降水导流施工方案及计算

降水导流施工方案

1、概述

1.1工程概况

本标段交叉建筑物分布共计44处、66座。具体为：分水闸1座、节制闸2处（座）、桥梁16座（公路桥3座、生产桥13座）、涵闸18座、倒虹吸7座、附属涵闸19座、附属倒虹吸1座、穿路涵2座。

1.2水文气象

输水工程沿线地下水为第四系孔隙潜水，分布于沿线第四系松散沉积层中。主要受大气降水补给；临黄河段接收黄河水的侧渗补给。地下水埋藏深度受地形和引水影响。勘探期间，地下水埋深一般0.9～7.8m，局部深达8.56～10.08m。地下水位年变幅2.0～4.0m左右。

本标段桩号（24+600～36+813）为缓平坡地与河槽洼地相间段。

鲁北段小运河输水工程输水规模50m3/s，**倒虹吸设计输水量50m3/s，5年一遇排涝流量72.0m3/s，20年一遇防洪流量143m3/s。

经现场实际了解，位山***日常输水量65 m3/s，于每年的9月中旬到次年6月中旬向天津河北供水。

1.3施工期设计洪水

根据输水河道工程设计第二册施工*标施工图纸，施工工程时段分别按10月～次年5月和11月～次年4月两种情况考虑，进行施工期设计洪水分析计算。施工期洪水标准为10年一遇。******节制闸施工期10年一遇洪水流量（10月～次年5月）为9.9 m3/s，（11月～次年4月）为4.1m3/s。

2、编制依据

（1）《南水北调东线一期鲁北段****工程施工组织设计》

（2）南水北调东线一期鲁北段****工程招标技术文件

（3）南水北调东线一期鲁北段****工程输水工程施工图纸

（4）《南水北调****工程施工导流及降排水方案专家咨询意见》

（5）现场踏勘了解的情况

3、施工布置

3.1道路布置

利用河道两岸已有道路和施工便道，左、右岸以现有三座公路桥和施工过程中围堰堰顶作为连接道路，满足施工需要。

下河道和基坑专门修筑施工便道。

3.2 施工用电

施工降排水用电以利用当地社会电为主，以30kw/50kw发电机为辅，根据施工实际需要现场适当调配。

4、渠道降排水方案

根据施工图纸，结合现场踏勘情况，南水北调东线一期工程鲁北段工程****工程输水渠道降排水方案分为以下三种方式：

第一种为34+662～36+813新挖渠道段降排水方案。

第二种为24+600～33+237****降排水方案。

第三种为33+237～34+662***段降排水方案。分述如下：

第一种为34+662～36+813新挖渠道段降排水方案。

新挖河道段降排水方案采用管井井点法，管井间距初拟为20m～40m，井深15m，根据现场管井试验最终确定间距和井深，左右岸梅花型布置在渠堤外侧。管井采用机械造孔，井壁采用无砂管，四周回填小石作为渗透层。井内安设潜水泵将渗水抽排至渠堤以外排水沟，排水沟内铺设防渗布，最后由排水沟引入东八支渠、羊角河等附近渠道内。管井降水曲线图见下图，管井计算详见附件1。

第二种为24+600～33+237****降排水方案。

对于****河道降排水，实施前提条件是施工期间****不考虑农田灌溉。拟在**倒虹吸24+813处，修筑一条挡水围堰，将小运河上游来水拦截，同时，***下游南外环处橡胶坝要降至最低位置，使小运河、***水位下降，以便河道施工。

****采取全断面分段截流、分段降排水、分段开挖衬砌的施工方案。先在施工段小运河修筑上下游围堰，截断河道明水，进行河道初期排水，采用2台6SA-8B离心泵抽排河道明水，将明水抽排到小运河未施工段河段。

初期排水完成后，沿河道底部中间每隔40m布置1眼深9.5m管井，并在河道中间带坡比开挖纵向排水沟，将河道内渗水引排至集水井，每眼井安设1台IS(IR)65-50-125

型潜水泵将井水抽排到渠堤排水沟，引排到相邻小运河未施工段，或排至***、二干渠等附近河道沟渠。

管井计算过程详见附件2。

第三种为33+237～34+662段***段降排水与导流方案。

***段河道拟采用导流明渠法实施，即：从小运河和***交汇处桩号33+237开始，至下游***节制闸34+721下游围堰止，沿***右岸永久征地线2m外，开挖一条导流明渠导流，导流明渠上口宽12m，底宽3m，深3.5m，渠道坡比为1:1.5，计算过程详见附件3。***河水导流完成后，河道降排水方案与上述小运河河道降排水方案二相同。

5、建筑物导流

5.1建筑物导流方案

根据本建筑物所处地形、地质、水文条件、布置特点及现场实际情况，本工程建筑物导流施工方案分为以下方式：

方案一、施工导流按一期进行，采用上下游围堰挡水，明渠导流。采用本方案的建筑物有**倒虹吸、***节制闸、***节制闸。

方案二、采用上下游围堰挡水，基坑抽排。采用本方案的建筑物有***节制闸、7个倒虹吸等建筑物。

5.2导流标准

本标段河道交叉建筑物受河流及汛期的影响，只考虑**倒虹吸、***节制闸、***节制闸施工导流。***枢纽及**倒虹吸为Ⅰ级建筑物，导流建筑物应为4级。根据本工程导流建筑失事后果影响较小、使用年限较短、围堰高度较小及河道洪水过程较短等因素，本工程导流建筑物的级别按规范降低一级采用Ⅴ级，导流建筑物设计洪水标准拟采用5年

一遇洪水标准。

5.3导流时段

**倒虹吸导流时段按一期导流进行，拟在非汛期（10月～次年5月）施工。导流时段为2011年10月1日～2012年5月31日。

***、***节制闸导流按一期进行（导流明渠兼用***段导流明渠），导流时段为2011年9月10日～2012年5月31日。

***节制闸设计在新挖河道段，不受河道汛期排涝影响，不需要导流。

6、导流建筑物设计与施工

6.1导流建筑物设计

6.1.1导流建筑物平面布置

根据施工图纸和工程所在位置的地形、水文及地质特点，结合工程实际情况，**倒虹吸施工导流按一期进行，先在小运河上游修筑围堰，截断小运河上游来水，再从位山***左岸修建临时导流明渠，将***水流改流由**枢纽上游绕过，***水流导流至***下游，导流明渠拟采用铺设一布一膜复合土工膜防渗，两头接口处砌筑10m长砼预制块防止冲刷，以满足位山***65m3/s输水需要。之后，在***上下游修筑围堰拦截渠道过流，使***水流从左岸明渠过流；在**倒虹吸小运河下游修筑围堰拦截小运河渠道内水流。导流明渠过流量按65m3/s计，通过明渠水力计算其断面尺寸初拟为：上口宽50m，底宽30m，深4m，渠道内外坡比均为1:2.5。

***导流明渠示意图见附图1。

***导流明渠修筑参数见表6-1；