蓝田辋灞渠首取水枢纽工程施工图设计报告120323

'1、综合说明1.1绪言辋霸渠首取水枢纽工程位于蓝田县城以西，辋灞交汇口下游330m的灞河上，在灞河1号橡胶坝工程下游196m处。该枢纽工程于2011年10月水毁，拦河建筑物大坝及冲砂闸冲毁致使辋霸渠灌区无法引水灌溉，而且还危及到1号橡胶坝的安全，故抢险修复该工程是十分必要而且紧迫的。我院受蓝田县水务局的委托，进行了本工程施工图设计。1.2水文灞河是渭河较大的一级支流，它发源于蓝田县灞塬乡箭峪岭南九道沟，先后流经蓝田、西安东北郊后流入渭河。灞河全长104.1km，流域面积2581.0km2（含浐河流域面积760.0km2）。辋霸渠首引水枢纽位于辋灞交汇口下游约330m处，辋灞交汇口流域面积1322km2，辋灞交汇口各频率设计洪峰流量见表1-1。表1-1单位：m3/s频率（%）多年平均123.351056922001848162814081144辋灞交汇口下游频率P=75%及P=95%年径流量分别为27414.37万m3及17505.56万m3。1.3地质坝址区场地地基属双层结构地基土，主要为上层卵石、下层粉质粘土、地基土各项指标值见表1-2。22 表1-2地基土的各项指标建议值地层编号岩石名称容许承载力［σo］（kPa）总应力有效应力干燥重度（KN/m3）天然重度（KN/m3）渗透系数(cm/s)粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）粘聚力C＇（kPa）内摩擦角φ＇（°）①素填土2203.6353374.64×10-2②卵石3502.436.02.038.021.124.53.82×10-2③粉质粘土20029.017.852717.616.4420.319.56×10-7据调查历史最大冲刷深度为1.0m左右，不冲刷流速为1.5～2.0m/s。天然建筑材料、砂石料可用河床开挖料，石料可不在辋灞河峪口内开采，料场距工程区20km，有公路相通。其工程地质结论：（1）工程区地层岩性以卵石、粉质粘土为主，坝址区未发现不良地质现象，可以建坝。（2）依据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）划分，勘察区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s。场地地基土属中硬土，场地类别为Ⅱ类。（3）勘探期间测得地下水位埋深0.4～7.9m。（4）工程区无饱和砂土层分布，在地震烈度为Ⅶ度时不会发生液化。（5）地表水及地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务22 恢复原辋霸渠首引水枢纽，发挥辋霸渠的灌溉效益，改善水环境，美化环境并保护上游灞河1#橡胶坝的安全。1.4.2工程规模辋霸渠灌区灌溉土地总面积1.8万亩，设施灌溉面积1.5万亩，有效灌溉面积0.8万亩，灌区是蓝田县农业生产的主要地区。工程受益面积涉及蓝关镇、三里镇、洩湖镇、华胥镇四个镇，18个行政村，总人口3.58万。灌溉水源为低坝引取灞河水，引水渠道设计流量1.83m3/s。该工程上游196m处为1号橡胶坝，下游1044m为2号橡胶坝。该工程于2011年汛期水毁，拦河溢流坝被冲毁，冲刷闸已严重毁坏，进水闸亦需要拆除重建。由于工程水毁使灌区无法引水灌溉，严重的影响了灌区的农业生产及经济发展，同时又危及到1号橡胶坝的安全，故工程的修复是必要的和紧迫的。坝上游形成水库，其总库容为23.91万m3，为小（2）型水库。1.5工程布置及建筑物坝上游形成小（2）型水库，灌溉面积1.8万亩，该枢纽工程为Ⅳ等工程，永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，临时性建筑物亦为5级。设计洪水标准为20年一遇，设计洪峰流量为1408m3/s，校核洪水标准为百年一遇，校核洪峰流量为2200m3/s。地震动峰加速度为0.15g，地震设防烈度为Ⅶ度。该枢纽工程包括溢流坝、冲刷闸及进水闸，坝、闸上游防渗，下游消能工，工程范围内两岸翼墙及护坡。溢流坝与河道垂直布置在河中及左岸，冲刷闸及进水闸布置在右岸，进水闸引水角为56.5°。溢流坝顶高程488.9m，坝底高程481.6m，坝长191.5m，坝底宽22 10.596m，坝面采用WES曲线。坝体内为C15埋石砼（埋石率20%），表面为C25砼，并布表面筋。为满足抗滑稳定要求，坝基底换填50cm厚砂砾石垫层。冲沙闸2孔，每孔宽4m，左右闸墩宽1m，中墩宽1.2m，冲刷闸总宽10.2m，闸室长8m。闸底高程484.9m，顶高492.9m，净高8m。安装2扇4×4mPGZ4×4平面铸铁闸门，当闸门关闭时，闸顶高程与坝同高，闸室设胸墙。闸底换填砂砾石，以增加闸室抗滑稳定性。闸室顶盖闸房，内安装QL-2×400-SD直联双吊点螺杆启闭机2台。进水闸室宽3m，闸底高程487.8m，顶高492.9m，高差5.1m，设胸墙，安装宽3m，高2.5m的PGZ3×2.5平面铸铁闸门，闸室顶部为启闭机房，与冲刷闸房连通在一起，房内安装QL-200-SD型启闭机。坝闸上游复合土工膜250/PE(0.5)/250铺盖长30m，铺设高程484.6m，膜垂直防渗深度3m。下游C25砼消力池长25m，深1.8m，池底高程482.8m；池尾槛高程484.6m。C20砼海漫长40m，纵坡1:20，末端高程482.6m。抛石防冲墙深2m，底宽2.6m，顶宽12m。1.6施工分两期施工，两期导流，两期围堰。一期先施工左边150m长溢流坝段、上游防渗、下游消能工及左岸翼墙、护坡，一期纵横向围堰将所要施工部分围起来，用右岸河道导流。二期施工右岸冲刷闸、进水闸及剩余坝段，用二期围堰将要施工的工程围起来，用左岸河道及左岸坝段（溢流）导流。施工总工期3个月，从4月初到6月底。1.7工程管理22 由辋霸渠取水枢纽管理处管理，管理处编制6人。枢纽工程管理范围为坝轴线上游100m至下游150m，两岸堤防坡脚以外各15m。1.8设计概算1.9结论本工程经济效益及社会效益显著，建议立即安排实施。1.10水利水电枢纽工程特性表（附后）22 水利水电枢纽工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域工程地址（坝址）以上km2km2258113222、利用的水文系列年限a54实测与插补延长年份3、多年平均年径流量亿m31.75P=95%4、代表性流量多年平均流量实测最大流量调查历史最大流量正常运用（设计）洪水标准及流量非常运用（校核）洪水标准及流量施工导流标准及流量m3/sm3/sm3/sp(%)m3/sp(%)m3/sp(%)28015.722160290051408122005实测日期1953年8月12日发生日期1835年5、泥沙多年平均输沙量多年平均含沙量万tkg/m3216.84.43二、水库1、水库水位校核洪水位设计洪水位正常蓄水位死水位mmmm491.91491.14488.9487.82、正常蓄水位时水库面积km20.0413、回水长度km20.1964、水库容积总库容（校核洪水位以下库容）正常蓄水位以下库容调节库容死库容万m3万m3万m3万m323.9111.073.167.91三、下泄流量及相应的下游水位1、设计洪水位时最大泄量相应下游水位2、校核洪水位时最大泄量相应下游水位m3/smm3/sm1408486.962200487.6922 水利水电枢纽工程特性表续表序号及名称单位数量备注四、工程效益指标灌溉效益面积（水田、旱地、草场等分列）最大引用流量万亩m3/s1.81.83五、主要建筑物及设备1、挡水建筑物（坝、闸、堤）型式地基特性地震基本烈度/设防烈度顶部高程（坝）最大坝（闸）高顶部长度（坝）mmm砼溢流坝粉质粘土Ⅶ/Ⅶ488.97.3191.52、泄水建筑物型式地基特性堰（槛）顶高程溢流段长度单宽流量消能方式mmm3/s粉质粘土488.9191.511.5底流消能各建筑物分别列出闸门型式、尺寸、数量启闭机型式、容量、数量设计泄洪流量校核流量m3/sm3/s平面铸铁闸门PGZ4×4m，2扇QL-2×400-SD直联双吊点螺杆启闭机2台7.411.53、引水建筑物设计引用流量进水口形式地基特性中心高程闸门型式、尺寸及数量启闭机型式、容量、数量m3/sm1.83粉质粘土487.8PGZ3×2.5平板铸铁门，3×2.5，1扇六、施工1、主体工程数量明挖土方浆砌石方混凝土和钢筋混凝土金属结构安装万m3万m3万m3t2、主要建筑材料木材水泥钢筋钢材m3ttt含锚筋、锚杆3、所需劳动力总工日平均高峰人数高峰工人数万工日人人22 水利水电枢纽工程特性表续表4、施工临时房屋m25、施工动力及来源供电其他动力设备kWkW说明电源6、施工导流河道分二期导流，用围堰7施工占地（方式、型式、规模）亩38、施工期限准备工期总工期月月13七、经济指标1、静态总投资万元2、总投资建筑工程机电设备及安装工程金属结构设备及安装工程临时工程水库淹没处理补偿费其他费用价差预备费建设期还贷利息万元万元万元万元万元万元万元万元100%%%%%%%%%3、综合利用经济指标灌区单位灌溉面积投资经济内部收益财务内部收益其它经济指标元/亩%%22 2、水文2.1气象蓝田县属暖温带半湿润大陆性季风气候，冬寒干燥，夏热多雨有伏旱，秋凉气爽阴雨多。据气象站多年统计资料：多年平均气温13.0℃，极端最高气温43.3℃(1966年6月21日)，极端最低气温-17.4℃（1977年1月30）；平均无霜期211天，冻土最大深度25cm（1967年1月19日～21日）。全年主导风向为西北风，其次是西风、东南风，平均风速1.6m/s，最大风速20m/s。多年平均降雨量为833.3mm，6～9月降水量占全年降水量的58.4%（罗李村水文站实测）。2.2河流概况2.2.1灞河灞河原名滋水，是渭河较大的一级支流，发源于蓝田县灞塬乡箭峪岭南九道沟，向南流经灞塬后西行，到冯家弯出峪口，先后汇入清峪、流峪、兰桥河、道沟峪，在蓝田县城汇入辋峪河，经洩湖、马渡王、在未央区谭家堡又纳入浐河，北流10公里入渭河。灞河全长104.1公里，流域面积2581.0km2（含浐河760.0km2），平均比降6.0‰。灞河左岸支流少而长，大都集中在蓝田县城以南的中上游；右岸支流多而短小，主要集中在横岭塬西南侧。据统计，灞河流域面积大于10km2的支流毛沟共61条，其中一级支流有24条，二级支流有26条，三级支流有11条。流域面积大于100km2的一级支流有清河、辋峪河和浐河；流域面积大于100km2的二级支流有红星河（西采峪）、岱峪河、库峪河等三条。22 灞河流域多在秦岭山区，地形南高北低，岩石裸露，土层较薄，植被良好，平时水质清洁，洪水时挟带少量泥沙，上游河道（蓝田故京）平均比降9‰，洪水陡涨陡落，水流湍急；中下游河为平原弯曲型河道，河床为宽浅式断面，河道比降中上游（故京至浐灞交汇口）为2.35‰，下游（交汇口至入渭口）为1.58‰。秦岭山区面积占灞河集水面积的57%，灞河洪水汇流时间短，具有暴涨暴落的山区性河流特点。灞河洪枯流量相差悬殊，据马渡王水文站实测资料统计，灞河多年平均流量为15.73m3/s，年径流量为4.96亿m3，7～10月份径流量占全年的56.5%，12月至翌年2月占全年径流量的6.7%。灞河最大洪峰流量为2160.0m3/s（1953年8月12日），多年平均含沙量4.43kg/m3，多年平均输沙量为216.8万t，输沙模数1354.2t/km2。2.2.2辋峪河辋峪河为灞河的第二大支流，发源于蓝田县葛牌镇南部的东沟南部，流域大部分属于秦岭山区。上游分为东采峪和西采峪，在两河桥附近两河相遇称为辋峪河，在蓝田县城汇入灞河，灌道全长55.3km，流域面积548km2，平均比降12.1‰。灞河蓝田县城段综合治理工程位于辋灞河交汇口，治理区段灞河长5.136km，辋峪河长707m，交汇口流域面积1322km2，上游主要为秦岭山脉，坡陡流急，水质清澈，基本无污染。2.3径流2.3.1设计年径流量灞河的径流主要是由降水形成，以雨水补给为主，融雪水等其它补给形式为辅，降水的多少是径流变化的决定性因素。由于灞河流域降水年际之间变化大、年内分配也不均匀，径流也具有年际变化大，年内分配不均匀，具有明显季节性变化的特点。22 根据灞河马渡王水文站1953～2005年共53年的连续径流系列频率计算，采用皮尔逊—Ⅲ型曲线目估适线，统计参数（包括均值、变差系数Cv和偏态系数Cs）按照矩法进行初步估算，再用适线法调整确定。灞河马渡王水文站不同频率年径流量计算成果见表2-1。