渠首取水枢纽水毁修复工程工程布置及建筑物设计方案1.1设计依据1.1.1工程等级及建筑物级别1.1.1.1已建工程等别及建筑物级别、洪水标准该工程范围灞河堤防于近两年建成，上游1号橡胶坝及下游2号橡胶坝已建成。灞河1号橡胶坝桩号为0+860，坝座高程为489.3m，消力池尾槛顶高程489m。辋坝渠首坝桩号为1+056，坝顶高程488.9m，消力池尾槛高程484.6m，坝前河床高程为486.1m。下游2号橡胶坝桩号为3+100，其坝座高程477.5m，1号橡胶坝与辋坝渠首坝间距为196m，辋坝渠首坝与2号橡胶坝的间距为2044m。灞河蓝田县城综合治理工程堤防按50年一遇洪水设防，堤防级别为2级。橡胶坝为小（2）型水库，主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级。1.1.1.2拟建工程等别及建筑物级别（1）按蓄水工程水库本工程溢流坝长191.5m，冲沙闸宽11.2m，坝闸建筑物总宽201.7m。坝上游水库正常蓄水位为488.9m，坝上游设计河床高程486.1m，进水闸底高程487.8m，有效库容为3.16万m3，死库容6.32万m3，坝前校核洪水位491.91m，则总库容为23.91万m3，根据规范为小（2）型水库，工程等级为等。正常蓄水时水面面积为41160m2（61.7亩）。（2）按防洪工程保护对象为一般，工程等别为等。（3）按灌溉工程本工程渠灌区灌溉面积1.8万亩，为等工程。（4）工程等别最终确定根据防洪标准，对综合利用的水利水电工程，其工程等别应按其中最高等别确定，故确定该工程等别为等。（5）水工建筑物级别依据水利水电工程等级划分及洪水标准，本工程等别为等，永久性主要建筑物，如坝及其上游防渗、下游消力池、冲沙闸、进水闸、上下游翼墙，其级别为4级，次要建筑物如海漫，为5级，临时性水工建筑物为5级。1.1.2洪水标准灌溉工程永久性水工建筑物级别为等时，洪水重现期为1020年，采用20年。灌溉工程永久性水工建筑物校核洪水标准，可视具体情况和需要确定。平原区水库工程、永久性水工建筑物级别为等时，永久性水工建筑物洪水标准（重现期（年）：设计，1020年，校核50100年。根据以上确定本工程永久性水工建筑物设计洪水标准重现期为20年，校核洪水标准重现期为100年。临时性水工建筑物级别5等，土石结构洪水标准重现期为510年，采用5年。设计洪峰流量为1408m3/s，校核洪峰流量为2200m3/s。1.1.3地震设防烈度及场地类别根据中国地震动参数区划图（GB18306-2011），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应的地震基本烈度为度。故本工程按地震烈度等设防。按水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000) 场地基土层中硬土、场地类别为类。1.1.4有关设计规范有关设计规范见表5-1。表5-1 有关设计规范序号名称标准编号1水利水电工程等级划分及洪水标准SL25220002防洪标准GB50201943水利工程水利计算规范SL104954水利水电工程设计洪水计算规范SL44935水利建设项目经济评价规范SL72946水工建筑物荷载设计规范DL507719977建筑结构荷载规范GB5000920018水工混凝土结构设计规范SL/T19120089水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）SDJ207810水工建筑物抗冰冻设计规范SL2119811水工建筑物抗震设计规范SL2039712堤防工程设计规范GB502869813城市防洪工程设计规范CJJ509214水利水电工程设计工程量计算规定SL328200515水利水电工程初步设计报告编制规程DL50219316水利水电工程施工组织设计规范SL303200417水电水利工程围堰设计导则DL/T5087199918水电水利工程施工机械选择设计导则DL/T5133200119水电水利工程施工导流设计导则DL/T5114200020中国地震动参数区划图GB18306-20011.1.5工程设计遵循的原则（1）维持原坝轴线位置基本不变因引水口位置及轴线不变，为了引水，故维持原坝轴线位置基本不变。