库坑山塘项目初步设计报告

库坑山塘项目初步设计报告内容摘要：

2020； 《浙江省水利水电工程概预算编制 规定 (2020)》 ； 1《浙江省水利厅、浙江省发展和改革委员会、浙江省财政厅关于调整浙江省水利建设工程人工预算单价的通知》。 工程选址和坝型 选择 工程选址 根据地形地质条件，在库坑岩瀑布上游 30m 处的峡谷中具有建坝条件，坝址河段相对较顺直，河床高程 ，底宽 13～ 16m，两岸山体雄厚，坡度在 35176。 ～ 45176。 之间，坝址 处 岩石坚硬，抗风化能力强，物理力学性能好，无大断裂破碎带，构造形迹以节理裂隙小断层为主，无严重不良物理地质现象。 坝型 选 择 混凝土重力坝对地形地质条件适应性强，施工方便，枢纽泄洪问题容易解决。 故推荐混凝土重力坝（ 20%埋石率）。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 18 工程总体布置和主要建筑物 工 程总体布置 本工程主要枢纽建筑物有：拦河坝 、 放水管 等建筑物。 拦河坝址在 库坑岩瀑布 上游 30m 处，坝型选用 混凝土重力坝（埋石率 20%） 、坝顶高程 ， 坝底 高程 ， 最大坝高。 坝顶宽 3m,坝底宽。 坝体长 ,溢流采用 坝顶开敞式自由泄 流 ，溢流 坝顶高程 ， 溢流段长 ， 消能 采用 挑流消能。 在坝体 靠左岸 高程设φ 300 放水管 一根。 下游坝面 放水管 设有闸 阀 控制。 大坝左侧有踏步通往闸阀室。 主要建筑物 混凝土重力坝 ： （ 1）堰顶水深 H 的求 解 根据实用堰流的水力计算公式 2/3s H g2mBεQ。 式中：溢流宽度 B＝ 16m； 实用 堰流 流量系数 m＝ ； 侧收缩系数ε＝ 1； 设计洪 峰 流量（ P=10%） Q=； 校核洪 峰 流量（ P=2%） Q=。 求得：校核洪水 P＝ 2％时，堰顶水头 H＝ ； 设计洪水 P＝ 10％时，堰顶水头 H＝。 溢 流坝 顶高程为。 因此，校核洪水 P＝ 2％相对应的洪水位为 645+＝ ； 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 19 设计洪水 P＝ 10％相对应的洪水位为 645+＝ ； （ 2）坝顶高程确定 查 《 山塘风浪爬高、波高计算参考表 》 得 风浪爬高再加安全超高得： 设计洪水 位工况坝顶高程： ++= 校核洪水位工况坝顶高程： ++= 两者取大值 ， 故确定坝顶高程为。 （ 3）坝体布置与形体设计 ① 基 本资料 正常蓄水位 ， 设计 洪水位 ， 校核洪水位 ，死水位 ， 坝顶溢流段长 16m。 筑坝材料为 C15 砼 (W6F50)，坝体弹性模数 104N/mm2,泊松比 ，容重 24kN/m3；基岩弹性模数 104N/mm2,泊松比。 ② 溢流面体形设计 迎水面直立， 溢流面由顶部曲线段、中间直线段和反弧段三部分组成。 A 顶部曲线段 由于 WES 坝面曲线的流量系数较大且剖面较瘦，工程量较省，坝面曲线用方程控制，因此采用 WES 型曲线。 校核洪水时堰上水头 ，故 Hd 取。 以堰顶为界上游段为两 圆弧，详情见施工图；下游段按式（ 41）计算。 坐标原点在堰顶， = （ 41） 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 20 B 反弧段 选用挑流消 能，根据反弧半径的经验公式选取的反弧半径为。 选用连续坎，挑角为 19 度，鼻坎高程。 C 中间直线段坡度与非溢流坝段的下游坡相同，都是 1:。 ③ 非溢流坝段 坝型 非溢流坝段坝顶高程 ，坝底高程 ，最大坝高 为。 