灞河马渡王水文站不同频率年径流量成果表表2-1单位：亿m3均值CvCs/Cv不同频率年径流量10%20%50%75%95%4.960.452.57.956.624.553.322.122.3.2径流量年内分配马渡王站及辋灞河交汇口P=75%及P=95%径流量的年内分配见表2-2。灞河径流量年内分配表表2-2　　　　单位:万立方米频率月份P=75%P=95%马渡王站辋灞交汇口下游马渡王站辋灞交汇口下游1月995.67822.161525.481259.642月1184.54978.111432.741183.063月5330.064401.211248.441030.884月2573.832125.304622.813817.215月3896.093217.131054.16870.466月1911.391578.30881.40727.807月3409.082814.991261.521041.688月906.38748.43904.47746.859月4189.343459.282086.681723.0510月3165.572613.923980.753287.0411月4477.363697.111217.531005.3612月1160.71958.44984.01812.53合计3320027414.372120017505.56灞河多年平均流量为15.72m3/s，年径流量为4.96亿m3，年径流深为309.74mm，径流模数为9.82L/（s·km2），最大年径流量10.51亿m322 （1964年），最小年径流量1.25亿m3（1995年），最大值与最小值分别为平均值的2.12倍和0.25倍，极值比达到8.38。灞河在50年代至60年代中期为丰水期，60年代中期至80年代末丰、枯交替，90年代初至今为一连续的枯水期，反映出径流年际之间变化大的特点。灞河径流量主要集中在汛期，7～10月径流量为2.8亿m3，占年径流量的56.51%，非汛期径流量为2.16亿m3，占年径流量的43.49%。2.4洪水2.4.1暴雨洪水特性辋峪河汇流前灞河南河桥以上流域面积770km2，辋峪河流域面积548km2，辋灞河交汇口流域面积为1322km2。该段属于灞河中上游，南部为秦岭山区，县城以上辋灞河流域正处于两个降雨的高值区，降雨量变化在800～900mm之间，远大于全县多年来平均降雨量。流域降雨量时空分布不均匀，汛期四个月降雨量占全年的55％以上。暴雨最早出现在4月，最迟在10月，量级和强度较大的暴雨一般发生在7～9月，一次暴雨历时约24小时左右，其主雨峰约六小时。灞河洪水最早出现在4月，其峰量较小，年最大洪水发生在7～9月，10月由于受淋雨影响，亦有洪水发生，但量级较小。灞河流域峪口以上属山区性河流，洪水大多陡涨陡落。由于河槽调蓄能力较小，一次暴雨形成一个洪峰，在多雨季节形成陡涨陡落的连续洪峰。出峪口后，由于辋峪河、浐河的汇入，一次暴雨往往形成陡涨陡落的连续洪峰。2.4.2设计洪水计算（1）基本资料22 灞河流域于1952年及1956年分别设立马渡王和罗李村水文站，观测流量、泥沙、降水等项目，蓝田县城设有气象站，观测有关气象资料。辋灞渠首溢流坝位于罗李村水文站与马渡王水文站之间，辋灞河交汇口下游约330m。马渡王水文站控制流域面积为1601km2，辋灞河交汇口处流域面积为1322km2，流域面积比较接近，本次洪水计算采用面积比拟法，以马渡王水文站作为参证站。马渡王水文站设立于1952年，收集到马渡王水文站自1952年至2005年共54年实测流量系列资料。（2）马渡王水文站设计洪水计算根据马渡王水文站1952～2005年共54年实测洪峰流量资料，加入1835年历史洪水，按不连续系列计算经验频率，用矩法计算统计参数作为初试值。偏态系数Cs=3.5Cv，采用P—Ⅲ型曲线目估适线，适线时着重考虑曲线中、上部的较大洪水点数据。频率曲线见图，统计参数及不同频率洪水洪峰流量见表2-3。图122 马渡王站洪峰流量频率计算成果表表2-3单位：m3/s统计参数频率（%）均值CvCs/Cv123.3510646.00.743.525002113185016081238（3）辋灞河交汇口设计洪水流量辋灞河交汇口流域面积1322km2，交汇口处设计洪水计算采用面积比拟法，参证站选用马渡王水文站，面积比拟法计算公式为：Q设＝Q站×（F设/F站）2/3×KQ设、F设——设计流域洪峰流量及面积；Q站，F站——参证流域洪峰流量及面积；K——降雨量修正系数，由于两流域距离很近，降雨量相似，K=1.0.辋灞河交汇口各频率设计流量见表2-4。辋灞河交汇口设计洪峰流量成果表表2-4单位：m3/s频率（%）多年平均123.3510569220018481628140811442.5泥沙灞河为多泥沙河流，河床泥沙粒径随河床比降显著变化，西蓝公路桥以上为砾石粗沙，西蓝公路桥～浐灞交汇口为粗沙，交汇口以下为泥质细沙。22 西安理工大学2006年6月完成了《西安市浐灞河水沙特性分析及水沙系列设计》编制，根据灞河马渡王水文站1955～2005年51年的统计资料，马渡王水文站多年平均流量15.72m3/s，平均含沙量4.43kg/m3，年输沙模数1354.17t/km2，年输沙量216.80万t，实测最大侵蚀模数6083.35t/km2。灞河输沙量、含沙量的年内分配与径流量年内分配相似，年输沙量主要集中在汛期7～10月，输沙量达到183.05万t，占到全年输沙量的84.43%，非汛期输沙量33.75万t，占年输沙量的15.57%，反映出年内分配不均匀的特点，但与径流的年内分配也不完全一致，往往泥沙的年内分配更加集中在汛期，汛期沙峰与洪峰不一定相应，沙峰多提前于洪峰出现。根据该报告，灞河在50年代至60年代末期为丰沙期，70年代初期至80年代末丰枯交替，90年代初至今为一连续的枯沙期，与径流的年际变化基本相一致，具有年际之间变化大，水大沙多，水小沙少的特点。2.6施工导流2.6.1导流标准本工程永久性建筑物的级别为4级，依据SDJ338-89《水利水电施工组织设计规范》规定，导流建筑物级别为5级，导流洪水标准选择5年一遇。本次设计洪水系列采用1956～1990年马渡王站实测资料，分期设计洪水成果见表2-5。22 马渡王站枯水期设计洪水成果表表2-5时段设计频率p（%）102033.3503月13010766334月4572802221135月57452134621611月～次年4月38028022215211月～次年3月1701441139011月～次年2月1461138840根据分期洪水计算成果，结合本工程实际，施工期为4月～6月，5月份洪峰流量为521m3/s。22 3、地质3.1勘察工作量本次勘察工作从2011年11月23日至11月31日，完成的勘探工作量见表3.1.表3.1勘探工作量表序号工作内容单位工作量1工程地质测绘km20.42钻孔个73进尺（钻孔）米76.84标准贯入试验次125动力触探试验米3.66试坑渗水试验次37钻孔注水试验段次28扰动样组3土常规组7快剪组3固结快剪组2慢剪组19水质简分析件23.2地形地貌灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，总体向北西方向，蜿蜒流经秦岭山地、穿越黄土台塬后进入工程区域。灞河在下游处与浐河交汇后流向折向正北、于水流乡兰家庄地段注入渭河。灞河全长104km，流域面积2581km2，灞河终年流水，山区段两岸山体雄浑，林木茂密，水体清澈透明，属渭河水系的秦岭支流。22 灞河流经黄土台塬区的河谷长度4～6km，河谷断面呈不规则平缓“U”型，河谷左岸为白鹿塬，塬体宽厚，塬面平坦完整，呈二级黄土台塬地貌，塬面高程706～780m，周边多以陡坎或滑坡群与其它地貌单元邻接。河谷右岸为铜人塬，塬面受冲沟冲刷破坏，塬面起伏，沟壑发育，“V”型谷深切80～180m，呈黄土丘陵地貌，塬面高程700～900m。灞河河流沿白鹿塬坡角流过，河道宽度50.0～230.0m不等，河床高程580～450m，两岸发育河漫滩及一级阶地，地面高程480～622m。地形总体是东南高，西北低。3.3区域地质概况3.3.1地质构造工程区处于渭河断陷盆地（渭河地堑）南部，渭河盆地的形成始于第三纪始新世晚期，至上新世早期大体形成。第四纪以来以沉降为主，断裂活动强烈。切割第三系、第四系的断裂很多。主要断裂组有近EW向，NE向和NW向（西安凹陷南部还有近SN向）断裂，共百余条。另外凹陷中地裂缝也较发育，工程区距地裂缝（隐伏断裂）分布较远。工程区处于秦岭山前断裂、余下～铁炉子断裂的北边。现就与勘察区距离较近的断裂特征分述如下：⑴余下一铁炉子断裂：由户县、余下、经引镇至蓝田，呈近东西向展布，为高角度正断层，断面倾向北、倾角60°～80°，牧护关岩体的侵入与该断裂中生代活动有一定关系。该断裂从工程区南边通过，距场地9.0km。⑵秦岭山前断裂：由涝峪至汤峪沿秦岭山前呈近东西向展布，总体倾向北、倾角60°～80°，深切地壳20.0km22 左右。沿断裂带有著名的汤峪温泉分布，为第四纪以来活动性断层。该断裂从工程区南边通过，距场地14.7km。⑶灞河断裂：沿网峪～油坊街～灞桥呈北西向延伸，倾向南西，为隐伏的高角度正断层，深切地壳20km以上，为第四纪以来的活动性断层。该断层于场地外西南侧（灞河左岸）通过，距场地约1.0km。见构造纲要图。3.3.2地震第四纪以来，渭河地堑急剧下沉，为新构造运动活跃区，历史地震活动频繁，如最近发生的泾阳地震、草滩地震等就是佐证。据史料记载，渭河地堑范围内发生过M≥4级的地震有104次，其中M≥5级的地震有11次，1487年8月临潼6.25级地震，地震基本烈度为Ⅷ度，1568年4月2日临潼5.5级地震，地震基本烈度为Ⅶ度，1568年5月15日西安东北6.75级地震，地震基本烈度为Ⅸ度，1556年1月23日华县8级地震为最大震级，影响到本区地震基本烈度均不超过Ⅷ度。秦岭山区新构造运动表现以垂直抬升与面状剥蚀为特点。工程区属稳定性较差地区。3.4坝址区工程地质条件及评价3.4.1地形地貌灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，总体向北西方向蜿蜒穿流，属渭河一级支流，河流弯曲、河床宽窄多变，水量充沛。工程区灞河两岸为河漫滩及一级阶地发育，河道宽度202.0～205.0m，河床高程484.0～487.2m，河道平均比降20‰，河床覆盖层为含漂砾的砂卵石。平面呈“S”型，河谷断面为“U”型。地貌单元为灞河冲洪积一级阶地及河漫滩地貌单元。22 3.4.2地层岩性根据工程地质调绘、钻探揭露和室内土工试验成果，本次勘察的河堤地层由第四系全新统（Q4ml）、冲积卵石(Q42al)、冲积粉质粘土(Q3al)组成，现按其成因时代及物理力学性质差异分层描述如下。①层素填土（Q4ml）：杂色，散体结构，成分主要为卵石。卵石成份主要为花岗岩、石英岩，呈亚园状，粒径4.0～8.0cm，个别可达15.0cm，卵石含量约55～70%。充填物以中粗砂、砾砂为主。稍湿，松散～中密。厚度为2.9～3.3m，层底埋深为2.9～3.3m，层底标高为489.7～493.5m。②层卵石（Q42al）：灰色，散体结构。卵石成份主要为花岗岩、石英岩，呈亚园状，一般粒径5.0～10.0cm，个别可达20.0cm，含量约65%左右。余为砾砂充填。潮湿～饱和，松散～中密。动力触探修正平均值17.3击，渗透系数K＝4.09×10-2cm/s，属于强透水性。厚度为3.1～6.1m，层底埋深为3.1～9.4m，层底标高为481.30～484.68m。③层粉质粘土(Q3al)：浅棕红色，结构紧密，土质不均，局部含大量钙质结核，硬塑。属中压缩性土，本层未揭穿，最大揭露厚度为7.0m。3.4.3水文地质条件按空间分布条件分为地表水和地下水两大类：（1）地表水灞河受大气降水和上游支流河水补给，地表水储量丰富。排泄方式为河水常年补给两岸地下水，并向河流下游排泄。河流与一级阶地地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区为广大的农业区，工业基地分布较少，河流受工业污染程度甚微，河水清沏，水质良好。其地表水化学类型上游为22 HCO3·S04—Na·Ca·Mg型水，总矿化度0.3073g/l，pH值8.13，属淡水，弱碱性水，（见附录N04）。（2）地下水地下水按其赋存条件主要为基岩裂隙水和第四系松散层孔隙潜水两类。基岩裂隙水分布于工程区河流及冲沟两侧基岩的层面裂隙、风化裂隙与构造裂隙中，第四系松散层孔隙濳水分布于河床、河漫滩卵石层与河流一级阶地地层中，主要受大气降水、河水补给和上游地层中地下水渗流补给，以渗流方式向下游排泄。