冊(cè)亨水庫(kù)輸水工程設(shè)計(jì)研究

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1工程概況

冊(cè)亨水庫(kù)工程位于貴州省黔西南州冊(cè)亨縣城上游約9km的者樓河中游河段,由水庫(kù)樞紐、輸水管道等組成,工程的開發(fā)任務(wù)是以城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌溉為主,兼顧農(nóng)村人畜飲水等綜合利用。水庫(kù)最大壩高75.7m,壩址多年平均流量1.43m3/s,水庫(kù)校核洪水位為738.31m,總庫(kù)容為1819萬(wàn)m3,正常蓄水位為736.0m,興利庫(kù)容為1431.4萬(wàn)m3,為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。設(shè)計(jì)灌溉面積3.7685萬(wàn)畝,其中,水田2.0725萬(wàn)畝,旱地1.696萬(wàn)畝；設(shè)計(jì)供水人口8.31萬(wàn)人,其中,城鎮(zhèn)人口5.8萬(wàn)人,農(nóng)村人口2.51萬(wàn)人；設(shè)計(jì)年供水量（灌溉需水、城鄉(xiāng)供水、人畜飲水）1864萬(wàn)m3,總干管管首最大引用流量為3.1578m3/s。

2輸水工程

2.1輸水線路選擇

工程灌區(qū)及城鄉(xiāng)供水點(diǎn)位于冊(cè)亨縣者樓鎮(zhèn)和巖架鎮(zhèn),為狹長(zhǎng)地帶,沿著樓河兩岸分布,輸水線路選擇研究了高線與低線方案,低線方案輸水管道沿者樓河布線,線路略短,但管道承受設(shè)計(jì)水頭大幅增加,對(duì)管材性能要求很高,管材價(jià)格相應(yīng)也高,且高壓運(yùn)行管道風(fēng)險(xiǎn)增加,因此采用低壓運(yùn)行的高線方案,左干管、縣城干管、左支管、右支管線路選擇均沿者樓河兩岸的灌區(qū)頂部邊緣布置,線路布置思路明確,管線長(zhǎng)度合理,縱坡可滿足自流灌溉,總體輸水線路方案基本確定,且具有唯一性,不再進(jìn)行方案比較?？偢晒茌斔€路走線布置初步考慮三個(gè)方案,方案一為左岸方案,方案二為右岸方案,方案三為兩岸單獨(dú)走線,設(shè)兩個(gè)取水口,取消總干管段。方案三左右岸管線路互不影響,單獨(dú)走線,減少分水建筑物,但此方案管線長(zhǎng),需增設(shè)一條引水隧洞及相應(yīng)金屬結(jié)構(gòu)工程量,工程投資相對(duì)較高,因此方案三不作為選線方案。（1）左岸方案引水放空隧洞布置在左岸,總干管接引水放空隧洞后順著者樓河左岸向下,穿過河邊組,至壩稿橋下游約440m,設(shè)分水口后分為左干管和縣城干管。左岸方案引水放空隧洞長(zhǎng)363.63m,總干管長(zhǎng)1625m。引水放空隧洞加總干管工程投資為1288.67萬(wàn)元。（2）右岸方案引水放空隧洞布置在右岸,總干管接引水放空隧洞后順著者樓河右岸向下,穿過河邊組,至壩稿橋下游約380m,設(shè)分水口后分為左干管和縣城干管。右岸方案引水放空隧洞長(zhǎng)428.77m,總干管長(zhǎng)1122m。引水放空隧洞加總干管工程投資為1102.39萬(wàn)元。左、右岸兩種方案線路所在的地形地質(zhì)條件基本相同,設(shè)分水口后均需通過跨者樓河倒虹管分水到對(duì)岸。工程投資方案一比方案二少186.28萬(wàn)元。因此選方案二即右岸方案為總干管推薦走線。

2.2輸水方案確定

輸水方案的比選在渠道輸水和管道輸水之間進(jìn)行,輸水方式均采用自流式。渠道輸水的優(yōu)點(diǎn)在于施工技術(shù)要求相對(duì)簡(jiǎn)單,建筑材料單價(jià)較便宜,破損后容易修復(fù),缺點(diǎn)在于輸水水量損失較大,永久占地多,環(huán)境負(fù)面影響大。管道輸水的優(yōu)點(diǎn)在于輸水水量損失小,永久占地少,環(huán)境負(fù)面影響小,缺點(diǎn)在于施工技術(shù)要求相對(duì)復(fù)雜,建筑材料單價(jià)較高,破損后不易修復(fù)。本工程輸水線路較長(zhǎng),既要輸送農(nóng)業(yè)灌溉用水,又要輸送城鄉(xiāng)用水。本階段擬定兩種輸水方案進(jìn)行比較：方案一為管道輸水方案,灌溉用水和城鄉(xiāng)用水共用一根管道進(jìn)行輸水；方案二為管渠輸水方案,灌溉用水采用明渠輸水,城鄉(xiāng)供水采用管道輸水,明渠與管道并排布置。

