龙中路林管站上水蓄水库存塘初步设计.doc

1、综合说明1.1项目背景及依据兰州南北两山绿化在历届省、市党政各级领导的高度关注、大力支持下，经过社会各界和兰州人民的艰苦努力，两山绿化总面积累计达到58万亩，成活各类树木一亿五千多万株，建成上水工程139处，建设泵站307座。形成了兰州人民赖以生存的绿色屏障，改变了兰州市的都市形象，改善了兰州的生态环境，为市民提供了休闲旅游的圣地。永登县龙中路林管站绿化上水工程是为绿化南北两山，改善当地生态环境，增强流域水土保持能力，推广高效节水和旱区造林试点的重点绿化水利工程。工程负责灌溉永登县龙泉寺镇土门川村实验林场南北两山600多亩绿化任务，采用滴灌方式。工程自建成以来，林木成活率大幅提高，绿化成果显著，对于推广高效节水和旱区造林提供了试点范例，对于改善当地生态环境，增强绿化信心起了很好的示范作用。工程存在的问题主要是工程取水水源从引大入秦东二干十一支渠取水，引大入秦工程主要为当地农业灌溉供水，季节性很强，而农业灌溉用水期与绿化灌溉用水不一致，造成部分绿化灌溉用水期无水可用，其次供水期间农灌用水量很大，绿化与农灌用水矛盾十分突出，绿化用水得不到保障。永登县龙中路林管站绿化上水工程建成以来，有效的改变了区域内恶劣的生存条件和生态环境，绿化上水工程抽送的每一滴水都是树木的生存之水、生命之水。所以，绿化上水工程是巩固绿化的成果、改变生态环境的基础。如果水利工程每年发生的问题得不到及时处理，问题日积月累，长期带病运行，那将直接影响现有绿化成果的巩固。所以对永登县龙中路林管站绿化上水工程取水进行改造已势在必行，迫在眉睫。根据目前情况，永登县南北两山绿化工程指挥部多方协调，筹集资金拟对永登县龙中路林管站绿化上水工程取水进行改造，受永登县南北两山绿化工程指挥部委托，兰州市水电勘测设计院承担了永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目初步设计工作。2014年2月我院编制完成了永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目初步设计报告。1.2水文气象1.2.1气象项目区地处西北内陆、属温带半干旱气候区，气候特点显著，降水量少，蒸发量大，气候干燥，日照充足，昼夜温差大，项目区多年平均降雨量284.8mm,蒸发量1888 mm，是降水量的6.6倍，降雨时空分布不均多集中在69月份，占全年降雨量的80%，；年平均气温5.8，年日照时数17442659小时，日照百分率为60%，太阳光辐射总量129.76千卡/平方米，多年平均风速2.3m/s，历年最大风速20m/s，全年盛行西北风，年平均无霜期126天，绝对无霜期78天，最大冻土深度1.46m。 1.2.2水文项目区位于黄河流域中上游，其北侧大坡沟为一冲沟，发育于西边黄土丘陵区，呈NW - SE向东汇入咸水河，大坡沟流域面积5.52，大坡沟洪水对调蓄库塘有影响。据洪水分析P=10%洪水流量为21m3/s，P=5%洪水流量为35m3/s，P=2%洪水流量58m3/s，P=1%洪水流量为77m3/s。工程区无常流地表水系，小型冲沟较发育，呈“V”型，沟床坡降较大，仅在暴雨时有短暂洪流，其它时段为干沟。项目区位于黄河流域中上游，地表植被较差，水土流失严重，多年平均土壤侵蚀模数10003000t/km2。地下水主要分浅层水和深层水，浅层水储量很小，且矿化度高；深层水埋藏深，储量少，不宜开采。区内无常年地表径流，仅有季节性的沟道暴雨洪水径流。庄浪河从该区东南部通过，利用的水源为引大入秦东二干十一支渠。1.3工程地质1.3.1区域地质概况工程区位于永登县龙泉寺镇土门川，工程区所属地貌单元属强烈侵蚀堆积的黄土丘陵区，黄土覆盖在起伏较小的白垩系红层之上，地势大致呈北高南低，黄土梁峁广泛分布于区内，山顶呈混圆状，山坡坡角15º25º，地形破碎，梁峁顶高出沟谷底50100m，并多为较大型的沟谷所分割。拟建塘坝位于支沟沟口上游约200m处，工程区内出露地层岩性较为简单，均为第四系松散地层，自老至新有:1、第四系上更新统风积黄土（Q32）;2、第四系全新统冲积壤土（Q4）;3、第四系全新统冲洪积砂砾碎石层（Q4）.