地下水水位埋深0.4～7.9m，平水期及枯水期河水补给两侧地下水和向河流下游排泄，丰水期两岸地下水补给河水。总之，工程区河水与两侧地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区地下水水化学类型为HCO3·S04—Ca·Na型水，总矿化度为0.8718g/l，pH值7.37，属淡水，弱碱性水（见附录N0.5）。依据勘察区地表水、地下水取样分析结果，按《水利水电工程地质勘察规范》附录G，按表G.0.3（将腐蚀性判别依据综合列于表3）判定地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。依据勘察区地表水、地下水取样分析结果，判定地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。3.5场地地震效应按《中国地震动参数区划图》（GB18306－200122 ），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，属Ⅱ区。相应的地震基本烈度为Ⅶ度。按《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）规范表3.1.2划分场地土类型为中硬土，按表3.1.3划分场地类别为Ⅱ类。勘察期间地下水水位埋深0.4～7.9m，在12.0m范围内没有饱和砂土及粉土层分布，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）规定，在地震基本裂度为Ⅶ度时不存在液化问题。3.6坝址区岩土工程评价及处理措施3.6.1岩土物理力学性质指标坝址、堤基各土层岩土物理力学性质指标见表3.2、颗粒组成特征见表3.3。22 表3.2地基土颗粒组成特征表层号颗粒类别频数n颗粒组成有效粒径d10中间粒径d30界限粒径d60不均匀系数Cu曲率系数Cc砾粒砂粒细粒>2020～2.2.0～0.50.5～0.250.25～0.075<0.075%mm－②卵石ZK1-1649.433.09.95.30.81.60.6746.8425.738.062.703ZK2-171.017.37.32.30.91.21.4621.139.4277.761ZK3-159.230.05.24.10.90.61.6612.530.818.523.058库区上游54.430.97.64.20.92.00.8409.2828.533.93.601库区中游55.228.79.13.91.41.70.8038.7729.436.63.262坝边66.616.9102.91.22.40.83515.737.845.257.837平均值59.326.138.183.781.021.580.92811.131.934.384.15422 地层指标值别天然含水量天然重度干燥重度比重天然孔隙比孔隙度饱和度液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量快剪慢剪固结快剪粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角w(％)γoγdGsen(％)Sr(％)wL(％)wp(％)IpILa1-2(MPa-1)Es1-2Es2-3cΦcΦcΦ（kN/m3）(MPa)kPa（o）kPa（o）kPa（o）③粉质粘土频数n77777777777777331122平均值fm23.7719.0615.432.720.7442.2688.1634.7020.6014.100.250.416.3423.7736.3315.7327.0017.6029.0017.85最小值Xmin18.8017.8014.002.720.5234.4079.5032.2019.2013.000.000.102.2018.8024.0010.3027.0017.6018.0017.30最大值Xmax26.8020.8017.502.730.9047.5097.6036.4021.5014.900.500.8515.4026.8058.0022.1027.0017.6040.0018.40标准差σf3.3510.9131.1070.0050.1204.1796.9241.4890.8160.6730.1880.2654.6063.35118.8245.9550015.560.778变异系数δ0.1410.0480.0720.0020.1630.0990.0790.0430.0400.0480.7500.6400.7260.1410.5180.379000.5360.044表3.3地基土物理力学性质指标统计表87 3.6.2地基土各项指标建议值根据原位测试、室内土工试验结果，同时结合地基土野外鉴定特征及类似工程经验，综合确定蓝田县辋灞渠渠首大坝各层地基土指标建议值见表3.4表3.4地基土的各项指标建议值地层编号岩石名称容许承载力［σo］（kPa）总应力有效应力干燥重度（KN/m3）天然重度（KN/m3）渗透系数(cm/s)粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）粘聚力C＇（kPa）内摩擦角φ＇（°）①素填土2203.6353374.64×10-2②卵石3502.436.02.038.021.124.53.82×10-2③粉质粘土20029.017.852717.616.4420.319.56×10-7据调查历史最大冲刷深度为1.0m左右，不冲刷流速为1.5～2.0m/s。3.6.3坝址区岩土工程地质评价本次钻探揭露成果显示，场地地基结构属双层结构地基土，主要为卵石、粉质粘土，其工程性能如下。①层素填土：杂色，散体结构，成分主要为卵石，稍湿，稍密。渗透系数K＝4.64×10-2cm/s，属于强透水性。容许承载力［σo］=220kPa，工程性能一般。②层卵石：灰色，散粒结构。圆锥动力触探锤击数修正值为17.3击，潮湿～饱和，稍密～密实。粘聚力C=2.4kPa，内摩擦角Φ=36°，渗透系数K＝3.82×10-2cm/s，属于强透水性，该层含20%左右的漂石，架空现象严重，钻孔过程中漏浆、塌孔时有发生。容许承载力［σo］=350kPa87 ，工程性能一般。③粉质粘土：浅棕红色，结构紧密，土质不均，液性指数0.25，可塑。压缩系数0.41，属中压缩性土，粘聚力C=29.0kPa，内摩擦角Φ=17.85°，渗透系数K＝9.56×10-7cm/s，属于极微透水性，容许承载力［σo］=180kPa，工程性能较好。3.6.4河堤现状评价本次勘察范围坝轴线上游60m、下游100m,坝址处河堤地层主要由①层素填土、②卵石、③层粉质粘土组成。坝址处两岸河堤均已治理，河道基本平整，河道宽度200～205m，河道高程486.5～487.9m，河堤内侧进行浆砌石砌护。右岸河堤高程493.4m,堤高6.5m左右，堤顶宽6.0m左右，堤顶为混凝土路面。左岸河堤高程493.0m,堤高6.5m左右，堤顶宽6.0m左右，堤顶为砂石路面。总之，现有堤防已进行加高、培厚加固处理，迎水破进行了浆砌石护坡，达到堤防堤防规范及建坝蓄水的要求。3.6.5堤基、坝基稳定性评价拟建蓝田县辋灞渠渠首大坝座落于灞河河漫滩上，地形开阔平坦，地层岩性均一，地层厚度稳定，坝基土主要由卵石及粉质粘土组成，且厚度远大于坝体高度，同时粉质粘土顶面起伏平缓，卵石层结构层面基本于地平面平行，且不存在软弱下卧层。据此判定，堤基、坝基抗滑稳定性较好。3.6.6坝基渗透性评价本次勘察在工程区不同地段共进行了方坑渗水试验，在钻孔作了387 段次钻孔注水试验，根据试验结果并参照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）附录J.0.1标准，对坝基地层渗流稳定性进行评价。（1）坝基卵石层渗透稳定性评价②层卵石的渗透系数K＝3.82×10-2cm/s，为强透水层，其容许水力坡降值按《水利水电工程地质手册》表3-3-8查得：其渗流稳定容许水力坡降为：Jy＝0.1～0.2。②层卵石为无粘性土，从表8中可以看出②层卵石的不均匀系数为34.38，卵石分选性好，级配不良，一般会产生级配不连续管涌型破坏。存在渗流稳定性问题。（2）坝基粘性土层渗透稳定性评价③层粉质粘土为中压缩性土，可塑，渗透系数K＝9.56×10-7cm/s，属于极微透水性，其容许水力坡降值按《水利水电工程地质手册》表3-3-8查得：容许水力坡降值≥0.5。坝基础按规划底座宽8.9m规模考虑，当蓄水水头高程为488.44m时，坝基础水力坡降值为0.44，处于粉质粘土层容许水力坡降值的范围内，即粉质粘土层不可能产生渗流变形破坏。3.6.7坝基处理措施根据上述工程地质问题及评价结果，②卵石层呈松散～密实状态，为强透水层，承载力可满足要求，地层分布连续，但渗流稳定条件差，不适宜作为坝基。③层粉质粘土为中压缩性土，呈可塑状态，极微透水层，渗透稳定性较好，为天然防渗层，承载力可满足要求，地层分布连续，为天然地基。87 依据勘探结果及以前工程经验，拟建滚水坝地基工程处理措施：将坝基置于③层粉质粘土上部。3.7环境工程地质评价当坝蓄水水头高度达到设计水位高度时，在河道内形成“山水人文相融、点线面结合的山—水”为一体的生态框架，构建山水辉映、人水和谐的河流生态格局。不会对两岸环境造成破坏。3.8库区清理工程区段库坝区清淤工程量：蓝田县辋灞渠渠首大坝：库坝区上游河床高程487.2m，下游河床高程485.5m，高差1.7m，纵比降为14.2‰，河床宽度202m，清淤长度120m，按库区回水端回水深度达到0.5m估算，坝库区清淤工程量：1.7/2x202x120=20604m3。建坝蓄水前须对河床边滩、心滩进行必要的清理，以确保库区底面基本平整和有效库容量，为今后库区开发水上游乐业奠定良好的基础。3.9天然建筑材料3.9.1土料筑堤土料可采用工程区灞河河道左岸余家坡、李家坡村附近塬边滑坡体后缘壁塬体土料。该料场塬体宽厚，储量丰富，满足工程要求。该料场地层岩性为上更新统风积（Q3eol）黄土和中更新统风洪积（Q2eol+pl）黄土，土料质量满足工程要求。余家坡、李家坡村附近塬边滑坡群后缘壁塬体土料料场，距工程区1～2Km，有省道公路相通，料场土料开采容易，交通运输条件方便。3.9.2砂砾料87 工程区河道地层岩性为第四系全新统卵石层，卵石成分以石英岩、花岗岩为主，含量50～65%，一般弱风化状态，岩性致密坚硬。充填中、粗砂，成分同卵石层，含量约30～35%。河道宽200.0～300.0m，砂卵石层厚度5.0～6.0m，沿河道上下游储量丰富，满足工程要求。在工程区下游河道左、右岸防洪堤外侧均有人工开采的砂、砾料场，砂料、砾料、碎石料储量丰富，满足工程要求。砂、砾料既可就近从河道内筛选开采，也可从现有的砂、砾料场采购。沿两岸河堤有乡际简易公路通行，交通运输条件方便。3.9.3石料距工程区最近的辋峪河峪口内两恻山体，岩性为钙质石英岩、混合花岗岩，山体高大宽厚。辋峪河峪口距工程区约20Km。辋峪河峪口内两恻山体岩性为钙质石英岩、混合花岗岩，可作为工程用石料料场。该料场山体高大宽厚，储量丰富，满足工程要求。两恻山体钙质石英岩,混合花岗岩，表层有薄层松散覆盖层和强风化层，以下为弱风化钙质石英岩,混合花岗岩。弱风化钙质石英岩,混合花岗岩，岩性致密坚硬，岩体较完整，质量可满足设计要求。表层剥离量一般不大。料场石料开采容易，料场到工程区有公路相通，交通方便，运距约20km。3.10结论及建议3.10.1结论（1）工程区地层岩性以卵石、粉质粘土为主，坝址区未发现不良地质现象，可以建坝。（2）依据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）划分，勘察区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s。场地地基土属中硬土，场地类别为Ⅱ类。87 （3）勘探期间测得地下水位埋深0.4～7.9m。（4）工程区无饱和砂土层分布，在地震烈度为Ⅶ度时不会发生液化。（5）地表水及地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。3.10.2建议（1）建议将坝基置于③粉质粘土层上部。（2）建坝蓄水前须对河床边滩、心滩进行必要的清理，以确保库区底面基本平整和有效库容量。（3）做好施工编录，及时向设计部门提供需要的相关资料。