桃源水电站发电厂房施工期排水布置方案.doc

1 目录 1 概述 1 2 排水工作内容 1 2 1 工作内容 1 3 排水特点 2 4 气象特点 2 5 排水标准计算 3 6 1 上游基坑排水量计算 4 6 1 下游基坑排水量计算 4 6 排水时段 2012 年 3 月 2012 年 12 月 30 日 5 6 1 厂房基坑排水系统布置 5 6 2 厂房全年围堰挡水后泵坑布置 9 7 供电系统布置 10 7 1 泵站供电布置 10 7 2 泵站备用电源布置 10 7 3 基坑泵站用电总容量 10 8 主 副安装间集水井排水布置规划 11 9 资源配置 12 9 1 排水设备水泵配置见表 9 1 12 9 2 管道配置见表 9 2 12 9 3 电缆配置见表 9 3 12 9 4 其它材料配置见表 9 4 12 2 桃源水电站发电厂房施工期排水布置方案桃源水电站发电厂房施工期排水布置方案 1 概述概述 根据桃源水电站发电厂房施工进度受诸多因素影响工期滞后 在厂房上下 游增设全年围堰 为 2012 年 4 月 30 日确保首台机组发电目标 形成厂房全年 基坑施工条件 围堰设计标准为 20 年一遇洪水 相应洪峰流量 22300m3 s 该 围堰类型为高喷灌浆加土工膜防渗心墙土石围堰 2 排水工作内容排水工作内容 2 1 工作内容工作内容 基坑排水指 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 降雨而造成的基坑积水 2 施工过程中的废水 包括混凝土施工废水 灌浆施工废水等 3 基坑渗漏水及边坡截排水 4 全年围堰包围下的围堰渗水 5 其它 3 排水特点排水特点 1 目前本标段施工区域主要集中在一期基坑内最低区域 上游临厂房上 游纵向围堰 下游接副安装间至船闸一期加高围堰基坑 承接基坑汇水面积较 大 汇流集中 基坑排水强度大 2 受厂房结构复杂及开挖 混凝土浇筑的影响 施工排水工作伴随开挖 与混凝土施工 混凝土施工高区与低区 围堰施工和围堰挡水等阶段的变化而 布置 3 上游基坑排水需经右侧泄洪闸上游原始河道及一期围堰堰顶跨路 跨 堰等多次管线调整 管线布置工作量大 施工难度大等因素影响 4 因围堰填筑施工工期紧 施工时段与土建施工叠加穿插进行 即厂房 3 围堰具备挡水条件的同时 排水管线必须布置完成 时段工期非常紧 相互制 约影响非常大 4 气象特点气象特点 沅水流域位于东亚季风区 属副热带季风气候 流域内温湿多雨 四季分 明 本流域冬季受极地大陆气团控制 但其势已衰 虽干燥而不甚寒冷 霜期 短 当寒潮入侵时 气温降至 0 以下 间有大风和雨雪 入春后 海洋暖气 团从西南进入 与极地冷气团交绥 形成霪梅雨 5 月份以后 暖气团势力增 强 降雨逐渐北移于湘中 湘北 中下游地区处于两个气团交绥带 常形成 6 月 7 月初较长时间的降雨 势猛量大 常出现年内最大洪水 此后 受西太 平洋高压控制 天气晴热 入秋后 随着西风环流的加强 虽有降雨 但量级 较小 11 月以后 极地气团势力增强 又逐渐控制本区 桃源水电站坝址地处桃源县城区 距离桃源水文站约 2km 下距桃源县气 象站约 2km 坝址气象要素特征值采用桃源县气象站及桃源水文站的气象要素 资料统计 成果见表 6 1 1 桃源坝址气象要素及水文特征值统计表桃源坝址气象要素及水文特征值统计表 项 目单 位数 值备 注 一 气温 气象站资料 多年平均气温16 71961 2006 年 极端最高气温40 61961 2006 年 极端最低气温 15 81961 2006 年 二 湿度 多年平均相对湿度821958 1985 年 多年最小相对湿度121982 年 4 月 14 日 