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        湯河水庫輸水洞進(jìn)水口前清淤方案設(shè)計(jì)

        2016-04-01 05:03:01周曉亮
        東北水利水電 2016年9期
        關(guān)鍵詞:攔污柵河水庫水洞

        周曉亮

        (遼寧華寧招標(biāo)代理有限公司,遼寧沈陽110006)

        湯河水庫輸水洞進(jìn)水口前清淤方案設(shè)計(jì)

        周曉亮

        (遼寧華寧招標(biāo)代理有限公司,遼寧沈陽110006)

        湯河水庫輸水洞攔污柵前區(qū)域河底嚴(yán)重淤積,危及輸水洞安全,淤積物為非單一物質(zhì)。此次設(shè)計(jì)采用多功能抓斗進(jìn)行清淤,清淤過程中,潛水員利用水下錄像先進(jìn)行清理前的階段性檢查,根據(jù)水下檢查情況確定清淤工序,在清理過程中隨時(shí)進(jìn)行水下檢查,保證清理淤積面和高程達(dá)到要求。

        湯河水庫;輸水洞;清淤方案

        1 湯河水庫概況

        湯河水庫位于遼陽、鞍山、本溪3市之間,地處遼陽市39 km外的東南山區(qū),樞紐建筑物在弓長嶺區(qū)湯河鄉(xiāng)境內(nèi),建于太子河一級(jí)支流湯河干流上,是太子河流域主要控制性工程之一,水庫是以防洪、工業(yè)用水及灌溉為主,兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大(Ⅱ)型水利樞紐工程。主要樞紐建筑物由土壩、溢洪道、輸水洞、水電站、引水建筑物等組成。

        2 輸水洞現(xiàn)狀及主要問題

        2.1 現(xiàn) 狀

        輸水洞位于左岸,為圓型有壓隧洞,洞徑4.5 m,長211.1 m,進(jìn)口底高程76.0 m,進(jìn)口端設(shè)攔污柵,尺寸為4.5 m×10.4 m。柵后設(shè)置3.2 m×4.5 m的平板鋼結(jié)構(gòu)檢修閘門(兼做事故閘門)1扇,電動(dòng)固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī),啟門力160 t;出口底高程74.0 m,設(shè)置3.2 m×4.5 m弧形鋼閘門一扇,液壓啟閉機(jī),啟門力100 t,閉門力40 t。最大泄流量243 m3/s。遼陽自來水公司水管在輸水洞末端接引。

        2.2 存在的問題

        輸水洞進(jìn)口岸坡105.00 m高程以上護(hù)砌形式為漿砌石護(hù)砌,漿砌石厚度40 cm,105.00 m高程以下為天然巖石或土質(zhì)坡面,受冬季冰排擠壓、凍漲破壞程度及其嚴(yán)重,護(hù)砌漿砌塊石不斷松動(dòng)、脫落,直接滑落入進(jìn)口前區(qū),裸露巖石、土質(zhì)坡面常年受??康拇蛔矒簦又陝冿L(fēng)蝕、波浪淘涮,逐年壞損、脫落。另外,現(xiàn)有碼頭比鄰輸水洞進(jìn)口,游船靠岸破壞的護(hù)坡塊石滑落河底、游人丟棄的垃圾、雜物沉入河底,天長日久,造成輸水洞進(jìn)口前區(qū)域河底嚴(yán)重淤積,淤塞攔污柵,影響輸水洞的正常泄流,給水庫的正常運(yùn)行帶來了一定的困難,并且有明顯的逐年加重的趨勢,如不及時(shí)清淤,將嚴(yán)重危及輸水洞安全。

        3 清淤方案設(shè)計(jì)

        3.1 清淤作業(yè)條件

        清淤目的:清理輸水洞進(jìn)水口攔污柵前的淤積物,使輸水洞流量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,減少輸水洞的安全隱患。

        清理范圍:攔污柵前長約30 m,寬約50 m,平均淤積厚度2.7 m,總淤積量約4 050 m3。

        淤積物狀態(tài):樹枝、泥沙及其它雜物。

        清理要求:樹枝、塊石、泥沙等清理后運(yùn)到垃圾場。

        3.2 清淤設(shè)備選擇

        1)淤積物為單一物質(zhì),如樹枝等較大顆粒,可采用大型抓斗進(jìn)行清淤;如淤積物為顆粒比較小的物質(zhì)或是泥沙,可以采用吸揚(yáng)式吸泥泵或泥沙泵進(jìn)行清淤。