工程区在大地构造上主要隶属于昆仑秦岭地槽褶皱系祁连中间隆起带。塘坝位于永登河口凹陷之皋兰褶皱带。第四系新构造特征有轻微上升，从而形成了低山丘陵地貌。根据1:400万中国地震动参数区划图（GB18306-2001），设防水准为50年超越概率10%，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。相应地震烈度为度。1.3.2水工建筑物工程地质条件塘坝场地地层岩性为粉质壤土层。呈棕黄，孔隙较为发育，具明显大孔隙及垂直节理，上部结构松散，向下逐渐密实。土工试验表明，该层天然含水量8.216.3%，天然干密度1.141.35g/cm3,孔隙比1.0451.14，渗透系数K=1.10×10-5cm/s，压缩系数a1-2=0.260.56MPa-1，湿陷系数为0.0420.123，属强湿陷性土层，湿陷性土层厚10.012.0m，场地属自重湿陷性场地。天然状态下地基允许承载力为140kPa，凝聚力15.318.8kPa，内摩擦角25.5º28.6º。泵站及管道地层均为第四系冲洪积含砾粉质壤土层，呈黄色，干燥稍湿，松散稍密状，结构疏松，不均质，具斜层理，冲洪积成因，为新近堆积土，具高压缩性。建议泵站及管道地层原土夯实，并加强地表水疏排措施。临时开挖边坡比为1:0.31：0.5。1.3.3天然建筑材料经现场勘察，拟建塘坝内上部地层为洪积粉质壤土层，较为均质，其粉粒含量占68.7%，粘粒含量占21%，砂粒含量占10.2%，碾压后渗透系数小于6×10-7cm/s，可做为坝材料，故库盆清出土可做为筑坝土料，但需清除约0.5m含植物根系及腐殖质的表层耕土。工程区位于庄浪河东15km处，庄浪河河谷有较为丰富的混凝土用粗细骨料，为当地传统天然建筑材料场地，质量及储量均能满足工程需要，质量较好，储量较大，可就近开采或购买，平均运距15km。区内水文地质条件比较简单。雨季沟道内多有暂时性洪水，并夹杂有大量泥砂。工程区地下水以第四系孔隙潜水为主，主要分布于工程区主沟道下部，其含水层以冲洪积砂砾石层为主，渗透系数为3050m/d，层厚35m，地下水埋深30m左右。地下水自北向南泾流，地下水类型为Cl-·SO42-Na+·Mg2+型水，矿化度25g/l。工程用水从引大入秦东二干十一支渠抽取或附近村庄拉运。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目的主要任务是通过水利设施进行改造，修建一座2万立方调蓄库塘，彻底解决绿化与农灌争水的矛盾及绿化供水不足的问题，确保绿化灌溉和树木成活，提高引大入秦东二干十一支渠用水效率。建设内容为：工程从引大入秦东二干十一支渠边原绿化工程泵站取水，引水至新建2万立方蓄水库塘，新建钢筋砼进水前池，进水前池底部与蓄水库塘通过DN200钢管相连，进口设200目不锈钢丝滤网，接入原绿化上水钢管至山顶蓄水池。1.4.2工程规模本工程属绿化上水改造项目，控制绿化灌溉面积600亩，本工程等别为等小(2)型。主要建筑物按5级设计，其它建筑物按5级设计。根据中华人民共和国国家标准防洪标准（GB50201-94）规定，等小（1）型工程防洪标准按十年一遇洪水设计，二十年一遇洪水校核。1.5工程布置及主要建筑物本次设计为确保现有绿化工程灌溉，解决绿化上水工程供水存在的问题，确保现有林地树木的成活和已有的绿化成果，改善工作条件，本次工程布置立足于工程现状，修建2万立方调蓄库塘，对泵房设备及其它水利设施利用原有设施设备。工程从引大入秦东二干十一支渠边原绿化工程泵站取水，引水至新建2万立方蓄水库塘，新建2.25m×2.25m×6.5m钢筋砼进水前池，进水前池底部与蓄水库塘通过DN200钢管相连，进口设200目不锈钢丝滤网，接入原绿化上水钢管至山顶蓄水池。1.6 工程管理 本次建设绿化上水工程属改造项目，为永登县南北两山绿化管理范围。确定由永登县南北绿化指挥部作为项目法人负责工程实施，永登县龙泉镇土门川林场负责工程的管理和运行。项目建设按照水利工程基本建设程序进行管理，实行项目法人制和工程建设监理制，项目实施依据国家有关工程建设项目规定，以“公开、公平、公正”的原则进行。