盖孜水电站施工导流及一期围堰施工技术方案.docx

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概述
导流施工工程及工作内容
本工程施工导流和水流掌握工程工程包括〔但不限于〕：
⑴ 厂房尾水围堰工程；
⑵ 厂房防洪堤工程；
⑶ 本合同工程施工期的安全度讯；
⑷ 临时设施防洪排水；
⑸ 压力管道、调压井工程洞内排水及厂房基坑排水；
上述工程工程的工作内容包括建筑物的设计和施工；材料、设备的供给和试验检验；设备的安装、运行和维护；临时建筑物及其设施和设备的撤除以及本合同规定的质量检查和验收等工作。
为防止来年春汛洪水对厂房基坑、尾水部位造成安全隐患，需进展一期围堰填筑碾压施工。
水文气象资料
气象资料
盖孜河流域地处欧亚大陆腹地，受北、西、南三面高山围绕，既挡住了中亚、西伯利亚和北冰洋冷空气的频繁侵袭，也阻挡了低纬度和印度洋暖温潮湿气流的长驱直入，因而水汽来源很少，加之东面受塔克拉玛干沙漠气候的影响，在河流的中下游区域形成了一个极度干旱的气候。本区域属暖温带干旱气候，光照充分，热量丰富，降雨稀有，蒸发猛烈，气温昼夜相差大。工程区气温、降水、蒸发承受克勒克站资料进展统计分析。据克勒克站
1960 年～ 2025 年资料统计，盖孜水电站工程区域多年平均气温 ℃，极端最高气温 ℃〔 〕，极端最低气温 - ℃〔 〕，多年平均最高月气温 24℃〔 〕，多年平均最低月气温- ℃〔 〕； 多年平均降水量 ，年最大一日降水 ；多年平均蒸发量〔 20cm 蒸发皿〕 2355mm 。
盖孜水电站工程区域多年平均确定湿度 ，多年平均风速 ，
多年平均气压 ，平均水汽压 ，最大风速为 〔 〕，风向为 W，多年平均日照时数 2831 小时，最大冻土深度 173cm，平均相对湿度为 39％。
水文资料
盖孜河克勒克站以上流域，因海拔位置较高，河源区掩盖着永久性积雪和冰川，是一条以冰川积雪补给为主，降雨及地下水补给次之的混合型补给河流。由于盖孜河以冰川积雪消融为主要径流补给来源，其径流主要受温度影响，因而径流的年际变化相对较小，而年内变化相对较大。
承受布伦口站、克勒克站插补延长的 1957 年～ 2025 年径流系列分析盖孜河径流年际变化，多年平均径流特征值见表 1-1。
表 1-1 布伦口站、克勒克站多年平均径流特征表
水文
站
多年平均年径流
〔 10 8 m 3 〕
多年平均流
〔 m 3 /s 〕
最大年平均
〔 m 3 /s 〕
最小年平均流
〔 m 3 /s 〕
丰枯比
克勒





布伦





以 1957 年～ 2025 年布伦口站、克勒克站逐月径流系列分析盖孜河的多年平均径流年内安排，结果见表 1-2。
布伦口站
克勒克站
月
平
(m
/s3 )
均
流
量
表 1-2 布伦口站、克勒克站多年平均径流年内安排表
多年平均
月流量
多年平均月
径流量
百分比
(%)
多年平均
月流量
多年平均月
径流量
百分比
(%)
(m 3 /s)
(m 3 /s)
(m 3 /s)
(m 3 /s)
一






二






三






四






五






六






七






八






九






十






十
一






十
二






年均流量


(m 3 /s)
年径流量

100

100
(m 3 /s)
布伦口水库建成后，受布伦口水库的调整作用，厂房尾水断面来洪为非自然洪水，所以设计洪水计算同样承受引水闸址河道断面设计洪水的计算方法，用布伦口水库设计洪水的调洪出库叠加同频率布伦口～设计断面〔厂房尾水断面〕区间的洪水过程。厂房尾水断面设计洪水成果见表 1-3。
表 1-3 经布伦口水库调整后厂房尾水断面设计洪峰流量表
设计频率
%
%
1%
2%
10%
20%
厂房尾水断
面流量
1027
984
804
633
299
205
(m 3 /s)
由于引水调整池自引水闸址对应河道断面起开头占用河道，本次假设调整池占用河道后，河道自然糙率不变，河道自然比降不变，则可移用原自然状况下引水闸址断面对应河道水位流量关系曲线的糙率和比降，依据占用后的河道横断面计算其非自然状况下的水位流量关系，见表 1-4。
引水闸址对应河道断 面〔 天
引水闸址对应河道断面
厂房尾水
然〕
〔 受调整池影响〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕

