寧夏某小流域淤地壩初步設(shè)計(jì)報(bào)告

PAGEPAGE17xx水利勘測設(shè)計(jì)院2008年6月9日批準(zhǔn):核定:審查:校核:編寫:設(shè)計(jì)：概算:制圖：前言多年的水土保持實(shí)踐證明，黃土高原地區(qū)的骨干壩建設(shè)，對有效控制水土流失、減少入黃泥沙、確保xx長治久安具有十分重要的作用，是提高當(dāng)?shù)厮Y源利用率、促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、改善生態(tài)環(huán)境、全面建設(shè)小康社會(huì)的需要。xx壩系地處寧夏南部山區(qū)xx縣的北部，壩系涉及xx縣xx、xx兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，位于xx水系xx一級支流，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅱ副區(qū)，流域面積87.5km2,水土流失嚴(yán)重，年輸沙模數(shù)5852t/km2。流域經(jīng)過四十多年的水土保持生態(tài)建設(shè)，治理程度達(dá)到42%，但由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃與治理，溝道壩系工程尚未形成。為了科學(xué)合理地開展xx壩系建設(shè)，2005年上半年受xx縣水土保持工作站委托，xxxx規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院依據(jù)相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)完成了《xx縣xx壩系工程可行研究報(bào)告》，《xx縣xx2005年9月xx水利委員會(huì)，寧夏xx水土保持局先后對《xx縣xx小流域壩系工程可行研究報(bào)告》，《xx縣xx小流域壩系工程典型設(shè)計(jì)報(bào)告》進(jìn)行了審查并實(shí)地到xx壩系考察與論證，審查通過了該壩系工程。xx骨干壩為xx壩系工程中的七座新建骨干壩中的一座，地處xx縣xx鄉(xiāng)xx，主要作用為防洪、攔泥、蓄水灌溉。受xx縣水土保持工作站委托，xx水利勘測設(shè)計(jì)院于2008年3月～6月組織技術(shù)人員進(jìn)行初步設(shè)計(jì)工作。本次初步設(shè)計(jì)依據(jù)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（DL5021—93），《xx縣xx小流域壩系工程可行研究報(bào)告》，《xx縣xx小流域壩系工程典型設(shè)計(jì)報(bào)告》及有關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)地勘測與調(diào)查收集該流域自然條件、水沙資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況等資料的基礎(chǔ)上，編制完成了《xx縣xx壩系xx骨干壩工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。xx骨干壩工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表前期工作階段初設(shè)階段前期工作階段初設(shè)階段水系xx水系xx一級支流明渠陡坡段型式矩形建設(shè)地點(diǎn)xx縣xxxx總長度（m）54.10地理座標(biāo)東經(jīng)斷面尺寸（m）高×寬0.8×0.8北緯溢洪道型式建設(shè)性質(zhì)新建總長度（m）工程規(guī)?？刂泼娣e（km2）3.42斷面尺寸（m）高×寬總庫容（萬m3）50.4651.14主要工程量土方（萬m3）5.2112.29攔泥庫容（萬m3）21.0322.24石方（m3）66.0226.0設(shè)計(jì)、校核洪水重現(xiàn)期20、200混凝土（m3）118.0132.0淤積年限（年）15合計(jì)（萬m3）5.2312.33攔河壩型式均質(zhì)土壩投工（萬工時(shí)）2.867.47施工方式碾壓投資總投資（萬元）91.39179.53壩高（m）27.50中央投資（萬元）壩頂長（m）98.0地方匹配（萬元）壩頂寬（m）4.0效益防洪保護(hù)（hm2）壩坡比上游1：2.75、1：2.5淤地面積（hm2）2.21下游1：2.0、1：2.25灌溉（hm2）19.5壩體方量（萬m3）8.33養(yǎng)魚（尾）投資（萬元）80.59128.13單位庫容投資（元/m3）1.813.51反濾體型式單位攔泥投資（元/m3）4.358.07尺寸（高）單位工程量投資（元/m3）17.4714.56放水設(shè)施型式分級臥管單位淤地投資（萬元/hm2）40.8081.24總高度（m）9.60單位工程量換庫容（m3/m3）9.654.15每臺(tái)高度（m）0.40單位淤地面積攔泥（萬m3/hm2）9.3910.06斷面尺寸（m）寬×高0.6×0.6主要材料用量水泥（t）35.91直徑鋼材（t）3.80進(jìn)水口尺寸（m）寬×高木材（m3）1.06直徑0.30炸藥（kg）輸水洞（管）型式涵管柴油（t）120.62洞（管）身長度（m）63.0計(jì)劃施工開工時(shí)間（年、月）2008.9斷面尺寸（m）寬×高，矢高竣工時(shí)間（年、月）2009.6直徑0.80總工期（天）180目錄1 綜合說明 11.1 緒言 11.2 水文 11.3 工程地質(zhì) 21.4 工程設(shè)計(jì) 21.4.1 工程等別、建筑物等級、洪水標(biāo)準(zhǔn)及抗震標(biāo)準(zhǔn) 21.4.2 工程總體布置 21.4.3 主要建筑物 21.5 工程施工 31.6 設(shè)計(jì)概算及效益 42 基本情況 52.1 自然概況 52.2 社經(jīng)情況 52.2.1 社經(jīng)狀況 52.2.2 受益和淹沒區(qū)的情況 52.2.3 綜合治理現(xiàn)狀情況 53 水文 63.1 流域概況 63.2 氣象 63.3 水文要素 63.3.1 降水 73.3.2 蒸發(fā) 73.3.3 徑流 83.3.4 泥沙 93.3.5 設(shè)計(jì)暴雨 103.3.6 設(shè)計(jì)洪水 104 工程地質(zhì) 145 工程設(shè)計(jì) 175.1 工程建設(shè)的必要性 175.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)及樞紐組成 175.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 175.2.2 壩型及筑壩材料選擇 185.2.3 施工方法的選擇 185.2.4 樞紐組成及布設(shè) 185.3 壩體設(shè)計(jì) 195.3.1 壩高～庫容～骨干面積曲線的繪制 195.3.2 庫容計(jì)算 215.3.3 壩高確定 225.3.4 壩體斷面尺寸確定 235.3.5 壩基和岸坡處理 245.3.6 壩后排水 255.3.7 筑壩要求 255.4 放水建筑物設(shè)計(jì) 255.4.1 臥管設(shè)計(jì) 265.4.2 涵管設(shè)計(jì) 305.4.3 管末陡坡設(shè)計(jì) 315.4.4 陡坡末端消力池設(shè)計(jì) 326 施工組織設(shè)計(jì) 346.1 施工條件 346.1.1 氣象 346.1.2 工程區(qū)現(xiàn)狀 346.1.3 對外交通 346.1.4 供水、供電 346.1.5 建筑材料 346.2 施工方法與質(zhì)量要求 356.2.1 施工方案 356.2.2 清基、削坡、結(jié)合槽的開挖 366.2.3 壩體填筑 376.2.4 土料壓實(shí)的質(zhì)量檢查 386.2.5 砼及鋼筋砼 396.3 施工進(jìn)度計(jì)劃 396.3.1 編制原則 396.3.2 編制步驟 406.3.3 施工進(jìn)度計(jì)劃 407 工程量計(jì)算 427.1 土壩工程量計(jì)算 427.2 建筑物工程量計(jì)算 438 投資估算及資金籌措 458.1 投資估算 458.1.1 編制依據(jù) 458.1.2 基礎(chǔ)單價(jià) 458.1.3 工程單價(jià) 468.1.4 獨(dú)立費(fèi)用 478.1.5 預(yù)備費(fèi) 488.1.6 編制成果 489 工程建設(shè)與運(yùn)行管理 509.1 建設(shè)管理 509.1.1 組織形式和機(jī)構(gòu)設(shè)置 509.1.2 