汤河水库输水洞进水口前清淤方案设计

2016-04-01周晓亮

东北水利水电 2016年9期

关键词：拦污栅河水库水洞

周晓亮

（辽宁华宁招标代理有限公司,辽宁沈阳110006）

汤河水库输水洞进水口前清淤方案设计

周晓亮

（辽宁华宁招标代理有限公司,辽宁沈阳110006）

汤河水库输水洞拦污栅前区域河底严重淤积，危及输水洞安全，淤积物为非单一物质。此次设计采用多功能抓斗进行清淤，清淤过程中，潜水员利用水下录像先进行清理前的阶段性检查，根据水下检查情况确定清淤工序，在清理过程中随时进行水下检查，保证清理淤积面和高程达到要求。

汤河水库；输水洞；清淤方案

1 汤河水库概况

汤河水库位于辽阳、鞍山、本溪3市之间，地处辽阳市39 km外的东南山区，枢纽建筑物在弓长岭区汤河乡境内，建于太子河一级支流汤河干流上，是太子河流域主要控制性工程之一，水库是以防洪、工业用水及灌溉为主，兼顾发电、养鱼等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。主要枢纽建筑物由土坝、溢洪道、输水洞、水电站、引水建筑物等组成。

2 输水洞现状及主要问题

2.1 现状

输水洞位于左岸，为圆型有压隧洞，洞径4.5 m，长211.1 m，进口底高程76.0 m，进口端设拦污栅，尺寸为4.5 m×10.4 m。栅后设置3.2 m×4.5 m的平板钢结构检修闸门（兼做事故闸门）1扇，电动固定式卷扬启闭机，启门力160 t；出口底高程74.0 m，设置3.2 m×4.5 m弧形钢闸门一扇，液压启闭机，启门力100 t，闭门力40 t。最大泄流量243 m3/s。辽阳自来水公司水管在输水洞末端接引。

2.2 存在的问题

输水洞进口岸坡105.00 m高程以上护砌形式为浆砌石护砌，浆砌石厚度40 cm，105.00 m高程以下为天然岩石或土质坡面，受冬季冰排挤压、冻涨破坏程度及其严重，护砌浆砌块石不断松动、脱落，直接滑落入进口前区，裸露岩石、土质坡面常年受停靠的船只撞击，加之雨剥风蚀、波浪淘涮，逐年坏损、脱落。另外，现有码头比邻输水洞进口，游船靠岸破坏的护坡块石滑落河底、游人丢弃的垃圾、杂物沉入河底，天长日久，造成输水洞进口前区域河底严重淤积，淤塞拦污栅，影响输水洞的正常泄流，给水库的正常运行带来了一定的困难，并且有明显的逐年加重的趋势，如不及时清淤，将严重危及输水洞安全。

3 清淤方案设计

3.1 清淤作业条件

清淤目的：清理输水洞进水口拦污栅前的淤积物，使输水洞流量达到设计要求，减少输水洞的安全隐患。

清理范围：拦污栅前长约30 m，宽约50 m，平均淤积厚度2.7 m，总淤积量约4 050 m3。

淤积物状态：树枝、泥沙及其它杂物。

清理要求：树枝、块石、泥沙等清理后运到垃圾场。

3.2 清淤设备选择

1）淤积物为单一物质，如树枝等较大颗粒，可采用大型抓斗进行清淤；如淤积物为颗粒比较小的物质或是泥沙，可以采用吸扬式吸泥泵或泥沙泵进行清淤。

2）淤积物为非单一物质，淤积物为含有较大颗粒的树枝、石子，还含有细小颗粒的泥沙等物质，则清理比较困难。如果采取抓与吸相结合的方式，就存在以下问题，在吸的过程中，中等颗粒物质可能会堵塞管道，从而降低工作效率，甚至无法作业。

汤河水库拦污栅前淤积物具有非单一性，采用上述方法，工作效率太低。方案设计采用经过工程施工验证的多功能抓斗进行清淤，此抓斗适用于各种淤积情况。

3.3 清淤方法

清淤过程中，潜水员利用水下录像先进行清理前的阶段性检查，根据水下检查情况确定清淤工序。在清理过程中随时进行水下检查，保证清理淤积面和高程达到要求。

清淤主要采取2种工艺措施：抓与捞相结合。

抓：采用多功能抓斗进行清除树枝、块石、淤泥等淤积物；树枝、块石、泥沙等淤积物运输到岸边，再用卡车运到垃圾场。

捞：个别机械无法清理的杂物，如大树枝、树干和角落里的杂物，可由潜水员在水下将其收集，绑系或装入吊笼内，然后用卷扬机吊拉至水面运走。

4 水下清淤工艺步骤

清理工序详见图1。

图1 拦污栅前清淤工作流程示意图

4.1 水下检查和测量

水下检查，是水下清淤前的必要步骤。清淤之前，潜水员下水，采用近观目视和手摸的检查方法，查清淤积物或堆积物性状，分布范围，并用水下测量工具测量淤积方量。在水下检查过程中，业主和技术人员可以通过与潜水员对话以及通过陆上监控系统，监视潜水员的水下作业和检查的情况，也就是说可以通过监控系统掌握水下淤积的具体情况，包括淤积物种类、淤积范围和确定清淤的具体位置等，以保证清淤在指定的范围内完成。

4.2 抓斗抓取淤积物

抓斗清淤工作流程，如图2所示。