工程设计甲级证书。
工程勘察甲级证书。
程。设计工作报告。
广东省水利电力
2023年5月。
工程。设计工作报告。
校核： 编制：
目录。1 工程概况。
2 工程规划设计要点。
3 工程设计审查意见落实。
4 工程标准。
5 设计变更。
6 设计文件质量管理。
7 设计服务。
8 工程评价。
9 经验与建议。
1 工程概况。
白蕉联围位于珠海市斗门区，全长50.06km，为广东省西、北江三角洲重要海堤之一，是珠海市城市规划西区的防洪挡潮的安全屏障。白蕉联围包括东堤、东堤二段和西堤共三段堤防，全堤共有穿堤水闸27座，总净宽419.
26m，保护人口10.39万人（包括流动人口1.65万人），捍卫农田面积达到15.
29万亩。
天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。近几年，珠江三角洲各口门及其附近海域的泥沙淤积加剧，造成各水道泄洪能力下降，由此加剧了天生河水闸的防洪排涝压力。而随着地区经济的飞速发展，围内土地开发及城市化速度的加快，围内河涌淤积、过水断面缩窄、滞蓄涝（洪）能力降低的情况也在不断加剧，内、外不利因素的相互影响，使得围内涝（洪）灾频繁发生。
白蕉联围天生河汇水区目前没有设置外排泵站，仅依靠现状包括天生河水闸在内的12宗主要穿堤水闸承担排除围内涝（洪）水的重责。
现状的天生河水闸总净宽为30m，共6孔，单孔净宽5m。闸门为平板钢闸门，固定式卷杨机启闭，设有启闭排架，没有启闭机房。
2023年5月，珠海市水利勘测设计院对天生河水闸进行安全鉴定，并通过上级主管部门的审查，确定天生河水闸为四类闸，建议报废重建。
我院受珠海市斗门区提防管理中心委托，进行“天生河水闸重建工程”的可行性研究报告编制工作，并于2023年5月中完成可研报告。2023年6月，斗门区水利局组织专家组对可研报告进行了审核，我院根据专家组意见修改完善后于2023年7月初完成可行性研究报告的修订。
珠海市水务局于2023年10月提出可研报告的审查意见。珠海市发展和改革局于2023年12月对可研报告进行了批复，同意工程规模和设计标准，批复的工程总估算为5190万元。
我院随后开展天生河水闸的初步设计工作，根据审查意见和斗门区水利局的意见，对可行性研究的设计方案进行了深化修改完善。并于2023年1月完成初步设计报告的编制工作。
重建的天生河水闸为总净宽30m的中型水闸，共设3孔，最大过闸流量288m3/s，闸墩长18.0m，闸底板高程为-3.3m。
并设12m通航孔，可通行300吨级船只。根据防冲消能计算，上游(内江)消力池长12m，深0.5m，海漫长度为33.
0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.5m，宽5m；下游(外江)消力池长12m，深0.5m，海漫长度为30.
0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.5m，宽3m。上下游消力池、海漫、防冲槽两侧均为翼墙。
通航孔布置在水闸左侧，与水闸相接。通航孔从外江到内江依次布置有外江引航道、通航孔、内江引航道。通航孔为整体式钢筋砼空箱结构，引航道导航墙根据地形、水流情况采用扶臂式挡墙或空箱式挡墙结构。
本工程投资2959万元，施工工期为370日历天，主体工程要求在300日历天内完成。工程于2023年11月17日进场开工，全部工程要求在2023年11月18日完工验收。
2 工程规划设计要点。
2.1 水文。
2.1.1 流域概况。
天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围重要的防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。天生河水闸汇水区域的集雨面积为88.64km2。
白蕉联围西侧自上而下紧邻螺洲溪、黄杨河和鸡啼门水道；东侧濒临西江主流磨刀门水道。磨刀门水道自斗门区莲溪镇螺洲溪口进入珠海境内，为西江主要出海水道，磨刀门水道自竹洲头分出螺洲溪，向南至上横镇粉洲沙仔尾，与黄杨河相接；黄杨河北起粉洲沙仔尾，与螺洲溪和粉洲水道相接，南至尖峰山鬼仔角；鸡啼门水道北起尖峰山鬼仔角，向南流经白藤湖、井安镇、乾务镇堤围至平沙连湾闸止。
2.1.2 气象。
降水：本地区雨量充沛，根据白蕉站1956～2023年资料统计，多年平均降雨量为2052mm，最大年降雨量为3339mm（2023年），最小年降雨量为1177mm（2023年）。地区年内降雨量分配不均匀，汛期（4～9月）占全年降雨总量的84.