明確項(xiàng)目法人，實(shí)行“三制”管理 509.1.3 加強(qiáng)監(jiān)理制 509.1.4 加大財(cái)務(wù)管理力度 509.1.5 嚴(yán)格控制工程質(zhì)量管理 519.2 運(yùn)行管理 519.2.1 運(yùn)行期管理 519.2.2 落實(shí)管護(hù)責(zé)任 519.2.3 運(yùn)行監(jiān)督管理 5210 水土保持 5310.1設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 5310.2水土流失防治責(zé)任范圍 5310.3水土流失防治目標(biāo)與方案 5310.3.1 防治原則 5310.3.2 水土流失防治措施總體布局 5510.3.3 水土流失防治措施 5510.3.4 水土保持工程施工進(jìn)度安排 5611 效益分析 5811.1基礎(chǔ)效益 5811.2經(jīng)濟(jì)效益 5811.2.1 經(jīng)濟(jì)效益分析的范圍和方法 5811.2.2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算 5911.3生態(tài)效益 6011.4社會(huì)效益 60第一章綜合說明綜合說明緒言xx壩系地處寧夏南部山區(qū)的xx縣北部，位于xx水系xx一級支流，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅱ副區(qū)，水土流失嚴(yán)重，年輸沙模數(shù)5852t/km2。xx骨干壩為xx壩系建設(shè)中七座骨干壩中的一座，地處xx縣xxxx，距xx縣城40km，主要作用為防洪、攔泥、蓄水灌溉。該骨干壩控制流域面積3.42km2，總庫容50.4651.14萬m3，其中攔泥庫容21.0322.24萬m3，滯洪庫容28.90萬m3xx水利勘測設(shè)計(jì)院于2008年3月～6月組織技術(shù)人員開展初步設(shè)計(jì)工作。本次初步設(shè)計(jì)依據(jù)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（DL5021—93），《xx縣xx小流域壩系工程可行研究報(bào)告》，《xx縣xx小流域壩系工程典型設(shè)計(jì)報(bào)告》及有關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)地勘測的基礎(chǔ)上，編制完成了《xx縣xx小流域壩系xx骨干壩工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。水文項(xiàng)目區(qū)位于xx縣北部，位于xx水系xx一級支流，地處黃土高原丘陵區(qū)，區(qū)域內(nèi)山大溝深，丘陵起伏，溝壑縱橫。項(xiàng)目區(qū)缺水嚴(yán)重，水土流失程度嚴(yán)重，植被覆蓋率低，是典型的大陸氣候，干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈。年平均氣溫6.4℃，年最高氣溫33.2℃，最低氣溫-22.6℃，無霜期130d。多年平均降水量435mm，多年平均水面蒸發(fā)量1080mm（E601），平均干旱指數(shù)2.0，項(xiàng)目區(qū)最大凍土深度工程地質(zhì)經(jīng)現(xiàn)場踏勘,本地區(qū)屬黃土丘陵溝壑區(qū),以黃土梁峁侵蝕地貌為主，因流水侵蝕，溝壑縱橫，梁峁相間，地形支離破碎。溝道斷面呈“U”型，兩岸坡度較陡，兩岸無滑坡體和基巖，地形較為完整。初步估算黃土承載力約100kpa左左。最大凍土深度114cm。壩體右岸結(jié)構(gòu)完整，適宜布設(shè)建筑物；壩體左右岸有大量黃土，土層深厚，筑壩土料豐富。該地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，地震基本烈度為Ⅷ度。工程設(shè)計(jì)工程等別、建筑物等級、洪水標(biāo)準(zhǔn)及抗震標(biāo)準(zhǔn)xx骨干壩總庫容小于100萬m3，工程等別為五等，建筑物等級為五等5級?？刂屏饔蛎娣e3.42km2.設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年，洪水總量為15.66萬m3，洪峰流量5.66m3/s；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年，洪水總量為28.90萬m3，洪峰流量10.23m3/s。設(shè)計(jì)淤積年限為15年，淤積庫容據(jù)查《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（1:400萬），該地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度0.20g，地震基本烈度Ⅷ度，設(shè)計(jì)采用78度。工程總體布置本工程在小流域壩系建設(shè)中的作用為防洪、攔泥、蓄水灌溉，其運(yùn)行方式為蓄洪排清。根據(jù)其對樞紐布設(shè)的要求，結(jié)合壩址地形條件、當(dāng)?shù)貙?shí)際情況、以往骨干壩的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，確定工程樞紐由土壩及放水建筑物組成。放水臥管布設(shè)在壩坡右岸，輸水涵管于壩軸線呈90°布設(shè)。主要建筑物該骨干壩工程，主壩為碾壓式黃土均質(zhì)壩，壩高27.50m，壩頂長98.0m，壩頂寬4.00m；前壩坡坡比1：2.75，、1：2.5,后壩坡坡比1：2.25，、1：2.0，前后壩坡變坡處的高程為1423.50m；總庫容50.4651.14萬m3、攔泥庫容21.0322.24萬m3、滯洪庫容28.90萬m3；設(shè)計(jì)淤泥面高程1623.591427.37m、校核洪水位高程為1629.591435.63m、壩頂高程為在壩后坡高程為1423.50m處設(shè)一馬道，馬道寬1.50m放水建筑物由放水臥管，輸水涵管及泄水陡坡組成。臥管最低放水孔高程1426.10m，臥管頂高程1435.70m，比降1/3，級差0.40m，共24級，水平長30.00m,高差9.60m,放水孔口直徑0.30m,臥管進(jìn)水孔采用一臺(tái)單孔正面進(jìn)水，廊道尺寸0.6×0.6m；臥管末端接矩形消力井，井長4.50m，井寬1.00m，井深1.00m；輸水涵管進(jìn)口高程1424.68m，管長63.00m，管內(nèi)徑0.80m，壁厚0.12m，比降1/100，出口高程1424.05m；涵管出口接矩形明渠，長8.00m，斷面尺寸0.8×0.8；明渠出口接矩形陡坡，陡坡進(jìn)口高程1423.97m，陡坡底高程1408.50m,斷面尺寸0.8×0.8m，坡比1/3，高差15.47m,水平長46.10m；工程施工工程計(jì)劃從2008年9月初開工進(jìn)入施工階段，2009年6月30日前全部結(jié)束，并交付xx設(shè)計(jì)概算及效益工程動(dòng)用土方5.2112.29萬m3，其中開挖土方3.96萬m3，填筑土方8.33萬m3，漿砌石量51.00m3，混凝土118.0132.00m3。工程所需材料用量：水泥35.91t、鋼材3.80t、木材1.06m3、柴油120.62t、塊石72.60(包括干砌石）226.00m3、石子302.79m3、沙子115.62m3。工程總投資91.39179.53萬元。工程淤積年限期滿后，壩地開始產(chǎn)生種植效益，共可淤地2.24hm2。壩地單產(chǎn)按4500kg/hm2計(jì)算，壩地利用率按80%計(jì)算，則新增壩地1.79hm2，淤成壩地后年增產(chǎn)糧食0.81萬kg,糧食單價(jià)按1.6元/kg計(jì)算，20年累計(jì)效益25.92萬元。項(xiàng)目15年計(jì)算期內(nèi)累計(jì)攔泥效益為83.40萬元。該壩蓄水提灌可發(fā)展水澆地19.5hm2，灌溉后糧食增產(chǎn)量按2250kg/hm2計(jì),糧食單價(jià)按1.60元/kg計(jì)。經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目20年計(jì)算期內(nèi)累計(jì)灌溉增產(chǎn)效益為140.40萬元。工程建成可解決185人的生活用水，改善75頭大家畜及185只羊的飲水困難，解決控制區(qū)內(nèi)群眾的交通問題。壩系工程建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)“林草上山、米糧下川”，為流域農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造條件。