张家洼骨干坝初步设计报告

'目录一、基本情况1二、水文计算5三、工程设计6四、工程量计算21五、工程概算23六、工程施工组织计划27七、工程效益34八、工程建设与运行管理37九、附表1、野狐沟流域坝系规划总表（表1）2、工程概况及主要技术经济指标表（表2-表6）3、工程概算表（表7—表16）十、附图2 1、野狐沟流域坝系工程规划布局图2、库区地形图3、坝址地形图4、工程总体施工平面布设图5、坝高—库容、坝高—淤地面积关系曲线图、表6、坝体纵横断面图7、放水建筑物设计纵横断面图2 第一章、基本情况1、概述：野狐沟小流域总面积71.4km2，位于**省**市**县西北部，距县城50km，为泾河的三级支流，属黄土丘陵沟壑区第二副区，水土流失严重。为了增加和完善流域综合防治体系，合理高效的开发利用沟道水土资源，从根本上遏制水土流失，解决当地的人畜饮水困难，缓解灌溉用水紧张的矛盾,改善流域生态环境,合理调整流域农业产业结构，促进流域经济发展，2005年3月**县水保局委托**市欣荣水保生态工程设计有限公司对野狐沟小流域进行了淤地坝布局规划设计及坝系建设可行性研究，2005年8月29日水利部黄河水利委员会以黄水保［2005］29号文件批复野狐沟小流域坝系总投资1942万元（其中中央投资1221万元，地方配套721万元），共修建骨干坝15座，中型淤地坝5座，小型淤地坝5座，预计完成总工程量192.48万m3，其中土方192.08万m3，混凝土4.005万m3。坝系规划新增拦泥库容587.92万m3，滞洪库容808.76万m3，总库容1396.68万m3。张家洼骨干坝位于流域上游的一条支沟下游,地理坐标为N36°06′06.38″、E107°29′57.05″，坝控面积3.01km2，可研批复设计41 坝高29.5m,总库容66.01万m3,其中拦泥库容27.78万m3,滞洪库容38.23万m3,淤积年限15年,总土方6.72万m3,混凝土161.96m3,工程最终可淤成坝地4.01hm2。2、流域自然情况：野狐沟流域涉及土桥、桐川、翟家河3个乡的7个行政村，根据《**省**土壤》等资料分析，该流域出露的主要地层有三种:一是白垩系的环河华池组，岩性由灰绿、灰紫、暗紫红色泥岩组成；二是第三系上新统泥岩，流域内分布较广，但出露不多，仅见于沟谷两侧底部泄流面上，岩性以砖红色粘土为主,其中夹有零散或成层不规格的钙质结核；三是第四系下更新统三门组,中更新系隔石组，上新统萨拉乌苏组，马兰组及全新冲击层等，构成了现在的黄土原、峁、坡、沟。流域属大陆性季风气候。据县气象站实测资料，多年平均气温9.4℃，年极端最高气温37.9℃，极端最低气温-21.3℃，无霜期184天。流域侵蚀模数为8000t/km2·a。多年平均降雨量为530mm，年内分布不均匀,多集中在7、8、9三个月，占全年降水量的68%,且多以暴雨形式出现。最大年份降雨量852mm,最小降雨量337mm,200年一遇24小时最大降雨量180.5mm，3-6小时最大降雨量33mm。41 流域年最小径流深20.6mm，最大41.95mm，平均径流模数3.26万m3/km2.a，输沙模数8000t/km2.a,年输沙量57.12万t。3、坝控流域内社经情况：坝控流域内有行政村1个，自然村2个，共有37户,148人,全部为农业人口，人口密度49.17人/km2,其中劳力51个,有耕地面积1240亩，人均占有耕地8.38亩,多为坡耕地，亩单产粮食160kg,粮食总产19.84万kg,人均产粮1341kg。产业结构单一，主要以种植业为主，种植业以粮食种植为主，流域内农、林、牧、副人均纯收入980元。4、坝控流域治理现状：截止2005年共完成水保治理措施面积1.193km2，其中梯田180亩，造林1360亩，人工种草250亩，治理程度39.63%，这些措施有效的控制了水土流失，改善了生态环境，改变了农业生产条件。但是只注重田、林、草措施建设，忽视沟道工程建设,大量的沟道泥沙没有得到有效拦蓄，水土流失没有从根本上得到遏制,水保措施效益得不到充分发挥。5、流域综合治理规划情况：根据我县编制的《**县野狐沟流域总体规划》，坝控流域内规划水平梯田250亩，种草面积520亩，规划造林面积1000亩，累计治理面积2.37km2，最终治理程度达到78.74%。41 6、拟建工程情况：张家洼骨干坝处在流域上游的一条支沟下游，其上游2km规划修建前梁沟骨干坝。张家洼骨干坝采用滞洪排清的方式运行，起着承上拦下保的作用。张家洼骨干坝坝址处表层出露的红粘土主要分布在岸坡高程119m以下，119m以上土壤以黄绵土为主,沟床有沙卵石层，厚度1.2m左右。坝址两岸结构完整，无软弱带和裂隙发育，两岸边坡无滑塌体，右岸坡适宜布设放水工程。坝址主沟道有季节性常流水,水量随季节性变化较大。张家洼坝控面积3.01km2,坝址以上主沟道长1.8km，沟道平均比降1.1%，有支毛沟2条，沟壑密度为0.6km/km2，沟壑面积2.71km2，占坝控面积的90%，沟底平均宽5.5m。