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正宁电厂工程施工组织设计报告

8.1.1.1工程地理位置及对外交通条件

引水枢纽位于甘肃省与陕西省交界正宁县境内周家乡宫家川四郎河上，行政区划隶属甘肃省庆阳市正宁县，工程区地理座标东经107°57′～108°05′，北纬35°15′～35°20′。

工程区对外交通以公路运输为主，对外交通主要利用国道211线和省道303线，距正宁县城（正宁县城－榆林子镇－G211－罗川－姚家川－宫家川）约45km，距兰州市580km、西峰市146km。

石化七道项目施工组织设计（施工阶段）.docx8.1.1.2工程布置特性

本工程供水对象为拟建的华能甘肃正宁装机容量2000MW的火电厂，根据供水对象的重要性，供水保证率按P=97%设计，按《防洪标准》（GB50201—94）有关规定，正宁电厂供水工程属大（Ⅱ）型工程，主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物级别为4级。

本工程主要由引水枢纽、输水管道、提水泵站、蓄水池等建筑物构成。

引水枢纽位于四郎河下游，从左至右依次为土坝、三孔泄洪闸和一孔冲砂闸，土坝布置在河道左岸的Ⅱ级阶地上，与泄洪闸相接。土坝长77m，坝顶宽3.0m，坝顶高程974.00m。泄洪冲砂闸总宽41.26m，泄洪闸长25m，冲砂闸长15m。

提水泵站设为两级，一泵站位于四郎河右岸，直接从库区取水。二泵站座落于山梁腰部，主要建筑物有主厂房、副厂房、前池；压力输水管道采用双管埋管布设型*，管材为钢管，全长约11.509km，提水压力管道段单管管径0.45m，低压输水管道段单管管径分别为0.6m和0.45m，设计引水流量0.2m3/s，加大引水流量0.3m3/s。

两座蓄水池均布置于黄土塬面上，1#、2#蓄水池均为塘坝形，池底面积均为193m×193m，边坡1：2，池顶面积均为267.8m×267.8m，蓄水池深度18.7m，蓄水量均为90万m3。

主体工程主要工程量汇总表

8.1.1.3建材及水、电供应条件

工程区土料分布广泛，储量丰富，开采运输条件便利。

施工用电可结合利用提水泵站永久供电线路或从工程区附近的高压输电线路“T”接至施工区降压后使用；施工用水利用四郎河河水，经沉淀处理后可满足场内生活、生产用水要求。

8.1.2.1水文、气象条件

水文、气象详细资料见水文专业报告。

8.1.2.2工程地质条件

工程区位于鄂尔多斯盆地南部的陇东黄土高原区，东靠子午岭，西面为六盘山；海拔高程880～1400m，相对高差50～300m，区内总体以黄土塬为主，塬边沟壑纵横，地形破碎。地势总的趋势为东北高西南低，根据地貌的成因类型及形态特征分为黄土塬、黄土梁峁沟壑、四郎河及支流谷地等地貌单元。

工程区属温带大陆性季风湿润气候，年平均降雨量623.5mm，雨多集中在7～9月，除四郎河及部分支流有地表径流外，其余无常年地表径流。工程区地下水贫乏，分布赋存受地形、地貌和岩性控制。根据赋存条件，地下水分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水两种。

坝址区为基本对称“U”型河谷，坝址区左、右岸和河床均有基岩裸露，左岸为四郎河Ⅱ级阶地，右岸为四郎河Ⅱ、Ⅲ级基座阶地。

地层岩性：坝址区基岩为白垩系下统志丹群环河华池组(K1h)泥质粉砂岩、细砂岩夹泥岩；现代河床及两岸阶地及山前斜坡段岩性为马兰黄土、砂砾石、粉质壤土、碎石土等。

②输水管线工程地质条件

引水管线岩性条件较简单，线路通过的主要地层岩性为白垩系下统志丹群环河华池组(K1h)粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等以及第四系离石黄土、马兰黄土及粉质壤土等。

管线、泵站及调蓄水池地下水埋深较大，对工程基本无影响。

③调蓄水池工程地质条件

蓄水池位于黄土塬上，场地地基由上向下划分为3层：

8.1.2.3施工场地条件

（1）引水枢纽及一泵站位于四郎河宫家川，两岸地形平坦，发育有Ⅰ～Ⅲ基座阶地，枢纽建筑物主要布置在四郎河河道和左右岸Ⅱ级阶地上，Ⅱ级阶地以农业用地为主，宽150～200m，便于施工临时设施布置；

（2）蓄水池均布置在黄土塬面之上，施工场地平坦、开阔，便于施工临时设施布置；二泵站布设于四郎河右岸黄土斜坡坡脚之上，场地经过人工改造，已为梯田、便于布置临时设施。

