农田防洪排涝水闸可行性研究报告.doc

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1、农田防洪排涝水闸可行性研究报告第一章 概 述1.1前言xx水闸地处福建省，位于xx港港口入海河流上游段，属于农田灌溉排涝水闸，是周边农田灌溉排涝的重要水工构筑物。现有xx水闸运行至今已几十年，是当地防汛、排涝、水环境改善和农田灌溉不可缺少的重要水工建筑。现有xx水闸闸孔规模为（净高：3.4m，净宽：2m）的四孔水闸，闸墩厚度为0.65m、闸身总宽6.9m、闸长11.1m，闸板为木板闸门。xx水闸在多年运行后，水闸条石表面出现明显炭化、表面腐蚀脱落、破损严重，对日常运行安全构成了威胁，且闸门启闭至今为人力，急需改用启闭机设备。为此xx县xx镇邀请我家对xx水闸进行评估，评估结论为：水闸上下游淤积

2、严重，水质恶化，使水闸功能衰退，生态环境较差，随着xx县农田的建设和发展，水闸所在地为农业灌溉区，水闸受常年来的侵蚀，已明显老化，2010年5月我单位受xx县xx镇的委托，开始编制xx水闸防洪排涝工程的可行性研究报告。1.2 工程设计范围按委托要求本工程的内容为：xx水闸及其配套设施的除险加固。中游段挡水闸门改建；河道清淤；河道护坦扩展、加固；电气设备的布置。1.3 编制依据1建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；2水利水电工程可行性研究报告编制暂行规定(中华人民共和国水利部1996年12月);3.水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）；4防洪标准（GB50201-94

3、）；5堤防工程设计规范（GB50286-98）；6水闸设计规范（SL265-2001）；7水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）；8地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）；9水闸工程管理设计规范(SL170-96)；10水利工程管理单位编制定员试行标准（SLJ705-81）；11.水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96）；12.水利水电工程钢闸门设计规范（SL74-95）； 14供配电系统设计规范（GB5005295）；15低压配电设计规范（GB5005495）；16电力工程电缆设计规范（GB50217-94）；17.其它有关规范。1.4 主要研究内容1复核工程任务及其具体要

4、求，论述工程建设的必要性；2收集分析水工建筑物，提出相应评价和结论；3复核工程的等级和设计标准，确定工程规模，拟定工程总体布置、主要建筑物的结构型式和布置、控制尺寸、高程和工程数量；4拟定建筑物的闸门和启闭机等的型式和布置；5拟定工程的管理机构；6提出工程的投资估算。1.5 主要研究成果1.作为灌溉及防洪排涝水系改造建设的需要，为提高闸门可靠度，加固xx水闸是非常必要的，技术上是可行的。xx水闸的规模为净宽11.1m，闸身长度为6.9m，工程的主要任务是防洪（潮）、排水、灌溉。2.经方案比较后选定对xx水闸进行除险加固并对其上、下游河段进行清淤整治。3.按规划河道口宽11.1m, 底宽8m,

5、底高程0m。4水闸闸孔为净宽8m，闸首采用浆砌条石坞式结构；闸底板高程为-0.3m5闸门采用直升式钢筋混凝土闸门，启闭设备采用手电两用启闭机。6本工程用电为非工业重要用户。7工程管理初拟水闸管理所定员为1人。8工程总投资为万元。1.6 工程综合特性表表1-1 工程综合特性表 序号项 目单位数 量备 注一工程等别五等二主要建筑物4级闸首、消力池和翼墙三次要建筑物5级四临时建筑物5级五抗震设计烈度7度六防洪标准10年一遇高潮位七水闸结构主要特征值1闸首水闸孔径m2四孔闸首长m6.9浆砌条石坞式结构闸首宽m11.1闸底板面高程m-0.3门槽立柱顶高程m2.42消力池外河消力池长m5钢筋砼坞式结构外河

6、消力池池深m0.53翼墙外河圆弧翼墙顶高程m2.0浆砌条石重力式结构内河圆弧翼墙顶高程m2.5浆砌条石重力式结构续表11 工程综合特性表序号项 目单位数 量备 注八 河道1河道 清淤km32边坡 边坡护坦加固m20九闸门及启闭机1工作闸门门顶高程m2.9平板砼闸门2工作砼闸门重量Kg94.23启闭机容量kN10距离km2.5十工程管理1定员人12管理区面积亩9003管理区建筑面积m220十一工程投资估算1291闸门除险加固万元522边坡护坦加固万元123河道清淤万元65第二章 自然条件2.1水文气象xx县位于福建省南部沿海、台湾海峡西岸，属南亚热带海洋性气候，热量丰富。工程区多年平均降雨量为1

7、151.5mm，降雨量由西北向东南随地势降低而逐步减少，多年平均径流深467mm，为全省年平均径流深1168mm的40%。降雨天数多年平均为112天，月降雨天数多年平均以6月份最多，达19天；以10月至12月份最少只有4天。历史实测日最大暴雨310.5mm，发生于1990年6月30日，根据历年实测资料分析，平均日最大降雨量112.0mm，20年一遇日最大降雨207.3mm，30年一遇日最大降雨207.3mm。经计算，水闸不同重现期的设计水位见下表。xx水闸设计水位成果表 重现期地点均值100年30年20年10年xx水闸0.360.730.590.520.442.2地质xx水闸地处xx县xx镇的