1.7施工组织设计工程总体布置共新建2万立方蓄水库塘1座，200 m浆砌石防护坝，进水前池1座，安装管道20m。主体工程主要工程量：工程开挖土方34540 m3，夯填4200 m3，原土翻夯9700 m3，夯填2:8水泥土2340 m3，余土外运28135 m3，铺设800g/ m2土工膜（两布一膜）9590 m2，护砌砼预制板325.2 m3，现浇砼及钢筋砼109.6 m3，钢筋2T,防护栏杆200m，浆砌石540 m3。劳动力6000工日。工程区位于永登县龙泉寺镇土门川，龙中公路纵贯全境，交通较为方便，通讯设施完善。该项工程所需混凝土用粗细骨料可就近从庄浪河沿岸拉运，运距10km，可满足施工需求，其余建筑材料就近从市场购入。工程区有10kv输电线路通过，用电方便，个别离电源较远处，可采用柴油发电机解决。工程用水从引大入秦东二干十一支渠抽取或附近村庄拉运。施工主要采取机械施工为主，人工为辅的施工方式。本工程施工工期为6个月，由工程准备期、主体工程施工期和工程完建期组成。1.9环境影响评价工程改造后，可提高灌区抗拒旱灾的能力，为项目区树木灌溉提供有力的保障，有利于改善项目区生态环境。1）本工程实施对周围环境只有部分短期影响，不会对周围生态环境、局部地区气候、水文、人文及社会环境产生永久的不利影响。2）施工期间的噪音等短期影响，工程完工后将会逐步消除。3）工程项目建设对促进工程区内的农业生产和振兴国民经济创造了良好条件，社会效益、生态效益显著。4）工程建成后应注意保护工作，做好群众环保意识教育，逐步改善生态环境。1.10水土保持设计依据工程建设区的地貌类型、区域水土流失状况、工程建设布局和施工特点，将工程区分为几个水土保持区域：工程建设区、弃渣场、施工道路、临时堆土场及施工营地、场地防治区、建筑材料场地防治区等。根据项目区地形特点及可能新增水土流失的特点，结合工程的总体布局，因地制宜、因害设防、实事求是地做好工程的水土保持设计。重点对建筑材料场、施工营地区、弃碴场等采取工程措施和植物措施，进行水土流失的防护和治理，保护新生地表，改善工程区生态环境。1.11 工程概算根据甘肃省水利厅甘水规计发20131号文件“关于颁布甘肃省水利水电工程设计概（估）算编制规定和甘肃省水利水电建筑工程预算定额的通知”编制工程投资概算。建筑工程定额采用甘肃省水利厅颁发的甘水规计发20131号文甘肃省水利水电建筑工程概（估）算定额执行。机电设备及安装工程、金属结构设备及安装工程采用水利部水建颁发的9363号文水利水电设备安装工程概算定额（中小型）执行。施工机械台班费定额执行甘肃省水利厅颁发的甘水规计发20131号文甘肃省水利水电工程施工机械台班费定额。经计算本工程概算本工程总投资为173.1万元。其中：建筑工程154.78万元，金属结构设备及安装工程0.52万元，施工临时工程4.04万元，独立费用13.76万元。1.12 经济评价永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目是一项公益性工程，与居民的生活密切相关，与整个区域生态环境密切相关，工程的建成对改善生态环境、投资环境和促进区域社会、经济健康、快速、持续发展都具有十分重要的意义。1.13节能分析本项目从施工、运行期间的能源消耗种类和数量两方面分析，工程能耗指标均符合甘肃省水利水电建筑工程定额标准。尤其是新建了调蓄库塘，对提高了项目区林地灌溉用水保证率。提高了已建水泵、机电设备运行效率，降低了能耗，所以本项目节能效果是明显的。1.14工程招标本工程划分为1个标段，进行公开招标，施工企业的资质要求为水利水电3级（含3级）以上施工企业。按照国家有关工程建设的法律法规，以“公开、公平、公正”的原则进行。任何单位和个人不得以任何方式非法干预确定施工企业活动，严禁无资质证书的单位承揽施工任务。项目法人要严格按照水利工程建设管理程序和法规组织工程建设，依据批复的建设规模、内容、标准和要求严格资金管理，实行项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的质量管理体制，建立健全工程质量终身责任制，确保工程建设质量。