积层（Qpal）覆盖。盆地高程610～670m。面呈南北向延伸的长条形。

（3）侵蚀堆积河谷阶地地貌

一般在~~及支流较平缓的“Ｕ”型谷和曼龙代盆地中发育Ⅰ～

Ⅱ级阶地。为堆积—基座阶地；阶面一般较平缓,宽窄不一。宽者达500～1000m，窄者数米至数十米。Ⅰ级阶地高出河床 2～5m；Ⅱ级阶地高出河床7～17m。

2.2区域地质

区域处于不同构造体系的复合部位，断裂构造复杂，继承活动性强烈，具有新构造运动的迹象。证据有如下五点：

第一、第四纪盆地大多迭加在新第三系中新世及上新世沉积盆地之上，区内的曼龙代盆地与下游的~~盆地在空间上呈南北向串珠状排列，明显受南北向构造的控制。

第二、区内的新第三系地层有明显的褶曲。

第三、在南泥一带，有几处温泉出露。

第四、~~两岸局部存在三级阶地，这说明第四纪以来，地壳处于强烈的间歇性上升隆起阶段。

2.3土层地质

工程区位于藏滇地槽褶皱系横断山地槽褶皱带的兰坪——思茅上迭坳陷最南部，区内基本构造骨架以南北向构造带为主，其构造形迹由一系列褶曲及断裂构造组成；其次为北西、北东向构造带，其构造形迹以断裂构造为主。

按构造形迹的区域分布、展布形式和各自的地质特征，划分

为三个构造类型或构造带，即：近南北向构造、北东向构造、新生代盆地构造。

(1)近南北向构造

测区近南北向构造主要表现为褶曲发育，以轴面直立的对称褶曲为主，仅有少数为倒转背斜及向斜，且规模较小。对工程区有影响的褶曲为雷公岩—会青向斜、下龙菌—龙门背斜。

1)雷公岩—会青向斜

位于工程区西部。在区内长20公里，宽5公里， 南部被岔河—曼迈断层（F22）切割，轴向355°左右，南段略有起伏。向北翘起。 该向斜由E2-3d组成,它高角度不整合在较老的地层之上。两翼相向倾斜, 倾角10～45°。轴面大体直立。

2)下龙菌—龙门背斜

位于工程区东部。北部为补崩断层所限，在区内长18公里，宽8公里，轴向15°左右。核部由J2x组成， 向外依次为K1j、K1w、K1m、E1m。向北倾伏。两翼岩层倾角一般在30～80°，局部岩层倒转。轴面大体直立，为一个对称型的褶曲。

(2)北东向构造

测区北东向构造主要表现为断裂构造，即岔河～曼迈断层（F22），该断裂为区域性断层，南段由河堤尾端沿现代河床切入工程区，走向SN，具张扭性，至曼研村附近横穿河床后顺曼龙代盆地东侧山脚延至补崩断层为北段，走向NNE，具压扭性。断层线与两侧地层大角度锐角相交会, 延线见岩石破碎、角砾岩、褐

铁矿化等现象。

(3)新生代盆地构造

新生代盆地构造主要指由上第三系N1、N2和第四系Q组成的孤立的向斜凹陷, 而下第三系E1m、E2x多与周围较老地层一起参与褶曲。

测区新生代盆地构造为曼龙代盆地，长18公里，宽3公里。 为一断坳盆地。由N1组成。不整合在较老地层之上。岩层大体向中心倾斜，倾角不明。上部为第四系覆盖。

2.4水文地质条件

3.1.4 水文地质条件 (1)含（透）水层

区域地下水按其赋存条件主要有两类：

1)第四系松散岩（土）类孔隙含（透）水层（组）

赋存于测区地表及~~沿岸、阶地及曼龙代盆地的洪冲积、崩塌堆积体内，厚度不均一，一般5～30m，局部大于40米，属于强透水层。

2)基岩裂隙含（透）水层（带）

主要赋存于各统地层的砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩和钙泥质砂岩组成的片理、裂隙中。属于中等～弱透水层，赋水性差。

(2)相对隔水层

相对隔水层主要地层为弱～微风化的砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩和钙泥质砂岩组成等。由于裂隙不发育或粉砂岩、泥页岩不透水形成相对隔水层，在地表及深部均有分布。

(3)地下水补给、径流、排泄特征

区内地下水的补给主要依赖于大气降水，地下水主要通过岩、土体的孔隙、裂隙通道径流，向~~排泄（部分以小泉点的形式排出地表），~~为工程区最低侵蚀基准排泄面。

3、地震烈度

区内存在新构造运动，构造稳定性差。

根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）工程场地地震动峰值加速度为0.15g，砂卵砾石层及全风化基岩地震动反应谱特征周期为0.45s。