三 风m s 历年最大风速19 3相应风向 ENE 多年平均风速2 01958 1985 年 最多风向NNE1958 1985 年 四 降水mm 多年平均降水量1458 61961 2006 年 最大年降水量22381954 年 最小年降水量903 21979 年 实测最大一日降水量180 51983 年 7 月 8 日 4 多年平均降雨日数d156 81951 1992 年 最多年降雨日数d2051954 年 五 蒸发mm 多年平均年蒸发量1154 71961 2006 年 六 水温 水文站资料 多年平均水温18 01959 1992 年 极端最高水温35 71961 年 7 月 8 日 极端最低水温0 21964 年 2 月 17 日 最高月平均水温30 81959 年 8 月 最低月平均水温3 71964 年 2 月 七 水文特征值 坝址多年平均流量m3 s20601951 2002 年 坝址多年平均径流量亿 m36501951 2002 年 5 排水标准计算排水标准计算 参照水利水电施工工程施工组织设计手册第一册第十章节 基坑排水 基坑排水主要包括现有基坑渗水 厂房围堰挡水后右岸绕流渗水 雨水 施工弃水四大类 计算中暴雨和施工弃水按不叠加考虑 其各类排水标准如下 6 1 上游基坑排水量计算上游基坑排水量计算 上游施工排水主要包括施工弃水 降雨汇水 厂房上游围堰堰深渗漏水 围堰街头渗水 岸坡渗水 1 上游围堰体渗漏水量计算 K1 心墙 渗透系数取 1 10 7m s K2 混合石渣 渗透系数取 1 10 3m s 根据该围堰结构体型侵润线水位曲线分析计算 心墙背水面侵水高程 3m 堰体 背水外侧水位 0 85m 单宽渗水量 q1 0 42m3 h Q1 K1AHw L HW 水头损失 2 15m L 断面距 23m A 渗水断面 765 18m2 计算得出上游围堰堰体渗流量 Q1 321 38 m3 h 2 围堰地基渗漏量计算 围堰地基渗漏量根据施工组织设计计算单宽渗水量 q2 0 327m3 h Q2 K1T H1 H2 nL K1 1 10 3 m s T 6 6m 为堰基过水断面高 5 度 n 1 0 87 T L 计算得出地基渗漏量 Q2 1177 2 m3 h 3 天然降雨 根据招标文件提供的相关资料 坝址多年平均降雨量 1458 6mm 最大日降雨量 180 5mm 上游基坑面积为 2 66 万 m2 按照汇水当 天排完 计算相应排水量约为 Q3 180 5mm d 2 66 104m2 4801 3m3 d 400m3 h 4 上游施工弃水 根据进水口施工情况剩余约 3 7 万 m3 按照 1m3 混凝土养护等需要用水需 要水量按照 1 2m3 考虑 则混凝土用水量约为 70m3 h 则上游施工弃水 Q4 70 m3 h 5 上游排水总量 Qa Q1 Q2 Q3 Q4 1968 58 m3 h 6 1 下游基坑排水量计算下游基坑排水量计算 下游施工排水主要包括施工弃水 降雨汇水 厂房下游围堰堰深渗漏水 围堰街头渗水 岸坡渗水 1 下游围堰体渗漏水量计算 K1 心墙 渗透系数取 1 10 3m s K2 混合石渣 渗透系数取 1 10 3cm s 根据该围堰结构体型侵润线水位曲线分析计算 心墙背水面侵水高程 3m 堰体 背水外侧水位 0 85m 单宽渗水量 q1 19 62m3 h Q1 K1AHw L HW 水头损失 2 15m L 断面距 23m A 渗水断面 930 95m2 计算得出上游围堰堰体渗流量 Q1 K1AHw L 313 28 m3 h 2 围堰地基渗漏量计算 围堰地基渗漏量根据施工组织设计计算单宽渗水量 q2 0 327m3 h Q2 