小金村山塘项目可行性实施报告.doc
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1、小金村山塘项目1综合说明1.1概述罗阳镇小金村委会四角楼村拟建一蓄水山塘,该山塘位于罗阳镇所 在地的东南边,距离惠河高速公路约 1.5公里,其中,四角楼山塘主要 以蓄水供水为主,是该区用水骨干工程。受益村主要有四角楼村,龙屋 村小组及其周边村,受益人口 9000人。1.2水文气象本地区属南亚热带季风区气候,高温多雨。多年平均降雨量1795mm 多年平均径流深1000mm降水多集中在4月9月,约占全年降水量的 83.5 %。博罗县气象站实测多年平均最大风速(10分钟平均风速)为 16.3m/s。1.3工程任务和规模该工程位于罗阳镇所在地的东南边,水资源丰富。随着经济快速发 展,工厂企业和居住人口
2、增多,用水量大幅度增加,目前,企业供水和 居民用水日见短缺,成为一个严重的问题。四角楼山塘工程计划在小金河六级电站下游河流山口的地方(小金四角楼村)筑坝蓄水,形成蓄水山塘,同时在蓄水坝修建放水涵管放水 供人、企业使用。1.4施工组织设计工程所在地交通条件较好,有道路可直通工地。施工场地较宽敞, 备料、施工十分方便。工程施工用水可直接用水泵从河内抽水,施工用电可就近接电。 主要建筑材料:水泥、木材及次要材料可当地购买或向厂家定购。石料和砂料直接由当地砂石场供应。工程施工安排在2010年12月至2011年2月进行。1.5环境影响评价本工程的建设,在施工期内将给当地环境带来一些不利影响,主要 表现在
3、以下方面:施工期汽车、挖掘机等生产机械产生的噪音、尘埃、 废气以及淤泥的运输等,都会在一定程度上影响邻近村民、工厂的正常 生活和生产;工程建设期对环境造成的不利影响,可通过加强施工管理 得以控制和减低影响程度。本工程实施后,解决生活用水困难人数 9000人,改善了投资环境。 因此,尽管会产生一些不利影响,但其影响是较小的和暂时的,而工程 建设所产生的社会效益和直接效益却是较大的、长远的。1.6工程投资估算本工程投资估算为266.74万元,其中建安工程费222.91万元,独 立费31.13万元,基本预备费12.7万元。1.7工程效益本项目的主要效益体现为水源得到保证,改善农民的生产生活条件, 促
4、进企业的发展,解决生活用水困难的状况,稳定农民的生产情绪,使 农业增产,农民增收。改善该区域的投资环境,为当地发展农业生产提 供了先决条件,有利推动区域农村经济的健康发展,更好地构建和谐社 会,进一步加快建设社会主义新农村的步伐。综上所述,工程具有显著 的经济效益和社会效益,因此本工程的实施是可行的。2水文气象2.1流域概况四角楼山塘形成后主要以企业供水和居民用水为主,水源由小金河 流入山塘,并靠下雨将雨水储存,从而按需量控制供应,以保证下游用 水,本山塘将是作为该村赖以生存的一个部分。2.2气象特征四角楼山塘所在流域贯穿北回归线,为热带与亚热带的过渡带。本 流域临近南海,属南亚热带季风气候,
5、高温多雨。不同季节的雨量差别 很大,冬春季少雨,夏秋季多雨。流域49月降雨量多年平均占全年的 83.5 %,而67月的雨量最为集中。10月次年3月降雨量少,多年 平均占全年的16.5 %。据统计,该地区多年平均降雨量1795mm最大降 雨量2580m( 1983年),最小年降雨量1026m( 1963年),变幅较大。根据博罗县气象站观测资料统计,多年平均气温为 21.8 C,最高气 温37.9 C( 1963年9月5日),最低气温-2.4 C( 1963年1月15日)。 多年平均相对湿度为80%日照时数2054h,全年无霜期342d。根据博罗气象站蒸发观测资料统计,多年平均水面蒸发量为1400
6、mm最大年蒸发量1517m( 1963年),最小年蒸发量1238m( 1988年)。蒸发分布不均匀,一般夏秋高温期蒸发量大,约占全年蒸发量的60%冬春蒸发量相对较小,占全年蒸发量的 40%根据博罗气象站近30年资料统计,对全县影响较严重的台风有 26 次之多。最大的1979年8月2日一次台风,实测最大风速为34m/s,属 12级台风,历年10min最大平均风速为16.3 m/s,风向为E。2.3水力计算 水量平衡计算(1)设计年径流量计算:从万分之一地形图上量得,选定坝址以上的集雨面积为37.4k讥从广东省博罗县江河流域综合规划报告书,查得该流域多年平均径流深h=1010mm多年雨量均值H=
7、1740mm年雨量变差系数 Cvx= 0.24 , 根据Cvx= 0.24 ,Cs= 2Cv,查皮尔逊皿型曲线 Kp值表得保证率P= 90% 时的Kp值=0.71.设计年雨量 Hp= KpH=0.7lx 1740= 1235.4mm多年平均径流系数a= h/H = 0.58按公式:Cvy=aCvV/0计算多年径流变差系数/a.+0.06lgFCvy=1.3 0.2V 06= 0.340.710.6+以Cvy=0.34, P= 90%,查皮尔逊皿型曲线 Kp值表得Kp= 0.6设计年径流深 Hp= Kph=0.6X 1010= 606mm每平方公里P= 90%的径流量Qp为Qp= 606X 10
8、00= 60.6 万方年基流量(深层补给量),按径流总量的7 %计Q基 = 60.6 X 0.07 = 4.24 万方月基流量:4.24/12 = 0.35万方扣除基流量后的径流量(即地面径流)为:Qp- Q基 = 60.6 4.24 = 56.36 万方以径流量Qp= 56.36万方按供水区设计年雨量典型年月分配百分数进行分配。其年径流分配如表:表2 1项目月份合计456789101112123典型年分配()7.628.613.18.591.10.35.71.40.810.713.2100w地 (万 m)4.2816.127.38 4.795.070.620.173.210.790.455.
