【導(dǎo)讀】喀左縣大凌河干流源點。綜合治理工程項目。中元國際投資咨詢中心有限公司。證書編號：工咨甲20200200001. 大凌河是遼寧西部最大的河流，也是全省的第三大河流，是東北。最為古老和最負盛名的水系之一。古稱渝水、龍川，漢唐時稱白狼水，遼稱靈河，金改凌河。明代以后，為了與小凌河相區(qū)別，才稱為大凌

　　

【正文】 堰流量。 計算結(jié)果見下圖。 橡膠壩塌壩后泄洪曲線012340 1000 2020 3000 4000 5000過流量(m3 /s)過流水深(m) 橡膠壩工程設(shè)計 橡膠壩布置 橡膠 壩 布置于 吉利玍大橋 200 米 ，設(shè)計壩高為 ,蓄水長度為。 設(shè)計標準為 20 年一遇， 工程級別為四等工程式， IV 級土堤，可使 3426 m3/s 流通量洪水安全通過 。 壩袋設(shè)計 一、充脹介質(zhì)選擇 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 37 橡膠壩充脹介質(zhì)一般有三種，即水、氣、水氣混合，水氣混合型式由于需要兩套充 排系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而較少采用。本次橡膠壩工程設(shè)計主要對充水充氣兩種方案進行比較。 充水式優(yōu)點：運行穩(wěn)定、能夠經(jīng)受較大的壩頂溢流水深，水深變化對壩袋變形影響相對較小，安全性能較好。 充水式缺點：充水水源因水質(zhì)要求而不能取自河道，需建專用的供水水源井，并且充排水設(shè)備較復(fù)雜，工程量較大。 充氣式優(yōu)點：較經(jīng)濟，其充排系統(tǒng)、壩袋材料、基礎(chǔ)底板長度、地基等工程量均小于充水式；冬季運行時抗凍性能好；充排設(shè)備簡單，其管路材料少，運行管理簡單。 充氣式缺點：充氣式對氣密性要求較高，安全裝置不如充水式簡單方便，壩頂溢流時容易產(chǎn)生偏 流、壩袋震動、拍打等現(xiàn)象，增加下游防護工程。 針對本工程，如采用充氣式，由于充排壩時間都要求較快，壩頂溢流時容易引起偏流、壩袋易產(chǎn)生震動、拍打等不利現(xiàn)象，需要加強下游抗沖防護；另外對壩袋氣密性要求嚴格，對壩袋材料及施工要求很高。采用充水式橡膠壩，可以通過在岸邊修建儲水池或供水水源井，向橡膠壩袋充水，解決壩袋的充水水源問題 ；在橡膠壩蓄水期間大凌河西支徑流通過 壩頂溢流，形成人工瀑布，可以美化環(huán)境，綜合以上分析比較，本設(shè)計采用充水式橡膠壩。 二、壩袋材料與安全系數(shù) 橡膠壩袋的骨架材料，采用錦綸帆布，防水材料采用合 成氯丁膠，喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 38 以氯丁膠為主料的橡膠壩袋，這種壩袋抗老化、抗脆化、變形、強度等各項指標都能達到國家規(guī)范要求，考慮到本工程的特點及美觀要求，采用壩袋材料為氯磺化聚乙稀為主料的彩色橡膠壩袋，具體顏色可由業(yè)主在選擇壩袋時確定。 考慮到本工程的壩高和自然條件，設(shè)計壩袋為二布三膠，堵頭為一布兩膠。綜合工程的經(jīng)濟、運行等方面因素，設(shè)計壩袋內(nèi)外壓比為，壩袋抗扯斷強度 180kN/cm，安全系數(shù)為 。 橡膠壩工程特性見表 。 表 項目 橡膠壩 橡膠壩壩高（ m） 橡膠壩壩長（ m） 1006 壩袋內(nèi)壓比 壩袋材料 二布三膠 壩袋設(shè)計充水量（ m3） 4 壩袋充脹時間 (h) 52 壩體排空 (min) 70 錨固線型式 直線 錨固結(jié)構(gòu)型式 螺栓錨固 充排水方式 井泵充水、自壓排水 橡膠壩土建工程設(shè)計 一、橡膠壩基礎(chǔ)底板 橡膠壩基礎(chǔ)底板為平底板，底板表面高出 河床 20cm，采用鋼筋混凝土底板，根據(jù)埋管等結(jié)構(gòu)要求確定厚度為 ，底板下鋪設(shè) 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 39 厚的素混凝土墊層，上、下游各設(shè) 深的齒墻。 