某灌区工程总布置及主要建筑物

5 工程总布置及主要建筑物

5 工程总布置及主要建筑物

5.1工程等别和标准

石雨塘灌区灌溉面积为10.76万亩，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL250-2000）和《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）规定，石雨塘灌区工程为中等规模Ⅲ等工程。

灌区内灌溉渠道——雨山干渠、石门干渠、石门塘干渠因设计流量均小于5.0m3/s，其相应的渠道及建筑物级别为5级。

各干渠渠下排洪涵设计排洪流量一般大于5.0m3/s，其建筑物级别为4级。 灌区内小河流上原有的拦河坝坝高一般小于5m，拟新建的拦河坝（取水坝）坝高和库容也很小，均按5级建筑物设计。

新建拦河坝设计洪水标准采用10年一遇（P=10%），校核洪水标准采用20年一遇（P=5%）；渠道及渠道上的建筑物的防洪标准采用10年一遇（P=10%）设计；渠下过洪涵洞按20年一遇（P=5%）防洪标准设计。

根据地勘结论，工程区地震基本烈度为Ⅵ度，按《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-1997）的规定，可不进行抗震验算。

5.2设计采用的主要技术规范

①《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020-93； ②《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000； ③《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96； ④《渠道防渗工程技术规范》SL18-2004； ⑤《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85； ⑥《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997； ⑦《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97； ⑧《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99； ⑨《溢洪道设计规范》SL253-2000。

5.3工程总布置及建设内容

5.3.1工程现状及存在的主要问题

5.3.1.1工程现状

石雨塘灌区现有三条干渠即石门干渠、石门塘干渠和雨山干渠，主要由石门水库、石门塘水库及雨山水库三座中型水库分别供水。

石门干渠21.6km，石门塘干渠19km，雨山干渠29.8km，合计干渠总长70.4km；共有支渠29条，总长55.59km。

各干渠渠道工程现状见表5-1。 5.3.1.2工程存在的主要问题

（1）现有渠道及渠系建筑物老化损毁严重

一是干渠老损严重，大部分灌溉渠道年久失修，渠堤垮塌、漏水严重。石雨塘灌区各干渠由于当时条件所限，施工时用三合泥（水、石灰和黄土）代替水泥砂浆砌筑，并进行简单勾缝。因多年运行，受自然老化及年久失修等因素的影响，填方与岩体接触处产生裂缝导致漏水。同时岩体风化破碎较严重，裂隙发育，加之浆砌石砌体本身老化，胶结材料溶蚀现象和勾缝材料脱落严重，以致于漏水越来越严重；同时也造成多段护坡砌石垮塌、堵塞渠道断面。

例如，石门干渠沿线渠道漏洞、溶洞很多，集中漏水点达数十处，渠道渗水也十分严重，在渠首放水2m3/s，到14km处仅0.3～0.5m3/s，干渠渠道水利用系数极低。

二是渠道沿线垮方滑坡多、渠道淤积严重。内坡垮方堆积渠道中，形成卡口，严重影响向下游灌区供水。

石门塘干渠的下段2.68km、雨山干渠下段1.35km已经完全淤平，只剩下平台，不能通水。

三是渡槽老损严重。几乎所有的渡槽过水断面的混凝土都存在严重的炭化、剥蚀，止水破坏，渗水、漏水严重。有的渡槽支撑结构混凝土也存在严重的炭化、剥蚀，砌石存在砂浆脱落，基础被洪水淘空等问题。

四是隧洞塌方堵水严重。大部分隧洞仅衬砌了进出口，还有多处隧洞未进行衬砌，未衬砌洞段的洞顶、洞壁岩石经常塌落堵塞过水断面。

五是多处过洪涵洞断面尺寸偏小，过流能力严重不足，山洪常漫过渠顶进入

5 工程总布置及主要建筑物

渠道，造成山洪冲垮渠道外堤等险情。

六是涵洞、泄水闸等小型建筑物老损、破坏严重，大部分不能正常运用。 七是灌区其他水源工程毁坏严重。如现有的四十多座拦河取水坝，坝前淤积严重，大部分已经淤平坝顶，堵塞了渠道。同时拦河坝垮塌损坏也较严重。

