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        分段截蓄導(dǎo)流在南水北調(diào)東線工程的應(yīng)用

        2014-04-07 15:40:35賈新勝王海濤姚輝勇
        山東水利 2014年6期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)段南水北調(diào)圍堰

        賈新勝,王海濤,姚輝勇

        (南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司,山東 濟南 250014)

        南水北調(diào)東線一期南四湖~東平湖段輸水與航運結(jié)合工程梁濟運河段輸水航道工程(以下簡稱“梁濟運河工程”)是連接膠東輸水干線、魯北輸水干線并進而向天津和河北送水的紐帶,也是溝通南四湖~東平湖段京杭運河的重要航道工程。工程規(guī)劃利用從湖口至鄧樓站長58.252 km的河道進行輸水和航運,其中梁濟運河輸水航道工程根據(jù)初步設(shè)計批復(fù),工程等別為Ⅰ等,工程規(guī)模為大(1)型。其主要建筑物級別為2級,次要建筑物級別為3級,濟寧~東平湖段航道等級近期為3級標(biāo)準(zhǔn)。

        梁濟運河干流以西屬黃河沖積平原,以東為山麓沖洪積扇的前沿,整個河道位于黃河沖積和山洪沖積交匯處的低洼地帶,干流東側(cè)地勢東北高西南低,地面坡度約1/1 000~1/5 000,干流西側(cè)地勢西高東低,地面坡度約1/5 000~1/8 000。梁濟運河支流眾多,流域面積100 km2以上的支流河道共13條,所有支流全部匯集到梁濟運河中,由梁濟運河匯流由西北向東南注入南四湖。

        1 原工程設(shè)計導(dǎo)流方案

        梁濟運河工程3、4、5標(biāo)段于2011-03率先開工,根據(jù)原設(shè)計導(dǎo)流方案,梁濟運河樁號0+000~18+750段工程沿線碼頭較多,施工期間不能截斷航道,因此該段河道只采取水下施工方式,設(shè)計采用模袋混凝土的河道邊坡襯砌方案,不考慮導(dǎo)流措施。根據(jù)工程沿線的支流分布情況及其過流能力,18+750~58+252段河道工程采取明渠導(dǎo)流方式,采取分段導(dǎo)流、分段施工的方式進行施工。

        第一段18+750~24+825段 (濟寧西外環(huán)大橋~趙王河口)河道導(dǎo)流:根據(jù)工程沿線的支流分布情況及其過流能力,設(shè)計本段梁濟運河來水導(dǎo)流線路為:梁濟運河上游來水——趙王河——牛頭河——洙水河——匯入下游梁濟運河。

        第二段24+825~42+215段 (趙王河河口~鄆城新河河口)河道導(dǎo)流:根據(jù)工程沿線的支流分布情況及其過流能力,設(shè)計本段梁濟運河來水導(dǎo)流線路為:梁濟運河上游來水——鄆城新河——辛莊引河——紅旗河——趙王河——匯入下游梁濟運河。

        第三段42+215~58+252段 (鄆城新河河口~鄧樓閘)河道導(dǎo)流:根據(jù)工程沿線的支流分布情況及其過流能力,設(shè)計本段梁濟運河來水導(dǎo)流線路為:1)梁濟運河上游來水——擬建的陳垓灌區(qū)——林莊干溝——琉璃河——鄆城新河;2)梁濟運河上游來水——老柳長河——新柳長河——國那里灌區(qū)——郭倉干溝——梁濟運河。根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況,比對三段施工導(dǎo)流發(fā)現(xiàn),第一段、第二段河道導(dǎo)流方案均能按照原方案進行實施。第三段河道導(dǎo)流方案中因擬建的陳垓灌區(qū)和新建的柳長河工程與鄧樓泵站節(jié)制閘工程均與梁濟運河的施工時間同期,因此該段施工導(dǎo)流方案不能按照設(shè)計方案進行實施,需重新設(shè)計河道導(dǎo)流方案。

        2 分段截蓄導(dǎo)流方案設(shè)計

        2.1 考慮的主要因素

        1)2011年春季梁山遭遇了60年一遇的旱災(zāi),南水北調(diào)工程顧全大局,舍棄部分工程利益,為春季抗旱讓路。實際實施中,梁濟運河5標(biāo)段區(qū)域在引黃灌溉的梁山范圍內(nèi),以郭樓節(jié)制閘為控制范圍節(jié)點,即樁號(47+000~52+252)段作為存蓄引黃灌溉來水的區(qū)域,以保障梁濟運河4標(biāo)段和3標(biāo)段能進行正常施工。

