【正文】 窯頭節(jié)制閘拆除重建工程初步設計報告窯頭節(jié)制閘拆除重建工程初步設計報告目 錄1 綜合說明 1 緒言 1 水文 3 工程地質 4 工程任務和規(guī)模 5 工程總體布置和主要建筑物 6 金屬結構 10 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 10 消防設計 11 施工組織設計 11 工程淹沒及占地 12 環(huán)境保護設計 12 水土保持設計 13 節(jié)能設計 13 工程管理 14 投資概算 15 經濟評價 152 水文 16 流域概況 16 設計洪水計算 18 設計洪水成果選定 34 窯頭節(jié)制閘處設計洪水 34 分期設計洪水 343 工程地質 35 工程概況 35 地質條件 35 工程區(qū)巖土層及其物理力學性質 37 工程地質條件評價 39 結論與建議 414 工程任務和規(guī)模 42 工程現(xiàn)狀 42 工程存在的主要問題 42 工程險情 43 工程建設的必要性 43 工程任務 44 工程規(guī)模 44 正常蓄水位 455 工程總布置及主要建筑物 46 設計依據 46 主要設計方案比選及確定 48 工程布置及主要建筑物 50 設計計算 54 觀測設計 716 機電及金屬結構 74 金屬結構 74 電氣 777 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 79 設計依據 79 總體說明 79 勞動安全 79 工業(yè)衛(wèi)生 81 應急措施 82 檢測、檢驗設施 83 預期效果及評價 83 安全與衛(wèi)生機構設置 838 消防設計 84 工程消防設計原則 84 工程消防設計依據 84 電氣設備消防設計 84 管理房 85 電纜消防 85 消防工程量 859 施工組織設計 86 施工條件 86 施工導流 88 主體工程施工 89 施工總布置 95 施工總進度 9510 工程淹沒及占地 99 工程淹沒占地 99 工程占地 99 占地補償標準 99 工程占地補償投資 10011 環(huán)境保護設計 101 設計依據及采用標準 101 主要環(huán)境影響 102 環(huán)境保護措施 10312 水土保持設計 109 編制依據 109 工程區(qū)水土流失及水土保持現(xiàn)狀 109 水土流失預測 110 水土流失危害分析 110 水土流失防治方案 111 方案實施的保證措施 11213 節(jié)能設計 113 節(jié)能設計依據和原則 113 工程節(jié)能設計 11414 工程管理 117 管理機構 117 管理范圍和保護范圍 117 管理設施 11815 工程量及投資概算 119 編制說明 119 投資概算 12016 經濟評價 121附：某市窯頭節(jié)制閘拆除重建工程概算某市窯頭節(jié)制閘拆除重建工程初步設計附圖1 綜合說明 緒言 工程地理位置墨水河屬山東沿海諸小河系，發(fā)源于嶗山北麓，即現(xiàn)在的城陽區(qū)惜福鎮(zhèn)三標山。流經某市轄區(qū)的龍山街道辦事處、某市通濟街道辦事處、城陽區(qū)的城陽街道辦事處、棘洪灘街道辦事處，于棘洪灘街道辦事處的前海西村南注入膠州灣。，（含洪江河）。，，多年平均6～9月降水量占年降水量的73%。墨水河在某境內主要支流有4條：留村河、龍泉河、土橋頭河、西流峰河。窯頭節(jié)制閘位于某市通濟街道辦事處墨河公園西?，F(xiàn)狀墨水河已按照50年一遇防洪標準治理完成。窯頭節(jié)制閘閘建成于1980年，主要功能為蓄水、景觀和補充地下水。 工程現(xiàn)況窯頭節(jié)制閘于1980年9月建成投入使用。，（寬高）的直升式平面鋼閘門，設18臺卷揚式啟閉機。