河南省中原拦河水闸工程施工组织设计方案书

河南省中原拦河水闸施工组织设计书

第一章施工条件分析

1.1基本资料

中原拦河闸位于河南省某县境内，闸址位于淮河某支流上。流域面积2234平方公里，流域内耕地面积288万亩。农作物以种植小麦、棉花和其他经济作物为主，河流平均纵坡1/6200。

本工程属二级建筑物。

本工程投入使用后，在正常高水位时，可蓄水2230万立方米，灌溉45万亩农田。上游5个县25个乡已建成提灌站42处，有效灌溉面积25万亩。闸上游开南北两干渠，配支干23条，修建各种建筑物1230座，可自流灌溉下游三县21万亩农田。该闸拦蓄水源充沛可靠，效益巨大。

1、地质资料

⑴根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约25m，其下为不透水层，其物理力学性质如下：

=20.2KN/m3

土壤湿重度r

湿

土壤湿重度r干=16.0KN/m3

=22.2KN/m3

土壤饱和重度r

饱

=12.2KN/m3

土壤浮重度r

浮

自然含水量状态下土壤内摩檫角Φ=23°

饱和含水量状态下土壤内摩檫角Φ=20°

土壤的凝聚力C=0.1KN/m3

地基允许承载力[σ]=150Kpa

混凝土、砌石与土基摩檫系数f=0.36

地基应力的不均匀系数[η]=1.5～2.0

渗透系数K=9.29×103 cm/s

⑵本地区地震设防烈度为Ⅵ度。

3.水文气象

⑴气温:本地区年最高气温42O C,最底气温为-18O C。

⑵风速:最大风速V=20m/s,吹程D=0.6Km。

⑶降雨量：非汛期（1～6月及10～12月）九个月份颖河平均最大流量Q=10m3/s；汛期（7～9月）三个月最大流量为130 m3/s；年平均最大流量Q=36.1 m3/s，最大年径流总量为9.25亿m3。年平均最小流量Q=15.6 m3/s，最小年径流总量为0.42亿m3。

⑷冰冻：颖河流域冰冻时间短，冻土很薄，不影响施工。

4.建筑材料

本工程位于平原地区，山丘少，石料需从外地供给、距京广线很近，交通条件较好；经调查，本地区附近有较丰富的粘土材料；闸址处有足够多的砂料。

5.批准的规划成果

⑴灌溉用水季节，拦河闸的正常挡水位为58.72m，下游无水。

⑵洪水标准

①设计洪水为50年一遇，相应的洪峰流量1144.45 m3/s，闸上游的洪水位59.5m，相应的下游水位59.35m。

②校核洪水位为200年一遇，相应的洪峰流量1642.89 m3/s，闸上游的洪水位61m，相应的下游水位60.82m。

③施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为169 m3/s。

⑶河道断面。河道横断面为梯形，边坡为1:2，马道宽取6.00m,横断面形状如图所示。

6.施工条件

⑴工期：要求两年内完成

⑵电源：由电网供电、工地距电网10Km。

⑶材料供应：三材统一安排，本地区无石料及水泥，主要从外地用铁路运至工程所属城市，共350Km，再用汽车转运到工地，运距40Km。

第二章施工导流

2.1 导流方法

2.1.1施工导流方法及适用条件总结：

方法分类适用条件

全段围堰法明渠导流

坝址河床较窄，或河床覆盖层较深，分期导流困难；河床

周围有较宽的台地、垭口或古河道；导流流量大，地质条

件不适于开挖导隧洞；施工期有通航、排冰、过木要求；

总工期紧，不具备挖洞经验和设备。

隧洞导流

导流流量不大，坝址河床狭窄，两岸地形陡峻，如一岸或

两岸地形条件良好，可以考虑隧洞导流。

涵管导流一般在修建土坝、堆石坝工程中采用。

分段围堰法底孔

优点：挡水建筑物上部的施工可以不受水流的干扰，有利

于均衡连续施工，对修建高坝特别有利。缺点：由于坝体

内设置了底孔，是钢材用量增加，如果封堵不好，会削弱

坝体的整体性，还有可能漏水，在导流过程中底孔有被漂

浮物堵塞的危险，封堵时由于水头较高，安防闸门及止水

等较困难。

缺口

在修建混凝土坝特别是大体积混凝土坝时，这种导流方法

比较简单，常被采用。

2.1.2本工程导流方法分析选择：

本工程修建在平原河道上，其岸坡平缓，有宽广滩地，故采用全段面围堰法明渠导流较为经济。

①水文条件

根据水文资料可知，全年径流变化不大，可采用围堰截流。

②地形条件

两岸平坦，地形开阔，属于平原河道，可采用明渠导流。

③地质及水文地质

河床为中粉质壤土，若采用分段围堰法截流，会造成河床冲刷，故采用全段围堰法截流，明渠导流，施工方便，利于掌握，明渠开挖量用以填筑围堰，降低工程造价。

综上所述：本工程采用全段围堰，明渠导流。

2.2 导流设计流量确定

本工程属Ⅱ级枢纽工程，永久建筑物为2级，其导流建筑物失事后将淹没一般城镇、工矿企业，影响工程总工期及第一台（批）机组发电，造成较大经济损失，使用年限2年，围堰高度15~50m，查《水利水电工程施工组织设计规范》（SL —303—2004）可知，导流建筑物为4级，若采用土石围堰，则洪水重现期为20~10

=169m3/s，即年，为了安全，施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为Q

洪水

=169m3/s。

导流设计流量Q

导

2.3 导流建筑设计

2.3.1导流明渠

1、导流明渠设计

=169m3/s，查Q—H曲线得下游水面高程为54.42米。水

①基本资料。由Q

导

深为：54.42-51.92=2.5m，边坡系数有土质确定，查《水利学》采用m=2.0，糙率N=0.03，渠底比降I=1/3000—1/3500。