鹽堿地綜合治理試點(diǎn)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)方案

1、鹽堿地綜合治理試點(diǎn)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)方案1.1工程建設(shè)內(nèi)容及任務(wù)1.1.1工程建設(shè)內(nèi)容本次鹽堿地綜合治理項(xiàng)目，在蘭州煉油廠農(nóng)場西側(cè)的鹽堿地規(guī)劃修建蓄水塘壩1座，在蓄水塘壩外圍修建排堿溝2.04km；修建車橋6座；綜合治理鹽堿地面積8939畝。1.1.2工程建設(shè)任務(wù)本項(xiàng)目主要建設(shè)任務(wù)為：通過開挖、清淤、疏通排堿溝，以便對堿水進(jìn)行二次利用，修建蓄水塘壩，在蓄水塘壩周圍建設(shè)景區(qū)配套設(shè)施，形成景觀。緩解地下水抬升、土壤鹽堿化等問題。1.2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)（1）水利水電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程DL5020-93；（2）灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50288-99）；（3）農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范SL103-95；

2、（4）農(nóng)業(yè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)實(shí)用手冊DL5020-93；（5）鹽堿地改良（中華全國科學(xué)技術(shù)普及協(xié)會出版）；（6）渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范SL18-2004； （7）水利水電工程施工測量規(guī)范SL521993； （8）水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)（七）SL38-92； （9）土工合成材料 非織造布復(fù)合土工膜GB/T 17642-2008。1.3 工程等級、防洪標(biāo)準(zhǔn)本工程屬鹽堿地綜合治理項(xiàng)目，根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL252s-2000），該排堿工程為等，其工程建筑物洪水為30年一遇設(shè)計(jì)， 50年一遇校核，臨時(shí)建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。1.4 主要建筑物設(shè)計(jì)1.1.1排堿溝設(shè)計(jì)1

3、、排堿溝自然流量計(jì)算排堿溝自然流量按以下公式計(jì)算：其中：b溝底寬；n糙率；h正常水深；I溝道坡降；m邊坡比；排堿溝自然流量計(jì)算值見表1.4。表1.4 排堿溝自然流量計(jì)算表灌溉時(shí)期溝底寬b（m）糙率n溝底坡降I邊坡比m正常水深h（m）自然流量Q（m3/s）非灌溉期0.50.0251.4/10001:0.750.50.28 灌溉期0.650.40 2、排堿溝每日來水量計(jì)算（1）非灌溉期每日來水量（24h）=24192m3式中：Q排堿溝自然流量（m3/s）；Q來排堿溝自然來水量（m3/s）。（2）灌溉期每日來水量（24h） =34560m3式中：Q排堿溝自然流量（m3/s）；Q來排堿溝自然來水量（m

4、3/s）。3、排堿溝布置及設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)新建干排位于蓄水塘壩外圍，距塘壩上口邊緣距離為5m。干排總長2.04km，溝口寬7.95m，溝深3.5m，溝底設(shè)計(jì)寬為0.5m，溝底采用干砌石砌筑，干砌石厚度0.5m，高1.0m，迎水面坡比為1:0.75，在干排邊坡上部分做草皮防護(hù)，詳見排堿溝橫斷面設(shè)計(jì)圖。排堿溝設(shè)計(jì)斷面圖如下： 圖4-1 干排斷面設(shè)計(jì)圖4、車橋設(shè)計(jì)車橋按公路二級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目布設(shè)車橋6座，采用混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)橋長8m，橋?qū)?.5m，橋基均需原土翻夯，土質(zhì)基礎(chǔ)干容重不小于1.55t/m3，砂礫石基礎(chǔ)干容重不小于2.05t/m3。底部設(shè)有砂礫石墊層。主要工程量見下表，具體尺寸相見設(shè)計(jì)圖。表

5、1.2 車橋主要工程量土方開挖土方回填砂礫石墊層C25砼C30砼M10漿砌塊石m3m3m3m3m3m355381854120.181330.9890.6398.581.1.2蓄水塘壩1、蓄水塘壩工程設(shè)計(jì)方案通過現(xiàn)場勘測，結(jié)合內(nèi)、外業(yè)資料進(jìn)行綜合分析，并與當(dāng)?shù)卣?、水?wù)局、國土局、環(huán)保局等就修建蓄水塘壩相關(guān)問題交換了意見，對修建蓄水塘壩采用三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，采用的蓄水塘壩出水口斷面型式一致，針對進(jìn)水口型式和蓄水塘壩底高程設(shè)計(jì)，擬采用以下三種設(shè)計(jì)方案：方案比選設(shè)計(jì)投資（萬元）特點(diǎn)方案一蓄水塘壩進(jìn)水口高程高于壩底高程，進(jìn)水口斷面型式與干排斷面一致，排堿溝水直接流入蓄水塘壩，使蓄水塘壩達(dá)到正常水位

