1、小型水庫施工組織設計初步探討本文在總結小型水庫的施工組織設計的根底上，提出了采用抽排的方式進行山區小型水庫的施工導流，并通過工程實例分析知，采用抽排的方式可以節約大量的資金，為小型水庫的除險加固設計提供切實可行的施工方案。1引言小型水庫問題多，資金少，在資金有限的情況下，盡可能的完成病險水庫的除險加固設計，給設計人員帶來了極大的挑戰，特別是施工導流方案，幾乎每個小型水庫的施工組織設計都遇到這個難題，在設計的過程中，作者根據幾個小型水庫的特點進行了總結。主要存在2個方面的問題：一是庫容曲線較為平坦，施工期水庫水位上升小，這種情況一般采用圍堰的方式較為經濟；二是庫容曲線較陡，施工期水庫水位上升快，
2、如果按照傳統的導流方案，采用圍堰的型式，是小型水庫總投資300多萬不能承受的，遇到這種情況，作者認為采用抽排的方式較為經濟實用。本文以竹山縣古家溝水庫施工組織設計為實例重點闡述第二種情況的施工導流設計。2工程概況古家溝水庫位于湖北省竹山縣擂鼓鎮西河村，水庫大壩攔截西河上游古家溝和武昌廟溝來水，水庫壩址以上承雨面積3.2km2，河道長2.9km，分水嶺至壩址主河道平均坡降為115.2，地勢較高。壩址距擂鼓鎮10km，距竹山縣城60km。是一座以灌溉為主，兼有防洪和供水等綜合利用功能的小1型水庫樞紐工程。水庫樞紐工程現有建筑物包括：粘土心墻大壩、溢洪道和輸水涵管組成。水庫總庫容171.0萬m3，其
3、中興利庫容140.7萬m3，死庫容6.3萬m3。水庫為下游灌區0.3萬畝農田提供灌溉用水，同時還擔負著下游擂鼓鎮及305省道等設施的防洪任務，保護農田0.30萬畝、人口1.0萬人。古家溝水庫樞紐屬等工程，小1型規模，其擋水、泄水、輸水建筑物為4級建筑物。水庫除險加固初步設計工程主要包括：對大壩心墻部位采用充填灌漿法進行處理，解決心墻滲透系數不滿足要求的問題；對大壩和溢洪道基巖中等透水層采用帷幕灌漿處理；針對壩坡變形和護坡風化破碎情況，對上游壩坡翻修，采用30cm厚的干砌塊石護坡，下游壩坡在整平的根底上種植草皮護坡，完善壩面構造；封堵原輸水涵管，于大壩右岸上游新開泄洪隧洞，兼作灌溉輸水。將原溢洪
4、道封堵，撤除重建進水渠和控制段左邊墻，新建長21m的擋水土壩；更新啟閉設備，增設進口檢修閘門和出口工作閘門。3.施工組織設計古家溝水庫所在流域地區屬亞熱帶大陸性季風氣候，具有溫暖濕潤，四季清楚，雨量充分，光照充足等特點。無霜期為250天左右，年平均氣溫10.215.6，極端最底氣溫零下9.9，極端最高氣溫43.4。區域庫區多年平均降雨量849.5mm，多年平均逕流深353mm，多年平均來水量429萬m3。流域內洪水由暴雨產生，暴雨發生時間一般為710月，暴雨形成多為低渦切變線和鋒雨面，臺風深入形成大暴雨次數極少。暴雨歷時一般13天，大暴雨范圍一般普及整個流域，降雨特點是雨量集中、強度大，洪水峰
5、高量大、陡漲陡落。壩址處多年平均最大風速13m/s，風向一般為東北風。3.1施工導流標準本工程永久建筑物屬4級建筑物。根據?水利水電工程施工組織設計標準?SL30320XX和本工程的具體條件，導流臨時建筑物級別定為5級。結合本工程的導流要求，選用枯水期5年一遇洪水作為導流標準。3.2施工組織設計根據本工程工程量及工程特點，利用1個枯水期完成大壩樞紐工程的加固及管理設施建設，即施工總工期定為12個月。第一年7月為施工準備期，準備期內修筑、完善施工道路，做好料場的準備工作，保證施工期有合格的土料和良好的施工道路。第一年8月上旬主體工程全面開工，首先進行輸水隧洞0+0100+080段的開挖，該工程是
6、控制工期的關鍵工程。先進行隧洞出口明挖，明挖結束即進行洞挖，利用3個月的時間完成隧洞0+0100+080段石方洞挖，然后利用3個月時間完成隧洞砼襯砌和隧洞洞頂回填灌漿施工。第一年11月上旬隧洞進口段0+0000+010段施工待庫水位降低后立即開始，至第二年2月中旬，完成泄洪隧洞的全部施工。同時可完成進、出口閘室、出水渠施工。第一年11月上旬也可進行大壩壩頂整治、上、下游壩坡平整和護砌的施工。同時完成壩體帷幕灌漿施工。在第二年2月中旬隧洞襯砌工作全部結束后可進行原低輸水涵管的封堵，利用1.5個月時間完成全部封堵工作。同時非常溢洪道加固等工程也可進行。至第二年4月底，完成大壩上游坡護坡、下游坡整治