K1T H1 H2 nL K1 1 10 3 m s T 6 6m 为堰基过水断面高 度 n 1 0 87 T L 计算得出基坑渗漏量 Q2 1177 2 m3 h 3 天然降雨 根据招标文件提供的相关资料 坝址多年平均降雨量 1458 6mm 最大日降雨量 180 5mm 下游基坑面积为 2 3 万 m2 按照汇水当天 排完 计算相应排水量约为 Q3 180 5mm d 2 3 104m2 4151 5m3 d 345 96m3 h 4 下游施工弃水 6 根据下游施工情况剩余约 19 万 m3 按照 1m3 混凝土养护等需要用水需要 水量按照 1 2m3 考虑 则混凝土用水量约为 95m3 h 则下游施工弃水 Q4 95 m3 h 5 下游排水总量 Qb Q1 Q2 Q3 Q4 1931 44 m3 h 2 发电厂房围堰挡水后施工期总排水量 根据上述计算 混凝土施工时一般时段最大排水强度 Q Qa Qb 3900 02 m3 h 6 排水时段 排水时段 2012 年年 3 月月 2012 年年 12 月月 30 日 日 混凝土施工时期基坑排水分一期围堰破堰前和一期围堰坡堰进水后两个时 段进行布置 6 1 厂房基坑排水系统布置厂房基坑排水系统布置 61 1 泵坑总体布置 1 上游泵坑布置在上游引水左挡墙上游侧紧邻上游纵向围堰坡脚位置 1 临时集水坑 2 下游排水布置在尾水渠下游侧与下游区域贯通的下游截水沟汇集 1 机下游 6 机下游 的两个临时集水坑排水 2 临时集水坑 3 临时集水坑 分担下游基坑内的抽排工作 抽排时遵循 低水低排 高水高排 疏导引排 的原则进行布置 6 1 2 倒排水临时泵坑布置 1 在主安间集水井内布置 1 台 6 寸 150S 50 单台流量 160m3 h 扬 程 50m 功率 37kw 主要将 1 9 机主机段施工弃水汇集至此将水引排至 尾水左挡墙背侧 在 1 机进水口沉砂池布置 1 台 10 寸 250S 24 离心泵 单台 流量 485m3 h 扬程 24m 功率 45kw 通过埋设管路抽排至下游泵坑倒水 坑内 并在 1 机下游尾水挡墙左侧布置 2 台 10 寸 250S 24 离心泵 单台流量 7 485m3 h 扬程 24m 功率 45kw 2 9 机 8 机尘沙池布置 2 台离心抽水泵 其中 1 台 8 寸 200S 63 离心 泵 单台流量 280m3 h 扬程 63m 功率 75kw 另 1 台 10 寸 250S 39 离 心泵 单台流量 485m3 h 扬程 39m 功率 75kw 主要负责将厂房进口及 引水护坦施工弃水抽排至泵坑内 具体布置见附图 TY TJ CO2 SG PS 01 所示 6 1 3 倒水管路布置 1 根据总包会议研究决定及报告单 2012 23 号相关内容要求 在进水渠 左右挡墙第 3 段底部位置各安装 3 根 DN150mm 排水钢管 负责左右岸边坡渗 漏水通过该管路倒排至上游沉砂池 该部位施工弃水按 80m3 h 计算 2 另根据现场实际施工需要及总包 监理单位沟通研究决定 在主安间 集水井 10 4m 板以上左侧埋设一根 DN150mm 穿墙钢管负责将集水井施工弃水 排至下游 在 1 机沉砂池至 2 段防洪墙部位埋设一根 DN150mm 排水钢管负责 将 1 4 机施工弃水排至下游临时倒水泵坑内 该部位施工弃水按 300m3 h 计算 6 1 4 1 临时集水坑布置 1 布置形式 1 临时集水坑布置在 8 9 机引水渠反坡上游侧 与上游纵向围堰 X3 X4 段坡脚临时排水沟贯通 主要负责收集本标段混凝土施工期排放至沉砂池的仓 面弃水 灌浆排水等废水 1 临时集水坑布置最大限度避开主体 1 4 反坡 