12-闸坝导流方案

成都天府新区兴隆湖生态水环境综合治理项目闸坝工程施工期水流控制措施批准:审核：编写：中国水利水电第十工程局有限公司成都天府新区兴隆湖项目二标项目部2014年01月水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施1目录1编制依据......................................................................12工程概述......................................................................13水文、气象资料................................................................13.1水文....................................................................13.2气象特征................................................................24导流措施分析..................................................................35水流控制设计..................................................................45.1工程规模及设防标准......................................................45.2导流明渠设计............................................................45.3围堰设计................................................................75.4挡水堤设计..............................................................85.5防渗墙设计..............................................................95.6基坑排水设计............................................................96施工方法.....................................................................106.1风水电供应.............................................................106.2材料和料源.............................................................106.3施工工序...............................................................107安全文明施工措施.............................................................118资源配置计划.................................................................11水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施11编制依据（1）、天府新区兴隆湖生态水环境综合治理项目副坝和闸坝施工图纸和相关说明。（2）、鹿溪河流域水文、气象资料，洪水计算成果及近年实际洪水情况。（3）、《水利水电施工组织设计手册》。（4）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)（5）、《水力学计算手册》（6）、现行相关的规范、规程及行业标准。（7）、踏勘现场及社会调查获得的实际资料。（8）、我公司承建的类似工程的成功经验。2工程概述闸坝布置在副坝左端鹿溪河现状河道上，坝总宽29m，分溢流坝和两孔闸坝。每孔闸坝净宽5m，安装一道工作门和一道检修门。闸坝施工期为2014年2月到2014年10月，跨一个主汛期。3水文、气象资料3.1水文（1）、径流鹿溪河，又名鹿溪、黄龙溪，为天然山溪河流，属都江堰水系府河左岸支流，流经龙泉驿区及双流县六个乡镇。鹿溪河发源于成都市龙泉驿区长松山西坡王家弯。北流经清音溪至宝狮口，折向西南经柏鹤寺入双流县境。过白沙坡、煎茶溪、石滚河，于藉田镇左纳经自东面龙泉山的柴桑河，及来自东南二峨马鞍山的赤水河后，折向西流，至黄龙溪，汇入府河。鹿溪河全长77.9km，流域面积675km2，平均比降到1.2‰。鹿溪河流域地处成都平原东南边缘，总的地势东北高西南低，河源海拔高程达1000m，为浅切割丘陵，具构造剥蚀和侵蚀堆积地貌景观，山脊多为不规则条形山脊、圆顶山包和侵蚀洼地相间的地貌。拟建的兴隆湖生态水环境综合治理项目位于鹿溪河中下游，坝址位于天府大道中轴线东侧；坝址以上控制集雨面积316km2，主河道长54.8km，主河道平均比降1.55‰。鹿溪河的径流主要是由降雨补给，径流量的年际年内变化与降水相应。根据北斗站径流成果按水文比拟法进行计算，兴隆湖坝址多年平均径流深为364mm，相应多年平均流量为水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施23.65m3/s，多年平均径流量为1.15亿m3。（2）、洪水鹿溪河流域地处成都平原东南边缘，洪水由暴雨形成，洪水发生的时间与暴雨相应。年最大暴雨多集中在6～9月，一次大暴雨过程一般一至两天，其中大部分雨量集中在24小时以内。兴隆湖坝址以上河流发源于岷沱分水岭，其洪水具有陡涨陡落的特点，洪水过程线多为单峰，历时约为3天左右。鹿溪河流域内籍田水文站仅有1957～1960年共4年的实测水文资料，无法进行设计洪水计算。