（3）输水管线布置于四郎河谷、黄土塬侧斜坡段及塬面等地貌部位，多数沟道采用埋管形*布置，少数沟道段采用渡管，黄土塬侧斜坡段管线施工场地狭窄，四郎河谷及塬面管线施工场地较为开阔，可以沿管线分段集中布置临时设施。

综上所述，本工程施工场地较好，便于布置临时设施，但需占用较多耕地。

根据工程总体布置，引水枢纽及一泵站位于宫家川四郎河段，建筑物主要布置在四郎河河道和左右岸Ⅱ级阶地上，施工时需在围堰防护下进行；其余工程均位于黄土塬面上，不需导流但应做好施工排水和坡面冲刷防护工作。

引水枢纽施工洪水成果表

不同频率设计值（m3/s）

8.2.2导流**及分期规划

根据坝址处的地形、地质条件、水文特征和闸坝枢纽总体布置及其施工特点，四郎河引水枢纽可行的施工导流**是河床外枯水期明渠导流。结合施工总进度成果，河床外枯水期明渠导流分期规划如下：

（1）导流I期：导流时段为第一年10月至第二年6月，设计洪水标准为五年一遇枯水期最大洪水Q20%枯水期＝96.1m3/s。规划在第一年10、11月进行左岸导流明渠的施工，在11月底前完上、下游横向围堰的填筑，形成一期基坑。第一年12月至第二年6月，进行枢纽基础开挖、枢纽下部砼浇筑、帷幕灌浆等工作，在6月底前将泄冲闸和排砂闸浇筑至二期汛期的挡水高程（963.8m），利用导流明渠过流。

（2）导流Ⅱ期：导流时段为第二年7月至第三年4月，设计洪水标准为五年一遇汛期最大洪水Q20%全年＝289m3/s。规划在第二年7月回填导流明渠至原地面高程、拆除上下游横向围堰，利用一期浇筑的泄冲闸和排砂闸过流，完成枢纽上部（963.8m以上）砼浇筑、金结制安、土*回填和左岸土坝填筑等工作。

引水枢纽施工导流水力计算成果表

明渠回填土石体≥965.0

明渠回填土石体≥964.0

三孔泄冲闸和一孔排砂闸

8.2.3引水枢纽导流建筑物设计

上、下游横向围堰结构型*推荐采用土石围堰，围堰顶宽4m，迎水面边坡1:2.0，背水面边坡1:1.5。堰体采用壤土心墙防渗体，心墙顶宽2m，边坡1:0.2。堰基采用壤土截渗墙，上接堰体壤土心墙，下部深入基岩面。堰体上、下游迎水面采用1m厚草袋砂砾石护坡。

上游横向围堰设计顶高程967.4m，最大堰高8.1m，堰长50m；下游横向围堰设计顶高程961.8m，最大堰高4.3m，堰长26m。

导流明渠进口高程959.3，出口高程957.5，总长246m；明渠底宽2.0m、石*开挖边坡1：0.4、土*开挖边坡1：1.0、纵坡7.3‰、最大挖深约12m，渠身采用C20钢筋混凝土衬砌（40cm），出口采用抛砼四面体护底。

C20混凝土衬砌(40cm)

8.2.4导流工程施工*法

导流工程施工项目包括导流明渠土石*开挖、砼衬砌，砂砾石堰体、壤土心墙填筑、堰体拆除等。

土*开挖：采用2m3挖掘机挖装，10t自卸汽车运输至临时堆料场，以便后期回填利用。

石*开挖：人工手风钻打孔，人工装药、爆破，2m3挖掘机装10t自卸汽车运输至临时弃渣场，后期回填至导流明渠。

砂砾石堰壳填筑：利用开挖料，由2m3装载机挖、装10t自卸汽车运至填料区，场内74kW推土机摊铺、平整，13～14t轮胎自行*振动碾碾压密实。边角部位由人工配蛙*打夯机分层夯实。

壤土心墙：采用开挖料，74kW推土机摊铺、平整，74kW拖拉机牵引12t羊脚碾碾压密实。

明渠砼衬砌：砼由HZ40－2F750型砼拌和站集中拌制砼，1t机动翻斗车运输砼，经溜槽入仓，人工振捣，人工洒水，自然养护。

碎石土坝壳、壤土心墙堰体拆除：采用1m3反铲挖掘机全部挖除，装10t自卸汽车回填至导流明渠内。

按《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）的规定，截流标准可采用截流时段重现期5～10年的月或旬平均流量。通过对坝址处平均流量、重现期5～10年的月平均流量分析，结合四郎河水文特点和本工程施工总进度安排，选择11月下旬进行截流。