2.2.1管道輸水方案（方案一）

供水灌溉工程輸水管線包括總干管、左干管、縣城干管、左支管和右支管,管線總長(zhǎng)74.272km?？偢晒芙右趴账矶茨┒?總干管順著者樓河右岸向下,穿過河邊組,到達(dá)總干管末端,樁號(hào)由總干0+000~總干1+122。總干管平面總長(zhǎng)1.122km,底坡為1/500,管首最大流量3.1578m3/s,管道采用DN1400玻璃鋼夾砂管。在總干管末端設(shè)分水口,分為左干管和縣城干管。左干管接總干管末端,經(jīng)河邊倒虹管跨過者樓河到達(dá)左岸,后順著者樓河左岸向下,在坡榮到達(dá)左干管末端,樁號(hào)由左干0+000~左干15+220。左干管平面總長(zhǎng)15.22km,底坡為1/500,管首最大流量2.5971m3/s,管末最大流量2.2885m3/s,管道采用DN1200~DN1400玻璃鋼夾砂管。左干管共設(shè)置跨溝（河）管9處,分別為河邊倒虹管、壩考倒虹管、納岜1#倒虹管、納岜2#管橋、納岜3#倒虹管、納岜4#倒虹管、下玢1#倒虹管、納者倒虹管和攀支花倒虹管,總長(zhǎng)4.115km。在左干管末端設(shè)分水口,分為左支管和右支管?？h城干管接總干管末端,后順著者樓河右岸向下,在縣城到達(dá)縣城干管末端,樁號(hào)由縣城干0+000~縣城干10+710?？h城干管平面總長(zhǎng)10.71km,底坡為1/500,管首最大流量0.5649m3/s,管道采用DN500~DN700玻璃鋼夾砂管?？h城干管共設(shè)置跨溝（河）管15處,分別為河邊2#倒虹管、者孟農(nóng)中1#管橋、者孟農(nóng)中2#管橋、者孟農(nóng)中3#倒虹管、者孟農(nóng)中4#倒虹管、壩潮倒虹管、下玢2#倒虹管、下玢3#倒虹管、下玢4#倒虹管、下玢5#倒虹管、納陽(yáng)1#倒虹管、納陽(yáng)2#倒虹管、納陽(yáng)3#倒虹管、冊(cè)亨1#倒虹管和冊(cè)亨2#倒虹管,總長(zhǎng)3.013km。左支管接左干管末端,后順著者樓河左岸向下,在巖架集鎮(zhèn)到達(dá)左支管末端,樁號(hào)由左支0+000~左支25+490。左支管平面總長(zhǎng)25.49km,底坡為1/500,管首最大流量1.2932m3/s,管道采用DN500~DN1200玻璃鋼夾砂管。左支管共設(shè)置跨溝（河）管9處,分別為坡榮倒虹管、坪秧倒虹管、下寨1#倒虹管、下寨2#倒虹管、平浪倒虹管、郎祥倒虹管、尾好倒虹管、尾排倒虹管和上新寨倒虹管,總長(zhǎng)6.317km。右支管接左干管末端,經(jīng)浪沙農(nóng)場(chǎng)倒虹管跨過者樓河到達(dá)右岸,后順著者樓河右岸向下,在巖架新寨到達(dá)右支管末端,樁號(hào)由右支0+000~右支21+730。右支管平面總長(zhǎng)21.73km,底坡為1/500,管首最大流量0.9617m3/s,管道采用DN500~DN900玻璃鋼夾砂管。右支管共設(shè)置跨溝（河）管8處,分別為竹林倒虹管、郎州倒虹管、羊場(chǎng)小寨倒虹吸、羊場(chǎng)倒虹吸、小噸上倒虹管、弄應(yīng)倒虹管、邊坡倒虹管和小納碰倒虹吸,總長(zhǎng)6.486km。本工程輸水管道鋪設(shè)采用埋管,管槽開挖邊坡為1∶0.75（土坡）和1∶0.5（石坡）,安裝管道前根據(jù)管徑在基礎(chǔ)鋪設(shè)100mm~250mm粗砂墊層,管道兩側(cè)預(yù)留300mm~450mm的施工空間,管道安裝后,回填開挖料（跨溝管地面以下500mm采用回填大塊石防沖）,并壓實(shí),管道埋深大于800mm。管道在平面或立面轉(zhuǎn)彎設(shè)C15鎮(zhèn)墩,鎮(zhèn)墩后管道上設(shè)伸縮節(jié)。總干管、左干管、縣城干管、左支管、右支管等各級(jí)管首均設(shè)置檢修閥,并沿管道每隔5km~10km布置一個(gè)檢修閥；總干管檢修閥后及左干管末端各設(shè)一個(gè)減壓恒壓閥,以降低閥前過剩水頭；在管道沿線各供水點(diǎn)進(jìn)口均設(shè)置檢修閥和流量控制閥；在管道凸起點(diǎn)設(shè)置快速排氣閥,長(zhǎng)距離無(wú)凸起點(diǎn)的管段每隔1km左右設(shè)置排氣閥；在管道低凹處設(shè)置泄水沖沙閥。在管道末端設(shè)置水擊泄放閥。本工程輸水管道共設(shè)置各式閥門394個(gè)。方案一工程總投資為34950萬(wàn)元。方案一典型剖面見圖1。