本次设计只对坝轴线进行微调，使翼墙及护坡与上、下游河堤平顺连接。将原引水角由原来的60减小为56.5。左岸坝轴线向下移偏移。（2）维持原坝顶高程不变原坝顶右岸高程为488.34m，左岸高程489.34m，平均高程488.89m，左岸比右岸高，坝纵比降1/400。其目的使主流永远靠近进水口，但有两个缺点：一是主流靠近右岸，右岸冲刷严重；二是小水时溢流水流局限在右岸段，根据建一处工程打造一处景观的思路，为了在小水时坝顶全面溢流，形成人工瀑布（水帘），故坝顶采用一个高程488.9m，坝顶高程维持不变。（3）维持原引水枢纽工程布置及组成不变引水枢纽左岸仍为溢流坝，右岸为冲沙闸及进水闸，引水角为56.5。引水枢纽由溢流坝、冲沙闸及进水闸组成。为了使主流靠近引水口，目前工程上的趋势采用总宽较大的冲刷闸。原工程冲沙闸为3孔，每孔宽为2.5m，冲沙闸为开敞式（无胸墙），闸顶高程与坝顶同高，闸底高程比进水闸底高程低0.6m。本次设计冲砂闸采用2孔，每孔宽4m，冲沙闸仍为开敞式，闸关闭时闸顶高程与坝顶同高，即为488.9m，闸门高4m，闸底高程为484.9m，比进水闸高程低2.9m，但冲刷闸前为陡坡。进水闸进口比陡坡面高2.142m，冲刷闸与溢流坝共用同一消能工。为了保证在洪水时冲刷闸的过流量及总能头不大于溢流坝的最大过流量11.5m3/s.m及上游校核洪水位491.91m的能头，经计算冲刷闸最大开度1.7m，因而冲刷闸顶部设胸墙。（4）取水口位置不变，进水闸室轴线位置不变，底板高程不变，闸室宽度不变，闸门高度不小于原高度。进水闸后箱涵近两年才建成，而进水闸因已运行近50年，年久失修，本次拟拆除重建。为了引水，需保持原取水口位置不变，引水角采用56.5，底板高程基本不变，进水闸底高程为487.8m，闸室宽度不变，仍为3m，闸门高度为原高度2.5m。1.2工程总体布置本引水枢纽工程由三大部分组成，拦河溢流坝、冲沙闸及进水闸，附属工程有上游防渗、下游消能工程，包括消力池、海漫、防冲槽，工程范围内的两岸翼墙及护岸工程。右岸为进水闸，其平面位置、进水闸底板顶部高程及闸孔宽同原工程。引水角为56.5，闸底板表面高程为487.8m，闸孔宽为3m，设胸墙，闸室用C30砼浇筑。闸门为宽3m高2.5m的平面铸铁闸门。坝轴线垂直河道，坝布置在河中及左岸，坝轴线基本为原坝轴线，只作了稍弱调整。溢流坝长191.5m，坝高7.3m，坝底宽10.596m，坝顶高程488.9m，坝底高程481.6m。坝体内为C15埋石砼，表面为C25砼。冲沙闸布置在右岸靠近进水口一侧，仍为原位置，冲沙闸2孔，每孔宽4m。冲沙闸为敞开式，上部设3m高胸墙，闸门为44m的平面铸铁闸门，二扇。左边墩厚1m，中墩宽1.2m，右边墩宽1m。闸底板高程484.9m，闸关闭后闸门顶高程488.9m，与溢流坝高程同高。闸室顶部高程492.9m，墩净高8m。上设启闭机及启机房。坝、冲沙闸上游复合土工膜250/PE(0.5)/250铺盖长30m。上游河床面设计高程为486.1m，膜铺设高程为484.6m，为保护膜不被垫破，膜上下各铺筑20cm厚中粗砂，其上1.3m用河床料回填、压实、整平，膜上游埋入1m深的槽中以防洪水冲起。同时设复合土工膜垂直防渗，其深3m ，为方便施工且对坝基无影响，在坝前开挖坑槽垂直铺膜。