8、西南部，水闸建于河道上，根据邻近的地质资料及现场调查了解，水闸地基土层为中风化花岗岩，闸区范围内分布的地层主要有淤泥混砂层及中粗砂混粘土层。淤泥混砂：呈深灰色、流塑为主，局部软塑，饱和。以粉粘粒为主，富含有机质，含有贝壳碎屑，中细砂含量约20%-30%，层厚约0.75-1.5m，工程性能较差。中细砂层：第四系海积成因。黄褐、灰色，松散-稍密，饱和。以石英质中细砂为主，分选性较差，含少量淤泥，含量约5%-15%。该层厚度约0.9m，属细砂土层。中粗砂混粘土：灰色，松散-稍密，饱和。以石英质中粗砂为主，分选性较差，含较多泥，含量约10%-20%。该层为淤泥混砂下伏土层，工程性能一般。根据福建省地质

9、构造图（1：100万），长乐南澳深断裂带南段通过本工程区，该断裂带位于东南沿海，呈北向东平行海岸线分布，宽38-58公里，长大于400公里，北入海域，南延广东，该断裂带推测发生于晚三叠世，自晚三叠世以来，由于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲，在福建大陆边缘平行俯冲带形成长乐-南澳深断裂带，在东南沿海由祥谦-云霄、长乐-陈岱、平潭-xx等三个次一级的断裂带所组成。根据中华人民共和国区域地质调查报告及1/200000漳州幅区域地质图，本场地范围内无区域性地质构造穿过，动力地质左右影响较弱，构造形迹不发育。工程区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，地震动反应谱周期

10、为0.35s。第三章 工程建设的必要性、任务和规模3.1 工程建设的必要性现有xx水闸运行至今已几十年，是当地防汛、排涝、水环境改善和农田灌溉不可缺少的重要建筑，为xx县农业发展及安全渡汛起了很大作用。1从客观环境讲，由于水闸段淤积严重，使水闸排水功能衰退，水闸四周环绕农田，交通不便，一旦遇到险情，抢险条件较差。2从水闸本身讲，几十年咸潮咸气的侵蚀，使水闸已明显老化，如原来的木板闸门难以满足蓄水要求，各构件间接触部位挤压破损，设备陈旧，xx水闸至今仍采用人力启闭等等，均待以投入予以维修、改造和加固。基于上述原因，现有水闸已在运行管理和功能发挥方面有所衰减，因此对现有水闸进行除险加固迫在眉睫。3

11、.2工程任务3.2.1工程内容xx水闸除险加固的内容为更换4扇平板钢筋混凝土闸门和4台10T手电两用螺杆式启闭机。对xx水闸下游护坦抛大块石进行防冲消能，并对xx水闸的上下游河道进行清淤整治。修建上xx水闸启闭机操作室的楼梯1个。并更上游小水闸的2扇平板钢闸门和2台台10T手电两用螺杆式启闭机启闭。布置距离约2.5km的380V输电线路。3.2.2工程功能xx水闸主要功能为：防洪排涝和灌溉。3.3 工程规模工程规模如下：水闸规模：净孔宽2m；闸底高程-0.3m。河道规模：河道口宽11.1m, 底宽8m, 底高程-1.0mxx水闸更换4扇平板钢筋混泥土闸门和4台10T手电两用螺杆式启闭机。xx水

12、闸下游护坦抛大块石进行防冲消能，并对xx水闸的上下游河道进行清淤整治，水闸两边岸墙，修建上xx水闸启闭机操作室的楼梯1个。并更换小水闸的2扇平板钢筋混泥土闸门和2台台10T手电两用螺杆式启闭机启闭。工程总投资142万元。第四章 工程选址、工程布置及主要建筑物4.1 工程等别和建筑物级别4.1.1工程等别xx水闸要求保证周边农田的灌溉与防涝。根据堤防工程设计规范（GB50286-98）第2.1.5条, 堤防上的闸、涵、泵站等建筑物的设计防洪标准，应不低于堤防工程的防洪标准，并留有适当的安全裕度。本工程的主体建筑闸首、消力池、内、外河翼墙以及外河防洪建筑物均为五级建筑物。4.2 设计标准4.2.1

13、防洪标准根据堤防工程设计规范（GB50286-98）第2.1.5条，堤防上的闸、涵、泵站等建筑物的设计防洪标准，应不低于堤防工程的防洪标准；又根据中华人民共和国国家标准防洪标准GB50201-94第2.0.1条，本工程非农业人口远小于20万人，故本工程防洪标准按防洪标准表2.0.1应确定为10 年一遇。水闸的门顶高程按水闸设计规范（SL265-2001）第4.2.17条，确定为：设计高水位加0.30.5m超高。外河侧闸墙及挡墙顶高程按水闸设计规范（SL265-2001）第4.2.4条，确定为：设计洪水位加波浪计算高度与安全超高值之和，并按其规定，位于防洪（挡潮）堤上的水闸，其闸顶高程不得低于防

14、洪（挡潮）堤堤顶高程来加以确定。4.2.2抗震标准根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本工程位于地震烈度7度区。按水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）规定，建筑物按地震烈度7度设防。4.3 工程布置4.3.1工程布置原则工程布置的原则是：满足功能、运行要求，结合考虑地形、地质等因素，做到布置紧凑合理、协调美观，结构安全可靠、施工方便、运用灵活。4.3.2 工程总体布置该工程的主要功能是防洪排涝和灌溉，平时操作上是启闭闸门自排，故工程布局上将水闸轴线置于河道中心线上，使主流平顺。闸首的外河侧设消力池，水闸管理区综合考虑地形条件、景观效果等因素进行布置。4.3.3 闸门布置 根据水闸设计规范（SL26