附：工程特性表工程图纸目录工 程 特 性 表 表1-1序号项 目单位数量备 注一、工程规模1、灌溉规模亩6002、设计流量m3/s3、调蓄容量m32万立方4、总扬程m4、工程等级等小（2）型二、设计特性1、调蓄库塘m320000底部高程m1799.00顶部高程m1803.50内坡坡比1:22、管道m进水管道m20219×6钢管四、主要材料量1、土石方m3442402、砂子m34203、石子m35004、水泥m31805、钢材t12.06、木材m330六劳动力工日6000七总投资万元173.1工 程 图 纸 目 录 表1-2序号项 目单位数量备 注1平面布置图土建-0112库塘设计图土建-0243进水前池设计图土建-0314567891011121314151617181920212、项目区概况2.1 概况龙泉寺镇位于永登县东南部，地处庄浪河中游，距县城16公里。北接大同镇、南连红城镇，西依中川镇，东邻七山乡。项目区位于龙泉寺镇西部，南北长0.5Km，东西宽1.0Km，总面积0.5Km2，海拔在1793m1874m之间。地貌单元上属强烈侵蚀堆积的黄土丘陵区，沟道纵横，地表植被较差，水土流失严重，多年平均土壤侵蚀模数10003000t/km2。龙中公路纵贯全境，交通较为方便，通讯设施完善。2.2气象项目区地处西北内陆、属温带半干旱气候区，气候特点显著，降水量少，蒸发量大，气候干燥，日照充足，昼夜温差大，项目区多年平均降雨量284.8mm,蒸发量1888 mm，是降水量的6.6倍，降雨时空分布不均多集中在69月份，占全年降雨量的80%，；年平均气温5.8，年日照时数17442659小时，日照百分率为60%，太阳光辐射总量129.76千卡/平方米，多年平均风速2.3m/s，历年最大风速20m/s，全年盛行西北风，年平均无霜期126天，绝对无霜期78天，最大冻土深度1.46m。 2.3水文项目区位于黄河流域中上游，地表植被较差，水土流失严重，多年平均土壤侵蚀模数10003000t/km2。地下水主要分浅层水和深层水，浅层水储量很小，且矿化度高；深层水埋藏深，储量少，不宜开采。区内无常年地表径流，仅有季节性的沟道暴雨洪水径流。庄浪河从该区东南部通过，利用的水源为引大入秦东二干十一支渠。2.4径流项目区沟道内无常年径流，只有在暴雨突发时产生径流，据调查，近40年未发生。该地区多年平均降水量327.8mm,时空分布的特点是：数量少而集中，时间短而范围小，每年多集中在7、8、9三个月，占全年的61.3%。由于大坡沟流域面积过小，径流主要由降水补给，而降雨年内分配极不均匀，69月四个月的径流量占全年径流量的60以上。同时，该区下垫面条件对沟道径流量起主导作用，流域内植被覆盖较差，基本为季节性洪水沟道。2.5洪水2.5.1洪水特性大坡沟是一条陡涨陡落的季节性洪道，洪水大小主要取决于暴雨强度和暴雨分布情况，受气候和地形影响，短历时高强度暴雨较多，降雨多集中在79月，且产生的洪峰流量较大。由于大坡沟流域面积较小，地形破碎，沟壑纵横，局部短历时暴雨便可形成洪水，洪水过程表现出历时短，峰量大，洪峰形态多为单峰，呈尖瘦型，陡涨陡落挟带大量泥砂的特性。同时洪水常携带大量泥沙，极易诱发泥石流。2.5.2设计洪水（1）清水流量计算因流域内无实测水文资料，本次设计洪水计算采用甘肃省小流域洪峰流量经验公式法、推理公式法对比分析推求。a.甘肃省小流域洪峰流量经验公式法式中洪峰流量（m3/s）；模比系数，由Cv=2 F-0.08，Cs=3Cv，查P-型曲线得出；多年平均最大洪峰流量（m3/s）；F流域面积（km2）；H多年平均时段最大雨量（mm），查甘肃省暴雨洪水图集年最大30分钟点雨量均值等值线图得流域型心处H=12.5mm；J沟道比降（）；L沟道流程长（km）；f流域形状系数（小数），f=F/L2；K综合系数，取0.20。甘肃省小流域洪峰流量经验公式法、推理公式法洪水计算成果见表2-1。