（2）渠系及建筑物配套不全

因资金问题，该灌区的雨山干渠、石门塘干渠的下段未开通，多条支渠也开通，更不用说斗、农、毛渠，且基本没有配套的渠系建筑物，导致有效灌溉面积的大幅萎缩。

一是支渠分水口设施简陋，大部分没有分水闸，仅埋有涵管，靠泥土封堵，漏水严重，且操作极不安全；已有的也已老损不能正常使用。

二是渠道泄水、泄洪设施缺乏，山洪经常冲毁渠堤。干渠上仅设有6处泄洪闸、7处溢洪堰，且已老损，破坏严重。由于渠道拦截的山沟和汇流面积较大，现有的泄洪设施远不能满足泄洪要求。

三是缺乏抬高水位、控制水流的节制闸，水位较低时分水闸不能引用所需流量，不需要用水的渠段也不能控制。

四是跨公路、河沟等的交叉建筑物设计标准低，不配套，不能满足正常运用要求。

五是干渠未按设计开通，多条支渠也没有开通，还有多条支渠没有建设。 六是没有干支渠量水设施。

（3）石雨塘灌区作为通山县的骨干水利工程之一，缺乏必要的管理和通讯设施，无交通设施，渠道巡视、开闸放水均处于人工步行工作状况。

5.3.2主体工程布置

5.3.2.1工程布置原则

（1）因地制宜、节约投资， 根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）规定，结合现灌区实际情况，对石雨塘灌区规模，水量平衡、原规划进行全面论证。力求经济合理，改造不合理工程布置及设施，使灌区水资源得到合理分配和利用。

（2）整治渠系，提高渠系水利用系数，提高渠道输水能力，对干渠及部分支渠进行全面防渗处理。

（3）尽量利用现有的水源和渠系工程，全面整修和改造渠系建筑物。消除

阻水工程，保证输水、配水安全畅通。

（4）渠道运行安全可靠，避开大挖方、高填方和难工险段。渠道泄洪标准均达到国家技术规范要求。

（5）延伸骨干渠道，解决灌溉死角；新开渠道尽量裁弯取直，尽量做到短、直，交叉建筑物少。

根据本工程所做的水土资源供需平衡分析结论，结合石雨塘灌区工程现状和灌区工程存在的问题，确定本灌区续建与节水改造工程整体布置。 5.3.2.2工程布置

石雨塘灌区水源工程以石门水库、雨山水库、石门塘水库3座中型水库作为主要水源，还有6座小（1）型水库，15座小（2）型水库、409处塘堰及52座拦河坝与三座中型水库一起构成灌区的水源工程。

灌区渠道工程主要有3条干渠，总长81.1km，其中石门干渠长21.6km、石门塘干渠长26.5km、雨山干渠长33km；有36条支渠，共长66.42km；还有直灌分水口81处。

灌区渠系主要建筑物有：渠道涵洞7处总长959m、渡槽15座总长1373.1m、隧洞7条总长2220m、节制闸11座、泄水闸9座、冲砂闸分水闸117座、溢流堰10处、排洪渡槽13处、过洪涵洞29处、拦沙坝10座、陡坡1处、公路桥8座、农桥15座、人行桥82座、道路涵管56处。

根据水源及工程布置，灌区分为三片：石门干渠片、石门塘干渠片和雨山干渠片。

（1）石门干渠片

石门干渠沿通山河左岸山腰布置，现状干渠全长21.6km，起点为石门水库输水洞出口，终点为四斗朱渡槽进口；共有支渠17条长24.45km，干渠直灌口18处。

石门干渠渠道已经形成稳定，走向及及布置基本合理，本次工程布置仍采用原渠线，仅对渠道进行节水改造，配套渠道建筑物。同时需新修3处河沟拦河坝，以解决灌溉死角的农田灌溉问题，新增加灌溉面积910亩。

本片还有5座小型水库，176口堰塘，20处山溪河沟拦河坝。 （2）石门塘干渠片

石门塘干渠沿通山河左岸山腰布置，现状全长19.8km，0+000～7+258、

5 工程总布置及主要建筑物

9+146～11+500两段9.612km渠道基本稳定，其余渠道淤积十分严重，已不成渠形；共有支渠4条长7.65km，干渠直灌分水口19处。

石门塘干渠柱号0+000～19+000现状渠道走向及布置基本合理，本次续建与节水改造工程布置仍采用原渠线。但干渠为跨越高坑河，沿河边往河上游前行约400m后过河沟迂回，也就是说从桩号19+000开始往后800m渠段呈n字型布置，此段渠道弯曲系数大，并且现状渠道基本淤平，没有保留的价值，拟在桩号19+000处新建150m长的高坑渡槽跨越高坑河。