第二章基本情況基本情況自然概況xx骨干壩地處寧夏南部山區(qū)的xx縣北部xxxx，距xx縣城40km處xx骨干壩位于xx一級支流支溝上，流域總面積3.42km2，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅱ副區(qū)，水土流失嚴(yán)重，年輸沙模數(shù)5852t/km2社經(jīng)情況社經(jīng)狀況xx骨干壩壩控區(qū)及附近，涉及36戶居民、總?cè)丝?85人，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力91人，人均產(chǎn)糧477kg，人均純收入2230元。受益和淹沒區(qū)的情況工程建成后，解決了當(dāng)?shù)豿x185口人的飲水及交通問題，由于壩建設(shè)在溝道內(nèi)不存在淹沒賠償問題。綜合治理現(xiàn)狀情況流域通過近幾年的治理，截止2007年底壩控區(qū)間累計(jì)完成治理面積132.00hm2，其中梯田59.16hm2，林地52.80hm2，草地20.04hm2，治理程度42％。第三章水文水文流域概況xx壩系工程位于xx縣北部。流域?yàn)辄S土丘陵溝壑地形，流水地貌。梁峁起伏，地貌破碎，黃土層較厚，土質(zhì)松軟，溝谷切割較深，水土流失大水土流失嚴(yán)重。項(xiàng)目區(qū)屬溫帶半干旱地區(qū)，大陸性季風(fēng)氣候。多年平均氣溫6.4℃氣象流域?qū)僦袦貛О敫珊祬^(qū)，屬于干旱草原氣候帶，具有大陸性季風(fēng)氣候特點(diǎn)最高氣溫為33.2℃，極端最低氣溫為-22.6℃；≥10℃積溫2580℃；土壤結(jié)凍一般從11月19日開始，解凍到次年3月10日左左，凍土?xí)r間近4個(gè)多月，凍土深114cm；無霜期130d。全年三分之二的太光照、太陽輻射較強(qiáng)。全年風(fēng)多，而且常伴有大風(fēng)、塵暴、干熱風(fēng)、霜凍等。多年平均大風(fēng)天數(shù)10天，平均風(fēng)速2.7m/s。水文要素根據(jù)全區(qū)各站點(diǎn)1956～2000年45年資料計(jì)算各監(jiān)測站的降水、蒸發(fā)、徑流及泥沙的多年均值，點(diǎn)繪多年平均降水、蒸發(fā)、徑流等值線圖和輸沙模數(shù)分區(qū)圖。根據(jù)這些圖，查得該流域重心的多年平均降水、蒸發(fā)、徑流以及輸沙模數(shù)值。并根據(jù)單站歷年資料(插補(bǔ)延長為同步資料)，計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，點(diǎn)繪頻率曲線，編制圖集以供查用。所計(jì)算得的設(shè)計(jì)值與鄰近有實(shí)測資料的降水、徑流、泥沙資料進(jìn)行對照校核后確定報(bào)告中的數(shù)值。降水根據(jù)寧夏水文水資源勘測局提供,該區(qū)屬半干旱黃土丘陵溝壑區(qū),流域內(nèi)多年平均降雨水量為435mm(查《寧夏地表水資源》),降水量年內(nèi)分配極不均勻,主要降水集中在主汛期6—9月份，占年雨水量的69%，最大年降水量718.7mm(發(fā)生在1964年)，最小年降水量260.9mm(發(fā)生在1987年)，最大年降水量是最小年的2.8倍。因此，旱情時(shí)常發(fā)生，素有十年九旱之稱。多年平均年降水的月分配情況詳見下表：表3—1多年平均降水量各月分配表月份1234567降水量（mm）3.96.114.825.243.955.794.0分配比（%）0.91.43.45.810.112.821.6月份89101112全年降水量（mm）98.352.2307.83.1435分配比（%）22.612.06.91.80.7100蒸發(fā)流域多年平均水面蒸發(fā)量1080mm（E601型蒸發(fā)器）。水面蒸發(fā)的年際變化小，年內(nèi)變化大，其隨各月氣溫、濕度、日照、風(fēng)速的變化而變化。11月至次年3月為結(jié)冰期，水面蒸發(fā)量小。水面蒸發(fā)量最小月一般出現(xiàn)在氣溫最低月的12月份或1月份。春季風(fēng)大，氣溫回升，蒸發(fā)量增大，9月、10月隨氣溫的下降水面蒸發(fā)量逐漸減少。水庫流域多年平均水面蒸發(fā)量月分配見表3-2。流域干旱指數(shù)2.0，屬于半干旱區(qū)。流域多年平均水面蒸發(fā)量月分配表表3-2單位：mm月份1234567蒸發(fā)量（mm）51.860.5111.3109.1152.3159.8116.6比例（%）4.85.610.310.114.114.810.8月份89101112全年蒸發(fā)量（mm）114.973.446.551.840.01080比例（%）9.96.84.34.83.7100徑流根據(jù)寧夏水文水資源勘測局提供,流域內(nèi)多年平均徑流深20.0mm，壩址以上流域面積為3.42km2，多年平均年徑流量為6.84萬m3。年徑流模數(shù)2.0×104m3/km2，年徑流系數(shù)僅4.6%，年徑流變差系數(shù)CV=0.59，C表3-2多年平均年徑流量月分配表單位：萬m3月份123456789101112全年徑流流量（萬m3)00000.5812.1411.3681.6960.9920.062006.84比例00000.0850.3130.20.2480.1450.009001綜上所述，地表徑流年內(nèi)分配不均，主要作物生長期3—6月份徑流量2.72萬立方米,僅占年徑流總量的39.8%,主汛期7—9月份徑流量為4.06萬立方米,占年徑流量的59.3%,10月~次年2月份徑流量0.06萬立方米泥沙年均輸沙模數(shù)確定項(xiàng)目區(qū)植被較差，土壤侵蝕劇烈，多年平均輸沙模數(shù)由寧夏水文水資源勘測局提供的數(shù)據(jù)6650t/km2(未考慮流域治理)，考慮流域經(jīng)過多年的治理，治理程度已達(dá)到42%，根據(jù)《寧夏回族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)〈水土保持治溝骨干工程水文計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)〉（DB64/T028-2005）》懸移質(zhì)輸沙模數(shù)可折減20%。折減后流域內(nèi)年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)為：Ms=6650×（1-0.2）=5320t/km2根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003）流域年均輸沙量包括懸移質(zhì)與推移質(zhì)兩部分，采用下式計(jì)算：Msb=Ms(1+B)式中：Msb—年均輸沙模數(shù)，t/km2，B—推移質(zhì)比例系數(shù)，取0.1，經(jīng)計(jì)算年均輸沙模數(shù)為5852t/km2。流域年均輸沙量計(jì)算采用下式計(jì)算：W=Msb×F式中：W—年均輸沙量，t；Msb—年均輸沙模數(shù)，t/km2，5852t/km2；F—流域面積，3.42km2。通過計(jì)算xxxx骨干壩壩控區(qū)間多年平均輸沙量1.892.00萬t，各月輸沙量見表3-4。年平均輸沙量及月分配表3-4單位：萬t月份123456789101112全年輸沙量00000.1680.6260.4000.4960.2880.022001.892.00各月占（％）00008.431.320.024.814.41.100100設(shè)計(jì)暴雨雨根據(jù)寧夏水文水資源勘測局提供。根據(jù)《寧夏暴雨雨洪水圖集》，該地區(qū)地表徑流均為暴雨雨產(chǎn)生，流域內(nèi)24h最大點(diǎn)雨雨量均值為51.5mm；變差系數(shù)CV=0.6，CS=3.5CV。計(jì)算得不同頻率1h、24h最大點(diǎn)、面雨雨量詳見下表。不同頻率1h、24h最大點(diǎn)、面雨雨量表表3—5單位：mm頻率P0.330.5123.33510點(diǎn)雨雨量xxxx1h91.385.174.464.056.350.240.024h199.3186.4164.3142.7126.2113.391.5面雨雨量xxxx1h91.385.174.46456.350.240.024h199.3186.4164.3142.7126.2113.391.5設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法采用暴雨雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，依據(jù)是《寧夏暴雨雨洪水圖集》及重新修訂的寧夏不同歷時(shí)暴雨雨參數(shù)等值線圖。