4.工程任务与设计标准

4.1工程任务

2006年全镇共推广水稻面积10583亩，亩产393公斤，优质稻3783亩，产量达117.3万公斤，水稻抛秧1500亩，产量达63万公斤，旱育稀植300亩，产量达11万公斤；玉米良种3200亩，产量达85.3万公斤，杂交玉米2800亩，产量达72.9万公斤；粮豆播种面积为23902亩，亩产286公斤，总产量684.7万公斤，其中：水田10220亩，水稻面积10220亩，产量377.6万公斤，旱稻面积2969亩，产量53.4万公斤，实现人均占有粮696公斤；玉米面积7452亩，产量153.4万公斤；黄豆面积520亩，产量5.3万公斤；薯类面积237亩，产量7万公斤；杂粮面积250亩，产量6.3万公斤。目前全镇民营橡胶已发展到33380亩，其中已开割面积为2412亩；甘蔗种植已发展到15960亩，比上年的14281亩增加1679亩；砂仁为7988亩；茶叶为1358亩。畜牧业稳步发展，2006年全镇生猪存栏9293头，大牲畜存栏有所下降。各类禽存笼38239只；生猪出栏4752头，规模养殖133户，其中养牛100头以上的有1户，10头以上的有23户，科技养猪示范年出栏50头以上的有11户，年出栏30头以上的有8户，特种养殖阉鸡

项目55户。

团结大沟水闸的灌溉面积为3000亩，水闸损坏对百姓的生活生产有很大的影响，为保证百姓的人民的财产以及民族的团结，须加快该水闸的修复工作。

4.2设计标准

~~团结大沟水闸原设计洪水标准P＝3.33%（30年一遇），校核洪水标准P＝2 %（50年一遇），设计过闸流量180m3/s，校核过闸流量200 m3/s。

本次水闸初步设计予以重新复核确定防洪标准：根据《水闸设计规范》SL265—2001，~~团结大沟水闸工程等级为中型，水闸防洪标准为：

设计洪水标准：P＝3.33%，即：30年一遇； 校核洪水标准：P＝2%，即：50年一遇；

4.3工程设计

4.3.1结构型式及主要尺寸拟定

一、 节制闸

单孔16米节制闸采用钢筋砼结构，闸底板顶面高程为0.0米，

闸底板厚1.8米，上下游分设0.6米深齿墙。根据上部结构布臵需要，闸底板顺水流方向长度为19.0米，垂直水流向宽度为18.6米，闸墩底部厚1.3米，高程6.5米以上为1.0米厚，闸墩顶高程7.5米。

工程量及工程投资汇总表

二、 上下游连接段

上下游左右岸四角翼墙均采用钢筋砼扶臂式圆弧挡土墙，其中上游翼墙圆弧半径R=19.5米，下游翼墙左岸圆弧半径12米，下游右岸圆弧半径19.5米。墙顶高程上下游均为6.5米，上设1.0米高挡浪板。翼墙底板顶面高程0.0米，底板厚0.8米，宽6.2米。直墙及扶臂厚0.5米。

为提高地基承载能力，采用钢筋砼钻孔灌注桩进行加固地基处理。设计灌注桩直径0.8米，桩底高程为-28.0米。水闸上下游翼墙及节制闸上游翼墙均设23根桩，节制闸下游翼墙设11根桩，均为梅花形布臵。

水闸上下游分设钢筋砼空箱隔水墙与节制闸分隔。隔水墙顺水流向长21.3米，底板顶面高程0.0米，底板厚0.6米。隔水墙基础采用水泥搅拌桩加固处理。

节制闸底板上游设10米长、60厘米厚钢筋砼铺盖，40米长、15厘米厚素砼护底，下游设15米长、0.5米深钢筋砼消力池，消力池下游设15厘米厚素砼护底。

水闸上闸首底板上游同节制闸。上、下闸首下游设15米长构造消力池，下闸首消力池后设15厘米厚素砼护底，砼护底总长为40米。

节制闸及水闸上游设浆砌块石及砼护坡，长45.9米。水闸下游设浆砌块石及砼护坡，长35.5米。节制闸下游高程4.0米以下采用素砼护坡，高程4.0米以上设浆砌块石直立小挡墙与原河道及堤防相接。

4.3.2水力计算

一、节制闸过流能力

过闸落差10厘米，计算~~团结大沟水闸枢纽过流能力为

540m3。考虑到越渎河的引水能力，能满足最大引水流量180m3/秒的灌溉引水要求。

二、消能防冲设计

设计工况为水位6.5米，相应团结大沟水闸水位4.6米过闸流量250m3/秒，其中水闸按50秒m3控制（控制单宽流量为3秒m3左右），实际节制闸过闸流量按200秒m3设计。

计算公式：

hc3-T0hc+αq2/(2gΦ2)=0 经计算，节制闸 hc=1.248 hc”=4.47 水闸 hc=0.289 hc”=2.487

计算结果不需建消力池，按规范要求，选用0.5米深构造消力池.