拦沙坎工作面施工 其底 板高程为 EL25m 其断面为梯形 顶宽尺寸 15m 底宽 7 3m 长 35m 深 5 0m 有效容量 2625m3 可满足本标段混凝土施工期弃水和预估计算得厂房上 游基坑渗水量 1968 58m3 h 的排放 1 临时集水坑周边利用现有施工便道 进 行抽水设备安装及管路布置工作 根据计算临时 1 集水坑汇水容量为 2625m3 排水扬程 19m 按照满足排 水强度和排水扬程的要求配置 3 台 250S 24 型 10 吋离心泵和 1 台 250S 39 型 10 8 吋离心泵组成排水泵组 按照水泵备用率参考表 5 台数按照 20 的水泵备用配 置 规划水泵配置为 6 用 2 备 命名为 1 泵站 其中 4 台 10 吋离心泵理论排 量 485m3 h 扬程 24m 电机功率 45kw 另 1 台 10 吋离心泵理论排量 485m3 h 扬程 39m 电机功率 75kw 共布置抽水设备 8 台套 负责将上游沉 砂池施工弃水排和挡墙部位渗漏水及围堰渗漏水统一汇集在此排至围堰外侧 因 1 集水坑内水泵均为离心式 结合现场地形条件其泵站开关站布置在 1 集水 坑顶部 一般时段开启 6 台泵时理论排水量 2910m3 h 考虑排水 72 效率后按 2095 20m3 h 计 大于 1 临时集水坑排水的最大小时强度 1968 58m3 h 满足需 要 3 排水管路布置 1 集水坑内排水主管为 DN250mmPE 管 延围堰背水坡面铺设 跨堰顶部 位采用砂砾石加以覆盖保护 具体形式见附图附图 1 6 1 5 2 临时集水坑布置 1 布置形式 结合一枯临时泵坑布置和围堰渗漏程度大小 2 临时集水坑为本标段下游 主排水泵坑 布置在 1 2 机尾水护坦下游侧 本段负责主安装间集水井通过 下游导排水泵站 1 机上游沉砂池排水泵将的施工弃水倒排汇集在 2 集水坑内 其中下游围堰及横向截水沟和 1 4 厂房尾水施工弃水统过 2 集水坑排出下游 围堰外河道 2 集水坑底部高程为 EL23 5m 其断面为梯形 顶宽 20m 底宽 15m 长 25m 池深为 5m 有效容量约 2000 m3 按暴雨时段最大排水强度的 80 设计 2 泵站布置 根据计算 2 临时集水坑汇水流量一般时段为 792 74m3 h 该区域暴雨时段 345 96m3 h 排水扬程为 20 5m 考虑部分水头损失 配置 3 台 250S 24 型 10 吋 流量 485 m3 h 扬程 24m 45kw 离心泵 1 台 250S 39 型 10 吋 流量 485 m3 h 扬程 39m 75kw 和 1 台 350S 26 型 12 吋 流量 1140 m3 h 扬程 26m 132kw 按两台 45KW 用一备配备 共配置抽水 9 设备 7 台套 施工过程中 一般时段开启三台离心泵 其中 12 吋 1 台 10 寸 2 台 理 论排水量 2110m3 h 考虑排水效率折减后按 1645 8m3 h 计 大于 2 泵站排水的 最大小时强度及暴雨时段最大小时排水强度之和 1211 96m3 h 3 排水管路布置 2 泵站为 1 4 混凝土施工中期的集中排水泵站 汇集 该区域施工范围内的所有排水 2 泵站采取 5 泵一管布置形式 接一根 DN500mm 排水钢管将水抽排至下游下游围堰外侧河道内 经测算 DN500mm 钢管理论最大排水量为 2119m3 h 满足高峰期排水强度 6 1 6 3 临时集水坑布置 1 布置形式 结合现有位置及截水口布置现状和下游围堰渗漏程度 前期一期围堰此部 位渗流量较大 3 临时集水坑为本标段下游右侧主排水泵坑 布置在 7 8 机 尾水护坦下游侧 本段负责厂房下游纵向围堰背水面 副安装间集水井至 