防水优化方案范文篇1

关键词：码头；防洪堤；衔接；探讨

中图分类号：U651文献标识码：A文章编号：1006―7973（2017）04-0057-02

1引言

有着著名大潮的钱塘江是浙江的母亲河，也是杭州市主要的饮用水源地和重要的景观生态带，汹涌的洪水和潮水是影响沿岸码头防洪安全的主要因素，在其下游码头与两岸防洪堤衔接的设计方案很值得探讨。

杭州港东洲码头是钱塘江首个现代化大型内河作业区，港区占用岸线991米，共占地478亩；含散货泊位4个、件杂货泊位7个、多用途泊位3个和大件泊位1个，共计15个500吨级泊位，总概算投资3.01亿元，设计年吞吐量300万吨。由于受洪水与潮水的双重影响，港区近千米的岸线防洪问题显得极为重要。

2东洲综合码头相关情况介绍

钱塘江是浙江省最大的河流，但钱塘江上的沿线码头一般规模都相对较小。东洲码头是钱塘江第一个大型码头，采用顺岸式码头布置，位于富阳区东洲街道。东洲综合码头工程主要由码头平台、栈桥、堆场道路、仓库及综合办公大楼等单项工程组成，同时还包括港机、电气、给排水及防洪堤迁建等配套工程。下面介绍防洪的相关情况：

东洲码头20年一遇洪水位：9.14m（85国家高程下同）；20年一遇潮水位：8.64m；设计最高通航水位：6.70m，设计最低通航水位：2.95m，平均水位4.45m。

钱塘江河口是世界闻名的强潮河口，涌潮高、潮差大、流速快、动力条件强，实测最大潮头高2.5～3.0m，最大潮差8.93m，潮流平均（3～6）m/s，最大流速12.0m/s，最大涌潮压力达7.0t/O。

从以上数据不难发现洪水与潮水对码头的影响，及潮水对沿线构筑物的破坏能力，防洪堤不仅要提防来自上游的洪水，同时还要堤防来自下游威力巨大的潮水。

3码头与防洪堤衔接方案的介绍与比较

防洪堤顾名思义，就是指为了防止洪水危害而修建的堤坝。早期的防洪堤只是由简单的泥土搭建而成，长条形顺着河流、湖泊或海洋，大型的防洪堤长度可达数百公里。随着现代化建筑工程技术的提高以及新型材料开发，防洪堤的修建规模、防洪质量都有很大提高。钱塘江下游的防洪堤更是具有日常性的防潮功能。

在钱塘江中下游建造码头，同时要做到与防洪堤完善衔接，使对码头的运营及周边居民生活的影响降到最低，值得港航专业技术人摸索、探讨。东洲码头是钱塘江首个现代化大型作业区，占用岸线长度近1000米，原有标准防洪堤正好斜穿作业区用地，如何在保证作业区完整性的同时不降低码头的防洪功能，是码头总平面布置的重点内容。针对东洲码头的实际，结合钱塘江已有码头与防洪堤衔接的情况，提出了两个有别于一般破堤设旱闸的设计方案。

方案一：码头与防洪堤相结合方案。

将防洪堤前移至码头沿线，防洪堤与码头功能合二为一。码头顶面高程设计应同时满足《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）与《堤防工程设计规范》（GB50286-98）。

防洪堤顶高程计算值为10.48m，目前已有堤坝的堤顶高程为10.55m，本工程为迁建加固工程，迁建后的防洪堤御洪潮能力不应低于原有能力，堤顶高程也不应低于原有的堤顶高程，故取用堤顶高程为10.55m。

方案二：在总平面布置中将整个防洪堤平移至码头的，并与原防洪堤顺接，标高为10.5米。而码头顶面高程则根据10年一遇洪水位设计，确定码头面高程定为8.75m。

与方案一比较，方案二具有三个优点一个缺点：

优点1：随着前沿码头面高程的降低，方案二码头陆域堆场可减少填筑高度1.75米，节省直接工程造价约3260万。

优点2：杭州港东洲综合码头所在水域平均水位为4.45米，码头顶面降低1.75米后，两方案垂直提升距离分别为8.55米与6.8米。

方案二的货物垂直装卸效率提高约20.5%。

优点3：随着提升高度的减少，方案二装卸作业具有节能减排的优势。

码头不同港机装卸作业的能耗转换系数多在0.6-0.8之间。当按照0.7的转换效率计算式。年节约电力能耗20417千瓦时，折合成标准煤约8.2吨，减排二氧化碳20.4吨。

