【正文】 =εσ 農(nóng) 取 ε = 則 σ 農(nóng) =% 則 θ = (1+% )= 農(nóng)渠斷面設(shè)計(jì) 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)田間工程建設(shè)以“ U”型斷面最優(yōu)，造價(jià)最低，因此本次設(shè)計(jì)農(nóng)渠斷面采用砼 U 型槽板襯砌，為確保質(zhì)量，構(gòu)件由 *陽(yáng)縣 預(yù)制廠定點(diǎn)生產(chǎn)砼強(qiáng)度標(biāo)號(hào)為 C15，防滲標(biāo)號(hào)為 W4。 砼 U型槽板采用定型圖冊(cè)，外傾角，直徑和渠深根據(jù)流量大小確定，農(nóng)渠襯砌斷面型式和展開圖見附圖。 U 型槽板 搭接處預(yù)留 6cm 寬縫，其縫采用 C20 細(xì)石砼填充。 42 工程量 新建農(nóng)渠工程量表 表 渠道名稱 長(zhǎng)度 （ m） 土方開挖（ m3） U型件 （ m3） 砼 壓邊 （ m3） 農(nóng)渠 1 260 65 農(nóng)渠 2 480 120 農(nóng)渠 3 410 103 農(nóng)渠 4 400 100 農(nóng)渠 5 550 138 農(nóng)渠 6 990 248 農(nóng)渠 7 630 158 農(nóng)渠 8 610 153 農(nóng)渠 9 590 148 農(nóng)渠 10 1400 350 農(nóng)渠 11 770 193 農(nóng)渠 12 1940 485 合計(jì) 9030 2258 渠 設(shè)計(jì) 排水渠始建于 1962 年，全長(zhǎng) ，斷面尺寸為 b h=3 。該排水渠原為土渠，由于年久失修，造成堤岸沖刷崩塌，渠內(nèi)淤積，危及農(nóng)田安全，急需進(jìn)行加固改造。排水渠排澇要求按最大三日暴雨三天排 至作物耐淹深度設(shè)計(jì)，排漬按作物對(duì)地下水要求深度來設(shè)計(jì)，地質(zhì)條件差的地段作漿砌石護(hù)砌。 排水量的計(jì)算 43 按 GB5028899 規(guī)定，所有排水 渠 均按 4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。 根據(jù)區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況，本次規(guī)劃排澇采用 10年一遇 3日 暴雨 3日排至耐淹深度的標(biāo)準(zhǔn)，排水 渠 的排澇流量計(jì)算公式為： q1= 106（ Ph20） A 式中： q1— 排水溝的排 水 流量（ m3/s） p— 設(shè)計(jì)降雨量（ mm） 取 P=160 h— 田間蓄水深（ mm） 取 h=80 A— 排水 渠 控制面積（畝） 有防洪作用的排水 渠 ，采用十年一遇設(shè)計(jì)洪水，排洪 渠位于 區(qū) 內(nèi) 中央 布置，并就近匯入承泄區(qū)。排洪 渠 的排洪設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式為： q2= 式中： q2— 排水 渠 的排洪流量（ m3/s） F— 設(shè)計(jì)流域面積（ km2） 取 F= 排水 渠 設(shè)計(jì)流量應(yīng)為排澇流量與排洪流量之和： q=q1+q2= m3/s 排水 渠原 斷面 尺寸為 b h=3 ，排水溝的斷面尺寸采用如下公式 復(fù)核 。 RiCWq? 6/11RnC? 式中： q— 排水流量（ m3/s） ω — 渠道過水?dāng)嗝婷娣e（ m2）； C— 謝才系數(shù)，采用蔓寧 公式計(jì)算； R— 水力半徑（ m） i— 渠道縱坡 n— 糙率系數(shù) 44 經(jīng)計(jì)算 q= m3/s,滿足要求。 排水 渠設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì) 部分崩垮 堤岸進(jìn)行護(hù)砌，渠內(nèi)進(jìn)行清淤，改造長(zhǎng) 800m，護(hù)砌后排水渠凈斷面尺寸為 b h=3 。