產(chǎn)流計(jì)算根據(jù)工程設(shè)計(jì)頻率和不同歷時(shí)點(diǎn)雨雨量均值及統(tǒng)計(jì)參數(shù)等值線圖，求出各溝道設(shè)計(jì)點(diǎn)雨雨量，然后根據(jù)不同計(jì)算分區(qū)、面積、重現(xiàn)期等選擇點(diǎn)面折減系數(shù)，求得不同保證率的面雨雨量。面雨雨量分配在寧夏有同頻內(nèi)包、概化和典型三種雨雨型。該區(qū)選用同頻內(nèi)包雨雨型，然后由面雨雨量過程以扣損法計(jì)算產(chǎn)流過程。產(chǎn)流公式如下：—為產(chǎn)流期某時(shí)段凈雨雨(mm)；—為產(chǎn)流期某時(shí)段面雨雨量(mm)；—為產(chǎn)流期某時(shí)段損失水量（mm）；根據(jù)《寧夏暴雨雨洪水圖集》產(chǎn)流分區(qū)，該流域?yàn)辄S土丘陵Ⅱ1區(qū)，平均損失率公式如下：匯流計(jì)算匯流計(jì)算是根據(jù)推求的設(shè)計(jì)凈雨雨過程Ri推求流域出口斷面的洪水流量過程，采用納希瞬時(shí)單位線法推求。按瞬時(shí)單位線原理，就是凈雨雨歷時(shí)趨于零的極小時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生的一個(gè)單位凈雨雨（1mm凈雨雨深）在出口處所形成的流量過程線，其公式為：u(t)=式中：t—時(shí)段變量；u(t)—為t時(shí)的瞬時(shí)單位線的縱坐標(biāo)；n,k—為瞬時(shí)單位線形狀參數(shù)；Γ(n)—伽瑪函數(shù)；根據(jù)上式可導(dǎo)出時(shí)段單位線方程式為：q(Δt·t)=式中：q(Δt·t)面積為F的流域上，t時(shí)段內(nèi)凈雨雨量為1mm的單位線在t時(shí)段的縱坐標(biāo)，以m3/s計(jì)；Δt—計(jì)算時(shí)段長（h）；—換算系數(shù)；—納希瞬時(shí)單位的累積曲線，又稱S(t)曲線；—形同S(t)曲線，唯在時(shí)間坐標(biāo)上錯(cuò)后Δt時(shí)，用S(t-Δt)表示。[S(t)-S(t-Δt)]簡寫為ΔS(t)，稱為Δt小時(shí)無因次時(shí)段t時(shí)的縱高。一般以μ(Δt·t)表示。計(jì)算參數(shù)在計(jì)算瞬時(shí)單位線，進(jìn)行洪水演進(jìn)時(shí)，須求得參數(shù)n，k，滯時(shí)M，計(jì)算公式如下：半干旱區(qū)：n=1.22L0.231，K=M1i/n，M1i=0.148L0.9i-0.093i—產(chǎn)流區(qū)平均凈雨雨強(qiáng)度（mm/h）；L—產(chǎn)流區(qū)概化長度（km）；計(jì)算成果xxxx骨干壩產(chǎn)流區(qū)概化長度為2.65km，該工程流域面積3.42km2，清渾比為0.8xxxx骨干壩不同設(shè)計(jì)頻率洪水總量模數(shù)表3—7洪水重現(xiàn)期（年）30020010050302010洪水總量模數(shù)(萬m3/km2)9.5138.4517.6266.3695.6474.5793.749由表3-7得知xxxx骨干壩20年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)洪水總量15.66萬m3，200一遇校核洪水標(biāo)準(zhǔn)洪水總量28.90萬m3。第四章工程地質(zhì)工程地質(zhì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造經(jīng)現(xiàn)場踏勘,本地區(qū)屬黃土丘陵溝壑區(qū),土質(zhì)主要為黃土,但粘粒含量較大。初步估算黃土承載力約100kpa左左。最大凍土深度114cm。該地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，地震基本烈度為Ⅷ度。天然建筑材料塊石料塊石料場位于xx石料場，巖性為奧陶系三道溝組灰?guī)r（O3S），灰色，厚層狀，致密，堅(jiān)硬，露天開采，儲(chǔ)量大于100萬立方米。塊石料評價(jià)表表4-6序號項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)實(shí)際數(shù)值評價(jià)1飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)按地域、設(shè)計(jì)要求與使用目的確定85MPa滿足要求2軟化系數(shù)0.88滿足要求3凍融損失率＜1%0.17%滿足要求4干密度＞2.4t/m32.68t/m3滿足要求根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范》（SL251-2000）的規(guī)定，符合塊石料的質(zhì)量要求，且正在開采，儲(chǔ)量約100萬立方米。該骨干壩距該xx約50km，有公路直達(dá)，交通方便。屬外購料。粗骨料（礫石料）礫石料場是xx縣xx料場。礫石直徑2–5cm，呈亞棱角形，成份為灰?guī)r、石英巖等。其儲(chǔ)量大于100萬立方米。該骨干壩距xx50km左右，屬外購料，有公路及便道直達(dá)，交通方便。

粗骨料評價(jià)表表4-7序號項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)實(shí)際數(shù)值評價(jià)1表觀密度（g/cm3）＞2.602.66滿足要求2堆積密度（g/cm3）＞1.601.80滿足要求3孔隙率＜45%40%滿足要求4吸水率＜2.5%2.2%滿足要求5凍融損失率＜10%9.0%滿足要求6針片狀顆粒含量＜15%10%滿足要求7軟弱顆粒含量＜5%3.7%滿足要求8含泥量（粘、粉粒）＜1%0.6%滿足要求9硫酸鹽及硫化物含量(SO3)＜0.5%0.37%滿足要求10有機(jī)質(zhì)含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色淺于標(biāo)準(zhǔn)色滿足要求11粒度模數(shù)宜采用6.25-8.307.4滿足要求12輕物質(zhì)含量≤1%0.9%滿足要求根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范》（SL251-2000）的規(guī)定，各項(xiàng)指標(biāo)符合粗骨料的質(zhì)量要求，使用時(shí)需要篩選。屬外購料。細(xì)骨料（砂料）砂料場是xx縣乃河料場，料場分布長約10km。砂為粗砂，含有少量的礫石。距該骨干壩壩址區(qū)約75km細(xì)骨料評價(jià)表表4-8序號項(xiàng)目規(guī)范指標(biāo)實(shí)際數(shù)值評價(jià)1表觀密度（g/cm3）＞2.552.663滿足要求2堆積密度（g/cm3）＞1.501.78滿足要求3孔隙率＜40%33%滿足要求4云母含量＜2%0.84%滿足要求5含泥量（粘、粉粒）＜3%1.2%滿足要求6硫酸鹽及硫化物含量(SO3)＜1%0.3%滿足要求7有機(jī)質(zhì)含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色淺于標(biāo)準(zhǔn)色滿足要求8輕物質(zhì)含量≤1%0.3%滿足要求9細(xì)度細(xì)度模數(shù)2.5-3.5為宜3.0滿足要求平均粒徑0.36-0.50mm為宜0.41滿足要求根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范》（SL251-2000）的規(guī)定，符合細(xì)骨料的質(zhì)量要求，使用時(shí)需要篩選。屬外購料第五章工程設(shè)計(jì)PAGEPAGE64工程設(shè)計(jì)工程建設(shè)的必要性xx壩系為xx流域xx一級支流小河的上游部分，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第Ⅱ副區(qū)。該區(qū)溝壑縱橫，地形破碎，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱。流域內(nèi)總?cè)丝?125人，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以種植業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)落后。