消力池长度:

节制闸 Lj=6.9*( hc”-hc)=22.23 Lsj=Ls+βLj=18.7米

经计算消力池长度为18.7米,取20米。 水闸 Lj=6.9*( hc”-hc)=15.17 Lsj=Ls+βLj=13.4米 消力池长度取15米。

三、 防渗设计

节制闸及水闸上下闸首持力层均为②2层土，该土层为灰色粉质砂壤土、轻粉质壤土，颗粒组成为：0.25～0.1mm占1%，0.1～0.05mm占28%，0.05～0.005 mm占64%，小于0.005 mm的占7%。

节制闸及位组合采用校核水位组合，即上游6.5米，下游4.6米，水闸上下闸首按检修期考虑，外侧水位按上游3.0米(检修期水位，闸室内按0.0米（闸室底板顶高程）计算。

根据水闸设计规范，渗径系数取9。节制闸地下轮廓线长度不应小于17.1米，水闸上下闸首防渗长度不小于27米。实际防渗长度均满足要求。

四、 输水系统设计 1． 闸室灌（泄）水计算

据中分析，~~团结大沟水闸枢纽工程在规划工情下，遇不同频率降雨时，节制闸全年只需控制3～20天，绝大部分时间节制闸开通闸。水闸全年平水通航时间很长，并且运行期的水头也不大，因此，本工程采用闸门门底集中输水。闸门以一定的速度（上闸首1.34米/分，下闸首2.64米/分）提升0.5米，灌（泄）水结束后，将闸门全部开启。闸门灌（泄）水计算成果列表如下：

闸门灌泄水计算成果表

4.3.3稳定分析

一、 节制闸、水闸上下闸首稳定分析

对节制闸、水闸上下闸首在完建期，检修期、设计水位组合、校核水位组合等工况条件下进行了整体稳定分析，计算结果如下表：

节制闸、水闸稳定分析成果表

节制闸、水闸上闸首持力层均在第②2层土中,该土层为灰色重粉质砂壤土、轻粉质壤土，含黑色有机质，松散状态，中压缩性，土层力学指标较差，天然地基承载能力70Kpa。从上述计算结果看，地基承载能力不能满足要求。设计采用钢筋砼钻孔灌注桩基础，设计桩径0.8米，桩底高程-25米，节制闸及水闸上闸首各为28根桩。各时期抗滑稳定均满足要求。

水闸下闸首底板持力层为②3层土，该层土为灰色淤泥质粉质粘土、淤泥质重粉质壤土夹轻粉质壤土透镜体，流塑状态，中压缩性，标准贯入击数1击，内摩擦角5度，凝聚力11kpa，地基承载力为65 kpa。经验算，地基承载力不满足要求，设计采用钢筋砼钻孔灌注桩基础，设20根φ80灌注桩，桩底高程为-27米。灌注桩与底板刚接以与底板共同承受水平力。

二、 上下游翼墙稳定分析

上下游翼墙采用钢筋砼扶壁式结构，持力层为第②2层、②3

层土，该土层为粉质壤土、淤泥质粉质粘土，力学指标差，承载力分别为70、65 Kpa。上下游翼墙在各完建期、运行期、强降雨期等工况条件下，平均地基应力均大于地基承载力,需进行地基处理。设计采用钢筋砼钻孔灌注桩基础，桩径0.8米，桩底高程-28.0

米，节制闸上游及水闸上下游翼墙各设23根桩，节制闸下游翼墙设11根桩。各工况条件下稳定分析成果如下表：

翼墙稳定计算结果汇总表：

注:翼墙1为节制闸上游翼墙及水闸上下游翼墙，翼墙2为节制闸下游翼墙。

计算结果显示，各工况条件下稳定满足要求。

4.3.4闸底板结构计算

一、 节制闸及水闸上闸首底板结构计算

对节制闸及水闸上闸首底板在完建期和运行期分别进行计算，上闸首底板上游侧最大正弯矩为1146.79KN.M，最大负弯矩为1530.13 KN.M;下游侧最大正弯矩为1233.40 KN.M，最大负弯矩为1660.03 KN.M。面层受力钢筋上下游侧均采用Φ[email protected]（至

端部剪断一半）；底层受力钢筋上下游均为Φ[email protected]，受力钢筋全部为Ⅱ级钢筋。

按《水工砼结构设计规范》（SL/T191-96）核算，上闸首底板满足抗裂要求。

二、 水闸下闸首底板结构计算

对下闸首底板在完建期和运行期各工况分别进行计算，上闸首底板上游侧最大正弯矩为1176.98KN.M，最大负弯矩为1548.03 KN.M；下游侧最大正弯矩为1188.21 KN.M，最大负弯矩为1564.88 KN.M。面层受力钢筋上下游侧均采用Φ[email protected]（至端部剪断一半）；底层受力钢筋上下游均为Φ[email protected]，全部受力钢筋均为Ⅱ级钢筋。