側(cè)墻下部采用 水泥砂漿砌石護(hù)砌，上部采用 水泥砂漿砌 C15砼預(yù)制磚，厚 ，頂部采用現(xiàn)澆 C15 砼壓頂厚 6cm，并預(yù)留排水孔，排水孔呈梅花形布置，孔距 ，排距 ，側(cè)墻每 20m 設(shè)伸縮縫 1 條，伸縮縫采用瀝青杉板止水。 工程量 :土方開挖 800m3，土方回 填 133m3， C15 砼預(yù)制磚 173m3， 漿砌石護(hù)坡 1440m3， C15 砼壓邊 30m3。 山平塘維修加固設(shè)計(jì) 存在的主要問題： （ 1）壩頂寬度過窄，不滿足規(guī)范要求； （ 2）大坡內(nèi)坡沖刷嚴(yán)重，內(nèi)、外坡嚴(yán)重變形； （ 3）大壩內(nèi)、外坡無防護(hù)設(shè)施； （ 4）塘內(nèi)淤積嚴(yán)重。 上、下游護(hù)坡設(shè)計(jì) 山平塘大壩壩身單薄，塘內(nèi)淤積嚴(yán)重，壩頂寬僅為 ，內(nèi)、外坡比分別為 1: 及 1:，不滿足規(guī)范要求。本次設(shè)計(jì)對(duì)壩內(nèi)、外坡進(jìn)行培厚，并對(duì)塘內(nèi)進(jìn)行清清淤。將原壩頂、壩坡雜草及表土清除，新老 土按鋸齒平臺(tái)形連接，培厚后內(nèi)外坡比均達(dá)到 1:，壩頂寬達(dá)到 。 內(nèi)坡護(hù)坡設(shè)計(jì) 內(nèi)坡護(hù)坡用 8cm 厚 C15 混凝土防滲。防滲頂部高程為正常蓄水位上 ,護(hù)坡每 3m 設(shè)伸縮縫一條。坡腳設(shè)深 ，寬 的 C15 的砼齒墻。 工程量 45 山平塘維修加固工程表 表 工程名稱 土方開挖（ m3） 土方回填（ m3） C15 砼壓枕（ m3） C15 砼齒墻 （ m3） C15 砼塘邊坡 （ m3） 草皮護(hù)坡 （ m2） 山平塘加固71 處 2130 11360 199 384 2485 21300 6． 7 堰閘改造設(shè)計(jì) 存在問題 堰閘大多始建于 60 年代中期，運(yùn)行至今已四十余年，老化、破損嚴(yán)重，現(xiàn)已不能正常運(yùn)行。其存在的主要問題有： （ 1） 該堰閘部位已出現(xiàn)開裂、變形； （ 2） 由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)不合理，上部無閘門控制，一遇下大雨無法正常泄洪，造成上游農(nóng)田被淹。 堰閘結(jié)構(gòu)計(jì)算 （ 1）水閘的孔口寬度計(jì)算 ①確定水閘的底板高程 一般高出渠底高程 （防沙），且不低于渠底高程。 ②孔口寬度的確定 實(shí)用堰泄流能力采用下列公式： 式中： Q— 流量（ m3/s）； C— 上游面坡度影響修正系數(shù)，取 ； m－二元水頭寬頂堰流量系數(shù)，與相對(duì)上游堰高 P1/H 及堰頭形式有關(guān)； ε－閘墩側(cè)收縮系數(shù)； 2/302 HgBCmQ m??? 46 σ m— 淹沒系數(shù)； B— 總凈寬（ m）； H0— 計(jì)入流速水頭的堰上總水頭（ m）。 經(jīng)計(jì)算 B=2 2m。 （ 2） 消能防沖設(shè)計(jì) 采用降低閘后渠底高程形成消力池進(jìn)行消能（即底流消能）。 矩形斷面下挖式消力池的池深 d、池長(zhǎng) LK按下列公式計(jì)算： d＝σ h2－ ht－ΔΖ ΔΖ＝ )11(2 22222222hhgbQ t ?? ? LK＝ ｈ 2＝21211 )181(2 bbFh r ?? Fr1＝11 ghv L＝ （ h2－ h1） 式中 d— 池深， m； σ — 水躍淹沒度，可取 ； h2— 池中發(fā)生臨界水躍時(shí)的躍后水深， m； ht— 消力池出口下游水深， m； ΔΖ — 消力池尾部出口水面跌落， m； Q— 流量， m3/s； b1， b2— 躍前、躍后斷面寬度， m； φ — 消力池出口段流速系數(shù)，可取 ； L— 自由水躍的長(zhǎng)度 。 Fr1— 收縮斷面弗勞德數(shù)； ｈ １ — 收縮斷面水深， m； 47 ｖ １ — 收縮斷面流速， m/s。 （ 3） 閘 室穩(wěn)定分析 設(shè)計(jì)工況和荷載計(jì)算及荷載組合，設(shè)計(jì)工況：竣工期，正常運(yùn)用， 校核運(yùn)用。 