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  • 2022-04-22 11:53:50 发布

农业灌溉工程可行性研究报告

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'第1章1综合说明1.1设计基础和原则1))YanOya灌溉工程的可行性研究报告及更新报告,由斯里兰卡灌溉和水管理部提供;2)项目区地形图及其他项目文件,由斯里兰卡当局提供;3)双方就项目技术问题讨论达成的一致;1.2项目区所在地项目区位于斯里兰卡东北部Anuradhapura和Trincomalee地区,坝址距首都科伦坡(Colombo)300km,在Hurulwewatank下游70km处,紧邻Wahalkadatank。YanOya流域地理坐标为:北纬7°55′00″~8°55′00″、东经80°41′27″~81°2′10″。1.3水文项目区灌溉水源来自YanOya河,其流域面积为1500km2,长度为150km。项目区位于热带海洋性气候区,具有明显的雨季和旱季,平均年降水量为1644毫米,从10月开始到次年2月为雨季。1.4工程地质项目区为一广阔的冲积平原,地面平坦。表部为冲积层,上层单元是软塑有机质粘土,下层单元为粘质粉土或粘土质砂或很细砂质粉土夹层及透镜体。山坡和坝肩附近地区覆盖着山麓堆积和岩屑组成的坡积物,可达5米厚。低平的山岗由残积土覆盖。包括残积土和全风化岩层,覆盖层总厚度从5.0m到12.5m不等。1.5项目建设任务规模项目任务为灌溉,项目区灌溉面积为6346ha。47浙江省水利水电勘测设计院 第1章1.6项目建设内容在YanOya河上兴建一拦河引水坝,适当雍高YanOya河常水位。本工程主要建筑物有土坝、溢洪道、左右岸取水口等。1.7项目建设工期根据本工程特点,本工程施工期从第一年1月开工,第四年12月完工,总工期48个月。47浙江省水利水电勘测设计院 第1章工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.流域面积全流域km21500坝址以上km213412.多年平均径流量亿m32.3263.代表性流量多年平均流量m3/s7.3洪峰流量(P=1%)m3/s2344洪峰流量(P=0.05%)m3/s3650二、水库校核洪水位(P=0.05%)m37.43设计洪水位(P=1%)m36.5正常蓄水位m36.0灌溉水位灌溉最低水位m30.50总库容亿m32.14三、工程效益指标项目区灌溉面积ha6346四、主要建筑物1.拦河坝坝型均质土坝坝顶高程m39.70上游边坡-1:3.0下游边坡-1:2.5主坝坝顶长度m2347坝顶宽度m6.547浙江省水利水电勘测设计院 第1章工程特性表序号及名称单位数量备注1#副坝长度m580包括长度85.2m的溢洪道2#副坝长度m19123#副坝长度m10274#副坝长度m992.溢洪道孔数孔5单孔尺寸(净宽)m12消能方式底流消能消力池工作闸门型式露顶式弧形钢闸门尺寸(宽×高)12m×7.5m宽×高数量5启闭机型号QHLY-2×500-3.5容量kN2×500数量台53.输水系统进水口型式塔式结构输水隧洞直径m2.5衬后直径输水隧洞长度m82包括进出口段五、施工1.施工导流方式分期围堰导流围堰型式土石围堰结构型式2.施工期限总工期月4847浙江省水利水电勘测设计院第1章47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章2水文2.1流域概况斯里兰卡是位于印度洋上的一个岛国,在南亚次大陆南端、西北隔保克海峡与印度半岛相望、东北临孟加拉湾,总面积6.56万平方公里。境内主要水系有MahaweliGanga、DuduruGanga、AruviAru、KaluGanga、YanOya等,其中MahaweliGanga是境内最大的河流。YanOya流域位于斯里兰卡东北部,北纬7°55′00″~8°55′00″,东经80°41′27″~81°2′10″,在北部MaOya与南部的AmbanGanga、KaluOya之间。该流域西部为MalwathuOya、东部与Kunchikumbanaru为邻,地势西南高,北东低,流域全长120km,平均宽度15-20km,总面积约1500km2。上游地区社会经济大多发展较好,人类聚集区较多,尤其以Huruluwewa地区为典型;下游为低地平原区,大部分土地覆盖灌木,尚未开垦。流域内部现有HURULUWEWA、WAHALKADA两座水库和数量众多的水塘以及翻修后沿用的古代灌渠。水塘是本地居民利用地形修建而成的重要水源,数量众多,方便可靠,当地村落多以水塘为中心而筑。YanOya发源于Dambulla、Sigiriya的山地丘陵地区,自西南流向东北方向,在中游纳入AdappanOya、SelligeOya两条支流,在上游河段又被称为SigiriOya(HabaranaOya),在下游Pangurugaswawa村处有支流ThawalamHalmillaOya汇入,最终于Pulmoddai南部地区注入印度洋,主流总长150km,河道断面单一,比降大致1.5-2‰。YanOya灌溉工程枢纽位于YanOya下游地区,PANGURUGASWEWA村庄上游,坝址以上流域面积1341km2。流域水系见附图SYS-2-01。2.2气象47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章斯里兰卡地处热带,属热带海洋性气候,受海洋性季风影响强烈。YanOya流域处于斯里兰卡的干旱缺水地区,受热带季风影响较大,年内降水变化差异大,每年的10月到次年的2月,受产生于亚洲蒙古高原的西伯利亚冷高压控制,在压力梯度与地转偏向力的影响下,盛行东北季风(干冷),经孟加拉湾携带大量水汽与形成于副热带低压的西南暖湿气流相遇,在斯里兰卡的东北地区形成降雨,降水量大。这是该流域的主要降水期,全年70%的降水集中在这一时期,其余时间干旱少雨。流域气温年较差较小,多年平均气温20°~33°,3月、4月温度最高,最低气温则出现在1月、2月。多年平均相对湿度77%,东北季风季节湿度最大,平均80%,3月~9月湿度最低,平均65%。最高风速出现在8、9月份,最低风速出现11月份,全年月平均风速4~14km/h。年平均蒸发量2000mm,蒸发最高月份为7~9月,月平均蒸发量达200mm;11月~次年1月,月平均蒸发量100mm,为全年最低。2.3水文基本资料设计流域周围有雨量测站15个、水文站6个,蒸发测站2个。具体位置见附图SYS-2-01。雨量测站、水文测站情况分别见表2-1、表2-2。流域周围雨量站大部分从1944年开始陆续观测,降水系列为1944-1991年共48年可供设计使用。其中Kanthalai、Maradankadawala、Mihintale、Minnerya四站虽然在流域外部,但是YanOya流域边界分水岭多平缓,且自身资料系列最长,所以该四站数据可作为数据分析的参考站。Habarana、Kantaletank、Mihintale、Horowpothana、Maradankadawala、Kebithigollewa、Padaviya、Gomarankadawala等站由于在区域周围控制条件较好,且观测资料长度相对较长,是本次工程暴雨、径流分析的主要依据站。蒸发测站有Padaviya、Kanthalai两站,其中最具代表性的为Padaviya站,资料长度为1974~1977年,农业部门设立的47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章Kanthalai站则具有较长的观测资料,与Padaviya站可以形成较好的互补。上述各站的观测资料均已通过整编审查、陆续刊布,其精度能够满足工程设计的要求。表2-1雨量测站一览表站号名称位置记录时段观测长度纬度经度年137Gomarankadawala8°40′23″N80°57′08″E1944-197633162Habarana8°22′03″N80°45′00″E1964-199127198Horowpothana8°32′44″N80°49′16″E1944-197026222Kahatagasdigiliya8°25′31″N80°41′06″E1944-197330247KanthaleTank8°21′12″N80°58′36″E1944-199148261Kebithigollewa8°38′20″N80°40′07″E1944-198542323Medawachchiya8°32′28″N80°29′14″E1944-198845355Maradankadawala8°07′49″N80°33′33″E1944-199148374Mihintale8°21′16″N80°30′25″E1944-199148382MinneryaTank8°02′22″N80°53′35″E1944-199148445Padaviya8°49′22″N80°45′24″E1964-199128448Palampoddar8°33′26″N81°03′45″E1944-198542455Pangurugaswewa8°44′12″N80°53′31″E1957-197519473Pelwehera7°54′12″N80°40′30″E1944-198946529Sigiriya7°57′05″N80°45′01″E1944-19743147浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-2水文测站一览表站名流域水系位置记录时间观测项目纬度经度年·月HuruluwewaYanOya8°13′35″N80°43′40″E1942.10-1972.1流量IllukwewaYanOya8°20′10″N80°44′05″E1972.1-1949.9水位、流速HorowpothanaYanOya8°34′36″N80°52′42″E1951.1-至今水位、流速PangurugaswewaYanOya8°44′55″N80°52′45″E1946.10-1981.2水位、流速WahalkadaThawalamHalmillewaOya8°43′36″N80°51′05″E1951.1-1974.9水位、流速YakawewaMaOya8°43′25″N80°40′50″E1979.11-1987.10水位、流速2.4径流2.4.1径流特征流域径流主要由降水形成,同时受到流域Huruluwewa下游区间两岸3867ha农田的灌溉回归水影响,径流量与降水的时空变化基本同步。据分析流域多年平均径流深173.4mm,最丰年570.6mm(1984年),最枯年25.0mm(1988年),丰、枯水年径流之比为22.8倍。由于降水受季风影响,故年内水量分配,呈现明显的峰谷变化,带有明显的季节性。其中,峰现时间发生于12月份,该月径流量约占年径流量的35%,成因主要为东北季风。枯水期一般在3月至9月之间,其中6月-9月四个月径流总量仅占年总量的5%,最枯月发生在6、7月份,径流量占年径流总量的比例不足1.0%。YanOya水库坝址流域多年平均径流月分配见表2-3及图2-1。由于主要受东北季风作用,从空间上判断降水自西南向东北逐渐增大与河流走向一致,径流空间变化也遵循这一规律,从附图SYS-2-01中降水量等值线,可以明显看出来。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-3YanOya流域坝址处多年平均径流月分配表项目单位1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年统计平均流量m3/s19.57.13.93.02.00.80.71.41.04.713.430.57.3径流量万m352221723104178354520417938426912603479817023260径流深mm38.9412.857.765.844.071.521.342.862.009.4025.9460.92173.4月分配比例%227432112151535100图2-1YanOya水库流域多年平均月径流直方图2.4.2径流计算YanOya水库坝址控制集水面积1341km2,坝址以上流域分为三块:Huruluwewa以上流域、Huruluwewa至Horowpothana区间、Horowpothana至Pangurugaswewa区间,其中Huruluwewa以上流域由于Huruluwewa水库的建立并运行,认为该流域仅仅通过水库下游两岸农田灌溉回归水间接地对YanOya坝址处径流产生影响,因此,主要采用其余两个区间的径流来计算该地区径流量。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章Horowpothana径流资料经过校核修正后系列为1951-1991年。根据YanOya流域Horowpothana至Pangurugaswewa地区与相邻MaOya流域与在气候与地理条件的相似性,该地区径流使用MaOya地区的降水径流相关模型求的。由此可以求得坝址处1951-1991年共41年逐年各月平均流量,见表2-4。多年平均流量、径流总量、径流深分别为7.3m3/s、2.33亿m3、173.4mm。对YanOya坝址1951年~1991年共41年平均流量进行频率计算后,并采用皮尔逊III型曲线拟合适线,采用参数为:=7.3m3/s,Cv=0.85,Cs/Cv=2.5。P=10%、P=50%、P=90%设计年平均流量分别为15.3m3/s、5.3m3/s和1.9m3/s。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-4YanOya水库逐年各月平均流量表单位:m3/s年月123456789101112年均水量(万m3)195162.114.70.51.22.10.10.42.03.00.029.711.810.633480195290.54.93.13.71.90.10.40.70.10.03.64.79.53028019534.80.20.27.90.10.02.10.30.12.23.415.63.19760195427.70.97.77.11.20.10.14.10.00.00.063.39.430000195532.13.61.36.42.10.90.14.81.90.01.81.64.71496019560.00.10.60.10.10.10.40.60.32.116.08.82.5773019570.06.20.50.01.90.10.40.20.30.033.0207.420.866550195819.914.07.09.87.60.10.25.60.40.84.411.66.821300195912.90.00.50.40.38.60.10.90.10.79.415.34.112970196010.514.90.75.51.80.52.10.30.00.021.05.75.216360196164.313.22.42.62.90.10.30.40.61.911.545.412.138520196222.78.20.51.02.01.30.20.61.53.84.916.05.2165201963119.113.93.41.72.30.42.00.91.30.043.561.620.866240196420.00.50.40.81.01.32.00.54.10.71.012.93.81207019650.09.60.42.44.00.10.119.40.04.16.159.98.828070196610.44.13.07.25.80.10.12.81.335.945.119.111.23550019675.97.63.14.42.40.10.10.31.612.420.752.79.32938019684.40.23.10.91.31.20.10.21.47.514.310.13.71181019692.32.60.26.51.50.10.31.61.213.49.671.59.229410197028.319.73.28.57.13.71.61.61.00.515.917.19.028240197127.31.06.64.45.40.90.41.70.60.21.271.210.13227019724.11.81.62.11.60.10.50.41.16.519.241.36.72127019735.02.41.70.80.35.01.70.90.63.11.481.08.72773019749.31.50.91.01.50.10.20.11.70.00.015.62.7850019751.10.20.70.50.50.11.30.20.40.06.411.31.9602019760.30.00.50.70.20.20.10.20.30.34.219.02.2692019772.46.22.21.34.40.50.30.24.135.016.753.210.633560197810.75.35.22.41.00.90.70.40.48.053.731.410.031550197910.16.15.13.30.20.40.30.22.316.643.932.010.03167019807.03.41.73.34.00.10.10.20.20.37.38.93.0962019814.05.92.00.31.10.80.40.21.55.05.315.93.51115019823.10.00.32.14.00.30.20.20.91.933.841.17.32323019834.42.31.50.20.60.20.70.20.10.65.055.15.918840198491.990.156.79.63.82.95.02.63.11.017.78.124.47652019858.513.05.02.81.80.30.51.00.50.07.319.25.015620198629.26.120.30.90.20.10.40.30.21.01.58.45.71819019877.20.00.50.20.20.00.10.41.925.215.52.64.51426019880.40.50.66.20.30.10.50.20.20.32.21.21.1335019890.10.00.40.30.20.30.50.50.70.011.85.91.75390199016.12.61.12.62.40.20.20.70.81.81.316.33.812200199119.41.73.10.70.20.00.30.10.80.00.00.02.26990平均19.57.13.93.02.00.80.71.41.04.713.430.57.32326047浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章2.5洪水本次洪水计算使用两种不同的方法:(1)洪水频率分析(2)河道洪水演算法2.5.1洪水频率分析法Horowpotana、Pangurugaswewa两个水文站的年最大水量实测资料可用,见表2-5,二者的资料长度分别为:1952-1984年32年、1947-1979年34年。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-5Horowpotana、Pangurugaswewa站实测最大观测洪峰单位:m3/s年份Horowpothana年份Pangurugaswewa年份Horowpothana年份Pangurugaswewa1946-19462831966-196611331947-19472631967-196716991948-19482407196810719687081949-194911331969136196910901950-1950736197010519703961951165195148819711621971991195210319522321972-1972320195312719533961973560197320419541581954200197410119741701955819553319753819756219568019561831976911976227195722541957603119771651977-19581581958147197833819788519591211959195197989197961196010419605661980401980-1961264196114721981631981-1962212196256619821411982-1963203196356619833101983-19649519641421984641984-19653181965949较Horowpotana站,Pangurugaswewa洪水资料由于缺少斯里兰卡有关部门的的校核与检验,相对来说,可靠性较差。使用Gumbel频率分析洪水,Horowpotana系列资料可以直接使用。控制面积1341km2的Pangurugaswewa站1957年的洪峰流量6031m3/s相比较控制面积955km2的上游Horowpotana站观测到同时期洪峰流2254m347浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章/s,数值明显偏大。因此在使用Pangurugaswewa系列进行频率分析时,剔除这一时段值。频率分析成果见表2-6。表2-6频率分析成果表重现期(年)洪峰流量(m3/s)HorowpotanaPangurugaswewa25116017851001770260310002633376020003060420010000349349152.5.2河道洪水演算法Horowpotana、Pangurugaswewa两站缺少完整、连续的逐时的洪水实测记录。经过筛选,选择1984年2月和1977年12月两组连续逐时观测资料的Horowpotana的洪水资料,校正Huruluwewa水库到Horowpotana流域模型。河道洪水演算法采用的模型主要参数为、,其中为一表示整个流域与河网的经验系数,为表示河段槽蓄量与流量之间非线性关系的参数,一般取值0.8。每个河段均由该河段汇流系数所代表,该系数则根据河段长度与流域水网平均河长的比值来确定。对于上次的两次洪水,采用该模型模拟,成果见表2-7。表2-7流量演进模型模拟成果洪水模拟洪峰流量(m3/s)实测断面洪峰流量(m3/s)1977年12月1220.885.4385.451984年02月1220.8301.6430147浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章两次洪水的初损为10mm,后损按1mm/h。由表2-7可以看出该模型在模拟洪水方面具有较好的精度。根据以上的模拟,选定Pangurugaswewa以上流域、分别定为148.7、0.8。设计初损为10mm,后损1mm/h。设计降雨以及暴雨模式沿用1994年该工程可行性研究报告中的数据,见表2-8。表2-8不同频率下设计降水单位:m3/s重现期(年)2510010001000024小时降水量166.0289.6388.6453.4*注:*频率分析法所得。模型运算结果见表2-9。