坝顶宽 3m，迎水坡直立，背水坡 高程以上直立， 程 坡度为 1:， ；非溢流坝 段 两侧布置 1m 高的栏杆。 应力计算成果 对溢流坝段 和非溢流坝段的 各种工况下进行应力计 算。 计算工况： 工况Ⅰ 正常蓄水位 基本组合： 静水压力＋自重＋扬压力 ； 工况 Ⅱ 设计洪水位 基本 组合：静水压力＋自重＋扬压力； 工况 Ⅲ 校核洪水位 特殊组合： 静水压力 ＋自重＋ 扬压力 ； 三 种控制工况下的 单宽 坝体 应力 计算 的 成果 及 抗滑稳定安全系数 见表 4 42 和 43。 从表中可见坝体 抗滑稳定安全系数 Ks 满 足规范要求。 坝踵铅直应力没有出现拉应力，即 σ y0。 故工程 设计安全。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 21 表 41 单宽情况下各工况压力及坝体自重计算 工况 工况 1 工况 2 工况 3 上游水位 （ m） 上游水深（ m） 下游水位 （ m） 下游水深（ m） 0 静水压力 （ KN） 扬压力 （ KN） 摩擦系数 溢流坝段 自重 （ KN） 非溢流坝段 自重 （ KN） 表 42 溢流坝段 各工况 抗滑稳 定安全系数 计算 成果表 工 况 抗剪强度公式计算 坝踵铅直应力 Ks σ y=Σ W/B+6Σ M/B2 工况Ⅰ 0 工况Ⅱ 0 工况Ⅲ 0 表 43 非溢流坝段 各工况抗滑稳定安全系数计算成果表 工 况 抗剪强度公式计算 坝踵铅直应力 Ks σ y=Σ W/B+6Σ M/B2 工况Ⅰ 0 工况Ⅱ 0 工况Ⅲ 0 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 22 坝体内部构造 坝体表面用 20cm 厚 的 钢筋混凝土，其中距表层 处配一层Φ8 @200*200 的温度筋， 混凝土采用 C20。 坝体内部用埋石砼施工工艺，采用 C15 混凝土， 埋石率为 20%，具有 节约 水泥 、降低温升、提高强度、减少温度裂缝，以及减少 混凝土 拌和工作量等优点。 坝体横缝共设 2 条， 分为 3 个 坝段 ， 分别在溢流坝段两侧布置，横缝采用橡胶止水带止水。 在坝体 靠左岸 高程 处 设Φ 300 放水 钢 管 一根。 下游坝面在 放水管设有 闸 阀 控制。 大坝左侧有踏步通往闸阀室。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 23 5 施工组织设计 施工条件 工程条件 坝址距莲都区 政府所在地 约 67km，距峰源乡 政府所在地约 10km，库区有机耕路通过，在左岸新建施工 道路 74m 即可至坝区。 工程主要建筑物为埋石砼重力坝， 最大坝高 ， 溢流坝段长度为 16 米，溢流坝段 坝高 米；非溢流坝段长度 19 米，最大坝 高 米。 泄洪方式为坝顶自由溢流。 基础开挖至 弱风化 基岩 上 ，高程 约 为 ,基础开挖量 约为 530m3，砼浇筑方量 1070m3。 自然条件 设计流域内无气象台站 、水文站。 据 丽水 气象 站观测资料统计，多年平均气温 ℃ ，月平均最高气温 ℃ ，月平均最低气温℃， 多年平均相对湿度 79%， 多年平均降雨量 ， 多年平均蒸发量 ， 多年平均风速 ，实测最大风速。 工程区属构造侵蚀地貌的中 低山区，河流的侵蚀切割作用强烈，峡谷地形发育，地势普遍陡峻，地势北高南低，西高东低，河流流向总体呈东南方向，坝址附近河段河谷呈峡谷地形。 建筑材料来源及水、电供应条件 本工程所需水泥、钢材、木材和火工材料均由市场采购；块石、黄砂、石子可在附近购置， 施工用水取用溪水，施工用电由 附近 10kV线路 接至施工区。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 24 、施工导流 本工程工程量相对较小，施工时间短。 