基底應(yīng)力計(jì)算公式： WMAGP ?? ??m inm ax 式中 P — 閘室基底應(yīng)力最大值或最小值（ kpa） Σ G— 作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)， kN）； Σ M— 作用在閘室上的全部豎向 和水平 荷載 對(duì)于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩（ ） A— 閘室基底面的面積（ m2） W— 閘室基底面對(duì)于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩（ m3） 抗 滑穩(wěn)定系數(shù)： ??? HGfK c 式中： KC— 沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) ； f— 閘室基底與地基之間的摩擦系數(shù) ； Σ H— 作用在閘室上的全部水平向荷載（ kN）。 經(jīng)計(jì)算 Pmax/Pmin 在 竣工期，正常運(yùn)用 為 ，校 核運(yùn)用 為 ， Kc為 。滿足要求。 本次設(shè)計(jì)將原堰壩拆除，堰閘下部為 C15 砼整體式平底板，兩岸邊墻為重力 48 式擋土墻，采用 水泥砂漿砌筑，閘門采用鋼筋砼平面直升門。閘上設(shè)行人橋?qū)?。閘門為現(xiàn)澆 C20 鋼筋砼，其尺寸為 b h=2 ，共二扇，厚 15cm。 工程量 :土方開挖 250m3， C15 砼底板 28m3， C20 砼閘門 12m3， C20 砼 閘墩30m3， 漿砌石 66m3，鋼筋 4t。 基本情況 林橋 村有 3個(gè)組，總?cè)丝?250 人，現(xiàn)有水稻面積 350 畝，由于該村 3個(gè)組 位于高岸山丘區(qū)，大部分農(nóng)田都缺水失收，群眾吃飯都困難。為了從根本上解決村民生產(chǎn)和生活缺水局面，確保一般旱情年份糧食不失收， 該村 3個(gè)組已建抽水機(jī)埠和抽水房，但由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)組老化，需更新改造。本次設(shè)計(jì)改 建 林橋 村電灌站工程。 設(shè)計(jì)方案 (1)、機(jī)組設(shè)計(jì)選型： ①設(shè)計(jì)條件：灌溉設(shè)計(jì)面積 350 畝，灌溉流量 ，提水揚(yáng)程 15 米，輸水管長(zhǎng)度 50 米。 ②設(shè)計(jì)選型：電泵 IS150125250 型，配套電動(dòng)機(jī) Y180M4 型，輸水管道口徑 Φ150mm。 (2)、進(jìn)出水渠道斷面： ①進(jìn)水渠道長(zhǎng) 60 米，斷面尺寸 b h= ； ②輸水渠道長(zhǎng) 1000 米，斷面尺寸 b h= 。 (3)、電灌站機(jī)房尺寸： 電灌站機(jī)房尺寸： l b h=4 。 (4)、電力線路及機(jī)組電氣控制部門： ① 10KV電力 線路長(zhǎng) 1000 米，選用導(dǎo)線： LGJ50 型； ②機(jī)組控制屏： PGL137（改）型； 49 ③機(jī)組啟動(dòng)器： 。 (5)供水水源：水源為排水渠上的堰閘內(nèi)，支渠不供水時(shí)為堰內(nèi)攔水，支渠供水時(shí)，將水引入堰內(nèi)提水 到山平塘內(nèi)，再經(jīng)農(nóng)渠灌溉 。其水源可靠性較高。 分水涵閘 項(xiàng)目區(qū)田間渠的設(shè)計(jì)流量在 — m3/s之間，本設(shè)計(jì)斗渠采用敞開式水閘取水，共有渠道分水閘 68處，閘門采用平板鑄鐵閘門。 機(jī)耕橋設(shè)計(jì) 機(jī)耕橋建在渠路、渠溝相交位置，本項(xiàng)目共改造 機(jī)耕橋 8 處。機(jī)耕橋?yàn)閱慰缀?jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)，橋孔凈寬同渠道寬度，橋面板寬 ，板厚 15cm；橋墩為 漿砌石重力墻式，為梯形，其順?biāo)鞣较驅(qū)挾韧瑯蛎姘逡恢?，其垂直水流方向上底?40cm、下底寬 180cm；橋墩基礎(chǔ)埋深為 60cm。 穩(wěn)定復(fù)核 ①抗滑穩(wěn)定計(jì)算 本設(shè)計(jì)計(jì)算兩種工況：竣工時(shí)（即無水時(shí)）和在設(shè)計(jì)水位下驟降時(shí)。