表2-9设计洪水计算成果表单位:m3/s重现期(年)HuruluwewaHorowpotanaPangurugaswewa2516063810681004221388228410006492080337320007002190350010000819247839392.5.3成果比较及采用成果2.5.3.1Horowpotana在河道洪水演算法计算结果基础上,根据重现期分别加上40m3/s、60m3/s、80m3/s、85m3/s、100m347浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章/s基流;根据NEDECO的研究相应地减少由频率分析法所求得的洪峰流量10%(1994年该工程的可行性研究报告)。结果比较见表2-10。表2-10Horowpotana段计算成果单位:m3/s重现期(年)频率分析法流量演算差值251044678366100159314481451000237021602102000265022404101000031452578567由表2-10可以推断在纳入1957年洪峰(表2-5)频率分析情况下,该次洪水中将会导致YanOya上游的Huruluwewa水库溃坝,因此认为频率分析法所得结果偏高。2.5.3.2Pangurugaswewa与Horowpotana同,将表2-9中Pangurugaswewa数据加上2.5.3.2相同的基流流量;按面积比调整频率分析值,减去Wahalkada的影响。调整后的成果见表2-11,频率分析法与流量演进模型结果较为吻合。表2-11Pangurugaswewa段成果比较表单位:m3/s重现期(年)频率分析法流量演算差值2516311108523100239723445310003482345329200038603650210100004564403952547浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章2.5.3.3采用设计洪水成果本次推荐采用设计洪水成果见表2-12:表2-12YanOya水库设计洪水成果表单位:m3/s重现期(年)洪峰流量25110810023441000345320003650100004039不同设计频率洪水过程见表2-13。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-13YanOya水库各频率设计洪水过程线单位:m3/s时段不同频率的流量时段不同频率的流量4%1%0.10%0.05%0.01%4%1%0.10%0.05%0.01%118435052.986451090234434533650.04039218.243.15558.18746110023203391.13584.53999.2318.443.165.268.988.147110022603300.93489.23933.5418.944.667.271.0904811082196.631503329.83841.2519.446.169.273.2924911002119.830023173.33693.3619.947.671.375.393.95010702028.32836.92998.83500.9720.549.173.377.595.95110601944.82694.82848.53309.782150.575.379.697.8521020.31865.32564.32710.63119.2921.55277.481.899.753997.11785.92433.82572.62928.71022.153.579.483.9101.754973.91706.42303.22434.62738.21122.65581.486.1103.655944.61637.92209.22335.22620.21223.156.583.588.2105.556914.91570.32117.82238.72507.51324.459.186.591.5108.457885.11502.62026.52142.12394.91425.761.889.694.7111.358855.314351935.12045.52282.2152764.592.798.0114.259825.61367.31843.81949.02169.61629.669.999.4105.1122.26079613001752.91852.92057.61732.275.3106.1112.1130.161775.31257.41694.91791.61991.41834.880.7112.8119.213862754.71214.71636.81730.21925.21937.486.1119.5126.314663734.111721578.81668.91859.1204091.5126.2133.4153.964713.41129.41520.71607.51792.92142.696.9132.8140.4161.865692.81086.71462.71546.21726.72246.8106.6145.5153.8178.866672.21044.11404.71484.81660.52351.2116.8158.9167.9196.867651.51001.41346.61423.51594.32455.6127.1172.2182.1214.968630.9958.71288.61362.11528.22564.1150.4213.3225.427869610.3916.11230.61300.814622672.6173.7254.3268.8341.170589.6873.41172.51239.41395.82782203.4322.3340.7426.971569830.71114.51178.11329.62894.2252.8473.4500.4603.672548.4788.11056.41116.71263.429106.4302.2624.5660.2780.373535.9768.81028.41087.11228.547浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章续表2-13YanOya水库各频率设计洪水过程线单位:m3/s时段不同频率的流量时段不同频率的流量4%1%0.10%0.05%0.01%4%1%0.10%0.05%0.01%30118.5351.7775.7819.995774523.5749.51000.51057.61193.731166.5513.61006.51064.01233.875511730.3972.61028.11158.932214.6675.51237.41308.01510.576498.6711944.7998.61124.133292.6871.11433.91515.71738.477486.2691.8916.7969.01089.3343721068.11628.91721.81964.178473.7672.5888.8939.51054.535451.41265.11823.81927.92189.779461.3653.3860.9910.01019.736530.81462.22018.82134.02415.480448.9634833880.5984.937614.41589.42173.42297.42647.981436.4614.8805.1851.0950386981716.72327.92460.82880.482424595.5777.1821.5915.239781.71843.925702716.63112.983411.6576.3749.2792.0880.440865.31971.126902843.53345.484399.1557721.3762.5845.6419102098.429003065.53577.985391.5545.1706.6746.9827.4429702181.231003276.93798.186383.8533.2692731.4809.3431022.7225032203403.73906.787376.2521.3677.3716.0791.1441060231033503541.13974.788368.5509.5662.7700.577389360.9497.6648685.0754.9136153.8184.4261.3276.2302.690353.2485.7633.4669.5736.7137151.3181.2257.4272.1297.891345.6473.8618.7654.0718.6138148.8177.9253.5268.029392337.9462604.1638.6700.5139146.3174.7249.6263.8288.293330.3450.1589.5623.1682.3140143.8171.5245.7259.7283.494322.6438.2574.8607.6664.2141141.3168.2241.8255.6278.695314.9426.3560.2592.1646.1142138.8165237.8251.4273.996307.3414.5545.5576.7627.9143136.3161.8233.9247.3269.197302.4406.3536.1566.7616.6144133.8158.5230243.2264.398297.4398.1526.7556.7605.2145131.5156225.8238.6260.499292.5390517.2546.7593.9146129.2153.4221.5234.1256.5100287.6381.8507.8536.8582.5147126.9150.8217.2229.6252.6101282.6373.6498.3526.8571.2148124.7148.3212.9225.1248.7102277.7365.5488.9516.8559.8149122.4145.7208.6220.5244.847浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章续表2-13YanOya水库各频率设计洪水过程线单位:m3/s时段不同频率的流量时段不同频率的流量4%1%0.10%0.05%0.01%4%1%0.10%0.05%0.01%103272.7357.3479.5506.8548.5150120.1143.2204.4216.0240.9104267.8349.1470496.8537.1151118.1141.1201.9213.4237.6105262.9341460.6486.9525.8152116.2139199.5210.8234.3106257.9332.8451.2476.9514.4153114.2136.9197208.3231.1107253324.6441.7466.9503.1154112.3134.8194.6205.7227.8108248.1316.5432.3456.9491.7155110.3132.7192.1203.1224.6109244.1310.7424.6448.8483.7156108.4130.6189.7200.5221.3110240.2304.9416.9440.7475.7157106.6129.6187.6198.3218.6111236.2299.2409.2432.6467.7158104.8128.6185.6196.2216112232.3293.4401.6424.5459.7159103.1127.5183.6194.0213.3113228.4287.6393.9416.4451.7160101.3126.5181.5191.9210.6114224.4281.8386.2408.2443.716199.6125.5179.5189.7208115220.5276.1378.5400.1435.816297.8124.4177.5187.6205.3116216.6270.3370.9392.0427.816396123.4175.4185.4202.6117212.6264.5363.2383.9419.816494.3122.4173.4183.3200118208.7258.7355.5375.8411.816592.5121.4171.3181.1197.3119204.8253347.8367.7403.816690.7120.3169.3179.0194.6120200.8247.2340.1359.5395.816789119.3167.3176.8192121197.7243334.9354.0389.616887.2118.3165.2174.7189.3122194.6238.9329.6348.4383.416986.3117.7164.2173.6187.6123191.6234.7324.3342.8377.317085.5117.2163.2172.5185.9124188.5230.6319.1337.3371.117184.6116.6162.2171.4184.2125185.4226.4313.8331.736517283.7116.1161.2170.4182.5126182.3222.3308.5326.1358.817382.8115.5160.2169.3180.8127179.2218.1303.3320.6352.617481.9115159.2168.2179.1128176.1214298315.0346.517581114.4158.1167.2177.4129173209.8292.7309.4340.317680.2113.9157.1166.1175.7130169.9205.6287.5303.9334.117779.3113.3156.1165.0174131166.8201.5282.2298.332817878.4112.8155.1164.0172.347浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章续表2-13YanOya水库各频率设计洪水过程线单位:m3/s时段不同频率的流量时段不同频率的流量4%1%0.10%0.05%0.01%4%1%0.10%0.05%0.01%132163.8197.3276.9292.7321.817977.5112.2154.1162.9170.6133161.3194.1273288.631718076.6111.7153.1161.8168.9134158.8190.9269.1284.5312.218176.2111.7152.3161.0167.8135156.3187.6265.2280.4307.418275.8111.6151.5160.1166.8时段不同频率的流量4%1%0.10%0.05%0.01%18375.4111.6150.6159.2165.718475111.6149.8158.4164.618574.5111.6149157.5163.618674.1111.6148.2156.7162.518773.7111.6147.4155.8161.518873.3111.6146.6154.9160.418972.9111.6145.8154.1159.419072.5111.6144.9153.2158.319172.1111.6144.1152.3157.319271.6111.6143.3151.5156.219371.7111.6142.5150.6155.519471.8111.6141.7149.8154.719571.8111.6140.9148.9154洪峰110823443453365040392.6泥沙YanOya大坝位于Yan47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章Oya下游河段,流域地势以及河流坡降较为平缓,河床冲刷不明显。随着人类对流域土地的开发,导致原来的地貌改变,加剧了流域地表的侵蚀。流域境内缺少相关泥沙观测站点以及研究数据,本工程泥沙分析以可行性研究报告中提出的按照斯里兰卡Mahaweli管理局灌溉与水管理秘书处提出的参数作为参考,建议斯里兰卡河流输沙模数为240m3/(年·km2)。由于YanOya上游的Huruluwewa水库及大量小型水塘的存在,拟建坝址处的输沙模数大大小于上面的数值,但是在缺少实测资料校正的情况下,为保险考虑,采用上述的值。式中:——输沙量,单位:106m3;——输沙模数,单位:;——面积,单位:km2;——时间,单位:年。按照以上的输沙模数,坝址以上流域面积为1341km2(不包括Huruluwewa水库以上流域面积)计算得到坝址以上流域50年的产沙量为1369万立方。参照拟建水库死库容,认为该值可以接受。2.7水位流量关系由于缺少天然河道水位流量多年实测资料,在河道断面已知的情况下,天然河道坝址水位流量关系可以通过谢才公式求得:根据YanOya的河道特征选择河道参数:糙率n=0.035;河道坡降J=0.001。计算结果见表2-14,图2-3。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章00.511.522.533.544.550.0500.01000.01500.02000.02500.03000.03500.04000.04500.0流量(m3/s)水位(m)图2-3坝址处水位流量关系曲线47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第2章表2-14水位流量计算成果表序号水位(m)流量(m3/s)序号水位(m)流量(m3/s)100.0242.3185.120.11.0252.4198.930.23.1262.5213.240.36.1272.6227.850.49.8282.7242.960.514.3292.8258.470.619.4302.9274.380.725.1313290.690.831.3323.1347.0100.938.2333.2449.411145.5343.3586.9121.153.4353.4754.7131.261.8363.5950.2141.370.7373.61171.2151.480.1383.71416.4161.590.0393.81684.4171.6100.3403.91974.2181.7111.14142285.1191.8122.3424.12616.3201.9134.0434.22967.1212146.1444.33337.0222.1158.7454.43725.4232.2171.7464.54131.947浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章3工程地质3.1概述3.1.1绪言本产品根据《YANOYAPADAVIYAABRICULTURALEXTENSIONPROJECTCHAPTER4GEOLOGY》编译而成。2014年补充了上坝址主坝钻孔成果。此次地质勘察建立在地质测绘、航片解译、地貌和地质构造分析、取芯钻探(压水试验,岩芯编录)、钻孔常水头渗透性试验和标贯试验、岩样岩石学分析、试坑土样试验等成果基础上。3.1.2地质勘察工作(见图SYS-3-02SYS-3-05~08)相对于一般的地质勘察手段,地貌学分析对于主坝、输水枢纽、溢洪道和左右岸副坝、左岸输水隧洞的地基基础条件评价具有重要意义。以下的勘察方法在地貌学分析的基础上进行布置。1)取芯钻探2)孔内试验(标准贯入试验,常水头渗透性试验,压水试验)3)孔内仪器观测(测压计埋设)4)点荷载强度试验5)岩芯样岩石学分析6)坑探大坝和左右岸地质测绘采用1:2000地形底图,工程区(水库区和输水线路)采用1:10000地形底图。基于安全及通行能力的限制,局部地区测绘工作未能完全到位。前期勘察完成46个钻孔,合计1111.78m进尺。前期勘察期间揭露下坝址轴线地基基础条件不理想,不得不在备用上坝址轴线47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章上布置勘察工作。备用轴线位于原轴线上游。2个附加钻孔布置在左岸垭口,以查明基岩埋深状况,确定该部位基岩面高程是否低于最高洪水位。为查明隧洞进水口的工程地质条件,布置钻孔并进行了压水试验。输水线路沿线受条件限制只进行试坑取样试验(试坑间距1km)和野外地质填图。填图控制在1:10000的精度上。钻孔压水试验采用分段隔离及分别在1、3、5个大气压下完成。地质学的和土工的调查成果最终形成地质剖面、构造地质测绘图、土工剖面和分类图表等。在钻孔岩芯风化分带划分的基础上,应用《B.S.5930of1981》标准确定隧洞的支护范围。岩体质量根据岩体(CSIR)的和地质力学(NGI)岩土分类进行了分析。3.2区域地质概况3.2.1地形地貌斯里兰卡的地形地貌以三级水平面地形为特征,被称为侵蚀准平原。最低的准平原围绕着中央山地区,也被称为滨海平原,一般高程小于30m。其间散布着最高可达150m的孤立残丘及丘陵地带。向着中央山地边缘地面高程上升至90m~120m。最高的夷平面一般在1500m~1800m高程,个别的山峰超过2500m。在岛的东南部,中央山地相对相邻次高的侵蚀平原通过大约高差750m的陡坡过度。中部准平原和高地准平原均被河谷深切,而且准平原上的小山顶的高程及河谷的底部高程均显示出相对一致性。Yanoya发源于Dambulla附近,流经宽广的河谷地带。坝址以上集雨面积为1020km2,河流长度超过115km。主坝和溢洪道座落在KapugollewaEla和EbbeEla与Yan河汇合处上游1.25km处。该河河床较顺直,沿线水力坡降较小,两岸由洪积物构成宽广的洪积平原。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章在古老的结晶岩基底上历经数百万年风化侵蚀作用形成的低矮平原地貌是区域的主要特征。这个侵蚀过程不但削平了大多数的山体,而且填平了河谷,并为洪积平原提供了物质来源。除了散布的孤丘和山脉,上述过程造就了区域内被夷平的显著特征。这些剥蚀残丘和丘陵能够对抗自然的夷平过程仍站立着是因为它们是耐风化能力强的紫苏花岗岩/石英岩、长石麻粒岩、石英长石片麻岩。河谷底部一般呈圆润的“U”型,被大卵石和散布的存在张开节理的大块石所覆盖。区域的地形和水系受东西向分水岭和N-NE、S-SW两个方向的主要断层轮廓所控制,Yan河就在此地貌条件下奔流入海(见图号SYS-3-01)。3.2.2主要地壳区块斯里兰卡岛在地质学上属于印度板块的一部分,印度半岛的延伸,为地壳最古老稳定部分。斯里兰卡大部分为前寒武系变质岩基底。侏罗系至第四系沉积岩分布于岛的北西部、北部、北东部。斯里兰卡的地层依据地质年代学、岩石学、地球化学和岩石结构资料可划分为几大部分。由经深部变质作用的岩体集合构成的高地及西南部复合体为主体,侧翼向西部和北西部伸展的Wanni角闪岩复合体,向东部和南东部伸展的Vijaayan复合体。3.2.2.1高地及西南部复合体这个巨大的前寒武纪地层单元组成了斯里兰卡的主体山脉。麻粒岩相岩石及次级的角闪岩相岩石被合并为高地及西南部复合体,并被非正式称为中央麻粒岩带。这片主要呈北东走向的高地复合体组成复杂,岩性包括石英岩、大理岩、钙质硅酸岩和石榴石矽线石石墨片麻岩等。还有常见的石英长石条带片麻岩和紫苏花岗片麻岩。以上岩石都由花岗岩结构的原岩变质衍生而来。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章高地及西南部复合体复杂的成层构造被解释为原始地层层面在地壳深部经变质作用后的遗存。