上坝土料储量丰富,土质为中粉质壤土，其有机质含量小于2%，水溶盐含量小于5%，主要理化性质符合筑坝要求，坝体两岸坡在50m以上均可取土,取运方便,取土运距在60m之内,土料储量在20万m3以上。工程建设所用砂子、石子、水泥、钢材、柴油及涵管等材料在距坝址70公里的**县城均有供应商，质量均符合要求。41 第二章、水文计算1、设计暴雨量的计算《野狐沟小流域坝系工程可行性研究报告》中采用**县气象局45年实测年最大暴雨量系列值分析确定H24=65mm，Cv=0.65，Cs=3.5Cv,计算野狐沟小流域频率为0.5%的24小时降雨量为254.8mm,频率为5%的24小时降雨量为149.5mm。2、洪水总量的计算流域不同频率洪量模数计算，按照部颁规范，采用推理公式法计算洪量模数，公式如下：HP=KPH24Ap=aHP不同频率的洪量模数计算见下表：不同频率设计洪量模数计算表频率(%)0.330.5123.351020模比系数（Kp）4.223.923.442.942.662.31.831.3624小时降雨量(mm)274.3254.8223.6191.1172.9149.5118.9588.4径流系数(a)0.540.50.440.390.350.330.30.3洪量模数(万m3/km2)14．812.79.87.56.14.93.62.7按照部颁《规范》，采用推理公式（3.2.1）式计算不同频率洪水总量Wp=Ap·F式中：Wp——频率为P的洪水总量（万m3）；41 Ap——洪量模数；F——坝控流域面积km2。根据《**市水文手册》查得，不同频率降雨的径流系数分别代入（3.2.1）式得W0.5%=38.23(万m3)W5%=14.75(万m3)3、输沙量计算根据《野狐沟流域坝系工程可行性研究报告》中分析确定野狐沟流域多年平均侵蚀模数Ms为8000t/km2，淤积土干容重r取值为1.3t/m3。则年来泥沙量：Wsb==1.8523（万m3）4、水文计算成果汇总表控制面积(km2)3.01暴雨(mm)P=5%149.5P=0.5%254.8洪量(万m3)P=5%14.75P=0.5%38.23年淤积量(万m3)1.8523第三章、工程设计1、设计依据①《水土保持治沟骨干工程技术规范》SL289—2003；41 ②《水工混凝土结构设计规范》SL/T191—96；③《水利水电工程制图标准水土保持图》SL73.6—2001；④《野狐沟流域坝系工程可行性研究报告》⑤实测坝址库区地形图及流域现状调查资料。2、建筑物布置原则1）充分考虑该工程在小流域坝系中的上拦下保作用,最大限度的拦蓄洪水泥沙；2）轴线应顺直,涵管轴线布设应尽量与坝轴线垂直,并布设在红粘土基础上，避免产生不均匀沉降；3）充分利用地形条件，合理布设，安全经济；4）力求建筑物布置简单，美观实用，施工期短；5）泄水建筑物的水流流态应满足要求，出口离下游坝脚应有不小于20米距离，防止淘刷坝脚。根据布置原则，结合该工程在小流域坝系中的作用和运行方式,以及对枢纽布设的要求，结合坝址地形条件，确定工程枢纽组成为两大件,由坝体和放水涵卧管组成。3、工程等别及建筑物级别41 该骨干坝坝控面积3.01km2，根据《水土保持治沟骨干工程技术规范》（SL289-2003）,确定本工程等别为五等，工程所属建筑物皆为五级。工程设计洪水标准为：二十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核，淤积年限取15年。4土坝设计1）坝高、库容、面积曲线绘制:坝高与水面积、库容关系曲线的绘制是由经纬仪测量绘制的库区地形图量算不同水位水面积,计算层间库容，然后计算出累计库容，根据计算表绘制出坝高（H）——库容（V）——水面积（S）关系曲线。(计算过程见图4计算表)2）坝高计算采用公式：H=HL+HZ+⊿H式中：H——总坝高（m）HL——拦泥坝高（m）HZ——滞洪坝高（m）⊿H——安全超高（m）根据淤积年限及年拦泥沙量计算得VL=1.8523×15=27.78万m341 ，查坝高—库容曲线：HL=20.42m，沟底高程91.00m,相应淤积高程为111.42m，查坝高—水面积曲线淤地面积为4.01hm2。设计情况下：VZ5%=14.75万m3，VS=VL+VZ5%=27.78+14.75=42.529万m3，查坝高～库容曲线得：HS=23.67m，相应设计洪水位为114.67m，HZ5%=23.67-20.42=3.25m。校核情况下：VZ0.5%=38.23万m3，V=VL+VZ0.5%=27.78+38.23=66.01万m3，查坝高～库容曲线得H0.5%=27.60m,相应校核洪水位118.60m,HZ0.5%=27.60-20.42=7.18m。查部颁《规范》表4.1.4-1取⊿H=1.90m则H=HL+HZ+⊿H=20.42+7.18+1.90=29.5m故总坝高为29.5m,相应坝顶高程为120.50m。3）坝顶宽度:考虑到其有交通要求，查部颁《规范》表4.1.4-2确定该骨干坝坝顶宽度为4.00m。4）坝坡:因坝高29.5m，上下游坝坡均采用两级坡，在坝高13.00m处的上下游坝坡各设马道一条,宽为1.5m,查部颁《规范》表4.1.4-3,上游坡比分别取1:2.0、1：2.5；下游坡比均取1:2.0。