【正文】 9m3/畝。各種作物的灌溉定額見表4—5。②綜合灌溉定額灌區(qū)內(nèi)夏油與小麥同期，其定額按小麥的灌溉定額估算，而秋油與棉花同期，其定額按棉花定額進(jìn)行估算。綜合灌溉定額按下式計算：m綜=A1m1+A2m2+…+AnMn式中：m綜——綜合灌溉定額；AA2……An——為灌水種植比例；Mm2……mn——為灌水作物灌溉定額。根據(jù)上式可計算出灌區(qū)綜合灌溉定額見表4—6。（4）代表年的選擇按灌區(qū)綜合灌溉定額，并分析已發(fā)生過旱情實際年的災(zāi)情情況 ，綜合確定P=85%灌溉設(shè)計保證率的代表年為1976年。典型灌溉定額見表4—7。 供需平衡分析計算現(xiàn)狀情況下，灌區(qū)工程情況為?。ㄒ唬┬退畮?座，興利庫容722萬m3；?。ǘ┬退畮?座，；容積為912萬m3。 m3/s，這些工程在2015年也參加水資源的供需平衡，但2015年本工程建成后， m3/s計。（1）灌溉水利用系數(shù)，各工程不同水平年的渠系水利用系數(shù)見表48。表4—8 灌區(qū)渠系數(shù)統(tǒng)計表水源類別現(xiàn) 狀2015年塘 堰?。ǘ┬退畮煨。ㄒ唬┬退畮欤?）計算原則①進(jìn)行長系列（19601998）逐旬計算；②根據(jù)灌區(qū)實際情況將灌區(qū)的塘堰概化成小水庫進(jìn)行調(diào)算，塘堰容積的80%為有效供水容積，并且，塘堰作為調(diào)算蓄水工程；③在充分利用下一級工程的供水后再向上一級蓄引提工程要求；④城鎮(zhèn)工業(yè)生活，農(nóng)村人畜飲水要求具有較高保證率，優(yōu)先滿足。（3）平衡結(jié)果按照以上調(diào)算原則，對灌區(qū)長系列逐旬進(jìn)行供需平衡計算，成果見表49410，典型年成果見表411。從平衡結(jié)果可以看出：①現(xiàn)狀情況下，由吳家洼提水站供水損失較大，灌區(qū)水源不足，灌區(qū)的灌溉保證率只有50%左右，有20年出現(xiàn)缺水問題；②到2015年，紅崗山引水工程已建成，同時還從灌水技術(shù)上全面推行“溥、淺、濕、曬”控制灌溉方式，灌區(qū)的灌溉保證率可達(dá)到設(shè)計要求的85%。 工程規(guī)模 引水工程設(shè)計流量的確定由灌區(qū)典型年水量平衡計算成果（見表411）得出引水工程設(shè)計流量。由最大缺水量W=，按下列公式計算引水流量：Q=式中W——最大缺水量（m3）t——引水天數(shù)，t=10天故Q毛=m3/s與吳家洼提水泵站設(shè)計流量相同 特征水位吳家寺水庫總庫容1290萬m3，興利庫容722萬m3，死庫容240萬m3，。5 工程選線、工程總布置及主要建筑物 工程等別和標(biāo)準(zhǔn)按照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000）。 主要建筑物級別本工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級。 工程地震設(shè)防烈度本工程地震基本烈度為6度。 方案比較方案一：紅崗山引水隧洞工程（1）優(yōu)點：①輸水線路較短，可減少水頭損失和滲漏量，節(jié)約水資源。②工程處于地下，運行和管理方便，能較好地保護(hù)工程設(shè)施免遭人為破壞。③工程線路地質(zhì)條件較好，可減少年運行費和維修費。④可利用先進(jìn)爆破技術(shù)進(jìn)行施工，有利于加快工程進(jìn)度。⑤節(jié)約耕地，減少水土流失，有利于環(huán)境保護(hù)。⑥工程開挖的石料可重新利用，可節(jié)省建筑石料，有利于降低工程造價。⑦與第二方案比較，工程總投資較小。（2）缺點：①地下施工場地狹窄，難度較大，對施工技術(shù)要求較高。②施工隊伍選擇面較窄，不宜分段平行承發(fā)包。方案二：原盤山渠整險加固和防滲處理工程（1）優(yōu)點：①施工技術(shù)簡單，有利于采用平行承發(fā)包模式選擇施工隊伍。②可采用多標(biāo)段平行作業(yè)方式施工。③施工質(zhì)量易于保證。