成层构造的另一个解释是早期紧闭褶皱的轴面面理,是先存层理和面理在强烈褶皱过程中发生构造置换的结果。这些层状岩体变形形成背斜和向斜。在高地及西南部复合体已至少识别出四个变形过程。高地及西南部复合体内部存在堇青石片麻岩、角砾岩、方柱石夹层,但厚层的石英岩、大理岩和石墨石榴石矽线石片麻岩岩脉较为少见。高地及西南部复合体的西部为区域地壳的制高点。表现为一套具北西向缓慢下陷趋势且形态开放的向斜型构造。在高地及西南部复合体中,东部插入Vijayan复合体部位揭露增大的原始地壳厚度。高地及西南部复合体与Vijayan复合体西北部的侵入岩体和Vijayan复合体内出露的麻粒岩体俘虏体(如Kataragama、Buththala和KudaOya)在重力场解译、同位素比较、两区域间地球化学和结构数据分析的基础上被认定为具有构造学成因。Vijaayan复合体出露于斯里兰卡东部和西南部,存在花岗岩结构的片麻岩包括从英闪岩到淡色花岗状岩体序列,其中包含有少量的变质石英岩和钙硅酸盐岩俘虏体。在许多地方原有的花岗岩结构岩石被强烈变质变形并呈现构造性层面结构。Wanni复合体出露于高地及西南部变质体的西北部和西部,是一个独特的由花岗片麻岩、紫苏花岗片麻岩、及下属上地壳盖层岩石和通加拉花岗岩/轴向石竹长石组成的地壳区域。3.2.2.2高地复合体的岩性高地复合体的岩石几乎组成了斯里兰卡所有山地,包括Knuckles地块、Matale丘陵和对着Trincornalee延伸的低地矮脊狭窄带。高地复合体的两个主要类型岩石为变质沉积岩及紫苏花岗片麻岩;另外还有黑云母片麻岩,角闪黑云母片麻岩。1)变质沉积岩47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章变质沉积岩,由页岩、砂岩、石灰岩、含沙粘土、钙质砂和类似的中间类型同期变质而成。这些岩石矿物成分反映了它们的化学成分和变质程度。主要变质沉积岩石类型有:石榴石矽线石片岩和片麻岩、石英岩和石英片岩、石英长石麻粒岩和含石榴石片麻岩、大理岩和斑花大理岩。(1)石榴石矽线石岩石变质或榴英硅线变质岩是由富含矾土的泥岩或页岩变质而成。它们的特点是含有丰富氧化铝矿物,如硅线石和铁铝石榴石。这些岩石很容易风化成粘土状。石榴石粒径粗大,岩石表现出李子布丁样的外观。(2)石英砂岩变质形成节理裂隙发育、外表有光泽的石英岩和石英片岩。石英岩经常表现为突出的山崖和山脊。石英岩发育的节理利于透水和储水,常形成山泉。(3)石英长石麻粒岩和片麻岩是一种浅色岩组,片麻岩一般粒度均匀,主要由石英和长石及不同比例的云母和石榴石组成。(4)大理岩和斑花大理岩是由石灰岩变质而成的,具多样质地和颜色的漂亮纹理。大理石风化形成的土壤通常是黑巧克力样褐色或红色。方解石和白云石是其主要成分。大多数的大理石由于原沉积物组成含有或多或少的硅酸盐矿物。碳酸钙是易溶于酸的矿物。大理石沿断层、裂隙、节理易形成地下溶沟、溶洞,甚至会形成广泛的喀斯特特征。斑花大理岩是由钙质泥岩和钙质砂岩经变质作用形成,为非常不纯的石灰质岩石。2)紫苏花岗片麻岩岩石是呈绿色,新鲜表面具有新近破裂式的光泽。他们的深色特性来自于石英和长石晶体的灰绿颜色。紫苏花岗片麻岩有多种成分和质地。主要由石英、长石及少量辉石、角闪石和云母组成,超过55%是二氧化硅酸性类型。这些岩石具有发达的叶状片麻结构特征。除了二氧化硅以外的基性成分,主要是由斜长石、辉石、47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章角闪石组成的粒度均匀的粒状矿物。因为它们的结构因素,次更基性的类型有时也被称为辉石麻粒岩。含有紫苏辉石是所有紫苏花岗片麻岩的一个共同特征。3.2.3地质构造地质构造概况见图号SYS-3-01。该图在斯里兰卡地质图的基础上,收集整理有关Padaviya和Horowpathana未发表的资料、航片解译及实地测绘编制而成。航片显示区域内存在数次轻微或小规模的褶皱活动。由于安全问题,实地测绘仅限于军队宣布的安全地区。库区范围内出现的这些褶皱一般轴向NNE。但是向着下游地区,Wahalkada水库和Welioya凹地的产状则变得不规则,轴向从北东转向北西。从坝址区到输水渠道的末端,褶皱起伏延展的形态相当多样。褶皱的核心主要为紫苏花岗岩,在航片中浅色的石英长石麻粒岩相当明显。坝址区和库区的区域性构造走向显示是一致的。一个突出的线性构造横穿该地区,在YanOya和EbbeEla汇合后沿YanOya流向延伸。这种趋势性构造是NNE走向,DH26、DH25、DH6钻孔数据表明这种线性构造可能是断裂或剪切变形带。两个主要剪切带垂直坝轴线穿越库区。岩体露头观察表明,区域内岩体结构面相当发育。区域内节理密集带非常发育,沿山坡分布的岩石常被切成矩形块体(坝址区YakiniKanda,GalKanda,Jayanthi湖附近的Kotiyakanda和溢洪道区的Pansalkanda)。3.2.4地层岩性(见图号SYS-3-01)区域地质图(库区和输水线路沿线)、钻探成果以及地质调查处未发表的资料(Padaviya和Horowpathana的资47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章料)揭示了在项目地区存在的各种岩石类型。在该地区可以确定两个主要的地层类别。(1)第四纪和当代沉积地层(2)高原变质岩地层1)第四纪和现代沉积地层主要是冲积层(YanOya和它的支流沉积的冲积平原),还有山坡上的坡积物和水库里的湖泊沉积。在一年的大部分时间YanOya流动缓慢,甚至在旱季断流变成河床上孤立的水塘。在雨季YanOya洪水溢出泛滥整个山谷。乍一看整个YanOya洪积平原地区(由Wahalkada计划新近开垦的稻田)似乎一样平坦。但是航空照片研究揭示出平原是起伏不平的。存在多种多样的微型起伏,几米高的隆起是相当常见的。很明显,YanOya长年来的流淌在冲积平原上造就了大量不同形状和大小的河曲。在其发展过程中,这些河曲形成环状。当雨季的高水位洪水冲破阻碍裁弯取直便形成牛轭湖。这些湖泊经常杂草丛生,有时淤塞了变成沼泽。该地区的农民将淤塞河曲命名为EBA。这些湖泊的水被收集来作为日常家庭用途及耕种灌溉。另一个观察洪积平原微地形的例子是天然堤,表现为在水道附近沿河岸发展的堤坝结构。堤防的形成是由于从较低的水渠向冲积平原的过渡地带随水流速度的变化,夹带泥沙的能力下降。每次河水泛滥越过河岸,水道边缘流速变缓令粗颗粒在此沉积下来,从而形成沿河流水道边缘延伸的天然堤坝。其他能观察到的洪积平原微地形是基岩的构造残余,被残积土覆盖或大多被冲积层覆盖。冲积层的构成是相当复杂。沿坝轴线挖掘的探坑和钻孔DH24、DH25、DH26(新轴线),钻孔DH4、DH3、DH2(旧轴线)显示出冲积层构成的变化。地层透水性也多有变化,如透水的砾砂、淤泥质砂和粉砂质淤泥到不透水层如粘土、47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章淤泥质粘土和有机质粘土沉积。在钻孔DH4位置的冲积层土层中含有有机物质。(泥炭类物质、有机质粘土和淤泥混在一起的壤土或砂质壤土。)这些有机质土壤常呈透镜体形式存在。湖积地层在废弃的古老湖塘或现存的水库湖床发育。湖积地层包括淤泥或淤泥质粘土或非常细纹理的淤泥质砂。这些沉积地层经常包含有淡水软体动物贝壳。这些未固结的沉积地层覆盖于残积土或全风化的岩石地层上。在这些水库或湖泊周围,河流冲积层与湖积地层常呈互层状发育。河流和河漫滩的冲积层外观是不同的。2)高原变质岩地层工程区内的主要岩石类型是紫苏花岗岩和紫苏花岗片麻岩。角闪岩及石英黑云母片麻岩常与紫苏花岗片麻岩层交互发育而没有一个明确的边界。另一些常见的岩石类型是石英岩、石英长石片麻岩和麻粒岩,浅色片麻状的但更多时候是等粒状的,主要由石英和长石及不等量的云母和石榴石组成。石英岩是中粗粒玻璃光泽、发育节理裂隙的浅白色岩石。由于其独特的外观很容易识别,从远处就能看到覆盖着白色的砂质土壤或岩屑的山坡,甚至在航片中也能轻易追踪数英里突出的石英岩带山脊(Walialicada山脊、Pangurugaswewa山脊等)。大理岩或变质结晶灰岩在项目区是较为罕见的。在钻孔DH27B,Wahalkada岭Wahalkada隧道沿线,结晶的石灰岩常以最大厚度0.5m的夹层状存在于紫苏花岗片麻岩中。岩相分析由Peradeniya大学的地质学系所做的关于项目区所有类型的岩石岩相分析和总结结果如下。1号标本-石英岩一般描述:烟白色到灰白色块状的石英岩或硅英岩(石英石含量丰富)。石英晶体颗粒立体夹杂有珍珠光泽的镁铁质矿物。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章微观特征:主要由石英及少量镁铁质和次生矿物组成。结构:结构特征并不表明有任何压碎的或微型角砾构造的影响。2号标本-紫苏花岗岩一般描述:深色,中细粒理化较差的紫苏花岗岩。微观特征:主要有条纹长石,方辉石,石英,角闪石,单斜辉石斜长石,磷灰石和锆石的等矿物。优势矿物有石英,条纹长石。结构:中粒,有立体连结特征的不等粒粒状变晶到板粒状变晶结构。3号标本-石榴石麻粒岩一般描述:灰白色至灰色中等颗麻粒岩。微观特征:岩石组成以斜长石、石英、钾长石为主要矿物。黑云母,石榴石,磷灰石为次要矿物。结构:中等粒度联锁粒状变晶到粒状变晶结构。4号标本-角闪岩一般描述:黑色块状的wealdy理化斜长角闪。微观特征:岩石组成以角闪石、辉石、方辉和斜长石为主要矿物,石英为次要矿物。结构:不等粒的,中细粒多边形粒状变晶到板状粒状变晶结构。5号标本-紫苏花岗岩一般描述:深色,中粒石英长石质岩石,显示弱面理的镁铁矿物岩石。给人一种油脂光泽。微观特征:岩石是由斜长石,钾长石,石英,方辉石,黑云母和不透明矿物组成。次要矿物是磷灰石、锆石及不透明矿物。结构:中等粒度不等粒的,具粒状变晶结构嵌晶特征,石英、长石和镁铁质矿物颗粒显示弱的特定结晶延伸方向。利用钻孔岩芯获得的岩石样本进行点荷载测试结果显示,工程区所有类型的未风化岩石一般都能作为良好的建筑地基。但必须考虑47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章由于构造破坏及风化等造成的强度变化。3.2.5地震活动根据世界地震带的划分,斯里兰卡在印度洋地区的洋中脊构造带上,活动的火山活动(主要是玄武岩型)是可以预见的,但被确认为是较轻微的。根据在过去50年来的记录,最高震级为5级左右,震中位于距斯里兰卡海岸线100km~400km以外。在Kotmale设置的微震监测网络数据记录结果也证实,斯里兰卡先前的不完全抗震假设,仅相当于M=2.0级活跃程度。微震监测网络没有地震或微型地震记录可直接与MahaweliGanga发展计划的大型水库蓄水相关联。地震活动性可以从以下因素考虑:根据过去50年历史事件记录,一般来说斯里兰卡地震水平低。工程区的地震危险性并不明显。近距离内没有大的区域构造通过,也没有特别大的水库诱发地震危险。地震动峰值加速度(水平加速度)在区域内的取值介于0.05g~0.10g之间。因此类比MahaweliGanga发展计划中的其他水电项目,建议抗震结构设计地震动峰值加速度为0.05g。3.2.6经济矿物从事矿产砂(钛铁矿、金红石和锆石)勘探的矿物砂协会保证矿产砂在项目区15km-20km以外,拟建项目不会对此有任何影响。项目区域内现有的可作为建筑石材或磨光石板的岩石还没有被利用。该地区有人利用残积土堆积物制砖。3.3水库区工程地质条件左岸库周存在2个垭口,右岸存在3个垭口,通过对航片的研究结合野外地质测绘,库周低矮垭口是由风化、剥蚀的断层带形成的。左岸垭口地面高程均高于正常蓄水位(36.0m),较低的垭口地面高程稍高于最高洪水位,钻孔DH-2847浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章布置在较低的垭口处。钻探表明,风化带约低于最高洪水位5m。该钻孔的压水试验资料指出,强透水带深度接近8.0m,弱透水带(3Lu)深度接近10.5m,弱透水带以下岩体相对不透水。岩体的高透水率值表明,水库蓄水后,有可能沿风化破碎带岩体产生渗漏,建议布置单排灌浆帷幕截断渗漏通道,帷幕底部高程为30m。钻孔DH30布置在左岸另一个相对较高的垭口处,这里风化带厚12m,但风化带约高于水库最高洪水位5m。钻孔压水试验表明,11.4m(高程45.5m)以上为强透水带,3.5Lu的弱透水带至高程42.5m,弱透水带以下岩体相对不透水。钻孔压水试验结果表明,相对不透水层界线高于最高洪水位,实际上,局部地段相对不透水层界线会低于最高洪水位。除此之外,右岸三个垭口地面高程均高出最高洪水位,形成有效的不透水层,右岸垭口地形宽厚,上覆薄层不透水的覆盖层,水库蓄水抬升的水头低,垭口处水力坡降小,从测试钻孔中得到的压水试验透水率值均较小,在这种情况下,库水通过垭口渗漏损失是可接受的。工程区的结晶灰岩与片麻岩类相比,具有非常不同的风化特征,同时形成溶洞和溶隙,因为对结晶灰岩这种特殊性质的关注,进行专题研究,查明了结晶灰岩分布范围。专题研究结果记录结晶灰岩仅在钻孔DH27B中出露(分布在Wahalkada隧洞进口附近)。在钻孔中揭露孔深30m至50m位置分布有数层结晶灰岩,这些岩层未受加里东运动影响。通过对库周航片的研究,未发育不稳定地带或可能被库水激活的古滑坡体。水库运行期间,缓坡地段上部相对松散的覆盖层不会导致滑坡。基于以上分析,库周库岸不存在稳定问题。3.4环境地质条件47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章水利项目兴建中对环境的影响是现代水利工程设计最重要的部分内容之一,工程地质需要考虑以下因素:景观、滑坡的风险、地下水。以下讨论主要从结构组成上考虑:1)景观在大型项目设计中考虑改变自然景观是不可避免的,基坑开挖和削坡处理是主要原因。一些不是很高的人工边坡按正常设计要求(根据准确的工程判断、合适的保护方案采用合适的坡角)完成,对目前环境的损害减到最少。开挖出来的可利用材料堆放位置尽可能远离开挖区,并控制弃渣区堆放,也可对目前环境的损害减到最少。2)滑坡的风险工程区不存在有记录的自然滑坡体。一般来说,小高度的开挖造成潜在滑动的可能性是最小的。水库蓄水深度小,诱发地震活动的可能很低。3)地下水水库建成后将导致库周地下水位抬升,引水渠道渗流也会使周围地下水位升高,Wahalkada隧洞结构对目前较低的地下水位不会产生影响。3.5坝轴线工程地质条件(见图号SYS-3-02至17)3.5.1概述在本勘察阶段调查集中在了建议选定的上坝址轴线上。大坝左坝肩将置于Yakinikanda山岭。右坝肩采用相同方法处理。本次工程地质勘察进行了以下调查工作。(1)查明沿主坝轴线覆盖层的性质和深度,以确定该水坝合理的坝基埋置深度和防渗设计。(2)查明水库渗漏问题。(特别是左岸沿(Yakinikanda)的低点、右岸Kotiyakanda和Labukanda,Labukanda和Mailewa之间的低点)。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章(3)查明洪积平原内的地下水位变化。(4)查明坝基渗漏问题。3.5.2地形地貌YanOya河谷拟议的两条轴线位置地形平坦,呈对称的“U”字形。河谷左右岸宽度约2.5公里。右岸坝肩坡度为35°~40°,左岸坡度为15°~20°。两坝肩均置于山体上,右岸山岭平行河流流向,左岸山岭与河流流向呈约45°~60°角。河流的流向趋势是正北,但在坝轴线与河道的交叉点改变至北东方向,可能是与通过的结构面方向有关。河流的水道宽度约30m。平行主要河流水道方向,能看到平行的河岔及淤塞的牛轭湖。在几个地点存在垂直坝轴线展布的干的古河道。河道主流范围没有看到基岩,但可沿坝轴线观察到基岩残丘及残积土分布。由Wahalkada计划灌溉的水稻广泛种植在左岸平坦谷地和整个地区。在右岸平坦但狭窄的山谷丛林地带或许可以开发茶叶种植。3.5.3地层岩性和地质构造沿坝轴线布置的岩芯钻探、坑探和实地测绘揭示存在两个主要的岩性单元。(1)覆盖层(冲积层+残积土+坡积物(岩屑))(2)基岩3.5.3.1冲积层下坝址轴线钻孔(DH1、DH2、DH3、DH4)以及上坝址轴线钻孔DH24、DH25、DH26、DH6)揭示整个河谷存在深厚的冲积地层。冲积层最大厚度为12.5m(DH25上坝址轴线)和8.75m(DH4下坝址轴线)。接近两个坝肩冲积层厚度较小。根据成分、颜色、粒度和层理分析,在YanOya流域冲积层可分为两个单元。第一单元是上层的黑色或深褐色的软塑有机质粘土,以及含细砂粘土、47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章含泥质砂夹层或透镜体。有机质主要以分散胶体的形式存在。局部地方未分解的植物纤维仍存在于有机质粘土内(高达5%)。粘土层内可见浅灰色或灰白色二氧化硅残骸(小于2cm)和次生深色矿石结核。该层可能在洪积平原积水池塘中形成,悬浮的有机物和冲积平原碎屑物质同期沉积下来。第二个单元是下层,由未分选浅灰色或浅棕色粘质粉土或粘土质砂或细砂质粉土夹层及透镜体,偶尔为薄层砂砾。相对于上述第一单元地层,该层中的有机质含量低很多。上层是可塑的和不透水的,下层大部分是渗透性较好的,没有塑性或可塑性非常差的。山坡和两坝肩附近地区覆盖着山麓堆积和岩屑组成的坡积物可达5米厚。低平的山岗由残积土覆盖。3.5.3.2基岩沿上坝址轴线的主要岩石类型是紫苏花岗岩或紫苏花岗片麻岩,间夹薄层的角闪石黑云母片麻岩或角闪岩。基岩含有很小比例的石榴石,主要存在于紫苏花岗岩和角闪岩中。左坝肩及右坝肩均是由本单元地层构成。受益于其耐风化性能,水库区内裸露岩石山脊一般也属于这一单元。钻孔结果表明,冲积层覆盖于基岩、残积土层或全风化岩石上。坝肩的基岩风化厚度一般较大,右岸全风化岩石层厚度约6m,左岸约3m。包括残积土和全风化岩层,覆盖层总厚度从5.0m到12.5m不等。沿下坝址轴线基岩主要由石英岩、长石麻粒岩和紫苏花岗片麻岩构成,还有角闪石黑云母片麻岩或角闪岩夹层。相对于上坝址轴线,下坝址轴线的覆盖层和全风化岩层厚度更大。在左坝肩覆盖层厚度达14m。钻孔记录揭示了覆盖层(包括残积土和全风化岩石层)平均厚度为10m~14m。经实地测绘一个倒转褶皱沿坝轴线展布(见图号SYS-3-01)。该构造的轴面走向北东。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章褶皱系被北西或正北走向的裂隙密集区所割裂。据野外形迹判断这些节理密集带是闭合的,尽管在这些区域岩石是高度破碎的(DH24、DH25、DH26)。这些破碎带似乎是一个线性构造的一部分。这种线性构造可以从2km~5km距离的航拍照片中追溯到。大多数的节理面上存有擦痕,并在节理面上显示出不同的运动方向。叶理的产状从左岸到右岸是逐步变化的。左岸叶理走向北西,右岸叶理走向正东。从空间分布上看叶理倾向变化是很有规律的,同时倾角逐步从左岸70°~80°变化至右岸55°~65°。3.5.3.3断面有两个节理组存在于坝址区域。第一组节理是平行坝轴线倾向下游倾角约80°~85°。这一节理组平行于上述断裂带。这一节理组在大坝轴线下游500米河段相当发育。在项目区多处发现的第二组节理倾向褶皱层面(面理)。这个节理组似乎不是很发育,但右岸稍微表现突出。虽然第二组节理产状是不利于大坝防渗的,但鉴于其紧密的自然状态和水库较低的水头,预计该组节理不会引起严重的渗漏问题。此外低透水性的深厚覆盖层也有助于降低坝后的渗漏量。3.5.3.4工程地质评价在两条比选的坝轴线上进行了12个钻孔的勘探(上下坝址轴线各6个孔)。所有的钻孔使用回转钻机设备施工。在覆盖层使用单管钻具干钻取样,在坚硬的岩层使用双管钻具钻进。冲积层中布置了一系列的探坑,进行详细调查(STP1至STP4)。坝基工程地质评价以上述调查为基础。1)坝基开挖(见图号SYS-3-l0和11)在详细的地质测绘及沿两条坝轴线布置的取芯钻孔及探坑工作基础上,作出以下开挖条件评价。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章(1)上坝址轴线长度略小于下坝址轴线,下坝址轴线风化深度及覆盖层厚度大于上坝址轴线。沿下坝址轴线冲积层的局部位置存在泥炭类或壤土(如记录DH4),这些松散物质必须从坝基周围清除。上坝址轴线两坝肩由中等风化坚硬岩石(紫苏花岗片麻岩)组成,此类岩石对于输水结构进水口的布置是非常有利的。鉴于上述条件,似乎更倾向于建造当地材料均质土坝。(2)钻孔以及沿坝轴线挖掘的探坑表明,冲积层由强透水性的砂、砾石、砾质砂、砂质粉土以及不透水的有机质粘土、粉质粘土等组成。每一层埋深不同,或多或少存在延伸相当距离的透镜体。由于在冲积层分布物质的不可预测性,为防止通过透水性地层的坝基渗漏,建议建造深入坚硬基岩的防渗墙截渗。两坝肩存在深厚的残积土层和全风化岩石,防渗墙底须深入全风化岩1m以上。(3)探坑试验和该层渗透试验成果表明天然状态的冲积层上部单元地层具有良好的防渗性能,建议大坝基础可置于挖除表部覆盖层的冲积层上,防渗墙部位应进一步清除强透水的(特别是现河道部位)或不适宜的松散物质、有机物质如泥炭等。在这些特定地点的基础必须挖深以满足大坝施工期间及建成后的质量要求。(4)相邻两坝肩区域覆盖着山麓堆积。山麓堆积层的孤石最大直径可达4米。边坡应开挖至全风化层以适应填筑要求。或许这部分山麓堆积物可以用于其他目的。2)透水性和灌浆均质大坝坝基地层在透水性方面可以分为两个主要单元。(1)冲积层和原地风化物质(残积土和全风化层)(2)强风化到新鲜的硬质岩层。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章在第一单元,钻孔常水头渗透性试验显示,渗透系数为k=l0-3cm/s~10-5cm/s。建议用适当材料修筑防渗墙以降低坝基地层的透水性。坚硬岩层在钻孔中做了压水试验(吕荣型)。除了与区域主要构造轮廓有联系的狭窄的节理密集地带,其余区域(根据实地观察以及取得的岩芯)似乎所有的节理均被次生矿物所充填,因此这些节理通常是紧密的。但是裂隙发育的岩体有中等的透水性。钻孔压水试验段长一般3m~5m。测试采用五个先升后降不同的压力段。钻孔记录了正比例方法计算的试验值。所选的试验方法假定水流在试验段岩体张开裂隙中属于层流状态,在大多数试验中计算值小于3Lu。钻孔DH25通过一个破碎带,钻孔岩体质量指标RQD介于25%~75%。这个构造作用引起的特殊的位置,吕荣值为10Lu至15Lu。此区域可能覆盖钻孔两侧各50m范围。鉴于上述的压水试验结果,灌浆范围可以只限于在钻孔DH24,DH25揭露的局部区域。虽然数量和位置没有明确,但其走向可以从主要线性构造推测。这些破碎带发育区域位于防渗墙范围内部分可以通过布置3m间距的灌浆孔来处理。破碎带发育区域通过防渗墙和深5m~10m(取决于透水率)的灌浆处理以满足防渗需要。除在上述断裂带发育地区,压水试验没有出现高吕容值的地区没有必要进行帷幕灌浆处理。预计防渗墙下区域会产生渗漏和渗透变形,但水库蓄水产生的2-3个大气压的静水压力不会对该结构部分产生大的渗透破坏问题。3.6溢洪道区工程地质条件(见图号SYS-3-11至13)3.6.1地形地貌在预可行性研究阶段Kotiyakanda和Pansalkanda之间的垭口被选定为溢洪道建筑位置。Pansalkanda的山顶高程约65m,Kotiyakanda山顶没有被测量过,但高程可以被假定为在70米左右。两山平均坡度约47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章30°~40°。山谷宽度约550m。