41 5）坝顶长及铺底宽:根据沟道横断面量出坝顶长99.41，根据确定的坝坡坡比及坝高、坝顶宽、马道设置情况计算得坝体铺底宽131.50m。6）坝面护坡及排水工程竣工后，为防止雨水冲刷，对土坝上游淤积面以上坝坡及下游坝坡采用生物护坡措施，即上下游坝坡种紫花苜蓿。在下游坝坡处设置纵、横向排水沟,即坝体与两岸交汇处顺坝坡布设纵向排水沟，在马道内侧布设一条横向排水沟,纵横向排水沟相互连通。排水沟采用C15砼结构，现浇厚度0.1m，断面尺寸参考已建工程经验，深取0.3m，底宽0.3m，边坡比1∶0.25的梯形断面。排水沟总长度295m，每隔10米做伸缩缝一道，缝内填沥青木丝。7）结合槽:为增加坝体稳定性，延长渗径，防止绕坝渗漏，土坝与沟底结合面上透水，沿坝轴线方向从沟底到岸坡开挖一道梯形断面主结合槽,结合槽口宽6m，底宽2m，深2m，边坡比1：1，在距坝轴线45.25米的上游及距坝轴线36.75米下游各开挖副结合槽一道,副结合槽口宽4.5m，底宽1.5m，深1.5m，边坡比1：1，结合槽用黄土回填，人工夯实，干容重不小于1.55T/m3。41 8）坝基和岸坡处理:在土坝填筑前,应清除坝基范围内的草皮、树根、耕植土和乱石,不得留在坝内做回填土用；清基范围应超出坝的坡脚线1.0m，岸坡清基厚度为0.3m，沟底清基不得小于0.5m，若有淤泥和砂卵石，应在结合槽处彻底挖断。基础开挖后要求轮廓平顺，避免地形突变。坝址岸坡土质部分必须削至1：1.5，坝顶以上岸坡不得陡于1：0.75。9）围堰设计因沟道流水量随季节变化较大，考虑到骨干坝工期较长，需跨年度施工，施工前需修7m的围堰。10）取土场整治:工程完工后，取土场用推土机按机修梯田标准整平或者修成水平阶。流土洼要进行种草或修鱼鳞坑栽树以恢复植被。5放水建筑物设计根据现场查勘,坝址右岸为完整红粘土层，岸坡较缓，布置放水卧管开挖量较小，且放水建筑物基础均可放在红粘土层上，因此，放水工程进水形式采用分级卧管。卧管布置在上游右41 岸，卧管下接消力池，后经涵管输水、陡坡泄水、尾水消力池消能后输入沟道。输水建筑物施工过程中若发现软弱层或孔穴，必须开挖，人工回填夯实，征求设计单位意见，增加混凝土砌筑厚度，增加结合部的配筋量。1）卧管设计卧管采用箱式方形结构，底坡为1：2，用C20钢筋混凝土现浇成台阶式①放水流量的确定：因张家洼骨干坝上游有前梁沟骨干坝，确定放水流量应考虑其上游工程泄量,根据部颁《规范》要求，按6天泄完20年一遇一次洪水总量计算。Q放=W5%/T+Q上=14.75×10000/(6×86400)+0.446=0.7307m3/s取Q=0.7307m3/s为设计放水流量。②放水孔孔径的计算卧管台阶高差为0.30m，每台设2孔，按每次放水同时开启4台8孔计算，放水孔孔径为d=0.68×｛Q放÷2÷(H10.5＋H20.5＋H30.5＋H40.5)｝0.5式中：d——放水孔孔径（m）；H1、H2、H3、H4——为孔上的作用水头（m），（分别为0.3、0.6、0.9、1.2）；41 Q放——放水流量（m3/s）值为0.7307；将以上有关数值代入公式得d=0.68×{0.7307÷2÷（0.30.5+0.60.5+0.90.5+1.20.5）}0.5=0.224(m)取放水孔孔径为0.240m验算下泄流量：Q放=d2×(H10.5＋H20.5＋H30.5＋H40.5)÷0.682×2=｛0.2402×(0.30.5＋0.60.5＋0.90.5+1.20.5)｝÷0.682×2=0.838m3/s③卧管断面尺寸确定考虑在实际运用中，由于水位变化而导致的放水孔调节，卧管内流量比正常运用时应加大20%，故卧管断面设计时要按加大流量计算，取Q加=Q放×1.2=0.838×1.2=1.0056m3/s.卧管内的水流近似于明渠水流,按明渠均匀流公式进行水力计算,求出正常水深。拟定卧管底宽b=0.9m。采用公式：Q加=ωC式中：Q加—卧管过水流量（m3/s），值为1.0056m3/s；b—卧管断面底宽（m）,值为0.9m；ω—过水断面面积（m2）ω=b×h0=0.9×h0；C—谢才系数，C=（1/n）R1/6；41 R—水力半径，R=ω/X；X—湿周，X=0.9+2h0；n—糙率，值为0.017；i—卧管坡比，值为1/2；将以上有关数值代入公式，经试算得卧管正常水深为：h0=0.126m为保证放水孔水流跌落卧管时水柱的跃高不致淹没进水孔底缘,使卧管内不形成压力流,对方形卧管,其高度应为卧管正常水深的3—4倍，则卧管断面高应为：H=4×0.126m=0.504m,为了便于施工和检修，取H=0.6m卧管断面尺寸确定为（宽×高）0.9×0.6m④卧管结构尺寸确定：卧管轴线与涵管轴线夹角为90度,总高度15.60m，共52台，台差0.30m,最高放水孔高程119.30m,最低放水孔高程104.00m；侧墙现浇厚度0.25m,底板现浇厚度0.25m,斜长38.30m，沿底板从卧管和消力池结合部开始,每隔10m设一道断面为0.5×0.4m的阻滑齿,共541 道,以增加其稳定性。