7、和大局部主體工程以及金屬結構、啟閉設備的安裝調試工作等施工；第二年5月完成全部施工、壩頂道路施工和大壩管理設施建設；第二年6月進行工程收尾及清場工作。3.3施工洪水根據對流域內的降雨特性情況分析，古家溝水庫的汛期在每年的410月，枯水期在每年的11月到次年的3月。根據本次施工組織設計，需要施工導流的時段為枯水期11月3月，導流建筑物洪水標準為5年一遇。根據堵河流域四級區19562000年共45年徑流深排頻計算出各月相應頻率的徑流總量。根據竹山氣象站198020XX年共27年實測枯水期逐年逐月24小時最大降水量資料，得施工期設計洪水計算成果。枯水期徑流計算成果見表1、施工期設計洪水成果見表2。3
8、.4施工導流方式根據本次除險加固工程設計要求，大壩上游壩坡翻修、隧洞進口段、非常溢洪道施工需要進行施工導流。原涵管開挖撤除及回填封堵等施工還必須將庫水放空后才能施工。據此施工特點，結合工程的實際布置情況，本工程的施工導流采用二期施工導流。第一期直接利用原低輸水涵管放水、泄水。在第一年10月下旬通過原輸水涵管將庫水位降低到原死水位549.49m高程，在第一年11月上旬利用低水位進行上游壩坡干砌塊石護坡翻修的施工和泄洪隧洞進口段施工。第二期在隧洞施工過程中采用必要的方式進行施工導流，進行泄洪隧洞的開挖襯砌、原涵管開挖撤除與封堵等工程施工。根據本工程取水口規模及施工安排，本次設計施工期間第一年11月
9、第二年3月共5個月的來水考慮兩套施工導流方案進行比擬：方案一：水泵排水方案，即第一年11月第二年3月的來水全部通過水泵進行抽排。根據表2知：施工期間洪水頻率P20的一場暴雨的洪峰流量為5.1m3/s，其洪水總量為5.8萬m3。隧洞進口段施工前期可先將原死庫容抽排5.8萬m3作為設計標準P20的一場洪水預留的防洪庫容。來水總量按逐月徑流量排頻P=20計算，5個月來水總量約為22.28萬m3。即本工程需要抽排的總水量為22.28萬m3設計水泵揚程16m按600m3/h0.167m3/s的流量進行抽排，按2臺水泵考慮，可以滿足施工抽排的要求。經計算，每臺水泵按45Kw的功率，抽水期間共需用電1053
10、0Kwh，該方案投資0.96萬元。方案二：圍堰擋水方案，即利用圍堰擋水，水庫調蓄施工期全部來水，查庫容曲線，得到相應設計水位556.3m，考慮平安加高等，取圍堰頂部高程556.8m。圍堰圍繞取水口布置，并與壩址附近山體相連接形成封閉的防洪體系。圍堰采用石渣混合料為堰體，粘土斜墻防滲的圍堰結構型式，堰頂高程556.8m，堰高14.25m，堰頂寬3.5m，迎水面邊坡采用1:3，背水面邊坡采用1:1.5，圍堰長50m。主要工程量：填筑土石圍堰12150m3，粘土7123m3，施工道路0.3km。該方案投資39.38萬元。方案一比方案二更加有效地利用現有死庫容，防止了填筑圍堰造成較大方量開挖和填筑工作
11、，從而減少了施工風險和工期，且無施工道路，不受上游壩坡施工影響。兩者比擬直接投資方案一較方案二節約38.42萬元，因此推薦選用方案一作為第二期施工導流方案。根據表1和表2知：在整個泄洪隧洞和原輸水涵管封堵工程的施工期間11月3月洪水頻率P20的一場暴雨的洪峰流量為5.1m3/s，而期間洪水總量為22.28萬m3。考慮到資金限制及上游不便修建施工道路及圍堰，在進行整個泄洪隧洞的開挖襯砌、原涵管開挖撤除與封堵工程施工過程中，不修建施工圍堰，直接采用潛水泵將庫水通過新建輸水隧洞排至下游，利用5個月的時間完成泄洪隧洞和原涵管開挖撤除與封堵的施工。4.結語小型水庫除險加固設計由于受到自身地理位置條件和配
12、套資金的限制，在進行施工導流設計中，特別是山區小型水庫絕大多數情況下不能采用常規的圍堰導流的方式進行施工導流，而采用抽排的方式既節約投資又能很好的實施。內容總結1小型水庫施工組織設計初步探討本文在總結小型水庫的施工組織設計的根底上，提出了采用抽排的方式進行山區小型水庫的施工導流，并通過工程實例分析知，采用抽排的方式可以節約大量的資金，為小型水庫的除險加固設計提供切實可行的施工方案2先進行隧洞出口明挖，明挖結束即進行洞挖，利用3個月的時間完成隧洞0+0100+080段石方洞挖，然后利用3個月時間完成隧洞砼襯砌和隧洞洞頂回填灌漿施工內容總結（1）小型水庫施工組織設計初步探討本文在總結小型水庫的施工組織設計的根底上，提出了采用抽排的方式進行山區小型水庫的施工導流，并通過工程實例分析知，采用抽排的方式可以節約大量的資金，為小型水庫的除險加固設計提供切實可行的施工方案（2）針對壩坡變形和護坡風化破碎情況，對上游壩坡翻修，采用30cm厚的干砌塊石護坡，下游壩坡在整平的根底上種植草皮護坡，完善壩面構造
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