有三条溢洪道轴线被选来进行比较。1#轴线选择通过Pansalkanda和Kotiyakanda之间的一个低矮岩石露头(在垭口中间总长度670m),2#轴线和3#轴线直接连接两座山(宽度为550m)。这两个山的山脊都是长条形的,延伸方向北东。值得注意的是,Pansalkanda山脊分为两峰,两个山峰之间的小垭口高程仅为45m。这似乎显示这个垭口受到了一个断裂带的影响。这两个山头以及山坡被松散块石和沿山坡搬运过来的砾石覆盖,厚达数米。松散砾石覆盖层厚度达l0m,砾石粒径1m~5m不等。3.6.2地层岩性及地质构造岩芯钻探以及沿溢洪道轴线布置的探坑显示存在两个主要的岩性单元。(1)覆盖层(残积土和全风化岩)。(2)基岩。沿着山谷内溢洪道轴线较低部位基岩上均覆盖有残积土层和全风化岩层。除1#轴线位置,探坑中还揭露了2m~3m厚的冲积层。该层分布范围只限于溢洪道2#和3#轴线位置。(见图号SYS-3-14)。冲积层主要包括有机质粘土、粘质粉土、粉质粘土或粘土质砂。土层中存在二氧化硅、碳酸盐结核。深褐色至红棕色残积土和全风化岩由粘土质砂、砂质粘土或粉土层组成,该层渗透系数值达到1×10–5cm/s。基岩主要由紫苏花岗岩或紫苏花岗片麻岩组成,同时还有深灰色角闪石黑云母片麻岩或角闪岩夹层。基岩风化存在差异,河谷较低部位钻孔DH31显示风化深度达到l4m。其他钻孔显示中等风化岩石埋深为5m~8m。叶理走向北东,倾向北西,倾角约50o~60o。主要发育两组节理。两组节理产状均斜切过溢洪道轴线,走向北东。倾角接近垂直,节理大多闭合,或一般充填石英、碳酸盐。据实地测绘两峰之间的Pansalkanda47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章垭口可能是在断裂带的影响下形成的。可见在谷地最低部位由于断裂带关系存在的张开节理导致了深达14m风化槽。这个风化槽由布置在1#溢洪道轴线的钻孔DH31揭露。2#溢洪道轴线风化较适中,最大深度7m~8m就能达到中等风化岩石。考虑水力条件,3#轴线优于2#和1#轴线。工程地质条件也略好于2#轴线。由于安全问题本阶段勘察工作没能扩展到3#轴线,建议在施工阶段前应对其进行详细勘察。3.6.3工程地质评价溢洪道轴线将优先选择地基开挖量最小的比选方案。综合前述,3#轴线优于1#和2#轴线,因为如果溢洪道建筑基础被置于中等风化岩石上其地基最大开挖深度较小(约5m~6m),而1#轴线约14m和2#轴线7m~8m。强风化岩层有可能存在于坚硬的岩石层内。钻孔岩芯揭露,由于节理充填易侵蚀的粘土的关系使岩石存在差异风化。钻孔岩芯点荷载测试结果显示中等风化~新鲜岩石的单轴抗压强度为150MPa~250MPa(见附表4-04)。如果基础设置在强风化岩石上,其抗压强度相对于中等风化岩石将明显降低。所有4个钻孔都做了压水试验(吕荣型),按(0.1、0.2、0.3、0.2、0.1)MPa顺序进行。钻孔DH31在l0m深度以内吕荣值达(15Lu~20Lu),深度10m至l4m(<5Lu)。普通的结构面比如叶理或节理组对于地下结构的防渗都是不利的。不连续结构面(叶理和节理组)都是从水库通向溢洪道下游区域这个预期的渗漏通道。除钻孔DH31孔深7.5m以内外,其余钻孔均显示具有中等透水性。此外DH31揭示存在的个别透水区可能导致潜在扬压力升高。其他存在的47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章透水区数量及具体位置不明确,但延伸方向可以基本假定。为了限制扬压力,建议可对个别确定的透水区进行灌浆处理。除此之外不需要采取其他的处理方式,比如基础帷幕灌浆、接触灌浆等。将近地表的破碎岩层进行清理,修整出适当的边坡角度。边坡必须进行岩石锚杆、金属网及锚喷支护。2#轴线有着类似的工程地质条件,3#轴线的风化深度预计将略小于2#轴线见图号SYS-3-15。但是在最后设计阶段之前,应布置一些勘查孔以便获得确定的开挖深度。3.7副坝区工程地质条件在左右岸有5个垭口需设置副坝。其中一个垭口地形在右岸溢洪道处。在右岸Yakinikanda附近有2处高程低于预期的最高洪水位的部位须进行地基处理及填筑加高。右岸除了溢洪道位置外(见前节内容),需要建两座副坝。Ⅱ号副坝在Kotiyakanda和Labukanda小山之间,Ⅲ号副坝在Labukanda小山和Mailewa村之间。3.7.1左岸垭口副坝主坝左岸连接Yakwkanda小山,在小山的左侧已经完成了2个钻孔(DH28和DH30)。在2个钻孔中遇到的都是坚硬的紫苏花岗片麻岩。但是有2条断层和表现为深度风化剪碎带的Ⅱ号节理组(与坝址区共有的)从上游至下游横穿过小山主体范围。这些垭口特征受到类似的影响。沿着断裂带的垭口底部及遭遇随后的侵蚀深度风化,使它的地面高程低于预期的最高洪水位。DH28孔口高程为40.434m,全风化岩石在高程36.0m以上。钻孔压水试验表明在0.15MPa压力下,至高程32m强透水。考虑到副坝要适应最高洪水位的要求,对以上条件进行工程考虑是适当的。应设置单排帷幕灌浆孔至高程30m,以阻止任何可能的地下渗漏。在钻孔DH30中的压水试验表明在0.05MPa的压力下,强透水至孔深11.4m(高程45.5m)。另外高程42.5m以下,预期的透水率为3.5Lu。因此,副坝基础处理不是必须的。但是,设置少量的灌浆孔(单排)是可取的,以保证在小山范围内不漏水或者减至最小量的地下渗流。3.7.2右岸垭口副坝47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章(见图号SYS-3-14至17)由于不利的安全条件和Mahasorowwa山塘库水较满影响,II号副坝仅布置了3个钻孔(DH11、DH12、DH13)和少量探坑进行地质勘察。野外填图和探坑、钻孔结果揭示,在这个地区的主要岩石类型是紫苏花岗片麻岩和石英长石麻粒岩。在Labukanda和Kotiyakanda山范围内预期最低高程为26m。在连接副坝的左右岸部位,Labukanda和Kotiyakanda山最高海拔估计分别为52m和65m。在正右方与Ⅲ号副坝连接的MailewaKanda(高程75m),该广大地区主要为块状坚硬的长石石英岩体所覆盖。该成果由DH11、DH12、DH13钻孔记录和LKD1、LKD7探坑记录说明。在钻孔DH13(孔深14m处)和钻孔DH12(孔深12m处),岩石深度风化。根据钻孔DH13,这个地区的岩石可能位于受断裂带的强影响区,或者可能反映出两种不同构成的岩石类型对抗自然风化影响的不同性状。沿着Ⅱ号副坝轴线除了残积粘土和全风化的岩石外,还有厚约2m~4m的淡水湖相沉积物。这些湖相沉积物由松散的有机质粉土或含淡水贝壳的粉质砂组成。这些松散地层必须被清除,大坝可以建筑在残积土或做为残积土基础的全风化岩石上。这层全风化岩石转变的残积土,主要由微红~褐色可塑粘土质砂或淡黄色-褐色粘土质砂或含粉质粘土砂组成。清除表部土层可以为3个副坝(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号副坝)的坝基提供非常有利条件。这个地区的地下水位似乎与地形线相平行,但是在Mahasorrowwa山塘附近的水位受水库水位的影响较明显。旱季地下水位下降至地面以下3m。考虑到水库建成后低的静水压力和在副坝体和硬岩之间的低透水性区域(残积土和全风化岩石层),没有进行任何深部基础处理(如灌浆)的必要。3.8输水渠道进水口工程地质条件渠道进口位置应设置一个直径为3m的短隧洞(长78m)。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章灌溉渠道通过一条穿过Yakinikanda山的短隧道和水库相连。Yakinikanda山顶高程为65m,和隧洞在高程27m(拱顶)左右连接。这个山脊的岩性由紫苏花岗片麻岩组成。节理几乎和页理方向平行。DH23A和DH23B号钻孔布置在连接隧洞的进口和出口处。山坡被全风化岩石和残积土覆盖,上部为孤石(乱石)层。这一层厚约2m~4m。Yakinikanda山顶的钻孔和大坝坝肩钻孔(DH23)表明充填粘土矿物的张开节理延伸至孔深18m。由于岩石破碎,为保证隧洞开挖期间施工安全,隧洞进出口结构在开挖期间必须用钢拱架支撑。在进入进出口10m~20m以后应马上用挂网、喷混凝土、锚杆等方式进行支护保护。Yakinikanda山的岩芯由坚硬岩组成,节理充填次生矿物如二氧化硅或方解石。岩体预期是致密的。岩层破碎程度是局部构造影响的表现,由钻孔岩石记录中的RQD值来反映(DH23、DH25A和DH23B)。地下水水位将在隧洞(拱顶)以上(37m高程附近)。用岩石质量信息指标对岩体进行分类。岩体分类主要依据野外测绘的岩体描述(依据点荷载试验的岩石强度评定,结构面连续性测量和地下水条件等)。这些观测仅在隧洞局部地区进行,但是从典型位置可以进行推测。土木工程项目中有两种方法可以进行充分的精确评定,也就是CSIR和NGI。根据“工程类比法”方式将岩体分类为最少的岩体支护类别(3组)。3.9建筑材料调查3.9.1土料区调查3.9.1.1调查概要在大坝的上下游和YanOya的左右岸均调查了填筑用土料,以便能以最小的运输距离开采使用。上游土料场须距离坝轴线500米47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第3章以上,以保证大坝基础安全和运输道路,并保持该范围地表土层自然原状,同样道理下游土料场应位于大坝轴线200米以外。同样为了运输的经济性,土料场外边线与坝轴线控制在2km范围内。在靠近大坝轴线部位的河床地层主要由冲积层组成。在大坝的左右两端区域主要是原地风化的残积土。调查工作将整个地区土料场分为6个部分。具体位置见图号SYS-3-02。挖掘了近100个探坑进行野外调查及取样做室内实验,探坑按网格状布置,间距l00m(尽可能广泛覆盖),深度3m。除了表部300毫米土层,以下土料混合样均做了试验。大坝填筑施工所需土料数量约为400万m3。必须保证调查评估量50%的富余度来应对填筑土料的损耗,以及因河堤底部无机的、有机的粘土存在而增大坝基开挖方量,从而增加填筑土料的需要量。所有的现场试验和实验室试验,除三轴试验外都由CECB材料试验室工作人员在Adikarigama进行。三轴试验是在Peradeniya大学完成。1~6号土料场进行了以下样品试验。100组颗分试验,95组液塑限,95组压缩试验,04组含水量试验,71组渗透测试,6组三轴排水试验(CD),2组三轴不排水试验(UU)。同时每个土料场做了少量现场密度试验,以计算实际利用体积。3.9.1.2测试标准《土木工程土料应用》BS1377(1975)土壤的分类采用“土壤统一分类系统”。47浙江省水利水电勘测设计院 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章3.9.1.3土料场概况土料场编号位置地形地貌交通状况土地性质和利用状况一般有用层厚度(m)探坑数量表部无用层厚度(m)备注1大坝下游左岸25m~50m高程的高地。领近Wahalkada镇居民点和学校。公有的土地/私人的土地。大约20人的居民点和部分的热带种植园。2.5160.2大多区域表部砾石较多,但随深度增加年粒含量增加。2大坝上游左岸平坦的库区,地面高程28m~30m。领近Wahalkada镇居民点有路至wahalkada。公有的土地部分为水稻田。2100.2这个区域低于一般洪水位。3大坝上游右岸平坦的库区散布高地地面高程30m~40m。领近大坝有路从Paburu-gawsewa村通达。私人的/公有的,大约10人的居民点和小片的茶园。2.5260.1该区域接近右岸还存在岩石露头。4大坝上游右岸接近大坝的水库区域。较为平坦,地面高程26m~30m。Maha-sorowwa至Paburugas湖的路旁。公有的土地散布的浓密丛林。02100.25大坝下游右岸大部平坦,散布高地。地面高程24m~40m。Maha-sorowwa至Wahalkada的旧路旁。公有的土地浓密丛林区。02120.3这个区域覆盖了溢洪道水槽。6大坝下游右岸平地Maha-sorowwa至Wahalkada的路旁。种植水稻和茶局部为丛林。0280.3这是一个由Mahasorowa山塘灌溉的区域。浙江省水利水电勘测设计院48 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章3.9.1.4各料场特征1#土料场该砾石岗的大部分位于Wahalkada居民点上游,有近10家住宅将不得不重新安置以便清理出该料场区。该地区的地形从道路逐渐上升,因此该料场经开发后仍很容易保持自流排水的条件。该料场主要是淡红色砾质粘土。大多数探坑揭露表部0.5米范围砾石含量较高,由此可能导致地表渗水。但随着进入SC-GC土层,渗水量将随深度减少。由于交通方便和存在大量的GC/SC料源,这个砾石岗成为首选料场。所有左岸及部分右岸需要的填筑土都可以在这个料场取用。高含砾量的表部土层可以被利用在工程施工道路修筑中。类型代号说明SC/GC粘土质砂/砾砂SC/SM粘土质砂/粉砂SC粘土质砂2#土料场这一频繁发生洪水的地区,地表由冲积地层组成。占主导地位的是SM,SM/GC也可以小批量利用。该区可以从Wahalkada进入,大部为荒废的稻田和小块灌木丛。没有房子座落该地区。如果1#料场能够为左岸施工提供充足的填筑材料,2#料场可以仅作为一个备用土料场。3#土料场该地区大部分覆盖着红棕色残积土(SC),砾质粘性土(GC)在一些地区占主导地位。该地区靠近河床部位是含有砂、淤泥和无机质粘土的冲积层。河边有一座圆顶小丘顶部接近50m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章高程。探坑揭示了小丘上差不多有3m厚的覆盖层,主要由GC类型的物质组成。整个Hapatiyawa村和Paburugaswewa村的一部分位于这个区域内。尽管这一区域位于预期的水库底部,但一些社会问题可能会阻碍该区域成为土料场。4#土料场(右岸)这一地区也是位于水库内,划定的外缘距大坝轴线大约有1公里。部分Mahasorowwa山塘和居民点在这一地区里面。该区域主要为荒废的茶园和灌木丛林。有一些迹象表明这一区域也是冲积地层。占主导地位的土层是黄色的SM土。Pangurugaswewa至Mahasorowwa的道路贯穿这个土料场。5#土料场(右岸)这个区域位于大坝轴线下游。拟建的溢洪道也位于这一地区。淡红色的SC/GC和淡黄色的SC类物质占主导地位。这一地区覆盖有茂密的丛林,区域靠近河流部位为冲积地层。从溢洪道基础开挖出的大量土方(超过90%)可以被合算的用于堤防工程。3.9.1.5地下水位变化地下水位没有在土料场的探坑中观察到。甚至在雨季后都没有。因此预计土料可采量将不会受到地下水位变化的影响。3.9.1.6物理力学性质实验室测试结果清楚地表明,每个土料类型的颗粒大小和物理性质基本体现相同特征。因此,不管在坝址上游还是下游的距离2公里以内的土料场都可以归纳为四个大的土料类型;SC/GC料,SC料,SC/SM料和SM料。SC/GC料:SC/GC料广泛大量的分布于1#、3#和5#土料场。一般红色或红褐色,并有8%至20%的粘粒含量,8%至26%的粉粒,13%至60%的砂,20%至60%砾石。土壤颗粒的比重为2.5。平均塑性指数13%至26%。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章SC/GC物质的压实试验显示最佳含水量为9.5%(接近自然含水率),在正负2个百分点含水量范围内最大干密度高于2t/m3。SC料:SC料广泛分布于3#和5#土料场。一般红褐色,有8%至25%的粘粒含量,5%至30%的粉粒,15%至80%的砂,5%至50%的砾石。土壤颗粒的比重为2.5。土壤的塑性指数在11%至30%。SC料的压实试验显示最佳含水量为11%(稍高于自然含水率),在正负3个百分点含水量范围内最大干密度为1.8t/m3~2.0t/m3。SC料是非常防渗的材料,其渗透系数约10-6cm/s。SC/SM和SM料:这种土料广泛分布于2#和4#由冲积层构成的土料场。一般黄棕色,有2%至10%的粘粒含量,10%至36%的粉粒,28%至80%的砂,5%至50%的砾石。最佳含水量为12%(稍高于自然含水率),最大干密度为1.9t/m3。其渗透系数约为10-8cm/s,压缩试验得到内摩擦角约27°,凝聚力C’超过26kPa。土料场的工程性质表(平均值)土料场编号试样数量%液限%塑限%塑指%最优含水量颗粒容重.KN/m3最大干容重KN/m3比重渗透系数kcm/s主要土层%粘粒%粉粒%砂%砾C’kpa11639.4823.5415.949.9222.420.42.4710-4SC/GC10.0112.0229.7748.2053.121651.5028.7222.7813.821.418.82.4410-8SC/SM7.0217.1255.0820.782632635.2817.0318.4511.221.819.62.5010-7SC9.0220.4451.0219.5241033.8717.6916.1811.121.919.72.5010-8SM2.0125.9860.0211.994651236.6318.3918.2412.322.019.62.4210-6SC13.2216.9843.6026.203.9.1.7剪切参数测试样本的一般工程特性后,有代表性的样本被选择进行剪切试验。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章给予样本的压实能量是相当于标准击实中95%的最大干密度需要的能量。试样同时进行了固结排水和不固结不排水条件试验。各阶段围压分别为150kPa、250kPa和350kPa。在排水试验中须控制剪切速率,使试样孔隙水压力可以消散至小于围压的10%。试样编号土料场固结排水试验不固结不排水试验C’(kpa)φ’(°)C’(kpa)φ’(°)A2D2/B2TP2HP8LKD4LKD61#(左岸)1#(左岸)接近2#(左岸)3#(右岸)接近4#(右岸)接近4#(右岸)43.16637.726.646.343223421.83224335339*37*19*这些带“*”的结果被舍弃,因为它们的数值超出可信范围。在基础施工期间将有更多样本进行剪切试验。3.9.1.8可开采数量料场编号位置地面高程(m)土料成分估计可采面积(km2)可利用深度(m)可采数量(百万m3)自然压实度有效开采量(百万m3)123456左岸.左岸.右岸.右岸.右岸.右岸.25-5028-3030-4026-3024-4020SC/GCSCSC,SC/GCSMSC,GC/SMSC/SM4232111.52222264642285%(A2)93.5%(B10)70%(HPB)85%85%85%5.13.7443.41.71.7总计2419.643.9.1.9可用的防渗材料浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章从每种土壤类型的物理力学性能判断,SC/GC类土是最适合填筑于大坝的土料,紧随其后的是SC类土和SM/GC类土。因为干容重相对较高(超过18.6kN/m3),可压缩性会小得多。在击实试验中,试验证明在压实的能量提高到标准值的3倍时干密度仍会增大,说明更大的压实强度也不会导致破坏性影响。全部土料场的土料具有18%的平均塑性指数,足以对抗管涌破坏。总的填筑土料需要量可以很容易得到保证,1#、3#和5#土料场可实际利用土料达到所需填筑料数量1.5倍,而且这三个料场也是质量指标和运输经济性最好的。2#和4#土料场可作为备用料场。下面的设计参数大坝左岸和右岸都可以采用。单位左岸+右岸500m范围剩余的右岸范围最优含水量%1011最大干容重kN/m319.6219.68平均颗粒容重kN/m322.5621.58C’(有效)kPa1515φ’(有效)deg2222C’(不排水)kPa55φ’(不排水)deg1919渗透系数cm/s10-410-73.9.1.10综述在YanOya流域建筑材料调查可归纳如下,YanOya流域的Pangurugaswcwa有修建当地材料土坝的条件,包括填筑土料数量充足、质量合格和拥有经济的搬运距离。占支配地位土壤类型的重要属性归纳如下:浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章类型代号说明压实后渗透性压实饱和后的抗剪强度压实饱和后的压缩系数建筑材料适用性SC/GC粘土质砂/砾砂不透水好非常低非常好SC/SM粘土质砂/粉砂不透水好低好SC粘土质砂不透水好低好3.9.1.11需要特别注意的问题防渗材料首选1#土料场的SC/GC土层(左岸及右岸500米长)和3#土料场的SC土层(右岸剩余部分)。1#土料场表部含更多砾石(GW),这部分清理掉的土方可以被应用于别的项目比如工程周围的施工道路填筑、大坝平台等,这些建议应被认真研究。机械铲挖掘机和刮刀靶斗适合清除表部土层,轮式装载机等装卸设备结合自卸卡车使用合适于开挖运输下部土层。由于部分土料场位于Wahalkada居民区,补植方案和改善排水系统必须与土料挖掘同时预先计划。3#土料场的土料渗透性非常低,高孔隙水压力在施工过程中会迅速扩散。因此可以预期孔隙水必定会扩散在坝体内。3.9.2反滤材料3.9.2.1可用性和可开采量可用于反滤及过渡目的的砂土可从经济运距内的YanOya及领近的Wahalkada行政区WeliEla开采。在WahalkadaKahatagollewa路WeliEla桥附近及YanOya大坝轴线周围取砂样送实验室。YanOya河床冲积形成的沙滩较少。几个由砂组成的河边沙滩,储量在经济储量以下。因此料场调查工作扩大到Wahalkada行政区内的WeliEla河。YanOya河与WeliEla河的砂主要成分均为石英。在WeliEla河的一些河滩需要挖除上部0.5m的有机质土层后,才可以获得较纯的砂。样本的一般参数如下:浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告第3章河流位置运距平均利用数量YanOya坝轴线上游0-0.5km3000m3WeliElaWahalkada行政区2-4km极大的3.9.2.2可用的过滤材料样品的一些工程属性如下所示:河流不均匀系数(CU)干容重kN/m3比重1.YanOya1.8615.7062.6722.WeliEla3.3316.8242.703过滤材料和基础材料的关系土料场编号反滤料来源防止填筑料颗粒移动防止过量水头损失D15F--->5D85BD15F---<20D15BD15F---<25D85BD50F---<25D50B1WeliElaYanOya合格合格合格合格合格合格合格合格2WeliElaYanOya合格合格合格合格合格合格合格合格3WeliElaYanOya合格合格合格合格合格合格合格合格4WeliElaYanOya不合格合格合格合格合格合格合格5WeliElaYanOya不合格合格合格合格合格合格合格一般两条河的砂样都比较均匀,YanOya的砂比WeliEla的相对粗糙。0.43,在特殊组合工况下〔Kc〕>2.5。3)抗浮稳定计算计算采用规范(7.3.16)的抗浮稳定计算公式:浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章式中:Kf——抗浮稳定安全系数;ΣU——作用在闸室基底面上的扬压力,kNΣV——作用在闸室上全部向下的铅直力之和,kN抗浮稳定安全系数〔Kf〕在基本组合条件下,应大于1.1,在特殊组合条件下应大于1.05。