新建干渠起点为高坑渡槽出口（19+150），渠道基本沿120m～125m高程等高线布置，均依山而建，其中在邵家湾处新建邵家湾渡槽（桩号25+380～25+430），新建干渠终点为小茅田（26+500）。共新建干渠7.5km，其中约1.68km渠道利用原渠道平台，即已经淤平的渠道。

同时对淤平的渠道进行开挖衬砌，对其他渠段进行节水改造；配套渠道建筑物。

石门塘干渠沿程须新建4条支渠、6个直灌口，同时需新修4处河沟拦河坝，以解决干渠末端灌溉死角的农田灌问题。

新建支渠4条，分别为：①陈家湾支渠，进口桩号14+693，长1260m，灌溉面积1520亩；②高坑潭支渠，进口桩号18+228，长1350m，灌溉面积1570亩；③东塘支渠，进口桩号26+278，长1600m，灌溉面积1180亩；④小茅田支渠，进口桩号26+500，长1550m，灌溉面积1180亩。

新增直灌分水口6处，分别为：高坑1#、2#分水口，桩号分别为19+310、20+352，灌溉面积220、190亩；茅田1#、2#、3#、4#分水口，桩号分别为21+378、23+150、24+471、25+910，灌溉面积分别为340、320、220及280亩。

本片还有7座小型水库，79口堰塘，14处山溪河沟拦河坝。 （3）雨山干渠片

雨山干渠现状渠道长29.807km，沿湄港河左岸山腰线布置，上段渠道29.807km（起点为雨山水库输水洞出口，终点为南堡塘水库），其中下段1.35km已全部淤平；共有支渠8条、13.89km，干渠直灌口33处。

雨山干渠基本稳定，走向及布置基本合理，本次工程布置仍采用原渠线，对淤平的渠道进行开挖衬砌，对其他渠段进行节水改造；配套渠道建筑物；向下游延伸干渠3.193km至王家，渠线基本沿115m等高线布置，均为傍山渠道。其中约1.35km渠道利用原渠道平台，即已经淤平的渠道。

新开支渠3条，长5.07km，分别为：塘下支渠，进口桩号28+287，长1520m，灌溉面积1670亩；南堡塘支渠，进口桩号30+362，长1660m，面积1870亩；进口黄土岭支渠，桩号31+550，长1890m，灌溉面积2210亩。

干渠沿程需新增直灌分水口5处，即34#～38#分水口，进口桩号分别为：29+478、29+659、30+317、32+083、33+000；灌溉面积分别为180、150、280、460、380亩。

本片还有9座小型水库，154口堰塘。

5.4 主要工程设计

5.4.1 渠道工程

（1）断面设计

渠道过流能力按明渠均匀流公式计算如下： Q=ACRi

式中：Q——渠道设计流量，m3/s；

i——渠底比降；

A——过水断面面积， m2； R——水力半径，R=X——湿周， m；

1

C——谢才系数, C=R1/6

n

A

, m； X

n——渠道糙率系数。现状浆砌石渠取n=0.025，岩石渠未衬砌取n=0.030，混凝土衬砌取n=0.017。

渠堤高度根据渠道通过加大流量时的水深加上堤顶超高而定，堤顶超高按下式计算：

1

Fb=hb 0.2

4

式中：

Fb——渠道堤顶超高，m；

hb——渠道通过加大流量时的水深，m； 经计算各总干渠现状过流能力见表5-1。

5 工程总布置及主要建筑物

表5-1 石雨塘灌区渠道现状基本情况表

均按规则断面进行计算。从计算结果可以看出：各干渠多段不能通过设计流量。

对灌区各干渠过流能力不满足设计要求的渠段，采用扩大断面方案，并用砼衬砌防渗减糙。对各干渠过流能力满足设计要求的渠段，对现状渠道进行清淤及防渗衬砌。

（2）防渗衬砌方案比较

防渗衬砌的方法措施较多，结合本灌区实际情况，拟定以下几种防渗衬砌方案进行比较(见表5-3)，其中埋铺式膜料类和喷射混凝土防渗方案造价高，施工工艺复杂，不宜在山区渠道使用。推荐防渗效果及耐久性好、造价低的混凝土防渗衬砌方案。