在順水流方向，根據(jù)壩袋坍落后寬度和上下游施工檢修要求 確定底板長度，壩高 時，長度為 。 二、邊墩 與中墩 設(shè)計 橡膠壩邊墩 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和穩(wěn)定計算確定 。設(shè)計邊墩寬 ，基礎(chǔ)底板厚與橡膠壩底板相同，為 。具體形式見設(shè)計圖。 橡膠壩的中墩寬 1m，主要考慮埋設(shè)管路及其上做美化工程確定。 三、 漿砌石河堤工程 河堤基坑的土方開挖采用 m 的挖掘機開挖，土方運輸配備自卸汽車拉運，基坑排水采用 4 吋水泵。在進行河堤基坑開挖時，應(yīng)當有一定厚度進行人工開挖，以確保設(shè)計基底保持原狀，不被擾動?；釉谂鸥蓾B水后，應(yīng)把基底面夯實，方可進行砌石。 河堤漿砌石工程量較 大，石料運輸用自卸汽車與手推車，砌筑砂漿用移動式攪拌機拌制，膠輪車動輸， 人工漿砌石的方法施工。要將選取的砌石表面泥污、水銹等刷洗干凈，采用擠漿法砌筑，即先在基礎(chǔ)表面鋪一層厚 3cm的漿，再將石料放在砂漿上，石料放好后用腳踩或錘擊，使之緊密結(jié)合，然后給豎縫灌砂漿，至縫深 2/3厚后，向縫內(nèi)擠片石并用鐵錘搗實，使砂漿與石塊緊密結(jié)合。砂漿配制必須按設(shè)計的配合比調(diào)和，稠度適中，過干不易搗實，過稀降低質(zhì)量。砌筑時上、下兩層豎縫必須錯開 8cm以上，砌石縫寬為 3cm，石料較平整的一面放在迎水面，以利水流。漿砌石的外露砂漿，在 砂漿未凝固前，應(yīng)喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 40 將虛漿挖去 2— 3cm深，再用水泥砂漿勾縫，勾縫前要先用水將接縫灑濕?；铱p初凝前不能填土，震動，更不能排水，以免水流沖去砂漿造成漏水。水泥砂漿砌石體要進行灑水養(yǎng)護，表面用草袋覆蓋，灑水次數(shù)根據(jù)氣溫和風(fēng)力而定，要使砌體經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)，暫不加砌的，至少要養(yǎng)護 7天。正在砌筑的表面，嚴禁敲打、震動。 四、 河道疏浚工程 河道疏浚工程開挖范圍為河道治理河段的全寬度河道內(nèi)，施工場地開闊，采用推土機配合挖掘機、裝載機挖裝， 或 5t 自卸汽車出渣，運至指定的棄料場。對于因河道開挖形成的深坑及低于設(shè)計河床處 ，必須用砂礫料回填，經(jīng)碾壓達到設(shè)計要求的密實度，不得留有淤泥夾層。 五 、 消能防沖設(shè)計 消力池水力計算 消力池水力計算的目的是確定消力池的池深和池長。主要計算公式為： d=σh2(h 下 +△ Z) L 自 =(F11) (＜ F1≤) L= L 自 式中： h1—躍前水深 (m)，由水面線計算得到； h2—躍后水深 (m)； ? ?18121 2112 ??? Fhh222222 22 ghqghqZ ???下?喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 41 F1—躍前斷面的水流佛勞德數(shù)； F1= △ z—出池水面跌落高度 (m)； q—單寬流量； d—消力池深度 (m)； L 自 —自由水躍躍長 (m)； L—消力池長度 (m)； ? —流速系數(shù)，取 ? = σ—水躍淹沒系數(shù)，取 。 經(jīng)計算，消力池深 ，池長 15m。 