        2)淤積物為非單一物質(zhì),淤積物為含有較大顆粒的樹枝、石子,還含有細(xì)小顆粒的泥沙等物質(zhì),則清理比較困難。如果采取抓與吸相結(jié)合的方式,就存在以下問題,在吸的過程中,中等顆粒物質(zhì)可能會(huì)堵塞管道,從而降低工作效率,甚至無法作業(yè)。

        湯河水庫攔污柵前淤積物具有非單一性,采用上述方法,工作效率太低。方案設(shè)計(jì)采用經(jīng)過工程施工驗(yàn)證的多功能抓斗進(jìn)行清淤,此抓斗適用于各種淤積情況。

        3.3 清淤方法

        清淤過程中,潛水員利用水下錄像先進(jìn)行清理前的階段性檢查,根據(jù)水下檢查情況確定清淤工序。在清理過程中隨時(shí)進(jìn)行水下檢查,保證清理淤積面和高程達(dá)到要求。

        清淤主要采取2種工藝措施:抓與撈相結(jié)合。

        抓:采用多功能抓斗進(jìn)行清除樹枝、塊石、淤泥等淤積物;樹枝、塊石、泥沙等淤積物運(yùn)輸?shù)桨哆?,再用卡車運(yùn)到垃圾場。

        撈:個(gè)別機(jī)械無法清理的雜物,如大樹枝、樹干和角落里的雜物,可由潛水員在水下將其收集,綁系或裝入吊籠內(nèi),然后用卷揚(yáng)機(jī)吊拉至水面運(yùn)走。

        4 水下清淤工藝步驟

        清理工序詳見圖1。

        圖1 攔污柵前清淤工作流程示意圖

        4.1 水下檢查和測量

        水下檢查,是水下清淤前的必要步驟。清淤之前,潛水員下水,采用近觀目視和手摸的檢查方法,查清淤積物或堆積物性狀,分布范圍,并用水下測量工具測量淤積方量。在水下檢查過程中,業(yè)主和技術(shù)人員可以通過與潛水員對(duì)話以及通過陸上監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)視潛水員的水下作業(yè)和檢查的情況,也就是說可以通過監(jiān)控系統(tǒng)掌握水下淤積的具體情況,包括淤積物種類、淤積范圍和確定清淤的具體位置等,以保證清淤在指定的范圍內(nèi)完成。

        4.2 抓斗抓取淤積物

        抓斗清淤工作流程,如圖2所示。

        圖2 抓斗清淤流程圖

        4.3 清淤作業(yè)船移動(dòng)路線

        在連續(xù)抓取均無枝干和淤泥的情況下,移動(dòng)清淤作業(yè)船,準(zhǔn)備清理下一個(gè)淤積位置。清淤作業(yè)船的移動(dòng)是由右至左,每次移動(dòng)2 m;移動(dòng)到左側(cè)邊緣位置,清淤作業(yè)船再向下游位置移動(dòng)2 m,然后再向右側(cè)移動(dòng)清淤作業(yè)船;到了右側(cè)邊緣位置向下游位置移動(dòng)2 m。具體操作,如圖3所示。

        圖3 清淤作業(yè)船移動(dòng)示意圖

        在清淤范圍內(nèi)清理一遍后,由潛水員下水,查看清理的情況并確定下一步清理的位置。

        4.4 潛水員水下清理

        抓斗清淤后,如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別機(jī)械無法清理的雜物,由潛水員在水下檢查時(shí),采用人工清理的方法,將雜物清理出水面,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的清理效果。

        4.5 水下檢查驗(yàn)收

        清理工作結(jié)束后,潛水員再次進(jìn)行水下錄像檢查,對(duì)淤積清理深度進(jìn)行人工測量并與清理前進(jìn)行對(duì)比,滿足清淤要求。

        1002-0624(2016)09-0006-02

        TV732+.1

        B

        2016-05-16

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