为防止热胀冷缩对卧管混凝土造成破坏，在每道阻滑齿处做一道伸缩缝，缝内用635橡胶止水带连接，并用沥青木丝填缝。为防止卧管放水时产生真空，在卧管顶部设通气孔，通气孔高程119.60m。⑤卧管消力池断面尺寸确定：为使水流平顺进入涵管，在卧管末端与涵管连接处设消力池。消力池为矩形断面，用C20钢筋混凝土现浇。⑴判断是否需要设消力池。采用公式：计算第二共轭水深式中：h2——第二共轭水深（m）h0——卧管正常水深（m），h0=0.126mq——单宽流量，q=1.0056÷0.9=1.12m3/s.ma——流速不均匀系数，取a=1.1g——重力加速度（m/s2），g=9.81m/s2将以上有关数值代入公式计算得h2=0.126÷2×[(1＋8×1.1×1.122÷9.81÷0.1263)0.5－1]=1.429m下游涵管正常水深hs=0.580m,h`>hS,故发生远离式水跃,需设消力池。⑵消力池断面尺寸确定池深计算采用公式：d=δ（h2-hs）41 式中：d——消力池深（m）δ——淹没安全系数，δ=1.1h2——消力池的跃后水深（m），h2=1.429mhs——紧接消力池出口的下游水深（m），hs=0.580m将以上有关数值代入公式计算得:d=1.1×(1.429-0.580)=0.933m取池深D=1m池长计算采用公式:LK=(3～5)h2=(3～5)×1.429=4.29-7.15m取池长LK=5.80m池宽计算采用公式:B=b+0.4=0.9+0.4=1.30m取池宽B=1.30m消力池断面尺寸确定为:长×宽×深=5.80×1.30×1m⑥消力池结构尺寸确定：消力池侧墙厚0.30m,底厚0.30m,盖板厚度0.20m。消力池底高程为101.80m,盖板顶高程为104.00m。2）输水涵管设计：41 涵管基础均在完整地红粘土上,涵管采用承插式钢筋混凝土预制圆管,长72.00米,与卧管轴线夹角90度。根据SL289-2003《水土保持治沟骨干工程技术规范》规定,并考虑检修方便,确定涵管直径为800mm，管壁厚80mm，设计为无压流，正常过水深不超过涵管净高的75%，由明渠均匀流公式试算涵管过水深。式中：Q—涵管内过水流量（m3/s）,Q=1.0056(m3/s)；ω—过水断面面积（m2），ω=0.390；C—谢才系数，C=（1/n）R1/6=52.518R—水力半径，R=ω/X，X为湿周，X=1.63；n—糙率，n=0.015；i—涵管坡比，i=0.01；将以上有关数值代入公式,经试算得涵管内正常水深为：h0=0.580m涵管允许最大水深为：h允=0.75h=0.75×0.8=0.6(m)，h允≥h0，故涵管内不会出现压力流。涵管进水口高程102.80m,出口高程为102.08m,基础为厚0.25米，宽1.20米的C2041 钢筋混凝土现浇，涵管安装完成后必须进行二期浇筑，涵管接口处采用橡胶止水圈密封，外用3:7石棉水泥合剂塞填,水泥沙浆抹面,管道上做有2×2.25×0.6米的C15截水环5道,坝轴线以上截水环间距为10米,设4道,轴线以下1道,其插入基础以下0.4米。涵管出口设挡土墙，其尺寸为2×2.8×0.8米，插入基础以下0.4米。涵管安装完成后要进行充水试验，经检验确认无渗漏时,进行人工回填夯实至管顶1米以上方可采用机械碾压。3）明渠设计：涵管外接明渠，明渠由平段和陡坡段组成,排洪渠采用矩形断面。⑴明渠平段长5.00m,进水口高程102.08m,出口高程为102.03m,采用均匀流公式进行水力计算,经试算求出正常水深。拟定渠底宽b=0.8m,坡比为1/100。根据明渠均流公式Q加=ωC式中：Q加—明渠过水流量（m3/s），值为1.0056m3/s；b—明渠断面底宽（m）,值为0.8m；ω—过水断面面积（m2）ω=b×h0=0.45；C—谢才系数，C=（1/n）R1/6=46.176；R—水力半径，R=ω/X；41 X—湿周，X=0.5619；n—糙率，值为0.017；i—明渠底坡，值为0.01；将以上有关数值代入公式，经试算得明渠正常水深为：h0=0.5619m,取安全超高0.24m，则明渠平段深0.8m。明渠全部用C15钢筋混凝土现浇，侧墙厚0.2m，底板厚0.2m。⑵明渠陡坡因地形条件限制,其轴线与平段轴线方向偏转，其夹角170度,陡坡段长62.00m，坡比1:4.5，进口高程102.03m，出口高程88.58m，采用矩形断面，底宽0.8m。①水力计算临界水深计算采用公式：式中：hk—临界水深（m）α—系数，α=1.1q—单宽流量，q=1.257m3/s.mg—重力加速度，g=9.81m/s2将以上有关数值代入公式计算得：hk＝（1.1×1.2572/9.81）1/3=0.562m正常水深计算采用明渠均匀流公式：Q=ωC式中41 已知Q=1.0056m3/s，i=1:4.5n=0.017,b=0.8m将以上有关数据代入公式，经试算得水深h0=0.188m②明渠陡坡段结构尺寸确定明渠段陡坡侧墙高为正常水深加0.5m的安全超高，即0.188+0.5=0.7m，取0.7m，侧墙厚0.2m,基础厚0.2m,C15混凝土现浇。