2.2.2管渠輸水方案（方案二）

灌溉總干渠接壩內(nèi)取水放空孔下游消力池,順著者樓河右岸向下,穿過河邊組,到達(dá)總干渠末端,樁號(hào)由總干渠0+000~總干渠1+1188。總干渠總長(zhǎng)1.188km,底坡1/1000,渠首流量3.073m3/s,渠道斷面為梯形,采用混凝土襯砌,斷面尺寸為1.1m×2.18m（寬×高）。在總干渠末端設(shè)分水口,分為左干渠和右干渠。供水總干管走線與總干渠線相同,與總干渠同槽布置,位于總干渠內(nèi)側(cè),管首流量0.4263m3/s,管道采用DN700玻璃鋼夾砂管。在總干管末端分出左干管和右干管。灌溉左干渠經(jīng)河邊倒虹吸管跨過者樓河到達(dá)左岸,后順著者樓河左岸向下,依次經(jīng)過納岜倒虹吸管、下玢1#倒虹吸管、納者倒虹吸管、坡榮倒虹吸管、下寨1#倒虹吸管、下寨2#倒虹吸管、平浪倒虹吸管、尾好倒虹吸管、上新寨倒虹吸管,到達(dá)（巖架鎮(zhèn)）左干渠末端,樁號(hào)由左干渠0+000~左干渠47+466。左干渠平面總長(zhǎng)47.466km（含建筑物）,底坡1/1000,渠首流量1.707m3/s,渠末流量0.199m3/s,其中,渠道總長(zhǎng)42.415km,渠道斷面為梯形,采用混凝土襯砌,斷面尺寸為0.85m×1.46m~0.4m×0.75m（寬×高）。倒虹管10座,總長(zhǎng)5805m,管徑Φ1100~Φ400。供水左干管走線與左干渠線相同,管道采用DN300~350玻璃鋼夾砂管。灌溉右干渠順著者樓河右岸向下,依次經(jīng)過壩潮倒虹吸管、下玢2#倒虹吸管、冊(cè)亨倒虹吸管、浪乃1#倒虹吸管、浪乃2#倒虹吸管、加寒倒虹吸管、竹林倒虹吸管、郎州倒虹吸管、小噸上倒虹吸管、弄應(yīng)倒虹吸管、邊坡倒虹吸管,到達(dá)（巖架新寨）右干渠末端,樁號(hào)由右干渠0+000~右干渠41+371。右干渠平面總長(zhǎng)41.371km（含建筑物）,底坡1/1000,渠首流量1.309m3/s,渠末流量0.19m3/s,其中,渠道總長(zhǎng)35.805km,渠道斷面為梯形,采用混凝土襯砌,斷面尺寸為0.8m×1.64m~0.35m×0.76m（寬×高）；倒虹管11座,總長(zhǎng)6250m,管徑Φ900~Φ400。供水右干管走線與右干渠線相同,管道從右干管首至冊(cè)亨縣城水廠（右干管0+000~右干管15+364）共15.364km采用DN700玻璃鋼夾砂管,冊(cè)亨縣城水廠至巖架新寨采用dn90~dn225PE管。由于渠道多為梯形斷面的傍山渠道,考慮到采用半挖半填設(shè)計(jì),渠道的回填部分不易穩(wěn)定,故將渠道中的正常水位放在挖方斷面內(nèi),以形成以挖方為主的挖方渠道。整個(gè)渠道中臨山側(cè)挖方在位于殘坡積土及風(fēng)化巖等地層中傾斜開挖,開挖坡比根據(jù)地質(zhì)條件采用1∶0.5~1∶1。為防止邊坡上的石塊、泥塊入渠,邊坡每開挖5m高度即加設(shè)1m寬戧道一條。對(duì)開挖后形成的永久邊坡,視地質(zhì)情況采用隨機(jī)錨桿,掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)處理?？偢汕透汕捎矛F(xiàn)場(chǎng)澆筑C10素混凝土作為防滲襯砌,橫斷面和渠道橫斷面協(xié)調(diào)一致,結(jié)構(gòu)型式為等厚板,厚度為10cm。本方案在渠道、倒虹管進(jìn)出口、泄水渠進(jìn)口共設(shè)置各類閘門（含攔污柵）153扇。輸水管道鋪設(shè)采用埋管,開挖邊坡為1∶0.5,安裝管道前根據(jù)管徑在基礎(chǔ)鋪設(shè)100mm~250mm粗砂墊層,管道兩側(cè)預(yù)留200mm~300mm的施工空間,管道安裝后,回填開挖料,并壓實(shí),管道埋深200mm~1300mm。管道在平面或立面轉(zhuǎn)彎設(shè)C15鎮(zhèn)墩,鎮(zhèn)墩后管道上設(shè)伸縮節(jié)?？偢晒苓M(jìn)口處設(shè)置檢修閥,檢修閥后設(shè)減壓穩(wěn)壓閥,以保持閥后水頭不變；左干管和右干管管首均設(shè)置檢修閥；在管道沿線各供水點(diǎn)出口均設(shè)置流量控制閥；在管道沿線每隔5km~10km和倒虹管位置布置一個(gè)檢修閥；在管道凸起點(diǎn)設(shè)置快速排氣閥,長(zhǎng)距離無(wú)凸起點(diǎn)的管段每隔1km設(shè)置排氣閥。在管道低凹處設(shè)置泄水沖沙閥。本方案共設(shè)置各式閥門204個(gè)。方案二工程總投資為40003萬(wàn)元。方案二典型剖面見圖2。

