1、Comment zxj1: 分水口设计流量小。1独石化一水源引水口方案1一水源分水口位置方案比较1.1工程地理位置独山子位于乌鲁木齐以西 250km处，是一个以石油化工业为主的工业城镇，行政管辖隶属克拉玛依市，北与奎屯市相距 14km，西北与乌苏县相距约 20km。第一水源地渗水管取水工程位于独山子炼油厂西侧奎屯河的中游河段，地理度坐标为东经：844630844800，北纬 441500442000。1.2方案论述为了满足渗管取水区的正常引水要求，需要从农七师应急发电引水电站尾水渠上设置分水口，分水口设计流量为 2.0m3/s，主要为满足独山子冬季用水需求。农七师新建电站距离渗管取水区约 35
2、0m处新疆跨河渡槽 1座，渡槽前后可以通过工程措施设置分水口，本次分水口比较主要为以下三个方案。方案一：在渡槽出口处设置分水口。 方案二：在渡槽进口处设置分水口。方案三:利用原渠道分水口。2图 1 各分水口方案位置平面布置图1.3 方案一分水口工程布置方案一分水口布置在新建渡槽出口处，为了最大限度的提高渗径长度，利用左岸阶地修建引水渠道将水引至上游约 205m 处。1.3.1渠道横断面设计本次设计渠道横断面采用梯形断面。边坡系数3通过对各种土质进行了详细的室内及现场的物理力学试验，按灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99）表 6.1.19、表 6.1.22规定，并参考已建工程，渠道内边
3、坡系数取为 1:1.5，边坡系数取为 1:1.5。糙率根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004），本工程渠道均采用砼现浇板衬砌，糙率取为 n=0.015。渠道宽深比在渠道的设计流量一定、渠道比降和糙率相同的条件下，不同型式的渠道断面，对其输水能力高低、工程量大小、施工难易以及断面的平面稳定，都有不同程度的影响，根据水力学推导，梯形渠道水力最优断面的宽深比，当 m=1.5时，=0.605 。根据各段渠道的流量、纵)1(2/2mhb最 优坡等因素，二渠道底宽为 1.0m。渠道超高渠道为 4级渠道，渠道岸顶超高计算依据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）6.1.23 第 1条公式：2.
4、01bhF式中：渠道岸顶超高（m）；b渠道通过加大流量时的水深（m）。h根据各渠道加大水深，渠道段超高为 0.31m。渠顶宽度根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99），为了满足渠道检修条件要求，各渠道一侧渠堤宽度取值为 2m，另一侧渠堤宽度取值为 3.3m。渠道现浇板衬砌渠道采用现浇砼板衬砌，采用 C20二级配混凝土，板厚 8cm，渠道底边及边坡顺水流向每隔 2.5m设一道缝，伸缩缝宽 2cm，渠坡与渠底间设置伸缩缝，采用苯板分缝，表面嵌 2cm聚氨脂砂浆；封顶板每 1.5m设一道缝，分缝采用 4mm厚 SBS分缝。封顶板4为保护渠顶上部结构，使衬砌板免遭雨水等淘刷，渠顶上均设置封顶
5、板，采用C20现浇混凝土，封顶板宽 30cm，厚 6cm。封顶板每隔 2.5m设一道结构缝，缝宽4mm，分缝材料采用 SBS改性油毡。（4）渠道水力学计算成果梯形渠道横断面尺寸根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004），通过设计流量时的明渠均匀流公式计算而得，计算公式为: 2/13iRnQ式中:渠道设计流量（m 3/s）；渠道过水断面面积（m 2）: ；HmB)(渠道底宽（m）；B渠道边坡系数；渠道水深（m）；H水力半径:R21mHBR水力坡降，即渠道纵坡；i糙率系数。n渠道水力要素表见下表。表 1 渠道水力学计算表糙率 计算流量 底宽 B 纵坡 边坡 计算水深 过水面积 平均流速 渠道超
6、高渠道高度计算值渠深取值岸顶高度取值工况m3/s m 1/i 1/m m m2 m/s m m m m加大 0.015 2.00 1.00 105.2631579 1.50 0.44 0.72 2.78 0.31 0.74 1.00 1.06 51.4 方案二分水口工程布置方案二分水口布置在新建渡槽进口处，由于分水口出水流需要穿越团结干渠、道路、防洪堤，为了减少交叉建筑物的相互干扰，影响施工，考虑采用管道穿越上述建筑物，方案二从右岸需要修建 60m 的管道将水投入河道中。1.4.1管道基本水力学计算公式本工程管内的水流为压力管流，其过水能力按压力管道公式进行计算： gzQ2gvdlhzjf 2