（4）基坑开挖后，应通知勘察单位进行施工验槽。4、工程任务和规模4.1蓝田县社会经济概况87 蓝田县位于陕西省关中平原的南部，秦岭北麓，价于东经109°07′～109°47′，北纬33°50′～34°20′之间。东连商州市、洛南县、华县、渭南市，西接长安区，灞桥区，南邻柞水县，北毗临潼区。县境东西长64km，南北宽55km。总面积1969km2。境内西商高速公路基本建成，312国道、西蓝高速公路直达县境，交通较为发达。蓝田县属骊山——秦岭间山前断陷盆地——渭河地堑的一部分，北部为黄土丘陵（骊山南麓），南部、东部是秦岭山地，西南部为西北——东南展布的黄土塬。灞河自东而西横贯全县，两岸发育河谷阶地，新老洪积扇（裙）分布于秦岭山地与灞河之间，海拔418m～2311m。县城处灞河海拔在470～500m之间，河南为秦岭，河西为白鹿塬，地质构成为第四纪冲积层，以砂砾石为主。地震基本烈度为Ⅶ度。全县共辖28个乡镇，519个行政村，总人口62.9万人，其中农业人口占89.7%。耕地总面积68.3万亩，占土地总面积的23.1%；农业人均耕地1.3亩，人均水浇地0.41亩。4.2灌区概况蓝田县辋灞渠灌区位于蓝田县城以西，灞河南岸的西川地区，灌溉水源为灞河地表水，采用低坝自流引水，灌溉土地总面积12km2（合1.8万亩），设施灌溉面积1.5万亩，有效灌溉面积0.8万亩，是蓝田县农业生产的主要地区。工程受益面积涉及蓝关镇、三里镇、洩湖镇、华胥镇4个乡镇，18个行政村总人口3.58万人。87 辋灞渠灌区灌溉工程建成于1958年，灌区设有引水低坝1座，干渠1条，长18.7km，渠道原设计流量1.83m3/s，斗渠24条，总长129km，干渠各类渠系建筑物35座，（其中桥23座，渡槽5座，跌水4座，闸门3座），斗渠各类渠系建筑物111座（其中涵管5座，跌水45座，农渠取水口24座，斗门20座，生产桥16座）。4.3原取水枢纽工程概况辋灞渠首引水枢纽工程由溢流坝、冲沙闸及进水闸组成。溢流坝设计长201m，纵比降1/400。本次实测坝顶高程左岸为489.34m，右岸为488.44m，坝长186.4m。溢流坝为驮峰堰，上游堰高1.1m，下游堰高1.45m，堰总高2.1m，底宽8.9m。堰表面为20cm厚140#砼，堰体从外至内为50#水泥砂浆砌块石及30#混合砂浆卵砾石。上游粘土铺盖长7m，厚0.4m，表面用20cm厚砂砾石保护。上游河底设计高程比坝顶低1.1m，下游河床设计高程同上游。下游消力池长9m,池深0.35m。后接5m长护坦，结构为表层为20cm厚140#砼护面，下面依次为25cm厚干砌块石，15cm厚卵石垫层。再接4m长护坦用140#砼预制框格，内填40cm厚砂砾石，上加8#铅丝网，网眼10×10cm，表面为15cm厚140#砼护面。消力工为1m宽、2.5m深80#及50#水泥砂浆砌块石墙。下游无海漫。冲沙闸布置在河道右岸，共3孔，每孔净宽2.5m，闸墩宽1m，上下游设置导流墙及分水墙，闸墩长4.25m，高4.9m，用50#及80#水泥砂浆砌块石，闸底板为80cm厚50#水泥砂浆砌块石，闸上游为30cm厚7.9m长50#水泥砂浆砌块石护底（兼铺盖），闸下游为12.6m长50cm厚50#水泥砂浆砌块石护坦，其比降为1/50。闸底高程与坝上下游设计河底高程相同。冲沙闸设木闸门（宽×高=2.5×2m），无胸墙。87 辋灞渠进水闸布置在灞河右岸，引水角60°。进水闸底高程比冲刷闸底高程高0.6m，以防泥沙入渠。闸后设长4m，深0.3m消力池。进水闸木闸门宽×高=3×2.5m，上有砼胸墙。冲刷闸及进水闸均采用河北省冀州市水利机械厂生产的LQ螺杆式手电两用螺杆式启闭机，启门力8t。冲刷闸及进水闸上面建有闸房。4.4工程水毁情况及原因分析4.4.1工程水毁情况2011年4月勘测发现，工程经运行58年后工程老化，砼表面剥落、出现裂缝，下游消能工大部分水毁严重。2011年4月实测现坝下游河床高程为484.5m，而坝顶高程为488.44～488.91m，坝顶比现河床高4m多，而坝顶比原河床仅高1.1m，下游河床冲深3m多。消力槛彻底水毁，下游消力池4m长浆砌石护坦已全部水毁，个别段砼护坦也遭水毁，近乎一半砼护坦末端下部地基被淘空，冲沙闸护坦末端地基也已被掏空。2011年9月西安地区出现连续强降雨，灞河河水猛涨，经该年汛期洪水的冲刷，大坝及下游消能工全部水毁，可谓荡然无存。冲刷闸亦严重破坏，须拆除重修。河堤个别段被冲毁，进水闸完好。4.4.2工程水毁原因分析经分析辋霸渠引水枢纽水毁原因主要有以下几点：：（1）工程设计标准低。（2）工程从1958年开始修建至今，已运行了58年，工程老化，年久失修。87 （3）坝下游河道人为活动较多及洪水冲刷，使下游河床不断降低。经2011年4月实测下游河床高程为484.5m，比原河床降低了3m。下游河床降低，使上下游水位差增大，原渗径长度已满足不了增大了的水位差，故地基土发生渗透变形，土颗粒被带走；另一方面已有的消能工满足不了增大了的水位落差，下泄水流能量增大，而又无法消能，故进一步使下游产生严重冲刷，形成冲坑，使消力槛吊空，进而水毁，洪水向上朔源，使消力池护坦下半段水毁。4.5工程修建的必要性及紧迫性该取水枢纽工程拦河坝、冲沙闸及上游防渗、下游消能工已全部水毁，致使辋灞渠无法取水，辋灞渠灌溉效益不能发挥，直接影响到灌区粮食的增产和经济的发展。另外，蓝田段灞河1号橡胶坝下游因无辋渠首坝抬高下游水位，加之1号橡胶坝下游河床高程降低，1号橡胶坝下游消能工是按下游存在辋灞渠首坝及原河床高程设计的，满足不了现水毁降低的河床高程及下游无坝情况。如果不及时修复水毁的辋灞渠首工程，今年汛期1号橡胶坝下游消能工有可能水毁，进而影响到1号橡胶坝的安全；因而今年汛前修复该工程是必要的而且是紧迫的。4.6工程任务本工程是抢险修复工程。本工程的任务：（1）按原功能及坝顶高程将原工程修复，包括溢流坝、冲沙闸、进水闸及其附属工程。以发挥辋灞渠的灌溉效益，使灌区粮食增产及经济发展。（2）防止河道朔源破坏，保证1号橡胶坝下游消能工的安全，87 进而保证1号橡胶坝的安全。（3）使该坝上游形成一定的生态水面。可改善蓝田县城的水环境，美化城市，为群众提供亲水场所，使人与自然和谐相处。4.7工程规模坝顶高程为488.9m，坝底高程481.6m，坝前河床高程为486.1m，坝后河床高程（即消力槛高程）为484.6m，消力池底高程为482.9m，海漫末端及防冲槽顶高程482.6m。冲刷闸底高程为484.9m，进水闸底板高程为487.8m。坝高7.3m，底宽10.596m，长191.5m。冲刷闸二孔，每孔宽4m，高4m。进水闸宽3.0m，高2.5m。坝上游复合土工膜防渗铺盖长30m，铺设高程484.6m，膜垂直防渗深3m。下游消力池深1.8m，长25m。海漫40m，防冲槽深2.0m，长12m。5、工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等级及建筑物级别87 5.1.1.1已建工程等别及建筑物级别、洪水标准该工程范围灞河堤防于近两年建成，上游1号橡胶坝及下游2号橡胶坝已建成。灞河1号橡胶坝桩号为0+860，坝座高程为489.3m，消力池尾槛顶高程489m。辋坝渠首坝桩号为1+056，坝顶高程488.9m，消力池尾槛高程484.6m，坝前河床高程为486.1m。下游2号橡胶坝桩号为3+100，其坝座高程477.5m，1号橡胶坝与辋坝渠首坝间距为196m，辋坝渠首坝与2号橡胶坝的间距为2044m。灞河蓝田县城综合治理工程堤防按50年一遇洪水设防，堤防级别为2级。橡胶坝为小（2）型水库，主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级。5.1.1.2拟建工程等别及建筑物级别（1）按蓄水工程水库本工程溢流坝长191.5m，冲沙闸宽11.2m，坝闸建筑物总宽201.7m。坝上游水库正常蓄水位为488.9m，坝上游设计河床高程486.1m，进水闸底高程487.8m，有效库容为3.16万m3，死库容6.32万m3，坝前校核洪水位491.91m，则总库容为23.91万m3，根据规范为小（2）型水库，工程等级为Ⅴ等。正常蓄水时水面面积为41160m2（61.7亩）。（2）按防洪工程保护对象为一般，工程等别为Ⅳ等。（3）按灌溉工程本工程辋灞渠灌区灌溉面积1.8万亩，为Ⅳ等工程。87 （4）工程等别最终确定根据《防洪标准》，对综合利用的水利水电工程，其工程等别应按其中最高等别确定，故确定该工程等别为Ⅳ等。（5）水工建筑物级别依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，本工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物，如坝及其上游防渗、下游消力池、冲沙闸、进水闸、上下游翼墙，其级别为4级，次要建筑物如海漫，为5级，临时性水工建筑物为5级。5.1.2洪水标准灌溉工程永久性水工建筑物级别为Ⅲ等时，洪水重现期为10~20年，采用20年。灌溉工程永久性水工建筑物校核洪水标准，可视具体情况和需要确定。平原区水库工程、永久性水工建筑物级别为Ⅲ等时，永久性水工建筑物洪水标准（重现期（年））：设计，10~20年，校核50~100年。根据以上确定本工程永久性水工建筑物设计洪水标准重现期为20年，校核洪水标准重现期为100年。临时性水工建筑物级别5等，土石结构洪水标准重现期为5~10年，采用5年。设计洪峰流量为1408m3/s，校核洪峰流量为2200m3/s。5.1.3地震设防烈度及场地类别根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2011），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。故本工程按地震烈度Ⅶ等设防。87 按《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)场地基土层中硬土、场地类别为Ⅱ类。5.1.4有关设计规范有关设计规范见表5-1。表5-1有关设计规范序号名称标准编号1水利水电工程等级划分及洪水标准SL252—20002防洪标准GB50201—943水利工程水利计算规范SL104—954水利水电工程设计洪水计算规范SL44—935水利建设项目经济评价规范SL72—946水工建筑物荷载设计规范DL5077—19977建筑结构荷载规范GB50009—20018水工混凝土结构设计规范SL/T191—20089水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）SDJ20—7810水工建筑物抗冰冻设计规范SL211—9811水工建筑物抗震设计规范SL203—9712堤防工程设计规范GB50286—9813城市防洪工程设计规范CJJ50—9214水利水电工程设计工程量计算规定SL328—200515水利水电工程初步设计报告编制规程DL5021—9316水利水电工程施工组织设计规范SL303—200417水电水利工程围堰设计导则DL/T5087—199918水电水利工程施工机械选择设计导则DL/T5133—200119水电水利工程施工导流设计导则DL/T5114—200020中国地震动参数区划图GB18306-20015.1.5工程设计遵循的原则（1）维持原坝轴线位置基本不变因引水口位置及轴线不变，为了引水，故维持原坝轴线位置基本不变。本次设计只对坝轴线进行微调，使翼墙及护坡与上、下游河堤平顺连接。将原引水角由原来的60°减小为56.5°。左岸坝轴线向下移偏移。（2）维持原坝顶高程不变87 原坝顶右岸高程为488.34m，左岸高程489.34m，平均高程488.89m，左岸比右岸高，坝纵比降1/400。其目的使主流永远靠近进水口，但有两个缺点：一是主流靠近右岸，右岸冲刷严重；二是小水时溢流水流局限在右岸段，根据建一处工程打造一处景观的思路，为了在小水时坝顶全面溢流，形成人工瀑布（水帘），故坝顶采用一个高程488.9m，坝顶高程维持不变。（3）维持原引水枢纽工程布置及组成不变引水枢纽左岸仍为溢流坝，右岸为冲沙闸及进水闸，引水角为56.5°。引水枢纽由溢流坝、冲沙闸及进水闸组成。为了使主流靠近引水口，目前工程上的趋势采用总宽较大的冲刷闸。原工程冲沙闸为3孔，每孔宽为2.5m，冲沙闸为开敞式（无胸墙），闸顶高程与坝顶同高，闸底高程比进水闸底高程低0.6m。