5 机 抽水工作 该泵站与下游布置的截水口将 2 泵站连通 通过尾水门机轨道内侧 及尾水左侧挡墙临时泵将施工弃水倒排汇集在 3 集水坑内 3 集水坑底部高程 为 EL23 5m 其断面为梯形 顶宽 20m 底宽 15m 长 20m 池深为 5m 有 效容量约 2000 m3 按暴雨时段及预估计算围堰渗漏最大排水强度的 80 设计 2 泵站布置 根据计算 3 临时集水坑汇水流量一般时段为 792 74m3 h 该区域暴雨时段 345 96m3 h 排水扬程为 20 5m 考虑部分水头损失 配置 2 台 250S 24 型 10 吋 流量 485 m3 h 扬程 24m 45kw 离心泵 4 台 250S 39 型 10 吋 流量 485 m3 h 扬程 39m 75kw 和 1 台 350S 39 型 14 吋 流量 1400 m3 h 扬程 26m 116kw 按两台 45KW 用一备配备 共布置抽水 设备 8 台套 施工过程中 一般时段开启 5 台离心泵 其中 14 吋 1 台 10 寸 4 台 理 论排水量 3340m3 h 考虑排水效率折减后按 2605 2m3 h 计 大于 2 泵站排水的 最大小时强度及暴雨时段最大小时排水强度之和 1138 7m3 h 3 排水管路布置 2 泵站为 5 副安装间施工中期的集中排水泵站 汇集 10 该区域施工范围内的所有排水 2 泵站采取 2 组 3 泵一管布置形式 分别接一 根 DN500mm 排水钢管将水抽排至下游下游围堰外侧河道内 另外 2 台按照 1 泵一管路布置 排水管采用 DN250mmPE 管 经测算 DN500mm 钢管理论最 大排水量为 2119m3 h DN250mmPE 排水管最大排水量为 1384 74 m3 h 满足 高峰期排水强度 6 2 厂房全年围堰挡水后泵坑布置厂房全年围堰挡水后泵坑布置 根据发电厂房上下游纵向围堰布置形式 一期围堰破堰进水口厂房全年围 堰挡水 根据现有泵坑位置 经初步预估计算围堰挡水后的渗流量 将现有泵 坑位置进行调容疏通扩大 及时将泵坑内的淤泥 坑内杂物清理干净 按照一 定坡降将上下游集水坑区域的排水沟进行疏通修正 泵坑四周采取码放砂土袋 的形式进行临时加高处理 截水沟两侧同样采取砂土袋码放加高 施工按照底 宽 2m 顶宽 1 5m 进行完善 集水坑排水管线随之围堰施工项目的完成对排水管线重新布局 1 集水坑 排水管线延围堰背水面布设整齐 上下管线采用钢丝绳牵引固定 管节部位用 钢筋进行加固卡牢 并埋入上游围堰堰顶一下 2m 同时采取土工膜对管线四周 进行处理并与围堰防渗段的有效保护和连接 再用砂砾石料进行回填压实处理 确保排水管线跨围堰范围的挡水效果 2 集水坑排水管线布置受下游围堰与船闸一期横向加高段围堰临时通行道 路的干扰 管线架高难度较大 结合实际情况 在原有排水出口的位置上对排 水管出口进行加高 排水管出口高程控制 44m 以上 防止水位上涨淹没管口形 成水流倒灌 影响正常水泵出力 3 集水坑排水管线布置在厂房下游纵向围堰背水面 按照 1 集水坑加固处 理办法进行完善 厂房集水坑泵坑地处位置多为砂砾石料区 泵坑形成后渗水在所难免 为 避免坑内内水位台高发生渗流或泵坑破口现象 在泵坑四周分别用彩条布底部 绑钢筋的形式进行防护 在厂房围堰背水面坡脚范围重新修筑临时排水沟系统或采用上下游挡墙背 面布置临时排水泵坑布置临时抽水水泵等排水设施 将其排到围堰外侧河床中 11 7 供电系统布置供电系统布置 7 1 泵站供电布置泵站供电布置 1 1 泵站的供电采用 2 根 VLV 3 240 1 70 mm2型低压电缆自上游 630KVA 主变压器低压接线点接引至 1 泵站配电盘 