据坝址地形、水文条件，枢纽截流流量较小、相应流速较小，河道内水深较浅，推荐采用土石堰体单戗立堵截流*案。

8.3.1.1混凝土骨料场

车家沟砂砾石料场位于周家乡车家沟村的泾河左岸Ⅰ级阶地，距坝址约22km，距1号蓄水池约15km，距2号蓄水池约7.0km，运输条件较好。该料场长约700～800m，宽约400～500m，地面开阔平坦。岩性表层局部为冲洪积砂壤土，厚约1.4～2.2m，属无用层；中部为砂砾卵石层，骨料开采主要在水下进行，受地下水影响。该料场测绘面积23.7万m2，全部为河床Ⅰ级阶地耕地，开采条件较好，水上开采厚度1.0m，水下开采厚度2m，总开采厚度按3.0m，砂砾石的总储量（毛储量）为71.1万m3。

位于泾河右岸，距引水枢纽约26km，料场为泾河Ⅰ级阶地及河漫滩，表层有厚约1～2m的粉质壤土覆盖，其下为砂卵砾石，厚度2～4m，该料场砾石的针片状含量、软弱颗粒含量均超出规范要求，砂的含泥量约为24%，砂的细度模数3.64，平均粒径0.59mm。

该料场位于泾河左岸，距工程区引水枢纽约70km。有县道x034、国道211线及罗川至宫家川乡道直达工程区，交通便利。亦为泾河Ⅰ级阶地，属陕西省彬县北极镇管辖，表层有厚约1～1.5m的粉质壤土覆盖，其下为砂卵砾石，厚度大于20m，砾石的针片状含量约占18.5%，软弱颗粒含量约占12.6%，粒度模数6.79。该料场的针片状含量、软弱颗粒含量均超出规范要求，砂的含泥量约为15.7%，砂的细度模数2.62，平均粒径0.51mm，砂的含泥量超出规范要求。

工程区处于陇东黄土高原东南部，黄土广泛分布，储量丰富，在工程区沿线均有分布，开采运输条件便利。经对两个蓄水池土料的取样试验，料场岩性为中～重粉质壤土，颜色浅黄，风积成因马兰黄土，土体稍湿～湿，结构稍密，土质均一，其粉粒含量18.7～74%，砂粒含量4.3～29.5%，粘粒含量10.8～30.9%，液限6.4～31.7%，塑限18.5～20.6%，塑性指数9.6～12.3，天然密度为1.43～1.57g/cm3，含水量为12.7～20.5%。马兰黄土回填最优含水率17.4～18.7％，最大干密度1.68～1.76g/cm3。厚度一般大于30m，土质较均一，结构疏松～中密，其质量完全满足填筑体的要求。

8.3.2.1混凝土骨料场选择

（1）混凝土粗骨料：经对上述三个料场的对比分析，杨家沟料场和高渠村料场砾石的针片状含量、软弱颗粒含量均超出规范要求，且运距较远，车家沟料场砾石除含泥量略高外，其余指标均满足设计规范要求，距工程区运距较近，因此，本工程所需混凝土粗骨料在车家沟料场**。

（2）混凝土细骨料：经对上述三个料场的对比分析，各料场含泥量超高，车家沟料场细骨料含泥量31.5%，杨家沟料场细骨料含泥量24%，高渠村料场细骨料含泥量15.7%，颗粒级配不良，含砂量很少，冲洗筛选加工困难，因此，需另外选择混凝土细骨料场。

根据地质专业调查，参照正宁县建筑业使用的细骨料料源，本工程所需细骨料从陕西武功县渭河料场**，距工程区运距约220km。

供水工程混凝土骨料分级需要量表

T／CECS 643-2019 公共建筑机电系统能效分级评价标准混凝土砂石骨料分级需要量（ｍ3）

8.3.2.2土料场选择

本工程土料主要用于调蓄水池池堤填筑和引水枢纽土坝填筑，经对蓄水池土料的取样试验，马兰黄土质量作为坝体填筑料完全满足质量要求，结合土石*平衡计算成果，调蓄水池开挖料数量满足坝体填筑料数量要求；枢纽土坝填筑料主要利用枢纽和导流明渠开挖料，其质量和数量满足要求。

8.3.2.3砂砾石备料

本工程采用**的**获得成品砂砾石骨料，拟在引水枢纽及一泵站和调蓄水池施工点结合砼拌和系统布置成品骨料堆场备料高速公路环保专项施工*案，备料容量初步考虑满足最大日需要量5d的用量。

成品骨料备料设计参数表

最大日需要量（m3/d）