防沖設(shè)計 根據(jù)結(jié)構(gòu)防沖要求及洪水泥沙沖刷分析，橡膠壩下游 因為天然河道 ， 消力池后還可能有多余能量造成對下游的沖刷，需鋪設(shè)海漫段防沖， 由水閘設(shè)計經(jīng)驗公 式計算，海漫長度 : Lp=海漫長度（ m） qs—消力池末端單寬流量 (m2/s)； Ks—海漫長度計算系數(shù)； △ H′—上、下游水位差 (m) 經(jīng)計算 ,海漫長度需要 30m，本工程在消力池下游設(shè) 10m 長的 鋼筋混凝土防沖板再接 20m 長 鉛絲石籠海漫 ,厚 , 橡膠壩 海漫后設(shè)長 7m、深 的防沖槽。 HqKLp ss ???喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 42 六 、控制室設(shè)計 橡膠壩 采用井泵充壩、自壓排水的充排方案，控制室實際上就是手電兩用閘閥控制室，現(xiàn)初步設(shè)計控制室地下部分結(jié)構(gòu)尺寸為,地上管理房具體設(shè)計應(yīng)根據(jù)景觀設(shè)計要求及工程管理要求由甲方自行確定。 壩袋錨固設(shè)計 由于北方的河流泥沙較多，為減少對壩袋的磨損和震動影響，設(shè)計采用雙線錨固，根據(jù)壩高、壩頂溢流、安全及施工等因素，確定使用螺栓錨固。 控制與觀測系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)運行管理對充排水時間的要求，為了在情況緊急時 能夠達到及時塌壩 ，保證防洪安全， 應(yīng)作好洪水予測予報工作，在主汛期不蓄水 。充水采用水源井直接充水，充水量按 100 m3/h 考慮 ，充壩水頭不小于 15m。 由于橡膠壩長度較大，在充排水強度較大時，如采用一個進出水口容易引起偏流、壩袋震動、拍打、壩肩起壩困難 等 ，因此在此次設(shè)計時考慮每段壩 袋設(shè) 3 個充排水口。 為避免充水時，壩袋超壓后引起破裂，在兩側(cè)邊墩內(nèi)均設(shè)超壓溢流管，以利于運行時觀察，從而保證工程的安全運行。 在每個壩段上，兩端均設(shè)排氣孔，用于排出壩袋內(nèi)殘存的氣體。 橡膠壩的觀測設(shè)備主要有：壩袋內(nèi)水壓觀測、壩袋上下游水位及喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 43 基礎(chǔ)底板沉降觀測等項目。 補水工程設(shè)計 本工程的蓄水及補水水源來自河流的基流，因大凌河西支基流較大，可滿足橡膠壩的蓄水及補水，在運行期間要進行蓄水水質(zhì)檢測 ，以保證蓄水體景觀效果 。 管理方設(shè)計 為加強工程管理，保證河道行洪順暢和工程安全運行。根據(jù)《水利工程管理 單位編制定員試行標準》 （ SL70581），本工程應(yīng)建立專門的工程管理站，負責(zé)工程的正常安全運行、工程防汛、工程養(yǎng)護維修、開展綠化等綜合經(jīng)營工作，由 喀左 縣水利局和 喀左縣大凌河管理局 共同組建管理機構(gòu)，由專人負責(zé)對工程進行維護、保養(yǎng)。 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 44 第六章 機電及金屬結(jié)構(gòu) 水力機械 本工程共布置有 1 座橡膠壩及相應(yīng)的附屬設(shè)施，橡膠壩的壩體充水容積為 4m3。根據(jù)排水時間的要求，選用 400HW10 型水泵。 電工 變配電系統(tǒng) 負荷等級劃分 本工程橡膠壩 排水泵電機、排水電動閥門、應(yīng)急照明及計算機控制系統(tǒng)為一級負荷。一般照明、吊車和其它動力負荷為二、三級負荷。 供電電源 本泵房電源供電由工程規(guī)劃設(shè)計電源提供，電源引自箱式變 側(cè)，距離 0橡膠壩泵房約 500m，經(jīng)電壓降落校驗計算，選用VV3 185+1 50 埋地敷設(shè)電纜線路。 