水閘除險加固工程
初步設計報告
1綜合說明 1
1.1工程概況 1
1.2水文 4
1.3工程地質 5
1.3.3 主要工程水文地質問題及評價 6
1.4 工程任務及規模 7
1.5 工程加固設計 8
1.6 金屬結構與電氣 11
1.7消防設計 12
1.8 工程施工組織設計 12
1.9工程占地 14
1.10 環境保護與水土保持 14
1.11 工程管理 16
1.11 工程投資概算 16
1.12 社會效益評價 16
2 水文氣象 18
2.1流域概況 18
2.2氣象 18
2.3水文基本資料 20
2.4 設計洪水 21
2.5 下游水位—流量關係 31
2.6 水閘現狀洩流能力複核計算 33
2.7 現狀情況下上下游水位及閘頂、堤頂高程複核 36
2.8 水情自動測報系統設計 38
3 工程地質 47
3.1 任務及工作量 47
3.2 區域地質概況 48
3.3 主要工程水文地質問題及評價 55
3.4 天然建築材料 57
3.5 結論與建議 57
4 工程任務和規模 59
4.1 主要的工程任務和規模 59
4.2 水閘特徵水位 59
4.3 工程存在的主要問題及其原因分析 59
4.4 除險加固必要性 60
4.5 除險加固設計主要內容 61
5 工程加固設計 62
5.1 設計依據及基本資料 62
5.2 本次初步設計內容 67
5.3 除險加固工程設計 67
5.4 設計計算 86
5.5監測系統設計 98
6金屬結構與電氣 114
6.1 金屬結構 114
6.2 電氣設計 117
7.消防設計 124
7.1 工程概況 124
7.2 消防設計依據和原則 124
7.3 電纜消防設計 124
7.4 水閘消防 124
7.5 消防裝置 124
8 工程施工組織設計 125
8.1 施工條件 125
8.2 施工導流 128
8.3 料場的選擇與開採 132
8.4 主體工程施工 132
8.5 主要施工機械及建築材料** 136
8.6 施工交通及施工總布置 137
8.7 施工總進度 140
9 工程占地 142
9.1工程占地處理範圍 142
9.2補償投資概算 142
10 環境保護設計 144
10.1 工程環境影響評價結論 144
10.2 設計依據與設計標準 145
10.3 環境保護設計 145
10.4 環境保護管理與環境監測 149
10.5 環境保護投資概算 150
11水土保持設計 152
11.1 專案及專案區簡況 152
11.2 編制依據 153
11.3 水土流失防治責任範圍 154
11.4 建設過程中造成的水土流失** 155
11.5 水土流失防治方案 157
11.6 水土保持監測 162
11.7 投資概算及效益分析 163
11.8 方案實施管理措施 167
11.9 綜合結論 167
12工程管理設計 168
12.1管理機構及人員編制 168
12.2 工程管理及保護範圍 169
12.3 工程管理設施 170
12.4 工程排程運用 171
12.5 施工期工程管理 172
13 勞動安全與工業衛生 173
13.1 設計依據 173
13.2 工程總體布置 173
13.3 安全防範措施 174
13.4 預期效果及評價 175
13.5 安全機構設定 176
14 節能設計 177
14.1 概述 177
14.2 編制依據 177
14.3 工程能耗系統概況及特點 178
14.4 能耗指標與耗能分析 179
14.5 節能措施 180
14.6 節能效果分析評價 181
15 工程概算 183
15.1 工程概況 183
15.2 投資主要指標 183
15.3 編制原則和依據 184
15.4 基礎** 184
15.5 其他費用 185
15.6工程概算 186
16 社會效益評價 188
附表： 1、工程特性表；
附件： 1、x縣x水閘安全鑑定報告書；
2、水利部大型病險水閘安全鑑定成果核查意見
x水閘工程特性表
前附表1
x水閘工程特性表
前附表1
x水閘位於湘江一級支流溈水中上游，地處x縣雲山鄉，閘址以上流域面積301km2，閘址距x縣城44km，附近有東西向省道s209經過，下游約2km處有南北向洛湛鐵路經過，交通便利。