缺点：码头前沿防洪标准由二十年一遇降低为十年一遇。

十年一遇的防洪标准也能很好的起到维护作用，同时，结合东洲码头的综合性考虑对运营维护及管理起到很大的效益。经过专家的评审和码头总体布局的综合考虑，最终采取方案二降低防洪标准为十年一遇，将整个防洪堤平移至码头的外侧，并与原防洪堤相接。

4多年来观测的效果

东洲码头自2009年开工建设2011年完工以来，运营状况良好，产值逐年提升，整个防洪堤的迁建加固给港区的管理带来了巨大的便捷。同时，迁建加固后的防洪堤抵御洪潮的能力也远远大于当初的设计标准。通过精细化的管理、科学的决策，大大提升了码头的运营能力，也发挥了码头的最大装卸优势。俗话说：“风险与利益并存”，但在东洲码头的几年运营情况看是得到了利与益的并存。迁建后的防洪堤在安全可行的标准下维护良好，码头的运营总体布局也带来了更多的商机。

5结语

综上所述，在东洲码头建设过程中防洪堤的设计方案起着至关重要的作用，本工程通过总平面布置、防洪堤迁移、码头顶面高程降低等措施，合理地降低了工程造价、促进节能减排、提高装卸效率。确保防洪堤的迁改不仅起到防洪稳定周边环境的作用，同时也成为推动东周码头运营的可靠保障。

参考文献：

[1]苏和.浅析状元岙车渡兼快艇码头工程设计难点及特点[J].中国水运，2010（2）

防水优化方案范文篇2

关键词:百色水利枢纽水电站设计设计优化

1设计优化概况

百色水电站为地下式水电站,装机容量4×135MW,电站建筑物布置于主坝区左岸。招标设计阶段,除将主变及升压站由地面布置改为地下布置外,电站总体布置维持初设阶段的布置格局。水电站建筑物包括:进水口、引水隧洞、地下主厂房和主变洞及母线廊道、高压电缆廊道、灌浆排水廊道、交通洞、疏散洞、排风竖井等附属洞室、尾水隧洞及尾水渠等。除进水口、引水隧洞、尾水渠及交通洞部分洞段等部位的岩层主要为岩性较差的榴江组硅质岩、硅质泥岩、泥岩外,其余地下厂房洞室即主厂房和主变洞及其附属洞室、尾水隧洞等均布置在岩体抗压强度较高、渗透系数较小但裂隙较发育且出露宽度仅约150m的辉绿岩带内。

招标设计阶段主要进行了以下几个方面的设计优化:

(1)主变和升压站由初设的地面布置改为地下布置。进一步开展了升压配电设备的选型和布置方案的比较,论证了采用地下GIS升压站的合理性,选择了往左岸挡水坝段出线的高压出线方案。

(2)地下厂房设置独立的防渗排水系统。进行了厂区地下洞室群的渗流场分析,设置了独立的厂房防渗排水系统,加强了厂房渗流控制措施。

(3)尾水隧洞布置的优化。进行了电站调保及尾水系统水力学计算,为避免明满流交替,尾水主洞由等断面顺坡式改为变断面上翘式。

(4)地下洞室布置的优化。采用地下GIS升压站方案后,洞室布置从初设的“主厂房+尾闸室”一大一小两洞布置改为“主厂房+主变洞”两大洞室布置。

2建筑物设计优化研究

2.1地下GIS升压站方案的研究

虽然SF6全封闭组合电器(GIS)的性能和可靠性优于常规设备,但鉴于初设阶段时期其设备造价较高,电站升压站型式推荐采用地面敞开式升压站方案,升压配电装置采用SF6瓷柱式断路器和敞开的隔离开关等常规设备。

招标设计阶段,随着技术的进步,GIS技术应用已趋于广泛和成熟,其设备价格已经降低,采用GIS设备也更能适应现代电站“少人值班”的要求,同时考虑到地面升压站高边坡问题较突出,工程运行的安全性和可靠性较差,因此,对地面常规式、地面GIS式和地下GIS式升压站方案进行了深入比较。两个地面方案的升压站均布置在地下厂房顶部山坡开挖形成的平台上。地下GIS升压站方案则是将主变和GIS等设备布置于主厂房下游侧的地下主变洞内,山顶无出线场。