设计洪水计算成果对照表（m3/s）单位：m3/s表2-1区 段流域面积沟道长度平均比降甘肃省小流域经验公式F（km2）L（km）J（）P（%）125102050大坡沟5.53.8721 77 58 35 21 10 3 （2）冲刷深度计算 hB=hp+(vp/vh)n-1hB冲刷深度（从水面算起）hp冲刷后水深，hp=php冲刷系数，取1.4h冲刷前水深，按10年一遇洪水标准为0.7vp 平均流速，取2m/svh 允许不冲流速，取1.2m/sn 系数，取0.35经计算冲刷深度为0.9 m，沟道防护堤基础埋深1.0 m。按50年一遇洪水标准校核，高2.0 m ，防护堤顶高1803.5 m比河床底1800.00 m高3.5 m，满足要求。3、工程地质3.1地形地貌工程区属陇西黄土高原的西北部分，在地貌单元上属强烈侵蚀堆积的黄土丘陵区，黄土覆盖在起伏较小的白垩系红层之上，地势大致呈北高南低，黄土梁峁广泛分布于区内，山顶呈混圆状，山坡坡角15º25º，地形破碎，梁峁顶高出沟谷底50100m，并多为较大型的沟谷所分割。土门川主沟道，宽200500m，沟谷纵坡为1015，沿谷底现代冲沟下切达515m。拟建塘坝所在微地貌单元为土门川主沟道的西侧支沟边。该沟道呈“U”型，谷底宽约50100m。大致呈近东西向展布，较为平坦，经人工改造，现为耕地。沟道北侧为现代洪沟，也呈“U”型，深约3m，宽5m左右。3.2地层岩性拟建塘坝位于支沟沟口上游约200m处，沟道南侧。据探井揭露，塘坝区地层岩性较为简单，工程区内出露地层岩性较为简单，均为第四系松散地层，自老至新有:1、第四系上更新统风积黄土（Q32）：整体披盖于区内丘陵顶部，为中粉质壤土，呈淡黄色，干燥稍湿，具大孔隙（孔径13mm）和垂直节理，手捏易碎，偶有鼠洞，表层植物根孔及虫孔较发育，具高压缩性和强湿陷性。2、第四系全新统冲积壤土（Q4）：岩性为冲积含砾粉质壤土及砂壤土层，局部地段或夹砂土薄层土，或为洪积砂土与洪积砂壤土互层，或呈相互混杂状，锲形尖灭、透镜体等较发育，极不均质。为新近堆积土层。分布支沟上部，厚度一般为 1012m塘坝区厚度为15m左右，3、第四系全新统冲洪积砂砾碎石层（Q4）：分布于支沟下部，岩性为冲洪积砂砾石，杂色，干燥，松散状，不均质，夹砂土薄层，分选性一般，磨圆度中等，骨架颗粒部分接触，泥质胶结，稍具冲洪积层理，分布较为稳定，厚度5m左右。3.3地质构造及地震工程区在大地构造上主要隶属于昆仑秦岭地槽褶皱系祁连中间隆起带。塘坝位于永登河口凹陷之皋兰褶皱带。第四系新构造特征有轻微上升，从而形成了低山丘陵地貌。根据1:400万m³中国地震动参数区划图（GB18306-2001），设防水准为50年超越概率10%，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45。相应地震烈度为度。建议按地震基本烈度8度设防。3.4水文地质条件区内水文地质条件比较简单。雨季沟道内多有暂时性洪水，并夹杂有大量泥砂。工程区地下水以第四系孔隙潜水为主，主要分布于工程区主沟道下部，其含水层以冲洪积砂砾石层为主，渗透系数为3050m/d，层厚35m，地下水埋深30m左右。地下水自北向南泾流，地下水类型为Cl-·SO42-Na+·Mg2+型水，矿化度25g/l。3.5塘坝工程地质条件3.5.1库区工程地质条件该塘坝位于工程区一支沟沟口上游约200m处北侧，沟底宽为50100m，呈“U”型，沟道两侧均为丘陵山地，沟道底部较为平整，现为耕地，限于此地形条件，拟建塘坝为半挖半填式塘坝。库区形状较为规则，拟建塘坝东西长约150m，南北宽为50m。塘坝处出露地层较为简单。上部均为第四系冲洪积层。沟道中部地层自上而下地层为：耕土层：为库区耕地表层土，较为松散，不均质，表层含植物根系及腐根，层厚0.5m左右。人工填土层：呈黄色，硬塑，干燥，较为松散，不均质，偶含砂砾石，为人工平整土地所致。层厚0.52.0m左右。粉质壤土：呈黄色，干燥，稍密状，硬塑状，不均质，含砂土薄层及透镜体，冲洪积成因，可见近水平层理。为库区主要地层，层厚25m左右。如上所述，本塘坝的地质条件比较简单，塘坝东北两侧均为人工坝体，坝高为4m左右，塘坝淹没范围均位于为塘坝征地范围以内，故本塘坝无天然库岸稳定、向邻谷泄漏、淹没和淤积等问题，所存在的主要工程地质问题是渗漏和浸没问题。