基于引嫩扩建渠首枢纽泄洪闸工程施工防汛计算

2015-03-22赵建宇

黑龙江水利科技 2015年10期

关键词：损失

赵建宇

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆 163000)

基于引嫩扩建渠首枢纽泄洪闸工程施工防汛计算

赵建宇

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆 163000)

摘要：针对引嫩扩建渠首枢纽泄洪闸工程，其主要处于嫩江主河道，与尼尔基枢纽遥遥相望，该工程处于其下游处28km处，工程在施工期间，洪水威胁已经严重影响到施工质量，导致工程遭受损失，如引发围堰漫顶等问题，造成巨大的经济损失，进而影响施工进度。文章针对上述情况，对施工中的防汛计算进行简要介绍，提出相关的解决措施，进一步保障工程质量不受损害。

关键词：引嫩扩建渠首枢纽；泄洪闸工程；施工防汛计算；损失；工程措施

1工程实施必要性

嫩江流域位于黑龙江省境内，从地理位置的分布情况看，属于中国的东北地区，从纬度分布来看，其位于北方高纬度地区，是松花江的北源。全长1 370 km，其流域面积达到29.7 万 km2,在气候类型上，其属于温带大陆性中的季风气候，这种气候类型在夏季时，温热多雨，其年平均降水量为454 mm，夏季降水量可高达全年的半数以上，最高达到全年的80%，由于夏季降水较多，因此很容易发生洪涝灾害，在一定程度上，影响了引嫩扩建渠首枢纽泄洪闸工程施工，使其遭遇巨大的经济损失。

2工程实施措施

2.15 a一遇洪水防汛技术措施

2.1.1围堰防汛措施

根据水文资料显示，针对5 a一遇洪水，其处于天然状态时，它的洪峰流量为3950 m3/s，对应的水位是177.02 m,设计围堰高程时，注意5a一遇洪水的预留高程，设计超高2.78 m，堰顶高程179.8 m。这样的设计标准，在一定程度上，可以满足度汛要求，即5a一遇洪水的要求。

2.1.2抗浮计算方法

经过计算可以得出，当外江水位达到5a一遇时，它的盖重低于水头，导致基坑底板稳定度不高。计算方法为：将基坑分成六部分，分别是进口石笼、铺盖、闸室、消力池海漫、结束段，在每个部分，分别取6个点位，然后对该点的泥土层进行计算，即位于地下水位上的盖重，主要有黏土层、封底混凝土等，这所有物质盖重之和，与此时的水头，即5a一遇水位，与该点地下水位，将这两者之间的差值进行比较，用水头乘以对应的系数(安全系数1.1)，如果盖重低于水头，说明该点稳定性较差，有可能出现上浮，或者是冒顶，根据上述情况，可以采用增大压重措施。基坑盖重计算公式为：

h盖重=h1×r1+h2×r2+h3×r3

h水头=h外江水位-h内江水位

h水头差=h水头×1.1-h盖重

h砂砾=h水头差/r砂砾

(1)

2.1.3基坑抗压重对策

主要采取以下改善措施：

1)对所有建筑物顶面建设时，注意材料的选择，应当选取砂砾料，将其作为压重，依据抗浮计算水头，并对其各个部位，将砂砾料以一定的厚度，进行铺填。

2)对于进口铺盖部位，用砂砾料铺填时，将厚度控制在2.05 m；闸室段的闸墩，针对于其钢筋混凝土，施工完成部分，依据闸室底板面积，计算其自身压重情况，即t=720 m3×2.4t/m3=1 728 t，而平均压重面积为1728t/(22.5×18.5)=4.15 m，根据计算结果可以推断，这在一定程度上能够满足闸室，其对自身抗浮要求。

3)针对闸墩，其钢筋混凝土未施工部分，砂砾料的压重要有所控制，厚度在1.76 m；压力池部位保持在2 m；海漫石，其笼护彻部位，计算压重厚度，其厚度为1.25 m。

