【正文】 ?歷史洪水及重現(xiàn)期 民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 23 根據(jù)《甘肅省洪水調(diào)查資料》洪水河雙樹寺站歷史洪水分別為 1901年和 1952 年，洪峰流量分別為 477m3/s 和 222m3/s；在 52 年實測系列中1980 年出現(xiàn)了一次較大洪水，洪峰流量為 382m3/s，比 1952 年調(diào)查值還大，故該次洪水從實測系列中提出作為特大值處理。本次計算成果與之接近，認(rèn)為本次計算成果合理 。 徑流計算 童子壩河無水文站， 翟寨子 水庫 僅有 （ 1995～ 2021 年） 15 年出庫流量 資料 ，資料系列較短，入庫流量采用水量平衡還原計算。流域南高北低，主要支流有大東溝、羊胸子、小石壁、大石壁、大羊尕、二道溝、牧戶溝等支流，河流總長113km， 扁堵口 以上 ，集水面積 334km178。民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 17 工程特性表 序號 項 目 單 位 數(shù) 量 備 注 一 水文 1 工程地址以上流域面積 km2 334 2 利用水文系列年限 年 52 3 多年平均年徑流量 萬 m3 6559 4 代表性流量 多年平均流量 m3/s 設(shè)計洪水流量（ P=2%） m3/s 148 校核洪水流量（ P=5%） m3/s 228 施工導(dǎo)流流量（ P=20%） m3/s 5 泥沙 多年平均輸沙量 萬 t 多年平均輸沙率 kg/s 實測 最 大含沙量 kg/m3 二 樞紐水位 1 校核洪水位 m 2 設(shè)計洪水位 m 3 正常擋水位 m 三 下泄流量及相應(yīng)下游水位 1 設(shè)計洪水時最大泄量 m3/s 148 2 設(shè)計洪水量下游水位 m 3 校核洪水時最大泄量 m3/s 228 4 校核洪水時下游水位 m 四 灌溉效益 1 有效灌溉總面積 萬畝 2 設(shè)計引用流量 m3/s 25 4 樞紐可供引水總量（ P＝ 50％） 萬 m3 6231 五 主要建筑物及設(shè)備 1 工程等別 等 Ⅲ 2 樞紐布置方 式 閘壩結(jié)合方式 3 地震基本烈度 度 7 4 泄沖閘 型式 開敞式 地基特征 砂卵礫石層 閘孔尺寸（寬179。從敏感性分析計算結(jié)果看，各種不確定因素在一定范圍內(nèi)變化時，經(jīng)濟內(nèi)部收益率都大于社會折現(xiàn)率。 ? 施工完成后拆除臨時設(shè)施，清理、平整臨時占地，采取恢復(fù)植被民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 15 等環(huán)保措施，可將施工對環(huán)境的不利影響減到最小。 工程招標(biāo) 根據(jù)水利部第 l 4 號令《水利工程建設(shè)項目招標(biāo)投標(biāo)管理規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，本工程應(yīng)實行招投標(biāo)。 水閘管理人員編制共 10 人， 扁堵口渠首 引水樞紐水閘 管理站計劃改建管理房屋 336m2， 管理范圍包括樞紐建筑物，用電設(shè)施，金屬結(jié)構(gòu)及管理房等所有與樞紐有關(guān)的設(shè)施。綜合考慮各方面因素，本次設(shè)計推薦方案二，即采用閘壩結(jié)合方案。為了減少泥沙入渠，閘前設(shè) 高倒“ L”型擋沙坎。閘前設(shè)20m 長 厚 C25 鋼筋砼防滲鋪蓋，閘后設(shè) 26m 長 C25 鋼筋砼消力池，池后接 25m 長 厚 C20 細粒砼砌石護坦消能防沖，護坦后設(shè)置防沖槽，回填砼四面體防沖。樞紐水閘主要建筑物從左至右依次由 50m 長溢流壩、 3 孔泄沖閘及 3 孔 進水閘 組成。閘前設(shè)置倒“ L”型擋沙坎，坎高 。高 )。工程區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應(yīng)譜特征周期為 ，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度，工程抗震能力按 7 度設(shè)防要求設(shè)計。 除險加固工程建設(shè)內(nèi)容 根據(jù)工程存在的問題，確定引水樞紐水閘除險加固建設(shè)的內(nèi)容如下： ?拆除重建泄沖閘，除險加固溢流壩及進水閘。閘門變形明顯，止水不嚴(yán)， 滾 輪不能正常運行。建議初步設(shè)計階段補充完善閘體砼檢測內(nèi)容及結(jié)構(gòu)復(fù)核；復(fù)核洪水資料，重新計算洪水成果；完善閘門機構(gòu)及啟閉力復(fù)核；對 防洪堤 及壩坡的抗滑穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定、堤基抗沖刷做進一步復(fù)核。 ?