表5-2 防渗衬砌方案比较表

加高时，则采用浆砌石加高，用现浇混凝土对渠道过流断面进行防渗衬砌，取防渗层厚度为100mm，衬砌超高0.5～0.6m。

渠顶路面整治：三条干渠现状大部分不能通行车辆，且渠顶高低不平，行人困难，本次设计拟整治渠顶道路，利用开挖土石方填筑渠堤，使渠堤路面宽1.5～2.0mm。多余土石方则回填到沿渠低洼处。

防渗衬砌后各干渠过流能力计算结果见表5-3。

5 工程总布置及主要建筑物

表5-3 石雨塘灌区渠道改造后基本情况表

5.4.2 渠系建筑物工程

5.4.2.1渠道涵洞

灌区干渠基本依山而建，部分渠道内侧山坡陡峭，滑坡严重，滑塌下来的石土堵塞渠道，无法过流。为保证渠道畅通，保证灌区正常运用，拟在这些渠段新建渠道涵洞，即进行封闭处理。涵洞采用钢筋砼箱形结构，侧墙及底板厚30cm，顶板厚20cm。砼强度等级为C20。

灌区总共新建涵洞959m，其中石门干渠2处、长500m，石门塘干渠1处、长70m，雨山干渠4处、长389m。

新建渠道涵洞基本情况见表5-4。

表5-4 石雨塘灌区新建渠道涵洞基本情况表

5.4.2.2 隧洞

石雨塘灌区现有7条隧洞、总长2220m，其中石门干渠1条、长1090m，石门塘干渠6条、长1130m。因受建设时期技术、经济条件的限制，隧洞开挖后除进出口进行了浆砌块石衬砌外，大部分没有进行防渗及防护衬砌，断面不规则，糙率大，渗漏水严重，同时隧洞围岩裂隙发育，受水流等风化作用，洞壁岩体强度降低，经常掉块，淤塞隧洞又影响其结构稳定。

目前隧洞围岩已经基本稳定，为达到防渗减糙和结构安全目的，并便于施工，对未衬砌洞段采用如下衬砌形式：洞底采用厚15cm的C20混凝土衬砌，洞壁采用厚20cm的C20混凝土衬砌，洞顶采用厚20cm的C15混凝土预制块衬砌。

石雨塘灌区隧洞基本情况见表5-5。

5 工程总布置及主要建筑物

5.4.2.3 输水渡槽 （1）现有渡槽加固

石雨塘灌区现有13座渡槽，其中石门干渠5座总长380.1m，石门塘干渠2座总长127m，雨山干渠6座总长667m。渡槽大部分为圬工结构：浆砌石槽墩，钢筋混凝土槽身。根据建筑物多年运行情况和本次复核，渡槽未发现偏移和变位，渡槽结构稳定满足要求，主要问题是渡槽槽身混凝土炭化、剥蚀严重，局部钢筋外露，止水损坏，目前渡槽渗漏水比较严重。加固方案包括两个方面：

一是渡槽防渗减糙衬砌 。

结合本灌区实际情况，拟定以下几种防渗减糙方案进行比较（见表5-5），选取防渗减糙效果及耐久性好、造价低的防渗减糙方案。

表5-6 防渗减糙方案比较表

10cm左右，占用原水面积较多，且新老混凝土之间的结合很难保证，容易分离脱开，价格较高，施工较复杂。而丙乳砂浆厚度较小，约2～3cm，黏结强度高，与老混凝土之间的结合好，不容易分离脱开，耐久性好，但价格较贵，施工要求高。

为确保工程质量，选用丙乳砂浆抹面方案。施工时先清除混凝土表面污垢、青苔等，将混凝土表面凿毛，清洗晾干后即可涂抹丙乳砂浆。

二是更换槽身伸缩缝止水。

渡槽伸缩缝橡皮止水因年久老化，止水失效，导致伸缩缝处漏水严重，必须处理。处理措施是：拆除原止水，将接头处凿开钻眼，贴新的橡皮止水，然后用60×6mm的扁钢压紧，用膨胀螺栓固定，最后再用丙乳砂浆充填找平。