6、，塘壩壩底高程由進(jìn)水口沿塘壩邊坡往下垂直距離1m處至出水口方向（由北到南方向）設(shè)置0.0018%的縱坡，即進(jìn)水口底高程為1556.35m，進(jìn)水口處壩底高程為1555.35，出水口底高程為1551.35m，與該處壩底高程一致，蓄水塘壩達(dá)到正常水位高程為1556.15m，低于進(jìn)水口底高程；進(jìn)、出水口各設(shè)車橋1座。1710.00特點(diǎn)：由于蓄水塘壩進(jìn)水高程高于壩底高程，干支水流可自流流入蓄水塘壩，并形成足夠的水深，保證蓄水及水上娛樂所需水深；由于塘壩周邊開挖排堿溝，大大減小了地下水對塘壩邊坡的壓力，有助于塘壩邊坡穩(wěn)定。方案二蓄水塘壩進(jìn)水口形式與方案一相同，設(shè)計(jì)蓄水塘壩壩底高程低于排堿溝底高程（低50c

7、m），在蓄水塘壩西側(cè)開挖5條進(jìn)水渠，進(jìn)水渠斷面類型式與干排斷面一致，干排與進(jìn)水口相接，使蓄水塘壩達(dá)到正常水位，塘壩壩底高程由進(jìn)水口至出水口方向（由北到南方向）設(shè)置0.0027%的縱坡，即進(jìn)水口底高程為1556.35m，該處壩底高程為1555.85，出水口底高程為1551.35m，與該處壩底高程一致，蓄水塘壩達(dá)到正常水位高程為1556.15m，低于進(jìn)水口底高程；每個(gè)入水口及出水口各設(shè)車橋1座。1740.00特點(diǎn)：塘壩底高程低于排堿溝底高程，但水深較淺；干排需達(dá)到一定水位才能流入蓄水塘壩，要開挖5道引水渠，才能使蓄水塘壩達(dá)到正常水位，且同時(shí)得配套6座車橋，工程造價(jià)較高，不經(jīng)濟(jì)。方案三在排堿溝與蓄水

8、塘壩連接處修建混凝土漿砌塊石擋水墻，當(dāng)排堿溝水位達(dá)到一定高度后用水泵抽至蓄水塘壩，使蓄水塘壩達(dá)到正常水位，塘壩壩底縱坡、蓄水塘壩進(jìn)、出水口底高程與方案一一致。1768.00特點(diǎn)：進(jìn)水口前端的漿砌石擋水墻可以防止大量泥沙隨水流進(jìn)入到塘壩，起到沉淀池的作用；干排水位達(dá)到一定高度后，用水泵抽到蓄水塘，由于排堿溝正常水量較小，很難達(dá)到用泵抽水的水位要求，且運(yùn)營成本較高。方案一： 圖4-2 方案一蓄水塘壩斷面設(shè)計(jì)圖方案二： 圖4-3 方案二蓄水塘壩斷面設(shè)計(jì)圖方案三： 圖4-4 方案三蓄水塘壩斷面設(shè)計(jì)圖結(jié)論：綜合以上各種因素，可知方案一對本工程來說更經(jīng)濟(jì)合理，所以采用方案一。蓄水塘壩具體設(shè)計(jì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸

9、見設(shè)計(jì)圖。3、蓄水塘壩位置及參數(shù)（1）蓄水塘壩位置及參數(shù)蓄水塘壩位于大唐XX電廠南側(cè)，占地面積為300畝，蓄水塘壩達(dá)到正常水位時(shí)的蓄水面積為168084m2（252畝），平均水深1.5m，在壩頂往下2.0m處設(shè)計(jì)寬為2.0m的馬道，馬道以上開挖坡比為1:1.0，馬道以下開挖坡比為1:3.5；蓄水塘壩壩底從北到南設(shè)計(jì)縱坡為0.0018%。在馬道上設(shè)計(jì)鋼筋混凝土欄桿，欄桿長度為2.04km，高度為1.2m，具體設(shè)計(jì)及尺寸見設(shè)計(jì)圖。（2）蓄水塘壩蓄水量計(jì)算考慮到蓄水塘壩親水環(huán)境的需要，景觀水位距離地面高差不宜過大，同時(shí)考慮降雨等因素，本規(guī)劃初步確定蓄水塘壩正常水位距離壩底1.5m，設(shè)計(jì)水位為2.0m