坝、冲沙闸下游采用底流消力池消能，消力池底高程482.8m，池长18m，深1.8m，池尾槛高程为484.6m，池用C25砼浇筑。池后接C20砼海漫，其长40m，纵坡为1:20，后接深2m，表面宽12.0m抛石、防冲槽。海漫末端及防冲槽顶高程为482.6m，防冲槽底高程481.6m。左岸在坝范围翼墙为C25砼悬壁式挡土墙，墙与坝同宽，长10.596m，高8.5m，底宽6m，墙顶高程为490.1m。上下游各为15m及20m长浆砌石扭面，再与原上、下游浆砌石护坡连接。右岸为冲刷闸闸室侧墙，在左右岸消力池段用C25钢筋砼悬壁式挡土墙，墙高8.5m，墙顶高程 490.1m，墙底宽7 m。进水闸上游为M7.5水泥砂浆重力式挡土墙，再上下游各为19.2m及15m长M7.5浆砌石扭面，并与M7.5浆砌石护坡连接。1.3溢流坝本工程溢流坝的主要作用是抬高坝前水位，以便引水，满足灌区引水高程的要求。辅作用是使坝上游形成有一定蓄水容积及水面的水库。溢流坝采用砼重力坝，坝体内用C15埋石砼（埋石率20%），表面为C25砼，表面布10200钢筋。坝高7.3m，坝底宽10.596m，坝长191.5m。坝顶高为488.9m，坝底高程为481.6m。坝基为粉质粘土，为增加坝体抗滑稳定性，坝底换填砂砾石50cm厚。坝面采用WES曲线，下游斜面直线段坡度为1:0.7，反弧半径3m。坝轴线前1m宽，并将坝前趾向上游伸出2m，以利用前趾上水重及泥沙重来增加坝体抗滑稳定性。溢流坝每隔15m设一变形缝，缝宽2cm，缝间用橡胶止水带止水，并用高压聚乙烯泡沫板填塞，坝与左岸翼墙及右岸闸墩间来一层油毡，缝宽为0。溢流坝上游设复合土工膜铺盖及垂直防渗，下游设消能工。坝底设齿墙，以延长渗径和增加坝体抗滑稳定性。1.4冲刷闸分水墙与导流墙冲刷闸的作用是防沙冲沙，以免泥沙堆积在进水闸前，影响进水闸取水；冲沙闸的另一个作用是使主流靠近引水口一岸；三是冲刷闸汛期过流宣泄洪水，为河道过水宽度的一部分。冲刷闸2孔，每孔宽4m，闸门高4m，闸室左右闸墙厚1m，中墩厚1.2m。闸底板厚1.2m，闸底板表面高程484.9m，关闭时闸门顶高程为488.9m，与坝顶齐平。冲刷闸采用开敞式，上设3m高胸墙，闸室平台高程492.9m，高于校核洪水1.0m，闸室长8m，工作门前设检修叠梁门槽。闸前防渗及闸后消能与溢流坝同。闸底设前后齿墙，闸底换填0.5m厚砂卵石，以增加闸室的稳定性。分水墙位于闸室上游坝和冲刷闸连接处，与坝轴线垂直，上游呈喇叭口，它的作用是分水分沙，阻挡坝前泥沙入渠，与进水闸上游翼墙共同组成冲沙槽。分水墙顶不应低于坝顶，而应高出坝顶0.5m，采用489.4m，这样有利于过坝洪水挟带的泥沙进入冲沙槽。分水墙的长度一般与进水口宽度相同或采用1.3倍的进水口宽，本工程采用分水墙长10m。冲沙槽是梁首引水防冲设施的重要组成部分，冲沙槽通过不同的运用方式，阻止泥沙进入引水口，并将冲沙槽中的沉沙或来沙排泄到下游。1.5冲刷闸冲刷闸的宽度有的采用河道断面的1/51/20，有的采用河道过水宽度的1/31/10.本工程采用冲刷闸宽10.2m，约为河道宽的1/20。冲刷闸下游在坝与冲刷闸间设导流墙，导流墙长度采用18.49m，墙顶高程为487.7m，近似等于校核流量时下游水位487.69m。冲刷闸及进水闸闸室上面设闸房，闸房面积共 m2，闸房内安装启闭机及电气设备。冲刷闸采用PG244拱型平面铸铁闸门，宽高=44m，2扇，一扇门重1760kg。选型号为QL-2400-SD直联式双吊点螺杆启闭机2台，手电两用，启门力2400KN，闭门力400KN，配套电机型号为Y160M-6，功率7.5kw。1.6进水闸进水闸底高程一般应比冲刷闸底高程高0.71.5m，以防止泥沙入渠，冲刷闸底高程与进