4)地基应力计算闸室基底应力,按照规范(7.3.4-1)公式计算:式中:闸室基底应力的最大值或最小值,kPa;∑G-作用在闸室上的全部荷载(包括扬压力),kN;∑M-作用在闸室上的全部荷载对底面垂直水流方向的形心轴的力矩总和,kN.m;W-闸室基底面对于该底面垂直水流方向形心轴的截面矩,m3;A-闸室基底面的面积,m2。根据规范要求,在各种计算情况下,闸室最大基底应力不大于地基允许承载力;在非地震情况下,闸室基底不出现拉应力。6)计算结果结论各种工况下的进水口、出口闸室稳定及应力计算结果见表5.4-8和表5.4-9。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章表5.4-8输水洞进水口闸室计算成果表荷载组合抗滑稳定安全系数抗浮稳定安全系数地基应力(kPa)KcKfσ上σ下基本组合完建情况\148.70303.20正常蓄水位(全开)13.252.46179.9098.60设计洪水位(全开)10.982.27203.5058.70特殊组合正常蓄水位(关闭)3.932.4662.00210.70设计洪水位(关闭)3.242.2441.80201.20校核洪水位(关闭)3.132.0838.30197.50表5.4-9输水洞出口闸室计算成果表荷载组合抗滑稳定安全系数地基应力(kPa)Kcσ上σ下完建情况310.10183.60挡水工况5.12477.638.3正常引水工况8.05262.498.1计算结果表明,各种工况下输水洞进、出水口闸室沿地基面的抗滑安全系数,基本组合工况下K>3.0,在特殊组合工况下K>2.5;进水口闸室抗浮安全系数基本组合工况下K>1.1,在特殊组合工况下K>1.05;均满足规范要求。地基面最大垂直正应力σmax小于地基基岩允许承载力(fk=1500kPa),最小应力σmin均大于0,满足规范要求。5.4.4.2右岸输水系统右岸输水系统主要由进水口、砼管、启闭机室等组成。(1)进水口进水口位于2#副坝,离右坝肩约350m处,为C25砼塔式结构,检修平台高程37.00m,启闭平台高程44.00m。进水塔水流向长8.5m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章,垂直水流向宽5.5m,内设1扇拦污栅和1道事故钢闸门。拦污栅位于进水塔前部,孔口尺寸2.5m×3.0m,水流向桩号Y0-003.00m。紧靠拦污栅下游为厚1m的C25W4砼胸墙。事故闸门位于进水塔后部,孔口尺寸为2.0m×2.0m,水流向桩号Y0+000.00m。事故闸门后设一直径60cm通气孔。(2)启闭机室进水口后接砼管,管直径1.5m,采用40cm厚砼,长39.2m,接入启闭机室,启闭机室内弧形工作闸门一道,下游出水渠长40m,接入渠道。5.4.5灌溉渠道5.4.5.1渠道断面设计(1)干渠横断面设计梯形渠断面水力计算的任务是根据已知的渠道设计流量Q、渠床糙率n,边坡m和渠底坡降i求底宽b和水深h。左岸设计干渠渠底坡降结合现场地形情况取i=0.00015,内边坡m=1.5,采用砼衬砌,取渠床糙率n=0.016;右岸设计干渠渠底坡降为i=0.00015/0.00005,采用砼衬砌,渠床糙率n=0.016。计算结果按不冲不淤流速校核,若不满足校核条件,则重新计算,直到满足为止。一般梯形断面的水力计算断面尺寸如下:假设b、h值,计算渠道输水流量Q计算:Q计算=AC式中:A——过水断面面积(m2);R——水力半径;C——谢才系数,采用公式进行计算,n为渠床糙率;Q——设计流量(m3/s);浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章i——比降。(2)支渠横断面设计左岸设计支渠渠底坡降i=0.00005/0.0001/0.00015,内边坡m=1.5,考虑采用混凝土衬砌,取渠床糙率n=0.016。右岸设计支渠渠底坡降i=0.00005/0.0001/0.00015,内边坡m=1.5,采用土混凝土衬砌,取渠床糙率n=0.016。支渠横断面设计过程同干渠横断面设计。各渠道横断面尺寸计算结果见表5.4-10和表5.4-11。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章表5.4-10左岸渠道横断面参数计算结果统计表名称渠道长度(m)设计流量(m3/s)设计水深(m)渠底宽(m)糙率n内边坡m纵坡i设计流速(m/s)干渠干渠—108.371.723.50.0161.50.000150.80干渠—2157.251.683.00.0161.50.000150.78干渠—316306.841.643.00.0161.50.000150.77干渠—48656.451.593.00.0161.50.000150.75干渠—512606.301.573.00.0161.50.000150.75干渠—65406.121.553.00.0161.50.000150.74干渠—75606.021.533.00.0161.50.000150.74干渠—810405.861.513.00.0161.50.000150.74干渠—938005.721.493.00.0161.50.000150.73干渠—1015005.321.443.00.0161.50.000150.72干渠—115704.971.393.00.0161.50.000150.70干渠—1231504.801.363.00.0161.50.000150.70干渠—1312804.581.333.00.0161.50.000150.69干渠—1422024.081.253.00.0161.50.000150.67干渠—1512983.671.193.00.0161.50.000150.65干渠—1620003.411.143.00.0161.50.000150.64支渠1支渠30001.130.951.00.0161.50.000150.492支渠33370.400.680.50.0161.50.000150.383支渠23200.260.560.50.0161.50.000150.344支渠7270.090.450.50.0161.50.000050.175支渠9370.080.420.50.0161.50.000050.176支渠16640.070.390.50.0161.50.000050.167支渠11330.120.430.50.0161.50.00010.248支渠10670.070.390.50.0161.50.000050.169支渠100.140.460.50.0161.50.00010.2510支渠13170.250.550.50.0161.50.000150.3411支渠9500.130.450.50.0161.50.00010.2512支渠7670.030.260.50.0161.50.000050.1313支渠2310.420.700.50.0161.50.000150.3914支渠7370.280.580.50.0161.50.000150.3515支渠38070.200.500.50.0161.50.000150.32方案调整后新增支渠无资料进行设计注:表中未包含倒虹吸和渡槽段的断面参数。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章表5.4-11右岸渠道横断面参数计算结果统计表名称渠道长度(m)设计流量(m3/s)设计水深(m)渠底宽(m)糙率n内边坡m纵坡i设计流速(m/s)干渠干渠—160002.791.12.50.0161.50.000150.61干渠—245002.391.022.50.0161.50.000150.58干渠—312200.080.110.50.0251.50.000050.08支渠1支渠3040.100.40.50.0251.50.00010.232支渠23781.801.061.50.0251.50.000150.553支渠11310.060.110.50.0251.50.000050.08方案调整后新增支渠无资料进行设计(4)渠道超高为保证渠道的安全运行,渠道的堤顶应设计一定的安全超高。本次设计渠道超高分为衬砌顶部与设计水位之间的超高H1和堤顶与衬砌顶部之间的超高H2两部分,干渠和支渠超高取值详见表5.4-12。表5.4-12干渠和支渠超高计算名称H1(m)H2(m)总超高(m)干渠0.30.60.9支渠0.30.50.8(5)渠道纵断面设计渠道水位推算见如下公式:H进=A0+△h+∑Li+∑ψ式中:H进——渠道进水口处的设计水位(m);A0——渠道灌溉范围内控制点的地面高程(m);△h——控制点与附近末级固定渠道设计水位高差,取△h=0.10m;L——渠道的长度(m);浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章i——渠道的比降;ψ——水流通过渠道的水头损失(m)。5.4.5.2渠道结构设计本次设计综合考虑地质条件、水力条件等因素,确定各级渠道内坡、外坡均为1:1.5。各级渠道渠堤宽度一般按一侧有交通要求考虑,其中干渠有交通要求侧渠堤顶宽5.0m,采用砂砾石铺设宽4.0m,厚度为10cm的路面,另一侧渠堤顶宽2.0m;支渠有交通要求侧渠堤顶宽3.5m,另一侧渠堤顶宽2m。干渠采用C20混凝土衬砌,厚度10cm。混凝土衬砌段纵向在渠底两端设置宽2cm的伸缩缝,横向间隔5m设置宽2cm的伸缩缝,缝内均采用焦油塑料胶泥填充。为集聚渗透水和降低渠道后背坡水压力,在干渠底部埋设φ20cm软式透水管。支渠采用8cm厚C20混凝土衬砌,伸缩缝设置同干渠。5.4.6渠系建筑物5.4.6.1节制闸、分水闸及退水闸设计节制闸建于干渠向支渠分水的下游侧,用于调节闸前水位。节制闸边墩及底板均采用C25混凝土结构,闸室上下游设置C20混凝土护底。闸门采用铸铁插板门,采用手动式螺杆启闭机进行启闭。节制闸孔口尺寸由干渠断面尺寸确定,底宽同干渠底宽。项目区共布置15座节制闸。分水闸建于干渠向支渠分水的地方,即支渠的渠首,用于控制和调节向支渠的配水流量。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章分水闸边墩及底板均采用C25混凝土结构,闸室上下游设置C20混凝土护底。闸门采用铸铁插板门,采用手动式螺杆启闭机进行启闭。分水闸孔口尺寸由支渠断面尺寸确定,底宽同支渠底宽。项目区共布置23座分水闸。为了排泄灌溉后渠道内的剩余水量,在干渠和支渠的末端设置退水闸。退水闸边墩及底板均采用C25混凝土结构,闸室上下游设置C20混凝土护底。闸门采用铸铁插板门,采用手动式螺杆启闭机进行启闭。分水闸孔口尺寸由支渠断面尺寸确定,底宽同干(支)渠底宽。项目区共布置24座退水闸。5.4.6.2倒虹吸设计为满足灌溉渠道在穿越河道时不影响河道行洪,在干渠穿越河道时布置倒虹吸。1#倒虹吸长68.5m,进口底高程29.17m,出口底高程29.03m,过水断面尺寸为2.0m×2.0m,采用C25混凝土结构;2#倒虹吸长64.0m,进口底高程为27.89m,出口底高程为27.69m,过水断面尺寸为1.5m×1.5m,为C25混凝土结构。5.4.6.3渡槽设计为了跨越谷口等地势较底的地带,采用渡槽将渠道上、下游进行衔接。左岸干渠设有一座渡槽,长度为750m,进口底高程为26.50m,出口底高程为25.90m,底坡为0.0008,槽身采用C25砼,过水断面尺寸为2.0m×1.8m。5.4.6.4涵管设计为满足灌溉渠道在穿越较小的河流和溪流时不截断原有过水断面,在渠道底部埋设涵管。5.4.6.5交通桥设计浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章本次设计在渠道过公路、田间道路跨径较大处以及各种水闸顶部上游侧设置交通桥,交通桥采用C25钢筋混凝土结构。5.4.5观测设计在大坝的防浪墙顶布置视准线,并在左右岸各设置一个工作及起测基点和校核基点进行变形观测。坝体内部垂直位移监测:在主坝和各副坝的内各设2个观测断面,监视坝体的垂直位移情况。在坝下游靠近坝脚位置设置量水堰,用以监测坝体和坝基渗漏量。除上述监测项目外,其他监测项目还包括气温监测、水温监测和降水量监测等。为量测渠道内水流流量和水位,在每座分水闸的边墙上设置水尺。5.5工程量本工程各建筑物的主要工程量见表5.5-1。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章表5.5-1建筑物主要工程量表序号项目单位数量1主坝土石方开挖m3561650坝体砂、碎石、块石m3304728坝体土料填筑m31805483帷幕灌浆m19076混凝土m311553草皮护坡m27600621#副坝土石方开挖m3182163坝体砂、碎石、块石m362286坝体土料填筑m3270845帷幕灌浆m6881坝基固结灌浆m1299混凝土m344697钢筋制安Ton1543草皮护坡m21280632#副坝土石方开挖m3464186坝体砂、碎石、块石m3276923坝体土料填筑m31389573帷幕灌浆m7615混凝土m39031草皮护坡m264667浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第5章续表5.5-1建筑物主要工程量表序号项目单位数量43#副坝土石方开挖m3128816坝体砂、碎石、块石m361282坝体土料填筑m3167988帷幕灌浆m5669混凝土m34835草皮护坡m2741654#副坝土石方开挖m312499坝体砂、碎石、块石m32054坝体土料填筑m32638帷幕灌浆m987混凝土m3690草皮护坡m24066左岸输水洞/进水口土石方开挖m34633混钢筋凝土m3819隧洞回填灌浆m2177隧洞固结灌浆m263钢筋制安Ton687右岸进水口土方开挖m33472混钢筋凝土m3800钢筋制安Ton37浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章6电气及金属结构6.1电气6.1.1项目概况根据本项目特性,本阶段项目区内与电气有关的建筑物集中在三处,即:拦河坝上的溢洪道和泄水孔;左岸输水隧洞的进口闸室和出口闸室;右岸输水隧洞的进口闸室和出口闸室。其余沿灌溉渠道分布的退水闸、分水闸等建筑物内均无用电设备,所配置的闸门均采用手动方式启闭。项目区内涉及的主要电气设备和用电负荷如下:拦河坝溢洪道和泄水孔:溢洪道共设置5扇露顶式斜支臂弧门结构工作闸门,配置5台液压式启闭机;油压装置与闸门一对一布置,工作油泵的电动机功率均为20kW。与溢洪道相邻布置的泄水孔在坝的上游侧设置进口事故检修闸门2扇,门型为潜孔式平面定轮钢闸门,采用固定卷扬式启闭机,电动机功率均为5kW;在坝的下游侧设置出口工作闸门2扇,门型为潜孔式直支臂弧门,配置2台液压式启闭机;油压装置与闸门一对一布置,工作油泵的电动机功率均为15kW。左岸输水隧洞的进口闸室分别布置一道拦污栅和一扇事故检修闸门。拦污栅采用钢结构活动式,检修闸门采用潜孔式平面定轮钢闸门,启闭设备均为固定卷扬式,电动机功率分别为3.5kW和15kW。左岸输水隧洞的出口闸室布置一扇工作闸门,配置1台液压式启闭机,工作油泵的电动机功率为15kW。右岸输水隧洞的进口闸室分别布置一道拦污栅和一扇事故检修闸门。拦污栅采用钢结构活动式,检修闸门采用潜孔式平面定轮钢闸门,启闭设备均为固定卷扬式,电动机功率分别为3.5kW和15kW。右岸输水隧洞的出口闸室布置一扇工作闸门,配置1台液压式启闭机,工作油泵的电动机功率为15kW。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章6.1.2供电方案根据本项目主要为灌溉、兼顾防洪的任务性质,确定上述建筑物以确保闸门安全、正常地启闭和可靠供电为目标作为本阶段的设计依据。结合项目区内实际的电网现状,并按照各建筑物的分布地点、用电设备的运行工况等,提出下述供电设计方案:在拦河坝的溢洪道和泄水孔处,就近取得33kV系统电源,作为闸门启闭设备、油压装置和闸内外照明用电的主用电源;同时在上述建筑物内设置常用功率为160kW(备用功率为176kW)的固定式柴油发电机组1套,作为备用电源。左右岸输水隧洞的进口闸室和出口闸室,可分别就近取得低压电源,以解决闸门启闭设备的用电;同时在出口闸室内分别设置常用功率为50kW(备用功率为55kW)的固定式柴油发电机组1套,作为备用电源。6.1.3电气主接线方案6.1.3.1拦河坝溢洪道电气主接线方案为适应项目区内今后电网建设的要求,本阶段拦河坝溢洪道和泄水孔处建筑物内的电气主接线采用系统电源和柴油发电机组切换供电的方式,以确保闸内启闭设备和油压装置的正常、可靠供电;同时在元器件选型和电气接线的方式上保证配电设备可以在一个较长时期内相适用。在建筑物内设置1台33kV降压变压器和3面低压配电屏,以组成该建筑物的AC380V/220V配电系统。变压器容量确定为250kVA,型号SC10-250/33,电压比采用33±5%/0.4kV,接线组别选用D,yn11。变压器高压侧采用负荷开关保护。变压器低压侧进线单元装设1台四极双投刀开关手动进行电源切换;采用1台四极塑壳断路器作为电流、电压保护。馈电单元则提供油压装置电动机、闸门启闭机电动机的用电和建筑物内外适当的照明用电。补偿单元用以提高变压器低压侧计费计量点的功率因数。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章当上述建筑物需要电源时,在无系统电源的情况下,运行人员只需通过启动柴油发电机组,即可获得稳定输出的AC380V/220V电源。本阶段确定的拦河坝溢洪道建筑物电气主接线图详见“SYS-6-01”。6.1.3.2左右岸输水隧洞进出口闸室电气接线方案电气接线分别采用系统电源和柴油发电机组切换供电的方式,条件具备时,从建筑物附近就近接入市电作为启闭设备的主用电源;在无系统电源的情况下,运行人员只需通过启动柴油发电机组,即可获得稳定输出的AC380V/220V电源。6.1.4控制接线方案6.1.4.1拦河坝溢洪道的控制接线为符合项目区内水利建设在自动控制方面的实际现状,根据拦河坝溢洪道和泄水孔处的建筑物内负荷的分布和使用情况,本阶段闸门和油压装置的控制方式确定采用就地分散一对一控制方式,不设置集中控制系统。对应启闭设备单独设置控制箱,采用按钮方式使油压装置的油泵电机启动或停止、闸门按规定程序开启或关闭运行;油泵电机采用软启动装置,以降低电机启动时的电压降;采用数字式开度仪和传统位置开关配合监控闸门的上升或下降操作,同时发出信号指示。6.1.4.2左右岸输水隧洞闸室的控制接线闸门和拦污栅的控制方式采用就地分散一对一控制方式,不设置集中控制系统。对应启闭设备单独设置控制箱,采用按钮方式使闸门或拦污栅按规定程序开启或关闭运行;采用数字式开度仪和传统位置开关配合监控闸门的上升或下降操作,同时发出信号指示。6.1.5测量表计装置浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章根据规范,在重要回路上应装设测量仪表,以满足控制系统实时反映低压配电回路的电压、电流、有功功率、无功功率等测量值的要求。测量表计采用多功能智能仪表,装在相应的设备屏柜上。因为项目区内设备的供电客观上存在着不能保证长时间连续提供电源的问题,虽然平时用于检测的自动化元件功耗很小,但为其专门配置直流电源或太阳能光伏电源又会增大初期投资。因此本阶段确定不装设平时需要长期供电才能工作的自动化仪器,如:测量拦河坝上游水位的变送器、测量灌溉取水的流量仪等。但为配合各建筑物的运行,根据设备实时监测最基本的需要,应装设能检测水库水位、输水隧洞水位参数的水尺。6.1.6操作电源本阶段确定保护、控制、信号回路的电源采用AC220V,不设置直流电源装置。6.1.7过电压保护及接地本阶段确定项目区内拦河坝溢洪道和泄水孔的建筑物、输水隧洞进出口建筑物的总接地电阻值分别不大于4Ω。所有电气设备的外壳和基础、金属结构和水工建筑物的水下钢筋网等均要求焊接连成电气通路。在建筑物屋顶需设置避雷带,以防直击雷的侵入。为防止雷电侵入波损坏设备,在33kV架空线路终端以及变压器的高压侧均需要装设氧化锌避雷器。在配电系统和控制回路上,适当地设置低压防雷装置,作为感应雷击和过电压保护。6.1.8电气设备布置6.1.8.1拦河坝溢洪道建筑物在拦河坝溢洪道和泄水孔处结合建筑物建造配电房,布置变压器、配电屏和柴油发电机组。在配电房外合适地方,设置33kV浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章线路终端杆,然后采用高压电缆穿管暗敷进入建筑物内的相关设备。对应控制对象布置控制箱;至油压装置和启闭机的所有电缆均采用电缆沟敷设或穿镀锌钢管敷设的方式施工。为节省投资,柴油发电机组不设储油室,柴油发电机组燃油届时可通过油桶加油或租用油罐直接通过管路输油的方式解决。6.1.8.2左右岸输水隧洞进出口建筑物结合建筑物建造柴油发电机房。对应控制对象布置控制箱;启闭机室内的所有电缆均采用穿镀锌钢管敷设的方式施工。6.1.9主要电气设备本阶段项目区内的主要电气设备见表6-1。表6.1-1主要电气设备表编号名称规格单位数量备注133kV架空线路LGJ-70km3待定2氧化锌避雷器Y5W-52/134只33负荷开关FKRN-35/250A台1配XRNT-35/50/10A4变压器SC10-250/33D,yn11台133±5%/0.4kV5柴油发电机组160kW/176kW套1AC380/220V6柴油发电机组50kW/55kW套2AC380/220V7低压配电屏抽出式面58控制箱(屏)只15含箱内设备9照明系统项110镀锌型材钢t10防雷接地、安装11电力电缆ZR-YJV22-35-3×50m10012动力电缆ZR-YJV22-1-m500不同截面13控制电缆ZR-DJYVP3/22-0.5-m500不同芯数6.2金属结构浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章本设计《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74-95)、《水利水电工程启闭机设计规范》(SL41-93)中的有关规定,采用容许应力方法进行结构计算。启闭设备参照国内系列标准、厂家样本和已建、在建工程资料选取。金属结构材料:钢闸门门叶和埋设件部分主材为Q235钢,主轮及支铰为铸钢件,轴套为自润滑轴承;插板门门叶和埋设部分主材为铸铁。金属结构专业涉及的内容为:1、溢洪道(5孔)布置5扇弧形工作钢闸门,相应配设5台液压启闭机。2、左岸输水隧洞(1孔)进口设置活动式拦污栅及事故检修闸门(平面定轮钢闸门),配设固定卷扬式启闭机;出口设置弧形工作闸门,启闭机选用液压机。3、右岸输水管道(1孔)进口设置活动式拦污栅及事故检修闸门(平面定轮钢闸门),配设固定卷扬式启闭机;出口设置弧形工作闸门,启闭机选用液压机。4、泄水孔(2孔)进口设置平面事故检修门(2扇平面定轮钢闸门),配设固定卷扬式启闭机;泄水孔出口设置弧形工作钢闸门,配设液压式启闭机;5、左岸灌溉渠道:a.节制闸13座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇;b.退水闸19座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇;c.分水闸19座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇。6、右岸灌溉渠道:a.节制闸2座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇;b.