按《水工砼结构设计规范》（SL/T191-96）核算，上闸首底板满足抗裂要求。

4.3.5闸门及启闭机设计

水闸。孔口净宽均为16米。上闸首及节制闸设计水位上游6.5米，下游5.0米，校核水位上游6.5米，下游4.6米，下闸首设计最高水位上游为6.31米下游4.6米。根据~~团结大沟水闸控制运行方案，确定节制闸和上下闸首闸门门顶高程均为6.5米。

本工程闸门门叶等部件均采用Q235碳素钢焊接结构，所有钢板厚度为10～20毫米，型钢的厚度小于15毫米，即钢材尺寸

按《水利水电工程钢闸门设计规范》表4.2.1-1规定为第一组及第二组，其容许应力按表4.2.1-2中Q235号钢第一组及第二组数字乘以0.90。

侧止水橡皮采用V型，底止水橡皮采用I型。 一、 节制闸闸门启闭设计

经计算，设计水位组合及校核水位组合时，闸门承受的水压力分别为62t和75t，其比值大于两种工况的安全系数比值，故以校核水位组合时承受的荷载为设计计算荷载,允许应力值相应乘以1.15。

本工程门叶采用双主梁结构，小横梁、纵梁、边梁布臵与面板厚度互相影响，以及有关部位的焊接工作条件，应综合考虑。

1． 面板厚度

面板厚度计算表

计算公式为：

δ=a[(k×q)/(α×[σ])]0.5，

其中: [σ]=0.9×1600×1.15=1656 (kg/cm2)

根据闸门梁格布臵情况，面板被分为五个不同的区段，各区段尺寸、计算荷载及计算面板厚度如上表。

根据上述计算结果，闸门面板计算最大厚度为0.79厘米，考虑到闸门锈蚀及必要的安全系数，选面板厚度为12毫米。

2． 主梁

采用双主梁结构主梁采用焊接工字钢结构型式，闸门面板兼作主梁上翼缘，主梁腹板采用12×1568钢板，下翼缘采用20×400钢板。

经对各主梁进行计算，按上主梁在校核水位组合开启时为控制条件，下翼缘受拉应力为1079kg/cm2，上翼缘受拉压力为1039kg/cm2，面板折算应力为1909kg/cm2，均满足要求。主梁最大挠度为1.90厘米，小于允许挠度[1/600]L=2.73厘米。

3． 主轮装臵设计

主滚轮采用ZG270-500材料，轨道采用16MN焊接轨。主滚轮直径采用80厘米，轮缘宽度为14厘米。园柱形滚轮与平面轨道是线接触，其最大接触应力为5943 kg/cm2，小于容许应力8100

kg/cm2（3σs）。

轮轴采用45号钢，轴径25厘米，经核算，轮轴应力小于容许应力。

轴套采用SF-1材料，轴套长度取10厘米，其边缘弯曲应力及边缘剪应力分别为313kg/cm2和212 kg/cm2，均小于材料的容许应力。

4． 启闭机设计

根据，当团结大沟水闸水位4.6米、水位6.5米时开闸放水；水位低于6.5米时关闸。据此作为启闭机设计条件，算得启闭机启门力和闭门力分别为47.65t和-16.35t。

选用QPQ2×250KN卷扬启闭机。

4.3.6电气设计

节制闸、水闸上下闸首均为升卧式平面钢闸门，孔口净宽均为16米。节制闸及上下闸首均采用QPQ2×250KN启闭机，电机型号为YZ200L，功率为15KW。

1． 负荷计算

（1） 动力计算负荷 Pg1=15×3=45 Kw cosφ=0.78,tgφ=0.802 Qg1=36.09Kvar

(2) 照明计算负荷

Pg2=50Kw, cosφ=0.8, tgφ=0.75 Qg2=37.5Kvar (3) 备用动力计算

Pg3=40Kw, cosφ=0.85, tgφ=0.62 Qg3=24.8Kvar (4) 最大计算负荷 Pg=45+50+40=135KW

Qg=36.09+37.5+24.8=98.39Kvar Sg=167KVA 2．电气主接线

闸变配备200KVA变压器一台，低压配电屏四只，其中三只为GGD-1系列配电屏，分别为计量、动力及照明屏，另一只为GGJ1无功补偿屏。

3. 控制方式

采用集中控制与就地手动控制相结合的控制方式，低压配电屏及中央控制台布臵于枢纽的中控室，操作箱布臵于各电动机附近，集中控制与就地控制的转换互锁。

4.3.7房屋建筑设计

~~团结大沟水闸枢纽房屋建筑包括水闸上下闸首控制楼、节

制闸控制楼、启闭机房、管理所房屋等。其中节制闸、上下闸首控制房及启闭机房建筑面积150m2，管理所办公及生产辅助用房200m2.