三是对进出口连接段老化、破损混凝土及浆砌块石用C20混凝土进行修补、加固。

112

四是对冲刷的槽墩基础进行用C20混凝土加固处理。 （2）新建输水渡槽

石门塘干渠向下游延伸时，跨越高坑河、茅田河，根据实际地形地质条件，拟采用渡槽形式跨越，即新建高坑渡槽和邵家湾渡槽，桩号分别为19+000～19+150、25+380～25+430。经比较两座渡槽均采用简支梁式渡槽，槽身采用钢筋砼拉杆式矩形结构，槽身宽1.30m，高1.35m，过水断面尺寸为1.0×1.05m（宽×高）。高坑渡槽分15跨，每跨10m，共150m长；邵家湾渡槽分5跨，每跨10m，共50m长。两座渡槽进口渐变段均长3.5m，出口渐变段均长6m。渡槽的支撑排架都采用单排架钢筋砼结构；槽身、排架的砼强度等级均采用C20，边墩采用浆砌石重力式挡土墙，采用M7.5水泥砂浆砌筑。

渡槽基本情况见表5-7。

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5 工程总布置及主要建筑物

表5-5 石雨塘灌区隧洞基本情况表

114

表5-7 石雨塘灌区渡槽基本情况表

115

5 工程总布置及主要建筑物

5.4.2.4 分水闸

在灌区干渠渠道中，现状分水口设施简陋，没有分水闸，仅埋有涵管，靠泥土封堵，严重浪费水源。

为了满足不同的用水要求，拟在每条支渠及直灌管进口布置分水闸，总共117处，其中石门干渠35处，石门塘干渠33处，雨山干渠49处。

分水闸（口）均采用潜孔式结构，通过闸下涵管输水，闸后涵管采用2m长的C20砼预制管，管径分三种，支渠：设计流量在0.1m3/s以上管径为500mm，0.1m3/s以下管径为400mm，直灌管管径均为300mm。

闸孔尺寸的拟定：根据分水闸对应灌区灌溉面积、灌溉定额及灌溉水利用系数，确定过闸流量Q，在该灌溉流量下的闸孔尺寸按闸门全开时的有压管流计算：

Q=μCω2gH0

式中：μc——流量系数；

ω——管道断面面积，ω=Ho——总水头； d——管道直径； Q——过闸流量。

将有关取值代入公式计算，经复核Q均满足过流设计要求。

由于分水闸（口）高度都较小，不超过2m，其荷载也很小，且基础大部分为岩石，少数为粘土，其承载力标准值都在150kPa以上，其稳定、应力都能满足要求。

5.4.2.5节制闸、泄洪闸、冲砂闸

节制闸、泄洪闸、冲砂闸均采用开敞式钢筋混凝土结构。

为了保证灌区渠道和重要建筑物的正常安全运行，防止过量的水流漫溢渠堤，本次拟定在干渠上设计新建和改建泄洪闸9座，其中石门1座，石门塘3座，雨山5座。

为控制水流抬高水位，满足灌溉引水需要，在干渠上设计新建10座节制闸，其中石门3座，石门塘3座，雨山4座。

为防止进入拦河坝段水利枢纽引水渠道，保证能引入设计流量，拟在拦河坝一侧设置冲砂闸12座，其中石门4座，石门塘5座，雨山3座。

116

π

4

d2；

（1）闸孔过流计算公式：

Q=σεmBgH0

3/2

式中：Q——过闸流量，m3/s；

B——闸孔总净宽，m；

H0——计入行近流速的堰顶水头，m； σ——淹没系数； ε——侧收缩系数； m——流量系数。

经计算闸过流能力见表5-8，满足设计要求。 （2）闸室稳定计算公式：

kc=

fG

P

式中：kc——抗滑稳定安全系数；

f——闸室底板与基础摩擦系数；基础为基岩，f=0.40；

∑G——总的垂直力（包括闸墩、底板、工作桥、交通桥和闸门前水重等），kN；

∑P——水平水压力，kN。

经计算闸前有水、闸后无水工况，闸抗滑稳定安全系数均为大于[ kc]=1.2，满足规范要求。

（3）闸底地基应力计算：

σ

max

min

G⎛6e⎫= 1±⎪

A⎝

B⎭

式中：σ

σ

max——地基最大应力，kPa； min——地基最小应力，kPa；

A——底板面积，m2；

B——底板沿水流方向的宽度，m。

经计算闸前有水、闸后无水工况，闸地基最大应力为51kPa，最小应力为30kPa，满足规范要求。综上所述，过流能力、地基应力、抗滑稳定安全系数均符合规范要求。 （4）消能设计