9、037.4456.36w基 (万用)0.350.350.350.350.350.350.350.350.350.350.320.324.24w总(万用)4.6316.477.73 5.145.420.970.523.561.140.806.357.7660.6分配百分数7.65%27.18%12.76%8.48%8.95%1.60%0.86%5.88%1.88%1.32%10.48%12.80%100(2) 用水量计算:农村生活年用水量: 9000X 0.15 X 365= 49.3万方,月用水量:49.3/12 = 4.11万方,山塘水损以用水量的20%古算,山塘年水损为:49.3 X 0.
10、2=9.86 万方,月水损为:9.86/12=0.82 万方(3) 库容计算:本工程按来水临时蓄水,来水基本由基流补足,则年来水量=4.24 X 37.4=158.57 万方。设计年用水量=年用水量+山塘水损=49.3+9.86 = 59.16万方设计年用水量小于设计年来水量,故采用年调节计算有效库容。列表计算如下:表2 -3月份45678910111212V全年来水量12.1243.0920.2413.4514.192.541.369.322.98:2.1016.6220.30158.57水库水损r 0.82 10.82r 0.820.82r 0.820.820.820.820.820.82
11、0.820.829.86 :用水量4.11 4.114.11 4.114.11 4.114.114.114.114.114.114.1149.3+7.19 138.1615.318.521 9.264.3911.6915.372.393.571.95:2.83库容000006.583.960.394.782.83C0由表中计得9月的库容为6.58万方,为全年各月的最大值,即为有效库 容。设计洪水计算、洪水标准四角楼山塘挡水建筑物为浆砌石重力坝。根据国家防洪标准(GB50201-94以及水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000) 的工程等级划分标准确定为山塘,5等工程,主要建筑物为5
12、级。山塘 防洪标准山区、丘陵区考虑,设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准 为20年一遇。、基础数据四角楼山塘控制集雨面积 37.4km2,径流河长13.8km,平均坡降 0.011。因山塘没有径流观测资料和实测降雨资料, 故洪水计算按广东 省暴雨径流查算图表查算,其中暴雨参数采用广东省水文局 2003年编 制的广东省暴雨参数等值线图。四角楼山塘集雨区域位于东江中下游,为4号区,属暴雨低区,主要暴雨参数列于下表2-4。区域主要暴雨参数表表2-4历时 小时) 项目10分钟162472备注H(mm)22601261602409 =L/J 1/3 =13.8/0.011 1/3Ct0.270.300
13、470.480.50=62.05a t0.940.940.970.9830.987查图表,Ktp(p=5%)1.5051.561.921.951.99m= 0.53Ktp(p=10%)1.3621.41.621.641.66、计算及成果计算采用广东省水利厅推广使用的 广东省推理公式法(1988年修 订)TL1A微机程序,分别计算山塘10年一遇和20年一遇的设计洪 水。详细计算见附件1电算稿,计算成果列于下表2-5。设计洪水计算成果表表2-5重现期N (年)io20备注频率P (%)io5洪水总量w io4m)632.9779.5洪峰q( m/s)204269233调洪计算、山塘特征水位库容四
14、角楼山塘其有效库容为6.58万方。从万分之一地形图上量得,正常蓄水位为51.5m。由以上可得库容表(水位库容曲线见设计图):山塘特征水位库容表表2-6特征水位Z(m)424448525660相应库容1o4m0.060.462.526.7911.2915.8、调洪原则山塘泄洪设施为开敞式溢洪道,根据地形图取溢洪道过水净宽为25m山塘运行无限泄要求,调洪原则为:自由堰流,起调水位为正常蓄 水位(堰顶高程51.5m)。调洪计算及计算成果调洪演算采用省厅推广用的微机程序调洪演算TH-3。计算成果列于表2-7,详细计算见附件2设计洪水电算稿山塘调洪演算成果表表2-7洪水重现期(年)最咼水位(m)相应库容