2.210a一遇洪水防汛技术措施

2.2.1围堰防汛措施

根据相关水文资料显示，针对10a一遇洪水其处于天然状态时，它的洪峰流量为5850 m3/s，而对应的水位是177.79 m，依据设计超高预留，按照超高1.5 m计算，由此可以计算出围堰顶高，即179.79 m。而实际围堰顶高179.80 m，可以满足度汛要求。

2.2.2基坑防汛措施

当外江水位达到10a一遇时，即相应水位177.79 m，通过基坑稳定计算，其内部混凝土底板，呈现出不稳定的状态。针对进口铺盖部位，对其进行砂砾铺填，使厚度达到3.39 m；而对于闸室的闸墩，根据其钢筋混凝土施工情况而定，对于施工完成部位，闸墩压重达4.15 m，这一定程度上，可以实现闸室抗浮要求，而对于未施工部分，以砂砾料铺压重，使其厚度为1.85 m；对消力池压重，使其厚度2.5 m；对于海漫石，其笼护彻部位，计算压重厚度，其厚度为1.78 m。

2.2.320a一遇洪水防汛技术措施

1)围堰防汛措施：依据水文资料，针对10a一遇洪水其处于天然状态时，它的洪峰流量为7 800 m3/s，而对应的水位是178.51 m，对围堰顶高设计时，使其高程179.80 m，依据设计超留，按照超高1.50 m计算，由此可以得出围堰顶高程180.51 m。与现状围堰顶高程相比，高出了0.71 m，依据以往围堰断面形式，在围堰的顶端，增设子堤，即编织袋砂砾筑，以此形式进行加高。依据10~20 a一遇洪水，其围堰型式计算，在以往围堰的基础上，进行加高，即增加0.71 m，而子堤采取编织袋装形式，装土砌筑0.71 m厚，2.0 m宽，要求编织袋装土，其数量为1 711.7 m3。

2)基坑防汛措施：当外江水位达到20 a一遇时，即相应水位178.51 m，通过基坑稳定计算，其内部混凝土底板，呈现出不稳定的状态。针对进口铺盖部位，铺填砂砾料，使其厚度达到3.55 m；而对于闸室的闸墩，根据其钢筋混凝土施工情况而定，对于施工完成部位，闸墩压重达4.15 m，这一定程度上，可以实现闸室抗浮要求，而对于未施工部分，以砂砾料铺压重，使其厚度为2.35 m；对消力池压重，使其厚度3.01 m；对于海漫石，其笼护彻部位，计算压重厚度，其厚度为2.28 m。

2.2.4针对超过20a一遇洪水，防汛技术措施

假如发生20a以上的洪水标准，应该事先协调关于泄流相关事宜，使尼尔基水库进行排流，如若水库不能协调，就要选择将泄洪闸弃之，同时拆除上下游围堰，基坑流水顺畅，确保人员安全，减少工程损失。

针对消力池底板，还有闸室底板中，这两个部位涉及到的钢筋混凝土，为了保障其度汛安全，应该事先拆除团结桥，其四支溢流坝80 m，使其以往上下游河道，实现疏浚，其底高程清至173.5 m，而其宽度≥40 m。针对泄洪河道，其中的障碍物，即导流明渠潜坝等，进行拆除。

3结语

综上所述，本文针对引嫩江扩建渠枢纽泄洪闸工程进行了相关论述，并且依据洪水级别的不同，采取不同的措施，但相对应的施工防汛计算方式不同，这在一定程度上，能够确保在洪水来临之际，做好防汛工作。

参考文献：

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[2]孙飚.基于引嫩扩建一期工程北引渠首工程建设的必要性[J].黑龙江水利科技,2011(01)：161-162.

[3]孙飚,李长玉.基于引嫩扩建工程建材质量控制方法[J].黑龙江水利科技,2011(03)：153-154.

[4]刘刚,再胜.引嫩扩建渠首枢纽工程实施大江截流[J].水利天地,2010(05)：封3.

[5]刘鸿雁,李晓丹.基于北部引嫩渠首工程建设的必要性[J].黑龙江水利科技,2010(06)：163-164.

[作者简介]赵建宇(1979)，男，黑龙江拉哈人，工程师。