橡胶坝设计总说明

设计总说明

一、工程概况

工程区位于河南省鹤壁市新区的淇河上，淇河发源于山西省陵川县棋子山，东流经河南辉县、林州、鹤壁市淇滨区、淇县及浚县，最后注入卫河。据国家地质部门实测记载，淇河形成于下澳陶统，距今已有五亿年的历史，是中国华北地区唯一未被污染的河流，被称为“北方漓江”。因主要流经河南鹤壁市，因此又被称为“鹤壁市的母亲河”。

鹤壁新区是豫北城市群中心，又是晋、冀、鲁、豫四省十市的经济协作区中心，具有承东启西、连南接北的有利条件，有利于发挥联络和辐射作用。

近几年鹤壁市在大力发展经济同时，兼顾生态环境治理，生态环境越来越好。该项目建成后，可在淇河上形成宽阔水面，蓄水成湖，波光潋滟，湖中泛舟，成为城市居民理想的休息、游乐场所。

二、建设缘由及依据

橡胶坝工程是在河道治理的基础上，为更好利用淇河水资源而修建的拦河坝工程，工程任务是修建橡胶坝两座，枯水期拦蓄水量，形成水面，提高城市居民生活质量及鹤壁市城市品位。

三、地质概况

工程区内出露地层比较简单，河段地层由第四系全新统、上更新统、中更新统、下更新统和上第三系中新统地层等组成，由新到老分层描述如下。

第①层，第四系全新统人工堆积（Q4r）：由于高速公路、高铁等工程建设，河道内砂砾石被开采用作建筑材料，当地村民在河道内局部卵石层上铺填壤土，再种植庄稼。人工堆积层一般厚0.3~ 0.5m。

第②层，第四系全新统冲积物（Q4al）：浅黄色，松散。主要成分为粉质粘土，厚0~2.0m左右，断续分布于河床左侧。

第③层，第四系上更新统冲积砂壤土（Q3al-2）：浅黄色，较密实，成分主要为砂壤土，局部为粉质粘土或粉砂，土质均一，手触砂感较强，抚摸沙粒脱落。该层厚0.5~6m，层底高程72.4~75.2m。分布于工程区河谷左右两岸。

第④层，第四系上更新统冲积砂卵石（Q3al-1）：浅灰色、杂色，密实，卵石成分主要为石英砂岩、灰岩等，呈亚圆状，磨圆较好，粒径一般3~7cm，最大粒径为18cm左右，含量60%~70%，充填物以粉细砂为主。厚9.0~15.5m左右，层底高程55.8~69.4m。分布于整个工程区。

左岸第④层中夹有一层粉砂，浅黄色，较密实，厚约4.5m。

第⑤层，上第三系中新统鹤壁组粉砂质泥岩或泥质粉砂岩（N2h）：浅棕色，泥质结构，层状构造，半成岩，岩芯一般呈柱状、短柱状。地层稳定连续，顶板高程55.8~69.4m，钻孔揭露最大厚度14.7m（未揭穿）。分布于整个工程区。

四、工程布置要点

（1）防洪标准

设计洪水标准为100年一遇。

（2）工程规模

京珠橡胶坝最大坝3.5m，根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），橡胶坝工程等别为IV等，主要建筑物为IV级，次要建筑物为V 级，临时建筑物为V级。

（3）工程总布置

橡胶坝位于桩号K5+522.81处，坝底板顶高程为69.80m，设计坝顶高程为73.30m，坝高3.5m，坝总长232m，分三跨，边跨长75.0m，中跨长76.0m，坝袋

总长226m。三跨坝袋之间设置隔墩，隔墩厚1.5m；管理房位于橡胶坝左岸，尺寸为9m（宽）*12m（长）。

自上游到下游依次为铺盖段，坝底板段，连接段，消力池段及海漫段。

铺盖段长5.0m，厚0.3m，钢筋砼结构，铺盖顶高程为69.48m，与本次河道设计河底高程一致；坝底板为钢筋砼结构，宽13.0m，厚1.5m，前齿墙厚1.5m，深3.5m，后齿墙厚1.2m，深2.5m，坝底板顶高程为69.80m；连接段坡比为1:3，钢筋砼结构，长2.61m，厚0.6m；消力池长11.0m，池深0.8m，尾坎厚1.0m；海漫段长18.0m，结构材料为格宾石笼。

六、工程设计要点

（一）拦河橡胶坝设计

拦河橡胶坝布置长232m，坝高3.5m。

（1）坝袋设计

京珠橡胶坝坝袋设计高度H1为3.5m，内压比取1.25，内压高度由《橡胶坝技术规范》（SL227－98）中公式α＝H0／H1计算，经计算，橡胶坝内压高度H0为4.38m。

坝高3.5m，坝袋长226m，坝袋有效周长1279cm，坝袋总面积3072m2,两端分别与堵头粘接，单个堵头面积为27.3m2。

坝袋拉力拉力为46KN/m。坝袋容积为5107.6m3。

坝袋型号：坝高3.5m，选用专业厂家按部颁标准生产的氯丁合成橡胶锦纶帆布坝袋，其型号采用JBD5.0-300-3型，坝袋胶布型号为J300300-3，经/纬强度为900/900kN/m，堵头采用两布三胶，堵头胶布型号为J300300-2。

坝袋强度安全系数K=16.6，符合规范大于6的规定。

坝袋采用上下游双线穿孔压板螺栓锚固。上下游锚固螺栓直径采用φ32，间距20cm；堵头锚固螺栓直径采用φ32，间距20cm。

（2）坝底板

坝底板采用钢筋砼底板，上下游设齿墙，C25砼现浇。底板宽度为13m，底板厚1.5m。上游齿墙深3.5m，下游齿墙深2.5m。

（二）控制室段及控制系统设计

（1）控制室段

橡胶坝共分三跨，在左岸设有橡胶坝控制室，控制时最下层为水泵室，水泵室内布置1台自吸泵和1台潜水排污泵，橡胶坝的充水通过下游深井取水，排水通过自吸泵和启闭一个或几个蝶阀来控制。

（2）控制系统

电气：京珠橡胶坝管理房外放置一套箱式变电站，管理房内放置一面水泵控制柜和一面低压配电柜。

1、箱式变电站一套。箱变内的装置如下：

1）主变压器一台，采用防火、免维护、体积小、噪声低、散热能力强的树脂绝缘干式变压器，变压器采用SC10系列，容量80kV A，接线组别为D,Yn11，阻抗电压为4％。

2）变压器高压侧采用XGN15-12型高压开关柜，柜内设置FN16A-12RD型负荷开关和XRNT1型高压熔断器保护。

3）变压器低压侧采用GGD型低压开关柜，柜内设置塑壳断路器，做变压器低压侧的过载、短路保护。

2、水泵控制柜一面。型号为GGD型，用以对水泵和深井泵进行控制。

3、低压配电柜一面。型号为GGD型，用以电源进线及对蝶阀等其它用电设备进行控制。