库区主要工程地质问题评价如下：1）渗漏： 天然冲沟内，地下水位埋深位于库底以下15m左右。库区第四系松散堆积物厚为1015m。库盆下部地层多为冲洪积粉质壤土及砂土、砂砾碎石土层，具近水平冲洪积层理，分别为弱透水层及强透水层，构成永久渗漏通道。故若不采取库底防渗措施，塘坝蓄水后将产生永久性的渗漏问题。2）浸没：库区的周边地层上部均为冲洪积及人工堆积粉质壤土，根据经验类比，该层粉质壤土毛细管水上升带的高度Hk可取为0.9m；经过调查，库区周边种植农作物主要为小麦等，根系深度0.50.7m，综合确定植物根系层厚度H为0.6m。因此浸没临界地下水深为：Hcr=Hk+H=1.5m。本塘坝东北两侧均为人工坝体，塘坝蓄水后，坝体及坝基渗漏将形成浸润线，将形成塘坝渗漏补给稳定潜水面，当此潜水面埋深小于临界地下水位埋深Hcr=1.5m时，将发生地下水浸没现象，从而影响作物生长，浸没范围内均为耕地。浸没主要发生在塘坝东侧坝后耕地中。塘坝设计时建议采取相应措施，使坝后浸润线低于地面以下1.5m。3）淤积本塘坝是注入式塘坝，水源为引大工程水，该水水质较好，水体清洌。因此库区基本没有淤积物质来源，对库容无影响。综上所述，该塘坝的工程地质条件良好，所存在的工程地质问题是库底的渗漏及湿陷沉降。由于塘坝场地地层岩性为粉质壤土层。呈棕黄，孔隙较为发育，具明显大孔隙及垂直节理，上部结构松散，向下逐渐密实。土工试验表明，该层天然含水量8.216.3%，天然干密度1.141.35g/cm3,孔隙比1.0451.14，渗透系数K=1.10×10-5cm/s，压缩系数a1-2=0.260.56MPa-1，湿陷系数为0.0420.123，属强湿陷性土层，湿陷性土层厚10.012.0m，场地属自重湿陷性场地。天然状态下地基允许承载力为140kPa，凝聚力15.318.8kPa，内摩擦角25.5º28.6º。属高压缩性和强湿陷性土层，为级自重湿陷性场地。由于地表水浸泡，地基有不同程度沉陷。建议本场地按级自重湿陷性场地设防。地基土类型为中软场地土，场地类别为类场地。蓄水池地基应按水池类构筑物进行地基处理，应采用整片土(或灰土)垫层，库底及四边池堤应原土翻夯1.5m，上加10水泥土0.5m垫层，原土翻夯要求最优含水量15.516.5，最大干密度不小于1.65g/cm3，翻夯压实系数不得小于0.95，建议地基土承载力标准值为160kPa，开挖边坡比为1：0.75。并应加强地表水疏排措施及防湿陷处理措施。3.5.2坝址区工程地质条件由于库区地形较为平缓，相对高差较小，塘坝设计以半挖半填为主，库区东北两侧均为人工夯筑坝体3.5.2.1坝基(库区)渗漏本塘坝初拟坝型为壤土均质坝，坝高4.0m。库区及坝基地地层为为第四系冲洪积粉质壤土层，其渗透系数为1.2×10-46×10-5 cm/s，属弱透水层。探井揭露该层深度大于12m，下部为砂碎石层，层厚58m，属中等透水层。该塘坝渗漏量采取面积法计算：Q=KFI=3024m³/d。其中K为渗透系数，取值为7×10-4cm/sF为库区面积，取值为7500m²。I为渗透水力坡度，取值为1。由于该塘坝为提水注入式，当不采取防渗措施量，库区渗漏是较大的。故建议对本塘坝采取全库防渗措施。3.5.2.2坝基下饱和土液化问题坝基粉质壤土粘粒含量大于16%，工程区地震设防烈度7度，按水利水电工程地质勘察规范（CB50287-99）附录N所述方法，初步判定该粉质壤土不具液化可能性。3.5.2.3坝体底部土层的湿陷问题土工试验表明，库区及坝基冲洪积粉质壤土层湿陷系数为在勘探深度范围内为0.0190.119，按现行湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)有关规定，库区内地层具级自重湿陷性。水库蓄水后，库内及坝基将产生湿陷沉降。建议对坝基土采取防湿陷处理措施。对地基土承载力要求不高，建议仍以该层风积黄土为坝址地基土层，地基土处理方式为整片处理，建议处理厚度为2.0m，要求压实系数不小于0.97，同时，应适当加大处理宽度。地基土允许承载力建议为100kPa，人工开挖边坡比临时1:0.75，永久1:1.0。