赫山区鱼形山灌区末级渠系改造可行性研究报告

赫山区鱼形山灌区末级渠系改造可行性研究报告内容摘要：

： Q―渠道设计流量（ m3/s）； A―道过水断面面积 m2 ； R―水力半径 m ； i―水力比降，本工程中与渠底坡降一样； C―谢才系数，采用公式 C （ 1/n） R1/6 进行计算， n 为糙率，按《规范》附录 E 取值，未衬前采用 n ，衬砌后采用 n ~。 现状和本次改 造后鱼形山灌区末级渠系改造工程水力要素见表 51。 支渠、斗渠断面设计成果 （ 1）断面尺寸拟定 灌区渠道均为已建渠道（此次设计无新建渠道），本次设计按原渠道断面进行整修、衬砌，并复核其过水能力。 根据已确定的灌溉渠道的设计流量对已建渠道断面的过水能力进行复核。 渠道横断面尺寸复核采用明渠均匀流计算公式 Q AC√ Ri 计算。 从复核成果可知，灌区现各渠段均可满足灌溉输水要求，且均满足《灌溉与排水工程设计规范》（ ）式： Fb 1/4hb+ 超高要求， Fb 渠道岸顶超高（ m）， hb 渠道通过加大流量时的水深（ m）。 其计算成果见表 41~42。 渠道防渗衬砌结构根据原断面形式和以往工程经验设计成 U 形槽断面形式。 支渠尺寸 （宽高） m，斗渠尺寸 ，衬砌材料选用砼，根据《规范》 条规定衬砌厚度取 6cm，衬砌超高值按《规范》 条规定，采用 ~。 基本断面形式见附图。 （ 2）支渠斗渠防渗衬砌主要工程量 防渗衬砌项目有：支渠防渗衬砌 4 条，共 ，斗渠防渗衬砌 28 条共。 主要工程量有：开挖土方 万 m3，回填土方 万 m3，砼 3839m3。 支斗渠防渗衬砌项目见鱼形山灌区末级渠系防渗衬砌工程主要工程量表 52。 支渠主要建筑物加固改造工程和设计 5.. 隧洞工程设计 （ 1）隧洞工程运行现状 鱼形山灌区右干渠 4 条重要支渠上有隧洞 60 处长 ，隧洞衬砌率仅%，由于这些隧洞是大跃进年代开凿的，设计标准低，施工质量差，且运行了近 40 年了，隧洞内垮塌、裂缝、漏水相当严重，阻水现象经常发生，现已难以维持正常运行。 （ 2）隧洞加固改造方案比选 根据上述 4 支渠上隧洞的运行状况，本次考虑了以下几种方案。 设计考虑了二个方案：方案Ⅰ，进出口段 10m 洞身进行钢筋砼内衬，内衬厚度 15cm 防渗，处理有一定塌方的隧洞；方案Ⅱ，对漏水、塌方严重的隧洞，予以全部重新衬砌，清淤处理。 本次选用对进出口段进行砼衬砌处理。 支渠隧洞基本情况及加固改造方案分别见表 53 和表 54。 （ 3）隧洞开改造工程量 隧洞衬砌基本按原断面进行，隧洞和涵洞加固改造工程量有：石方开挖500m3，钢筋砼及砼 1489m3。 （ 4）隧洞水利计算 本次设计对改造减糙后的隧洞，进行过水能力复核，如不满足设计要求的，则进行断面扩大处理。 隧洞全部按无压流设计， 由于洞身一般较长，故过水能力偏安全地按照明渠均匀流公式计算。 公式： Q AC Ri 1/2 式中： A――过流断面积； R――水力半径 ， R A/X，其中 X 为湿周长； i――洞底坡降； C――谢才系数， C R1/6/n； n――洞身糙率，钢筋砼衬砌后，取 n。 隧洞水力复核成果见表 55。 从成果可以看出，洞内水面线以上的净空高度不小于 ，满足 GB502899， 条规定。 渡槽工程设计 （ 1）工程现状 右干渠反修支渠桩号 6+480~6+660 处，有一高填方渠道，控灌面积 1000 亩，设计流量 ，为 U 形槽结构，渠道横跨干渠。 由于该渠兴建于 60 年代，老塌方、滑坡，致使渠道淤塞严重，是一处险工，已难以正常运行。 支渠渡槽基本情况见表 56。 （ 2）渡槽加固改造方案 由于该段明渠塌方、滑坡严重，又与干渠交差，本次考虑改造成渡槽。 改造方案见表 57。 （ 3）工程布置 根据地形地质条件，选用简支式渡槽，总跨度 120m，单跨 8m。 渡槽槽身横断面采用 U 形，槽身净宽 B 取 ，净高取 H B+B/10 ，槽身纵坡由原渠道进出口渠底高差确定 ，采用 1/500。 渡槽进出口设渐变段，进、出口渐变段长取渠道与渡槽水面宽度差值的 2 倍和 3 倍，进口渐变段取 2m，出口渐变段取 3m。 4 渡槽工程水力计算 1）渡槽过水能力计算 按照 GB5028899 附录 M（ ）（ ）（ ）式计算， 当 L 15h0 时， h0：渡槽上游渠道正常水深 m，渡槽过水能力按明渠均匀流计算。 当 L 15h0 时，按堰流公式 Q εφ A√ 2gZ0 计算。 佘家桥渡槽总长 L 30m，大于 15h0，按下式计算过水能力。 