二期导截流方案.docx

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二期导截流方案

陕西煤化能源有限公司100万吨/年煤基二甲醚项目一期取水工程

（合同编号：

SZ1003-ZC/SF-048S-8）

滚水坝枢纽工程二期施工导截流方案

审批：

李东宁

校核：

张红伟

编制：

孟健

中国水利水电第三工程局陕西煤化取水项目部

2011年5月

滚水坝枢纽工程二期施工导截流方案

1、概述

、滚水坝枢纽工程简介

张代河取水枢纽主要由滚水坝和冲砂闸组成。

滚水坝坝顶长65.60m，坝顶高程906.50m，坝基高程901.80m,最大坝高4.7m，采用底流消能，冲砂闸位于河道左岸，闸孔底板高程902.80m，闸门操作平台高程为912.95m，共4孔，孔口尺寸4×4m,设有平板检修闸门和工作闸门，坝址上、下有右岸设防洪堤、左岸设岸坡保护工程，顶部高程均为909.7m。

、水文地质及气象资料

长武县位于西北黄土高原渭北旱区，属西北内陆暖温带半湿润大陆性季风气候区，四季冷暖干湿分明，光、热量丰富，降水量多集中于夏秋季节。

年平均气温9.1℃，极端最高气温36.1℃，极端最低气温-26.2℃，最热月平均气温22.1℃，最冷月平均气温-4.6℃。

年平均气压，年最高气压，年最低气压。

年平均相对湿度70%，最高相对湿度91%，最低相对湿度4%。

年平均降水量587.8mm，日最大降水量104.0mm。

全年主导风向东南风（SE），年平均风速2.2m/s，绝对最大风速28.5m/s。

年平均蒸发量1310.6mm。

最大积雪厚度18.0cm。

最大冻土深度68.0cm。

年平均日照。

最多沙尘日数1d，最大暴风日数8d

、主要工作内容

1、二期纵向围堰施工（包括一期上游横向围堰加宽、加高并布置导流涵管）；

2、一期纵向及下游横向围堰拆除；

3、上下游河床截留；

4、基坑经常性抽水；

5、施工导流及度汛。

、主要工程量

序号

名称

单位

工程量

备注

1

二期纵向围堰填筑

方

2

粘土心墙

方

3078

3

编织袋护坡

方

1972

4

涵管

个

80

5

一期纵向及下游横向围堰拆除

方

6

截流建筑物

方

、工期要求

6月底全部完成二期纵向围堰填筑、一期上游横向围堰导流涵管安装、一期纵向及下游横向围堰拆除、1号与2号截流建筑物施工。

7月上旬之前拆除1号截流建筑物，并完成3号截流建筑物施工，确保安全度汛。

2、施工特点

二期导流主要利用冲沙闸导流，一期上游横向围堰设置导流涵管，水流经导流涵管进入原一期基坑，由闸孔导出，二期纵向围堰与右岸上下游形成的龙口采取立堵式进占并完成截流，形成二期基坑（具体布置图见图：

EQ1）。

、导截流建造物

二期导截流主要建筑物为：

冲沙闸、二期纵向围堰、导流涵管、截流建筑物。

、备料规划

滚水坝枢纽工程渣场位于枢纽下游沿河道右岸350米处，渣场主要渣料为石方或土石混合料，可很好的作为围堰填筑料与截流抛投料。

渣场与一期围堰间由4号施工道路连接，可直接运渣至一期基坑内，直接填筑二期纵向围堰，待二期纵向围堰完成后，拆除一期纵向及一期下游横向围堰，同时，在一期上游横向围堰布置导流涵管，并利用二期纵向围堰作为连接滚水坝枢纽与渣场的施工道路，运渣抛投截流。