10、，則蓄水塘壩可蓄水量按以下計(jì)算式計(jì)算：=式中：V塘壩需水量（m3）；S1蓄水塘壩底面積（m2）；S2蓄水塘壩底面積（m2）；H2塘壩設(shè)計(jì)水位（m）經(jīng)計(jì)算，蓄水塘壩需水量為V=33.04萬m3。（3）塘壩蓄水面積為168084m2（252畝），塘壩蓄水至正常水位所需時(shí)間：非灌溉期：14d灌溉期：10d式中：V塘壩需水量（m3）；T蓄至正常水位所需天數(shù)（d）；Q來排堿溝自然來水量（m3/s）；（4）靜水壓力計(jì)算a）作用于蓄水塘壩邊坡內(nèi)側(cè)靜水壓力EW=9.822=19.60 kN式中：h塘壩水深（m）；EW最大靜水壓力（kN）；水的容重（N/cm3）。 b）灌溉期作用于蓄水塘壩邊坡外側(cè)最大靜水壓力E

11、W=9.81.652=13.34 kN式中：h塘壩外地下水深（m）；EW最大靜水壓力（kN）；水的容重（N/cm3）。 c）非灌溉期作用于蓄水塘壩邊坡外側(cè)最大靜水壓力EW=9.81.52=11.03 kN式中：h塘壩外地下水深（m）；EW最大靜水壓力（kN）；水的容重（N/cm3）。 因此在灌溉期和非灌溉期，蓄水塘壩外側(cè)地下水壓力均小于蓄水塘壩內(nèi)側(cè)靜水壓力，故蓄水塘壩外側(cè)地下水壓力對蓄水塘壩邊坡穩(wěn)定不造成影響。4、節(jié)制閘在蓄水塘壩出水口處設(shè)置節(jié)制閘一座，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下所述：（1）、閘室形式閘室結(jié)構(gòu)形式為開敞式。開敞式閘室的特點(diǎn)是閘門全開時(shí)過閘水流具有自由水面，一般閘底板頂面高程較高，擋水高度

12、較小的水閘都采用這種型式。本工程節(jié)制閘過閘流量較小，擋水高度較低，因此采用開敞式閘室（2）、閘門及啟閉機(jī) 閘門形式的選擇，應(yīng)根據(jù)運(yùn)用要求、閘孔跨度、啟閉機(jī)容量、工作造價(jià)等條件比較確定。本次設(shè)計(jì)工作閘門采用鑄鐵閘門，閘門寬度為2.0m，長為2.0m，高為1.5m。啟閉機(jī)設(shè)在工作橋上，采用手搖式螺桿式啟閉機(jī)提升閘門。閘門安裝質(zhì)量執(zhí)行供水排水鑄鐵閘門（CJ/T3006-92）。（3）、閘墩尺寸及形狀閘墩的作用主要是分隔閘門，同時(shí)也支承閘門、胸墻、檢修橋上部結(jié)構(gòu)。閘墩長度應(yīng)滿足上部結(jié)構(gòu)的布置要求，該值一般等于底板長度，也可小于底板長度，因此取閘墩長1.8m。 閘墩厚度必須滿足穩(wěn)定和

13、強(qiáng)度的要求，混凝土和少筋混凝土閘墩厚0.91.4m，漿砌石閘墩厚0.81.5m。漿砌石常用在小型水閘中，因此邊墩厚1.5m，寬為為0.5m。（4）、檢修橋小型水閘的檢修橋一般采用板式結(jié)構(gòu)，高度視閘門和啟閉設(shè)備的形式及閘門高度而定。檢修便橋設(shè)在閘室下游，寬度1.5m，兩側(cè)采用鋼管欄桿，高度1.0m。節(jié)制閘設(shè)計(jì)參數(shù)及主要工程量見下表，具體設(shè)計(jì)參數(shù)及尺寸詳見設(shè)計(jì)圖。表1.8 節(jié)制閘設(shè)計(jì)參數(shù)表閘孔凈寬閘墩頂高程過流能力閘室形式設(shè)計(jì)地基承載力上、下游水頭差5cm上、下游水頭差10cmmm閘前水位（m）閘后水位（m）流量（m3/s）閘前水位（m）閘后水位（m）流量（m3/s）kpa1.01.51.00.950.91.00.91.2整體開敞式80表1.9 節(jié)制閘主要工程量表C25砼C15砼M10漿砌石干砌石碎石墊層鋼筋防護(hù)欄桿m3m3m3m3m3tm130.84810270.759.81.1.3景觀工程在蓄水塘壩周圍規(guī)劃建設(shè)景觀，景觀占地面積為854畝，景觀建筑面積為117133m2，綠化面積為451816m2。由于這些