本次设计冲砂闸采用2孔，每孔宽4m，冲沙闸仍为开敞式，闸关闭时闸顶高程与坝顶同高，即为488.9m，闸门高4m，闸底高程为484.9m，比进水闸高程低2.9m，但冲刷闸前为陡坡。进水闸进口比陡坡面高2.142m，冲刷闸与溢流坝共用同一消能工。为了保证在洪水时冲刷闸的过流量及总能头不大于溢流坝的最大过流量11.5m3/s.m及上游校核洪水位491.91m的能头，经计算冲刷闸最大开度1.7m，因而冲刷闸顶部设胸墙。（4）取水口位置不变，进水闸室轴线位置不变，底板高程不变，闸室宽度不变，闸门高度不小于原高度。进水闸后箱涵近两年才建成，而进水闸因已运行近50年，年久失修，本次拟拆除重建。为了引水，需保持原取水口位置不变，引水角采用56.587 °，底板高程基本不变，进水闸底高程为487.8m，闸室宽度不变，仍为3m，闸门高度为原高度2.5m。5.2工程总体布置本引水枢纽工程由三大部分组成，拦河溢流坝、冲沙闸及进水闸，附属工程有上游防渗、下游消能工程，包括消力池、海漫、防冲槽，工程范围内的两岸翼墙及护岸工程。右岸为进水闸，其平面位置、进水闸底板顶部高程及闸孔宽同原工程。引水角为56.5°，闸底板表面高程为487.8m，闸孔宽为3m，设胸墙，闸室用C30砼浇筑。闸门为宽3m高2.5m的平面铸铁闸门。坝轴线垂直河道，坝布置在河中及左岸，坝轴线基本为原坝轴线，只作了稍弱调整。溢流坝长191.5m，坝高7.3m，坝底宽10.596m，坝顶高程488.9m，坝底高程481.6m。坝体内为C15埋石砼，表面为C25砼。冲沙闸布置在右岸靠近进水口一侧，仍为原位置，冲沙闸2孔，每孔宽4m。冲沙闸为敞开式，上部设3m高胸墙，闸门为4×4m的平面铸铁闸门，二扇。左边墩厚1m，中墩宽1.2m，右边墩宽1m。闸底板高程484.9m，闸关闭后闸门顶高程488.9m，与溢流坝高程同高。闸室顶部高程492.9m，墩净高8m。上设启闭机及启机房。坝、冲沙闸上游复合土工膜250/PE(0.5)/250铺盖长30m。上游河床面设计高程为486.1m，膜铺设高程为484.6m，为保护膜不被垫破，膜上下各铺筑20cm厚中粗砂，其上1.3m用河床料回填、压实、整平，膜上游埋入1m深的槽中以防洪水冲起。同时设复合土工膜垂直防渗，其深3m，为方便施工且对坝基无影响，在坝前开挖坑槽垂直铺膜。87 坝、冲沙闸下游采用底流消力池消能，消力池底高程482.8m，池长18m，深1.8m，池尾槛高程为484.6m，池用C25砼浇筑。池后接C20砼海漫，其长40m，纵坡为1:20，后接深2m，表面宽12.0m抛石、防冲槽。海漫末端及防冲槽顶高程为482.6m，防冲槽底高程481.6m。左岸在坝范围翼墙为C25砼悬壁式挡土墙，墙与坝同宽，长10.596m，高8.5m，底宽6m，墙顶高程为490.1m。上下游各为15m及20m长浆砌石扭面，再与原上、下游浆砌石护坡连接。右岸为冲刷闸闸室侧墙，在左右岸消力池段用C25钢筋砼悬壁式挡土墙，墙高8.5m，墙顶高程490.1m，墙底宽7m。进水闸上游为M7.5水泥砂浆重力式挡土墙，再上下游各为19.2m及15m长M7.5浆砌石扭面，并与M7.5浆砌石护坡连接。5.3溢流坝本工程溢流坝的主要作用是抬高坝前水位，以便引水，满足灌区引水高程的要求。辅作用是使坝上游形成有一定蓄水容积及水面的水库。溢流坝采用砼重力坝，坝体内用C15埋石砼（埋石率20%），表面为C25砼，表面布φ10@200钢筋。坝高7.3m，坝底宽10.596m，坝长191.5m。坝顶高为488.9m，坝底高程为481.6m。坝基为粉质粘土，为增加坝体抗滑稳定性，坝底换填砂砾石50cm厚。坝面采用WES曲线，下游斜面直线段坡度为1:0.7，反弧半径3m。坝轴线前1m宽，并将坝前趾向上游伸出2m，以利用前趾上水重及泥沙重来增加坝体抗滑稳定性。溢流坝每隔15m设一变形缝，缝宽2cm，缝间用橡胶止水带止水，并用高压聚乙烯泡沫板填塞，坝与左岸翼墙及右岸闸墩间来一层油毡，缝宽为0。87 溢流坝上游设复合土工膜铺盖及垂直防渗，下游设消能工。坝底设齿墙，以延长渗径和增加坝体抗滑稳定性。5.4冲刷闸分水墙与导流墙冲刷闸的作用是防沙冲沙，以免泥沙堆积在进水闸前，影响进水闸取水；冲沙闸的另一个作用是使主流靠近引水口一岸；三是冲刷闸汛期过流宣泄洪水，为河道过水宽度的一部分。冲刷闸2孔，每孔宽4m，闸门高4m，闸室左右闸墙厚1m，中墩厚1.2m。闸底板厚1.2m，闸底板表面高程484.9m，关闭时闸门顶高程为488.9m，与坝顶齐平。冲刷闸采用开敞式，上设3m高胸墙，闸室平台高程492.9m，高于校核洪水1.0m，闸室长8m，工作门前设检修叠梁门槽。闸前防渗及闸后消能与溢流坝同。闸底设前后齿墙，闸底换填0.5m厚砂卵石，以增加闸室的稳定性。分水墙位于闸室上游坝和冲刷闸连接处，与坝轴线垂直，上游呈喇叭口，它的作用是分水分沙，阻挡坝前泥沙入渠，与进水闸上游翼墙共同组成冲沙槽。分水墙顶不应低于坝顶，而应高出坝顶0.5m，采用489.4m，这样有利于过坝洪水挟带的泥沙进入冲沙槽。分水墙的长度一般与进水口宽度相同或采用1.3倍的进水口宽，本工程采用分水墙长10m。冲沙槽是梁首引水防冲设施的重要组成部分，冲沙槽通过不同的运用方式，阻止泥沙进入引水口，并将冲沙槽中的沉沙或来沙排泄到下游。5.5冲刷闸冲刷闸的宽度有的采用河道断面的1/5~1/20，有的采用河道过水宽度的1/3~1/10.本工程采用冲刷闸宽10.2m，约为河道宽的1/20。87 冲刷闸下游在坝与冲刷闸间设导流墙，导流墙长度采用18.49m，墙顶高程为487.7m，近似等于校核流量时下游水位487.69m。冲刷闸及进水闸闸室上面设闸房，闸房面积共m2，闸房内安装启闭机及电气设备。冲刷闸采用PG24×4拱型平面铸铁闸门，宽×高=4×4m，2扇，一扇门重1760kg。选型号为QL-2×400-SD直联式双吊点螺杆启闭机2台，手电两用，启门力2×400KN，闭门力400KN，配套电机型号为Y160M-6，功率7.5kw。5.6进水闸进水闸底高程一般应比冲刷闸底高程高0.7~1.5m，以防止泥沙入渠，冲刷闸底高程与进水闸底高程比上述数值愈低愈有利防沙排沙。原工程冲刷闸底比进水闸底低0.6m，本次降低了冲刷闸底高程，使前者比后者底2.412m。冲刷闸底高程的降低还能增加沉沙槽的深度和降低槽中行进流速，有利于泥沙的沉积和冲砂，有利于进水闸引取表面清水。经水力计算，当闸前水位为正常蓄水位488.9m时，闸门开度0.2m即可过设计流量1.85m3/s。经验算闸后消力池深度0.3m，长4m可满足要求。进水闸稳定性满足要求。进水闸室宽3m，高5.1m，长5m，安装宽3m，高2.5m平板铸铁闸门，闸门上设胸墙。闸室上安装启闭机，并建启闭机房。进水闸采用宽×高为3×2.5m平面铸造铁闸门一扇，门重2.36t，采用型号为QL-200-SD直联螺杆启闭机一台，启门力200KN，闭门力100KN。。5.7溢流坝剖面的拟定87 坝上游面铅直，为增加坝的稳定，一方面坝前趾向上游伸出2m，以利用前趾上水重及泥沙重；另外，坝上游采用较大宽度1m，一般采用宽度为0.282Hd=0.282×2.3=0.65m。坝顶下游面采用WES剖面曲线（幂曲线）。由于WES曲线流量系数m大，m=0.502；泄流平稳，震动轻微；剖面比克一奥曲线瘦，经济；剖面曲线用方程式表达，施工放线精度高。该曲线20世纪60年代美国与欧洲国家在低溢流坝上推广，获得良好效益，后又在高、中溢流坝上推广，同样获得良好效益。故世界各国混凝土及重力坝设计规范均推荐采用WES曲线，我国目前采用WES曲线愈来愈多。WES曲线其方程式为式中：x、y为WES曲线纵、横坐标；Hd为定型水头。Hd可取0.75～0.95Hmix，Hmix采用最大水头，百年一遇校核核流量坝上游水位为491.91m，则Hmix=491.91-488.9=3.01m，Hd=（0.75～0.95）×3.51=2.25～2.86m，Hd不大于设计水位，最后综合确定Hd=2.3m。当Hd=2.3m时，流量系数m0=0.502（最大）。WES曲线下面为斜直线，斜直线坡度一般为1:0.6～1:0.8，具体坡度由稳定计算决定，本工程采用1:0.7。下面反弧其半径R根据规定采用3m。坝剖面平面直角坐标系XOY如图所示。堰顶下游WES曲线的方程为Y=0.246x1.85斜直线的方程为Y=1.429x-2.52187 园弧园心坐标（7.596、3.1），则反弧的方程为（x-7.596）2+（y-3.1）2=9。WES曲线与斜直线的切点为（3.842，2.968），斜直线与园弧的切点为（5.138，4.820）。斜直线的长度为2.260m，反弧的长度为2.88m。5.8防渗方案比选及本工程防渗设计坝、闸上游需进行防渗，防渗设计及地下较廓线（不透水边界线，亦即渗径）设计，坝、冲刷闸及进水闸基底防渗可减小基底渗透压力，有利于建筑物抗滑稳定；另一作用使建筑物基底土渗透稳定，不产生管涌流土等渗透变形。建筑物基底渗径需要一定长度才能满足建筑物稳定及地基土渗透稳定。（1）地下轮廓线布置本工程坝上游采用复合土工膜水平防渗及垂直防渗，水平防渗采用复合土工膜铺盖，垂直防渗亦采用复合土工膜。（2）渗径长度的计算用勃莱法计算渗径长度，即L=CH式中：L为渗径长度；C为渗径系数；H为水头，即坝上下游水位差。本工程地基为粉质粘土，当无反滤层时，粘壤土，C=6～7，有反滤层时C=3～3.5。近似采用粘壤土的C，为减小渗透压力，C采用较大值，取C=6。当为设计流量时，坝上下游水位差H=491.14-486.96=4.18m，则L=6×4.18=25.1m；为校核流量时H=491.91-487.61=4.22m，L=25.3m，正常蓄水时H=488.9-482.8=6.1m，L=36.6m，采用L=40m。87 （3）防渗设施方案比选水平防渗铺盖可用粘土、砼或钢筋砼及复合土工膜水平铺盖，亦可用砼及钢筋砼墙、高压喷射灌浆防渗墙及塑膜垂直防渗。从经济、安全、可靠、方便施工角度出发，并借鉴我院已设计工程的成功经验，本工程采用复合土工膜水平铺盖及垂直防渗。我院在多座河道溢流坝工程中用复合土工膜铺盖及复合土工膜垂直防渗，如沣河秦镇坝，灞河C1、C2坝等都用复合土工膜铺盖，C2坝、浐河拦沙坝等采用复合土工膜水平及垂直防渗。复合土工膜防渗施工简单，防渗可靠，渗透系数小，膜的渗透系数＜10-11cm/s，造价低，只要将膜埋设在河床下一定深度处，膜是安全的，不会被洪水冲刷揭起而失去作用，因为坝上游淤积而不会产生冲刷。粘土铺盖造价高，防渗效果不如复合土工膜，施工较复杂；砼或钢筋砼铺盖造价高，防渗效果较差；砼防渗墙施工复杂，大开挖工期长，易被洪水淹没，而毁于一旦，造成前功尽弃。如在汛期施工，须争分夺秒，受时间限制墙凝固不好，坝基土夯不实，易造成建筑物不均匀沉陷，已有这样的教训，造价高；高喷墙质量难以保证，墙厚薄不一，薄的地方如纸，厚的地方2m多，有效断面小，无效断面大，造成材料的堆积浪费，墙有孔洞、裂缝而不连续，强度低，防渗效果差，且造价高。（4）本工程防渗设计坝及冲沙闸上游采用250/PE（0.5）/250复合土工膜垂直及水平防渗，水平防渗长度采用30m，垂直防渗深度为3m。水平复合土工膜上下铺筑20cm厚中粗砂保护层，以防膜被垫坏。膜上再用1.3m厚河床土覆盖以保护膜不被冲刷及施工机械人为破坏。膜用角钢L60×6及φ20@487 00锚栓锚在建筑物前趾上，角钢及锚栓进行防锈处理。膜在两岸铺设在浆砌石上护坡下。这样膜便形成一封闭系统，防止绕坝渗漏及从建筑物下渗流。5.9溢流坝及冲刷闸下游消力池的设计溢流坝下游采用底能消能，即用消力池消能，池后接海漫及防冲槽。（1）坝下游水位流量关系曲线的绘制坝轴线距灞河下游2号橡胶坝距离为2044m，本次实测坝下游200m河床比降为2.5‰，辋灞渠首坝下游消力槛顶高程为484.5m，2号橡胶坝坝座高程为477.5m，考虑到长远冲刷并为安全计，坝下游河床比降采用辋坝渠首坝与2号橡胶坝间的河床比降i=（484.6-477.5）/2044=3.425‰。河床糙率采用0.035，用明渠均匀流公式算得坝下游水位流量关系如表5-1，并绘制下游水位流量关系曲线如图5-1。图5-187 （2）坝前水位流量关系曲线的计算坝顶采用WES曲线，其方程为y=0.246x1.85，最大流量系数为m=0.502，为安全起见，膜上端埋入梯形坑槽中，槽深1.5m；并用河床开挖料压住。定型水头Hd=2.3m，当为校核流量时，由H/Hd=3.01/2.3=1.30，查得m=0.502，其它情况m=0.502。用下面实用堰的流量公式进行堰流计算：式中：Q为过流量；σ为淹没系数；ε为侧收缩系数；m为流量系数，m=0.502；B为坝长，B=191.5m；H0为堰上有效水头，H=H+，H为堰上水头，α为流速分布系数，V0为堰上游行进流速。