2.2.3輸水方式選擇

經(jīng)比較,方案一供水、灌溉共用輸水管,用水干擾較方案二大,但方案一工程造價(jià)比方案二少5053萬(wàn)元,且更節(jié)水,占地更少。因此,輸水方式推薦方案一,即灌溉用水和城鄉(xiāng)用水共用一根管道進(jìn)行輸水。

3結(jié)語(yǔ)

本文以冊(cè)亨水庫(kù)輸水工程為研究對(duì)象,緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)供水和農(nóng)村人畜引水的工程任務(wù),從高線與低線方案比選輸水線路,從管道輸水和管渠結(jié)合的輸水方案優(yōu)選出適宜的輸水方案,綜合經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和工程技術(shù)可達(dá)性確定本工程最佳的輸水方案。

4結(jié)論

結(jié)合本基坑開挖項(xiàng)目,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析開挖過程地下連續(xù)墻變形、結(jié)構(gòu)豎向位移、基坑周圍地面沉降及結(jié)構(gòu)支撐軸力變化規(guī)律,得出主要結(jié)論如下：

（1）地下連續(xù)墻不同位置受施工影響程度不同,水平位移量有顯著差別,總體表現(xiàn)為隨開挖深度加深位移先增大后減小,最大水平位移量一般出現(xiàn)在基坑中部。（2）第三道支撐完成后,圍護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移明顯增大,圍護(hù)結(jié)構(gòu)豎向位移受地層影響明顯,開挖過程需注意不同深度土層變化,避免施工過程位移過大造成進(jìn)展困難。（3）基坑周圍地面沉降量隨距離呈現(xiàn)先增大后減小的特征,距基坑15m~18m處地面沉降達(dá)到最大值約30.10mm。開挖過程需注意不同深度土層變化,避免造成沉降變化過大。（4）不同層支撐軸力無(wú)明顯規(guī)律,第一層支撐軸力波動(dòng)最明顯,施工最后階段ZL1-3、ZL1-4和ZL1-5支撐軸力明顯高于其余支撐,且ZL1-3支撐在施工期間始終保持高軸力值。綜上,基坑工程雖然復(fù)雜,但通過細(xì)致的監(jiān)測(cè),均可發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律,結(jié)果可為更多類似軟土地區(qū)基坑開挖項(xiàng)目提供有價(jià)值的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]郭博瀚.基坑開挖對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和坑外土體沉降影響研究[J].陜西水利,2021（06）:183-185.

[2]孟小偉.重慶地鐵某超大型深基坑監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析[J].建筑結(jié)構(gòu),2017,47（S1）:1105-1107.

[3]江杰,肖萌,劉智勇,等.復(fù)雜環(huán)境下多種支護(hù)結(jié)構(gòu)并存的深基坑監(jiān)測(cè)分析[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2018,43（01）:269-278.

[4]葉任寒,單華峰,王顯椿,等.軟土地區(qū)深基坑開挖變形監(jiān)測(cè)[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2016,12（S1）:306-311.

作者:邰志海 張立雄 榮昊 單位:中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司