退水闸5座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇;c.分水闸4座,设置工作闸门(铸铁插板门),都为1孔1扇。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章金属结构设备特性详见表6-2。6.2.1溢洪道闸门及启闭设备水位资料为:正常蓄水位:36.00m设计洪水位(P=1%):36.50m校核洪水位(P=0.05%):37.43m最低调节水位:31.29m溢洪道共布置5孔设置5扇露顶式弧形钢闸门。每孔净宽12m,堰顶高程29.50m,为利于压低水舌,避免堰面产生负压,闸门底槛布置在堰顶略偏下游侧,高程为29.45m。弧形工作闸门结构型式为双主横梁斜支臂,支铰采用圆柱铰,截面型式为工字型焊接组合结构。侧水封为L型,底水封为条形,门叶和轨道主材均为Q235B钢,水封座面为不锈钢,侧导向采用简支式侧轮装置。调洪原则:1、坝前水位36.00m时,开1孔泄洪;2、坝前水位36.20m时,开3孔泄洪;3、坝前水位36.35m时,5孔全开泄洪。闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)12.0m×7.5m底槛高程29.45m设计水头7.5m门叶高度7.5m面板曲率半径9.0m支铰高程34.50m操作方式动水启闭(可局部开启)闸门估重35t/扇浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章门槽埋件估重5t/孔孔口、闸门数量5孔、5扇因水库水位每年有低于溢洪道堰顶高程的时段,能满足工作闸门的检修,故不考虑设置检修闸门。弧形工作闸门启闭设备选用QHLY-2×500-3.5液压启闭机,启闭容量为2×500kN,一门一机设置以迅速开启孔口,下泄洪峰。启闭机除配置位置和荷载保护装置外,为适应计算机监控的要求,配置数字式闸门开度仪和数字式荷载显示仪。启闭机主要技术特性:启闭机型号QHLY-2×500-3.5额定启闭力2×500kN工作行程3.5m电动机功率20kW数量5台6.2.2左岸输水隧洞进口拦污栅、闸门及启闭设备左岸输水隧洞进口建筑物金属结构包括:进水口拦污栅及事故检修闸门。6.2.2.1进水口拦污栅输水隧洞进口设置潜孔式钢结构活动拦污栅1扇。栅叶垂直放置,设计水头差3m。主梁截面形式为工字型焊接组合结构,栅片为条形,滑块支承。栅叶主材Q235B钢,主轨为型钢焊接结构,从底槛埋至检修平台。拦污栅主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)3.0m×3.5m底槛高程27.30m检修平台高程37.00m设计水头差3.0m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章栅叶估重4t/扇栅槽埋件估重6t/孔操作方式静水启闭孔口、栅叶数量1孔、1扇采用一台QPQ1×80kN固定卷扬式启闭机加设2节拉杆对拦污栅进行启吊操作,以避免启闭机动滑轮组长期浸水。启闭机主要技术特性:启闭机型号QPQ1×80kN额定启闭力1×80kN扬程10m启闭速度2.0~2.5m/min电动机功率3.5kW数量1台6.2.2.2进水口事故检修闸门在拦污栅的下游侧设置事故检修闸门1扇,孔口宽2.5m,高2.5m。设计水头12.0m,底槛高程27.30m,门型为平面定轮钢闸门,闸门结构采用多主横梁焊接式,截面型式为工字型焊接组合结构,门上设置充水阀,定轮支承,侧水封和顶水封均为P形定型橡胶SF6674,底水封为条形水封,门槽主轨采用工字钢为主要结构。闸门门叶和门槽埋件主要材料选用Q235B钢。闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)2.5m×2.5m底槛高程27.30m检修平台高程37.00m启闭平台高程41.50m设计水头12.0m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章吊点形式单吊点操作方式可动水关闭,充水平压后静水启门闸门估重4t/扇门槽埋件估重6t/孔孔口、闸门数量1孔、1扇闸门平时锁定在高程为37.00m的检修平台上。闸门启闭设备采用固定卷扬式启闭机,启闭机主要技术参数为:启闭机型号QPQ-1×160额定启门力1×160kN闭门力闸门自重+水柱扬程14m启闭速度1.65m/min电动机功率11kW数量1台6.2.3左岸输水隧洞出口闸门及启闭设备在输水隧洞出口设置工作闸门一道(1孔1扇)。工作闸门为潜孔式弧形钢闸门,孔口尺寸为宽2m,高2m,设计水头12.0m,工作闸门启闭方式为动水启闭。闸门主材为Q235B钢,采用双主横梁直支臂结构形式,支铰为圆柱铰;侧水封为P2型方头水封,顶水封采用双道水封(顶槛及门叶各设置水封橡皮1道),底水封为条形,水封座面采用不锈钢,侧导向采用简支式侧轮装置。闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)2.0m×2.0m底槛高程27.3m设计水头12.0m面板曲率半径4.4m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章支铰高程29.50m吊点数单吊点操作方式动水启闭(可局部开启)闸门估重4t/扇门槽埋件估重2t/孔孔口、闸门数量1孔、1扇闸门操作条件为动水启闭(可局部开启),启闭通过设在34.02m高程启闭机室内的QHSY-1×160-3.5深孔弧门液压启闭机对闸门进行操作,可集中控制,亦可现地操作。启闭机主要技术参数:启闭机型号QHSY-1×160-3.5额定启/闭力160kN液压缸行程3.5m启闭速度0.9~1.8m/min电动机功率15kW数量1台6.2.4右岸输水管道进口拦污栅、闸门及启闭设备右岸输水管道进口建筑物金属结构包括:进水口拦污栅及事故检修闸门。6.2.4.1进水口拦污栅输水管道进口设置潜孔式钢结构活动拦污栅1扇。栅叶垂直放置,设计水头差3m。主梁截面形式为工字型焊接组合结构,栅片为条形,滑块支承。栅叶主材Q235B钢,主轨为型钢焊接结构,从底槛埋至检修平台。拦污栅主要技术特性如下:浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章孔口尺寸(宽×高)2.5m×3.0m底槛高程27.30m检修平台高程37.00m设计水头差3.0m栅叶估重3t/扇栅槽埋件估重5t/孔操作方式静水启闭孔口、栅叶数量1孔、1扇采用一台QPQ1×80kN固定卷扬式启闭机加设2节拉杆对拦污栅进行启吊操作,以避免启闭机动滑轮组长期浸水。启闭机主要技术特性:启闭机型号QPQ1×80kN额定启闭力1×80kN扬程10m启闭速度2.0~2.5m/min电动机功率3.5kW数量1台6.2.4.2进水口事故检修闸门在拦污栅的下游侧设置事故检修闸门1扇,孔口宽2.0m,高2.0m。设计水头12.0m,底槛高程27.30m,门型为平面定轮钢闸门,闸门结构采用多主横梁焊接式,截面型式为工字型焊接组合结构,门上设置充水阀,定轮支承,侧水封和顶水封均为P形定型橡胶SF6674,底水封为条形水封,门槽主轨采用工字钢为主要结构。闸门门叶和门槽埋件主要材料选用Q235B钢。闸门主要技术特性如下:浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章孔口尺寸(宽×高)2.0m×2.0m底槛高程27.30m检修平台高程37.00m启闭平台高程41.50m设计水头12.0m吊点形式单吊点操作方式可动水关闭,充水平压后静水启门闸门估重3t/扇门槽埋件估重5t/孔孔口、闸门数量1孔、1扇闸门平时锁定在高程为39.00m的检修平台上。闸门启闭设备采用固定卷扬式启闭机,启闭机主要技术参数为:启闭机型号QPQ-1×160额定启门力1×160kN闭门力闸门自重+水柱扬程14m启闭速度1.65m/min电动机功率11kW数量1台6.2.5右岸输水管道出口闸门及启闭设备在输水管道出口设置工作闸门一道(1孔1扇)。工作闸门为潜孔式弧形钢闸门,孔口尺寸为宽1.3m,高1.3m,设计水头12.0m,工作闸门启闭方式为动水启闭。闸门主材为Q235B钢,采用双主横梁直支臂结构形式,支铰为圆柱铰;侧水封为P2型方头水封,顶水封采用双道水封(顶槛及门叶各设置水封橡皮1道),底水封为条形,水封座面采用不锈钢,侧导向采用简支式侧轮装置。浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)1.3m×1.3m底槛高程27.3m设计水头12.0m面板曲率半径3.2m支铰高程30.30m吊点数单吊点操作方式动水启闭(可局部开启)闸门估重3t/扇门槽埋件估重1.5t/孔孔口、闸门数量1孔、1扇闸门操作条件为动水启闭(可局部开启),启闭通过设在34.02m高程启闭机室内的QHSY-125/80-2.5深孔弧门液压启闭机对闸门进行操作,可集中控制,亦可现地操作。启闭机主要技术参数:启闭机型号QHSY-125/80-2.5额定启/闭力125/80kN液压缸行程2.5m启闭速度0.9~1.8m/min电动机功率15kW数量1台6.2.6泄水孔进口闸门及启闭设备在泄水孔进口设置事故检修闸门(2孔2扇)。孔口尺寸为宽1.5m,高1.5m,设计水头17.0m,底槛高程22.50m浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章,事故检修闸门门型为平面定轮钢闸门,闸门结构采用多主横梁焊接式,截面型式为工字型焊接组合结构,支承采用简支式定轮,侧水封和顶水封均为P形定型橡胶SF6674,底水封为条形水封。闸门主要材料Q235B钢,门槽主轨材料采用U71Mn,其余埋件材料采用Q235B。闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)1.5m×1.5m底槛高程22.50m检修平台高程37.00m启闭平台高程41.00m设计水头17.0m吊点形式单吊点操作方式可动水关闭,充水平压后启门闸门估重3t/扇门槽埋件估重4t/孔孔口、闸门数量2孔、2扇闸门平时锁定在高程为37.00m的检修平台上,正常情况下,闸门为静水启闭,当出口闸门发生事故时可动水闭门,闸门的充水平压设备为设置在门顶上方的充水阀。闸门启闭设备采用固定卷扬式启闭机,启闭机主要技术参数为:启闭机型号QPG-1×160额定启门力1×160kN闭门力闸门自重+水柱扬程19.0m启闭速度2.0~2.5m/min电动机功率5kW数量2台6.2.7泄水孔出口闸门及启闭设备浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章在泄水孔出口设置工作闸门一道(2孔2扇)。工作闸门为潜孔式弧形钢闸门,孔口尺寸为宽1.5m,高1.5m,设计水头17.0m,工作闸门启闭方式为动水启闭。闸门主材为Q235B钢,采用双主横梁直支臂结构形式,支铰为圆柱铰;侧水封为P2型方头水封,顶水封采用双道水封(顶槛及门叶各设置水封橡皮1道),底水封为条形,水封座面采用不锈钢,侧导向采用简支式侧轮装置。闸门主要技术特性如下:孔口尺寸(宽×高)1.5m×1.5m底槛高程22.41m设计水头17.0m面板曲率半径2.5m支铰高程24.41m吊点数单吊点操作方式动水启闭(可局部开启)闸门估重4t/扇门槽埋件估重1.5t/孔孔口、闸门数量2孔、2扇闸门操作条件为动水启闭(可局部开启),启闭通过设在27.10m高程启闭机室内的QHSY-1×160/100-2.0深孔弧门液压启闭机对闸门进行操作,可集中控制,亦可现地操作。启闭机主要技术参数:启闭机型号QHSY-1×160/100-2.0额定启/闭力160/100kN液压缸行程2.0m启闭速度0.9~1.8m/min电动机功率15kW浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章数量2台6.2.8金属结构防腐本工程金属结构防腐采用喷铝防腐,金属结构表面在金属热喷涂前必须进行表面预处理,喷(抛)射处理前必须仔细清除焊渣、飞溅油脂等附着物,并清洗基体金属表面可见的油脂和其他污物。喷(抛)射处理后,基体金属表面清洁度等级不低于GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2级;表面粗糙度值应在Ry60~100mm的范围内。对于现场安装焊缝区域防护涂层的局部修整以及无法进行喷(抛)射处理的场合,应采用手工和动力除锈,其基体金属表面清洁度等级应达到St3级,表面粗糙度同上。金属结构应在表面预处理达到标准后,在有效时间内进行热金属喷涂及涂漆,涂装前如发现基体金属表面被污染或返锈,应重新处理,使达到原要求的表面清洁度等级。喷涂材料及涂料型号、漆膜厚度、颜色等应符合表6-2的规定。表6-2涂层系统涂料牌号及名称技术要求颜色漆膜总厚度(mm)金属涂层喷涂Al-LG1120封闭层双组分环氧底漆厚浆型环氧底漆,体积固体含量60%以上红色50中间层双组分快干型环氧云母氧化铁漆厚浆型漆,体积固体含量70%以上,能在2小时后进行覆涂下道油漆灰色100面层双组分改性耐磨环氧漆体积固体含量80%以上,附着力测试拉开法大于8MPa以上灰色100防腐总面积约5000浙江省水利水电勘测设计院119 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章表6-3金属结构工程量汇总表项目孔口尺寸(m)(宽×高-水头)型式孔口数量闸(阀)门数量闸门部分重量(t)启闭机备注门叶门槽规格型号容量(kN)功率(kw)扬程/行程(m)数量(台)单重总重单重总重溢洪道工作闸门12×7.5-7.5露顶式斜支臂弧门5535175525QHLY-2×500-3.5液压启闭机2×500203.55左岸输水隧洞进口拦污栅3×3.5-3钢结构活动式114466QPQ1×80kN-10m固定卷扬式1×803.5101进口事故检修门2.5×2.5-12潜孔式平面定轮钢闸门114466QPQ-1×160kN-14m固定卷扬式1×16015141出口工作门2×2-12潜孔式直支臂弧门114422QHSY-1×160-3.5液压启闭机1×160153.51右岸输水管道进口拦污栅2.5×3-3钢结构活动式113355QPQ1×80kN-10m固定卷扬式1×803.5101进口事故检修门2×2-12潜孔式平面定轮钢闸门113355QPG-1×160kN-14m固定卷扬式1×16015141出口工作门1.3×1.3-12潜孔式直支臂弧门11331.51.5QHSY-125/80-2.5液压启闭机125/80152.51泄水孔进口事故检修门1.5×1.5-17潜孔式平面定轮钢闸门223648QPG1×160kN-19m固定卷扬式1×1605192出口工作闸门1.5×1.5-17潜孔式直支臂弧门22481.53QHSY-1×160/100-2.0液压启闭机160/1001522合计21061.5总重:271.5t说明:1、本工程金属结构工程量约为271.5t;2、本工程金属结构防腐采用金属热喷涂铝后油漆封闭的方式,防腐总面积约:5000m2;浙江省水利水电勘测设计院121 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第6章3、各事故闸门及工作闸门启闭机配置数显式开度指示装置、载荷(或油压)检测装置和极限位置保护装置。续表6-3金属结构工程量汇总表孔口尺寸(m)(宽×高-水头)型式孔口数量闸(阀)门数量闸门部分重量(t)启闭机备注门叶门槽规格型号容量(kN)功率(kw)扬程/行程(m)数量(台)单重总重单重总重左岸灌溉渠道节制闸1~10号工作闸门3.0×2.0-2.0露顶式铸铁插板门114403302A-5手动螺杆机1×5002.71011~13号工作闸门3.0×1.5-1.5露顶式铸铁插板门11392.57.52A-5手动螺杆机1×5002.23退水闸1号工作闸门1.0×1.2-1.2露顶式铸铁插板门111.51.51.51.52A-5手动螺杆机1×5001.912~19号工作闸门0.5×1.0-1.0露顶式铸铁插板门111181182A-5手动螺杆机1×5001.718分水闸1号工作闸门2.0×1.8-1.8露顶式铸铁插板门112.52.5222A-5手动螺杆机1×5002.512号工作闸门1.0×1.2-1.2露顶式铸铁插板门111.51.51.51.52A-5手动螺杆机1×5001.913~19号工作闸门0.5×1.0-1.0露顶式铸铁插板门111171172A-5手动螺杆机1×5001.717右岸灌溉渠道节制闸1~2号工作闸门2.0×1.8-1.8露顶式铸铁插板门113.56.52.552A-5手动螺杆机1×5002.52退水闸1~2号工作闸门0.5×1.0-1.0露顶式铸铁插板门1112122A-5手动螺杆机1×5001.723~5号工作闸门1.5×1.5-1.5露顶式铸铁插板门1126262A-5手动螺杆机1×5002.23分水闸1号工作闸门1.5×1.5-1.5露顶式铸铁插板门1122222A-5手动螺杆机1×5002.212~4号工作闸门0.5×1.0-1.0露顶式铸铁插板门1113132A-5手动螺杆机1×5001.73合计10995总重:204t浙江省水利水电勘测设计院121 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章7施工组织设计7.1施工条件7.1.1对外交通条件YanOya水库位于斯里兰卡东北部的Anuradhapura和Trincomalee地区,坝址距首都科伦坡(Colombo)约300km,在Hurulwewatank下游70km处,紧邻Wahalkadatank。现有公路通达拦河坝附近,大多渠道沿线暂无道路通达,为满足工程需要,从Kebithigollewa到工程区域的40km道路开工前局部需要进行拓宽加固,距离工程区最近的铁路站位于Vavuniya和Medawachchiya,可作为本工程的转运站;工程附近主要可用的码头位于Colombo和Trincomalee,其中Trincomalee码头位于东海岸,距本工程区约30km。7.1.2工程建筑物布置特性本工程由主坝、1#~4#副坝、溢洪道、左右岸取水口等建筑物组成。大坝总长5965m,其中主坝长2347m,主坝为均质土坝,最大坝高为18.0m。1号副坝位于主坝右侧,为均质土坝和混凝土重力坝混合坝,坝顶长度总长580m。由左岸到右岸分别为均质土坝段、混凝土重力坝段和均质土坝段,坝顶长度分别为255.0m、85.2m和239.8m。溢流坝段位于1号副坝中部,堰顶高程29.50m,设露顶式弧形钢闸门泄洪闸,单孔净宽12m,共5孔,启闭平台高程39.70m。泄流底孔位于左侧非溢流坝段紧靠溢流坝,共2孔,单孔净宽1.60m。进口设平面事故检修钢闸门一道,采用潜孔式弧形钢闸门。2号~4号副坝位于1号副坝的右侧,均为均质土坝,坝顶长度总长3038m。大坝坝顶高程均同主坝,为39.70m,坝顶宽度均为6.5m。左岸取水口浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章由进水口和输水隧洞、启闭机室房等组成。进水口位于主坝左岸上游约70m处,为C25砼塔式结构,内设1扇拦污栅和1道事故检修钢闸门。输水隧洞位于进水口后,总长82m。隧洞出口接启闭机室。启闭机室内设工作闸门一道,采用弧形钢闸门,上游来水通过输水隧洞,压力钢管、工作闸门放水至下游渠道。右岸取水口由进水口、C30砼埋管、启闭机室等组成。进水口位于2#副坝右岸,为C25砼塔式结构,内设1扇拦污栅和1道事故钢闸门。出口设启闭机室,内设工作闸门一道,采用弧形钢闸门,启闭机室出口接下游渠道。本工程主要土建工程量汇总见表7-1。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章表7-1主要土建工程量汇总表工程项目单位拦河主坝1#副坝其余副坝左右岸进水口临时工程合计土方开挖万m348.2313.6641.950.7134.5139.05石方开挖万m37.934.5518.600.030.8631.97石方洞挖万m3///0.07/0.07土方填筑万m3180.5527.08156.02//363.65砂垫层及反滤体万m38.831.498.17//18.49碎石垫层及碎石反滤体万m314.862.5013.37//30.73混凝土及钢筋混凝土万m31.164.471.420.160.377.58浆砌块石万m30.420.120.570.01/1.12干砌块石万m38.511.508.03//18.04排水棱体(堆石)万m33.320.623.89//7.83帷幕灌浆万m1.910.691.33//3.93固结灌浆万m/0.13/0.03/0.16草皮护坡万m27.601.287.25//16.13钢筋制安t/1543/105511699注:围堰与主坝填筑结合,围堰填筑工程量已计入主坝中。7.1.3自然条件7.1.3.1水文、气象条件斯里兰卡地处热带,终年如夏,属热带海洋性气候,受海洋性季风影响强烈,并不酷热。项目区受热带季风影响较大,年内降水变化差异大,每年的10月到次年的2月,降水量大,是该流域的主要降水期,全年70%的降水集中在这一时期,其余时间干旱少雨。工程区多年平均气温20°~33°,年温差较小,3月、4月温度最高,最低气温则出现在1月、2月。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章7.1.3.2地形、地质条件YanOya水库坝轴线位置地形平坦,呈对称的“U”字形。河谷左岸右岸宽度约2.5km。右岸坝肩坡度为35°到40°和左岸坡度为15°到20°。主坝坝址区覆盖层从上到下主要为冲积层、残积土和坡积物(岩屑),包括残积土和全风化岩层,覆盖层总厚度从5.0m到12.5m不等。下伏基岩主要为紫苏花岗岩或紫苏花岗片麻岩,间夹薄层的角闪石黑云母片麻岩或角闪岩。基岩中含有很小百分比的石榴石,主要存在于紫苏花岗岩和角闪岩中。1号副坝位于Kotiyakanda和Pansalkanda之间的垭口位置。Pansalkanda的最大海拔约65m,Kotiyakanda山顶高程可以70m左右。两山平均坡度约30°到40°。山谷宽度约550m。沿着山谷内1#副坝轴线较低部位基岩上均覆盖有残积土层和全风化岩层。部分位置还有2m至3m厚的冲积层,冲积层主要包括有机质粘土、粘质粉土、粉质粘土或粘土质砂。基岩主要由紫苏花岗岩或紫苏花岗片麻岩组成,同时还有深灰色角闪石黑云母片麻岩或角闪岩夹层。2号副坝在Kotiyakanda和Labukanda小山之间,3副坝在Labukanda小山和Mailewa村之间。这两处副坝轴线除了残积粘土和全风化的岩石外,还有厚约2m~4m的淡水湖相沉积物。这些湖相沉积物由松散的有机质粉土或含淡水贝壳的粉质砂组成。下面为残积土或做为残积土基础的全风化岩石上。这层全风化岩石转变的残积土,主要由微红~褐色可塑粘土质砂或淡黄色-褐色粘土质砂或含粉质粘土砂组成。7.1.4场地条件拦河坝坝址河谷开阔,坝址左右岸分布有一、二级阶地;项目区地势较平坦开阔,施工场地较易布置。7.1.5建筑材料来源及水、电供应条件1)建筑材料的来源浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章本工程所需水泥、钢材、木材、黄砂、砾石等均可由市场采购供给。2)水、电供应条件(1)施工用水可就近设水泵从YanOya河、WAHALKADAWEWA内提水供给。