陡坡段每隔10米做底宽0.4米，深0.5米阻滑齿一道，并做有伸缩缝，伸缩缝处理与卧管伸缩缝处理相同。4）尾水消力池设计：为使水流平顺地进入河槽，在明渠出口处设消力池，消力池为矩形断面。⑴判断是否需要设消力池采用公式：计算第二共轭水深式中：q—单宽流量，q=1.0056/0.8＝1.257m3/s.mh2—第二共轭水深(m)h0—明渠段正常水深，h0=0.188ma—流速不均匀系数，取a=1.1g—重力加速度，g=9.81m/s2将以上有关数值代入公式计算得：h2=0.188÷2×[(1＋8×1.1×1.2572÷9.81÷0.1883)0.5－1]=1.281m41 紧接消力池出口的下游尾水渠水深hs=0.2m，h2＞hs，故发生远离式水跃，需设消力池。⑵消力池断面尺寸计算池深计算d=1.1(h2-hs)池长计算Lk=(3～5)h2将有关数值代入公式计算得：d=1.1(1.281-0.2)=1.189(m)取池深d=1.2mLk=(3～5)×1.281=3.84～6.41m取池长Lk=5.2m池宽计算B=b+0.4=0.8+0.4=1.2m⑶消力池结构尺寸确定尾水消力池采用C15钢筋混凝土现浇，侧墙厚0.3m，底板基础厚0.3m。5）尾水渠设计：尾水消力池外接尾水渠，以保证水流平稳流入沟道，采用C15钢筋混凝土现浇，长3m，侧墙高0.7m,底板进口宽1.2m,出口宽2m，侧墙和地板厚度均为0.2m。第四章、工程量计算1、坝体工程量计算：坝体工程量用横断面法计算。根据绘制的坝轴线沟道横断面图和坝体横断面图，分层计算出土坝不同高度的面积,41 然后计算平均面积,再乘以平均高度得出不同水位高度的土方量,然后累加即得到土坝总土方量。清基、削坡、结合槽的开挖按照设计的清基削坡深度、面积、开挖尺寸计算出工程量。张家洼沟坝体土方计算表坝高（m）坝长（m）坝宽（m）面积（m2）平均面积（m2）层高（m）层间土方（m3）累计土方（m3）-0.55132602　　30130106132802　　　3012121261505115422308260941811721091807236156223626108279324512490211126844994359357627152182781050904488442428847271251260814805464729294364181466724688474729494459121672584152442028841547531877503874401328027627792083423502368827376701562289343036326926538766932495262475275525510822042610118181921472480687010281071010701444228898989929.5110444175521133910322、清基削坡工程量计算：清基按清基范围在平面图上量算，削坡量根据沟道断面图量算削坡高度及厚度进行计算。3、放水建筑工程量和材料：按照放水建筑物的设计断面尺寸长度进行计算。4、工程量及主要材料用量41 该工程总工程量102462m3，其中土方102278m3，（坝体土方91032m3，清基削坡土方5472m3，人工开挖及回填结合槽土方2261m3,坝体排水沟开挖土方65m3，输水设施基础推挖方3448m3,），混凝土183.44m3。该工程需钢材4.38t，水泥64.98t，石子220.10m3，砂子131.51m3，柴油55.69t，混凝土管72m。第五章、工程概算1、编制依据：1）、《水土保持工程概（估）算编制规定》，水总（2003）67号文；2）、《水土保持工程概算定额》，水总（2003）67号文；3）、《野狐沟小流域坝系工程可行性研究报告》4)、庆建发（2005）25号文《关于颁发**市二00五年第一期建设工程一类材料指导价格的通知》2、取费标准：1）、基础单价①、人工工资。该坝系所在地**县属七类地区，根据水利部《水土保持工程概（估）算编制规定》，人工工资采用工程措施部分按每工时1.6元计取。41 ②、主要材料概算价格主要材料概算价格包括市场购买价、运杂费及采购保管费。采购及保管费费率取2%。砂、石、钢材、水泥、柴油等主要材料均在**县县城购买，运距为70km。砂、石料价格计算在工程概算中均按70元/m3计取,超出部分计取税金后列入到材料差价部分。电价根据本地实际取0.6元/kw·h,水价取1.0元/m3。③、施工机械使用费施工机械使用费均按照水利部《水土保持工程概算定额》附录中的施工机械台时费定额计算。一类费用为折旧费、修理及替换设备费、安拆费，二类费用为人工费和动力燃料费。74kw推土机台时费为89.10元/台时，74kw拖拉机台时费为65.18元/台时，胶轮架子车0.90元/台时。