泄沖閘 過水能力滿足《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)。 ?其它：無管理設(shè)施，無通訊設(shè)備。防洪堤堤身回填砂礫卵石時應(yīng)碾壓夯實，干密度應(yīng)大于 。 工程 地質(zhì) 民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 5 ?工程區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造及褶皺，但第四系以來的童子壩隱伏斷裂時有活動，新構(gòu)造運動形跡較為明顯，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差。 雙樹寺水文站洪水計算成果表 水文站 均值 F Cv Cs/Cv 洪峰流量（ m3/s） （ km2） % % 1% 2% 5% 10% 雙樹寺 578 764 658 421 328 213 137 以雙樹寺為參照，對 扁堵口渠首 引水樞紐水閘進行比擬計算， 扁堵口渠首 引水樞紐水閘設(shè)計洪水成果見下表。 本次設(shè)計采用下墊面相似的鄰近流域洪水河雙樹寺水文站（ 1958～ 2021 年） 徑流系列建立相關(guān) ， 相關(guān)關(guān)系很好。 2021 年 1 月 7 日甘肅省水利廳在蘭州組織會議，對初步設(shè)計報告進行了審查，我院根據(jù)審查意見，對設(shè)計報告進行了修改完善，編制完成了《甘肅省民樂縣 扁堵口渠首 引水樞紐水閘除險加固工程初步設(shè)計報告（報批稿）》 。 進水閘 引水角 46176。工程區(qū)毗鄰國道 227 線，交通 便利 。閘后無消力池，只設(shè) 15m 長漿砌石短護坦消能。 扁堵口渠首 引水樞紐水閘經(jīng)過四十年的運行，工程老化失修，已不能安全運行。 累年最冷月平均氣溫 ℃， 多年平均氣溫 ℃ ，最大凍土深度 180cm。 經(jīng)計算， 扁堵口渠首 引水樞紐水閘年徑流計算成果見下表。 冰情 童子壩河無實測冰情資料，根據(jù)流域調(diào)查資料統(tǒng)計，童子壩最早結(jié)冰開始日期最早為 10 月 2 日，最晚為 11 月 7 日；開始封凍日期最早為11 月 15 日，最晚為 12 月 12 日 ；最后解凍日期最早為 4 月 7 日，最晚為 4 月 22 日；全部融冰日期最早為 4 月 15 日，最晚 5 月 1 日。 ?樞紐上、下游 防洪堤 和護岸 基礎(chǔ)坐落于河床及階地上，巖性為砂礫卵石，結(jié)構(gòu)稍密， 工程地質(zhì)條件良好。 ?金屬結(jié)構(gòu)：啟閉設(shè)施老化失修，啟閉力不足，螺桿彎曲變形，閘門銹蝕嚴(yán)重，止水老化、斷裂。 ?原設(shè)計在泄沖閘后只設(shè)置了 15m 長、 50cm 厚的漿砌石護坦，消能工設(shè)計不全。 安全鑒定核查結(jié)論 2021 年 6 月 15 日，由省水利廳委托省水利水電勘測設(shè)計研究院組成的專家組，對 扁堵口渠首 引水樞紐水閘進行了安全鑒定核查。溢流壩與沖沙閘后消能設(shè)施不滿足工程要求，消能防沖效果差， 護坦 底板被沖毀。 扁堵口渠首 引水樞紐水閘不但承擔(dān)著灌區(qū) 務(wù)，還承擔(dān)著向下游翟寨子水庫的輸水任務(wù)。 除 險加固工程設(shè)計 工程等別及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 扁堵口渠首 引水樞紐水閘灌溉面積 萬畝，設(shè)計引水流量25m179。 ①泄沖閘 設(shè)計為開敞式水閘， C25 鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 ② 進水閘 進水閘 3 孔，引水角 46176。閘前設(shè) 20m 長的 C25 鋼筋砼鋪蓋，閘后設(shè) 的漸變段與下游渠道連接 。 (寬179。 (寬179。缺點是閘孔數(shù)太多，在汛期大洪水時若不能及時開啟泄洪，宜造成運行事故；泄沖閘閘門開啟頻繁，管理要求較高；樞紐施工復(fù)雜，土建工程量較大，金屬結(jié)構(gòu)較多，工程投資也較大。 電氣設(shè)備 樞紐 水閘 用電電源距樞紐 處的炒面莊村引來，架設(shè) 的l0KVLGJ35 鋼絞線，在終端安裝一臺 30KVA 變壓器降壓到 380V 后供給閘室配電。 第二年 1 月 1 日～ 6 月 30 日，此時段為枯水期，主要完成泄沖閘、民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 14 進水閘 施工，同時穿插平行作業(yè)進行附屬工程施工。工程永久占地為原樞紐位置，不新增占地，所以不考慮永久占地。工程部分投資 萬元，其中：建筑工程 萬元，機電設(shè)備及安裝工程 萬元 ，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程，臨時工程 ，其他費用 ，預(yù)備費 萬元。 