控制楼、启闭机房及管理用房均采用砖混结构。其中控制楼、管理区办公室及管理区职工宿舍均为三层建筑。由于控制楼座落在回填土上，采用钢筋砼灌注桩基础。每座控制楼下设4根Φ80灌注桩，桩底高程为-30米。为减少回填土对桩产生负摩阻，高程-1.9米以上回填土应加强压实,压实度不得低于0.93。

5.管理

5.1构和管理范围

5.1.1管理机构

~~团结大沟水闸管理单位隶属于~~县水利局，成立~~团结大沟水闸枢纽管理所，负责对工程实施管理运行。

5.1.2管理范围及保护范围

根据1994年实行的《~~水利工程管理条例》规定，工程管理范围按工程征地范围确定。包括主体建筑物用地、管理所用地、生产、生活、综合经营用地、对外交通用地等。以及为保护水利工程安全，在主体建筑物以外，上下游各300米范围内堤防背水坡堤脚线以外各10米的范围为工程保护范围。

5.2管理任务

为保证工程的完好和安全，充分发挥工程的防洪、灌溉、航运等综合效益，工程管理的任务是遵照有关法规，负责枢纽的管理、运行、维修和养护，执行批准的调度控制方案，加强业务学习，提高管理水平。

在管好、用好水利工程的前提下，管理单位应充分利用管理范围内的资源，因地制宜地开展多种经营活动，增加收入，提高自给能力。

5.3控制运用条件

~~位于~~南部，介于东经101°11′～101°50′，北纬21°11′～21°50′之间。发源于~~县境内~~区苦冲山北麓，河流经四次大角

度转折迂回流淌，首先从南东向北西方向流，最终由东至西于中国、缅甸、老挝三国交界处汇入~~。流域水系见图2.1。

~~为~~左岸一级支流，流域集水面积4550km2（含国外部分613km2），干流全长168km，河道平均坡降5.36‰。河网密度大，水系发育呈树枝状，流域形似矩形，东面、南面以及西南面均与老挝接壤，北面与国内的补远江毗邻。流域处于横断山系纵谷区南段，为侵蚀山地地貌，最高点雷公岩海拔高程2007m，最低点为~~与~~交汇处，海拔高程480m，地势自北东向南西倾斜。

据此，~~团结大沟水闸枢纽的控制运用条件为：

⑴ 当水位小于6.5米，洮湖水位大于4.6米，且继续上涨时，关闸控制。

⑵ 当水位大于6.5米或洮湖水位小于4.6米，则开闸。开启时，考虑到闸门全部开启泄量大，不仅危及建筑物与河道稳定，而且直冲下游~~县，将引起下游水位陡涨。为了保证上下游的防洪安全和利益，开启时要求控制~~团结大沟水闸的泄流量，设计采用老~~团结大沟水闸建成以来出现过的最大泄量250秒m3（1972年）。

⑶ 如抽水站因故无法开启，或者上下游均超设计水位时，调度闸由省防指视上下游水情合理调度。”

⑷ 若遇干旱年份，据~~团结大沟水闸改造工程可研报告，~~团结大沟水闸枢纽应全部敞开引水，以保证洮鬲腹部的工农业生产和生活用水。

5.4人员编制及管理设施

一、 人员编制

按水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》及云编（1990）50号文、云交政（90）第16号~~编制委员会、~~交通厅“关于修订~~水闸管理所人员编制标准的通知”精神。其中节制闸属中型五等，应设臵生产人员1、管理人员1；水闸属中型水闸，应设生产技术管理人员10。

二、 管理设施

根据水利部水计（1991）第13号文件《关于新建水利工程和管理、经费、用房等问题的通知》和水利部《水闸工程管理设计规范》SL-170-96规定，考虑到工程实际需要，设计管理设施如下：

1． 观测设施：本工程设有水位计、沉降点等控制点，工程管理中应根据有关规定，定期进行水位、流量、沉降等观测，并作好记录。管理单位应配臵的观测仪器有：经伟仪一台、水准仪一台、水文及测流设备一台套、计算机一台。

2． 通讯设施：本工程调度运用需服从防洪、供水的需要，执行省防指统一调度管理。为及时、准确地执行上级指令，配臵收发、通报汛情所需的通讯电话二门、传真机一台、防汛电台及配套设施一套。

3． 交通设施：为满足工程管理和抗洪抢险的需要，管理所

应配备完善的交通工具，包括：交通道路和交通车辆。对外交通道路结合施工期交通要求，从枢纽位臵修建一条7米宽泥结石道路与镇广公路交接，长980米。场内交通结合管理区规划一并实施。交通车辆计列小车一辆、工具车一辆，小汽艇一艘。