117

5 工程总布置及主要建筑物

2q2

T0=hc+ 22

2gϕhc

式中：T0——总势能；

hc——收缩断面水深；

α——水流校正系数； q——单宽流量； h"=h(+8q-1)

2gh

2

c

c

3c

αq2

h-T0h+=0

2gϕ2

3c

2c

αq2αq2

∆Z=-

2gϕ2hs'22ghc''2

Lsj=Ls+βLj

Lj=6.9(h'c'-hc)

式中：

Lsj ——消力池长度（m）；

Ls ——消力池斜坡段水平投影长度(m)； β ——水跃长度校正系数，可采用0.7； Lj ——水跃长度(m)。

经计算，石门干渠南洞口泄洪闸消力池池长3.72 m，深0.43 m，取消力池池长4 m，深0.5 m；石门干渠下山节制闸消力池长2.84m，深0.26m，取池长3.3m，池深0.30m。

水闸结构布置及尺寸见相应定型设计图，均采用C20砼结构。 水闸尺寸等见表5-8。

表5-8 通山县石雨塘灌区水闸汇总表

118

119

5 工程总布置及主要建筑物

120

因干渠为傍山渠道基本沿山腰布置，暴雨期间除部分山洪沿渡槽下山沟和渠下涵通过外，山坡产生的洪水基本都进入渠道。根据规范和山区渠道实际运行情况，需要沿渠道每隔一定距离布置一定数量的溢洪堰，以排泄洪水。溢洪堰堰顶高程取与渠道加大流量水位相同，按实用堰堰型设计。

灌区干渠总共设计10处溢洪堰，其中石门3处，石门塘2处，雨山5处。 溢流堰基本情况见表5-9。

表5-9 溢洪堰统计表

灌区三条干渠均为傍山渠道，沿程多处山间冲沟洪水及泥沙直接冲入渠道，影响了渠堤的稳定和安全，为排泄冲沟来水和泥沙，当挖方渠道与冲沟相交时，可在渠道上面修建排洪渡槽，当填方渠道与冲沟相交时，可在渠道下面修建过洪涵洞。

渠上排洪渡槽由山沟斜坡段、渠上水平段、下游出水槽段三部分组成。斜坡

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5 工程总布置及主要建筑物

段及下游出水槽均由浆砌石砌筑，坡比根据实际地形而定，中间渠上水平段采用钢筋砼整体矩形槽，槽底板厚20cm，侧墙厚30cm，水平段长度与渠道等宽。

渠下过洪涵洞根据冲沟来水流量大小，分3m跨、2m跨两种类型；对山沟设计标准洪水大于5m3/s的选用3m跨涵洞，小于5m3/s的选用2m跨涵洞。3m跨涵洞由浆砌石重力式边墙及30cm厚砼预制拱顶组成，拱顶上布置钢筋砼拉杆式矩形槽，长12m，槽宽、底坡及槽深与上下游渠道相同。2m跨涵洞由浆砌石重力式边墙组成，墙顶上布置钢筋砼拉杆式矩形槽，长9m，槽宽、底坡及槽深与上下游渠道相同。

经查勘，现状石门干渠有8处、石门塘有8处、雨山干渠有11处渠下过洪涵洞，但涵洞断面尺寸均偏小，仅0.8～1.2m，山洪经常漫堤进入渠道，需改建，以增加过洪能力；同时需增加排洪设施，以增加渠道防洪能力。