(2)施工供电施工用电由柴油发电机发电供给。7.2施工导流7.2.1导流标准及导流时段根据中华人民共和国《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,确定拦河坝的导流建筑物级别为4级。其围堰设计洪水标准:土石类建筑物为20~10年一遇,混凝土类建筑物为10~5年一遇。本工程坝型为土坝,坝体施工期临时度汛洪水标准:坝前拦洪库容小于0.1亿m3,采用50~20年一遇;坝前拦洪库容在0.1~1.0亿m3,采用100~50年一遇;坝前拦洪库容大于1.0亿m3,采用大于等于100年一遇以上洪水。拦河坝坝址处五年一遇月平均流量成果见表7-1,各频率洪峰流量成果见表7-2。表7-1坝址5年一遇月平均流量成果表单位:m3/s月份一月二月三月四月五月六月流量28.3211.674.376.33.91.01月份七月八月九月十月十一月十二月流量1.11.9281.7027.20722.0254.35浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章表7-2拦河坝洪水成果表频率分期各频率设计流量(m3/s)万年一遇二千年一遇百年一遇五十年一遇二十五年一遇年最大40393453234416121108从以上水文成果可以看出,坝址处洪水主要集中在丰水期11月~翌年2月,每年3月~10月为枯水期,河道流量较小,并可能出现断流情况,水流控制的关键在于度汛。考虑拦河坝坝址处洪枯流量相差较大,因此结合施工进度安排、水文资料分析,选择枯水期作为导流明渠导流时段,导流明渠导流流量根据原有可研报告提供的资料,选用每年都有可能遇到的流量250m3/s作为设计流量。经分析研究,本工程围堰采用土石围堰,围堰断面考虑结合坝体结构断面设计,作为坝体的一部分,根据施工进度安排,第二年由围堰(临时坝体断面)挡水度汛,第二年度汛标准选用50年一遇,故拦河坝围堰(临时坝体断面)挡水设计洪水标准选用50年一遇,相应最大洪峰流量约为1611.7m3/s;第三年由临时坝体挡水度汛,度汛标准选用100年一遇,相应最大洪峰流量约为2344m3/s。7.2.2导流方式根据拦河坝地形、地质条件、水文特性并结合枢纽建筑物结构及布置特点,考虑拦河坝河床开阔,本阶段采用“主坝一次拦断,右岸明渠导流,汛期混凝土坝段预留缺口度汛”的方式。导流程序如下:1)第一年3月~第一年9月,进行导流明渠施工和大坝岸坡基础的开挖等,并利用开挖料进行河床两侧部分围堰填筑,原主河床导流。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章2)第二年1月~第二年10月,进行坝基开挖,围堰(结合主坝)填筑、基础处理和底孔等的施工,主河床截流合龙安排在第二年7月上旬,第二年度汛标准采用50年一遇,度汛水位为31.13m,在第二年10月汛前需将围堰(临时坝体断面)填筑至33.20m,1#副坝混凝土溢流坝段浇筑至29.5m。3)第二年10月~第三年2月,由围堰(临时坝体)挡水,导流明渠和1#副坝混凝土溢流坝段预留缺口导流度汛。4)第三年3月~第三年9月,进行坝体填筑及左右岸进水口等的施工,第三年度汛标准采用100年一遇,度汛水位为33.56m,根据施工进度安排,在第三年10月汛前将坝体全断面填筑至36.0m以上,1#副坝混凝土溢流坝段浇筑至溢流面29.5m,能满足度汛的要求。5)第三年10月~第四年2月,由临时坝体挡水,导流明渠和1#副坝混凝土溢流坝段联合导流度汛。6)第四年3月~第四年12月,继续进行最后的坝体填筑及左右岸进水口等的施工,根据施工进度安排,第四年5月进行导流临时底孔的封堵,随后由永久底孔导流,坝体在第四年10月前完成所有坝体施工,并完成溢流坝闸门安装的施工。由于第四年汛前已经填筑至坝顶高程,并且溢洪道具备正常泄洪的能力,大坝能满足安全度汛的要求。全部工程预计第四年12月竣工。7.2.3导流建筑物设计1)导流明渠布置在主河床右岸,通过1#副坝混凝土坝段下部预留缺口,明渠底宽15m,渠深4.8m,两侧边坡均为1:1,纵坡0.00072,明渠进口底高程21.2m,出口底高程19.2m,明渠全长约2825m。2)围堰围堰采用土围堰,堰顶高程33.2m,最大堰高约13m,堰顶宽4.0m,围堰与主坝结合,作为主坝的一部分。堰顶长约2350m,上游边坡为1:3,下游边坡为1:1.5,围堰迎水面采用厚50cm浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章块石护坡,背水面坡脚采用开挖石渣填筑。3)临时导流底孔导流明渠穿过1#副坝混凝土坝段下部,1#副坝下部预留两孔临时导流底孔,每孔尺寸为9.5m×6m(B×H),底孔底高程19.95m,长约23m。在导流后期,两临时导流底孔将于第四年5月封堵。4)预留缺口为满足度汛的要求,1#副坝混凝土溢流坝段将预留缺口度汛,第二年汛期预留缺口底高程为29.5m,缺口宽度为76m,第三年汛前溢流坝段已经浇筑至溢流面,并完成部分闸墩浇筑,溢流面底高程为31.5m,过流净宽60m。拦河坝导流建筑物工程量汇总详见表7-3。表7-3拦河坝导流建筑物工程量汇总表序号项目单位数量1明渠土方开挖万m334.502明渠石方开挖万m30.863围堰填筑(结合主坝)万m348.404C20砼封堵m326225C20砼封堵闸门m31256C25砼底孔闸墩m33767C25砼底孔顶板m35268钢筋制安t519细部结构项1注:围堰结合主坝填筑,围堰填筑工程量计入主坝中。7.2.4导流建筑物施工1)导流明渠浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章土方开挖:采用1~2m3挖掘机挖装,推土机辅助集料,10~15t自卸汽车运输,部分直接用于围堰填筑,其余运往弃渣场堆放。石方开挖:采用手风钻钻孔,炸药控制爆破。开挖料由推土机集料,2m3挖掘机挖装,部分用于围堰填筑,其余由10~15t自卸汽车运往弃渣场堆放。2)围堰主要利用明渠开挖土方填筑,填筑土方由1~2m3挖土机挖装,10~15t自卸汽车运输,推土机铺料,履带式拖拉机压实。上游坡面砂垫层、碎石垫层溜槽入仓,人工平整。干砌块石护坡人工砌筑。3)临时底孔砼浇筑采用0.4m3拌和机拌制,人工推双胶轮车运送,人工立模浇筑,振捣器振捣密实,其中底孔底部混凝需经溜槽入仓。7.2.5截流根据施工进度安排计划,主河床截流合龙安排在第二年7月上旬,截流标准采用7月5年一遇月平均流量1.1m3/s,截流难度小,采用双向进占土方填筑截流闭气合龙。7.3天然建筑材料7.3.1砂石料本工程混凝土浇筑总量约7.58万m3,浆砌块石约1.12万m3,需中粗骨料约8.00万m3,砂约3.98万m3。另需砂垫层及砂反滤料约18.49万m3,碎石约30.73万m3。砂石料目前现阶段考虑在附近的YanOya河滩内及邻近Wahalkada行政区内WeliEla开采解决。7.3.2块石、抛石料本工程浆砌块石约1.12万m3,干砌块石约18.04万m3,排水棱体堆石约7.83万m3,共需块石、抛石料约31.00万m3。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章石料主要在工程区附近的石料场开采,部分在开挖石方中拣集。7.3.3土料本工程土方填筑共计363.65万m3,土方开挖共139.05万m3,根据土石方平衡后确定填筑土方中约70万m3利用本工程开挖土方,其余土方需在各土料场开采解决。根据地质调查,在工程区大坝的上下游和YanOya的左右岸共调查了6个填筑用土料场,各料场基本特性如下表。表7-5土料场基本特性表土料场编号位置地形地貌交通状况土地性质和利用状况一般有用层厚度(m)表部无用层厚度(m)备注1大坝下游左岸25m~50m高程的高地。领近Wahalkada镇居民点和学校。国王的土地/私人的土地。大约20人的居民点和部分的热带种植园。2.50.2大多区域表部砾石较多,但随深度增加粘粒含量增加。2大坝上游左岸平坦的库区,地面高程28m~30m。领近Wahalkada镇居民点有路至wahalkada。国王的土地部分为水稻田。20.2这个区域低于一般洪水位。3大坝上游右岸平坦的库区散布高地地面高程30m~40m。领近大坝有路从Paburu-gawsewa村通达。私人的/国王的,大约10人的居民点和小片的茶园。2.50.1该区域接近右岸还存在岩石露头。4大坝上游右岸接近大坝的水库区域。较为平坦,地面高程26m~30m。Maha-sorowwa至Paburugas湖的路旁。国王的土地散布的浓密丛林。20.25大坝下游右岸大部平坦,散布高地。地面高程24m~40m。Maha-sorowwa至Wahalkada的旧路旁。国王的土地浓密丛林区。20.3这个区域覆盖了溢洪道水槽。6大坝下游右岸平地Maha-sorowwa至Wahalkada的路旁。种植水稻和茶局部为丛林。20.3这是一个由Mahasorowa山塘灌溉的区域。经综合考虑,由于2号、3号和5号三个料场质量指标和运输经济性是最好的,故本工程选择2号、3号和5号三个料场为土料场(其中2号料场开采约140万m3,3号料场开采160万m3,5号料场开采60万m3,已考虑运输耗损),其余料场为备用料场。土料场用推土机辅助人工剥离覆盖层,有用料的开采采用2m3浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章反铲装15~20t自卸车运输上坝填筑,推土机集料。根据业主提供资料,上述料场材料质量满足使用要求,实际施工过程中,将对上述料场进行进一步的土壤测试和实验,如果上述料场不能满足要求,将指定其他料场,如果距离超过报告中提及的2km范围,那么对应的合同价格将做相应的调整。7.4主体工程施工7.4.1拦河主坝工程施工拦河主坝工程主要工程量:土方开挖48.23万m3,石方开挖7.93万m3,土方回填180.55万m3,砂垫层及砂反滤体8.83万m3,排水棱体堆石填筑3.32万m3,碎石填筑14.86万m3,混凝土浇筑1.16万m3,干砌块石8.51万m3,浆砌块石0.42万m3,帷幕灌浆1.91万m。1)基础开挖基础土方按自上而下的顺序进行开挖,先开挖两岸坝肩的土方,并在围堰施工前基本完成两岸水上部分的土方开挖,待河床截流后,再开挖河床基础土方。岸坡土方用人工挖翻至坡脚,1~2m3挖掘机挖装;河床土方用2m3挖掘机挖装,推土机集料,12~20t自卸汽车运输,部分运至临时堆场堆放后用于回填,其余运至弃渣场弃渣。基础石方开挖采用100型潜孔钻配手风钻钻孔,炸药控制爆破,建基面上的保护层开挖采用手风钻钻孔,少药量爆破。开挖料由推土机集料,2m3挖掘机挖装,由10~15t自卸汽车运至临时中转堆场堆放后用于坝坡下游排水棱体堆石填筑。2)基础处理基础处理主要采用帷幕灌浆,待盖板砼强度达到70%的1~2个月内,进行帷幕灌浆。采用“地质-100型”岩芯钻机造孔,灌浆机灌浆。3)坝体填筑坝体由土方浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章填筑、砂及碎石反滤体、碎石排水体及贴坡排水棱体组成。坝体填筑的主要施工步骤为卸料→铺平→碾压→质检4道工序,按流水作业法施工。土方填筑与反滤层等平起上升。坝体土方填筑除利用本工程部分自身开挖土方外,左侧主要从2#土料场取土,右侧主要从3#、5#土料场取土,由10t~20t自卸汽车运输上坝,进占法铺料,120HP推土机平整,15t拖式振动碾碾压。碾压厚度和碾压遍数根据现场试验情况而定,对于大型振动机械难于碾压的边缘地带或岸坡结合处,均采用1t手扶式振动碾和夯板压实。当日降雨量大于0.5mm时应停工,并对坝面进行适当覆盖保护。由于在汛期采用临时坝体挡水度汛,为了避免临时坝体挡水对上游坝面的破坏,在坝体挡水前应尽量完成上游坝面的护坡施工。4)护坡及排水沟施工上游坝面采用干砌块石护坡,下游采用浆砌块石排水沟。上游护坡施工基本与坝体填筑同步,下游排水沟待大坝填筑完毕后进行。砌筑所用的块石料由汽车运到施工点,再人工推运至砌筑点,人工砌筑。块石砌筑用砂浆采用0.4m3拌和机拌制,砂浆应随拌随用,使用中如发现泌水现象,应在砌筑前再次拌和。砌筑要求平整、稳定、密实、错缝。块石要求新鲜、完整无风化。5)排水棱体堆石填筑施工主要利用开挖石方,8~12t自卸汽车至临时堆场平均运至施工点,推土机辅助人工平整。6)混凝土挡墙及砼盖板混凝土由0.4m3拌和机拌制,1t机动翻斗车运送,人工入仓浇筑,振捣器振捣密实,其中基础的混凝土盖板需经溜槽入仓。7.4.21#副坝工程施工1#副坝工程主要工程量:土方开挖13.66万m3,石方开挖4.55万m3,土方浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章回填27.08万m3,砂垫层及砂反滤体1.49万m3,排水棱体堆石填筑0.62万m3,碎石填筑2.50万m3,混凝土浇筑4.47万m3,干砌块石1.50万m3,浆砌块石0.12万m3,固结灌浆0.13万m,帷幕灌浆0.69万m。1)基础开挖基础土方按自上而下的顺序进行开挖,采用1~2m3挖掘机挖装,推土机集料,10~15t自卸汽车运输,部分运至临时堆场堆放后用于回填,其余运至弃渣场弃渣。基础石方开挖采用100型潜孔钻配手风钻钻孔,炸药控制爆破,建基面上的保护层开挖采用手风钻钻孔,少药量爆破。开挖料由推土机集料,2m3挖掘机挖装,由10~15t自卸汽车运至临时中转堆场堆放后用于坝坡下游排水棱体堆石填筑。2)基础处理基础处理主要采用固结灌浆和帷幕灌浆,坝基灌浆一般按照先固结、后帷幕的顺序进行。固结灌浆:在基础混凝土中设预留孔,钻孔的次序应逐渐加密;帷幕灌浆:采用“地质-100型”岩芯钻机造孔,灌浆机灌浆。3)混凝土浇筑混凝土由设在混凝土坝段附近2×0.8m3混凝土拌和站拌制,坝体及基础坝等混凝土由8t汽车配2m3吊罐水平运输,WD-200履带式起重机垂直起吊入仓浇筑,起重机不能到达之处,需通过溜槽,或铺设仓面,经人工推双胶轮车转运分料入仓。模板一般采用组合式钢模,边角部分采用木模。夏季施工需避高温,夜间施工,薄层浇筑。为使混凝土浇筑块体的温差变化不至于过大,夏季高温期间施工时,可采取如下措施控制混凝土入仓温度,骨料堆场搭设凉棚,尽量利用早晚或夜间气温较低的时段进行浇筑;混凝土仓面采用喷雾措施,以降低仓面环境温度。4)坝体土方填筑施工浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章同主坝。5)护坡及排水沟施工同主坝。6)排水棱体堆石填筑施工同主坝。7.4.32#、3#和4#副坝工程施工2#、3#和4#副坝工程主要工程量:土方开挖41.95万m3,石方开挖18.60万m3,土方回填156.02万m3,砂垫层及砂反滤体8.17万m3,排水棱体堆石填筑3.89万m3,碎石填筑13.37万m3,混凝土浇筑1.42万m3,干砌块石8.03万m3,浆砌块石0.57万m3,帷幕灌浆1.33万m2。各项目施工工艺基本与主坝相同。7.4.4金属结构设备安装溢洪道、进水闸闸门等均可在钢结构厂内制作完成,由平板车运至现场,经WD-200履带式起重机或人字扒杆起吊安装就位。7.5施工交通运输及施工总布置7.5.1对外交通运输YanOya水库位于斯里兰卡东北部的Anuradhapura和Trincomalee地区,坝址距首都科伦坡(Colombo)300km,在Hurulwewatank下游70km处,紧邻Wahalkadatank。根据调查,本工程区域对外交通运输主要有以下两条线路:第一条线路:Colombo---Kurunegala---Dambuiia---Maradankadawala---Anuradhapura---Horowpathana----Kebithigollewa----本工程区(全长里程245km)第二条线路:Colombo---Kurunegala---Padeniya---Tambuttegama---Talawa----Anuradhapura---Rambewa---Medawachchiya---Kebithigollewa----本工程区浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章(全长里程280km)为满足工程需要,从Kebithigollewa到工程区域的40km道路局部需进行拓宽加固,距离工程区最近的铁路站位于Vavuniya和Medawachchiya,附近主要可用的码头位于Colombo和Trincomalee,Trincomalee码头位于东海岸,距工程区仅30km。7.5.2场内交通运输场内交通拟充分利用现有公路,另需修建已有道路至各施工点、弃渣场以及沟通施工区、施工辅助区、临时生活办公区等交通运输,共需新建施工道路约20km,拓宽加固道路30km,路面宽4.5m,泥结石路面。另外大坝施工时,为沟通左右岸交通,拟在导流明渠上下游各修建一座施工便桥,桥长约35m。7.5.3施工总布置7.5.3.1施工总布置原则项目区交通较便利,施工场地较开阔,水源通现场,因此,按照方便交通、有利生产、便于管理、合理利用、节约成本、保证质量的原则进行施工布置。7.5.3.2施工场地布置本工程为灌区工程,根据本工程水工建筑物布置分散的特点,并结合地形及场地条件,本工程施工布置采用集中与分散相结合的布置形式。即拦河主坝、各副坝各布置一施工区,项目区施工营地、堆料场等宜靠近村庄和公路采取集中布置的方式,而小型混凝土拌和站、堆料场等根据现场施工需要和所处位置分散布置。临时房屋建筑面积见表7-6。表7-6施工临时房屋建筑面积项目单位数量备注浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章施工辅助企业工厂m25200仓库m24000办公、生活福利设施m26500合计m2157007.5.3.3施工工厂设施1)混凝土拌和系统计划在拦河主坝左右岸各布置0.4m3拌和站1座,主要供应拦河主坝混凝土浇筑;1#副坝附近布置0.8m3拌和站2台,主要供应1#副坝混凝土浇筑;2#、3#和4#副坝附近布置0.4m3拌和站1台,主要分别供应2#、3#和4#副坝混凝土浇筑;闸桥涵施工时,拟在其附近各布置1台0.4m3混凝土拌和机。水泥仓库和砂石料堆场分别设在各混凝土拌和机附近。2)水、电、电系统施工用水:可就近设水泵从YanOya河、WAHALKADAWEWA内提水供给。施工供电:本工程施工用电拟全部由柴油发电机发电供给,总容量约950kW,计划主要设置10台85KVA的移动式柴油发电机组和2台120KVA的移动式柴油发电机组。施工供风:计划在拦河主坝左右岸各布置1台VY-9/7型移动式空压机主要供应拦河主坝的石方开挖所需用风;在2#副坝、3#副坝和左岸输水隧洞附近各设置1台VY-9/7型移动式空压机,供应相应工作面石方开挖用风;在左、右岸进水口等零星需要石方开挖的部分根据施工需要布置VY-6/7型移动式空压机,以满足石方开挖用风。7.5.3.4施工占地施工临时占地主要包括土料场、场内临时道路、弃碴场、辅助企业加工场、临时办公及生活福利设施、仓库、其他零星临时设施,共占地浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章需247公顷。其中土料场占地约195公顷,各类临时设施(临时建筑、临时堆场、施工道路等)占地24公顷,弃碴占地约28公顷。7.6施工总进度7.6.1安排原则根据项目区建筑物的布置特点、施工方法,经综合分析后确定总工期为48个月。工程计划从第一年1月开工,第四年12月完工。7.6.2施工分期施工进度分为四期,即工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和完建期。工程筹建期不包括在总工期内,由工程建设单位在施工单位进点前建成。7.6.3分项工程进度计划1)工程准备期进度施工准备工程主要完成“三通一平”、场内交通、混凝土拌和系统、临时生活福利用房、仓库、辅助企业等设施,为主体工程开工创造有利条件。施工准备工作计划在第一年1月至5月进行。2)主体工程施工期进度(1)施工导流工程施工导流工程计划从第一年5月至11月完成导流明渠、临时底孔、围堰工程(结合坝体填筑)的施工。主河床截流合龙拟安排在第二年7月初。(2)拦河主坝工程计划第一年7月至第四年12月完成,共历时42个月。(3)1#副坝工程计划从第二年3月至第四年10月完成,历时32个月,第四年5月进行导流底孔封堵。(4)2#、3#和4#副坝工程浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章计划从第二年3月至第四年10月完成,历时32个月。3)工程完建期计划从第四年11月至第四年12月完成,历时2个月。详细施工进度见YanOya灌溉项目进度计划。7.7主要技术供应7.7.1劳动力、主材本工程劳动力高峰人数约1100人/日,平均施工人数800人/日,施工总工日数约100万工。主材耗用量:水泥34800t,钢筋(材)1800t。7.7.2主要施工机械设备主要施工机械设备见表7-7。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章表7-7主要施工机械设备表序号名称型号单位数量备注1挖掘机1~2m3液压式辆142推土机59~74kw辆123自卸汽车15~20t辆454自卸汽车8~12t辆205载重汽车8~15t辆66钻机XJ-100台77履带式起重机WD-200台38双胶轮车辆369卷扬机5t台610混凝土拌和机0.4m3台24移动式11混凝土拌和机0.8m3台212水泵各型台2613空压机各型台1014振动碾15t台615履带式拖拉机辆1216钢筋加工设备套217木材加工设备套218柴油发电机85KVA台10移动式19柴油发电机120KVA台3移动式7.8施工组织结构图YanOya灌溉项目施工组织结构图如下图所示:浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第7章YanOya灌溉项目施工组织结构图浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第8章8设计概算(1)总投资工程概算总投资15000万美元。(2)建筑工程本工程根据中华人民共和国水利部定额,并结合当地人工及材料价格实际情况编制综合工程单价。(3)机电设备及安装工程a、主要机电设备按中华人民共和国厂家生产,由出厂原价、国内运输费、国外运输费、保险费、进出口关税等费用组成。b、安装费:主要机电设备按设备费15%计算。(4)临时工程施工导流、施工交通、施工房建等工程按施工组织设计资料编制,其他临时工程(施工风水电系统、砼拌合浇筑系统、场地平整等)按建安工作量的2%计算。(5)其他说明a、本设计概算未考虑工程税费(如关税、劳工税等)、工程监理费、建设及施工场地征用补偿费、水土保持工程及补偿费、环境保护补偿费、业主工程师驻地建设、生活、交通等费用。b、本工程项目设计概算综合考虑工程在24个月内开工,如超过24个月开工,则按照主材、人工、机械价格变化,原工程概算相应调整。c、主要材料:砂、碎石、块石、水泥、钢筋、钢材、柴油、炸药等材料采用当地调查价格以及运输费和采保费。