2）、工程单价工程单价由直接费、间接费、企业利润和税金四部分组成①直接费直接费=基本直接费+其他直接费基本直接费=人工费+材料费+机械使用费其他直接费=基本直接费×4%;41 林草措施=基本直接费×1.5%②间接费工程措施=直接费×7%;林草措施=直接费×5%③企业利润工程措施=（直接费+间接费）×4%；林草措施=（直接费+间接费）×2%④税金工程措施=（直接费+间接费+企业利润）×3.22%林草措施=（直接费+间接费+企业利润）×3.22%3）、独立费用独立费用包括建设管理费、工程建设监理费、征地及淹没补偿费、水土流失监测费、工程质量监督费、科研勘测设计费。①建设管理费项目经常费。按第一至第三部分之和的1.6%计算。技术支持培训费。按第一至第三部分之和的0.8%计算。②工程建设监理费按《水土保持工程概（估）算编制规定》附录1中有关规定取第一至第三部分之和的2.0%。③征地及淹没41 按工程建设及施工占地和地面附着物等实物发生量乘以相应补偿标准进行计算。经调查，工程建设及施工占地7.2亩，地面附着物树木87株，青苗5.2亩。④水土流失监测费按第一至第三部分之和的0.6%计算。⑤工程质量监督费按《水土保持工程概（估）算编制规定》附录3中有关规定取0.1%。⑥科研勘测设计费勘测设计费按国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费标准》计算。4)、预备费基本预备费按第一至第四部分之和的3%计取。价差预备费按国家计委（1999）1340号文件规定，从1999年9月起年物价指数按零计算。工程总投资包括工程措施费、林草措施费、独立费用、基本预备费和价差预备费。3、工程总投资及资金筹措经概算该工程总投资96.84万元，其中挡水工程投资71.19万元，放水工程投资13.89万元，独立费用7.60万元，预备费0.5241 万元。总工时5.99万个。该项目属于社会公益性建设项目,其主要目的是减少入黄泥沙、改善当地农业生产条件和生态环境,促进群众脱贫致富。项目建设资金的筹措采取国家投资为主，国家投资占总投资的65%，即62.95万元，地方配套占35%，即33.90万元。第六章、工程施工组织设计1、施工条件1）交通、水电、气候等因素该骨干坝所在小流域，紧靠桐蔡公路,乡村道路畅通，交通运输条件便利，仅需修坝址至乡村道路处2.5公里施工道路,以满足施工机械的通行。10kv低压电网已通到农户,用电负荷能够满足施工要求。2）建筑材料来源该骨干坝的主要建筑材料为土料、石料、砂子和水泥,坝址两岸及上下游均有土料分布，土料主要为中粉质壤土，储量和特性满足碾压筑坝要求，砂子、石子、水泥等材料可从县城购买，采购运输方便。3）施工力量41 当地群众对淤地坝建设有较高的积极性，在几十年的沟道工程建设中积累了丰富的施工经验，农业生产剩余劳力完全可满足工程建设需要。2、施工场地布设坝址附近有较为平坦的开阔地，可布设料场、混凝土拌和站，水泥仓库，主要设备放置于临时工棚内。土料场可选择在坝址两岸上、下游100m范围内就地推土，低土低用、高土高用。施工办公用房和民工居住应尽量利用坝址周围的民房或窑洞。工程完工后，各类施工用地、开挖面、弃土场等应进行平整，采取措施，恢复植被。3、截流与度汛1）截流本工程施工截流方式根据地形情况，采用临时围堰截流，围堰高度7m。2）防汛标准根据水土保持治沟骨干工程防汛工作“安全第一，预防为主，防重于抢，有备无患”的方针，在建工程在汛期前应达到汛期防汛坝高。3）防汛坝高计算:为保证大坝施工期安全度41 汛，需计算汛期防汛坝高。汛期防汛坝高为汛期防洪库容（最低放水孔以上能拦蓄20年一遇洪水总量）对应的坝高。卧管最低放水孔高程为104.00m，查坝高—库容曲线，相应死库容为7.71万m3，20年一遇设计洪水总量为14.75万m3，则总库容为22.46万m3，查坝高—库容曲线，相应坝高为19.05m，相应高程为110.05m。4）防汛机构及制度①在县水保局和县防汛抗旱指挥部的领导下，成立县治沟骨干工程防汛领导组，负责全县治沟骨干工程的防汛工作。②治沟骨干工程防汛由县水保局局长任组长，由工程所在地乡（镇）镇长及水保局分管副局长任副组长，成员由水保站业务骨干和工程所在乡（镇）水利员组成。③按照分级管理，分级负责的原则，为了明确责任，任务到人，县防汛抗旱指挥部与工程所在地的乡（镇）政府、村委会签订安全度汛责任书，将任务层层分解。工程所在乡（镇）要有分管骨干工程的防汛领导，在汛前要组建抢险队伍，预备抢险物资。④防汛办公室要建立值班制度、联系汇报制度、通讯制度、灾情报告制度等。5）防汛管理41 ①坚持汛前检查与汛期检查相结合，发现问题及时处理。②加快施工进度，确保工程在汛期来临前达到防汛坝高和建筑物能够泄水。③出现较大洪水时，各级防汛机构成员必须坚守岗位，尽职尽责，密切观测雨情、水情变化，做好记录。视洪水发展情况，及时组织抢险队伍上坝抢险，力争做到抢早、抢小，避免险情扩大。4、施工进度为了使张家洼坝保质、保量、尽早地完成工程施工，根据施工地点的水文、地形、地质、气候、自然条件、工程设计预算、投资、投工和劳动力、材料设备等供应条件，按照分清主次，抓住关键，统筹兼顾，合理安排，确保安全的原则，制定施工进度。施工总工期从2006年9月10日至2007年6月1日，共240天。