0

0

0
表 1-4 盖孜水电站各设计断面水位流量关系表
引水闸址对应河道断 面〔 天
引水闸址对应河道断面

厂房尾水
然〕
〔 受调整池影响〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕

10

10

10

20

20

20

30

25

30

40

40

40

50

50

50

60

60

60

70

70

70

80

80

80

90

90

90

100

100

100

120

120

120

140

140

140

160

160

160

180

180

180

200

200

200

250

250

250

300

300

300

350

350

350

400

400

400

450

450

450

500

500

500

600

600

600

700

700

700

800

800

800

900

900

900
然〕
〔 受调整池影响〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕
水位〔 m〕
流量〔 m 3 /s 〕

1000

1000

1000

1100

1100

1100

1200

1200

1200

1300

1300

1300

1400

1400

1400

1500

1500

1500

1600

1600

1600

1700

1700

1700

1800

1800

1800

1900

1900

1900

2025

2025

2025
引水闸址对应河道断 面〔 天
引水闸址对应河道断面
厂房尾水
施工导流标准和规划
施工导流标准
本水电站工程等别为Ⅱ等工程，工程规模为大〔 2〕型，本工程的厂房为 3 级建筑物，临时建筑物级别为 4 级，电站厂房设计洪水标准为 50 年一遇，校核洪水标准为 200 年一遇〔 P＝％、洪峰流量 Q＝984m 3/s〕，依据导流建筑物洪水标准划分，本工程的围堰按Ⅴ类考虑，设计洪水标准为 10
年一遇洪水，全年汛期围堰，相应洪峰流量为 299m 3/s。
施工导流规划
招标文件中水文参考资料中，依据布伦口、克勒克水文站不同的流量级 别与水位的相应变幅， 承受水力学的曼宁公式， 按稳定均匀流单断面比降法， 进展河段糙率的试算拟合，然后外延推算尾水断面的水位流量关系表中，洪 峰流量在 299m 3/s 时〔 10 年一遇洪水〕，尾水断面水位在 左右； 洪峰流量在 984m 3/s 时〔 200 年一遇校核洪水〕，尾水断面水位在
左右。考虑到风浪爬高等因素，厂房尾水围堰的堰顶高程为▽ ，满
足防洪度汛的高程需求。
导流建筑物布置及构造设计
导流建筑物布置
本工程导流建筑物承受土石围堰， 高喷灌浆防渗墙防渗， 分为两期布置。一期围堰布置于 G314 国道临时改线内侧，长度 230m，一期围堰的具体
布置见附图《施工导流一期围堰布置示意图》。
导流建筑物构造设计
构造设计
一期围堰承受土石围堰构造〔粘土心墙防渗〕形式。
厂房施工围堰挡水标准为 10 年一遇最大洪水，流量 Q＝299m 3/s，相应河床水位高程为 ；确定一期围堰顶高程为 ，堰顶宽度为 米，长度为 230 米，粘土心墙宽度为 米，深度为 。围堰迎水面边坡坡度为 1: ，背水面边坡坡度为 1：，对靠近河床水流转弯等易冲刷部位迎水面承受大块石加强保护。迎水侧依据实际水位高度确定是否增加编织
袋子堰及土工膜。在一期围堰与 314 国道改线大路间开挖一道深 1 米宽 2 米的排水渠，将局部渗水经排水渠流回河道。
一期围堰堰体具体构造形式详见以下图。
导流建筑物主要工程特性
导流建筑物主要工程特性见表 3-1 所示。
工程
单位
数量
备注
导流设计标准
10%
全年洪水
设计洪峰流量
m3/s
299
围堰构造形式
土石围堰
水位
m