4． 水文设施：由于交通规划部门拟在~~上~~团结大沟水闸枢纽与团结大沟水闸水文站间新开一条航运河道，现有团结大沟水闸水文站将无法满足~~的测流要求，且新建枢纽应建有水文站，便于~~团结大沟水闸调度运用与水文资料收集。因此，将团结大沟水闸水文站迁至~~团结大沟水闸枢纽处，并相应增加必要的水文设施，计列经费67.5万元。

5． 生产生活区建设

按《水闸工程管理设计规范》要求，办公用房按定员人均面积9～12m2设计，定员人数少于50人的可适当增加，本工程按人均12m2设计，办公用房为480m2。生产和辅助生产用房，包括检修间、防汛材料仓库、配电房、车库等按250m2设计。合计办公及生产用房为730m2。

职工生活、文化福利设施用房按定员人均36m2设计，包括职工宿舍、招待所、公共食堂、浴室、文化室、医务室等，本着艰苦创业、以闸养闸的精神，本次设计生活、文化福利用房建筑面积为1440m2。

经与管理单位协商，在控制总建筑面积不变的前提下，适当调整办公用房和宿舍面积，详见工程设计第九节。

根据管理所定员及建筑面积，及道路、照明、绿化等布臵，结合今后多种经营的发展，管理区总占地面积为12其中首批绿化面积不少于300m2。

管理单位生活用水，结合施工期生活用水拟自白塔村支接自来水管至管理所，长1.5公里。

5.5管理运行费用

工程运行管理、大修和更新改造等费用，主要来源为征收船只过闸费用、开展多种经营、自创自收等。考虑到本工程水闸收费较为稳定，本着艰苦创业的精神，管理单位启动运营经费不列入概算以内，以减少工程一次性投资。

6.施工组织设计

6.1施工条件

6.1.1水文气象

~~流域地处低纬低海拔区，坝区及河谷两侧为热带季雨林型气候，较高山地为北亚热带湿润季风气候，立体气候突出。干季

和雨季分明，夏秋多雨，冬春多雾。据~~县气象站资料统计，多年平均气温21.3℃，极端最高气温38.4℃（1979年4月26日），最低0.5℃（1974年1月4日），多年平均降水量1523.0mm，多年平均蒸发量（E601蒸发皿）为1170.3mm，多年平均雾日149天，多年平均风速0.91m/s，最多风向SW及S，最大风速18.0m/s，相应风向SW（1965年4月25日）。该地区主要受印缅槽和副热带高压影响，加之西南气流和偏南气流的配合，多发生低槽型和切变型暴雨。降水量年际变化不大，但年内分配不均，5～10月降水量占年总量的83％，在6～8三个月集中了55％；降水量自西北向东北随地势抬升而增加，山区大于河谷地带。曼拉撒水文站多年平均流量24.8m3/s，实测最小流量1.72m3/s（1980年5月17日），最大洪峰流量1800m3/s（1975年7月17日）。在38年的实测系列中，年最大洪峰流量大于1000m3/s的有两年，小于300m3/s的有8年，其余年份均在300～800m3/s之间变化。调查到的最远年份1914年的洪峰流量为1880m3/s（量值也为调查历史洪水之首）。年最大洪水发生于7～9月，少数年份11月也会发生。洪水历时一般3天，洪水在24小时内陡涨陡落。

6.1.2交通条件

本期位于~~镇上游，距~~镇约15km。对外交通运输为公路，~~县城距昆明市782km，距景洪市182km，距普洱市329km，距

玉溪市679km。

6.2施工导流

鉴于施工期将跨越二个汛期，导流河位于枢纽建筑物东侧，河道中心线（直线段）距现状~~河口线（测量导线）为84.5米，北起柘荡一站下游，南与通济河交汇，为满足现状下游~~及通济河航运需要，导流河出口处设分叉河口，全长1350米，导流河进出口弯曲半径均为250米，河底高程0.0米，河道底宽15米，边坡1：3，在高程5.0米处设3米宽青坎。由于~~团结大沟水闸枢纽工程施工期将跨越汛期，导流河两侧分设防洪堤，堤顶高程7.5米，堤顶宽4.0米。

上下游施工围堰设计标准为：顶高7.5米，顶宽6米，边坡1:4。一期围堰填筑至水面以上，在闸塘积水排除后，结合基坑开挖加固至设计标准。

导流河开挖将切断排水河道与~~的连接，为确保施工期间的排水，在原排水河道与导流河连接处增设排水泵站一座，主体工程完成、导流河填筑时一并拆除。

为确保主体工程施工进度不受影响，本初步设计先期已完成了~~团结大沟水闸枢纽工程导流河初步设计，并报建设处，经省厅审批后，导流河已先行实施。

6.3施工场地布置

施工场地主要布臵在枢纽建筑物东侧的导流河与~~之间的空地及枢纽西侧的空地上。设八个功能区，包括生活设施及办公区（办公室、宿舍、食堂等）、砂石材料堆场、水泥仓库、木工加工场、钢筋加工场、预制场、设备码头等。按照有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠的原则，各工区布臵详见工场布臵图。