本次设计共新建13座渠上排洪渡槽，其中石门3处，石门塘3处，雨山7处；重建、新建29处渠下过洪涵洞，其中石门8处，石门塘8处，雨山13处。

排洪渡槽及涵洞统计见表5-10。

表5-10 排洪渡槽、过洪涵洞统计表

5 工程总布置及主要建筑物

5.4.2.8公路桥、农桥、人行桥、支渠公路涵管

公路桥、机耕桥、人行桥采用定型设计（板桥结构）。桥孔尺寸设计：桥宽同路宽，桥长同渠宽，桥孔水面以上的净高度取洞高的1/4。

干渠穿越国道、省级、县级和乡级道路时设公路桥，干渠穿越村级和田间生产道路时设农桥。公路桥按汽—20设计、挂车—100校核；农桥按汽—10设计、履带—50校核。

公路桥采用C20现浇钢筋砼板式结构，桥板厚度为0.3m，桥面设6cm的铺装层，桥墩为浆砌石重力式挡土墙结构，净宽为8m。

农桥采用C20现浇钢筋砼板式结构，桥板厚度为0.25m，桥面设6cm的铺装层，桥墩为浆砌石重力式挡土墙结构，净宽4.0m。

干渠沿线布置了8m宽公路桥共8座，4m宽农桥15座。

由于石雨塘灌区各干渠隔断了两侧交通，为了满足农村居民的交通要求，方便其生产生活，拟在灌区各干渠渠道上新建人行桥82座。采用C20钢筋砼板桥，板厚0.15m。

跨支渠的农村道路采用公路涵管的形式，共56处。 5.4.2.9量水设施

渠道量水是保证正确执行用水计划、准确调配水量、管好渠道工程的必要措施。本灌区量水措施是在各支渠及直灌管进水口后用量水堰量水。需新建117处量水堰，其中石门35处，石门塘33处，雨山49处。 5.4.2.10陡坡除险加固

石雨塘干渠原有一处陡坡——主桥陡坡。陡坡进水闸与雨山干渠二级电站进水口并排位于雨山干渠桩号11+915处。陡坡由三部分即水平段、陡坡段、连接段和消力池四部分组成，总长111m，高程由97.257m降到77.10m，均为浆砌石结构。水平段长14.58m，是一段直墙拱顶式公路桥涵；陡坡段水平长度70.62m，宽2.0m，底坡1：4；连接段水平长度10m，宽度由2m突变到8m，底坡比与陡坡段相同；消力池是长16m，宽8m的矩形结构，池深5.5m，电站的尾水渠与消力池垂直相连，发电尾水横向进入消力池，消力坎高3m，坎顶与下游渠道底部高程相同为81.0m。

主桥陡坡目前存在的主要问题是浆砌石边墙及底板漏水严重，局部损毁，消力池内淤积达1.5m多厚，电站的尾水横向进入消力池对消力池边墙冲涮严重。

本次加固方案是将陡坡段、连接段拆除重新用C20砼浇筑，保留消力池段原样，用砼护砌底板及边墙。改造后陡坡段为整体钢筋砼矩形槽，水平投影长度66.01m，宽2.0m，底板侧墙均厚30cm，墙顶高程由99.507m降到82.60m；连接段水平长度14.62m，宽度由2m渐变到7.4m，底板厚30cm，边墙是重力式砼边墙，墙顶高程82.60m；消力池段采用30cm厚的C20砼护砌边墙及底板，边墙衬砌用φ16的插筋锚固，插筋间距50cm，呈梅花形布置。 5.4.2.11 台渠

雨山干渠8+115～8+171处有一处长56m的台渠，过水断面为2.2×2.35m（宽×高），底板和边墙为浆砌石结构。主要问题是边墙、底板出现在多条裂缝，漏水严重，长期不能通水，致使下游灌区无灌溉。

本次设计在原台渠基础上浇筑钢筋砼渠道，即采用旱渡槽的形式。渡槽分4节，每节14m，共长56m，底板厚15cm，侧墙厚20cm，过水断面2.0×1.75m（宽×高），底坡1/3000。 5.4.2.12 拦沙坝

雨山干渠部分渠段位于山脚平坦地带，山沟水携带山上冲积下来的小石块、石碴，顺着田间小水沟，汇入渠道，石碴、泥土在水沟与干渠交汇处沉积下来，堵塞渠道，无法过流。从实际地形来看，雨山干渠是排泄这几处山沟水唯一通道，要想既不阻止山间来水入渠，又不让其携带的石碴、泥土进入渠道，只有在山脚较空旷地带，修建拦沙坝，一方面让石碴、泥土在坝前沉积下来，另一方面山沟水溢过坝顶可以进入田间小沟，最后汇入渠道。