為治理水土流失，減少入黃泥沙，攔泥淤地，提高水資源利用率，改善當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)生活條件和區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，因此建設(shè)xx小流域壩系工程是十分必要的。xxxx骨干壩工程是xx小流域壩系工程的一座骨干壩，建成可解決36戶185口人的生活用水，改善75頭大家畜及185只羊的飲水困難，解決控制區(qū)內(nèi)群眾的交通問題。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)及樞紐組成5.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)工程等別、建筑物等級、洪水標(biāo)準(zhǔn)及抗震標(biāo)準(zhǔn)xxxx骨干壩總庫容小于100萬m3，工程等別為五等。，建筑物為五等5級。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年，設(shè)計(jì)淤積年限15年。據(jù)查《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（1:400萬），該地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度0.20g，地震基本烈度Ⅷ度，設(shè)計(jì)烈度采用78度。設(shè)計(jì)依據(jù)(1)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003）(2)《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范溝壑治理技術(shù)》（GB/T16453.3—1996）(3)《小流域水土流失綜合防治工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB64/242—2000）(4)寧夏回族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65001—006—89）(5)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25—90）(6)《碾壓實(shí)土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274—2001）(7)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ7－89(8)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL203－97壩型及筑壩材料選擇土壩為碾壓式黃土均質(zhì)壩，土料場分布于壩址兩壩肩的黃土丘陵上，距壩址300米范圍內(nèi)均有足夠量的土料可供開采使用，交通方便，開采條件較好，厚度均大于15m。各項(xiàng)主要指標(biāo)均達(dá)到了《水利水電工程天然建筑材料勘施工方法的選擇根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄陙韼靿谓ㄔO(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對于筑壩土料豐富且質(zhì)量滿足筑壩要求的地區(qū)，其施工方式選擇為機(jī)械碾壓。樞紐組成及布設(shè)本工程在小流域壩系建設(shè)中的作用為防洪、攔泥、灌溉、人畜飲水，這對于有效地控制水土流失，減少入xx泥沙，合理利用當(dāng)?shù)厮临Y源，減輕水毀災(zāi)害，提高流域系統(tǒng)的抗逆能力，同時(shí)為下游灌溉，解決當(dāng)?shù)厝诵箫嬎敖煌▎栴}，穩(wěn)定溝床，防治溝壑侵蝕，是至關(guān)重要的。其運(yùn)行方式蓄洪排清，根據(jù)其對樞紐布設(shè)的要求，結(jié)合壩址地形條件，考慮到當(dāng)?shù)貙?shí)際情況、以往骨干壩的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，確定工程樞紐由土壩及放水建筑物組成。放水臥管布置在壩體上游右岸坡，輸水涵管與壩軸線呈90°布設(shè)。壩體設(shè)計(jì)壩高～庫容～骨干面積曲線的繪制采用現(xiàn)場實(shí)測壩址及庫區(qū)地形圖，量算不同高程等高線與壩軸線閉合曲線水平投影面面積，繪制H面積～S曲線；據(jù)此采用臺(tái)體體積累計(jì)法計(jì)算并繪制H壩高～W庫容曲線，詳見圖5-1。第六章施工組織設(shè)計(jì)庫容計(jì)算滯洪庫容根據(jù)流域來水、來沙情況、骨干壩利用方向，以往骨干壩的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，壩系規(guī)劃中的骨干壩由壩體、涵臥管放水建筑物組成的“兩大件”工程，滯洪庫容只計(jì)算工程上游集水范圍內(nèi)的一次校核洪水總量，按下式確定。WZ=WP×F式中：WZ—工程滯洪庫容，萬m3；WP—洪量模數(shù)，萬m3/km2?a；F—工程控制面積，3.42km2經(jīng)計(jì)算滯洪庫容為28.90萬m3。攔泥庫容按照選定的設(shè)計(jì)淤積年限和流域輸沙模數(shù)計(jì)算骨干壩攔泥庫容：式中：WL—攔泥庫容，萬m3；F—工程控制面積，3.42km2MSb—年均輸沙模數(shù)，5852t/km2；ns—工程排沙比，工程排水只設(shè)輸水洞時(shí)，取ns=0；N—設(shè)計(jì)淤積年限，15aγ—泥沙干容重，1.35t/m3。；經(jīng)計(jì)算攔泥庫容為21.0322.24萬m3?？値烊菘値烊莅聪率接?jì)算：W=WZ+WL式中：W—總庫容，萬m3；其它符號意義同前。W=WZ+WL=21.0322.24+28.90=50.4651.14萬m3特征庫容及相應(yīng)水位見下表5-1。特征庫容及相應(yīng)水位表表5-1特征水位庫容累加庫容累計(jì)庫容（萬m3）名稱高程（m）名稱庫容（萬m3）設(shè)計(jì)淤泥面1623.591427.37淤積庫容21.0322.2421.0322.24設(shè)計(jì)洪水位1627.681432.22設(shè)計(jì)庫容15.6636.2338.33校核洪水位1629.591435.63滯洪庫容28.9050.4651.14壩高確定壩高由攔泥壩高、滯洪壩高和安全超高三部分組成,采用下式計(jì)算：H=HL+HZ+ΔH式中：H—壩高，m；HL—攔泥壩高，m；HZ—滯洪壩高，m；ΔH—安全超高，m；（1）攔泥壩高攔泥壩高HL由攔泥庫容21.0322.24萬m3，查壩高～庫容曲線得攔泥壩高為15.5914.37m（2）滯洪壩高對于設(shè)壩體和涵臥管放水建筑物組成的“二大件”工程，滯洪壩高是工程設(shè)計(jì)淤泥面上一次校核洪水深度，由洪量模數(shù)乘以相應(yīng)的壩控面積可得校核洪水總量，由洪水總量查得滯洪壩高。由滯洪庫容28.90萬m3，查壩高～庫容曲線得滯洪壩高為6.0011.26m（3）安全超高。根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003），安全超高按下表確定。土壩安全超高表5-2 單位：m壩高10～20＞20安全超高1.0～1.51.5～2.0根據(jù)規(guī)范規(guī)定，壩高大于20m時(shí)，△H取1.5～2.0m，xxxx骨干壩安全超高取總壩高H=HL+HZ+ΔH=15.5914.37+6.0011.26+1.87=27.50xxxx骨干壩的壩頂高程1437.50m,校核洪水位1629.591435.63m,設(shè)計(jì)洪水位1627.681432.22m,淤泥面高程1623.591427.37壩體斷面尺寸確定（1）壩頂寬根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003），碾壓壩壩頂寬度按表5—3確定，壩頂有交通要求時(shí)，應(yīng)按交通要求確定。碾壓壩壩頂寬度表5-3單位：m壩高10～2020～3030～40壩頂寬度33～44～5由于xxxx骨干壩建成后為當(dāng)?shù)氐慕煌ㄖ鞲傻?，為方便大車通行取壩頂寬?.0（2）馬道根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003），碾壓式土壩高度超過15m時(shí)，應(yīng)在下游坡每隔10m左左設(shè)置一條馬道，馬道寬度應(yīng)取1.0m～1.5m。