15、1o4m)最大泄量(m/s )1054.059.06202.92054.569.16267.6234溢洪道水力计算()、基础资料根据山塘调洪演算结果,溢洪道 10年一遇设计工况最大下泄流量202.9 m3/s , 20年一遇校核工况最大下泄流量为267.6 m3/s。(二)、陡坡水面线和侧墙高度计算溢洪道控制断面宽25m纵向比降为1:1的陡坡,平面投影长度为 8.05m,起始高程51.5m。溢洪道水面线计算设计洪水标准为10年一遇,最大泄流量为202.9m/s,校核洪水标准为20年一遇,最大泄流量为267.6n3/s。陡坡水 面线计算采用省厅推广使用的微机程序陡坡水面线计算DP-3计算成果列
16、于表2-8。陡坡水面线计算成果表表2-8目一前段水深陡坡末端水深末端流速重现期(年)(m(m(m/s)102.551.754.64203.062.135.03陡坡的掺气后水深按溢洪道设计规范(SL253-2000)的计算公式 计算,其计算公式为:hb=(1+ Z v/100) x h式中 h 、hb-泄槽计算断面的水深及掺气后的水深,mv不掺气情况下泄槽计算断面的流速,m/s;Z修正系数,可取1.01.4s/m,流速大者取大值。陡坡始末端的掺气水深计算结果见表 2-9。陡坡掺气后水深计算成果表表2-9重现期(年)项目陡坡末端水深(m)计算水深掺气后水深101.751.85202.132.31由
17、上述两表成果可知,溢洪道陡坡段边墙的高度按陡坡始端掺气后水深确定。设计工况下溢洪道前段陡坡始端水深 2.55m,校核工况下水 深3.06m,根据规范设计工况下安全加高 0.8m,校核工况安全加高0.5m, 取两者中较大值,取侧墙高度 3.56m。放水涵管水力计算小金四角楼村生活用水流量 Q= (9000X 0.15 x 1.15 )/ (24x 3600) =0.018 m3/s考虑到渠道在供水过程中,渠道渗漏20%,渠道流量损失15%,因此加大35%灌溉流量。参考资料加大后引水流量 Q 加=0.018 X 1.35 = 0.243m3/s,取用 0.25 m/s查简易水文计算手册附表七可得,
18、取放水涵管断面形状为圆形,直径为80cm抗滑稳定分析:一、荷载计算:坝体自重M=1/2 X 0.4 X 11.5 X 2.2=5.06T JV2=4.87 X 11.5 X 2.2=123.2T JV3=1/2 X 9.075 X 11.5 X 2.2=114.8T J上游水重Vf1/2 X 0.4 X 11.5 X 1=2.3T J溢流时坝顶以上水重V5=1/2 x( 0.4 X 3.06 ) +3.06 X 17.7=67.3T J静水压力:正常情况下:2 2R=1/2 丫 h=1/2 X 1 X 11.5 =66.仃溢流情况下:R = 1/2 丫 h12=1/2 X 1X 14.56 2
19、106T 浪压力:P2=3.15(2h)2L=0.3KM V=30 ms2h=0.0208 4 205 3 30=0.59 m2=3.15 X 0.59 =1.1T 淤泥压力:2R=1/2 丫 h 沙 tg (45- /2)=1/2 X 4 X 0.4 X tg (45- /2)=1.6T 正常情况下,坝下无水,无浮托力渗透压力:口 1 = 11.5 X 13.947 X 1/2=80.2T f溢流情况下:经计算,坝下水深 2.13米浮托力:V浮=1X 14.5 X 2.13=30.9T f渗透压力:口 1 = 12.43 X 13.947 X 1/2=86.7T f下游水压力:P4=1/2
20、 X 1 X 2.13=1.1T 、稳定计算1、正常情况下艺 V=( V1+ V2+ V3+ V4)-卩 1= 246.56-80.2=166.36T J艺 p= p 1+p2+p3 =66.1 + 1.1 + 1.6=68.8T 抗滑稳定分析: f V 0.7 166.36 “K=1.69 1 (安全)p68.8抗滑校核:艺 V=( V1+ V2+ V3+ V4+ V5)- V 浮-卩 1= 193.8T J艺 p= p1+p2+p3-p 4=106+1.1 + 1.6-1.1 = 107.6T f VK=p0.7 193.8107.61.26 1 (安全)P=5%洪水位 54.56m 库容
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