3、导流方案、计划及导流程序

根据汛期、枯水期导流计划，为保证我项目工程施工进度，结合目前我部现已完成冲沙闸实际情况，导流方案、计划及程序如下：

、2011年6月初

3.1.1、2011年6月初导流计划

因冲沙闸闸门已安装完成，顶板预计6月15日进行浇注，7月初完成启闭机及其电气安装，安装完成后才能启闭闸门。

为保证施工进度，尽早导流、尽早进行二期基坑施工。

2011年6月初，我部将利用25吨吊车起吊冲沙闸靠右两闸孔4扇闸门，起吊高度为1.2米，同时利用方木支撑闸门底部，使得闸门固定。

6月30日之前，全部完成二期纵向围堰填筑及部分截流，完成导流涵管布置，并拆除一期纵向及下游横向围堰，利用已吊起的4扇闸门进行导流。

3.1.2、导流量计算

根据淹没孔流流量计算将得到最大导流量。

公式：

Q=UNBE（2gZ）½

Q——导流流量，m3/s

U——淹没孔流流量系数

E——闸门开启高度，m

N——闸门孔数

B——每孔底宽

Z——淹没水头，m

根据经验流量系数，平底平面闸门：

U=（E/H）

E=1.2m，H=3.7m（2*10*）½=56.1m3/s

根据长武水利局公布，亭口多年不同时期洪水平均流量为44.2m3/s，6月份平均流量为33.7m3/s。

满足施工条件。

、2011年7月初

3.2.1、2011年7月初导流计划

2011年7月初，闸门启闭机安装完成。

为预防7月份下旬发生较大洪水，闸门启闭机安装完成后，全部吊起4孔闸门至设计闸门允许起吊最大值4.5米，利用所有闸门同时导流，并利用滚水坝溢流导流，共同防洪度汛。

3.2.2、导流量计算

假设：

滚水坝上游水头最高为▽908，此时围堰顶高为▽。

冲沙闸导流：

Q=UNBE（2gZ）½

U=（E/H）=（）

=

Q=*4*4**（2*10*）½=533.3m3/s

滚水坝溢流：

Q=MＢＨ3/2

M——为流量系数，一般采用

B——滚水坝过流底宽

H——过流水深

Q=*30*2=85.42m3/s

总过流量Q=+=618.72m3/s

根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004标准规定，本枢纽工程导流建筑物为5级，相应导流标准为10～5年一遇洪水。

考虑到临时建筑物使用时间较短，规模相对较小，导流标准确定为5年一遇洪水。

黑河张代河取水口断面设计5年一遇洪水（P=20%）为463m3/s。

通过计算，过流量Q=618.72m3/s，满足黑河张代河取水口断面设计5年一遇洪水过流。

4、围堰施工

、二期纵向围堰填筑

4.1.1、二期纵向围堰结构形式

二期纵向围堰为土石围堰，梯形结构，粘土心墙防渗，围堰顶宽5米，与一期上游横向围堰、4号施工道路连接并作为渣场与滚水坝枢纽的连接道路。

一期上游横向围堰布置涵管，并通过涵管将水流引入一期基坑内。

4.1.2、二期纵向围堰

二期纵向围堰顶高▽，最大堰高为5.7米，长约240米。

迎、背水面坡比均为1：

，顶宽为5米，底宽为22.1米，采用粘土心墙防渗，并在迎背水坡面均设置编织袋护坡，编制袋护坡厚度为0.4米。

4.1.3、二期纵向围堰填筑要求

（1）填筑料的施工参数和压实标准：

1）砂砾料和石渣料铺料厚度60～80cm，粘土铺料厚度50cm；

2）经压埋后石渣料干容重不小于20kN/m3，粘土料干容重为15kN/m3，砂砾石料干容重19kN/m3。

（2）砂砾料和石渣料铺料和碾压过程中应洒水湿润，加水量不得小于250kg/m3。

（3）砂砾石料和石渣料的卸料高度不宜过大，以防分离，靠近岸边地带应以细料铺筑，以防架空。

（4）岸边粘土心墙填筑，必须在围堰基础覆盖层开挖验收合格后才能进行。

粘土心墙施工时应采取防雨措施，如受雨水淋蚀，应予挖除重新铺筑。

质量检查不合格的部位亦应挖除重新铺筑。

（5）分段碾压时，相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，碾压方向搭接长度应不小于0.5m，垂直碾压方向搭接宽度应不小于1.5m。

（6）碾压行驶方向应平行于围堰轴线，靠岸边碾压不到的地方可以顺坡方向行驶，但压实遍数应适当增加。

4.1.3、导流涵管布置

涵管布置在二期围堰上游即一期上游横向围堰位置，为满足过流条件，涵管埋设宽度为10米，埋设长度为围堰底宽22.1米，共需Φ100涵管80个。

4.1.4、粘土心墙

二期纵向围堰采用粘土心墙防渗，在二期纵向围堰填筑完成后，沿围堰轴线方向开挖断面为2m*5.7m的深槽，并用粘土充填，充填采用分层压实，分层厚度为0.4米。

、一期纵向及下游横向围堰拆除

一期纵向及下游横向围堰拆除采用CAT320反铲配合20t自卸车进行，拆除顺序为从上游至下游，先水上在水下，拆除渣料通过二期纵向围堰作为施工道路运至上下游龙口处进行抛填截流，多余渣料则运至渣场。