计划从9月10日开工，10月10日前完成清基削坡和大坝底层回填、砂石料准备；11月15日前完成涵卧管基础开挖和涵管安装，大坝回填高度达到防汛坝高；12月1日前完成卧管砌筑；5月20日前大坝进入封顶层，6月1日前进行排水沟现浇和大坝坝坡整理、土场整理、竖立标志碑。详见施工进度表41 骨干工程施工进度计划表5、施工要求1）坝体施工①、坝体放线开工前应根据设计中BM点及实地坝轴线位置采用经纬仪进行坝体放线,以确定坝体与岸坡结合位置、清基范围、输水建筑物开挖线及削坡线。②、坝基和岸坡处理:在土坝填筑前,应清除坝基范围内的草皮、树根、耕植土和乱石,不得留在坝内做回填土用；清基范围应超出坝的坡脚线1.0m，岸坡清基厚度为0.3m，沟底清基不得小于0.5m，若有淤泥和砂卵石，应彻底清理。基础开挖后要求轮廓平顺，避免地形突变。坝址岸坡土质部分必须削至1：1.5。对左岸坡冲沟在坝体施工取土过程中进行回填，并处理好岸坡来水水路。41 ③、铺土坝体铺土前，应进行刨毛，工作面若太干，表面进行洒水，使其含水量控制在14%～16%左右。铺土方向应沿坝轴线方向延伸，厚度要均匀，宽度一次铺够，尽量避免接缝，上坝前应将块状土敲碎。人工夯实铺土厚度不超过15cm，；履带推土机碾压时，铺土厚度不超过25cm。④、压实坝体压实主要采用履带推土机碾压，采用“进退错距法”，两次错车压迹应重叠10cm-15cm。沿坝轴线方向，用1-2档速度进行碾压6--8遍。当坝面狭窄或土坝与岸坡、土坝与涵管结合部位机械碾压不到的地方要采用人工夯实。夯实方法为梅花套打法，夯迹应重合三分之一，严禁用装载机碾压。④、质量控制：为了确保工程质量，指派专业质检员负责质量检查，检查的主要内容是:一、检查铺土厚度、土块大小、土料含水量、层面结合情况、碾压遍数和结合部处理等,是否符合施工规范。二、测定压实干容重及含水量，干容重测定取样点位按每200平方米取样一个,41 在薄弱环节加密测点，每层不少于5个测点,取样部位在每层压实厚度的2/3以下取，干容重应大于1.55T/m3，做好干容重测试记录。在每次铺土前都要清理坝与岸坡结合部的堆积土，并将已压实的土面适当刨毛，以利上下层结合。2）放水工程施工①施工流程放水工程施工主要为卧管、涵管基础、明渠现浇及涵管安装，混凝土工程的现浇工艺流程为：施工准备→地基土石方开挖→地基承载力检验→选料、混凝土配合比检查→支模板、混凝土现浇→养护→质量自检。②选料石子粒径一般在5mm-40mm，冲洗干净，粗砂粒径一般在0.1mm-5mm，水泥强度等级为32.5级。③质量要求严格按照混凝土强度等级，经实验室试验确定不同标号砼水灰比及配合比，严格按试验结果控制水泥、砂子、石子的配合比例，现浇过程中要震捣密实，不应出现蜂窝现象，并做好后期养护工作。41 ④涵管安装涵管为承插式应力钢筋混凝土管，施工时，先按设计比降放好底坡线，将钢筋按设计要求帮扎好后，然后浇筑管床，再校核比降高程，待基础凝固养护好之后，由下游一端逐节向上游一端安装，每节涵管必须套正插实扶正，不能发生摇动或倾斜，涵管安装好后，进行二期浇筑，振捣密实，使管床与涵管紧密结合，不留缝隙，接头处用橡胶止水圈止水，然后用3:7石棉水泥混合剂塞填1:2水泥砂浆抹面。涵管安装好后，进行充水试验，检查无渗漏后，方可开始回填，填土前将一切杂物、石渣清理干净，管壁洒水湿润，回填土干湿合适，达到上坝土料的标准，每层铺土厚度10厘米为宜，人工夯打，保证土坝与涵管密切结合，夯打时，注意不要振打涵管，以防破坏，在管顶1.0米以上方可进行机械碾压。④渠道施工施工时，先按设计比降，旋转角度放好线后开挖土渠，再将钢筋按设计要求帮扎好后，按混凝土施工要求进行现浇。第七章、工程效益1、基础效益41 工程建成后,年可拦泥1.8523万m3，至运行期末可拦泥27.78万m3，淤地4.01hm2。2、经济效益经济效益分为直接经济效益和间接经济效益，该骨干坝的直接经济效益为坝地种植效益和灌溉效益，间接经济效益为拦泥效益和防洪保护效益。1）坝地种植效益工程淤积年限期满后,坝地开始产生直接种植效益,该坝可淤成坝地4.01hm2,坝地利用率按80%计算,则可利用坝地3.21hm2,坝地产量按9000kg/hm2计算,粮食单价为1元/kg,故坝地单产效益为9000元/hm2,扣除每公顷坝地种植成本投入（种子、化肥、农药的成本等）3000元，每年可净收入1.92万元，按15年种植期计算，累计种植效益为28.87万元。2）灌溉效益该骨干坝在前期运行时可拦蓄洪水径流,所以工程对下游及两岸川台地及坝地可起到灌溉作用，提高作物产量。灌溉面积按2.18hm2计算，灌溉后粮食增产量按1500kg/hm241 计算，粮食单价为1元/kg，每亩农田每年需灌溉4次，每次灌溉成本为50元。故经灌溉后产出扣除成本，粮食净增产效益为1300元/hm2，按15年计算期计算，累计灌溉增产效益为4.25万元。3）拦泥效益该工程15年可拦泥27.78万m3，每方泥沙按3.75元计算，则15年计算期内拦泥效益为104.18万元。