該骨干壩設(shè)置一條馬道，馬道高程1423.50m，馬道寬1.50（3）壩坡根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003），壩坡應(yīng)根據(jù)壩型、壩高、壩基地質(zhì)條件、筑壩土料性質(zhì)、施工方法、運(yùn)用條件等，并參考類似已建成工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值初步確定，按表5—4選取。表5—4土壩壩坡參數(shù)值表壩型部位壩高（m）10～2020～3030～40碾壓壩上游壩坡1.50～2.002.00～2.502.50～3.00下游壩坡1.25～1.501.50～2.002.00～2.50根據(jù)以上參數(shù)值表及參考已建成土壩的經(jīng)驗(yàn)，上游坡比為1：2.75，1：2.5，下游坡比為1：2.25，1：2.0，上下游變坡處的高程為1423.50m（4）結(jié)合槽設(shè)計(jì)為了增加壩體的穩(wěn)定性，使壩體與溝道及溝岸結(jié)合良好，在壩軸線與溝岸的接觸處設(shè)一道結(jié)合槽。同時(shí)也為了便于機(jī)械施工，結(jié)合槽采用底寬3m，深2m，邊坡1:1的梯形斷面。壩基和岸坡處理（1）壩體填筑前，必須對壩基和岸坡進(jìn)行處理，拆除各種建筑物，消除雜草、樹根、腐植土，清理并回填夯實(shí)水泉、洞穴等。（2）采用截滲或排滲措施處理透水壩基。（3）岸坡不應(yīng)陡于1:1.5。（4）在壩軸線處設(shè)結(jié)合槽，型式均采用底寬為3m，深度2m，邊坡1:1。（5）考慮到黃土陷濕性及兩岸可能出現(xiàn)的洞穴及裂縫，溝兩岸在施工時(shí)，放水浸泡或灌泥漿。壩后排水為防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，保護(hù)壩坡上不產(chǎn)生凍脹破壞，壩體應(yīng)設(shè)置排水體。根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003），當(dāng)不進(jìn)行浸潤線計(jì)算時(shí)，反濾體高度可取壩高的1/6～1/5，本骨干工程壩體排水選用貼坡式排水體，排水體高度采用壩高的1/5，經(jīng)計(jì)算為5.50m，取6.0壩后坡設(shè)排水渠，采用砼蓋板襯砌的梯形斷面，底寬0.3m,邊墻斜長0.42m，砼板厚5cm，邊坡1：0.5，共長245.0m，排水渠沿壩體兩岸間布設(shè)兩道，沿壩體中間設(shè)一道縱向排水渠。筑壩要求上壩土料含水量控制在15%左左，鋪土厚度25cm左左，壓實(shí)度要求達(dá)到0.96。放水建筑物設(shè)計(jì)xxxx骨干壩放水工程采用涵臥管形式，由臥管、涵洞、消力井、明渠和陡坡段組成。臥管采用矩形斷面，臥管下接消力井；涵洞采用圓形混凝土預(yù)制管；明渠與陡坡采用矩形斷面，陡坡后接消力池。臥管設(shè)計(jì)根據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》（SL289—2003）、寧夏回族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)《水土保持治溝骨干骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65-001—006—89），結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，在達(dá)到淤積年限后，為了保證壩地生產(chǎn)，設(shè)計(jì)流量按5日泄完20年一遇次洪水總量設(shè)計(jì)。計(jì)算臥管、消力井流量時(shí)，應(yīng)考慮由于水位變化而導(dǎo)致的放水孔調(diào)節(jié)，比正常運(yùn)用時(shí)的流量加大20%。臥管布置在壩體上游右岸坡上，矩形結(jié)構(gòu)，坡度為1:3.0，臥管進(jìn)水孔采用正面進(jìn)水，每臺(tái)設(shè)一個(gè)放水孔，按同時(shí)開啟3臺(tái)3孔設(shè)計(jì)，臺(tái)階高差0.4m，放水孔徑為0.30m，臥管最低放水孔高程為1426.10m，臥管頂高程1435.70m,共24級，水平放水設(shè)計(jì)流量確定xxxx骨干壩是以淤地、攔泥與灌溉為主，根據(jù)《寧夏水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65-001—006—89），放水建筑物流量按5日內(nèi)泄完20年一遇設(shè)計(jì)洪水總量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。放水流量按下式計(jì)算：

式中：Q放—放水流量，m3/s；W設(shè)—設(shè)計(jì)洪水總量，萬m3；T—天數(shù)經(jīng)計(jì)算xxxx骨干壩的放水流量為0.35m336m3/s，加大后的流量為0.42m3（1）放水孔徑臥管級差0.40m。放水孔直徑按孔口出流公式計(jì)算。同時(shí)開啟三個(gè)臺(tái)階：

式中：—放水孔直徑，；—放水流量，；—孔上水深，。經(jīng)計(jì)算同時(shí)開啟3臺(tái)3孔時(shí)孔徑為0.28m26m，取0.30m，經(jīng)復(fù)核最大可放水0.51m3/s,滿足放水要求。（2）臥管斷面尺寸臥管斷面尺寸與通過的流量，應(yīng)考慮水位變化而導(dǎo)致的放水孔調(diào)節(jié)，比正常運(yùn)用時(shí)加大20%，加大后的流量為0.61m3/s。臥管斷面尺寸首先按檢修要求擬定，然后用通過的流量和臥管的坡度進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算尺寸小于擬定尺寸，采用擬定尺寸；若計(jì)算尺寸大于擬定尺寸，采用計(jì)算尺寸臥管的斷面尺寸按明渠均勻流公式計(jì)算：式中：Q—臥管流量（采用加大流量），m3/s；ω—臥管斷面過水面積，對于矩形ω=h×b，b為底寬，h為高度，m2；C—謝才系數(shù)，；R—臥管橫斷面的水力半徑，是臥管過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值，R=ω/χ，m，；χ—濕周，即過水?dāng)嗝鎯?nèi)水流與臥管接觸線的長度，對于矩形斷面，χ=b+2h，m；i—臥管比降，取1/3.0；n—糙率，取0.017。假定臥管寬取0.60m，經(jīng)試算臥管的正常水深14.3cm。確定臥管高度時(shí)，應(yīng)考慮放水孔水流跌落臥管時(shí)水柱跌起，為保持跌下的水柱高不致淹沒進(jìn)水孔底緣，使臥管內(nèi)不形成壓力流，其高度應(yīng)取臥管水深的3～4倍，因此臥管高為57.2cm，取臥管高0.60m。最低放水孔高程1426.10（3）臥管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)臥管主要承受水壓力和淤泥壓力，其結(jié)構(gòu)尺寸，主要取決于：臥管在壩內(nèi)的高程位置、檢修要求以及建筑材料等。臥管廊道基礎(chǔ)每隔10m做一道抗滑齒墻，深40cm，寬30cm；在建筑物銜接與斷面尺寸改變處布設(shè)齒墻，深80cm40cm，寬60cm；并在全斷面布設(shè)伸縮縫，縫寬臥管采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，臥管底板下砌筑M7.5Mu40的漿砌石基礎(chǔ)，頂部加蓋C20鋼筋砼蓋板，根據(jù)《寧夏水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65—001—006—89），取臥管側(cè)墻寬20cm，基礎(chǔ)厚30cm，底板厚20cm，蓋板厚臥管末端消力井設(shè)計(jì)臥管與涵管連接處設(shè)消力井，以便水流平順的進(jìn)入涵管，其結(jié)構(gòu)為鋼筋砼，采用矩形斷面，頂部加鋼筋砼蓋板。（1）臥管末端消力井水力計(jì)算方形臥管消力池，其水力計(jì)算主要確定池深和池長，按下式計(jì)算：式中：—第二共軛水深，m；—第一共軛水深，m；b—臥管寬度，m；α—流速不均勻系數(shù)，取1.1；Q—臥管中的加大流量，m3/s；g—重力加速度，可取9.81m/s2。經(jīng)計(jì)算=1.20m消力池深：d=1.1-h式中：d—消力池深，m；h—下游涵洞水深，m。經(jīng)計(jì)算d=0.87m,取1.00m。消力池長度按下式計(jì)算：L2=（3～5）式中：L2—消力池長，m；其它符號意義同前。L2取4消力池寬度按下式計(jì)算：B=b+0.4m式中：B—消力池底寬，m；其它符號意義同前。經(jīng)計(jì)算B=1.0m則消力井長4.5m，井寬1.0m，井深1.0m。