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1 项目区基本资料
1.1地理概况
路口镇坐落于长湘古道交叉路口,位于湖南省长沙县北部偏东,北与青山铺、福临、高桥搭界,南与春华、果园为邻,西与安沙接壤,东接浏阳市,距省会长沙45公里,距县城星沙40公里,距黄花国际机场20公里,S207线穿镇而过,京珠高速、107国道从镇域外围通过。路口镇 辖:路口、麻林2个社区;花桥湾、路口、长春、上杉市、荆华、明月、麻林、万年桥8个村委会。面积:89平方公里,截止到2007年人口约2.9万人。镇政府驻路口畲。
项目区位于路口镇万年桥村。万年桥村与麻林村、石潭村相邻,山清水秀,风景秀丽,人勤物丰。村内主要盛产奇异果、李子、洋菇、山霉、山药、葱、黄豆等农副产品。
本项目为万年桥河道治理及河坝改造工程。河道长约5公里,流域内主要为丘陵及石山,水土流失不严重。 1.2水文气象
项目区属亚热带润湿气候区,雨量充沛,日照充足,四季分明。采用长沙市气象站气象统计资料,多年平均气温16.9℃,极端最高气温40.6℃(1953年8月13日),极端最低气温-12℃(1972年2月9日),多年平均风速2.6m/s,主导风为西北风,汛期最大风速多年平均值为14.0m/s,实测最大风速20.7m/s(1980年4月13日,风向NNW),多年平均日照时
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数1636h,多年平均降雨量约1380mm,多年平均蒸发量为1315.6mm。 1.3工程地质
工程区为典型丘陵地貌,区内大面积第四系覆盖,地表残坡积碎石土,下伏基岩为白垩系上统戴家坪组(K2d)紫红色砾岩、泥岩和泥质粉砂岩,岩层总厚度大于500m。
区域构造处于平江-衡阳新华夏系拗陷带、长沙-平江红层盆地的中段。工程区未见区域性断层切割。挽近期本区以缓慢地上升运动为主,据1/400万《中国地震动反应谱特征周期区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》,工程区反应谱特征周期和地震动峰值加速度分别为:0.35s和<0.05g,即区内地震基本烈度小于Ⅵ度,属于场地稳定地区。
项目区所处河道稳定,断面冲淤较小,河谷断面形状均为浅槽形或梯形,坝址区域左侧为花岗岩山体,完整性较好,覆盖层及风化层均较薄,右侧为灌溉水田。 1.4建筑材料
坝址附近交通条件较好,砂石料及土料较为丰富且运输方便。
2 工程综合说明
2.1工程分等与建筑物分级
本河道治理及河坝改造规划设计由上坝工程及下坝工程两部分组成。根据工程的规模及用途,确定本项目上坝及下坝
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属于V等工程,其主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。 2.2河坝布置
上坝目前结构良好,但坝前库容不大,遇较大洪水来时蓄洪量有限,往往危及两侧农田生产。本次规划拟在坝前水流方向的左侧新修分洪闸一处,底板长5.45m,宽1.5m,厚0.2m,底板顶高程为40.20m;闸边墙高1.55m,厚0.3m,在闸进水口处设置为八字翼墙,并与出水口沿河堤边坡坡比砌筑,坡比1:1;闸顶板高程与河堤高程一致,尺寸为长×宽=2.1×1.7m,厚0.15m;提升式木闸门尺寸为宽×高=1.70×1.30m。新修溢洪道来缓解泄洪压力,溢洪道长26m,断面尺寸宽×高=1.5×1.0m,衬砌厚度0.15m,出口设置角度为20°的挑流鼻坎。同时,为满足上游农田灌溉需水要求,拆除原有闸门底坎,更换原有已破损的木闸门,分别安装尺寸为宽×高=1.55×1.3m及宽×高=1.65×1.3m金属自动翻板闸门,并设置0.2m厚底板垫层及铰墩。具体布置及尺寸见附图。
下坝由于坝址处原有挡水坝为建国后修建,由砼闸坝及土质副坝组成,运行至今已年久失修,渗漏严重,蓄水不足,给良田生产带来诸多影响。本次规划设计拟拆除原有砼闸坝及土质副坝,在原址处新建河坝挡水。该工程是以灌溉为主的河道利用工程,主体工程由非溢流坝段、溢流坝段及其他建筑物组成。
下坝非溢流坝段:左岸长0.7m,坝顶宽1.0m;右岸长
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2.4m,为满足通行要求坝顶宽2m。坝上游面为折线面,起坡点高程为88.65m,坡度为1:0.1。
下坝溢流坝段:该坝段全长21m,分2个坝段,其中无闸门自由溢流坝段长13m,堰顶高程为89.65m,堰面采用WES曲线;有闸门溢流坝段长8m,分3孔,每孔长2m,堰顶高程为88.15m,堰顶安装金属自动翻板闸门,闸门宽×高=2×1.5m。坝底设置预制Φ300钢筋砼涵管冲砂孔。人行桥面与右岸非溢流坝顶一致。堰顶分别设有两处中墩及边墩,其厚度均为0.5m,缝设在闸墩中间,堰面采用宽顶曲线。溢流坝段过堰水流均采用底流水跃消能,反弧半径为2.5m,边墩向下游延伸成导水墙,其顶宽为0.5m,底宽为1.15m,基础埋深0.5m,坡比1:0.3,需分缝,缝距为5m。
下坝具体布置及尺寸见附图。 2.3下坝设计 2.3.1非溢流坝设计 2.3.1.1剖面尺寸拟定
⑴坝顶高程确定
为了运行安全,非溢流重力坝的坝顶应高于校核洪水位,其高程按下式计算,并选用较大值作为选定高程。
设计情况:坝顶高程=设计洪水位+△h设 校核情况:坝顶高程=校核洪水位+△h校 △h = hl + hc + hz
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△h—坝顶高于静水位的超高值; hl—波浪高度,m;
hc—坝顶安全超高(查非溢流坝坝顶安全超高表),m; hz—波浪中心线高于静水面的高度,m;
由于本项目规模较小,河道较窄,坝前蓄水面积不大,因此hl及hz值均不考虑,
表2-1 坝顶高程计算成果表
计算情况 设计情况 校核情况 计算水位(m) 89.90 90.10 安全加高(m) 0.4 0.3 坝顶高程(m) 90.30 90.40 经过比较可以得出坝顶高程为90.40m。 ⑵坝顶宽度
左侧坝顶不考虑交通要求,坝顶宽度取1.0m;右侧坝顶考虑通行要求,坝顶宽度取2.0m;
⑶坝面坡度
上游坝采用折线面,起坡点在(1/3~2/3)H处,其高程为88.65m,坡度为1:0.1。 2.3.1.2荷载组合及其计算
⑴设计情况
本次设计选取设计洪水情况及坝基面为例来进行荷载分析计算。上游设计洪水位为89.90m,相应下游洪水位为