4）防洪保护效益工程可保护下游2.18hm2川台地和坝地的安全生产，并可对其进行灌溉，防洪保护效益按可保护农田面积计算，灾害率取20%，产量按7500kg/hm、粮食单价1元/kg计算，则工程30年计算期内防洪保护效益为9.81万元。3、社会效益工程建成后，不仅直接增加了坝地，改善了当地农业生产条件，增加了粮食产量，更重要的是在粮食稳定的基础上，区域土地利用结构将得到合理的调整,对减少入黄泥沙、发展地方经济、促进社会进步、全面建设小康社会具有十分重要的作用。另外,通过工程建设，坝顶做为乡村公路，改善了当地的交通条件，促进了农村经济的发展。41 4、生态效益该骨干坝建成后对坝控流域内的洪水泥沙可就地拦蓄，使流域内严重的水土流失得到了有效的控制，一是避免了土壤养分的流失，改善了作物生长的土壤环境，有利于作物的生长发育，提高了作物单产量；二是淤成坝地后，其保水保肥效能增强，坝地粮食产量可达坡耕地的10倍,促进流域退耕还林和封育治理的顺利开展；三是可有效地减少下游河道的泥沙，延缓下游河道的淤积；四是能有防止沟道下切和沟岸扩张，抬高侵蚀基准面、稳定沟坡；五是防汛蓄清，调节河川径流，合理利用资源，改善当地的小气候环境。第八章、工程建设与运行管理1建设期管理1）工程建设管理的组织形式和机构设置根据水利部《黄土高原水土保持淤地坝建设管理暂行办法》、以及省厅对淤地坝建设的管理细则，结合当地实际，张家洼骨干坝建设全面实行项目法人负责制、项目监理制、积极推行项目招标投标制、项目合同制和项目公示制。以确保工程质量为中心，加强合同管理，强化基础工作，健全监管机构，规范监管程序，确保张家洼骨干坝41 建设顺利实施。县水保局作为坝系工程项目的建设单位，成立淤地坝建设项目部，具体负责管理工作。县水保局选派工程技术代表常驻现场指挥部。现场指挥部按照委托合同对项目进行现场组织实施与管理。县淤地坝建设项目部对项目建设的全过程负责，对项目的工程质量、工程进度和资金管理负总责，并对项目主管单位负责。县淤地坝建设项目部与设计单位、施工单位和监理单位均为合同关系，全面实行合同化管理。其中设计和监理单位，由县淤地坝建设项目部通过招标方式选择确定，并与设计和监理方签订合同。张家洼骨干坝由县淤地坝建设项目部委托有资质的招标中介机构组织招投标。2）质量管理张家洼的质量将实行多级控制，在项目法人全面管理的前提下，通过设计、施工单位的质量保证、监理单位的质量控制、以及行政质量监督等手段，达到保证工程质量的目的：①设计、施工单位的质量保证设计单位受项目法人委托，按行业的有关技术规范和合同进行工程设计，并就合同委托的设计任务对项目法人负责，保证设计质量。41 ②施工单位首先应具备相应的资质，并具有丰富的水土保持工程施工经验，严格按照合同、工程设计文件和国家有关规范标准进行工程施工，建立健全工程质量保证体系，确保工程质量和工程按期完成。在施工的过程中接受县淤地坝建设项目部、监理单位和质量监督机构的检查和监督。③监理单位的质量控制监理单位必须具备相应的资质，依据合同和国家有关法规、技术规范、规程和质量标准，对建设工程进行监理，对工程质量负控制责任。负责单元、分部工程的核验，参与隐蔽工程验收，向项目法人负责，并接受主管单位和质量监督部门的检查和监督。3）财务与资金管理县淤地坝建设项目部开设坝系项目专项帐户，项目中央资金的合同支付采取报帐制，各参建单位报帐申请和资金支付程序如下：设计单位、监理单位的合同支付按照与县淤地坝建设项目部签订的合同、工作进度及任务完成情况，由县淤地坝建设项目部审核后报上级财务主管部门报帐拨付。41 与县淤地坝建设项目部签订施工合同的工程施工单位的资金支付，由施工单位填报进度支付报帐表，经监理单位审核签证，现场指挥汇总核签后上报工程，县淤地坝建设项目部审核，报上级财务主管部门报帐。将资金直接拨付施工单位。2运行期管理1）管护单位坝作为公益性水土保持生态环境建设项目，能极大地改善当地生产生活条件和生态环境，其运行安全及效益发挥与当地群众生产生活密切相关。因此，按照“谁受益、谁管护”的原则，工程竣工验收后，统一移交桐川乡政府负责工程的运行管理，工程防汛实行行政首长负责制，落实责任。2）管护范围本工程的管护范围为：最高洪水位以下库区范围,大坝及下游坝脚以外50m范围内，放水工程边线以外15m范围内。工程竣工后,经当地政府批准，划定工程管护范围，设立标记。3）管护职责41 工程管护人员应在每年汛前、汛后、蓄泄水前后对工程进行定期检查，土坝应注意坝身和岸坡有无裂缝、塌坑、滑坡及隆起现象，背水坡有无散浸、集中渗漏和管涌现象；放水工程应检查有无沉陷、断裂、堵塞现象。发现问题应及时进行修补和清除，确保工程的正常运行。4）运行方式该骨干坝具有滞洪、拦泥、淤地等综合功能，工程在淤满前，一般采用缓洪拦泥运用方式，平时蓄水水位应不高于设计水位，汛期洪水应随来随放，保持足够的滞洪库容；库内淤积面达到设计高程后,应空库运行，充分利用坝地发展生产；放水工程泄水流量不得超过最大设计流量，放水孔在平时应全部关闭，按需要开放。5）工程防汛该骨干坝的防汛工作由县水保局成立防汛机构，制定防汛值班制度，准备防汛物资，竣工前由建设单位和施工单位共同负责，竣工验收后由工程管护单位负责，并纳入地方政府防汛的职责范围。41'