（2）缺點：①工程線路太長，水頭損失較大，渠道滲漏量較大。②需二級取水，工程運行成本較高，不利于經(jīng)濟(jì)管理。③工程線路跨不同行政區(qū)域，管理難度太大。④工程地質(zhì)條件較差，地勢險要，工程維修費較大。⑤施工場地較窄，且與交通道路高差太大，不利于建筑材料運輸，施工難度較大。⑥工程施工對水土保持水利，對環(huán)境保護(hù)較差。⑦工程總投資較方案一大，不經(jīng)濟(jì)。綜合一、二方案比較結(jié)果，本次可行性研究推薦第一方案為擇優(yōu)方案。 工程選線影響本工程路線選擇的因素很多，如地形、地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、施工條件等。 工程選線原則（1）隧洞應(yīng)盡量避開山巖壓力大、地下水位高、漏水嚴(yán)重和可能塌滑的不穩(wěn)定地段，以減少隧洞襯砌上的荷載和便于施工。（2）路線應(yīng)力求短而直，以減少工程費用和水頭損失。（3）進(jìn)出口水流應(yīng)平順對稱，避免產(chǎn)生渦流，影響洞內(nèi)流態(tài)。（4）隧洞應(yīng)有一定的埋置深度，以便充分利用圍巖的彈性抗力和減小地震力的影響，達(dá)到減小襯砌厚度的目的。（5）對于長隧洞，應(yīng)考慮便于設(shè)置施工豎井或支洞，增加開挖工作面，加快施工進(jìn)度，并便于出碴和進(jìn)料。 工程選線方案工程選線按兩種方案比較選定，方案一為紅崗山引水隧洞工程。前述兩工程方案均從已建吳家洼泵站出水渠作渠首引水，而吳家洼泵站以夏家寺水庫作水源。紅崗山引水隧洞工程進(jìn)水口位于王家河鎮(zhèn)內(nèi)黃家樓村南側(cè)，縱向布置依次為進(jìn)口明渠40m，進(jìn)口地下箱涵165m，輸水隧洞1645m，出口地下箱涵240m，出口明渠500m。出口明渠與吳家寺水庫相連。沿線設(shè)分水閘、明渠、地下箱涵、隧洞、節(jié)制閘、豎井等建筑物。 工程總布置紅崗山引水隧洞工程布置（該工程終點處樁號為0+000，向上游依次編排）：（1）進(jìn)口分水閘：樁號為2+600。（2）進(jìn)口明渠：樁號為2+560—2+600，長40m。（3）進(jìn)口地下箱涵：樁號為2+395—2+560，長165m。（4）輸水隧洞：樁號為0+750—2+395，長1645m。（5）出口地下箱涵：樁號為0+510—0+750，長240m。（6）出口節(jié)制閘：樁號為0+500—0+510，長10m。（7）出口明渠：樁號為0+000—0+500，長500m。 主要建筑物 主要建筑物布置、控制高程及主要尺寸（1）進(jìn)口分水閘：（2+600），為開敞式水閘，，閘底板長6m；閘前鋪蓋長6m；消力池長8m。（2）進(jìn)口明渠：樁號2+600—2+560，長40m，縱向坡比1：1000。—。明渠截面為矩形斷面。（3）進(jìn)口地下箱涵：樁號為2+395—2+560，長165m?？v向坡比1：1000，—。地下箱涵斷面型式為直墻園弧型，。（4）輸水隧洞：樁號為0+750—2+395，長1645m。縱向坡比1：1000，—。輸水隧洞斷面型式為直墻園弧型，。（5）出口地下箱涵：樁號為0+510—0+750，長240m?？v向坡比1：1000，—。地下箱涵斷面型式為直墻園弧型，。（6）出口節(jié)制閘：樁號為0+500，長10m。節(jié)制閘進(jìn)口與箱涵相連接，出口與出口明渠相連接。節(jié)制閘為開敞式水閘，——。（7）出口明渠：樁號為0+000—0+500，長500m。縱向坡比1：1000，—。明渠截面為矩形。出口明渠一段是挖方、一段是填方。挖方渠段全截面均為開挖巖石成型。填方渠段則采用漿砌石邊墻。（8）豎井布置：為了在開挖隧洞時便于施工通風(fēng)通氣，在整個隧洞段從進(jìn)口至出口分別布置4個直徑為2000mm的豎井，其位置為樁號2+250、1+750、1+250和0+950；；、。 輸水能力計算紅崗山引水隧洞工程設(shè)計流量Q= m3/s，則加大流量Q== m3/s，主要建筑物輸水能力均按明渠均勻流，流量Q= m3/s復(fù)核。