（2）臥管末端消力井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)消力井主要承受水壓力和淤泥壓力，其結(jié)構(gòu)尺寸，主要取決于：在壩內(nèi)的高程位置、深度以及建筑材料等。消力井采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，底板下砌筑M7.5Mu40的漿砌石基礎(chǔ)，頂部加蓋鋼筋砼蓋板，根據(jù)《寧夏水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65－001—006—89），取消力井側(cè)墻寬30cm，基礎(chǔ)厚30cm，底板厚25cm，蓋板厚20涵管設(shè)計(jì)（1）涵管水力計(jì)算臥管末端用消力井與壩下涵洞連接，涵管選鋼筋砼管，底坡1：100，壩下涵管為無壓流，涵管的流量按明渠均勻流公式計(jì)算：式中：Q—涵管流量，m3/s；ω—涵管橫斷面過水面積，m2，對于圓形；d—管徑，m；θ—水面線與圓心的夾角（當(dāng)水面線大于半徑時(shí)大于180°，水面線小于半徑時(shí)小于180°），θ以弧度計(jì)；C—謝才系數(shù)，；R—涵管橫斷面的水力半徑，m，圓管，θ以弧度計(jì)；i—涵管比降，取1/100；n—糙率，取0.017。為檢修方便，砼管應(yīng)不小于0.8采用涵管內(nèi)徑0.8m，由上式經(jīng)試算涵管正常水深45cm，小于涵管總高度的75%。涵管長63.0m,底坡1：100，其進(jìn)口高程1424.68（2）涵管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涵管為承插式鋼筋混凝土預(yù)制圓管，漿砌石管座，管接頭處采用橡膠止水帶止水。涵管基礎(chǔ)每隔10m設(shè)伸縮縫，預(yù)留2cm寬縫隙，用瀝青油麻填塞。涵管每隔10m設(shè)砼截水環(huán)，截水環(huán)厚0.6m,伸出管壁外0.5m。每節(jié)涵管接頭都布設(shè)包帶，包帶厚0.3m,伸出管壁外0.2m。涵管內(nèi)徑0.8m，管壁厚12cm，管墊厚45cm，管墊肩寬30cm，管座包角120o管末陡坡設(shè)計(jì)涵管出口都高于溝道底，采用陡坡銜接消能，為保證水流比較平穩(wěn)。涵管出口接長8.0m的矩形明渠,底坡1：100，斷面尺寸為深80cm，寬80cm；明渠后接陡坡,陡坡采用矩形斷面，斷面尺寸為深80cm，寬80cm，設(shè)計(jì)坡比為1:3.0；陡坡進(jìn)口高程1423.97m,出口高程為1408.50m陡坡基礎(chǔ)每隔10m做一道抗滑齒墻，深40cm，寬30cm；在建筑物銜接與斷面尺寸改變處布設(shè)齒墻，深40cm，寬60cm；并在全斷面布設(shè)伸縮縫，縫寬2cm,縫內(nèi)填瀝青油麻并設(shè)止水帶。明渠與陡坡每隔5.0m設(shè)一道拉桿，斷面尺寸為明渠與陡坡采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，根據(jù)《寧夏水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65－001—006—89），取側(cè)墻寬20cm，基礎(chǔ)厚20cm。陡坡末端消力池設(shè)計(jì)（1）陡坡末端消力池水力計(jì)算—第二共軛水深，m；hc—收縮水深，m；g—重力加速度，可取9.81m/s2；φ—流速系數(shù)，取1.1；Q—陡坡段設(shè)計(jì)流量，m3/s；b—陡坡段底寬，m。經(jīng)計(jì)算第二共軛水深1.02m。消力池深：d=1.1-h式中：d—消力池深，m；h—下游渠道水深，m。消力池深取1.40m。消力池長度按下式計(jì)算：L2=（3～5）式中：L2—消力池長，m；其它符號意義同前。消力池長取4.50m。消力池深1.40m，長4.50m，底寬（2）陡坡末端消力池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)消力池采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，根據(jù)《寧夏水土保持治溝骨干工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DB/6400P65－001—006—89），取消力池側(cè)墻寬20cm，底板厚20cm。（3）陡坡消力池末端海漫的設(shè)計(jì)為了防止陡坡消力池末端水流的淘蝕與沖刷，使水流平穩(wěn)流向下游，消力池末端接3m長的海漫，采用矩形結(jié)構(gòu)采用矩形結(jié)構(gòu)，采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆。出口斷面深50cm，寬80cm。施工組織設(shè)計(jì)施工條件氣象項(xiàng)目區(qū)處于中溫帶干旱氣候區(qū)，大陸性氣候特征明顯，干旱少雨水，蒸發(fā)強(qiáng)烈，風(fēng)大沙多，冬寒長，夏熱短。多年平均氣溫7.4℃，年最低氣溫-22.6℃，最高氣溫33.2℃。多年平均降水量435mm，且多以暴雨水形式出現(xiàn)。夏季多東南風(fēng)，冬季多西南風(fēng)，主風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。土壤凍結(jié)一般在11月中旬，翌年4月上旬解凍，最大凍層土深度114工程區(qū)現(xiàn)狀項(xiàng)目區(qū)位于寧夏南部的xx縣北部，為典型的黃土丘陵地貌特征，地形總體上西北高東南低，區(qū)域內(nèi)山大溝深，丘陵起伏，溝壑縱橫。對外交通項(xiàng)目區(qū)內(nèi)由xx～成子、鄉(xiāng)村及簡易公路構(gòu)成對外交通主干線，并與鄉(xiāng)村道路縱橫交錯(cuò)，交通運(yùn)輸比較方便。供水、供電供水工程建設(shè)施工用水根據(jù)建筑物、水源的分布，就近購買拉運(yùn)。生活用水需到附近地區(qū)購買拉運(yùn)。供電施工用電由施工單位自備發(fā)電機(jī)解決。建筑材料天然建筑材料①土料：壩址兩岸土料資源極為豐富，距壩址300m范圍內(nèi)均有足夠量的土料可供開采使用，交通方便，開采條件較好，厚度均大于10m，巖性為第四系上更新統(tǒng)（Q3m）②塊石料：塊石料場位于xx石料場，巖性為奧陶系三道溝組灰?guī)r（O3S），灰色，厚層狀，致密，堅(jiān)硬，露天開采，儲(chǔ)量大于100萬m3，運(yùn)距50km左左③細(xì)骨料（砂料）：砂料場是xx縣三岔乃河砂場，其儲(chǔ)量大于100萬m3，距該骨干壩壩址區(qū)約75km，水泥、鋼材鋼材、木材、柴油等建筑材料在xx縣城購買，運(yùn)距40km，水泥從三關(guān)口拉運(yùn)，運(yùn)距130施工方法與質(zhì)量要求施工方案（1）施工場地布置施工場地布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料分布情況，土料數(shù)量及種類，土料場高程及位置等，綜合考慮各個(gè)時(shí)期壩體、各填筑部位的需要，盡可能做到高料高用、低料低用，合理使用上下游和左右岸料場，盡量避免土料爬坡、過壩和交叉運(yùn)輸，避免土料與道路、其它建筑物互相干擾，提高工效。同時(shí)還應(yīng)重視施工期間溝道流量的變化，防止由于施工導(dǎo)流或其它原因使上游水位上漲，淹沒料場，影響施工。（2）施工工序合理的施工工序，不僅可避免施工中出現(xiàn)混亂現(xiàn)象，保證施工如期完成，而且可以均衡地進(jìn)行施工，大大節(jié)省人力、物力，從而保證工程質(zhì)量，縮短工期，降低工程造價(jià)。工程采用推土機(jī)推土碾壓，主要施工工序包括：清基、挖結(jié)合槽、土料挖運(yùn)、壩體填筑、土料壓實(shí)、刨毛等。放水建筑物施工工序包括：開挖、基礎(chǔ)處理、砌筑回填等。這些作業(yè)應(yīng)根據(jù)施工的具體情況確定流程，有的進(jìn)行平行流水作業(yè)，有的作業(yè)可以合并進(jìn)行。放水建筑物的涵洞要在土壩填筑前做好，而臥管工程可與涵洞同時(shí)進(jìn)行，也可與土壩填筑同時(shí)進(jìn)行。（3）導(dǎo)流及施工度汛方案采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水總量為15.66萬m3,對應(yīng)高程為1424.80m,取1.20m超高,則主汛期壩體高程必須達(dá)到1426.00m,壩高達(dá)到16.00m。工程設(shè)計(jì)工期為6個(gè)月，即從9月初開工到次年6月底完工。