高低壓配電系統(tǒng) 電纜埋地進入泵房配電室。低壓配電系統(tǒng)：配電電壓為~220/380V，采用 TNS 系統(tǒng)配電。采用單母接線，主要負荷設(shè)備用電源。工作零線（ N）和接電保護線（ PE）自變配電室低 壓開關(guān)柜開始分開，不再相連。配電方式采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，對于單臺容量較大的負荷或重要負荷采用放射式供電；對于照明為樹干式配電。 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 45 變配電室布置 在泵房設(shè)低壓配電室、計算機監(jiān)控室。 低壓開關(guān)柜采用目前大量使用的 GGD 型開關(guān)柜，低壓柜為下進下出型，電力電纜采用高阻燃防火電纜。 GGD 型低壓開關(guān)柜均為落地安裝，采用螺栓式焊接固定，變壓器為落地安裝，并采取防振措施。照明、檢修、配電箱采用墻上安裝。 異步電動機的啟動方式 為了減小異步電動機起動電流對電網(wǎng)的沖擊，減小變壓器的容量，減小母線電壓降落，增大電動機起動力矩。經(jīng)計算驗證，本工程異步電動機采用軟啟動方式。 繼電保護 1） 進線：過流保護、速斷保護。 2） 饋線：過負荷保護，過流保護，速斷保護。 3）異步電動機保護：速斷保護、過負荷保護、低電壓保護。 電能計量方式 本工程采用低壓進線集中計量，在 進線設(shè)置總計量裝置。動力用電和照明用電分別計量。 功率因素補償 根據(jù)當?shù)仉娏Σ块T《供用電規(guī)則》，本工程經(jīng)計算變壓器低壓側(cè)功率因素小于 。在變壓器低壓母線上裝 設(shè)不燃型干式補償電容器，對系統(tǒng)進行無功功率自動補償，并且分步投入，使補償后的功率因素大于 。 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 46 電力配電系統(tǒng) 配電電壓為 ~220V/380V，配電系統(tǒng)的接地型式采用 TNS 系統(tǒng)，水泵電動機、電動閥門、吊車，計算機監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備采用樹干式供電。 線路敷設(shè) 主要配電干線通過電纜溝、電纜豎井敷設(shè)、干線穿鋼管敷設(shè)。配電線路采用封閉母線，高阻燃銅芯防火電纜線導(dǎo)線。配電線路在電纜溝或豎井內(nèi)為明敷，暗敷于墻或板中的管路采用鍍鋅鋼管。 機電設(shè)備布置 泵站機坑內(nèi) 安裝水泵電動機組，機坑上層為檢修間和設(shè)備層。設(shè)備層布置有低壓配電室，變壓器室 ,計算機監(jiān)控室，其它為泵站管理房。計算機監(jiān)控室內(nèi)布置有運行工況顯示屏以及中央音響、保護、測量、微機監(jiān)控等屏臺。 泵站設(shè)有橡膠壩排水泵電機、深井電機、電動閘門等電控系統(tǒng)。排水泵電機、深井電機、電動閘門可就地控制，也可計算機監(jiān)控室監(jiān)控，其它電氣設(shè)備均就地安裝、就地控制。 照明系統(tǒng) 照度系統(tǒng)設(shè)計按建筑照度規(guī)范標準執(zhí)行。 照明系統(tǒng)的配電方式： 1）本工程在水泵房和附屬用房分設(shè)照明配電箱以方便管理。 2）在關(guān)鍵的部位裝設(shè)應(yīng)急照明燈 ，以備在出現(xiàn)停電時，便于搶修和人員出入。 喀左縣大凌河干流源點綜合治理工程項目建議書 中元國際投資咨詢中心有限公司 47 3）本工程所有的插座回路均采用漏電保護器保護。 4）泵房頂部設(shè)探照燈供夜間照明和維修橡膠壩用。 建筑物防雷系統(tǒng)