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1、柴河水库引汎入柴改造工程初步设计报告辽宁省水利水电勘测设计研究院2011年4月柴河水库引汎入柴改造工程初步设计主 管 副 院 长：纪志军院副总工程师：王成山处长（副处长）：谭立清 李国栋 于新宏 处总工(副总工)：牛永田 王永海计划工程师：秦少杰质量管理工程师：姜亦峰项目负责人：赖增科参加工作人员：黄志良 王 俊 仲立新 贾洪权 吴 瑜分章校审签字表章次章节目录编写/日期校核/日期审查/日期1综合说明黄志良/2011.4.1赖增科/2011.4.2牛永田/2011.4.32工程改造设计黄志良/2011.4.1仲立新/2011.4.1赖增科/2011.4.2贾洪权/2011.4.2牛永田/201
2、1.4.3金 雳/2011.4.33施工组织设计毕雁翎/2011.4.2邢传/2011.4.3王永海/2011.4.44投资概算吴 瑜/2011.4.3陈大林/2011.4.4王永海/2011.4.5目 录1 综合说明11.1 绪言11.2 水文11.3 地质21.4 工程任务及规模21.5工程改造设计21.6 施工组织设计21.7 工程投资22 改造工程设计52.1 工程实施的必要性52.2 设计依据及原则52.3 改造工程的范围52.4 改造工程设计53施工组织设计103.1 施工条件103.2 气象条件113.3 施工导流和施工排水113.4 主要施工方法113.5 施工交通运输123.
3、6 施工总布置133.7 施工弃渣133.8 施工工期134工程投资144.1 工程概况：144.2编制原则144.3 编制依据144.4 基础单价144.5 工程单价费率144.6 工程投资表15柴河水库引汎入柴改造工程初步设计报告1 综合说明1.1 绪言柴河水库位于辽宁省铁岭市境内，距铁岭市区12km，是一座以防洪、灌溉、工业和城市供水为主，兼顾发电、养鱼综合利用的大型水利枢纽工程。水库为大型水库，水库工程等别为等，主要建筑物级别为2级，水库原设计按100年一遇洪水设计，10000年一遇洪水校核。水库总库容6.14亿m3，防洪库容1.34亿m3，兴利库容3.357亿m3。柴河水库下游有铁岭
4、市、沈阳市、鞍山市、盘锦市、长大铁路、沈哈高速公路，八三泵站，影响人口20余万人，耕地22万亩。汎河是辽河中游左侧主要支流之一，全长108km，流域面积1000km2，位于汎河上的榛子岭水库控制面积369km2，占汎河流域面积的37%，汎河在铁岭大甸子至抚安堡一带距柴河仅2km。引汎入柴工程始建于1974年，在汎河上修建一拦河建筑物，将水位稍加抬高，开挖一段明渠和一条隧洞，将水引入柴河水库。枢纽工程包括拦河坝和引水工程，引水工程由渠首控制闸、引水渠、节制闸、分水闸、引水明渠和隧洞组成。引水流量为8m3/s。1.2 水文柴河、汎河是辽河中游左侧的两条相邻的支流，柴河发源于清源县，于铁岭水文站上游
5、处汇入辽河，流域面积1501km，河流长143km，水库以上河流长度125km，控制流域面积1355km2，占流域总面积的88.9%。汎河发源于辽宁省铁岭县的滚马岭，由东向西横穿铁岭县，流域面积1000km2，全长108km。辽河地处中纬度，属温带大陆性季风气候，其特点寒冷期长，平原风大，东湿西干，冬季以西北风为主，夏季以东南风为主，温度变化较大。柴河径流补给主要来自降雨，流域的多年平均降雨量由上游向下游递减，在900mm-700mm之间；多年平均径流深也由上游向下游递减，在300mm-200mm之间。汎河流域内年降水量多在500900mm之间，上游降水量较大，下游降水量较小。流域内降水年内分
6、配极不均匀，主要集中在69月，约占全年的75%，78月约占全年的50%左右。铁岭气象站多年平均降水量667mm。流域多年平均蒸发量在13001800mm之间，铁岭站多年平均蒸发量为1695mm。流域内多年平均气温7.6，年内最高气温在7月份，平均气温为23.7，最低气温在1月份，平均气温-12.9。多年平均相对湿度为62%。流域内历年最大积雪深度220mm，发生在3月；最大冻土深度1660mm，发生在2月。流域内多年平均风速3.3m/s，最多风向为SW。1.3 地质渠首拦河坝地表第四系砂卵石层厚3-5m，下覆侏罗白垩系紫红色砂岩和页岩；明渠基础为砂岩和砂砾岩；隧洞岩性为砂岩和砂砾岩。1.4 工