民樂縣扁堵口 渠首 引水樞紐水閘除險加固工程 初步設(shè)計 16 結(jié)論及意見 民樂縣 扁堵口渠首 引水 樞紐 水閘 除險加固工程實施后 ,在 P=50%的保證率情況下 ,可保證樞紐的灌溉引水量， 可使灌區(qū) 萬畝灌溉面積保灌，可使工程 防洪標(biāo)準(zhǔn)及抗震要求達到現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求 ， 能有效的解決河道中推移質(zhì)泥砂的排放和減少泥沙入渠，延長渠道使用年限，節(jié)省渠道清淤維修費用。河流自南向北流經(jīng)南豐、永 固、民聯(lián)三個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），至北部灘穿越戈壁砂礫地帶，在山丹縣的東樂鄉(xiāng)附近匯入山丹河。 項目區(qū)氣象參照民樂縣氣象要素成果 。/s，因此 扁堵口渠首 引水樞紐水閘 設(shè)計年徑流成果 采用翟寨子水庫徑流扣除石灰窯溝徑流 。為國家級水文站，觀測精度高，連續(xù)觀測至今，具有 52 年實測洪水資料（ 1958～ 2021 年）， 19752021 年入庫洪水資料采用水量平衡還原計算推求 。 表 2－ 4 雙樹寺水文站洪水計算成果表 水文站 均值 F Cv Cs/Cv 洪峰流量（ m3/s） （ km2） % % 1% 2% 5% 10% 雙樹寺 578 764 658 421 328 213 137 ? 扁堵口渠首 引水樞紐水閘洪水計算 雙樹寺水文站位于洪水河上游，為國家級基本水文站，觀測精度高，與童子壩河相鄰，兩河道地理、氣候、降雨、河道下墊面等因素都非常接近，河流各種要素基本近似，故以雙。/s 保證率 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 年均 流量 P=25% P=50% P=75% 洪水 水文測站基本資料 童子壩河無實測洪水資料， 鄰近的洪水河流域與童子壩河流域的降水條件及下墊面條件具有相似性，本次洪水計算采用洪水河雙樹寺 水文站歷年洪峰流量資料進行頻率計算后，用水文比擬法推求 扁堵口渠首 引水樞紐水閘 不同頻率的設(shè)計洪水 。 扁堵口渠首 引水樞紐水閘位于翟寨子水 庫上游25km 處，區(qū)間有石灰窯徑流匯入，石灰窯流域面積 54km178。 扁堵口 以上祁連山區(qū)氣溫低，年降雨量大，蒸發(fā)量小，植被 覆蓋率高 ，自南向北隨地形高程變化降雨量逐漸減小。高） m 179。 h，耗水 萬 m3。 綜上所述，工程建設(shè)對環(huán) 境 有利影響 和灌溉需要 是主要的，不利影響是次要的，工程建設(shè)是可行的，沒有制約工程建設(shè)的環(huán)境要素。 本次項目施工監(jiān)理設(shè)為 1個標(biāo)段，工程施工招標(biāo)共劃分為 3個標(biāo)段，即： 所有土建工程設(shè)為 1 個標(biāo)段； 金屬結(jié)構(gòu)制作及機電設(shè)備購安設(shè)為 1 個標(biāo)段； 監(jiān)控系統(tǒng)及信息自動 化設(shè)為 1 個標(biāo)段。 ? 主體 工程施工期 ： 結(jié)合所擬定的施工導(dǎo)流方案，主體工程擬分兩期施工，分別安排在兩個枯水期內(nèi)完建， 工期 18 個月。 水閘自動測控系統(tǒng) 為了提高樞紐水閘的管理水平，實現(xiàn)樞紐水閘管理單位對閘門、流量、流速進行自動測控，并對數(shù)據(jù)加以處理與傳輸，實現(xiàn)現(xiàn)代化管理水平，本次除險加固工程需設(shè)計自動化測控系統(tǒng)?；叨?，基礎(chǔ)埋深上游為 ，下游為 ，澆筑厚度從下至上 ～ 。 ③ 進水閘 進水閘閘墩和上部結(jié)構(gòu)拆除，閘底板利用，在原底板上現(xiàn)澆 厚的鋼筋砼作為新進水閘的地板。 ②泄沖閘 泄沖閘拆除重建，為 C25 鋼筋砼結(jié)構(gòu)。高 )。為了減輕推移質(zhì)對閘墩的磨損，閘墩下部用 10mm 厚鋼板進行防護 ,防護高度 。垂直溢流壩軸線布置泄沖閘，右側(cè)布置 進水閘 。 ?新建管理房屋 336m2，新建管理道路 ，維修管理道路。 工程任務(wù)和規(guī)模 扁堵口渠首 引水樞紐水閘除險加固工程的主要任務(wù)是將泄沖閘拆除重建，對 進水閘 和溢流壩進行加固維修。溢流壩、泄沖閘和進水閘在正常運行情況下和地震情況下抗滑安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，但進水閘和泄沖閘在地震工況下 閘墩 拉應(yīng)力大于砼強度設(shè)計值，砼結(jié)構(gòu)不滿足要求。 ?啟閉設(shè)施老化，無電氣設(shè)備，啟閉力不足，螺桿彎曲變形，閘門銹蝕嚴(yán)重，止水橡皮老化、斷裂，以上均不滿足《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》（ DLT5