堰顶高程
m

最大堰高
m

一期围堰顶宽
m

一期围堰长度
m
230
堰体防渗形式
粘土心墙防渗
一期围堰
排水渠
m
230
表 3-1 导流建筑物主要工程特性表
工程量表
工程
单位
数量
备注
一期围堰长度
m
230
一期围堰砂砾石填筑
m3
8280
一期围堰心墙填筑
m3
2760
一期围堰块石护坡
m3
200
依据实际状况增加
编织袋子堰
m3
173
依据实际状况增加
排水渠
m3
460
围堰施工
施工道路
由于厂房尾水渠处地势比较平坦，且旁边有 G314 国道经过，一期围堰直接利用 G314 国道及改线大路进展厂房围堰的填筑施工。
料源
围 堰 填 筑 料 采 用 厂 房 开 挖 料 填 筑 。 心 墙 料 采 用 主 厂 房 基 ~ 高程开挖料，块石承受 C2 料场弃料，人工选择装 10t 自卸汽车运输至围堰。
施工程序
一期围堰具体的施工工序如下：
表层腐植土清理→砂砾料填筑→防渗心墙开挖施工→根底验收→碾压
→堰体填筑到设计高程〔块石护脚随后进展〕→排水渠开挖→安全超高〔子堰填筑〕。
施工方法
① 挡水墙
314 国道改线大路已施工完毕，可利用 314 国道改线大路充作初步挡水
墙。
② 围堰填筑
先进展堰体填筑施工，砂砾料承受细料〔或砂卵石料〕，分层铺填，砂
料混合料每层铺料厚 ，铺料时不得发生粗颗粒集中现象，应力求做到粗细颗粒级配均匀，靠近岸边地带应以细料铺填，以防架空现象；进展防渗心墙开挖施工，防渗心墙 3 米宽， 4 米深，根底验收完毕后，回填心墙料，每
层铺料厚度为 〔碾压方法及参数详见碾压试验大纲〕 ，承受进占法填筑， ZL50 装载机平料， 18t 自行式振动碾振压，振动碾的行驶方向应平行于堰轴线方向，靠岸边碾压不到的地方，可以顺坡方向行驶，最终利用 360 型液压反铲修坡。
③ 堰体防护
在堰体临河侧底部， 抛填大块石进展护脚， 防止河水底部涌流掏刷坡脚。边坡块石防护利用 20t 自卸汽车运至现场，人工摆放整齐。
④子堰施工
依据洪期实际水位状况确定是否进展子堰加高施工，子堰承受编织袋堆 砌，沿围堰迎水侧顶部堆砌，底宽 1 米，顶宽 米，高 1 米，中间铺设一层土工膜。
围堰撤除
由于围堰撤除时 G314 国道已恢复通车，故对撤除强度无要求。
围堰撤除承受倒退法施工， 360 型液压反铲开挖， 20t 自卸汽车运输， 渣料运至厂房弃渣场集中堆放。
围堰的保护措施
依据水文、气象资料，施工时河流洪枯水位变幅较大，施工期围堰的安全是保证本工程顺当进展的前提。为防止施工期河床水流和流冰对堰体冲刷造成破坏，围堰的运行维护措施如下：
⑴ 围堰形成后，对靠近河床水流转弯等易冲刷部位迎水面承受大块石加强保护。
⑵ 对围堰外侧的施工道路进展维护。在施工道路使用期间对围堰的边坡稳定进展监测和防护，疏通排水渠，保证排水畅通，避开漫流破坏堰体坡面。
⑶ 对土石围堰可能消灭的局部沉陷准时进展培高，并协同监测部门对堰体局部沉陷后的渗流状况进展分析。
⑷ 保护好围堰与岸坡接头部位的排水设施，实行相应措施，必要时铺设砂砾料编织袋，防止雨水冲刷。
⑸ 在接近围堰坡脚四周的石方爆破施工中，对堰体坡脚进展连续观看， 觉察问题准时报告监理单位，并实行相应处理措施。
⑹ 乐观关注当地天气预报，加强冬季河流流冰观测，准时去除排水渠中结冰，对围堰防护构造准时进展检查修理。
⑺ 指派专人定期检查围堰运行状况，觉察特别状况马上报告监理单位， 并实行相应措施进展处理。
基坑排水
围堰基坑排水
依据招标文件供给的相关资料，结合围堰设计的具体构造形式，考虑围堰渗水、堰肩绕渗、施工废水和雨水的排解，经计算基坑枯期排水强度为
100m3/h ，汛期排水强度为 300m3/h ，实际排水考虑 的系数配置排水设备： 以 2 台清水泵为主，关心 1 台污水泵连续抽水。
基坑排水设备选择汇总表
基坑排水强度及设备选择汇总见下表。
表 6-1 基坑排水强度及设备选择汇总表
排水时段
厂房围堰挡水
汛期常常性排 枯期常常性排
备注
项
目
水
水
排水强度〔m3/h〕
300
100
排水历时〔d〕
270
180
水泵型号
水泵数量〔台〕
IS150-125-250
2 1
各配 2 台
2PW
说明： ES150-125-250
2
型单级离心泵，单台流量
200m3/h ，扬程
20m，配带功率
。
导流工程施工机械设备
导流工程施工机械设备见下表。
备 注
利用开挖设备
表 7-1 导流工程施工机械设备表
序号
名 称
规 格
单位
数量
1
液压反铲
PC360
台
1
2
自卸汽车
20t
辆
2
3
装载机
ZL-50
台
1
4
移动式空压机
20m³/min
台
1
5
自行式振动碾
18t
台
1
6
水泵
IS150-125-250
台
2
7
污水泵
2PW
台
4
8
电焊机
BX1-400
台
1