7、程任务及规模充分利用水利资源，将汎河非灌溉期及榛子岭水库汛期的部分弃水引入相邻流域柴河，蓄存起来，以扩大下游地区的灌溉面积和提高柴河水库的灌溉保证率。大甸子拦河坝、引水渠道、引水涵洞10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核，工程等别等，级建筑物。引水流量为8m3/s。1.5工程改造设计1.5.1 工程总体布置枢纽工程包括拦河坝和引水工程，引水工程由渠首控制闸、引水渠、节制闸、分水闸、引水明渠和隧洞组成。1.5.2本次改造主要包括如下内容：1) 节制闸改造；2) 部分渠道改造。1.6 施工组织设计水泥、钢筋、木材等主要工程材料从铁岭市购买，运距30km。所需石料从铁岭市黑油房料场购买，运距20km
8、。混凝土骨料从柴河库区购买，运距20km。施工用电使用移动式柴油发电机发电。施工用水利用渠道水源。工程2011年5月15日开工，2011年11月15日竣工。2011年5月中旬8月施工节制闸和分渠道段。2011年9月10日10月末施工主渠道段。1.7 工程投资本工程编制原则主要根据辽宁省发展和改革委员会辽宁省水利厅辽发改发（2005）1114号文颁发的辽宁省水利工程设计概（估）算编制规定。本工程总投资 428.05万元。主要材料价格：水泥、钢筋是以铁岭市2010年第四季度的市场价格为材料预算价格。柴汽油是以2011年第一季度的价格计算。砂石骨料全部为外购。主要材料限价找差。闸室控制段现状主渠道现
9、状分渠道现状2 改造工程设计2.1 工程实施的必要性引汎入柴工程原设计多年平均非灌溉期可引水量为1010万m，相当于一个中型水库蓄水量，可以将汎河非灌溉期及榛子岭水库汛期的部分弃水，引入相邻流域的柴河水库，存蓄起来，以扩大下游地区的灌溉面积和提高柴河水库的灌溉保证率。本工程投入运用已30多年，由于各种原因一直没有进行过有效的维修，工程设施破损严重，节制闸闸门漏水严重，且闸门启闭方式落后。渠道两侧边坡块石脱落，局部出现滑塌，渠底干砌石风化破碎严重，渠底淤积，造成有效过水面积减小，工程现状已不能保证正常引水需要。因此，对引汎入柴渠道及节制闸的改造是必要的。2.2 设计依据及原则设计的主要依据：水工
10、混凝土结构设计规范SL191-2008水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL47-94混凝土及预制混凝土构件质量控制规程(CECS 40：92)本次节制闸改造是在原址上拆除翻建，不改变原有的尺寸和引水流量。部分明渠改成暗涵。2.3 改造工程的范围本次改造工程主要内容：1) 节制闸改造；2) 部分渠道改造。2.4 改造工程设计2.4.1 改造工程的设计原则本次改造范围是节制闸及桩号0+040-1+175渠道改造。节制闸改造是在原址上拆除翻建，不改变原有的尺寸和引水流量。渠道改造只是部分明渠改成暗涵。2.4.2 工程现状节制闸位于渠道0+793-0+818处，原节制闸为钢筋混凝土平板闸门，设有
11、2台5t手动螺杆式启闭机。节制闸门漏水严重，且闸门启闭复杂费力；多年运行造成引水渠两侧边坡块石脱落，局部边坡出现滑塌；干砌石护坡护底石块风化破碎严重，多年淤积，致使渠底抬高，渠道有效过流断面减小。2.4.3 改造工程设计本次改造工程包括：原干砌石护坡拆除重建，0+040-0+700；节制闸前钢筋混凝土护坡，0+700-0+800；节制闸钢筋混凝土闸门、启闭设备拆除，原地翻建节制闸，安装启闭设备，修建启闭机室，桩号0+790；原路下涵管段保存不动，后接闸下连接段；新建暗涵段，桩号0+800-1+175。2.4.3.1 干砌石护坡段干砌石护坡段桩号0+040-0+700。渠道底宽5m，边坡1:1.