        2)因梁濟運河是兩個地貌單元和兩個相向傾斜面的交界處,地勢低洼,為兩側(cè)的諸條河流與地下水的匯集場所,是周圍環(huán)境中的最低洼處,且47+000~58+252段沒有支流河道。兩側(cè)小渠道河底渠道斷面小,高程均比梁濟運河高,且兩側(cè)皆為農(nóng)田,因此無法進行堤外導(dǎo)流。一旦降雨或出現(xiàn)其他情況,來水全部匯聚到梁濟運河中。

        3)因梁濟運河引黃灌溉沉積作用,整個梁濟運河西北高,東南低,梁濟運河5標(biāo)段郭樓節(jié)制閘原狀河底高程為33.08 m,而在鄧樓節(jié)制閘原狀河底高程為34.10 m,西北比東南高出1.02 m。因此存蓄于河道中的水盡量順應(yīng)河底逐級高差方向。但由于原郭樓閘下4標(biāo)段已正常施工,導(dǎo)流不能進入4標(biāo)段,導(dǎo)流區(qū)域截止到原郭樓閘即樁號47+000處。

        2.2 區(qū)域劃分

        根據(jù)以上因素分析,梁濟運河5標(biāo)段施工導(dǎo)流排水的特點是水量大、無外排通道和導(dǎo)流排水的區(qū)域局限性,擬定了如下分段截蓄導(dǎo)流方案。

        梁濟運河5標(biāo)段區(qū)域從47+000~58+252共計11.252 km,具體劃分如下:

        第一段47+000~51+000段:其中47+000~49+000為施工區(qū),49+000~51+000為截蓄區(qū),在49+000、51+000處各設(shè)置圍堰一道。

        第二段51+000~55+000段:其中51+000~53+000為截蓄區(qū),53+000~55+000為施工區(qū),在53+000和55+000處各設(shè)置圍堰一道。

        第三段55+000~58+252段:其中55+000-57+000段為施工區(qū),57+000~58+252為截蓄區(qū),在57+000處設(shè)置圍堰一道。

        2.3 設(shè)備配置

        每道圍堰設(shè)置四進六出電動離心水泵4用1備;潛水泵30用5備,設(shè)置120kW發(fā)電機1備,挖掘機1備。以滿足現(xiàn)場施工圍堰和排水導(dǎo)流的需要。

        2.4 人員配置

        整個47+000~58+252段分段截蓄導(dǎo)流設(shè)專項負(fù)責(zé)人(由項目部副經(jīng)理負(fù)責(zé)),下分3個工作小組,每個小組6人,以滿足現(xiàn)場需要。

        3 結(jié)合工程現(xiàn)場進行分段截蓄導(dǎo)流

        項目部結(jié)合以上特點,加大投入,通過圍堰設(shè)置的抽排水設(shè)備把施工區(qū)段中的水抽出,排入截蓄區(qū)中,直至排干,達到土方工程施工的要求。設(shè)置的施工區(qū)與截蓄區(qū)結(jié)合現(xiàn)場施工任務(wù)完成后,區(qū)域功能進行互換,把原截蓄區(qū)中的水再抽回原施工區(qū)中,從而保證工程任務(wù)的全部完成。最后,工程實施完成后,拆除圍堰。

        通過梁濟運河5標(biāo)段分段截蓄導(dǎo)流方案的實施,打開了因無堤外導(dǎo)流通道而致使工程無法施工的停滯局面,使梁濟運河5標(biāo)段工程施工步入正常渠道。本段工程于2012-04前完成了土方工程的施工,極大降低了需要投入的相關(guān)征遷費用,大力促進了工程進度,為本工程的按期完成奠定了堅實基礎(chǔ),同時,也為同類無外排通道的大型水利工程實施提供了借鑒。

        4 結(jié)語

        在南水北調(diào)東線工程施工中,國務(wù)院南水北調(diào)辦公室實行工程倒計時限進行進度管理和控制,因此工程實施中由于惡劣的環(huán)境因素,時間緊、任務(wù)重就成為現(xiàn)實的工程特點。面對這種情況,參加南水北調(diào)施工的建設(shè)者發(fā)揮自己的聰明才智,做好工程施工導(dǎo)截流,選擇和優(yōu)化各種施工方案,特別在環(huán)境資源有限的情況下,與施工現(xiàn)場布置,施工總體安排,施工強度,后期封堵截流蓄水等相互結(jié)合、合理布置、科學(xué)控制。充分發(fā)揮積極的創(chuàng)造性和實踐性,在工程投資有限的情況下,把工程效益發(fā)揮到最大。通過本工程的具體實踐和總結(jié),更充分認(rèn)識到施工導(dǎo)截流對大型水利工程施工的必要性和重要性。

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