经实地调查，雨山干渠共需修建10处拦沙坝。

拦沙坝采用浆砌石重力坝形式，坝顶宽0.8m，坝高2～3m，上游坡比为1:0，下游坡比为1:0.5。

5.4.3水源工程设计

5.4.3.1水库工程

石雨塘灌区有5座小（1）型水库、15座（2）型水库的进水口均为分级卧管式，因年久失修，垮塌严重，采用木桩封闭卧管进水口，止水不严，漏水严重，且操作极不安全。为保证灌溉，拟对这20座小型水库的取水口全部拆除重建，进口采用铸铁平板闸门、螺杆式启闭机控制，新建钢筋混凝土启闭机框架、启闭机平台和启闭机房，设工作桥，桥宽均采用1.5m，基本情况见表5－11。

5 工程总布置及主要建筑物

表5-11 石雨塘灌区水库取水口改造项目表

5.4.3.2拦河坝工程

（1）现有拦河坝工程

灌区内水系较发达，在多条山沟小河中建有拦河坝取水，以补充灌溉用水。现共有拦河坝45处，均为浆砌石重力坝结构。普遍存在坝前淤积，溢流面冲刷破损，坝基坝肩渗水，下游坝脚冲刷，取水口进水渠垮塌等主要问题。

这些问题影响到工程安全运用，本次设计拟对现有拦河坝进行加固处理。 处理措施：一是在坝的上游面浇筑厚30cm的C20砼防渗面板，面板嵌入坝

基坝肩岩石深1m；二是对溢流面进行修补，浇筑一层厚20cm的C20砼；三是增设下游消能设施，用浆砌块石护砌两岸长15～20m；四是整修进水口、进水渠，用砼衬砌进水渠长100m。已建拦河的基本情况见表5-12。 表5-12 已建拦河坝基本情况表

5 工程总布置及主要建筑物

（2）新建拦河坝工程

为解决灌溉死角的农田灌溉问题，共需新建7处拦河坝，其中：石门干渠片3处，石门塘干渠片4处。

对新建拦河坝，根据以下四项原则确定：①、上游基本无淹没；②、水源充足；③、高程满足渠道供水要求；④、工程量较小。

1断面设计 ○

本灌区拦河坝工程属Ⅴ等工程，按5级建筑物设计，设计为浆砌石低坝，折线型宽顶堰，顶宽均采用2m，上游为直立式，下游坡比均采用1：0.5，采用300mm厚混凝土心墙防渗，基础埋深根据地质报告和抗冲要求，伸入基岩下1m左右。全坝段过洪，其轴线与主水流方向垂直。在坝的一端均设置冲砂孔，冲砂孔尺寸为1×1m，其轴线与溢流坝垂直，为开敞式闸。拦河坝由溢流坝、上、下游进水翼墙、消力池、下游护坦等组成。新建拦河坝特征见表5－13。

表5－13 新建拦河坝特征表

2过流能力计算 ○

本次设计为拦河低坝取水，为折线型宽顶堰，全坝段过洪，其轴线与主水流方向垂直。在坝的左岸均设置冲砂孔，冲砂孔尺寸均采用1×1m，其轴线与溢流坝垂直，为开敞式闸。拦河坝由溢流坝、上、下游进水翼墙、消力池、下游护坦等组成。

为防止洪水进入干渠造成漫顶，在进口渠道基础较好位置设置一泄洪溢流堰，溢流段宽一般3.0m左右。

计算的设计和校核洪水成果见表5－14。

表5－14 各取水枢纽特征流量、水位表

3稳定复核

5 工程总布置及主要建筑物

抗滑稳定采用《溢洪道设计规范》（SL253-2000）（4.3.10）式计算：

K=

f'W+c'A

P

式中：K——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；

f′——坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断磨擦系数； c′——坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断磨擦系数； ∑W——作用于坝体上的全部荷载对计算滑动面的发向分量； ∑P——作用于坝体上的全部荷载对计算滑动面的切向分量； A——坝体混凝土与基岩接触面的截面积。

经计算拦河坝的抗滑稳定安全满足要求。因属低坝体，坝基应力较小， 坝基又均为岩基，坝基应力均满足要求。计算结果见表5-15。 表5－15 新建拦河坝稳定计算成果表