并应做好地面硬化及地表水疏排措施，防止地表水冲刷基坑边坡及浸泡场地土而引发湿陷失稳。3.6附属建筑物工程地质条件本工程设进水前池一座，连接管道20米，前池及管道地层均为第四系冲洪积含砾粉质壤土层，呈黄色，干燥稍湿，松散稍密状，结构疏松，不均质，具斜层理，冲洪积成因，为新近堆积土，具高压缩性。建议泵站及管道地层原土夯实，并加强地表水疏排措施。临时开挖边坡比为1:0.31：0.5。3.7天然建筑材料3.7.1坝体填筑料经现场勘察，拟建塘坝内上部地层为洪积粉质壤土层，较为均质，其粉粒含量占68.7%，粘粒含量占21%，砂粒含量占10.2%，碾压后渗透系数小于6×10-7cm/s，可做为坝材料，故库盆清出土可做为筑坝土料，但需清除约0.5m含植物根系及腐殖质的表层耕土。土料试验成果与质量技术要求对比表项目单位试验成果质量技术要求对比库区粉质壤土筑坝土料结果粘粒含量%21.11030为宜符合塑性指数714717符合碾压后渗透系数cm/s4.0×10-7<1×10-4较好天然含水量%7.615.0接近最优含水量17.0一般紧密密度g/cm31.72宜大于天然密度符合PH>5>7符合3.7.2混凝土粗、细骨料工程区位于庄浪河东15km处，庄浪河河谷有较为丰富的混凝土用粗细骨料，为当地传统天然建筑材料场地，质量及储量均能满足工程需要，质量较好，储量较大，能满足工程需要，可就近开采或购买，平均运距15km。4、工程任务和规模4.1社会经济状况2012年永登县社会经济情况：全镇有240个民委员会，1538个村民小组，总户数158178户，其中：农业户113259户、非农业户44919户，总人口529693人，其中：农业人口454181人、非农业人口75521人，总耕地面积1377800.1亩，其中：水浇地面积510300.4亩、旱地面积867499.7亩，人均纯收入4900元。 2012年龙泉寺镇社会经济情况：全镇有16个民委员会，100个村民小组，总户数6625户，其中：农业户5600户、非农业户1025户，总人口22298人，其中：农业人口21255人、非农业人口1043人,总耕地面积55228.9亩，其中：水浇地面积32426亩、旱地面积22802.9亩,人均纯收入4526元。4.2工程现状及存在问题永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目工程是为项目区林区绿化提供灌溉水源，改善当地生态环境，增强流域水土保持能力，推广高效节水和旱区造林试点的重点绿化水利工程。工程负责灌溉永登县龙泉寺镇土门川村实验林场600多亩林地提供灌溉水，林地灌溉全部采用滴灌方式。工程自建成以来，林木成活率大幅提高，绿化成果显著，对于推广高效节水和旱区造林提供了试点范例，对于改善当地生态环境，增强绿化信心起了很好的示范作用。由于绿化上水工程取水水源从引大入秦东二干十一支渠取水，引大入秦工程主要为当地农业灌溉供水，季节性很强，而农业灌溉用水期与绿化灌溉用水不一致，造成部分林地绿化灌溉用水期无水可用，其次供水期间农灌用水量很大，绿化与农灌用水矛盾十分突出，绿化用水得不到保障。因此，为了解决项目区林地灌溉用水矛盾，计划在林区西北山脚新建2万立方米蓄水塘坝1座，以解决项目区林地灌溉用水矛盾。永登县龙中路林管站绿化上水工程建成以来，有效的改变了区域内恶劣的生存条件和生态环境，绿化上水工程抽送的每一滴水都是树木的生存之水、生命之水。所以，绿化上水工程是巩固绿化的成果、改变生态环境的基础。如果水利工程每年发生的问题得不到及时处理，问题日积月累，长期带病运行，那将直接影响现有绿化成果的巩固。所以对永登县龙中路林管站绿化上水工程取水进行改造已势在必行，迫在眉睫。4.4工程任务永登县龙中路林管站绿化上水工程蓄水库塘项目的主要任务是通过对水利设施进行改造，即新建一座2万立方调蓄库塘，彻底解决绿化与农灌争水的矛盾及绿化供水不足的问题，确保绿化灌溉和树木成活。建设内容为：新建2万立方蓄水库塘，在蓄水库塘西侧开挖平整场地，新建3m×2.5m×5m钢筋砼进水前池，进水前池底部与蓄水库塘通过DN200钢管相连，进口设200目不锈钢丝滤网，然后通过绿化上水泵站提水至原山顶绿化蓄水池。