12、5，干砌石护坡、护底，厚0.3m，下设0.1m碎石找平层。2.4.3.2 混凝土护坡段混凝土护坡段桩号0+700-0+800。渠道底宽5m，边坡1:1.5，混凝土板护坡、护底，厚0.15m，每10m设一道伸缩，混凝土标号C25 F150 W4。2.4.3.3 闸室段闸室段桩号0+790，长2.05m，进口总宽6.2m，孔口宽5.4m，两孔，每个闸孔净宽2.0m，中墩厚0.6m，孔口净高1.35m，边墙厚0.4m。闸底板高程118.55m，启闭平台高程124.65m。彩钢启闭机室11m2。在拆除原闸室过程中，不能大爆破，防止对下游路下涵造成影响。新旧连接段分缝中间采用橡胶止水带，分缝材料为沥青木
13、板。混凝土标号C25 F150 W4。闸室段后面接原路下涵。2.4.3.4 闸下连接段原路下涵后是闸下连接段，分两部分：前面一段是1:3的斜坡段，水平长度4.05，侧墙底宽0.7m，顶宽0.35m，盖板厚0.2m。后接水平段长7.7m，侧墙底宽0.7m，顶宽0.35m，盖板厚0.2m。混凝土标号C25 F150 W4。2.4.3.5 暗涵段引水渠道经线麻地村时，附近居民经常向渠道里倾倒垃圾和柴草，致使渠道淤堵和水质严重污染，所以此次改造工程将部分明渠改为暗涵。暗涵段桩号0+800-1+175，底坡1/2000，暗涵分两孔，每孔净宽2.2m，高2.0m，中间隔板厚0.4m，底板混凝土厚0.4m，
14、下铺0.1m厚素混凝土；侧墙底宽0.3m，顶宽0.2m；盖板厚0.2m。混凝土标号C25 F150 W4，暗涵15m一段，分缝材料采用沥青木板，分缝中间设橡胶止水带，两侧回填土料至与原地面平齐。2.4.3.6 隧洞前渐变段隧洞前渐变段洞0+000(桩号1+175)-洞0+008，长8m，由暗涵变到隧洞进口，保持原结构，在原挡墙上加混凝土盖板。混凝土标号C25 F150 W4。2.4.3.7 水力计算暗涵段正常水深计算：矩形断面根据曼宁公式其中，b为暗涵一孔净宽，b=2.2mn为糙率，取n=0.015i为底坡，i=1/2000计算出暗涵h0=1.62m。净高h=2-1.62=0.38m1/6H，
15、满足规范要求。经复核，闸室段过流能力满足设计引水流量Q=8m/s的要求。2.4.3.8 节制闸工作闸门和启闭机节制闸建于1975年，共2扇钢筋混凝土闸门，孔口尺寸为2.0m1.5m，设计水位1.35m。闸门启闭设备采用两台额定启闭力为50kN的手动螺杆式启闭机。经多年运行混凝土闸门已严重龟裂和锈蚀，钢筋裸露，闸门已经不能正常挡水。本次设计废除原闸门，新建闸门孔口尺寸仍为2.0m1.5m，底坎高程118.55m，共2扇，闸门采用制作安装简便，耐腐蚀性强的铸铁闸门。LQ型手动螺杆式启闭机由于没有启闭机室等具体的防护措施，裸露室外，经多年运行已严重锈损，启闭机机座及螺杆锈蚀严重，一台启闭机的螺杆弯曲变形，运行不灵活，开启1次需12h，已不能进行闸门的正常启闭操作。本次设计废
