大型供水工程灌区支渠施工布置规划

2020-01-14何茂松朱晓忠

河南水利与南水北调 2020年1期

何茂松朱晓忠

（贵州省水利水电勘测设计研究院）

1 工程概况

贵州省夹岩水利枢纽及黔西北供水工程（以下简称夹岩水库）位于贵州省毕节及遵义市境内，其中大坝位于长江流域乌江支流六冲河七星关区与纳雍县界河段，坝址距离毕节约50.00 km，距离纳雍县东关彝族白族苗族乡约4.00 km。工程的任务以供水和灌溉为主，兼顾发电，并为区域扶贫开发及改善生态环境创造条件。

夹岩水库工程由水源工程、毕大供水工程、灌区骨干输水工程三大部分组成，工程属Ⅰ等大（1）型工程，为混凝土面板堆石坝，最大坝高154.00 m，总库容13.23 亿m3，电站总装机容量

90.00 MW。

灌区输水工程由总干渠、北干渠、南干渠、金遵干渠、黔西分干渠、金沙分干渠及16 条支渠组成。分布在大方县、织金县、黔西县、纳雍县、金沙县、遵义县、仁怀市等区域。渠线总长648.19 km，16 条支渠（流量在1.00 m3/s 以上）总长377.00 km。16条支渠分别为：纳雍供水管道、织金供水管道、鸡场支渠、锦星支渠、猫儿山分支渠、黔西工业园区管道、谷永支渠、重南支渠、城关分支渠、平西支渠、岩孔支渠、仁怀供水管线、遵义供水管线、安岚源支渠、化觉支渠、长田支渠，主要建筑物由渠道、管道、倒虹管、渡槽、隧洞、泵站等组成。

2 支渠地形地质条件

16条支渠沿线地形坡度一般20～40°，岸坡多为斜向或横向坡，第四系覆盖层多裸露，覆盖层零星分布，厚度0～3.00 m，局部溶蚀深槽覆盖层厚度3.00～5.00 m，岩体强风化厚度3.00～10.00 m。渠道沿线边坡稳定；隧洞埋深一般50～100 m，因隧洞埋深较大，岩体较完整，围岩为Ⅲ～Ⅳ类，围岩多为可溶岩，岩溶发育，存在岩溶涌水、涌泥等不良地质问题；渡槽跨度一般100.00～250.00 m，两岸基岩大多祼露，局部存在溶沟溶槽。

3 施工交通

3.1 对外交通

支渠工程位于贵州省毕节市大方县、黔西县、金沙县、遵义市、织金县和纳雍县境内。对外公路交通运输线路主要有国道G321 线、G326 线、G56 杭瑞高速线、G76 夏蓉高速线、G75 兰海高速线，省道S307 线，省道S211 线、S208 线和S209 线，与贵阳至遵义铁路一起构成交通运输网。对外交通方便。

3.2 场内交通

支渠工程场内运输主要采用公路运输方式。由于当地乡（镇）级公路及通村公路已经贯穿整个工程施工区，因此，可以利用其作为场内交通的主干线。为满足施工需要，需修建至渡槽、倒虹管、隧洞进出口等建筑物处的施工道路。根据各段道路的运输量、通行车辆吨位、使用年限和担负施工运输任务等因素，确定各路段的标准及相应的路面形式。至渠道取水点、渠道终点、隧洞进出口闸室、倒虹管进出口闸室和提水泵站等公路为永久公路，至渡槽及倒虹管等建筑物考虑修建临时公路或施工便道。场内永久公路标准为公路四级，路基宽度4.50 m，混凝土路面；场内临时公路标准为场内三级，路基宽度4.50 m，泥结碎石路面。

4 料源规划

支渠沿线多分布碳酸盐岩，饱和抗压强度多〉50.00 MPa，力学指标均能满足设计要求，开采方便。沿线每个乡镇均分布有采石场，距支渠相对较近。支渠需用砂石料用量少，且比较分散，新开料场涉及用地、政策等程序比较繁琐外，开采量少，不经济，拟定支渠石料除利用开挖料外，其余均外购。

5 导流规划

支渠中主要跨河建筑物有管线、管桥、渡槽，需要导流建筑物还包括库区内取水。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）及《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）的有关规定，支渠建筑物均为4 级，相应的临时建筑物为5级,导流标准选定为5 a一遇。

采用埋管管线、排架式渡槽等建筑物，导流方式选择分期导流，临时围堰为主，由于跨河建筑物工程规模较小，为保证施工安全，临时设施投入少，施工时段选择枯水期，为12 月至次年3月。

织金支渠管线以那河倒虹管、武佐河倒虹管采用拱跨管桥，管桥为现浇混凝土拱桥形式，采用悬臂浇筑法、无支架施工，管桥两端拱座基础高程均大于洪家渡库区正常蓄水位1 140.00 m，两管桥施工均不需导流。

安岚源支渠新建文家桥取水隧洞布置于文家桥水库内，位于右坝肩，隧洞长536.00 m，圆型断面，洞径1.80 m，底坡为1：500，进口底板高程1 015.31 m，出口底板高程1 014.83 m。水库死水位高程1 019.11 m，正常蓄水位1 034.80 m，取水隧洞进口及取水塔布置于库内，取水口底板高程低于正常蓄水位20.00 m，取水口施工需要导流。导流时段选定为枯期12 月至次年3月，相应5 a一遇洪水流量为3.81 m3/s。