再从配电盘接 VLV 3 50 1 25mm2型低压电缆至各水泵供电 2 2 泵站供电电源取自下游 630KVA 变压器低压接线点 采用 2 根 VLV 3 240 1 120 mm2型低压电缆自下游供电点引线至 2 泵站配电盘 再从 配电盘接 VLV 3 120 1 70 mm2型低压电缆至各水泵供电 3 3 泵站供电电源取自下游 630KVA 变压器低压接线点 采用 3 根 VLV 3 240 1 120 mm2型低压电缆自下游供电点引线至 3 泵站配电盘 再从 配电盘接 VLV 3 120 1 70 mm2型低压电缆至各水泵供电 7 2 泵站备用电源布置泵站备用电源布置 1 1 泵站位置在上游变压器附近布置 1 台 150KW 柴油发电机组 负责 因突发事件的水泵应急用电使用 2 2 泵坑位置 1 台 250KW 柴油发电机 负责该泵坑区域的抽水备用电 源 3 3 泵坑位置 1 台 300KW 柴油发电机 负责该泵坑区域的抽水备用电 源 7 3 基坑泵站用电总容量基坑泵站用电总容量 表表 7 1 17 1 1 基坑抽水水泵用电容量表基坑抽水水泵用电容量表 序号序号部位部位名称名称 型号型号 数量数量 台 台 功率功率 KWKW 1 离心泵 10 寸 250S 39 375 2 厂房上游临时泵坑 离心泵 10 寸 250S 24 545 3 离心泵 8 寸 200S 63 1 75 4 离心泵 10 寸 250S 39 1 75 5 沉砂池抽水泵坑 离心泵 10 寸 250S 24 1 45 12 6 主安装间集水井潜水泵 6 寸 150S 50 137 7 离心泵 12 寸 350S 26 1132 8 离心泵 10 寸 250S 39 175 9 厂房下游临时泵坑 左侧 离心泵 10 寸 250S 24 345 10 离心泵 14 寸 350S 39 1 160 11 离心泵 10 寸 250S 24 1 45 12 离心泵 10 寸 250S 39 3 75 13 厂房下游临时泵坑 右侧 离心泵 10 寸 250S 24 1 45 14 1 机下游导水离心泵 10 寸 250S 24 2 45 合计 25 1590 8 主 副安装间集水井排水布置规划主 副安装间集水井排水布置规划 受左右侧集水井泵坑混凝土上升等局限 主安集水井底部高程最低高程 2 0m 在高程 10 4m 板以下布置 1 台 6 寸 150S 50 潜水泵 排水管采用 DN100 钢管 随土建上升对排水管进行加高 排水管采取直接埋入集水井左侧混凝土 中接引至下游尾水挡墙外侧 上下高差约 18m 负责主机段施工施工期排水 副安装间集水井底部高程最低高程 5 5m 在该高程布置 1 台 6 寸 150S 50 潜水泵 管线采用 DN100 钢管 通过埋入下游侧墙体混凝土引出至下游截水沟 主要将副安装间集水井的施工期弃水引排至下游泵坑统一抽排至基坑外 根据目前主安装间施工形象 随之主机段后续上升 该处临时抽水泵基本 满足不了现有需要 过程监管和维护工作很难到达工作面 现场实际操作困难 结合现有及后续施工 在主安装间集水井经 1 主机段 尾水段 主安 10 4m 板 布设 1 台 10 寸离心抽水泵经尾水段接引至下游截水沟内 排水钢管埋设集具体 布置形式见附图 2 13 9 资源配置资源配置 9 1 排水设备水泵配置见表 9 1 9 2 管道配置见表 9 2 9 3 电缆配置见表 9 3 9 4 其它材料配置见表 9 4 表表 9 1 排水设备水泵配置表排水设备水泵配置表 序序 号号 部位部位名称名称 型号型号 数量数量 台 台 功率功率 KWKW 理论单台抽排能力理论单台抽排能力 m3 hm3 h 实际抽