水閘分閘前鋪蓋、閘室、閘后消力段3部分。閘前鋪蓋采用C15混凝土結構。，底板上下游設齒坎，；閘墩采用漿砌亂石結構，方塊石鑲面，中墩進、出口段采用弧形。機架橋采用C20鋼筋混凝土結構，設于交通橋的上游，為雙肢T型梁結構，機架橋橋墩采用鋼筋砼排架柱結構。閘后消力池采用挖深式消力池形式。消力池分陡坡段及水平段。消力池下游無海漫。原閘下游交通橋為6孔雙曲拱橋，橋墩采用漿砌石結構，表面采用漿砌方塊石鑲面。現(xiàn)狀交通橋表層為花崗巖板路面，橋兩側分別設木質人行道板及欄桿。窯頭節(jié)制閘于1980年建成，水閘沒有進行檔案管理，目前沒有設計、施工以及驗收等相關資料。窯頭節(jié)制閘由于施工質量較差，運行時間較長，工程安全隱患較多。每年汛前和汛中某市水利局進行防汛檢查工作，對發(fā)現(xiàn)的小的安全隱患問題由鎮(zhèn)政府負責出資維修。對于較大的安全隱患問題，因缺少經費，無法對水閘進行維修，導致水閘加劇老化，破損較重。 初設報告編制的過程對窯頭節(jié)制閘存在的問題，有關部門非常重視。2009年，某市水利勘測設計研究院會同某市水利局、某市水利工程質量檢測中心、某市水建建設工程有限公司等單位，在做了大量現(xiàn)場調查、勘探和分析、計算、論證的基礎上，于2009年2月完成了窯頭節(jié)制閘安全鑒定綜合報告。根據《水閘安全鑒定管理辦法》水建管【2008】214號、《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL21498）及相關規(guī)范，某市水利局組織水閘安全鑒定專家組通過現(xiàn)場檢查和聽取、審查各項報告，專家組認為該閘存在嚴重的安全隱患，已成為一座危閘，安全類別定為四類。安全鑒定結論是： 閘底板縱向開裂，漏水嚴重，閘室穩(wěn)定及抗?jié)B不滿足規(guī)范要求。 水閘交通橋為雙曲拱橋，多處拱波斷裂，為危橋。 閘下消能防沖設施不健全。 啟閉機房結構簡易，錨固骨架銹蝕嚴重、斷裂，無抗風能力。 鋼閘門配重不足，無法關嚴。根據窯頭節(jié)制閘安全鑒定專家組的鑒定意見，某市水利勘測設計研究院設計人員先后多次踏勘現(xiàn)場，進行了大量調查、研究并征求建設單位意見，2011年5月開始進行墨水河窯頭節(jié)制閘拆除重建工程初步設計報告的編制工作。 水文，（含洪江河）。在某境內主要支流有4條：留村河、龍泉河、土橋頭河、西流峰河。，，多年平均6～9月降水量占年降水量的73%。水文部門在墨水河流域內及周圍，設有多處雨量站，雨量資料豐富，可由暴雨資料推求設計洪水。某水文站位于墨水河干流某城區(qū)東部的西障村。在流域內和鄰近區(qū)域還設有團彪、書院、棉花、窯上、段村、挪城、山角底、石棚等8處雨量站。這些站的雨量及流量資料可以作為墨水河流域設計洪水的依據。根據墨水河河道現(xiàn)狀，窯頭節(jié)制閘位于文化路橋上游300m，本次計算對文化路橋以上斷面進行設計洪水計算，各計算斷面的情況見表 11。表 11 計算斷面基本情況表序號斷面位置規(guī)劃樁號集水面積（km2）干流長度（km）干流平均坡（m/m）1某站25+0002文化路橋20+760采用兩種方法推求設計洪水，分別為實測流量法和實測暴雨資料法。二種方法推求的二種成果存在差別，并對成果進行合理性分析。本次窯頭節(jié)制閘處設計洪水采用實測暴雨資料推求設計洪水的各頻率設計洪水成果，見表 12。表 12 窯頭節(jié)制閘的各頻率洪峰流量表時段P=2%P=5%P=20%洪峰流量（m3/s）998810439 工程地質 地形地貌依據區(qū)域地質資料，勘察區(qū)位于華北地臺魯東隆起膠萊坳斷Ⅲ級構造單元上，自上元古代以來，一直處于長期、緩慢、穩(wěn)定上升的隆起狀態(tài)。