万福沟初步设计

万福沟初步设计界首市万福沟河流治理工程初步设计（报批稿）设计证书:水利行业甲级设计证号:A134006186 安徽省阜阳市水利规划设计院二○一一年五月1 综合说明1.1流域概况万福沟系颍河左岸支流之一，发源于豫皖交界的小董庄，流经河南省的郸城县及安徽省境内的界首市、太和县，于太和县旧县集西头入沙颍河，总流域面积350.00km2,其中:河南省境内流域面积51.50km2，界首市境内流域面积159.90km2，太和县境内流域面积138.60km2。

万福沟安徽境内河道总长38.85km。

其流域范围在颍河以北、长胜沟以东、拉欠沟及南八丈河以南、105国道以西，从界首市王老家东流入太和县。

万福沟在太和县境内河道总长为13.55km，流域面积138.60km2，辖税镇、高庙镇、蔡庙镇、皮条孙镇，于旧县镇韩井村入沙颍河。

太和县境内支流主要有东蒲沟、大麦沟、西直沟、东直沟、卧龙沟、烂草沟等。

万福沟在界首市境内河道总长25.30km，境内流域面积159.90km2，辖邴集乡、光武镇、大黄镇、靳寨乡、西城办事处、东城办事处等六个乡镇办事处，在界首市王老家东流入太和县。

界首市境内支流主要有光芦河、黄水冲、坡河、中心沟、西蒲沟、马沟等支流。

界首市境内流域范围内有省道、南洛高速等交通主干道，交通条件较为便利。

界首市流域内地势较为平坦，地面高程37.50m～34.50m（1985国家高程基准，下同），呈西北高东南低，地面比降巍庄以上1/10000，以下1/8000。

万福沟流域界首市境内辖邴集乡、光武镇、大黄镇、靳寨乡、西城办事处、东城办事处等六个乡镇办事处，人口19.20万人，耕地14.02万亩，村庄较稠，人口密度大。

农业主要种植小麦、玉米、黄豆、棉花及其它杂粮，耕作制度为小麦～玉米、小麦～黄豆、小麦～棉花连种制，复种指数1.97，农民人均纯收入2608元。

1.2水文、气象万福沟流域属暖温带半湿润性季风气候。

季风明显，气候温和，光照充足，四季分明，雨量适中，光热水组合条件较好。

无霜期较长，光、热、水等资源丰富，春短多风旱，夏长而湿热，秋凉且风爽，冬长而干寒。

年平均气温14.7℃。

历年日平均气温稳定且超过零度的天数是321天，积温为5398.7℃，稳定超过10℃的天数为222天，积温为4748.4℃。

年平均降水量886.5mm，雨量适中，但年际间变幅较大，年内季节分布不均。

每年降雨量集中在6～8月份，占全年的50%。

多年平均蒸发量1178.8mm，最大冻土深约19cm。

图1-1 界首市万福沟位置图1.3工程地质万福沟位于颍河左岸，西北～东南流向，流域内地势平坦开阔，西北高、东南低。

本区位于中朝准地台华北坳陷区内。

根据河道地质勘探，勘探揭露万福沟地层自上而下可分为7层，为第（1）层为素填土（Q4al）；第（2）层为粉质粘土（Q3al）；第（3）层为粉质粘土（Q3al）；第（4）层为重粉质砂壤土（Q3al）；第（4-1）层为粉砂（Q3al）；第（5）层为重粉质壤土（Q3al）；第（6）层为重砂壤土（Q3al）。

地下水大部为孔隙潜水，主要以大气降水和丰水期河水补给，排泄方式以蒸发和向河道排泄为主。

根据区域水文地质资料分析，地下水以 HCO3-Ca 与 HCO3-Na 型为主，矿化度较小，地下水对混凝微腐蚀性。

根据《中国地震动参数区划图》(GBl8306－2001)，本区抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g。

1.4工程任务与规模1.4.1工程现状万福沟现状为本干除涝标准大部分仅达到3年一遇，现有涵闸、桥梁大多为上世纪60～80年代初建设。

（一）河道现状万福沟本干河道（桩号38+850～27+000）共11.85km的现状河道底宽4～10m，边坡1:2.3～1:2.7，河底高程36.00～31.50m，除涝水位大部分均位于附近地面高程以下0.3m～0.8m，该段河道现状过水能力达到5年一遇除涝标准。