87 因坝下游水位永远低于坝顶，故过坝水流为自由流，即σ=1。经计算，ε=0.99。设不同的坝前水位，用上式计算坝过流量并将计算结果列入表5-2，并绘制坝上游水位流量关系曲线，见图5-2。图5-287 （3）消力池深度及长度的计算溢流坝长191.5m，计算结果列入表5-3。表5-3消力池计算结果表洪水上游总水头T0(m)单宽流量q(m3/s.m)流速φ收缩水深h′(m)跃后水深h″(m)水跃长度Lj(m)消力池长度L(m)下游水深ht(m)淹没系数σ出池落差Δz(m)消力池深度d(m)标准流量Q(m3/s)百年一遇22009.1111.50.950.964.8526.8721.53.091.050.521.481.100.551.2020年一遇14088.347.40.950.633.8922.518.02.361.050.391.341.100.401.52最后采用消力池深1.8m，长25m。（4）消力池底板厚计算87 满足抗冲要求的消力池底板厚按下式计算t=k式中：t为消力池底板始端厚度（m）；q为单宽流量（m3/s.m）；ΔH为上下游水位差（m）；K为经验系数，当采用设计水位差时，K=1.2，采用最大水位差时，取K=0.175。经计算，百年一遇校核流时，t=0.97m；20年一遇设计流量时，t=0.78m。末端厚度可采用，但不宜小于0.5m，最后采用消力池底板始端厚度为1m。末端厚度为0.5m，中间厚度为0.75m。抗滑稳定所需要的底板厚度按下式计算：式中：为消力池板平均厚度；K为安全系数，一般取K=1.1～1.3；Pn为渗透压力（t/m2）；r1为消力池材料的容重（t/m3）。本工程取K=1.2，Pn=0.8t/m2，砼r1=2.4t/m3，计算得=0.69m。采用=0.75m。（5）消力池的结构构造消力池采用C25钢筋砼。池长25m，底板沿水流方向分3段，上游段长9m，厚1m；中段长8m，厚0.75m；下段长8m，厚0.5m，段间设变形缝，横向每8m设一变形缝。变形缝宽2cm，中间填高压聚乙烯泡沫板。为减小渗透压力，消力池设孔径10cm、孔距及排距均为2m的排水孔，孔口表面用无砂砼填塞20cm87 ，孔下段填塞中粗砂。池底板下地基土为粉质粘土，故板底下铺筑20cm中粗砂，作为反滤层。5.10海漫及防冲槽设计海漫作用是消减水流的剩余能量，使水流均匀的扩散，调整流速分布，减小底部冲刷。（1）海漫长度的计算海漫长度L用下式计算：L=K式中：q为消力池末端单宽流量（m3/s.m）；ΔH为上下游水位差；K为系数，河床为粗砂及壤土时，取K=8～9。本工程河床为粗砾加卵石，采用K=11，海漫长度计算结果见表5.4表5.4海漫长度计算结果表流量单宽流量q(m3/s.m)坝上游水位（m）坝下游水位（m）上下游水位差ΔH(m)海漫长L(m)校核流量2200m3/s11.5491.81487.694.1245.32设计流量1408m3/s7.4491.04486.964.0844.88根据计算结果并参考类似的已建工程，确定海漫长40m。（2）海漫末端冲刷深度计算海漫末端冲刷深度计算可按下式计算式中：dm为海漫末端河床冲刷深度（m）；qm为消力池末端单宽流量（m3/s.m）；[v0]为河床土质允许不冲流速（m/s）；hp为海漫末端河床水深（m）。87 计算结果见下表。表5.4海漫末端冲刷深度计算结果表洪水重现期（年）qm(m3/s.m)[v0](m/s)hp(m)dm(m)10011.51.23.097.45207.41.12.365.04（3）海漫布置及结构当海漫长度较小时海漫纵坡一般为1:10-1:15，以使水流在垂直水流方向扩散，使其接近河床河床土质的允许流速。海漫末端设防冲槽，海漫下面设垫层。海漫应具有一定柔性、透水性、表面粗糙性，其构造及抗冲能力应与水流流速相适应。本工程海漫较长，为40m。消力池槛顶高程及池底高程较下游河床高程低，为减小挖方量海漫纵坡采用1:20，其末端高程为482.6m。海漫用现浇C20砼板，表面插片石加糙，砼板厚40cm。板上布φ10@200排水孔，孔表层20cm深用无砂砼填塞。当板基底为卵石层时，孔下层填砂砾料；当板底为粉质粘土时，孔下层填中粗砂反滤层，且板底铺20cm厚中粗砂。板纵横变形缝间距为5m，缝宽2cm，缝内用高压聚乙烯泡沫板。（4）防冲槽的设计海漫末端布设防冲槽，以保护海漫。防冲槽用片石抛砌。片石粒径≮30cm。槽顶高程482.6m，槽底高程481.6m，槽深2m，槽底宽2.0m，上游边坡比1:2，下游1:3，顶宽12.0m。5.11溢流坝稳定及基底压力的计算溢流坝坝基座落于粉质粘土层上，粉质粘土层土质较均匀87 ，含大量钙核，硬塑，属中等压缩性土，极微透水性，容许承载力[σ0]=180Kpa，工程性能良好。因溢流坝抗滑稳定性不满足要求，故本次设计在坝基下部换填50cm砂砾石层以增大坝基底与土基摩擦系数，综合考虑坝基底摩擦系数取0.45。计算工况选择5种计算工况：其中2种工种为基本组合：①正常蓄水位情况，②设计洪水位情况：3种工况为特殊组合，③校核洪水位情况、④正常蓄水位遭遇地震情况、⑤竣工期情况。计算公式如下：①抗滑稳定采用抗剪强度公式式中：K为安全系数；ΣW为作用于坝体滑动面以上的总铅直力；Pzv为作用于滑动面上的扬压力；ΣP为作用于坝体滑动面以上的总水平力；f坝体与坝基接触面的抗剪摩擦系数，f=0.45。②基底压力及坝体水平截面的正应力按材料力学偏心受压公式，上、下游边缘正应力σyu、σyd为式中：ΣW计算截面上全部荷载的铅直分力总和；ΣM为计算截面上全部荷载对于计算截面形心的力矩总和，使上游面产生压应力为正；L为计算截面沿上下游方向的长度。计算结果见表5-5。表5-5溢流坝抗滑稳定及地基应力计算成果表87 荷载组合工况抗滑安全系数地基应力（Kpa）计算值允许值坝基底上游面坝基底下游面承载力允许值基本组合11.161.1543.289.418022.071.15114.765.7特殊组合31.111.0541.392.541.661.05105.375.2581.05117.861.8从上表可知，溢流坝坝在各种工况下抗滑稳定及地基应力均满足要求，说明所拟断面形式及尺寸合适。5.12冲刷闸的水力计算、运行方式及稳定计算（1）冲刷闸室顶部高程计算根据水闸设计规范，水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种情况确定，挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水或最高挡水位加波浪计算高度再加相应超高之和；泄水时，闸顶高程不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高之和。本工程波浪爬高0.96m，风壅水面高度为0.01m。只将计算结果列入下表5-6。表5-6闸顶高度计算结果表情况坝上水位（m）闸顶超高（m）闸顶高程（m）备注挡水时正常蓄水位488.90.3490.17泄水时设计洪水位491.140.5491.64校核洪水位491.910.4492.31采用此最后采用闸顶高程492.9m，比校核洪水高0.99m，比右岸大堤堤顶高程493.3m低0.4m。（2）冲刷闸最大开度计算如果冲刷闸在洪水时全开，则闸后消能工满足不了要求，要被冲毁。87 因为当冲刷闸全开时冲刷闸过河流量（单宽流量）要比过坝单宽流量大。为了闸后消能工程不被冲毁，要求过闸单宽流量不大于溢流坝溢流最大单宽流量q=11.5m3/s,此时坝上游为校核洪水位491.91m，这样冲刷闸单宽流量为q=11.5m3/s，上游总能头T0与坝段相同，消力池满足要求，不会被冲坏。经计算此时两孔冲刷闸的开度e=1.7m。为使闸顶不溢流，冲刷闸需设3m高胸墙。（3）冲刷闸的运行方式冲刷闸的运行方式应注意下面几个问题：①当上游来水坝顶不溢流时根据引水及景观需要可关闭或小开度开启冲刷闸，以满足引水灌溉需要，并使坝顶长期溢流而形成人工瀑布。②当坝顶溢流而河道来水较小时在满足灌溉引水前提下可小开度开启冲刷闸，以便防沙排泥排沙。③洪水期应开启冲刷闸洪水期应开启冲刷闸，可防沙排沙。另外，因冲刷闸是河道过流宽度的一部分，开启冲刷闸还可减小河道单宽流量，降低上游水位，减轻下游消能负担，对消能有利。亦可关闭冲刷闸，但时间应尽量短，随后开启冲刷闸冲砂。④闸顶不能过流因为闸顶溢流使水舌下形成一定的真空，这不仅增加闸门上游水平压力，使闸门过载，而且还易引起闸门气蚀、振动。87 ⑤当上游洪水位小于校核洪水位491.91m时，闸门开度可比1.7m大，但控制单宽流量不大于11.5m3/s，为安全计，闸门开度应不大于1.7m为限。（3）渠首冲沙运行方式渠首冲沙运行方式与引水防沙效果有密切关系。冲沙闸的运行方式有：①定期冲沙。缺水季节河道流量小于引水流量，应将冲沙闸关闭，将水流全部截引入渠，经过一定时期，打开冲沙闸将槽中积沙冲走；②连续冲沙。当河道流量大于引水流量时，可边引水边冲沙，将多余的流量从冲沙闸下泄。冲沙闸闸门开度可根据排泄流量的大小来操控，将远离进水闸的边孔开大，其它各孔依次递减，这样可加强闸前冲沙槽内的横向环流，有利于冲沙。连续冲沙，在洪水上涨阶段不宜将冲沙闸打开；在洪峰过后的落峰阶段，可根据沙峰过程线特征适时地将冲沙闸打开，泄洪冲沙，以免进水河槽被淤塞。（4）闸室稳定计算根据规范闸室稳定计算应满足下列要求①在各种情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力[σ]=180kPa，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。②闸室基底应力的最大值与最小值之比的允许值：基本组合2.00，特殊组合2.50。③沿闸室的基面的抗滑稳定安全系数，基本组合：1.20；特殊组合：Ⅰ（施工情况，检修情况及校核洪水位情况），1.05；Ⅰ（地震情况），1.00.87 闸基底为粉质粘土，地基允许承载力[σ]=18kPa,闸基底与粉质粘土的摩擦系数f=0.25~0.35，闸基换填50cm厚砾石，闸基底与砂砾石的f=0.40~0.50，采用f=0.45。闸室稳定及地基应力计算结果列入表5-7。闸室稳定及地基应力计算结果表荷载组合情况抗滑稳定安全系数抗滑及稳定安全系数基底应力（kPa）最大值最小值平均值最大值与最小值之比值基本组合正常蓄水情况：上游为正常蓄水位488.9m，下游无水2.604.5014.313.914.11.03设计洪水情况2.413.0417.510.714.11.64特殊组合校核洪水情况2.323.1018.511.014.81.68正常蓄水遇地震2.203.4014.514.014.31.046、施工组织设计6.1施工条件6.1.1工程条件该工程位于蓝田县城以西，辋灞交汇口下游330m的灞河上，有多条公路从旁边通过，可直达西安及蓝田县城，工地距西安30km，距蓝田县城2km，交通非常便利。河宽200多米，河道宽阔，两岸为农田，右岸村民住宅在百米以内。该取水枢纽由溢流坝、冲刷闸及进水闸等组成。坝为曲线形砼溢流重力坝，坝高7.5m，长191.5m，底宽10.596m。冲刷闸为4×4m两孔开敞式平面铸铁闸门，两孔钢筋砼闸室。进水闸为一孔3×2.5m87 平面铸铁闸门，一孔砼闸室。冲刷闸及进水闸上为启闭机房。闸坝上游有防渗，下游有消能工。该工程为抢险工程，宜在汛前完成。施工用水可用灞河水及自来水，电可就近接线。钢筋、水泥、复合土工膜在县城或西安购买，石料位于辋峪河峪口内，距工程场地20km，所需砂石可用基坑开挖料筛选冲洗。其它材料及生活必需品可在西安或是县城购置。修配、加工可去县城。当地劳动力充裕。6.1.2自然条件灞河5~10月份为汛期，11~4月份为枯水期。各种频率的洪水见“2”工程所在地为川道平原，地形平坦。为灞河冲洪一级阶地及河道地貌单元。河床高程484.0~487.2m，河宽202~205m。河床覆盖层为含漂砾的砂卵石。多年平均气温13℃，极端最高气温43.3℃，极端最低气温－17.4℃，年平均无霜期211天，最大冻土深度25cm，多年平均降雨量833.3mm。6.2施工导流施工期4~6月。导流围堰为5级，导流洪水标准按5年一遇。从表1-1可知。4月份5年一遇洪水流量为280m3/s，5月份为521m3/s。分二期施工、二期导流。一期用纵横围堰圈住河道左岸大部，先施工左岸大部溢流坝段，上游防渗，下游消能工及左岸翼墙、护坡，用右岸河道导流；二期用围堰圈住河道右岸冲刷闸及一小段溢流坝，用河道左岸导流。