根据施工进度安排，整个工程施工主要集中在非汛期进行， 根据坝址处的地形地质条件、建筑物的型式和布置情况， 施工导流采取土石 围堰， 底孔导流方式。 围堰 土石方由 1m3挖土机挖， 5t 自卸汽车运输出渣。 草包围堰采用人工方法施工。 编织袋装土围堰采用人工施工。 主体工程施工 基础开挖 先进行左右岸的基础开挖， 再开挖河床段。 开挖采用挖掘机结合人工的方法进行，出渣 由 1m3挖掘机配自卸车运至碴场或轧石场。 块石施工选择 用于埋石砼中的块石，必须为湿饱，抗压强度大于 300kg/㎝ 2，选择新鲜、完整的岩块，无风化剥落层或裂纹，石材表面应冲洗干净，不能留有树根、杂草等污物，所有进仓块石表面应处于湿润状态。 所选取的块石粒径在 20cm120cm之间， 且 20cm50cm的块石与 50120cm的块石分开堆放或者分开适时埋入砼中。 坝体砼浇筑 坝体砼浇筑要遵循薄层跳仓，连续均匀上升浇筑方式，坝体砼由设在 左 岸坝头的砼拌和站拌制。 模板由人工立模，并有效固定，以保证砼外观质量。 砼振捣采用高频插入式振捣器振捣密实。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 25 施工总布置 场内外交通运输 及施工布置 坝址距莲都区 政府所在地 约 67km，距峰源乡 政府所在地约 10km。 库内左岸建 74m 施工道路连接库区机耕路与施工坝区，混凝土拌合场设在左 坝肩 山 坡。 施工用水取用溪水，施工用电由 附近 10kV 线路 接至施工区。 工程施工总布置本着利于生产、方便生活、快速生产、经济可靠、易于管理的原则进行规划设计，减少施工占地的原则进行。 土石方平衡及弃渣场 本工程永久工程和临时工程总开挖量为 530m3，其中土方开挖330m3，石方开挖 200m3。 约有 100m3石方可被利用， 因此，本工程的施工弃渣量为 430m3。 由于施工弃渣量不是很大，将弃渣场布置在大坝下游左岸农田靠山脚侧堆放。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 26 6 工程管理设计 工程管理范围和保护范围 根据《水利工程管理设计规范》（ SL10696）以及《浙江 省实施〈中华人民共和国水法〉办法》，结合本工程实际，确定本工程的管理范围和保护范围。 工程管理范围列入工程永久占地，工程保护范围内的土地不征用。 工程管理范围包括：坝区以大坝两端外延 50m、大坝背水坡脚及溢洪道轮廓线外延 50m 地带；山塘土地征用线以内的库区及建设占地等。 工程保护范围与 山塘 保护范围，应符合以下规定： （ 1） 工程保护范围：在工程管理范围边界线外延 50m。 （ 2） 山塘 保护范围：由坝址以上，库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。 工程管理 与维护 库坑山塘 应建立 山塘管理机构，委派 1～ 2 名村民负责日常巡查，并且定期对管理员进行技术培训。 山塘建设完成后必须经常维护，维护所需费用由库坑村合理分担，不足部分可由区财政给予适当补助。 莲都区库坑山塘工程初步设计报告 浙江中洋工程管理咨询有限公司 27 7 设计概算 编制依据 （ 1)浙江省发展和改革委员会、省财政厅、省水利厅浙水建（ 2020）第 37 号文颁发的（ 2020）《浙江省水利水电工程设计概（预）算编制规定》（以下简称（ 2020）《编规》）。 （ 2) 浙江省发展和改革委员会、省财政厅、省水利厅浙水建（ 2020）第 37 号文颁发的（ 2020）《浙江省水利水电建筑工程预算定额》、（ 2020。