根据兴隆湖所在位置及邻近流域水文资料条件，设计分别采用了推理公式法、瞬时单位线法及水文比拟法进行洪水计算。得出兴隆湖工程坝址处分期洪水成果表：表3-1兴隆湖区分期洪水成果表时段各频率设计流量（m3/s）P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10%P=20%11-3月8.027.446.966.105.114月17.515.714.211.68.805月21217214294.953.46-9月13501190104078356610月61.650.942.729.416.93.2气象特征鹿溪河地处成都平原东南边缘，属四川盆地亚热带温润季风气候区，气候温和，雨水充沛，四季分明，无霜期长，春早秋凉，夏无酷暑，冬无严寒。但夏季降雨集中，易洪涝；秋温速降多绵雨；冬无严寒，云雾多。据双流县气象站资料统计，多年平均气温为17.2℃，极端最高气温为37.3℃，极端最低气温－4℃，最热月平均温度26.7℃，最冷月平均温度为6.1℃，年平均相对湿度84％。云雾多，日照少，年平均日照1187.7小时，年平均无霜期293天。多年平均蒸发量931.3mm，多年平均风速1.20m/s，最大风速12.0m/s，多年平均降雨量为877.5毫米，冬春11月至次年4月降雨量115.8毫米，占全年平均降雨量的13％，夏秋5～10月为779.2毫米，占年平均降雨量的87％。湖区位于成都市双流县兴隆镇宝塘村与跑马埂村，地貌上属于成都平原边缘～浅丘的过渡地带。场内湖区内地形较为平坦，为岷江水系的Ⅲ级阶地，湖区多为水田，相对高差不大。水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施34导流措施分析由于闸坝施工期跨2014年主汛期，在施工时，必须采用导流方式，引开鹿溪河水，形成闸坝施工场地。分析闸坝所处的位置和周边地形条件，右侧河岸为山体，不具体修建明渠的条件，左岸为阶地，全是土方和砂砾石层，具备明渠建设条件。在闸坝上下游施工影响范围外设置挡水围堰，上游围堰设置时考虑1#淹没区冲沟水流能通过导流明渠下泄。由于鹿溪河左岸阶地为沙性土和夹砂砾石层，透水性较强，在上下游围堰间，采用防渗墙连接，阻止水流渗入闸坝施工范围。规划的导流布置方案如下图示：挡水堤导流明渠挡水堤挡水堤防渗墙下游围堰上游围堰集水坑集水坑闸坝副坝副坝水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施45水流控制设计5.1工程规模及设防标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)表2.1.1水利水电工程分等指标，兴隆湖为Ⅳ等小（1）型工程。表2.2.6临时性水工建筑物级别，泄洪明渠等级为5级。表3.5.1临时性水工建筑物洪水标准，泄洪明渠洪水标准重现期为5~10年，根据表中相关条款说明，选定洪水标准为5年一遇（鹿溪河6到9月5年一遇洪水流量566m3/s）。5.2导流明渠设计5.2.1明渠线路根据鹿溪河道分布特点、水流流态需要和闸坝施工场地需要，拟布置的导流明渠长336m。明渠布置见下图示：明渠范围线水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施55.2.2明渠断面设计根据现状河床高程确定明渠进口底高程为454.5m，出口河床底高程453.8，长度为336m，明渠设计坡度为0.0021。参考水力学计算手册和水力学相关资料，根据水力学均匀流计算公式为：Ｑ=A*C*Ri式中Ｑ设计流量，m3/s（采用566m3/s）C谢才系数，m1/2/s（C=（R1/6）/n）A过水断面面积，m2R水力半径，mi底坡（明渠设计底坡0.14%）根据入口设计，采用明渠底宽30m，两侧坡率2.0，糙率取值n=0.030（石笼防冲面）；进行水深与流量试算，试算过程见下表：表5-1明渠水深与河道过流流量关系试算表水深（m）A（m2）X（m）R（m）C(m1/2/s）iQ（m3/s）310843.422.4938.80.0021303.0415247.893.1740.40.0021501.0520052.363.8241.70.0021747.0用插值法，求得当水深为h＝4.27m时，A＝164.5m2，满足566m3/s的流量要求。根据莆田海堤试验公式，当风速为12m/s、渠道长336m时，计算得波浪爬高0.13m。按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)表4.0.7临时性挡水建筑物安全加高，Ⅴ级水工土石结构安全加高0.5m，即明渠高度为H＝4.26+0.13+0.5＝4.89m。则明渠进口顶高程为454.5+4.89＝459.39m，出口顶高程453.8+4.89＝458.69m。5.2.3明渠两侧堤断面设计明渠布置范围现状阶地地面高程进口为458.2m、出口高程457.3m。根据明渠水流计算，需要在明渠两侧加高0.2~0.4m的土石方堤坝。明渠两侧需要加高的渠段，采用土石方填筑成堤（保证有宽度1m的防渗粘土层），考虑设备施工场地要求，堤顶宽度为6m，堤两侧坡度均考虑为1：2（与明渠边坡一致）。水电十局成都天府新区兴隆湖项目二标项目部闸坝工程施工期水流控制措施6由于明渠开挖后，两则加堤给明渠边坡施加了较大负荷，因此在填堤时，先对已经清表完成的坡面压实后再分层填筑。5.2.4明渠防冲临明渠侧当Q＝566m3/sA＝164.5m2流速V＝566/164.5=3.44m/s根据最大允许不冲流速，土料保护层（包括沙砾料）最大允许不冲流速为＜0.9m/s，因此需要对明渠进行边坡防冲支护。考虑施工可行性和材料来源等要求，对明渠两侧临水边坡采用1m厚钢筋石笼防护，石笼下入底板高程下1m。5.2.5明渠设计示意图根据以上计算，明渠剖面如下图示：明渠断面如下图示（进口）：5.2.6拆除及回填在鹿溪河泄洪道过流后，按场平高程要求，回填明渠、拆除堤坝。由于明渠段位于副坝段和2#淹没区，填筑按筑坝要求分层回填碾压密实。5.2.7导流明渠主要工程量表5-2导流明渠主要工程量表序号名称