左岸施工宽度宜为河道宽度的70%。87 这样分期分段施工的好处有二：一是冲刷闸及进水闸施工复杂，工期长；二是主汛期在后边，前期洪水较小，要求河道过流宽度小，所以右岸过流宽度可小；另外，闸上部可在洪水位上边施工，下边仍可过流。导流建筑物围堰用河床砂石土料填筑，迎水面用编织土料袋保护，以防水流冲刷，迎水面编制土袋内为复合土工膜250/PE(0.5)/250斜墙，上游用复合土工膜铺盖防渗。堰顶高程应不低于设计静水位加波浪高度，其它安全超高不低于0.5m，土石围堰防渗体顶部高程应按涉及洪水为加波浪高度确定，斜墙式防渗墙波浪高度为0.8~0.6m，土围堰边坡稳定系数k＞0.15。围堰顶宽4m，近水坡1:2，背水坡1:1.5。围堰用机械堆筑碾压，用推土机推，挖掘机开挖，翻斗车、自卸汽车运卸、推土机碾压，人工修整断面，并铺膜及砌码编织土袋。围堰用机械拆除。6.3主体工程溢流坝施工6.3.1复合土工膜施工（1）河床部分开挖到设计高程，人工平整。后铺一层厚20cm中粗砂或土，并压实，要求其相对密实度≥0.85，再铺膜，后回填厚20cm一层中粗砂或土，表层为厚≥130cm河床原土保护层，轻压以免破坏膜，要求压实系数0.9.铺膜从一端向另一端进行，膜应放松，留5%预留度。膜幅间连接用胶粘，不仅膜与膜要粘接，膜与布、布与布间亦要粘接，规范要求接头处抗拉强度不小于母材80%。在膜上游坑槽两岸大堤护坡翼墙与坝体连接处设伸缩节，将膜起拱打折10cm高即可。（2）膜上游端锚固87 膜上游埋在坑槽内，上面覆去以防膜被水流揭起。（3）膜与坝体、闸及翼墙砼的连接将粘接部分砼表面洗刷干净，在砼表面刷一层水泥浆，然后再粘贴膜，膜用角钢压住并用螺栓固定在砼表面的予埋锚栓上。外露铁件须进行防锈处理。6.3.2坝体施工坝体施工应注意的几个问题1）坝纵向被变形缝分成几段，坝体施工按坝段施工。2）片石砼中石块应质地坚硬未风化，并应洗刷干净，不允许石块与石块直接接触，中间需用砼隔开，这点与浆砌片石同。下层砼面平整后，摆放一层石头，后浇一层砼，用插入式振捣器在缝间振捣。埋石率控制在15%。3）搭脚手架，并要外模，外模应吊起并固定。4）坝段间沉降缝需予先埋入止水带。（1）基坑开挖主要用推土机推运土，挖掘机开挖，自卸汽车及翻斗车运卸，边角地带人工开挖，翻斗车运卸。人工平整及修整边坡。（2）脚手架、工作桥钢管脚手架。（3）模板主要用钢模板，木模板为辅，木模板用在曲面处。（4）浇筑砼87 翻斗车运料，砼搅拌机拌合，翻斗车运送砼，插入式振捣器振捣。人工装片石，翻斗车运卸，人工摆放石头。坝外壳砼应和坝体片石砼同时浇筑，同时升高，二者之间不留施工缝。砼应分仓施工，一般情况下同一仓浇筑应连续，不留水平施工缝，如必须留施工缝，则需采取措施。（5）钢筋制作钢筋用机械弯制，人工绑扎或电焊。6.3.3冲刷闸及进水闸及翼墙施工弯制钢筋，架立并绑扎钢筋，立瞙（钢模板），搭架（钢管脚手架），搅拌机拌合砼，小斗车运输，垂直起吊或水平运输砼，入仓，插入式振捣器振捣，养护、拆模、卸架。6.3.4消力池砼施工砼搅拌机拌合，翻斗车运输并入仓，插入式振捣器及平板振捣器振捣，人土收面，洒水养护。6.3.5海漫施工海漫为砼，与消力池砼施工基本同。砂浆拌合机拌制砂浆，翻斗车运输，人工砌石，采用座浆法，大石块空隙填小石块，小石块间填塞水泥砂浆，不允许石块间干接触，砂浆应座满，石块缝间砂浆应捣实。6.3.6浆砌石墙及护坡施工砂浆拌合机拌制砂浆，翻斗车运输，人工砌石。采用座浆法施工，先铺一层砂浆，再摆石块，石块应大面朝下，用锤锤基，铺砂浆，大石块间填小石块，小石块间填水泥砂浆，振捣密实，直到泛浆为止，石块间不应干接触。石块应87 新鲜、质地坚硬并应清洗干净。以方整形为好，针、片状石块应限制。石块应丁顺相间，要压茬，大面及平正面向外（外露面）。6.4施工工厂设施及其它设有钢筋加工厂、木材加工厂、机械修配厂等。安装变压电及输电线路，供生产及照明，生活用电。铺设自来水管道及工地生产水管。安装通讯线路及电话。6.5施工总布置施工单位办公及生活用房部分可就近租用民房，一部分盖临时房，民工住房也可采用同样的办法解决。加工厂盖工棚，加工厂建在工地就近处。砂、石料场放在河滩围堰以外水淹不到的地方，或放在岸边，砼拌合站应靠近现场，水泥、钢筋等材料仓库建在离工地较近的河岸上。6.6施工组织本工程规模大、投资多、涉及面较广，应成立工程建设指挥部，统一领导、统一组织、统一协调，筹备和领导建设工程。在工程项目管理上实行项目法人制，施工招标制和工程监理制，必须认真对工程的每一个环节、部位，建立项目管理责任制和质量保证体系，严格质量检验制度，确保工程保质、保量、按时完成。6.7施工进度计划施工期从2012年4～6月，共3个月。87 施工进度计划表表8工程名称2012年456工程筹备期临建房屋（包括租用）砂、石子、片石备料风、水、路、电围堰修筑、拆除主体工程施工基坑开挖回填砼坝复合土工膜铺盖砼消力池砼及砼石海漫防冲槽87 翼墙及护坡冲刷闸进水闸尾工安全监测设施遗留尾工处理清理场地6.8施工技术要求6.8.1地基夯填土要求：（1）建基面须进行表面夯压实；（2）坝、闸室及翼墙等须座落在砂砾及卵石层上，如遇粘性土须用砂砾石换填并夯压实，要求相对密实度≥0.85，换填厚度≥50cm，详见图。（3）墙背后、护坡下及大堤粘性土压实系数≥0.95。6.8.2砼（1）砼标号如图所示。（2）砼防渗标号为W4。（3）砼抗冻标号为F200。（4）砼应具有耐磨性，除设计上采用较高标号的砼外，还应采用质地坚硬的骨料、降低水灰比、改进施工方法等措施。（5）坝体内片石砼1）片石砼埋石率为20%；2）片石间须用砼间隔，片石与片石不得直接接触；87 3）砼应振捣密实。（6）海漫表面镶嵌卵石，卵石粒径30cm，卵石应埋入砼中不小于2/3。6.8.3复合土工膜质量及铺设要求（1）复合土工膜规格型号为250/PE（0.5）/250，各项指标均应符合国家规范要求。（2）复合土工膜铺设要求1）所选复合土工膜必须符合国家标准及规范，满足设计技术要求，并选用幅宽的产品。选用国家推荐的厂家产品，并要具有国家认定的权威单位的检测报告。材料进场时，应进行抽检。2）铺膜天气要暖和、干燥。3）挖基到设计高程。表土夯压实，铺20cm厚中粗砂并夯实，要相对密实度Dr≥0.95，整平表面，铺膜，膜上再铺20cm中粗砂，后回填河床土料，膜上覆土总厚度为1.5m。4）与膜接触的上下各50cm土中不得有钢筋、铁丝、铁钉、砖块、树枝等坚硬东西，以免刺破膜。5）施工时应尽量减少紫外线的照射时间，最好边铺膜边覆盖保护层。6）施工时避免重物、石块砸坏膜。7）施工人员应穿胶底鞋，不得穿底有钉子的鞋。8）应密切注意防火，不得抽烟。9）膜应放松，不要绷紧，应予留1.5%以上的富裕度，以适应气温变化及基础的沉陷。由于膜厚不能打折，可作成突起的波形。10）并按需要尺寸裁剪拼接，两幅连接处要平整、无折皱。87 11）在坡面不规则的曲面和坡度变化处，要注意裁剪尺寸，务使妥贴。12）复合土工膜拼接，不仅膜要粘接，而且上下层土工布，亦要分别粘接并要与膜粘接。13）对于铺好的土工膜，要求接缝处不得有污物、水份、尘土等。14）施工时发现损伤，应立即修补。15）边铺边压，以防风吹动，可用砂袋压膜。16）布胶和膜胶涂刷遍数由试验确定、粘贴宽度10cm，不允许有十字接头。17）接缝检测按规范执行。方法有目测法，现场检漏法和抽样测试法。①目测法。观察有无漏接，接缝是否褶皱，粘的是否严密牢靠，是否拼接均匀等。②现场检漏法。应对全部焊接缝进行检测。常用的有真空法和充气法。真空法：利用包括吸盘、真空泵和真空机的一套设备。检测时将待测部位刷净，涂肥皂水，放上吸盘，压紧，抽真空至负压0.02Mpa～0.03Mpa，关闭气泵。静观约30s，看吸盘顶部透明罩内有无肥皂泡产生，和真空度有无下降。如有，表示漏气，应予以补救。充气法：焊接为双条，两条之间留有约10mm87 的空腔。将待测段两端封死，插入气针，充气至0.05Mpa～0.20Mpa（视膜厚选择），静观0.5min，观察真空表，如气压不下降，表明不漏，接缝合格，否则应及时修补。③抽样测试法。约1000m2取一试样，作拉伸强度试验，要求强度不低于母材的80%，且试样断开不得在接缝处，否则接缝质量不合格。18）膜与砼连接，将砼表面及膜洗刷干净，砼面上刷一层水泥浆，然后贴膜。19）锚固膜的铁件需防锈蚀。6.8.4其它1、除注明者外，砼中钢筋保护层为5cm。2、除注明者外，变形缝宽度均为2cm。3、消力池护坦直接顶住坝体，中间不设缝。4、φ10排水孔，下层填中粗砂，上层20cm深为无砂砼。87 7、环境保护设计7.1概述辋灞渠首取水枢纽工程设计正常蓄水位488.9m（即坝顶高程）。工程总工期3个月。临时占地为3亩，施工弃渣量为万m3。7.2环境保护设计标准根据工程区环境特征及有关环境功能区划，本工程环境保护采用的设计标准详见表7-1.表7-1辋灞渠首引水枢纽工程环境保护设计标准类别项目保护标准级别环境质量现状地表水环境《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类环境空气质量《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级声环境质量《声环境质量标准》（GB3096-2008）污染排放控制标准施工废水《污水综合排放标准》（GB8978-1996）不得新设排污口施工空气污染《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》（GB9137-88）施工噪声《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）87 7.3环境保护措施设计7.3.1水环境保护措施（1）施工生产废水处理措施设计施工生产废水主要来自枢纽工程施工生产中砂石骨料冲洗废水和混凝土拌合冲洗废水等，废水主要污染物为悬浮物，水质呈弱碱性；根据分析计算，其中枢纽工程区施工期生产废水排放量最大为15m3/h，生产废水不含有毒物质，主要污染物为悬浮物SS，最小粒径为0.16mm左右，一般浓度可达2000~50000mg/L。经技术经济综合比选，选择自然沉淀方式处理。先在料场地势较低洼处，布置一个容积为19.5m3（5×3×1.2m）简易自然沉淀池1个，对废水进行沉淀处理后回用浇地或工区洒水降尘。施工生产废水截流沟汇集沉淀池处理废水重复利用淤泥、定期收集运至低凹地填埋（2）施工营地生活污水处理措施设计施工生活污水主要来自施工营地生活区日常生活排放的废水，废水中有机物及细菌指标较高。由于枢纽处受纳水域灞河水质保护标准为《地表水环境质量标准》GB3838-2002，Ⅲ类，因此，枢纽工程区生活污水不得排入河道。87 大多数施工人员就近居住当地居民房。根据施工营地布置及餐饮等生活污水排放特点，采用氧化塘处理生活污水。在施工人员较集中的居住点设1个氧化塘，氧化塘应每月清理一次污泥，处理后的废水用于农灌。同时在施工营地修建太阳能粪尿混合式卫生厕所1个，粪便排入厕所，定期清理，用于农田施肥。施工生活污水处理工艺流程如下：生活污水氧化塘工艺浇灌农田灌溉草地（3）蓄水区水质保护措施设计①禁止向水域倾倒工业弃渣、垃圾、粪便及其它废弃物；保护区范围禁止新设各类工业和生活排污口，水库工程建设期的垃圾应及时运出项目区以外处置。②运输有毒有害物质、油类、粪便车辆一般不准进入保护区，必须进入者事先申请并经批准、登记，并设置防溢、防漏措施。7.3.2大气环境保护措施根据工程特性，施工对大气的环境影响主要来自施工运输车辆扬尘、取料场开挖粉尘、施工机械及运输车辆的尾气排放等。影响较小，设计采用如下防治措施：①降尘措施：水泥和粉煤灰运输采用封闭运输，避免运输过程中的扬尘，并保持运输容器良好的密封状态；②对于施工中产生的粉尘采取定点喷水湿法作业；对粉状物料加工点采取一定围挡措施，并减少震动。③应在无雨日每天定时对枢纽区施工道路洒水、清扫，洒水频率按3小时一次，给运输车辆加盖篷布、密封运转，减轻车辆二次扬尘；7.3.3声环境保护措施87 ①合理安排高噪声施工作业时段②加强施工道路交通管理，施工运输车辆经过村庄时要减速缓行，严禁鸣笛，建议夜间22:00至次日6:00禁止高噪声作业。③对于一些产生强噪声的钢筋切割加工作业间及居民区特别近的施工道路周围可以采取建立临时隔声板来降低噪声污染；7.3.4固体废物处置措施施工固体废弃物包括施工弃渣和工区生活垃圾。