（1）明渠過流能力計算：，n=，i=1/1000，經(jīng)試算，擬定過水深h=。計算過程如下：W=bh==X=b+2h=+2=R=W/X=C=Q=wc＞故滿足要求。（2）隧洞、地下箱池過流能力計算，斷面為直墻園弧型，，n=，i=1/1000，經(jīng)試算，擬定過水深h=。計算過程如下：W=bh==X=b+2h=+2=R=W/X=C=Q=wc＞故滿足要求。按規(guī)范規(guī)定：無壓隧洞水面線以上空間不得小于隧洞斷面面積的15%，其凈空高不得小于400mm。隧洞、＞15%，其凈高為430mm。其截面符合規(guī)范要求，能夠按照無壓明渠均勻流計算。 圍巖穩(wěn)定分析及支護(hù)襯砌型式的選定按照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SL279—2002）規(guī)定及圍巖分類，隧洞選擇錨噴襯砌，全截面襯砌厚度均為200mm，砼采用C25，鋼筋為Ⅰ、Ⅱ級鋼筋。按照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SL279—2002），山巖壓力計算公式：垂直方向：qv=（）rrB水平方向：qh=（）rrH式中：qv—垂直均布圍巖壓力，KN/m2 qh—水平均布圍巖壓力，KN/m2 rr—巖體重度，KN/m3 B—隧洞開挖寬度，m H—隧洞開挖高度，m則隧洞山巖壓力：qv= ==16 KN/m2 qh= =2= KN/m2由山巖壓力qv=16 KN/m2，qh= KN/m2，通過《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》計算隧洞內(nèi)力值均很小，均按構(gòu)造配筋即可，則隧洞全截面襯砌采用厚度為200mm的錨噴C20砼是可行的。地下箱涵截面同隧洞一樣，地下箱涵采用200mm厚鋼筋砼弧頂襯砌，底面及直墻段采用素砼找平護(hù)砌。由于地下箱涵弧頂外荷載不大，則地下箱涵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定滿足要求。明渠一段是挖方，一段是填方。挖方渠段全截面均為開挖巖石成型。填方渠段則采用漿砌石砌筑兩側(cè)墻成型。由引可見明渠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是安全的。 排沙、泄洪的工程情況紅崗山引水隧洞工程由吳家洼泵站提水作為水源，泵站取水含沙量極少，另外整個引水工程建于巖基上、渠內(nèi)，隧洞經(jīng)襯砌均無沙質(zhì)。則紅崗山引水隧洞工程無須采取工程措施排沙。紅崗山引水隧洞工程建于低山丘陵處，大部分為隱蔽的地下工程，基本上無地面泄洪任務(wù)。 主要建筑物沉降位移觀測布置設(shè)計按照《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SL279—2002）規(guī)定進(jìn)行主要建筑物沉降位移觀測布置設(shè)計。（1）洞內(nèi)監(jiān)測：主要監(jiān)測洞內(nèi)流態(tài)和建筑物及圍巖的工作狀態(tài)。（2）洞外監(jiān)測：主要監(jiān)測沿線的洞外工作狀態(tài)，包括進(jìn)、出口建筑物、地表及山坡的變化。（3）應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)的施工監(jiān)測和施工時的地表監(jiān)測。（4）洞口應(yīng)設(shè)置與施工監(jiān)測相結(jié)合的位移安全監(jiān)測點，監(jiān)測地面下沿及邊坡穩(wěn)定情況。 