7、)(l1 28cg61RnC式中： Q过水流量(m 3/s)；过水断面面积(m 2)；Z进出口水位差，即总水头损失(m)；流量系数，无因次量，与管内沿程摩擦损失及局部阻力损失有关；局部阻力系数之和；L管道全长(m)；d圆管内直径(m)；hf沿程水头损失(m)；6hj局部水头损失(m)；管内平均流速(m/s)；g重力加速度(m/s 2)；R断面水力半径，对于圆管，R= D /4；沿程损失系数；C谢才系数；n管道糙率。在具体计算中，最关键的参数为管长、管径、总水头、糙率、流量等参数，但对本工程来讲，管长、流量等参数基本上是确定的，因此，本工程的总水头、管径和糙率是基本变量。选定一种管材后，糙率是确
8、定的，假定不同的流速，试算合适的管径，比较后确定合适的管径及流速，由此即可进行其它计算。水力坡降计算 管道水力坡降计算按压力管道计算公式进行计算，即： gvdJ2式中：J管道水力坡降；管道水力摩阻系数；d管径(m)；v管内流速(m/s)；g重力加速度(m/s 2)。管道水头损失计算管道总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和，管段沿程水头损失按计算出的管道水力坡降计算，局部水头损失按沿程水头损失的 7%计，管道沿程水头损失按下式计算：hf=JL 式中：h f 管道沿程水头损失(m) L 管段长度(m)简化管道水头损失计算可按下式计算：hf=10.29n2Q2L/d5.33 hj=0.1hf(
9、局部水头损失一般取沿程水头的 5%10%，现阶段取 7%)71.4.2管径选择选择管径除应满足用户用水量、水压的要求外，还应考虑管材造价，运行费用。理论与实践证明，当输水量与水压一定时，管径越大，管内流速越小，水头损失越小；反之，管径越小，管内流速越大，水头损失越大。本工程的管径选择主要考虑满足重力输水及经济流速。根据已建管道工程经验，管内流速控制在 3m/s以内。根据地面自然落差稍大于总水头损失，拟定管径为 1000mm，水力学要素计算见表 2。表 2 管道水力学计算表流量 管径 过水面 积 湿周 水力半径 谢才系数 流量模 数 管长沿程水头损失局部水头损失总水头损失 流速Q D A X R
10、 C K L hf hw Z v2 1 0.785 3.142 0.25 72.155 28.335 60 0.3 0.02 0.32 2.5461.4.3管沟设计根据给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97 的要求，管沟设计宽度考虑人工回填的可操作性，按管径 D+1.0m设计。根据独山子气象资料，输水管道沿线的历史最大冻土深度为 1.82m，考虑冬季管道运行，管内积水不能完全排空的情况，故输水管道的设计管沟深度按管径 D+2.0m+0.15m（砂砾石垫层）计算，管沟的临时开挖边坡按砂砾岩、泥岩地层定为 1:0.25，砂砾石地段，临时边坡为 1:0.5。开挖沟槽时，沟底设计标高以上
11、10cm20cm 的原状土应予保留，禁止扰动，铺管前用人工清理，不宜机械超挖。沟槽中心线每侧的净宽不应小于管道沟槽底部开挖宽度的一半。槽底清理干净后设 150mm垫层，垫层采用粒径不大于 20mm的砂垫层，管道沿线砂料场有可以利用的垫层料，遇软弱夹层带，垫层厚度增加到 300mm。沟槽回填时，管顶以上 300mm以内采用细粒土分层回填，每层厚度不大于150mm，管顶以上 300mm以外采用原土分层回填，每层厚度不大于 150mm。试压前管身两侧及管顶上部回填厚度不小于 0.5m，接口部分不回填，试压合格后再回填。1.4.4管线穿越渠道、道路、防洪堤方式方案二管线二需要穿越渠道、道路、防洪堤等交
12、叉建筑物，为了不影响其他建筑物的正常运行，管线穿越方式考虑采用夯管方式。1.5 方案三分水口工程布置方案三利用原渠道的放水口，不再新建工程措施。2. 取水口方案综合比较 8表 3 各方案综合比较表方案一（左岸布置方案） 方案二 方案三方案一分水口布置在新建渡槽出口处，为了最大限度的提高渗径长度，利用左岸阶地修建引水渠道将水引至上游约205m 处。方案二分水口布置在新建渡槽进口处，由于分水口出水流需要穿越团结干渠、道路、防洪堤，为了减少交叉建筑物的相互干扰，影响施工，考虑采用管道穿越上述建筑物，方案二从右岸需要修建60m的管道将水投入河道中。方案三利用原渠道的放水口，不再新建工程措施。方案一利用现有水头尽可能将水引到上游侧，最大限度的提高了渗径长度，渗透半径比方案二大，比方案三小，但部分渠道需要建在河道边上，洪水期可能会被冲毁。方案二需要穿越的建筑物较多，施工较为复杂，为了不影响交叉建筑物的正常运行，穿越各交叉建筑物部分需要采用夯管的方式穿越，且投水点距离渗管较近，使得渗透半径比方案一、方案三都小，故对一水源渗管的取水量有影响。且管道出来的水流流速较大，出口处需要建防冲措施。方案三不需要新建工程，投资较为节省，渗透半径不会改变，渗透半径比方案一、方案二都大，但冬季在进水口可能会有部分浮冰，需要定期人工清除，以保证进水口水流通畅。80万元 100万元 5万元（年运行管理费）