6.4施工期降排水

施工围堰完成后，闸塘积水（约10万方）拟用二台抽水泵排除。排水速度应根据计算情况，以保证施工围堰渗流稳定和整体稳定安全。

枢纽基坑范围内②2层为承压含水层，为确保建筑物施工时满足《水工建筑物施工规范》地下水需降至底板以下0.5米的要求，本工程必须采取有效的降排水措施。设计采用深层管井降水，计降水井20口，井深30米。明水及渗水采用垄沟集中排除。

6.5主要施工方案

一、 土方施工

基坑土方开挖采用分层分块施工方法，按自上而下、确保重点的原则进行。一期先开挖节制闸、上下闸首及闸室墙至设计高

程，依次进行靠船墩、隔水墙部分土方、上下游翼墙土方、上下游引航道土方。基坑土方开挖亦以挖掘机开挖为主，配备3台挖掘机，10台推土机。挖出的土方除用于回填堆积在建筑物附近外，其余均弃至导流河与~~间的空地上。

本工程建筑物土方回填包括节制闸、上下闸首土方回填、闸室墙土方回填、上下游翼墙土方回填以及上游防洪堤填筑等。土方回填应按有关规范要求分层分批碾压，其压实度不应小于0.93，建筑物墙后2米范围内应采用人工夯实的方法施工，以避免施工机械碰撞建筑物。

二、 灌注桩及水泥搅拌桩施工

钢筋砼钻孔灌注桩施工按有关施工规范严格执行。灌注桩完成后应由有资质的检测单位进行全数动测检验，和抽样进行静载试验。计划配备4台套钻机同时作业。

水泥搅拌桩施工的场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土。基础底面以上应预留不小于50厘米厚的保护层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，再将上部质量较差的桩段挖去。

搅拌桩施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并通过成桩试验，确定搅拌桩的配合比和施工工艺。施工使用的固

化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验方能使用。固化剂浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

搅拌桩在成桩后7天内应用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验的数量不少于成桩数量的2%。

计划配备四台套搅拌机械同时施工。

三、 砼工程施工

砼及钢筋砼施工采用常规浇筑方法，严格按施工规范执行。鉴于本工程砼施工强度大，工作面相对比较分散，为提高工作效率，宜采用砼输送泵施工，配备一台90方/小时砼输送泵和一台60方/小时备用泵。

6.6施工总进度

本工程施工用征地拆迁、施工场外道路、施工用电源、施工导流河开挖正在实施，计划于2012年12月全部完成，主体建筑物招标于4月底结束，5月初正式开工。在导流河开挖完成主体建筑物招标期间可进行上下游施工围堰填筑，计划于5月前完成围堰填筑和闸塘排水工作。基坑开挖计划二个半月完成；主体建筑物施工进度主要由节制闸和上闸首控制，闸首、翼墙钻孔灌注

桩计划于8月完成，上闸首底板在9月15日结束，节制闸底板在9月完成，上闸首闸墩（包括埋件安装）于10月底完成，节制闸闸墩于12月完成，公路桥墩梁及工作桥排架2002年1月完成，工作桥及公路桥吊装于2月底完成，闸门、启闭机安装调试、电气设备安装在2013年2月底完成。在此以前，同步完成闸室段水泥搅拌桩、9节闸室墙、上下游翼墙、上下游靠船墩、空箱隔水墙、上下游护底、护坡、消力池等结构。计划于2013年汛前完成全部水下工程，具备拆坝放水条件。控制楼、启闭机房、管理单位位用房等上部工程，在拆坝放水后进行全部工程于2013年底全部完成，并通过验收。计划工期为二年。

7.工程征占地

7.1征占地范围

工程区管理范围为：水闸上游不少于50m，下游向下不少于100m；溢洪道右侧轮廓线向外不少于80m，上游至水面线以外不少于80m,下游至护坡端部以外 100m；其它建筑物从工程外轮廓向外不少于20～50m。

为规范水闸工程运行管理，水闸管理范围和保护范围应尽快按国家有关法规完成确权划界。

本工程永久征地包括建筑物征地、管理所征地、枢纽东侧下游河道退堤征地、外对道路征地及建筑物管理范围征地等，合计征用土地24亩,其中管理所征地、进场道路征地、工程保护范围征地等计17亩

7.2补偿标准

本工程为治理某工程引排项目，系国家重点建设项目。根据~~人民政府云政发[2010]77号文，本着节省工程投资的原则，工程建设处及地方政府组织有关单位协商，确定了征占地补偿标准为片地8000元/亩，占地按500元/年计，另增加复耕费300元/亩。

地面附着物补偿本着实事求是的原则，按实计列。

8.环境影响评价

8.1水环境现状分析

~~团结大沟水闸枢纽所在的~~常年水流方向朝南，全长68公里。50年代以前由于工业不发达，河流污染较少，两岸居民均以河水为饮用水。60年代起，受城镇工业和生活废水的影响，~~