3%，其中前汛期5月、6月两个月的降雨量占全年降雨总量的36%；非汛期(10月～次年3月)仅占全年总量的15.7%。
径流：本地区年径流与降雨量分布规律相一致，由北向南逐渐递增，根据《广东省水文图集》（2023年），查得白蕉联围地区多年平均年径流深1130mm。
气温：多年平均气温22℃，最高气温37.3℃（2023年8月23日），最低气温1.7℃（2023年12月4日）。
风况：天生河水闸地处珠江三角洲的出海口门，是台风频繁侵袭的地区之一。斗门区台风风向以北风到东北风至东风为主，占总台风风向的43.4%。
2.1.3 外江洪水。
本次天生河水闸的外江设计水位直接采用2023年6月颁布的《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》成果。
2.1.4 围内江洪水。
围内各河涌没有实测水文资料，围内洪水需用暴雨推求，故围内洪水大小用暴雨量代替，与外江洪水进行遭遇分析。围内洪水选用白蕉站的降雨量资料作为代表；外江则分别选用灯笼山站和白蕉站的实测洪（潮）水位资料，作为白蕉联围东、西两侧水道的洪水代表。
白蕉联围堤防及其穿堤建筑物既受到外江洪(潮)水的威胁，又受到围内洪水的影响，因此，围内洪水与外江洪水遭遇分析考虑两种组合方案。
1) 方案ⅰ：围内洪水为主，遭遇外江相应洪水。
以围内洪水为主时，遭遇外江相应5年一遇最高水位，即白蕉站相应最高潮水位为1.33m、灯笼山站相应最高潮水位为1.26m；
2) 方案ⅱ：外江洪水为主，遭遇相应围内洪水。
以外江洪水为主时，遭遇围内相应5年一遇日降雨量，本次采用遭遇分析确定的偏大值，即白蕉站相应日降雨量为66.1mm。
2.1.5 设计暴雨。
本次采用广东省水文局2023年编制颁布的《广东省暴雨参数等值线图》中各历时点暴雨均值和变差系数值， =3.5，计算设计点暴雨，由点暴雨根据时、面、深关系推求设计面暴雨量。
2.1.6 设计洪水。
分别采用两种方法计算围内设计洪水：
1) 方法一：径流系数法。
2) 方法二：扣损法。
两种方法计算的24小时设计洪量误差在0.8%～6.3%之间，总量差值很小，偏于安全考虑，本次采用扣损法计算的24小时设计洪量作为围内设计洪水成果。
2.1.7 施工洪水。
根据施工的组织方案：利用旧天生河水闸作为上游围堰，修建下游围堰，一次性截断天生河入磨刀门的河口，全年进行施工。下游围堰设计水位直接采用《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》（2023年6月）的现状洪潮水面线成果，选取10%水位为2.
04m。内围堰设计水位按排涝调蓄演算成果选取10%水位为1.14m。
2.1.8 工程任务。
天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围重要的防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一，本工程的主要任务为防洪（潮）、排涝（洪）和引潮灌溉，兼顾避风通航等任务。
2.2 工程地质。
1) 根据《中国**动峰值加速度区划图》、《中国**动反应谱特征周期区划图（gb18306-2001），本区**动峰值加速度为0.10g，**基本烈度为ⅶ度区，按7度设防。根据《水工建筑物抗震设计规范》（sl203-97）本工程各项建筑物不进行抗震计算，仅适当取结构及工程措施。
2) 据钻探揭露，闸址1区大部分地段上部以厚层淤泥质粉质粘土为主，局部为淤泥质粉细砂或淤泥，分布较稳定，但含水量高，压缩性大，承载力低，不宜选做拟建水闸天然地基持力层。闸址2区大部分地段上部以厚层状淤泥质粉细砂夹淤泥为主，含水量高，压缩性大，承载力低，亦不宜选做拟建水闸天然地基持力层。
3) 建议采用深层搅拌桩（采用喷粉工艺为宜）处理水闸上部软弱地基土层，既可提高复合地基承载力，又可减少地基土层沉降，确保水闸使用安全。
4) 闸址区亦可考虑采用预应力管桩或钻（冲）孔关注桩等做拟建建筑物的基础型式，选取中风化砂岩层作为桩基持力层，但此方案应注意水闸底板与闸底地基土之间的差异沉降。
5) 闸址1、，但此方案工期较长，费用较大。
6) 闸基基坑开挖时，必须进行边坡稳定性验算，预防因土体滑移而影响水闸建（构）筑物的安全。
7) 闸基饱和砂层的液化判别，采用标准贯入锤击数法进行判别，综合判定场区内淤泥质粉细砂（②-1）为液化土层，液化等级为中等。
2.3 工程建筑物设计。
天生河水闸共设3孔，单孔净宽10m，总净宽30m。闸墩长18.0m，外江侧设闸门，闸门为提升式平板钢闸门，启闭设备为固定式卷扬启闭机。
墩顶上架设净宽6.0m交通桥，交通桥荷载标准为公路-ii级车道荷载。水闸上下游侧均设消力池、海漫和防冲槽。
根据防冲消能计算，上游(内江)消力池长12m，深0.5m，海漫长度为33.0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.
5m，宽5m；下游(外江)消力池长12m，深0.5m，海漫长度为30.0m，海漫端部设抛石防冲槽深1.
5m，宽3m。上下游消力池、海漫、防冲槽两侧均为翼墙。
通航孔布置在水闸左侧，与水闸相接。通航孔从外江到内江依次布置有外江引航道、通航孔、内江引航道。通航孔为整体式钢筋砼空箱结构，引航道导航墙根据地形、水流情况采用扶臂式挡墙或空箱式挡墙结构。
防渗设计：采用了于闸底板下设垂直防渗设施的方案来解决水闸的防渗问题。考虑到闸室地基土在**作用下易震陷及液化，需对地基土进行围封，故垂直防渗设施可与地基土围封措施相结合，采用联体搅拌桩围封方案。
2.4 地基处理方案比选。
闸室地基考虑采用造价低、合理适用的水泥搅拌桩方案。
2.5 机电及金属结构。
2.5.1 金属结构。
水闸闸门型式采用直升式平板闸门，闸门为露孔式布置，每扇工作闸门采用一台固定式卷扬启闭机操作，容量为2×160kn。
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