放水涵洞必須在2008年11月底完工，土壩必須在2008年11月達(dá)到20年一遇防洪高度，土壩與放水建筑物均能滿足度汛要求且保證了次年工程的順利竣工。同時(shí)要做好防汛預(yù)案與其它防汛措施，做到萬無一失。要求施工企業(yè)組織好搶險(xiǎn)隊(duì)伍（落實(shí)到人）及機(jī)械；準(zhǔn)備好防汛物資；安排好防汛值班人員和水情汛情巡視人員；及時(shí)上報(bào)水情汛情；保障在汛期通信隨時(shí)暢通；休息時(shí)將人員和機(jī)械等撤離施工現(xiàn)場；應(yīng)將生活區(qū)、料場堆放區(qū)、鋼筋加工與攪拌區(qū)、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)設(shè)在度汛安全區(qū)。清基、削坡、結(jié)合槽的開挖在壩體填筑之前，必須對壩基和兩岸山坡進(jìn)行清理。清基范圍比壩的坡腳線加寬0.5m，清基平均深度為0.5m，凡在清基范圍內(nèi)的地面表土、亂石、草皮、樹木、腐殖質(zhì)等均要清除干凈，不得留在壩內(nèi)做回填土用；兩岸山坡應(yīng)挖成斜面，其坡度土質(zhì)岸坡不陡于1∶1.5，壩頂以上坡度土質(zhì)岸坡不陡于1∶1.0，不能削成臺(tái)階形，更不允許有反坡，以保證壩肩結(jié)合良好。清基后應(yīng)開挖結(jié)合槽，在壩軸線處開挖結(jié)合槽，結(jié)合槽挖好后立即回填，不宜將清好的壩基和挖好的結(jié)合槽長期暴露在外，以免影響壩體與壩基結(jié)合或再次清理的工作。兩岸山坡及建筑物的清基礎(chǔ)、削坡開挖量如果太大，部分土方可用于土壩的填筑。壩體填筑土壩的填筑工序包括挖土、運(yùn)土、鋪土、平土、壓實(shí)、削坡、刨毛、灑水等作業(yè)。這些作業(yè)應(yīng)根據(jù)填筑施工的具體情況劃分施工段，進(jìn)行平行流水作業(yè)，有的作業(yè)可以合并進(jìn)行?，F(xiàn)對幾個(gè)主要作業(yè)的要求介紹如下：（1）挖運(yùn)土。挖運(yùn)土常見有兩種形式，一是裝載機(jī)挖裝土料，翻斗車運(yùn)土上壩；二是推土機(jī)開挖并直接運(yùn)土上壩。前者宜于長運(yùn)距，后者常用于近距離。（2）鋪土。鋪土?xí)r，應(yīng)沿壩軸線向上游方向一致延伸，不準(zhǔn)溜土上壩，土料必須鋪勻，大土塊要打碎，機(jī)械碾壓時(shí)鋪土厚度不超過25cm，人工夯實(shí)時(shí)鋪土厚度不超過20cm，對均質(zhì)土壩應(yīng)鋪成中間凸起，向上下游各傾斜2～4%的坡度，以便排除雨水（3）平土。平土應(yīng)按設(shè)計(jì)厚度分層進(jìn)行，平整后的厚度要均勻，便于壓實(shí)，保證質(zhì)量。（4）壓實(shí)。壩面土料壓實(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)鋪土厚度進(jìn)行。壓實(shí)必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，只能在夯實(shí)合格后，才能重新鋪土，履帶拖拉機(jī)碾壓時(shí)，采用“進(jìn)退錯(cuò)距法”，兩次錯(cuò)車壓跡重疊10～15cm，碾壓要沿壩軸方向進(jìn)行，用低檔位速度碾壓。人工夯實(shí)要用石夯，重量40～50kg，采用梅花套打法，夯變重疊1/3，壓實(shí)度要求不低于0.96，建筑物回填土料壓實(shí)度要求不低于0.98。為保證上下土層結(jié)合好，鋪土前應(yīng)將已壓實(shí)的土層表面灑水濕潤，普遍耙松1～2cm。壓實(shí)時(shí)應(yīng)按一定順序進(jìn)行，防止產(chǎn)生漏壓或過分重壓，影響壓實(shí)質(zhì)量。土料壓實(shí)的質(zhì)量檢查土料壓實(shí)的質(zhì)量是土壩施工的關(guān)鍵。土料壓實(shí)質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容如下：（1）施工方面。主要檢查鋪土厚度、土塊大小、土料含水量、灑水情況、層面結(jié)合情況、碾壓遍數(shù)以及壩頭接合、土砂接合、接縫處理等，是否符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范的要求，其中應(yīng)對漏壓及重壓現(xiàn)象特別加以注意。有漏壓的要補(bǔ)壓。粘性土重壓遍數(shù)過多會(huì)使土層間發(fā)生“剪力破壞”，形成裂面時(shí)，則應(yīng)返工，如土的含水量過大出現(xiàn)彈簧土和裂縫等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)分析原因進(jìn)行處理。要防止冰塊、草皮、樹根、亂石、覆蓋土等不合要求的土料上壩。（2）測定壓實(shí)土層的技術(shù)指標(biāo)。這主要是測定壓實(shí)的干容重和含水量，看其是否符合設(shè)計(jì)要求。土料的含水量是指單位土體內(nèi)的水重與土粒重的比值，它是直接影響土料壓實(shí)的重要因素，必須嚴(yán)格控制。土壩土料的最優(yōu)含水量，應(yīng)是壓實(shí)遍數(shù)少而干容重最大的。根據(jù)地質(zhì)資料，最優(yōu)含水量為15%～16%，允許誤差為2%左左。壓實(shí)土料的干容重，對于壓實(shí)質(zhì)量可疑處，或接頭地點(diǎn)及人工夯實(shí)的位置，應(yīng)根據(jù)具體情況增加取樣數(shù)量，檢查土樣應(yīng)取到上下土層的接合面上，相鄰兩層取樣位置互相錯(cuò)開，這樣才能更加全面地掌握填土質(zhì)量。壓實(shí)干容重不合格的樣品不得超過全部樣品的10%，并且取樣位置不得集中，其干容重與設(shè)計(jì)干容重之差不得大于0.05t/m3。砼及鋼筋砼砼采用C15，鋼筋砼采用C20，漿砌石為M7.5Mu40，R42.5的水泥，石子粒徑控制在2～4cm，砂子中細(xì)砂，鋼筋應(yīng)除銹、調(diào)直、布勻、扎緊，要求砼攪拌均勻，振搗密實(shí)，養(yǎng)護(hù)28天。施工進(jìn)度計(jì)劃骨干壩一般施工期限較短，要保證如期完工，就要對施工中需要的各種勞動(dòng)工具、器材和臨時(shí)設(shè)施等物資，以及整個(gè)工程和單項(xiàng)工程的施工順序以及開工、竣工日期作出相應(yīng)的計(jì)劃。編制原則（1）嚴(yán)格遵守規(guī)定的施工期限，全面考慮，合理安排，確保工程按期或提前建成，并盡快發(fā)揮效益。（2）分清工程的主次，統(tǒng)籌兼顧，集中力量，保證關(guān)鍵工程按期完成，其它將要建設(shè)項(xiàng)目，配合關(guān)鍵工程相應(yīng)進(jìn)行，并為關(guān)鍵工程創(chuàng)造條件。（3）組織平行流水作業(yè)，加速施工進(jìn)度，盡量做到均衡與連續(xù)施工。（4）重視各項(xiàng)工程的合理安排，使施工進(jìn)度計(jì)劃建立在可靠的基礎(chǔ)上。（5）盡可能使各項(xiàng)工程在最有利的條件下施工，避免洪水的威脅和冬季、雨水季的不利影響。（6）密切配合勘測設(shè)計(jì)文件和設(shè)備可能供應(yīng)的時(shí)間來安排施工進(jìn)度。（7）合理使用國家資金，盡量減少臨時(shí)工程費(fèi)用。（8）保證安全施工，防止各項(xiàng)施工的相互干擾。編制步驟（1）收集資料①施工地點(diǎn)的水文、地形、地質(zhì)、氣候和自然條件。②工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和預(yù)算、投資、定額、投工。③勞力、材料、設(shè)備等供應(yīng)條件。④受益部門的要求。（2）列出工程項(xiàng)目，計(jì)算工程量。（3）草擬各項(xiàng)工程進(jìn)度。施工進(jìn)度計(jì)劃工程計(jì)劃從2008年9月初開工進(jìn)入施工階段，2009年6月30日前全部結(jié)束，并交付xxxxxx骨干壩施工進(jìn)度計(jì)劃橫道圖表6—1進(jìn)度計(jì)劃施工進(jìn)度計(jì)劃（月）項(xiàng)目名稱91011456土壩清基削坡上壩道路開挖結(jié)合槽壩體填方土場整修放水工程輸水建筑物基礎(chǔ)開挖基礎(chǔ)用水浸泡處理預(yù)制涵洞安裝輸水建筑物鋼筋砼現(xiàn)澆消力池現(xiàn)澆及蓋板預(yù)制第七章工程量計(jì)算工程量計(jì)算土壩工程量計(jì)算壩體土方量包括基礎(chǔ)土方開挖、坡面土方開挖，結(jié)合槽、放水建筑物土方開挖等。本次設(shè)計(jì)壩體土方量采用“等高線分層法”計(jì)算。1）繪制壩軸線縱斷面圖（圖