Q 1/nAR2/3i1/2 式中 L―渡槽长度（ m）； Q―渡槽设计流量（ m3/s）； A―渡槽过水断面面积（ m2）； R―水力半径（ m）； i―槽底比降； n―槽身糙率，取 n。 经计算，槽内正常水深 h0 （ 2）渡槽内水面线确定 a、进口段水面跌落值Δ Z1，按下式计算： Z1 （ 1+ξ 1）（ V2－ V12） /2g 式中：ξ 1―进口段局部水头损失系数，取ξ 1。 V―槽内平均流速，经计算 V （ m/s）； V1―渡槽上游渠道断面平均流速 V1 （ m/s）； 经计算， Z1。 b、槽身段 水面降落值△ Z2，按下式计算 : Z2 i L， 式中： i―槽身底坡； L―槽身水平长度。 经计算， Z2。 c、渡槽出口水面回升值，按下式计算： Z3 （ 1+ξ 2）（ V2－ V22） /2g 式中： Z3―出口段水头损失（ m）； ξ 2―出口段局部水头损失系数，取ξ 2 ； V2―渡槽下游渠道断面平均流速 V2 （ m/s）； 经计算， Z3。 3）渡槽总水头损失： Z Z1+Z2－ Z3 +－。 5 渡槽工程结构设计 a、槽身的结构形式及尺 寸拟定 槽身横断面结构形式，选用带拉杆 U 形断面。 槽身每 8m 分伸缩缝一条，缝内采用紫铜片止水。 b、槽身的稳定计算 计算条件：风荷载 +空槽；荷载计算：作用在槽身上的风压力强度。 WF k??k2??g??w0 式中： K―体型系数 K2―与高度有关系数； W0―基本风压，该地区多年平均最大风速为 25m/s， W0 1/16VF2 1/16252 39kgf/m2 a、槽身抗滑稳定校核，抗滑安全系数 Kc fG/∑ P 式中： f―混凝土与混凝土的摩擦系数，取 f ； ∑ P―横向风荷载； G―槽身空槽自重。 经计算，抗滑安全系数 Kc。 b、槽身的抗倾稳定校核： Kc’ Mr/Ms Ms―倾覆力矩； Mr―抗倾力矩。 经计算，抗倾 Kc’ 支渠附属建筑物工程设计 分水闸、节制闸 分水闸基础垫层采用 C10 砼现浇，厚度 10cm，闸底板、闸墩、启闭架均采用 C20 钢筋砼现浇，闸门采用定作，进、出口八字采用浆砌石砌筑，右干渠进水闸照原样拆除重建。 闸门及启闭设备更换 支渠建筑物节制闸、分水闸大部分闸门止水橡皮老化，闸门裂缝，漏水，埋件及螺杆锈蚀，启闭机锈蚀开启不灵，要求对部分 启闭机、闸门及启闭机螺杆进行更换。 机耕桥 为了解决渠道两岸农用车辆（手扶拖拉机等）交通问题，在灌区反修支渠、友谊支渠等交通不便地带修建机耕桥 7 处。 主要工程量及材料用量 支渠防渗衬砌及渠系建筑物改造，共需完成工程量：土方开挖 万 m3，土方回填 万 m3，浆砌石 173m3，砼及钢筋砼 3075m3，主要工程量见项目汇总表 11。 本项目所需材料用量工日 万个，水泥万 210t，钢筋 43t，砂石 1217m3，块石 187m3。 项目建设管理和组织落实 项目建设涉及水利、农业、财政等部门能 及有关乡镇、村、农户，情况较复杂，为了搞好小型农田水利工程项目建设，在工程项目设计前，水利局、财政局对项目进行了考察，为使国家投资落到实处，让工程发挥更大的效益，在项目建设中，我们将重点做好： 1）成立组织机构，加强对工程项目的管理。 经政府研究，成立建设领导小组，由水利局、财政局、审计局、监察局四单位组成。 领导小组办公室设水利局，领导小组成员分工如下：水利局负责项目工程管理施工组织与技术指导工作财政局负责项目资金的拨付与工程实施监督审计局、监察局负责工程投资的审查与监督。 2）积极组织村民投工投劳，使工程尽快受 益。 3）狠抓工程质量建设，确保工程质量。 本着百年大计，质量第一的原则，狠抓质量管理，坚持把好材料进货关、设备安装关、施工人员技术素质关，并执行设备、材料统一采购。 4）加强财务监管，确保投资专款专用，本着国家投资和地方自筹的原则，国家投资到位前，积极组织自筹资金到位，按时开工。 这样既保证了工程的进度、质量，又保证了国家投资的专款专用。 5）工程竣工后，水利局、财政局联合对每处工程进行检查验收，并接受上级部门的竣工复验工作。 编制说明 工程概况 鱼形山灌区末级渠系改造工程位于益阳市赫山区境内，本项目 实施范围为赫山区鱼形山灌区右干渠片末级渠系，该片包括泉交河及衡龙桥两镇，总灌溉面积2 万亩。 项目建设主要内容有 1 支渠防渗衬砌 8712m； 2 斗渠防渗衬砌 6640m； 3 渠系配套建筑物新建和改造：隧洞衬砌 500m，新建渡槽 1 处，新建水闸 8 处，新。