中生代燕山晚期，構造活動強烈，伴隨大規(guī)模巖漿巖侵入。新生代以來仍以繼承性、間歇性整體上升為主，局部存在小幅沉降。根據區(qū)域地質資料，結合本次勘察資料綜合分析，基底地質構造簡單，場地內及其附近未發(fā)現(xiàn)活動性斷裂及明顯不良地質作用。根據《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》，該區(qū)抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第二組。 結論 勘察區(qū)地質構造簡單，各巖土層分布較為連續(xù)、清晰，無不良地質作用，工程地質條件良好。 勘察區(qū)抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第二組。 。 勘察區(qū)地下水類型主要為HCO3CL型，屬中性水。綜合評定地下水對混凝土結構為無腐蝕；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋在長期浸水條件下無腐蝕，在干濕交替條件下具弱腐蝕，對鋼結構具弱腐蝕。 勘察區(qū)地下水位隨季節(jié)性變化明顯，～。在進行建筑物基礎施工時，應注意基坑排水及邊坡穩(wěn)定核算 工程任務和規(guī)模本工程任務是：對窯頭節(jié)制閘拆除后于原址新建蓄水構筑物一座以消除安全隱患，保障河道的行洪安全，同時發(fā)揮景觀蓄水功能，促進當?shù)厣鐣⒔洕陌l(fā)展。經方案比較，新建蓄水構筑物采用底橫軸翻轉門水閘（以下簡稱鋼壩），C30鋼筋混凝土結構。根據本次水文復核成果，閘址處5年一遇洪峰流量為439m3/s，20年一遇洪峰流量為810m3/s，50年一遇洪峰流量為998m3/s。由于墨水河穿過某及城陽城區(qū)，防洪標準為50年一遇，且窯頭節(jié)制閘位于某市通濟街道辦事處墨河公園西，為某城區(qū)重要的景觀地段，因此結合上述情況并根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》、《水閘設計規(guī)范》，確定本工程的等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，洪水標準采用50年一遇設計。 工程總體布置和主要建筑物 建筑物級別及標準根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》、《水閘設計規(guī)范》，確定本工程等別為Ⅲ等，其永久性主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，臨時性建筑物級別為5級。根據《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》，該區(qū)抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第二組。依據《水工建筑物抗震設計規(guī)范》，本工程不需進行抗震計算。 總體布置本工程對現(xiàn)狀水閘在原位置拆除重建，重建的節(jié)制閘軸線與原水閘一致。根據景觀設計，在緊靠重建節(jié)制閘閘室的上游新建觀光交通橋一座，通過臺階將交通橋與水閘啟閉機室有機銜接起來，讓啟閉機室兼做景觀平臺，既達到了親水要求，又解決了啟閉機室檢修問題。本次工程只包括水閘的改建，不含交通橋。重建的窯頭節(jié)制閘由閘室、防滲排水設施、消能防沖設施及兩岸連接段等部分組成。管理區(qū)布置在節(jié)制閘上游左岸空地上，占地1500m2，管理房及防汛倉庫建筑面積為500m2。 閘室段水閘共3孔，邊孔凈寬為29m，中孔凈寬46m，則總凈寬104m。