城镇段已难以作为饮用水源，不得不设自来水厂向城镇居民供水。90年代以来，随着乡镇工业的蓬勃发展，~~全线均有不同程度的污染，其中以~~县区段最为严重。近年来，对三废处理比较重视，河流污染恶化得到控制，水中重金属含量明显下降。

8.2工程对环境的影响

1． 构纽的建立能保证~~县及下游抗御20～50年一遇短历时暴雨产生的洪灾，这不仅可避免经济的直接损失，而且使洪水影响区内的广大居民免受洪水之灾，安居乐业，对改善投资和生产环境有积极的推动作用。

2． 枢纽在灌溉期内，可利用水闸和节制闸过流，增加了对低片的供水，腹部地区的水质将得到明显的改善，由于关闸控制时间较短，而且处在水体容量较大的洪水期，因此，枢纽不会引起河道局部地区的水质恶化。

3． ~~扩大后，引长江水必然会加剧河道与湖泊的泥沙淤积。长江水每m3含沙量在0.026～0.60KG之间，谏壁和九曲河输入的泥沙60%～70%进入腹部地区，尽管排水时河道内泥沙易启动冲刷，但淤入尾端湖泊的泥沙难以回流长江。因此，由长江引水和山区来水引起洮湖淤积必须引起重视，但就枢纽工程本身而言，由于节制闸和水闸在引水期均可过流，不会对洮湖淤积产生不利的影响。

4． 由于~~河底污染不很严重，弃土不会产生二次污染。通过精心组织，包括场地布臵、废水排除、卫生防疫等工作，在一般情况下，不会出现不利的环境影响。

9.工程概算

9.1说明

~~团结大沟水闸枢纽工程位于~~县境内，由中央和地方共同投资，整个工程由~~~~团结大沟水闸枢纽工程建设处承建。本次概算为~~团结大沟水闸枢纽工程主体部分工程概算，不包括已上报并经批复的导流河工程、施工进场道路及工程征占地、拆迁赔偿等项目，公路桥东侧只计入一跨引桥，其余引桥和接线部分工程量未计入。

9.2编制依据

1、~~水利厅、~~发展和改革委员会云水规计[2005]116号文颁发的《~~水利工程设计概（估）算编制规定（试行）》；

2、~~财政厅、~~水利厅利云财建[2010]17号《关于印发重点小型病险水库除险加固项目建设资金使用标准的通知》；

3、水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》；

4、水利部水建管（1999）523号文发布的《水利水电设备安装工程概算定额》；

5、水利部水总（2005）389号文发布的《水利工程概预算补充定额》；

6、其它有关规定；

7、本工程设计图纸、文件。 一、 基础单价

1.人工费单价：按云水规计[2005]116号文规定，分别取定为： 工长：7.11元/工时 高级工：6.61元/工时 中级工：5.62元/工时 初级工：3.04元/工时 2.材料预算价格

根据当地市场价格，参照~~建设工程材料及设备价格信息（2010.9）综合取用。本工程砂石料从勐捧镇外购，运距15km，石料场运距0.3km，按运至现场的价格计算。

主要大宗材料价格表：

3.设备价格

1.0×1.0m铸铁闸门：12000元/吨； QP-160KN-16m启闭机：50000元/台套； 型钢：8000元/t； 4.电、风、水预算价格

根据工程在地实际情况和施工组织设计提供资料进行分析计算。

施工用电：0.78元/度；施工用风：0.12元/m³；施工用水：0.5元/m³。

9.3工程单价中的有关费率

按照~~水利厅、~~发展和改革委员会云水规计[2005]116号文颁发的《~~水利工程设计概（估）算编制规定（试行）》中的“枢

纽工程”执行。

1.其它直接费

计算基础为直接费，建筑工程费率为2.0%，安装工程费率为2.7%。

2.现场经费

现场经费费率见下表：

3.间接费

间接费费率见下表：

6 其它工程 直接工程费 7

4.企业利润

按直接工程费和间接费的7％计算。 5.税金

建设项目在县城镇以外，取税率为3.25％。 税金＝（直接工程费+间接费+计划利润）×3.25％。 6.独立费用 （1）建设管理费

根据云财建[2010]17号文，建设管理费按建安工程的9％计列。

（2）生产准备费不计列。 （3）科研勘测设计费

根据云财建[2010]17号文，建设管理费按建安工程的8％计列。

（4）建设及施工占地补偿费按同类工程及当地的实物指标和补偿标准计列，在原库区范围内的征占地，不予计算。

7.预备费

根据[2005]116号文的相关规定，基本预备费为一至五部分投资合计的5％，价差预备费不计。

工程量及工程投资汇总表

总投资概算表

静态总投资合计 202.77 24.12 31.53 258.43