其中万福沟本干河道（桩号38+450～34+850）共3.60km的现状河道中水草、杂物较多，且河道中淤积较严重，需进行清淤清障。

万福沟本干河道（桩号27+000～13+552）共13.45km的现状河道底宽8～16m，边坡在1:2.5左右，河底高程31.50～29.46m，除涝水位大部分位于附近地面高程以下0.3～0.7m，部分河段除涝水位高于附近地面高程，因原河道治理标准仅能达到3年一遇以上，达不到5年一遇标准，在排涝时期导致涝水不能及时排除，致使沿岸耕地受涝灾比较严重。

河滩地内种植的树木太多，减少了河槽的过水面积。

部分河段由于群众取土烧窑，形成了大量的取土坑，导致河道断面不规则。

（二）涵闸、桥梁现状张大桥闸位于桩号20+545处，建于1959年。

设计5年一遇除涝水位:闸上34.71m，闸下34.56m。

为3孔开敞式闸，宽度2.90m，高度3.50m。

闸底高程30.80m。

该闸现有过水能力仅能达到64.30m3/s，远小于5年一遇设计流量98.96m3/s，过水能力不足5年一遇，阻水严重，闸门碳化、露筋锈蚀，铁件锈蚀、止水老化。

谢桥闸位于桩号31+888处，建于1977年。

该闸位于谢庄桥下游处，为3孔开敞式闸，宽度3.90m，高度4.50m。

闸底高程32.00m。

阻水，配重绳锈断，闸址处上方存在高压线，有安全隐患。

西坡河闸位于万福沟支流坡河主干河道，建于1965年。

设计5年一遇除涝水位:闸上34.86m，闸下34.71m。

该闸为3孔开敞式闸，宽度3.40m，高度4.50m。

闸门碳化、露筋锈蚀，铁件锈蚀、止水老化。

十字河闸位于桩号28+338处，建于1974年。

设计5年一遇除涝水位:闸上35.70m，闸下35.55m。

该闸为3孔开敞式闸，宽度3.40m，高度4.20m。

闸底高程32.00m。

该闸现状基本完好。

本干河道桥梁多为上世纪60～80年代兴建，通过对现状桥梁进行过水能力复核，大部分桥梁过水能力仅能达到5年一遇的37.07%～92.00%。

桥梁过水能力达不到5年一遇标准的原因是由于以前设计桥梁跨度较小，桥台部分侵占河道过水断面，导致桥址处过水断面减少。

另外由于原桥梁基础较钱，河道清淤清障、开挖疏浚以后导致原桥梁基础部分暴露在外面，形成了不安全因素。

原设计标准比较低，并且由于桥梁超标准、超负荷运行，砖墩、混凝土风化、拱肋断裂、梁板断裂损坏等现象较为突出，严重影响群众生产、生活安全。

1.4.2工程治理范围及标准（一）治理范围为了提高万福沟本干河道的除涝标准，减少洪涝灾害，本次设计对万福沟（桩号38+450～34+850）共3.60km的河道进行清淤清障、对本干（桩号27+000～13+552）共13.45km的河道进行疏浚和万福沟本干（桩号38+850～13+552）进行涵闸、桥梁配套。

（二）治理标准万福沟河道等级标准为4级河道。

本次万福沟治理工程河道除涝标准采用5年一遇，重建涵闸标准按照5年一遇除涝标准设计，建筑物等级为四级。

1.4.3工程任务与规模本次界首市万福沟治理工程的主要任务是河道疏浚和建筑物配套。

（1）河道疏浚工程界首市境内万福沟河道总长25.30km（桩号38+850（崔庄）～13+552（界太交界处）），本次仅对万福沟本干（桩号27+000（苗桥南）～13+552（界太交界处））共13.45km 的河道按5年一遇除涝标准断面进行疏浚，设计河道边坡为1:2.5，共开挖疏浚32.49万m 3。