5、截流建筑物施工

待二期纵向围堰填筑完成，导流管布置完毕且一期下游横向围堰拆除后，利用二期纵向围堰作为河床截流施工道路，先将截流位置河床挖至基岩面，在一期纵向围堰拆除时，利用拆除渣料，就近回填进行上下游截流。

截流建筑物结构形式、断面及填筑要求与二期围堰一致，总长均约为30米，采用粘土心墙防渗，在迎水面设置0.4米厚编织袋护坡。

1、2号截流建筑物要求6月底之前完成。

在1、2号截流建筑物完成后，将形成二期基坑。

为防止7月底、8月汛期来临时，大量雨水汇集形成洪水从右岸排洪渠流入二期基坑内，须于7月上旬之前全部完成右岸排洪渠及右岸1:

2护坡桩号坝以上部分施工，并在已完成右岸1:

2护坡与二期纵向围堰间填筑3号截流建筑物，同时拆除1号截流建筑物，使得右岸排洪渠处于二期基坑之外。

6、基坑经常性抽水

、工作内容

围堰基坑排水包括：

围堰防渗完成后初期基坑排水和基坑内永久工程建筑物施工所需的经常性排水，主要包括：

1、堰体渗漏水；

2、降雨而造成的基坑积水；

3、施工过程中的废水；

4、其它。

、设备选型

本工程基坑排水设备选型的原则：

1、满足排水强度的要求；

2、初期排水设备与经常性排水设备相结合；

3、采用大小泵搭配原则；

4、考虑一定的备用数量。

、基坑排水

基坑排水主要包括：

初期排水与经常性排水。

基坑初期排水主要包括排基坑积水、绕堰渗水，基坑经常排水包括降水、绕堰渗水、施工弃水等。

、初期排水

积水水面高程按904m计算，基坑内积水体积经计算约为8100m3（长180m×均宽30m×深1.5m）。

考虑天然降雨、施工弃水以及绕堰渗水等因素影响，初期排水总量按3倍基坑积水估算。

按3天排干计算，初期排水强度约337.5m3/h。

设备配置：

在二期围堰纵向段右侧布置2台200S42（单台280m3/h，功率45KW）水泵，其中留一台备用泵。

、经常性排水

根据坝址水文站的气象资料，坝址年平均降水量587.8mm，日最大降水量104.0mm，按1天排完计算，最大排水强度约为32.5m3/h；

绕堰渗水以及施工、养护用水最大强度约20m3/h，低于降水强度，故经常性排水按降水+基坑渗水考虑。

设备配置：

1台200S42（单台280m3/h，功率45KW）水泵。

7、防洪度汛

、防汛组织机构

以项目经理为第一责任人设立防汛组织机构，下设防汛办公室负责日常事务处理和联络，施工队伍根据功能分组划片区负责具体的防汛项目，并成立专门的防汛抢险队伍，应急处理各项防汛突发事件。

防汛组织机构如下图：

项目经理

防汛办公室

观测组

物资供应组

运输组

抢险队

工区防汛组

水情预报

、抢险预案

为了避免施工期间洪水超标，造成洪水流入基坑，影响施工，特制定抢险预案如下：

（1）提前成立防汛领导小组，发生险情时即为抢险工作组；

（2）派专人巡视，一旦发生险情应通过电话或对讲机，及时向工作组报告；

（3）加强水情预报，与发包人水情预报部门密切联系，作到水情、雨情心中有数；及时通知施工单位，以保证施工人员安全和设备安全撤退。

（4）备好粘土草袋、块石等防洪抢险物资，若遇超标洪水，力争把损失减小到最低程度。

（5）根据水情预报，汛期遇超标洪水时，应按照年度度汛措施中的基坑撤退预案，组织基坑人员、机械设备、材料的撤离。

作到先人后机、有条不紊，撤退有序，确保人身和机械设备的安全。

对于基坑里无法在短时间内撤离的门机等大型设备，要求先停在一个较为安全的地方后，底部用轨道卡卡住，上部采用钢丝绳锁定，拆走行走电机等。