闸坝导流方案

1、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111 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

2、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(SL2522000)（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

3、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

4、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3.65m3/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69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19571960年共4

5、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

6、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510月为779.2毫米，占年平均降雨量的87。湖区位于成都市

7、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，为岷江水系的级阶地，湖区多为水田，相对高差不大。4 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

8、图示：副坝副坝闸坝集水坑集水坑上游围堰下游围堰防渗墙挡水堤挡水堤导流明渠挡水堤5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(SL2522000) 表2.1.1水利水电工程分等指标，兴隆湖为等小（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510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

9、范围线5.2.2 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：=A*C*式中 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/

10、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h4.27m时，A164.5m2，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(SL2522000) 表4.0.7临时性挡水建筑物安全加高，级水工土石结构安全加高0.5m，即明渠高度为H4.26+0.13+0.54.89m。则明渠进口顶高程为454.5+4.89459.39m，

11、出口顶高程453.8+4.89458.69m。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0.20.4m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）。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Q566m3/s A164.5m2 流速V566/164.5=3.44m/s 根据最大允许不冲流速，

12、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 称单位数 量备 注1土石方开挖m3721302堤基础整平碾压m2100803土石方筑堤m3120054明渠回填m3

13、62220压实度85%（副坝段96%）5钢筋石笼m310356 原地面以下部分使用后不拆除6石渣回填m313447堤及石笼拆除m392485.3 围堰设计5.3.1 围堰布置根据导流规划，围堰布置见下图示：上游围堰下游围堰5.3.2 上游围堰上游围堰由于考虑冲沟水流排放，设置于鹿溪河1#淹没区冲沟下游，洪水在进入明渠前，会冲击雍高进口到上游围堰段的水位，据计算，雍水高度约0.3m，根据明渠水流计算，明渠进口水位高程为458.76m，则河道内洪水水位高程为459.06m。考虑安全超高和涌浪高度，围堰顶高程为459.69m。根据上游围堰布置位置，河床底板高程为454.0m，则围堰高度为5.69m。

14、采用粘土心墙围堰，考虑施工与堰顶交通，堰顶宽度6m，围堰上下游坡度均为1：2。围堰典型断面见下图示：5.3.3 下游围堰布置于闸坝下游，堰后水位与导流明渠出口水位相同（458.06m），堰顶高程与明渠出口高程相同（458.69m），根据下游围堰布置位置，河床底板高程为453.8m，则围堰高度为4.9m。与上游堰体一样采用粘土心墙围堰，考虑施工与堰顶交通，围堰堰顶宽度6m，围堰上下游坡度均为1：2。5.3.4 围堰主要工程量表5-3 围堰工程主要工程量表序 号名 称单位数 量备 注1清表及土石方开挖m34202土石方堰体m350333粘土心墙m310454围堰拆除m360785.4 挡水堤设计由

15、于明渠进口与上游围堰间河段现状地面高程为457.6459.0m，而根据5.3.1计算5年一遇洪水水位为459.06m，河水会漫过闸坝右岸阶地，影响闸坝施工安全。因此考虑明渠进口下上游围堰间采用挡水堤挡水，挡水堤长172m。考虑安全超高和涌浪高度，挡水顶高程为459.69m。则需要填筑的挡水堤高度为0.7m2.1m。挡水堤两侧背坡度采用1：2，堤顶宽6m。挡水堤工程量见下表：表5-4 挡水堤主要工程量表序 号名 称单位数 量备 注1清表及土石方开挖m30已包含在场平清表工程量中2基石整平碾压m225803粘土堤m323225.5 防渗墙设计闸坝上下游围堰间左岸阶地，由于是粉土层，中间夹砂砾石层，

16、透水性极强，因此需要对上下游围堰间的阶地做防渗处理。根据施工方便和施工成本考虑，采用防渗粘土心墙处理。在上下围堰左侧，挖一条沟槽，在沟槽内填筑粘土，与上下游围堰粘土心墙相接，形成整体防渗墙，根据布置，防渗心墙长210m。墙体开挖深入到砂砾石层下1m，根据地勘资料，开挖深度为3m，沟槽开挖底宽以反挖斗尺寸确定为1.2m，两侧边坡1：2，开挖成型后采用粘土填筑。防渗墙主要工程量见下表：表5-5 防渗墙主要工程量表序 号名 称单位数 量备 注1土石方开挖m345362粘土心墙m245365.6 基坑排水设计5.6.1 初期排水上下游围堰戗堤填筑后，先进行初期集水抽排。根据布置和河道底板特点，初估河道

17、围堰后集水深度为0.4m，上下游围堰间集水面积为5890m2，则集水量为2356m3，采用125BSQ50水泵（扬程50m、流量100m3/h、功率30KW）2台一天可抽排完成。5.6.2 经常性排水包括降雨和基坑渗水，采用在基坑周边设置集水沟，汇集到下下游围堰处的集水坑内，再采用4KW潜水泵抽排到上下游围堰外。排水沟采用0.5*0.3m土质边沟，沿闸坝施工范围外布置，汇水到集水坑。集水坑4*3*2m，上下游围堰内侧基坑内各布置一个。排水时段为2014年2月到6月闸坝结构施工期间和2014年10月闸门安装期间。根据地质情况和水流控制措施，基坑渗水参考水利水电工程施工手册，按下表估算渗流量。表5

18、-6 1m水头下、1m2基坑面积渗透流量估算表选用渗透流量为0.05m3/h，则基坑每小时渗水流量为5890*0.05294.5m3/h。需要配置3125BSQ50水泵排水。5.6.3 基坑排水工程量表5-7 挡水堤主要工程量表序 号名 称单位数 量备 注1排水沟土石方开挖m368人工开挖2集水坑土石方开挖m248人工开挖、后期回填3抽水台班13503125BSQ506 施工方法6.1 风水电供应施工期间，供风采用柴油空压机现场供应，供水采用水泵抽水供应，供电采用柴油发电机供应。6.2 材料和料源施工用石方、石渣和粘土等料源采用湖区开挖料，不足部分或开挖石方满足不了使用要求，则外借。钢筋等材料在成都周边采购。6.3 施工工序土方开挖采用反挖挖装20t自卸汽车运输，石方开挖采用液压破碎锤破碎后反挖装20t自卸汽车运输。沟槽由人工开挖，石方沟槽由人工风镐开挖。土石方填筑采用推土机铺料，振动碾压碾压密实。钢筋石笼，在现场制作钢筋笼，人工摆放就位后，由人工冲填石渣到笼中，最后封闭钢筋笼。7安全文明施工措施1、 导流明渠在枯水期施工完