技术上,GIS设备的可靠性、维护检修等性能指标远优于敞开式常规设备。经济上,虽然GIS设备投资相对较大,但在设备、土建、运行费等的综合费用上,地下GIS方案均比两个地面方案省。施工进度上,由于电站发电工期是受大坝施工进度控制,地下GIS方案增加主变洞后并不会影响发电工期。安全性上,地下GIS方案由于无地面升压站的大面积和高边坡开挖,因而在避免高边坡开挖、提高升压站运行的安全性、可靠性方面优越于地面方案。因此,招标设计阶段采用了技术经济条件优越的地下GIS升压站方案。

2.2电站高压出线方案的选择

为选择合理的出线方案,对电站高压出线进行了三个方案的比较:方案一为往左岸挡水坝出线;方案二为往主变洞顶部山坡出线;方案三为往尾水渠上游侧边坡出线。方案二考虑在主变洞右端设电缆竖井直通地面出线场。该方案需在山坡上设有出线场,同时为满足出线场的施工、对外交通及运行检修的需要,需设一条长约240m的出线场对外公路。对外公路布置于尾水平台公路和上坝公路之间,三条公路相对较集中,边坡总高度约达140m,山坡地质条件较差。该方案高边坡问题非常突出,边坡处理工程量大,运行安全性差。

方案三考虑以水平廊道和竖井引线至尾水渠上游侧开挖边坡上的出线场。该方案可减少一定的土建工程量,但220kV出线直接跨右江,其平面位置距大坝消力池较近,跨江高压线高程也偏低,220kV出线以及出线场设备受大坝泄洪雾化影响严重,运行安全难以保证。

安装、运行条件上,方案一的出线设备和线路运行安全可靠、维护方便,但电缆竖井较高,安装有一定难度;方案二的户外设备和线路均能安全运行,但出线场为高差较大的阶梯式布置,运行维护不够方便,电缆竖井也较高,安装也有一定难度;方案三的出线设备安装相对简单,但设备及220kV出线受大坝泄洪影响严重,难以保证运行的安全可靠。投资方面,方案三投资最省,方案一次之,方案二最高。

综上所述,方案二的技术经济评价最差,方案三虽可省投资,但难于保证设备和220kV线路的安全运行,方案一的综合技术经济比较占优,因此选择方案一即往左岸挡水坝段出线为电站高压出线布置方案。

2.3厂房防渗排水系统的设计优化

初设阶段,厂房防渗帷幕与大坝防渗帷幕相结合,防渗帷幕距厂房较远,帷幕的中下部为透水性较强的榴江组地层,所设帷幕难于形成封闭型的帷幕。招标设计阶段,为增加厂房防渗的可靠性,进一步降低地下水位、控制渗透压力、保证洞室围岩稳定,确保电站运行安全,设置了独立的厂房防渗排水系统,即在厂房上游侧及左、右侧设置厂房防渗帷幕及排水幕,防渗帷幕底设至相对隔水层。共布置有两层灌浆廊道和两层排水廊道,左、右侧排水廊道均与灌浆廊道共用,廊道断面宽3.0m,高3.5m。为加强排水效果,厂房左侧廊道排水孔的间距比初设阶段的间距要小。另外,引水隧洞在厂房上游边墙前设置有长约44m的钢板衬砌,钢衬段首部设环形阻水灌浆帷幕,此帷幕与厂房防渗帷幕相连接,以加强防渗效果。厂房上游侧排水廊道布置方案研究中,对其顶层廊道设置的必要性几经反复论证,从渗流场理论计算成果看,不设顶层排水廊道是可行的,但设计中吸取国内外地下厂房工程防渗排水设计和运行的经验教训,考虑到水库蓄水后在库水以及降雨的作用下地下洞室围岩地下水运动的复杂性,从工程运行安全考虑,最终保留了顶层排水廊道。渗流场计算成果表明,优化后的防渗排水系统设计合理,防渗排水效果显着。

2.4尾水系统设计优化招标设计阶段对初设尾水隧洞布置方案补充进行了调保及尾水系统水力学计算,成果表明:在常遇洪水位(即50年一遇洪水,大坝控泄流量3000m3/s相应尾水位126.6m)以下额时,尾水主洞为明流状态,过渡过程中除尾水主洞上游端渐变段出现明满流交替外,其余段未出现明满流交替;下游水位在131.5m附近时,发生明显的明满流交替;某些工况下,可能发生较为剧烈的压力(水面)陡升和陡降。初设阶段,为满足尾水隧洞的检修需要,尾水主洞出口段预留一道检修闸门槽,以后拟采用临时闸门及临时启闭设备进行挡水检修。经招标设计阶段进一步的方案比较,尾水隧洞的检修考虑采用在尾水渠115m高程平台堆筑临时围堰的方法挡水检修,从而取消了初设预留的检修闸门槽,尾水平台宽度相应减小。