主要工程量（1）隧洞工程量①隧洞錨噴襯砌C25砼：2172m3②隧洞石方開挖：6300m3③隧洞鋼筋量：262549kg⑵豎井石方開挖：120m3⑶明渠工程量①明渠石方開挖：1870m3②明渠80漿砌石：384m3⑷地下箱涵工程量①地下箱涵C25砼：170 m3②地下箱涵石方開挖：6885 m3③地下箱涵鋼筋量：38646kg⑸土方回填：5300 m36 機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu) 機(jī)電設(shè)備進(jìn)出口節(jié)制閘啟閉機(jī)選型，啟門力的計算公式如下：啟門力：FQ=（TZd＋Tzs）+n′GG ＋PX＋Gj＋Ws式中：n′G——閘門自然修正系數(shù)，～；TZd ——Tzd= （t）；G——閘門自重（t） 估算公式 G=H、B ——孔口高度和寬度（m）Kz——閘門行走支承系數(shù)，對于滾輪支承Kz=1Kc——材料系數(shù)，對于普通低合金結(jié)構(gòu)鋼Kc=Kg——孔口高度系數(shù)，當(dāng)H5m時，Kg=γ鋼=W——作用在閥門上的總水壓力（t）R1——滾動軸承的平均半徑（cm）d——滾動軸承的滾程直徑（cm）fk——滾動磨擦系數(shù)fk=f3——取f3=Pzs——作用在止水上的水壓力（t）r——水的容量（t/m3）H——門底水頭（m）D——底止水到上游面板的距離（m）B——兩側(cè)止水的間距，Tzs==2=(t)閘門自重：G=（t）Px=PD2B=2=（t）啟動力：FQ=+（+）+=（t）因此選用5t的啟閉機(jī)本工程啟閉機(jī)選用5t手用型螺桿式啟閉機(jī)。 金屬結(jié)構(gòu)本工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要是附屬工程兩個水閘的鋼閘門及閘槽內(nèi)的埋件設(shè)計。，，采用橡皮止水。另外，在進(jìn)口段地下箱涵入口處設(shè)一攔污柵；地下隧洞段，豎井上均設(shè)鋼筋網(wǎng)蓋各一付。表6—1 金屬結(jié)構(gòu)規(guī)格、數(shù)量匯總表 名 稱規(guī) 格數(shù) 量鋼閘門進(jìn)口分水閘Q235出口節(jié)制閘Q235閘門槽埋件進(jìn)口分水閘Q235 噸出口節(jié)制閘Q235豎井鋼筋網(wǎng)蓋內(nèi)徑D=2m4付攔污柵1付7 工程管理 工程管理機(jī)構(gòu) 工程規(guī)模及任務(wù)本工程位于武漢市黃陂區(qū)蔡家榨鎮(zhèn)，承擔(dān)著該鎮(zhèn)的人畜飲水和農(nóng)田灌溉任務(wù)。 管理機(jī)構(gòu)設(shè)置為確保工程的正常運行，必須建立工程管理機(jī)構(gòu)。在工程施工時，由建設(shè)管理單位派人參與施工，工程竣工后，由建立起來的管理機(jī)構(gòu)接管工程，并對管理人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，定崗定責(zé)。建議該工程及吳家洼泵站由黃陂區(qū)蔡家鎮(zhèn)水管站統(tǒng)一管理。 人員編制參照水利部《水利工程管理單位編制定員試行標(biāo)準(zhǔn)》SLJ705—81，結(jié)合本工程管理的實際情況，擬定人員編制10人，其中管理負(fù)責(zé)人3人，維修人員7人。管護(hù)設(shè)施建設(shè)包括房屋、交通、測量及辦公設(shè)備等方面的建設(shè)。房屋建設(shè)主要是增加管理人員用房和辦公用房，交通、測量及辦公設(shè)備建設(shè)主要包括渠道自動測流設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備、計算機(jī)等辦公自動化設(shè)備等。詳見表7—1。表7—1 工程管理設(shè)施配套一覽表編號項 目一水管站管理用房建筑面積400m2二辦公設(shè)備車輛越野車125型摩托車1輛2輛計算機(jī)激光打印機(jī)傳真機(jī)其它辦公設(shè)備2臺1臺1臺三量水設(shè)施全套四通訊設(shè)備程控電話、手機(jī)等 工程管理范圍和保護(hù)范圍 設(shè)計原則，也是管理單位直接管理和使用的引水工程范圍，應(yīng)包括吳家洼泵站、引水渠、箱涵、節(jié)制閘、分水閘、遂洞、監(jiān)測設(shè)施等各組成部分的含蓋范圍及管理和運行所必須的其它設(shè)施占地范圍。本工程的保護(hù)范圍是為了保證工程安全，在工程管