文家桥水库为混凝土拱坝，水库工程于1983年建成，原设计总库容312.00 万m3，为小（1）型水库，是一座以灌溉为主兼顾供水、防洪等功能于一体的综合性水库。现有的过流通道有坝顶溢流堰、放水管（管径为800 mm，进口底板高程1 008.16 m）及冲沙管（管径500 mm，进口底板高程1 002.60 m）。为保证施工期水库不中断供水，同时满足导流要求，施工期导流方式采用现有大坝挡水，放水管及冲沙管联合导流。

6 施工总布置

6.1 总布置规划原则

①夹岩水利工程输水线路长，分布面积广，因此施工布置应有利于充分发挥施工工厂设施的生产能力，满足进度及质量要求，并结合场内外道路，按“有利生产，方便生活，易于管理，安全可靠，经济合理”的原则进行分区布置。②施工临建规划本着有利生产、减少干扰、少占耕地、节约临时工程投资的原则，满足环保和水保的要求。③充分利用当地可为工程服务的建筑、加工制造、修配及运输等企业。

6.2 砂石、混凝土拌和系统

混凝土系统采用分片分段分散布置。渠系建筑物类型多，布置分散，单个建筑物混凝土浇筑量小，考虑在各隧洞进出口、渡槽和倒虹管旁和渠道沿线分别设置移动式混凝土拌和机。各渡槽、倒虹管混凝土高峰强度约15.00 m3/h。隧洞进出口高峰混凝土强度为约25.00 m3/h。混凝土拌和系统选用0.40 m3移动式混凝土搅拌机。

支渠分片砂石料用量少，不单独设置砂石加工厂，砂石料主要采用外购。

6.3 风、水、电系统

6.3.1 施工供风

支渠工程施工分区较多，各施工区内用风位置比较分散，供风系统采用各施工区集中布置，移动式空压机分散供风。根据隧洞尺寸和长度，进出口工区配置1～2 台固定空压机，渠道、渡槽和倒虹管施工段供风点分别配置移动式空压机。

6.3.2 施工供水

用水水源分别为沿线附近水库、小支流和冲沟水。支渠渠系建筑物施工用水分散，各施工段用水量小，施工及生活用水可就近抽取河水及支沟水，或采用水车拉至各个施工区用水点。

6.3.3 施工供电

根据整个工程供电规划，支渠施工区用电可就近从乡镇、村寨10 kV 输电线上“T”接，同时在各施工区备用一定数量的柴油发电机组。

6.4 其它生产设施

各施工区内还设置规模不等的钢筋加工厂和木材加工厂。为减小施工占地和节约投资，各工区不单独设机械修配厂和汽车停放保养厂，相关运输和机械设备的维护修理均由附近城镇的专业厂家负责。管线段施工需设置管道临时堆放场，临时堆放场尽量靠近管线，且临近道路需满足运输车辆运行要求，工作面与临时堆放场运输可采用小型农用车辆载入，特别困难地段可采用装载机等转运。

6.5 施工支洞规划

布置施工支洞时，主要考虑以下因素：利用沿线河道及沟谷凹陷地形，力求支洞长度最短，尽量以平洞为主，控制的主洞长度、工期均衡；避免支洞沿断层或岩体破碎的沟谷布置，尽可能将支洞布置在地质条件较好的围岩中；综合考虑道路交通的布置及生产设施的布置，支洞断面型式应满足大件运输、各种管线布置及人行安全的要求。

支渠线路沿线地形以山区为主，隧洞埋深大，施工支洞布置条件较差，支渠工程中2条深埋长隧洞工程需要布置施工支洞。鸡场支渠果布隧洞长约3.70 km，设置1条施工支洞，支洞净断面尺寸为2.50 m×2.80 m，长度425.00 m，进出口高差68.00 m，倾角9.10°。仁怀供水支管石木碗隧洞长约3.80 km，支洞净断面尺寸为2.50 m×2.80 m，长度477.00 m，进出口高差133.70 m，倾角16.00°。

6.6 渣场规划

弃渣场以优先选择山沟、洼地、坡地为原则，以利填土造地（田）及尽量少占和不占农田，渣场平整后尽量作为施工场地使用。支渠采用埋管段，其可利用的开挖料沿管线开挖线外临时就近堆放，方便后期回采利用，其他非埋管支渠渣料尽可能回填利用，非利用部分弃渣直接运至最近的弃渣场。

6.7 施工临时征地

施工临时占地包括施工管理及生活区、施工临时道路、施工工厂设施、弃渣场等占地，施工占地根据施工布置进行规划。施工营地以各分区生产人员数量进行估算；施工道路以道路开挖实际需求宽度进行计算，平缓地段可征地10.00～15.00 m，陡坡地段由于放坡及落渣影响，征地范围可征15.00～40.00 m；沿渠道及管线开挖线两侧需增加临时便道征地，征地范围以满足施工机械使用为准；施工工厂设施征地按控制管线段所需加工厂规模进行估算；临时管材堆放场按控制段当期管材进货量进行核算；弃渣场征地按控制段实际渣量进行计算。