2.5主要地下洞室布置

招标设计阶段地下主要洞室布置的变动主要是由初设的“主厂房+尾闸室”一大一小洞室布置改为“主厂房+主变洞”两大洞室布置。主变洞与主厂房平行布置,两洞室间的岩柱厚度为20.5m,约为一倍洞跨,主变洞的上覆有效岩体厚度约为18m,属于浅埋洞室。主变洞长93.8m,宽19.2m,高24.8m。主变洞内设主变室和尾闸室,右端设有一内径4m、高27m的通至地面的排风竖井。根据闸门井布置及闸门检修方面的优化,尾闸室宽度由初设的6m减少至5.4m。

主厂房与主变洞之间布置有4条母线廊道,廊道底高程由初设的与母线层高程平齐抬高为与发电机层高程平齐,廊道宽5.5~6.5m,高5.5~7m。交通洞洞口至主变洞段,宽8.0m,高6.5m,与初设相同,主变洞至主厂房段,因运输、安装主变需要,宽度增大至11m,高度增加至9.25m。通风疏散洞为保证与主变洞间有一定的岩柱厚度,比初设右移了9.85m。疏散洞洞宽8m,高6.5m,与初设相同,洞底高程结合副厂房楼层布置情况拟定为137.6m,比初设的139.2m低。因机电布置需要,疏散洞在主变洞至副厂房段需深挖至发电机层高程。

防渗排水廊道及尾水隧洞布置如2.3、2.4所述。

防水优化方案范文篇3

1、堤防不决口修做工程措施

1.1截渗墙、堤沟河工程：截渗是近几年来黄河采用的防渗措施。一是对近堤险点、隐患、坑塘、堤沟河、井渠进行加固处理；二是对于沿黄村队搬迁投资较大，土地稀少，不能搬迁的进行加固。分别采用了振孔高喷、钻孔水泥泥浆、垂直辅塑、防渗土工（膜布）等加固技术。堤沟河采用近堤淤填抬高高程，减少渗径，洪水时避免顺堤防洪。

1.2背河淤填工程：根据设计要求放淤固堤是黄河下游的一项创举，也是黄河下游堤防加固的法宝，一举多得。长期实践证明，放淤固堤有着其它方案无法比拟的优点，首先，放淤固堤将堤身、堤基的渗流稳定问题，填筑不实、土质不良、獾狐洞穴等隐患问题一并处理，可以显著提高堤防的整体稳定性，有效解决堤身质量问题、处理堤身和堤基隐患；其次较宽的放淤体可以为防汛抢险提供场地、料源等；再次，可以从河道中挖河，有一定的疏竣减淤作用，优其是还可以利用黄河泥沙、变害为利。因此长期实施放淤固堤，利用黄河泥沙淤高背河地面，在加固堤防的同时淤筑“相对地下河，使地上“悬河”形似地下流水，实现黄河的长治久安。

1.3防浪林带：堤防防浪林是近几年来采取的防护新措施，基本上采取优质比较速生的“速柳172”新品种，它生长迅速成林快的优点。一是：大洪水时期风大浪急，减少风浪对堤身的冲击，造成的堤坡坍塌；二是减缓顺堤流势，落淤抬高近堤地面高程；三是减缓顺堤流势防止顺堤行洪带来的严重危害；四是为洪水时期抢险提供了充足的枯料；五是给标准化堤防提供了靓丽的绿色生态林带。

1.4大堤加培及前后戗工程：大堤帮宽加高，主要是大堤加大了断面，增加了渗径，建成标准化堤防后，从环境、社会、生态、抗洪、运输等几个方面大大改观。

2、大堤不决口目标战略措施

2.1数字黄河工程的必要性：为实现新世纪治黄目标，全面贯彻落实水利部“从传统水利向现在水利可持续发展水利转变，以水资源可持续利用支持流域经济社会可持续发展”，这一新时期的治水思路，黄委提出了建设“三条黄河”的战略措施，在实际应用中通过对原型黄河的研究，提出黄河治理开发与管理的各种需求，利用数字黄河对黄河治理开发方案进行计算机模拟，提出若干可能方案或预案，利用模型黄河对数字黄河提出的可能方案或预案进行试验，提出可行方案或预案，最后将所选方案或预案，在原型黄河布置或实施，经过原型黄河实践逐步调整、优化的保障，为实现各项治理开发方案的技术选进、经济合理、安全有效。