邊墻沿建基面的抗滑穩(wěn)定可按抗剪斷強(qiáng)度公式進(jìn)行，也可按抗剪強(qiáng)度公式進(jìn)行，本設(shè)計(jì)按照抗剪強(qiáng)度公式進(jìn)行。抗剪強(qiáng)度公式為： Kc= PWf?? 式中 Kc— 按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f— 邊墻漿砌石與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)； Σ W— 作用于邊墻上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量； Σ P— 作用于邊墻上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量。 f值的選取，可根據(jù)野外或室內(nèi)試驗(yàn)成果，并參照類似工程經(jīng)驗(yàn)選用。 ②抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算 50 抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算公式為： Ko=oMMy?? 式中Σ My — 作用于墻體的荷載對(duì)墻前趾產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩； Σ Mo— 作用于墻體的荷載對(duì)墻前趾產(chǎn)生的傾覆力矩 。 Ko— 抗傾穩(wěn)定安 全系數(shù)。 對(duì)計(jì)入地震的特殊荷載組合 K0≥ ,其余各種荷載組合 K0≥ 。 邊墻穩(wěn)定計(jì)算成果見表 ： 表 邊墻穩(wěn)定計(jì)算成果表 項(xiàng)目 無水 水位驟降 無水 水位驟降 圬工砌體容重（ KN/m3） 19 19 19 19 地基土摩擦系數(shù) 墻后填土內(nèi)摩擦角（ 0） 35 35 35 35 墻后填土容重（ KN/m3） 19 19 19 19 墻背與墻后填土摩擦角（ 0） 16 16 16 16 地基土容重（ KN/m3） 18 18 18 18 墻底摩擦系數(shù) 地基土內(nèi)摩擦角 30 30 30 30 地面橫坡角度（ 0） 60 60 60 60 浮容重（ KN/m3） 9 9 計(jì)算得抗剪系數(shù) 1． 24 計(jì)算得抗傾系數(shù) 結(jié)論 滿足要求 51 人行橋設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目共改造人行橋 26處。人行橋?yàn)閱慰缀?jiǎn)支板結(jié)構(gòu)，橋?qū)?，橋面板采用預(yù)制板寬 ，板厚 12cm。 52 投資預(yù)算與資金籌措 概算編制說明 工程概況 項(xiàng)目建設(shè)包括 山平塘維修加固 71 處（總蓄水量 ），堰閘改造10處（總蓄水量 萬立方米），灌排渠改造配套 13條 13710 米，田間渠配套12條 9030 米， 改 建電灌站 5 處 55kw,進(jìn)水閘、節(jié)制閘及機(jī)耕橋等其他附屬建物改造配套 102 處 。 整個(gè)項(xiàng)目 需完成 主要工程 量 ： 開挖和回填土方 萬 m3，完成砼 5246m3，漿砌石 1866m3， U 型槽 9030m，需投入勞動(dòng)工日 。 編制依據(jù) (1) 定額： ① 本 預(yù) 算編制依據(jù) **省水利廳文件湘水建管 [2021]16 號(hào)文頒發(fā)的《 **省 水利 水電 工程設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定》 ② 編制定額：執(zhí)行水利部水總 [2021]116 號(hào)文頒發(fā)的《水利建筑工程 預(yù) 算定額》 、 《水利 工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi) 定額》； 水總 [2021]389 號(hào) 文頒發(fā)的《水利工程概預(yù) 算 補(bǔ)充 定額》 ；水建 管理 [1999]523 號(hào)文發(fā)布的《水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額》、水建 [1993]