小型水库施工组织设计方案初步探讨

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发布时间：2021-08-13

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小型水库施工组织设计初步探讨
【摘要】本文在总结小型水库的施工组织设计的基础上，提出了采用抽排的方式进行山区小型水库的施工导流，并通过工程实例分析知，采用抽排的方式可以节约大量的资金，为小型水库的除险加固设计提供切实可行的施工方案。
【关键词】小型水库施工导流设计抽排围堰
1引言
小型水库问题多，资金少，在资金有限的情况下，尽可能的完成病险水库的除险加固设计，给设计人员带来了极大的挑战，特别是施工导流方案，几乎每个小型水库的施工组织设计都遇到这个难题，在设计的过程中，作者根据几个小型水库的特点进行了总结。主要存在2个方面的问题：一是库容曲线较为平坦，施工期水库水位上升小，这种情况一般采用围堰的方式较为经济；二是库容曲线较陡，施工期水库水位上升快，如果按照传统的导流方案，采用围堰的型式，是小型水库总投资300多万不能承受的，遇到这种情况，作者认为采用抽排的方式较为经济实用。本文以竹山县古家沟水库施工组织设计为实例重点阐述第二种情况的施工导流设计。
2工程概况
古家沟水库位于湖北省竹山县擂鼓镇西河村，水库大坝拦截西河上游古家沟和武昌庙沟来水，水库坝址以上承雨面积3.2km2，河道长2.9km，分水岭至坝址主河道平均坡降为115.2‰，地势较高。坝址距擂鼓镇10km，距竹山县城60km。是一座以灌溉为主，兼有防洪和供水等综合利用功能的小（1）型水库枢纽工程。水库枢纽工程现有建筑物包括：粘土心墙大坝、溢洪道和输水涵管组成。水库总库容171.0万m3，其中兴利库容140.7万m3，死库容6.3万m3。水库为下游灌区0.3万亩农田提供灌溉用水，同时还担负着下游擂鼓镇及305省道等设施的防洪任务，保护农田0.30万亩、人口1.0万人。古家沟水库枢纽属Ⅳ等工程，小（1）型规模，其挡水、泄水、输水建筑物为4级建筑物。
水库除险加固初步设计项目主要包括：①对大坝心墙部位采用充填灌浆法进行处理，解决心墙渗透系数不满足要求的问题；对大坝和溢洪道基岩中等透水层采用帷幕灌浆处理；②针对坝坡变形和护坡风化破碎情况，对上游坝坡翻修，采用30cm厚的干砌块石护坡，下游坝坡在整平的基础上种植草皮护坡，完善坝面构造；③封堵原输水涵管，于大坝右岸上游新开泄洪隧洞，兼作灌溉输水。将原溢洪道封堵，拆除重建进水渠和控制段左边墙，新建长21m的挡水土坝；④更新启闭设备，增设进口检修闸门和出口工作闸门。
3.施工组织设计
古家沟水库所在流域地区属亚热带大陆性季风气候，具有温暖湿润，四季分明，雨量充沛，光照充足等特点。无霜期为250天左右，年平均气温10.2℃～15.6℃，极端最底气温零下9.9℃，极端最高气温43.4℃。
区域库区多年平均降雨量849.5mm，多年平均迳流深353mm，多年平均来水量429万m3。流域内洪水由暴雨产生，暴雨发生时间一般为7～10月，暴雨形成多为低涡切变线和锋雨面，台风深入形成大暴雨次数极少。暴雨历时一般1～3天，大暴雨范围一般遍及整个流域，降雨特点是雨量集中、强度大，洪水峰高量大、陡涨陡落。坝址处多年平均最大风速13m/s，风向一般为东北风。
3.1 施工导流标准
本工程永久建筑物属4级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）和本工程的具体条件，导流临时建筑物级别定为5级。结合本工程的导流要求，选用枯水期5年一遇洪水作为导流标准。
3.2 施工组织设计
根据本工程工程量及项目特点，利用1个枯水期完成大坝枢纽工程的加固及管理设施建设，即施工总工期定为12个月。
第一年7月为施工准备期，准备期内修筑、完善施工道路，做好料场的准备工作，保证施工期有合格的土料和良好的施工道路。
第一年8月上旬主体工程全面开工，首先进行输水隧洞0+010～0+080段的开挖，该项目是控制工期的关键项目。先进行隧洞出口明挖，明挖结束即进行洞挖，利用3个月的时间完成隧洞0+010～0+080段石方洞挖，然后利用3个月时间完成隧洞砼衬砌和隧洞洞顶回填灌浆施工。
第一年11月上旬隧洞进口段0+000～0+010段施工待库水位降低后立即开始，至第二年2月中旬，完成泄洪隧洞的全部施工。同时可完成进、出口闸室、出水渠施工。
第一年11月上旬也可进行大坝坝顶整治、上、下游坝坡平整和护砌的施工。同时完成坝体帷幕灌浆施工。
在第二年2月中旬隧洞衬砌工作全部结束后可进行原低输水涵管的封堵，利用1.5个月时间完成全部封堵工作。同时非常溢洪道加固等项目也可进行。
至第二年4月底，完成大坝上游坡护坡、下游坡整治和大部分主体工程以及金属结构、启闭设备的安装调试工作等施工；
第二年5月完成全部