4.5工程规模4.5.1项目区林地灌溉面积和灌溉方式本项目设计控制绿化灌溉面积600亩，灌溉方式采用滴灌。4.5.2塘坝设计容量本灌区种植林草以绿化林水保林为主，灌溉方式为滴灌。根据兰州市南北两山绿化工程设计灌溉制度，并结合兰州市南北两山多年的绿化灌溉经验和实验结果，确定设计灌溉制度，灌溉时间为每年3月15日至11月10日，绿化灌水定额10m3/亩，灌溉次数67次，灌溉水利用系数0.8。根据灌溉与排水工程设计规范，设计流量按下式计算：Q=m·A/T·t··3600式中：Q设计流量，m3/s；m灌水定额，10 m3/亩；A灌溉面积，600亩；t每天开机时间，8小时；综合灌溉水利用系数；0.8 T设计灌水周期，20天；经计算本次设计绿化控制灌溉面积600亩，设计提水流量为0.013m3/s,每次灌水约耗水7500 m3，考虑灌区供水每年34次，设计库塘容量20000 m3方可满足缺水期灌溉需求。5、工程布置及主要建筑物5.1设计依据（1）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021-93）（2）水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）（3）泵站设计规范（GB/T50265-97）（4）水工钢筋混凝土结构设计规范（DL/T 5057-1996）（5）室外给水设计规范（GBJ1386）（6）室外排水设计规范（GBJ1497）（7）中国地震烈度区划图（GB18306-2001）（8）水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）5.2工程等别及建筑物级别5.2.1工程等别本工程属绿化上水改造项目，控制绿化灌溉面积600亩，本工程等别为等小(2)型。主要建筑物按5级设计，其它建筑物按5级设计。根据中华人民共和国国家标准防洪标准（GB50201-94）规定，等小（2）型工程防洪标准按十年一遇洪水设计，20十年一遇洪水校核。5.2.2设计标准防洪标准按20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。 工程区地震动峰值加速度为0.20g，地震反应谱周期为t=0.45s，地震设防烈度为8度。其它工程按相关规范及标准进行设计。5.3工程布置5.3.1布置原则为确保现有绿化工程灌溉，解决绿化上水工程供水存在的问题，确保现有林地树木的成活和已有的绿化成果，改善工作条件，本次工程布置立足于工程现状，主要修建2万立方调蓄库塘，对泵房设备及其它水利设施在满足功能的情况下尽量利用原有设施设备，以减小投资。5.3.2工程布置工程从引大入秦东二干十一支渠边原绿化工程泵站取水，引水至新建2万立方蓄水库塘，在蓄水库塘西侧开挖平整场地，新建3m×2.5m×5m钢筋砼进水前池，进水前池底部与蓄水库塘通过DN200钢管相连，进口设200目不锈钢丝滤网，通过绿化上水压力钢管接入原绿化上水钢管至山顶蓄水池。5.4主要建筑物5.4.1调蓄库塘本次设计蓄水库塘有效容积2万立方，每年蓄水34次，调蓄水68万立方，绿化灌溉每年67次，每次用水约0.8万立方，满足用水要求。2万立方调蓄库塘库底高程1799.00，库顶高程1803.50，库塘采用全土工膜防渗，内坡1:2.0,外坡1:1.5，库塘原土翻夯1.5米，密实度要求0.97,2:8水泥土厚0.3米，上铺800g/m2 土工膜（两布一膜），库底坡脚及内坡转角设0.3m（宽）×0.4m（高）C20砼格埂，内坡土工膜上铺3 cm砂浆，护砌60cm(40cm)×40cm×6cm C15砼预制板，库塘底部铺厚0.3米碎砂石土，并纵贯底部设1.5 m宽清淤检修通道，进水管出口延伸到库塘底部并设C20砼出水消力池。因库塘临近为土门川小学,为了防止安全事故发生,坝顶内沿周围设防护栏（高速公路用的那种）高度为1.5米,库顶以上消(削)坡护坡坡度1:1。调蓄库塘东北边为大坡沟，大坡沟沟底高程1800.00m，沟底以上坝高3.5 m，坝顶宽m，按圆弧滑裂面法下式计算：KC=（，,