水閘工程主要由進水閘、衝砂閘、洩洪閘等建築物組成。閘壩軸線總長122.00m。
水閘設計灌溉範圍涉及x縣的1個鄉鎮8個行政村，灌溉農田面積0.55萬畝，保護下游耕地1.2萬畝，保護下游人口3.9萬人。
水閘原設計洩流量為1380m3/s，是一座以灌溉為主的大（ⅱ）型水利工程。工程等別為ⅱ等，主要建築物按2級考慮。本次初步設計按30年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。
閘下游消能防沖工程的洪水標準與該水閘洪水標準一致，取洪水重現期為30年。
該水閘於2023年第一次興建，壩基落在砂卵石層上。閘體均為砌石外包混凝土結構；閘門為鋼筋混凝土預製結構。受當時經濟及歷史條件的制約，工程建設採用邊設計、邊施工、邊調整的方式進行。
設計質量也存在一定的問題，投入執行後，隨著滲透破壞及結構老化，逐年維修仍不能正常使用，影響農田取水灌溉，存在安全隱患。
2023年，縣水利局對該壩進行了加固及改建，拆除部分洩洪閘，將底板降低，新建衝砂閘及啟閉臺，洩洪閘更換豎軸轉動門，受當時資金缺乏制約，基礎仍建立在河床砂卵石基礎上，閘門採用鋼筋砼預製結構，手動捲揚機啟閉，洩洪閘立軸式轉動閘門需人工啟閉。消能設施利用了原來部分，新老連線不完整。隨著執行的投入，閘基產生滲透破壞及工程老化，導致水閘一直處於帶病執行狀態。
主要存在建築物基礎滲透破壞產生不均勻沉降，溢流壩體開裂，衝砂閘閘墩傾斜變形，閘門無法正常啟閉，溢流面板砼開裂，消能設施完全破壞。鋼筋砼閘門面板老化、破損、露筋鏽蝕。啟閉機所有排架砼剝蝕，結構損壞嚴重，不能正常執行。
x水閘自2023年建成後委託x縣水電局管理，在2023年移交黃材水庫管理局進行管理，在上級主管部門的領導下，建立健全了工程技術管理等制度。目前建立有工程管理制度，防汛值班制度、抗旱水源調配制度等各項規章制度。水閘管理人員按有關規程規範和制訂的技術管理制度對水閘進行養護和維修，但由於技術力量薄弱、資金短缺，x水閘的管理較差。
2023年12月，黃材水庫管理局根據水利部《水閘安全鑑定管理辦法》（水建管[2008]214號）、《水閘安全鑑定規定》（sl214-98）的規定，委託x省水利水電科學研究所編寫x水閘安全評價報告。《x省長沙市x縣x水閘工程安全評價報告》於2023年12月完成，2023年12月底，x省水利廳組織召開了長沙市x縣x水閘安全鑑定審查會，評定x水閘安全類別為「三類閘」。並於2023年3月中旬下達了《x省x縣x水閘安全鑑定報告書》，安全鑑定主要結論如下：
1、工程等級和洪水複核
設計洪水流量1380m3/s ,校核洪水流量1515m3/s。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（sl252-2000）之規定，考慮到水閘上、下游水位差小於10m，失事後對下游影響較小，確定其主要建築物工程等級降低為**，洪水重現期設計洪水標準為30年一遇，校核洪水標準為50年一遇。（本次初步設計根據實際情況和相應規範複核為設計洪水標準30年一遇，校核洪水標準100年一遇）。
2、過水能力複核
閘頂及左右岸堤頂高程均小於要求的最小高程，不滿足規範要求。
3、消能防沖複核
計算結果表明，溢流閘段、衝砂閘段和第
一、二洩洪閘段消力池長度和厚度均不滿足要求。
4、閘基抗滲穩定複核
x水閘的洩洪衝砂閘段在正常蓄水情況下的搞滲穩定不滿足規範要求，以致在執行**現滲透破壞現象，淘空閘基。
5、抗滑穩定複核
x水閘洩洪旋轉閘門段和洩洪衝砂閘段的抗滑穩定安全係數在基本組合下不能滿足規範要求，特殊組合下滿足要求。
6、水閘抗震複核
閘址區**基本烈度為vi度。按照《水閘安全鑑定規定》（sl214-98）該工程可不進行抗震複核。
7、砼結構及砌體結構複核
本次現場檢測結果表明，混凝土強度等級小於原設計，各混凝土結構經幾十年執行，混凝土老化十分嚴重（主要體現在碳化深度基本全部超過了鋼筋的保護層厚度，砼結構基本達到使用壽命極限），導致各構件鋼筋普遍鏽蝕，鋼筋鏽蝕膨脹進而引起混凝土進一步破損，加劇砼剝落、露筋鏽蝕，致使各構件受力鋼筋截面遠小於原設計，是所檢測各砼構件普遍存在裂縫及破損現象的主要原因。
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