水閘用啟閉機室兼做中墩及邊墩，，。閘門采用底橫軸翻轉式鋼閘門，，。，上、下游設齒坎。，閘底板及啟閉機室（即中墩和邊墩）均采用C30鋼筋混凝土結構，抗凍標號不小于F150，抗?jié)B標號不小于W6。 閘前段閘室段上游布置C30鋼筋混凝土鋪蓋，順水流長10m，鋪蓋上、。鋪蓋兩側為C30鋼筋混凝土懸臂式擋墻。，。鋪蓋上游兩側采用漿砌石重力式擋墻與兩岸連接。擋墻采用M10漿砌亂石砌筑，迎水面直立，背水面坡比1：，迎水面采用方塊石鑲面。，墻趾、。、，相鄰兩排排水管交錯布置。排水管設3%的坡，坡向迎水側，其后管口綁扎200g/m2土工布一層（300300mm）。，墻后均回填礫石及石渣。 閘出口段閘室下游接C30鋼筋混凝土消力池，順水流向長10m。，：。消力池末端設齒墻。消力池下游端設Φ100PVC豎向排水管2排，相鄰兩排排水管交錯布置。，做法為依次鋪設礫石一層（粒徑5～20mm）厚200mm，碎石一層（粒徑1～5mm）厚200mm，土工布一層（200g/m2）。消力池出口設海漫，順水流向長24m。海漫為格賓海漫。格賓具有揚壓力消散快，防沖刷效果好，能自動適應基礎變形等優(yōu)點，適宜作為河道防沖的材料。格賓采用定制格賓石籠綁扎而成，、。格賓線材采用熱鍍鋅網線，網孔尺寸為100120mm。，分兩層，粒徑d＝1～5mm，粒徑d＝5～20mm。海漫末端做拋石防沖槽，順水流方向長8m，上、下游以1：。消力池兩側擋墻采用C30鋼筋混凝土懸臂式擋墻。，。上游鋪蓋、消力池的懸臂式擋墻及閘室邊墩后設2排φ100透水軟管。排水管于消力池邊墻末端穿出，將水排入下游河道。海漫兩側做M10漿砌亂石重力式擋墻。兩側擋墻均與現(xiàn)狀護岸擋墻銜接，做法同鋪蓋上游兩側擋墻。 下河臺階于節(jié)制閘左岸的鋪蓋上游段及海漫段分別設下河臺階一處。，，采用M10漿砌細料石臺階。臺階設休息平臺，其下分別為1：、。 地基處理根據工程地質勘察報告，閘址底板下層為含卵礫粉質粘土及強風化砂巖，地基承載力標準值分別為160kPa、400kPa，滲透系數(shù)分別為1106cm/s、5106cm/s。地基承載力及防滲均滿足要求，可不予處理。但窯頭閘左岸地層自上而下為素填土、中粗砂、粗礫砂及強風化砂巖，中粗砂及粗礫砂層滲透系數(shù)分別為1102cm/s、5102cm/s，需對其進行截滲處理，擬自左岸邊墩背水側向左50m范圍內采用固結灌漿進行防滲。灌漿分兩序進行，，孔徑108mm，漿液采用水泥漿，施工時應根據現(xiàn)場情況調整。水灰比為由稀至濃，依次按5：2：：：1的比例進行調整。 金屬結構底橫軸翻轉門采用電液一體式液壓啟閉機進行控制，本啟閉機是機、電、液、儀一體化的閘門啟閉設備，采用電機正反轉來控制閘門的啟閉。本工程操作條件為動水啟閉，29m閘門啟閉機型號為QRWY2，46m閘門啟閉機型號為QRWY2。本工程共三孔，所用工作閘門均為底橫軸翻轉門，非汛期閘門立門擋水以滿足蓄水及景觀要求，汛期來臨時閘門放倒，以滿足行洪要求。閘門采用平面鋼閘門，門葉主體結構的鋼板采用Q235B，型材和非主體結構的鋼板采用Q235A，驅動支臂選用Q345（16Mn）。兩個邊孔的閘門尺寸為29（寬高），中孔閘門尺寸為46（寬高）。采用電纜架空敷設方式引至水閘，架空電纜長度約為500m。在工程管理區(qū)設置變電所一座，內設變電箱一臺。動力電纜可采用VV型全塑電纜，控制電纜可采用KVV型全塑電纜。雙側啟閉的啟閉機電纜通過兩根預埋在閘門底板內的穿線鋼管（管內布設拉線鋼絲）將兩臺啟閉機連接起來。 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生窯頭節(jié)制閘在運行過程中，易發(fā)生安全事故的部位較少，只要搞好施工和運行過程中的各項安全監(jiān)督和檢