根据工程土石方平衡计算，工程弃渣应按照水土保持方案提出的措施进行处置，工程弃渣包括三类，一类是原冲毁坝浆砌石拆除，可利用其堆砌海漫防冲槽，一类是开挖基坑砂石料可筛分冲洗用于砼坝砂、石子；第三类是生活垃圾、送到蓝田垃圾场，粪便利用农田施肥，沉积土用于填高就近低凹地。对于生活垃圾实行袋装化，设计在各施工区内设置一定量垃圾箱，定期收集外运，由于生活垃圾量较少，结合项目区实际情况，推荐统一运往蓝田县城市垃圾场填埋处理。7.4环境管理及监测辋灞渠首引水枢纽工程环境保护措施的规划与实施，应在西安市环保局的指导与监督下，由工程筹建处组织实施，建设单位应有专人负责环境管理与检测。环境管理人员负责制定环境管理规划方案，负责技术管理，全面负责组织、落实、监督本工程施工期的环境保护及环境监测工作，负责解决本工程建设中出现的环保问题，依法处理污染事故，确保工程在清洁生产的保护环境的条件下进行。87 环境监理是工程监理的重要组成部分，施工期环境监理应以环境影响报告书和环境主管部门对报告书的批复作为监理的主要依据，以环境保护设计所出的各项环境保护具体措施和对工程承包商提出的相关环境保护要求为对象。在施工期间全面监督和检查各项环境保护措施的实施质量和效果；及时处理和解决临时出现的环境破坏和污染事件。确保环境保护工程的“三同时”，并为工程竣工验收工作奠定基础。工程建设单位应在招投标阶段与监理单位签订环境监理等合同，把环境监理工作按照监理合同依法纳入监理制度之中。7.5环境保护投资概算根据本工程环境保护措施工程量，初步概算枢纽工程环境保护投资为万元，环境保护总投资占工程总投资的2.4%。87 8、水土保持8.1水土流失防治责任范围防治责任范围主要是枢纽、施工生产生活区、8.2土石方平衡土石方平衡及固体垃圾的处理，基坑开挖方为m3，原坝及闸浆砌石拆除量为m3,建筑垃圾（主要是砖砌体）m3，另外还有生活垃圾，粪便及堤岸上冲洗砂石料沉积的泥土。8.3水土流失防治分区措施设计8.3.1施工生产生活区水土保持措施设计对施工布设的施工生产生活区的地面道面不做临时覆盖、绿化设计。为保证施工及行人安全，对施工材料堆放区域设计砂浆砌筑高20cm，宽12cm的砖墙墩并配置高1.5m，厚3mm的铁皮护栏进行临时防护。在雨季或大风季节预先采用遮阳网对其进行遮盖，防止风蚀、水蚀的发生。施工办公、生产、生活及仓库87 用房等一部分租用民房，一部分搭建临时房屋。租用农田一亩，建设办公生产生活区，在区内并在枢纽工程两岸租用农田一亩作为砂、石子、片石堆料场。施工完毕后，需拆除临时房屋及设施，平整土地，进行复耕。8.3.2管理站防治区水土保持措施辋霸渠首引水枢纽工程设管理站，占地0.5亩，管理站院内植物措施设计为：在院内围墙内侧栽植爬山虎、大叶女贞、紫薇和小龙柏，其配置为围墙内侧顺墙根，并距墙根0.3m，单行栽植爬山虎，株距0.5m，大门两侧各植雪松2株，管理站内建花坛，花坛周围栽植小龙柏作绿篱，中间栽植合欢并以月季点缀，草坪栽植白三叶。8.4水土保持管理和监理8.4.1水土保持管理水土保持设计实施及其过程的监督监测是工程的重要组成部分，应由辋灞渠首枢纽工程建设管理处负责，划拨资金、列入年度预算，与主体工程同时统一管理。8.4.2工程监理为使水土保持工程及时实施，保证水土保持工程进度、质量和资金，需对水土保持工程的实施进行全过程跟踪检查控制，开展相应的监理工作。8.5水土保持工程投资概算基础单价、工程单价及相关费率和主体工程保持一致。本工程87 损坏水土保持设施均位于陕西省境内，按照《陕西省水土流失补偿费、防治费计征标准和使用管理规定》（陕西省物价局、财政局、水利厅【1994】69号文），参考西安市水务局、西安市水保监督站建议，确定损坏1m2水土保持设施面积补偿费按0.2元计算。工程初步设计阶段水土保持总投资为万元。9、劳动安全与工业卫生9.1设计依据9.1.1国家级主管部门的有关法规及文件（1）中华人民共和国《劳动法》；（2）劳动部令第3号“建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定”；（3）水电规设【1997】0014号“关于在编制可行性研究报告时增加《劳动安全与工业卫生》篇的通知”；（4）劳动部劳安字【1992】1号“建设项目（工程）职业安全卫生设施和验收办法”；（5）卫生部卫监发【1994】第28号“关于发布工业企业建设项目卫生预评规范”通知和附件。9.1.2设计原则本着“安全第一，预防为主”的方针，遵照电力工业部、水利部和劳动部联合颁发的《水利水电工程安全与工业设计规范》（DL5061-1996），87 并结合本工程的特点和具体情况，分析了对工程投入生产后，劳动者在生产过程中可能直接危及劳动者人身安全和身体健康的各种因素，并根据规范要求和工程实际情况，采取具体防护措施。做到工程投产后，劳动者在生产过程中的安全与健康得到保障。同时，在工程建设中做好工程所需设备和材料的选择、订货工作。9.2劳动安全9.2.1疏散通道、消防通道和消防水源枢纽大坝坝顶左右岸两条公路可以疏散。消防水可用自来水、井水及河水。9.2.2防火、防爆根据工程布置，消防设计的重点是大坝枢纽。大坝枢纽以水灭火为主。所有工作场所，严禁采用明火取暖。在施工区显眼位置设防火、防爆标识牌。9.2.3防电气伤害为防止运行人员在操作维护中发生触电事故，保证运行人员的人身安全，电气设计均优先采用能防止电气伤害事故发生的电气设备及具有“五防”功能的成套开关柜；出线架上设有避雷针，场内设高电阻材料；厂区全长接地电阻不应大于0.5Ω；照明设计符合水力发电厂照明设计有关标准的规定并设有事故照明和疏散指标标志。9.2.4防机械、防坠落伤害根据《水利水电劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5601-1996），结合工程特点，进行防机械伤害、防坠落伤害设计。87 起重机、启闭设备用钢丝绳、滑轮、吊钩等在订货时即要求符合《起重机安全规程》GB6067的有关规定。在所有平台的坠落面侧设置不低于1m高的固定式防护栏杆，所有的吊物孔、集水井进入孔平时设有盖板和设置临时防护栏杆用的槽孔，盖板打开后均设置临时防护栏杆，盖板的设计能承受2500N/m2均布荷载。凡坠落高度在2m以上的工作台、人行通道（部位），在坠落面侧设计固定式防护栏杆。防护栏杆高度为1.05~1.2m，立杆或横杆的间距不大于0.25m，而且有足够的强度，防护栏杆的承载能力按500N/m。所有平面闸门门槽，在其孔口上设盖板，盖板应能承受2500N/m2的均布荷载。所有防护栏杆均按《安全标志》（GB2984）规定设置安全标志。所有的孔、坑，为避免检修期间发生坠落伤人事故，均设有临时安装防护栏杆。旋转机械的联轴节设置护罩，砂轮工作台设置防护屏。机修车间的机床在布置时使机床头与相邻设备的操作工作部位错开，以免零件或切屑物甩出伤人。机床之间以及与墙、柱之间的净距为1m。所有启闭机设备与周围墙、柱之间的净距应大于0.8m。机床的朝向应有利于采光，机修车间的照明采用白炽灯，以免操作人员遭受眩光影响。楼梯、钢梯、平台用踏脚板均采用防滑条线花纹钢板等防滑措施，以防止人员滑到摔伤。坝上游的库区及下游消力池两岸均应设警示标志和栏杆。9.2.5防洪、放淹87 本工程溢流坝及冲刷闸过洪，两岸有防洪大堤，可抵御洪水，使坝下游及两岸土地房屋不被洪水淹没，保证人民生命财产安全。9.3工业卫生9.3.1防噪声及防震动工作场所的噪声要求符合《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061-1996）表5.1.1所列噪声A声级限制值的要求。空压机、风机、水泵、电动机、变压器和断路器等均为噪声和振动的重点防治设备，修配厂、车间等作业场所和生产设备房间内的背景噪声限制在85dB（A声级）之内；修配厂所属办公室、会议室等室内背景噪声限制在70dB(A声级)之内。9.3.2采光与照明以天然采光为主，人工照明为辅，人工照明设计应力求创造良好的视觉作业环境，各类工作场所一般照明的最低照度标准不低于有关标准的规定要求。9.4安全卫生管理机构及配置工程设安全管理人员（可兼）。该管理机构根据工程的实际情况，配置如温度计、照度计的检测仪器设备和必要的安全宣传设备。根据枢纽布置图，在容易导致安全事故的场所或发生事故后需要疏散的通道（如安全疏散通道）、消防设施等需要设置安全标志的场所，按标准（DL5061-1996）附录A的规定设置。安全标志的制作、几何图形及颜色等应符合GB2894《安全标志》的要求。9.5预期效果评价87 9.5.1劳动安全方面的危害及其预防措施本工程的主要劳动安全问题是防火、防爆、防静电、防电气伤害和机械事故。在本阶段工程设计中，遵循“安全第一、预防为主”的方针和“三同时”的规定，对存在的安全问题已采取了预防性措施。本工程的安全疏散通道、消防通道、紧急出口提示标志、事故照明、火灾自动报警和广播器材装置等，均按有关防火规定设计，能满足防火要求。为防电气伤害的有关电气设备外壳采取接地措施；对可能引起触电或伤害事故的设备在回路上设置电气和机械连锁装置；高压电气设备对人员可能触及的带电部位设置相应的防护栏和隔离防护措施即安全标志。在预防机械伤害事故方面，对各式桥式起重机采用封闭型安全滑线，对距地2m以上钢梯、平台等设置防护栏杆。87 10、工程管理设计10.1管理机构本工程属水利行政主管机关管辖，具体业务由蓝田县水务局管辖。根据管理要求，成立辋灞渠首枢纽工程管理处管理该工程，管理机构性质为事业单位，亦可委托辋灞灌区管理站管理。枢纽工程由管理站管理，管理站设枢纽工程管理处，设正付处长各1个，业务人员2个，工人2个，共需增加人员编制6人。10.2工程管理范围枢纽工程管理范围为上游坝坝轴线上游100m至下游坝轴线下游150m处，坝两端各向外15m的范围。10.3管理用房及管理设施建办公、生活、仓库等用房100m2。配备汽车一辆、工具车一辆、电话一部，安全监测及预警系统仪器设备。10.4运行管理运行管理的任务：（1）保证枢纽工程正常安全运行；（2）监测水位，大坝沉陷位移渗压，上游淤积及下游冲刷等；87 （3）维护枢纽及工程安全，维修工程；（4）开展多种经营，综合利用水库。设计证号A161001444西安市蓝田县辋灞渠首取水枢纽水毁修复工程设计报告87 西安市水利规划勘测设计院二○一二年三月批准：高双强审定：雒望余审查：周云王谠项目负责：刘崇选报告编写：刘崇选设计人员：吴钊朱元宏刘卫华王永军王军疆姚存凯李攀水文：吴景霞石厚波概算编制：李晓琴张菊芳安亚绒87 目录1、综合说明11.1绪言11.2水文11.3地质11.4工程任务和规模21.5工程布置及建筑物31.6施工41.7工程管理41.8设计概算51.9结论51.10水利水电枢纽工程特性表（附后）52、水文92.1气象92.2河流概况92.3径流102.4洪水122.5泥沙142.6施工导流153、地质1787 3.1勘察工作量173.2地形地貌173.3区域地质概况183.4坝址区工程地质条件及评价193.5场地地震效应213.6坝址区岩土工程评价及处理措施223.7环境工程地质评价283.8库区清理283.9天然建筑材料283.10结论及建议294、工程任务和规模314.1蓝田县社会经济概况314.2灌区概况314.3原取水枢纽工程概况324.4工程水毁情况及原因分析334.5工程修建的必要性及紧迫性344.6工程任务345、工程布置及建筑物365.1设计依据365.2工程总体布置405.3溢流坝415.4冲刷闸分水墙与导流墙425.5冲刷闸435.6进水闸435.7溢流坝剖面的拟定445.8防渗方案比选及本工程防渗设计455.9溢流坝及冲刷闸下游消力池的设计475.10海漫及防冲槽设计5287 5.11溢流坝稳定及基底压力的计算545.12冲刷闸的水力计算、运行方式及稳定计算556、施工组织设计596.1施工条件596.2施工导流606.3主体工程溢流坝施工616.4施工工厂设施及其它636.5施工总布置636.6施工组织646.7施工进度计划646.8施工技术要求657、环境保护设计707.1概述707.2环境保护设计标准707.3环境保护措施设计707.4环境管理及监测737.5环境保护投资概算748、水土保持758.1水土流失防治责任范围758.2土石方平衡758.3水土流失防治分区措施设计758.4水土保持管理和监理768.5水土保持工程投资概算769、劳动安全与工业卫生779.1设计依据779.2劳动安全779.3工业卫生799.4安全卫生管理机构及配置8087 9.5预期效果评价8010、工程管理设计8210.1管理机构8210.2工程管理范围8210.3管理用房及管理设施8210.4运行管理8287'