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第8章主材价格表单位:美元编号材料名称单位单价1钢筋t1000.002圆木m3358.213水泥t153.734砂m326.125碎石m322.396块石m38.967风m30.048水m30.329电kWh0.3810柴油kg0.8211汽油kg1.49浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第8章总概算表单位:元(美元)序号工程或费用名称金额  Ⅰ工程部分 一建筑工程113246174二机电设备及安装工程713799三金属结构设备及安装工程3364869四临时工程8320497.14小计125645339五现场勘探及设计费用(按前四项之和的6%计)6282266.95六承包准备费10936830 (包括海运、机票交通、管理人员额外工资补贴等费用) 七不可预见费用5%7143221.8    工程总投资150007658浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章9经济评价9.1概述本工程属于以公益性为主的建设项目,经济评价主要参照中华人民共和国水利部《水利建设项目经济评价规范(SL72-94)》和中华人民共和国国家发展改革委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(2006第三版),同时参考斯里兰卡中央工程顾问局原可研报告及更新报告,根据工程实际情况进行国民经济评价。9.2国民经济评价9.2.1工程费用1)工程投资根据工程估算,工程总投资为15000万美元。参考中国同类型工程情况,影子投资综合转换系数取0.97。因此剔除国民经济内部转移资金后,影子投资约为14550万美元。按照工程组织设计,建设期为48个月,按4年计分年度投资分别为2183万美元、4365万美元、4365万美元、3637万美元。2)年运行费用年费用主要包括灌溉渠系及其建筑物、电站以及相关的农田水利设施等的年运行维护费和年管理费及其它费用。年运行维护费按照影子投资的0.7%计,算得上述工程设施年运行维护费102万美元;年管理费按照平均纯收益的2.5%计,算得58万美元;其它费用主要包括项目实施过程中的不可确定因素所产生的成本,按照平均纯收益的3%计,算得70万美元。综上所述,本项目工程年费用230万美元。3)流动资金流动资金以年运行费的1.5个月计,约为29浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章万美元,安排在运行期第一年,并在运行期末一次性收回。9.2.2工程效益1)灌溉效益2012年8月,根据斯里兰卡灌溉与水资源管理部文件,在左岸新增灌溉面积375ha,右岸新增灌溉面积275ha。与项目区范围内灌溉总面积相比,新增灌区占比较小,将对灌溉总效益的增长产生积极而微小的作用,因此本次分析中,仍然基于2010年我院方案设计报告初稿中,根据2006年斯里兰卡中央工程顾问局报告提供的土地利用情况进行的灌溉效益分析。项目区土壤肥沃,一年四季均适合种植水稻及其他作物。现状耕地面积为8325ha,复种指数0.64,只能在雨季种植水稻。本工程通过灌溉设施建设,将提高农作物复种指数和单位产量,扩大农作物种植面积,同时可增加作物种类,从而带来粮食及其它各种蔬果产量的大幅增加,并产生相应的经济效益。项目建成后灌区复种指数可达1.46。各作物增产情况如表9-1。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章表9-1工程前后各种作物种植面积单位:ha作物面积增产面积工程前工程后(1-4年)工程后(5-54年)工程后(1-4年)工程后(5-54年)雨季旱季雨季旱季雨季旱季雨季旱季雨季旱季水稻5403069710697101568015680玉米0071117557111755绿豆0020280171672028017167豇豆0001110560111056黄豆00681451511284681451511284干辣椒001091856129196910918561291969红洋葱00681157681157681157681157蔬菜006883968111768839681117香蕉009191919191919191总计5403074025896740258961999589619995896根据2009年12月当地市场调查,近期稻谷价格约为38Rs/kg。其他各种作物每公顷售价在参考斯里兰卡中央工程顾问局2006年更新报告中所使用的数据的基础上,经市场调查后部分作物的近期价格,初拟单价如表9-2。总成本参考06年斯里兰卡中央工程顾问局更新报告数据,其中已考虑种子成本、肥料成本、灌溉设备使用费、贷款利息,劳力薪酬等,考虑长期发展成本将有所上浮。由于灌溉设施的完善,种植制度的改进,结合周边各国及中国的粮食生产水平,对YanOya灌溉工程实施后各作物单位产量预测如表9-2。工程净收入计算结果如表9-3所示,工程建设前后相比较而言,项目建设期季节性作物灌溉年均效益增长了1540万美元,建成后增长了2047万美元。另外,拟在左岸干渠沿线91ha面积灌区内种植多年生作物香蕉,其效益见总表9-6。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章表9-2季节性作物单位产量、单价、成本及净效益表季节性作物年份季节工程前后产量(kg/ha)单价(USD/kg)总成本(USD/ha)总效益(USD/ha)净效益(USD/ha)水稻(Y1-Y4)雨季工程后55000.3351218331322工程前44000.335511467915(Y4-Y54)雨季工程后63800.3351421271612工程前44000.335511467915(Y1-Y54)旱季工程后00.33000工程前00.33000玉米(Y1-Y4)雨季/旱季工程后39600.24596952356(Y4-Y54)雨季/旱季工程后44000.245881058470绿豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后12100.57343688345(Y4-Y54)雨季/旱季工程后16500.57339938599豇豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后15950.51589818228(Y4-Y54)雨季/旱季工程后17600.51588902314黄豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后38500.326491216566(Y4-Y54)雨季/旱季工程后46200.326511459808辣椒(Y1-Y4)雨季/旱季工程后33001.28270742121505(Y4-Y54)雨季/旱季工程后33001.28268542121527红洋葱(Y1-Y4)雨季/旱季工程后176000.52380490965292(Y4-Y54)雨季/旱季工程后209000.523804108026998其他蔬菜(Y1-Y4)雨季/旱季工程后71500.249711693723(Y4-Y54)雨季/旱季工程后82500.249751954979浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章表9-3季节性作物效益分析表季节性作物年份季节工程前后面积(ha)净效益(USD/ha)总效益(万美元)工程净收入(万美元)水稻(Y1-Y4)雨季工程后69711322921.38  工程前5403915494.57426.80(Y4-Y54)雨季工程后697116121124.04  工程前5403915494.57629.47(Y1-Y54)旱季工程后000.00  工程前000.000.00玉米(Y1-Y4)雨季/旱季工程后1183564.204.20(Y4-Y54)雨季/旱季工程后624702.912.91绿豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后30034510.3510.35(Y4-Y54)雨季/旱季工程后18459911.0211.02豇豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后1112282.532.53(Y4-Y54)雨季/旱季工程后563141.761.76黄豆(Y1-Y4)雨季/旱季工程后151956686.0386.03(Y4-Y54)雨季/旱季工程后1335808107.89107.89辣椒(Y1-Y4)雨季/旱季工程后19651505295.81295.81(Y4-Y54)雨季/旱季工程后20981527320.36320.36红洋葱(Y1-Y4)雨季/旱季工程后12255292648.32648.32(Y4-Y54)雨季/旱季工程后12256998857.26857.26其他蔬菜(Y1-Y4)雨季/旱季工程后90772365.5765.57(Y4-Y54)雨季/旱季工程后1185979115.96115.96浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章2)其它效益a)渔业及畜牧业项目建成后,该大型水库及周边大量供水充分的山塘及湖泊,可用于大力发展渔业及畜牧业。根据斯里兰卡中央工程顾问局预测数据,预计渔业及畜牧业估算年均效益见表9-4。表9-4渔业及畜牧业年均收益单位:万美元年份123456至1415至1920至50年均总效益(万美元)1.7544.3868.77212.28114.03517.54435.08843.860b)林业项目建设前,库区清理可获林业净收益394.737万美元。之后各年由于商用木材的需要,政府将鼓励当地居民种植引进树种。其估算年均效益见下表。表9-5林业年均收益单位:万美元年份库区清理1、2345678至1213至2021至50年均总效益394.7374.8259.6499.64912.54415.43921.22832.80742.45667.544c)就业机会及脱贫项目建成后,将带动的其他消耗品生产及服务业的发展,同时农业外收入,新型工业的诞生也将为该地区人民提供更多的就业机会。另外,将有更多的居民生活水平得到保障。该方面社会效益仍沿用斯里兰卡中央工程顾问局可研报告中使用的数据。工程分项效益及总效益见下表:浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章表9-6工程净收益表单位:万美元年份灌溉效益其他效益总效益季节性作物多年生作物渔业及畜牧业林业就业脱贫1234394.737394.73751539.6180.0001.7544.82517.5440.0001563.74161539.618-4.1434.3864.82541.8860.5451587.11771539.618105.0178.7729.64983.7700.8181747.64482046.618105.01712.2819.64983.7700.8182258.15392046.618111.01514.03512.544132.1110.5452316.868102046.618111.01517.54415.439132.1110.0002322.727112046.61899.04217.54421.228132.1110.0002316.542122046.61899.04217.54432.807132.1110.0002328.121132046.61899.04217.54432.807132.1110.0002328.121142046.61851.14717.54432.807132.1110.0002280.227152046.618105.01717.54432.807132.1110.0002334.097162046.618105.01717.54432.807132.1110.0002334.097172046.618105.01717.54442.456132.1110.0002343.746182046.618111.01517.54442.456132.1110.0002349.744192046.618111.01535.08842.456132.1110.0002367.288202046.61899.04235.08842.456132.1110.0002355.314212046.61899.04235.08842.456132.1110.0002355.314222046.61899.04235.08842.456132.1110.0002355.314232046.61851.14735.08842.456132.1110.0002307.420242046.618105.01743.86042.456132.1110.0002370.062252046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150262046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150272046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148282046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148292046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174302046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174312046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174322046.61851.14743.86067.544132.1110.0002341.279332046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150342046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150352046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150362046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章续表9-6工程净收益表单位:万美元年份灌溉效益其他效益总效益季节性作物多年生作物渔业及畜牧业林业就业脱贫372046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148382046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174392046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174402046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174412046.61851.14743.86067.544132.1110.0002341.279422046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150432046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150442046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150452046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148462046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.148472046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174482046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174492046.61899.04243.86067.544132.1110.0002389.174502046.61851.14743.86067.544132.1110.0002341.279512046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150522046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150532046.618105.01743.86067.544132.1110.0002395.150542046.618111.01543.86067.544132.1110.0002401.1489.2.3工程评价指标经济指标按照规范以动态法计算,社会折现率取8%。本项目为防洪灌溉基础设施项目,农田水利设施工程经济分析期取50年,工程建设期4年,折现计算基准点为建设期期初。国民经济现金流量表见表9-7。浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章表9-7国民经济评价效益费用流量单位:万美元年份总效益回收流动资金费用固定资产投资流动资金年运行费净效益流量累计净效益流量1002183218300-2183-21832004365436500-4365-65483004365436500-4365-10913439503638363800-3242-141555156402580292301305-12851615870230002301357-11493717480230002301518-9976822580230002302028-7948923170230002302087-58611023230230002302093-37681123170230002302087-1681122328023000230209841713232802300023020982515142280023000230205045651523340230002302104666916233402300023021048773172344023000230211410887182350023000230212013007192367023000230213715144202355023000230212517269212355023000230212519395222355023000230212521520232307023000230207723597242370023000230214025737252395023000230216527903262395023000230216530068272401023000230217132239282401023000230217134410292389023000230215936569302389023000230215938728312389023000230215940888322341023000230211142999332395023000230216545164342395023000230216547329352395023000230216549494362401023000230217151665372401023000230217153837382389023000230215955996浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章3923890230002302159581554023890230002302159603144123410230002302111624254223950230002302165645904323950230002302165667564423950230002302165689214524010230002302171710924624010230002302171732634723890230002302159754224823890230002302159775814923890230002302159797415023410230002302111818525123950230002302165840175223950230002302165861825323950230002302165883475424012923000230220090547合计116597292606214550291148490547 9.2.4敏感性分析敏感性分析分别按投资增加10%、效益减少10%、投资增加10%的同时效益减少10%三种情况计算。敏感性分析成果见表9-8。表9-8国民经济计算指标汇总方案投资增减比例效益增减比例内部收益率经济净现值(万美元)效益费用比方案00%0%11.44%59941.43方案110%0%10.45%45951.30方案20%-10%10.35%39961.29方案310%-10%9.42%25971.179.2.5综合评价浙江省水利水电勘测设计院155 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告第9章经计算,本工程经济内部收益率11.44%,大于社会折现率8%。经济净现值5994万美元,大于零;回收期12年,效益费用比1.43。说明本项目从国家整体角度考察是经济合理的。经敏感性分析,经济内部收益率随着投资的增加、效益的减少而下降。三个方案经济内部收益率均大于社会折现率8%,说明该工程具有较强的抗风险能力。该工程建设实施之后,能为当地提供可观的经济收益。浙江省水利水电勘测设计院155 目录1综合说明11.1设计基础和原则11.2项目区所在地11.3水文11.4工程地质11.5项目建设任务规模11.6项目建设内容21.7项目建设工期22水文52.1流域概况52.2气象52.3水文基本资料62.4径流82.5洪水122.6泥沙212.7水位流量关系223工程地质253.1概述253.2区域地质概况263.3水库区工程地质条件343.4环境地质条件353.5坝轴线工程地质条件363.6溢洪道区工程地质条件413.7副坝区工程地质条件44 3.8输水渠道进水口工程地质条件463.9建筑材料调查473.10结论574工程规模594.1自然地理594.2经济社会594.3项目建设的必要性614.4项目建设的任务624.5水土资源分析624.6工程规模675工程选址、总布置及主要建筑物765.1工程等别和标准765.2工程选址、选型及布置765.3工程总布置785.4主要建筑物795.5工程量1006电气及金属结构1036.1电气1036.2金属结构1087施工组织设计1227.1施工条件1227.2施工导流1267.3天然建筑材料1307.4主体工程施工1327.5施工交通运输及施工总布置1357.6施工总进度138 7.7主要技术供应1397.8施工组织结构图1408设计概算1429经济评价1459.1概述1459.2国民经济评价145 斯里兰卡民主社会主义共和国YanOya灌溉工程可行性研究报告浙江省水利水电勘测设计院ZHEJIANGDESIGNINSTITUTEOFWATERCONSERVANCY&HYDRO-ELECTRICPOWER二○一四年三月 斯里兰卡民主社会主义共和国延河农业灌溉工程可行性研究报告院长:唐巨山总工程师:郑雄伟项目经理:余学彦'