对万福沟本干（桩号38+450（崔庄）～34+850（姜楼南））共3.60km 的河道清淤清障，共2.77万m 3。

（2）涵闸工程本次设计共对现状存在的2座涵闸进行处理，其中拆除重建张大桥闸、拆除谢桥闸。

（3）桥梁配套本次设计拆除重建本干桥梁14座（董园庄桥、西张庄北桥、西张庄南桥、哑巴庄桥、大刘寨北桥、大刘寨南桥、苗桥、后聂庄桥、段寨桥、魏庄桥、轮窑厂桥、方楼东桥、王老家桥、关庄桥）。

1.5工程设计1.5.1河道疏浚设计根据河段河道特性、地质条件及现有河道边坡情况，按拟定的设计除涝流量、除涝水位及设计河底高程，经过计算确定疏浚河段的横断面。

按照明渠均匀流公式进行设计，本次设计河底纵坡同排涝水位水面线坡度，河底高程根据排涝水位和河段水深确定如下表1-1所示。

横断面设计时，根据河道现状及地质报告，初拟边坡和底宽，再根据曼宁公式， 进行断面过流量计算。

成果见表1-1。

表1-1 界首市万福沟河流设计断面要素表21321I R A n Q1.5.2桥梁设计本干河道桥梁多为上世纪60～80年代兴建，原设计标准低，砖墩、混凝土风化、拱肋断裂、梁板断裂等现象较为突出，严重影响群众生产、生活安全，影响沿岸经济发展。

本次治理将现有险桥进行拆除重建，共拆除重建本干桥梁14座。

设计标准:桥梁净宽为7m为公路-Ⅱ级，桥面净宽为4.5m为公路-Ⅱ级车道荷载效应乘以0.8的折减系数，车辆荷载效应乘以0.7的折减系数。

本次设计均为梁板桥，单跨跨径为10m、13m。

桥型分别为预制钢筋混凝土空心板和预制预应力钢筋混凝土空心板桥。

根据本次勘探的地质资料，桥台及桥墩基础下土层为粉质粘土，地基承载力较好。

故本次设计的典型建筑物基础均采用双桩式桥墩接扩大基础和重力式U型桥台。

根据本次规划设计的桥梁宽度、跨度，取西张庄南桥、大刘寨北桥、苗桥、后聂庄桥、方楼东桥进行典型设计。

1.5.3涵闸设计本次界首市万福沟治理工程涉及涵闸拆除重建工程1座（张大桥闸）、废弃1座（谢桥闸）。

1）张大桥闸张大桥闸建于1959年，位于万福沟本干桩号20+545处，对该地区的蓄水、灌溉发挥了重要作用。

该闸经过五十多年的运行，主体结构损毁严重。

胸墙、翼墙开裂沉降，闸底板下沉断裂，消力池、消力坎断裂，闸门多处露筋，启闭机开启失灵，严重影响万福沟流域的除涝和灌溉蓄水条件，影响界首至靳寨、光武、芦村等乡镇的交通条件，本次将其拆除重建。

重建的张大桥闸为3孔开敞式水闸，单孔净宽4.50m，闸底板高程30.55m。

闸室顺水流方向长16.5m，垂直水流方向宽度24.30m，采用整体式闸室。

闸室底板厚0.7m，岸墙采用钢筋砼扶壁式结构，厚0.8m，中墩采用钢筋砼实体墩，厚1.0m。

启闭机台采用钢筋砼排架支承，排架底部现浇于闸墩上，启闭机台顶高程为43.20m。

启闭机房宽3.5m，长16.5m，层高3.4m，砖混结构。

闸门采用平面定轮钢闸门，配QPL-2×100kN双吊点手电两用螺杆启闭机，门机各3套。

交通桥桥面总宽10.80m，净宽10.00m，桥面高程36.70m；采用预制钢筋混凝土简支板，板厚0.42m，荷载等级为公路-Ⅱ级。

2）谢桥闸谢桥闸位于谢庄桥下游处，闸门碳化钢筋露锈，铁件锈蚀、止水老化，配重绳锈断，启闭机属淘汰产品。

且闸址处上有高压线，在运用期间存在安全隐患，在实际运行中该闸已经基本上发挥不了作用，本次设计拟将谢桥闸废弃并拆除。