青弋江分洪道施工方案
時間:2022-02-22 03:43:11
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青弋江分洪道是安徽省重點項目,批復總投資28.28億元。在青弋江分洪道施工中,三埠管以上取土場由原征用農用耕地改為合理利用老廢棄堤,三埠管以下棄渣場由原圩內零星魚塘變為老廢棄河道及外灘地,三埠管以上河道淤泥質土原外棄改為內外平臺合理利用,紅廟樞紐施工導流方案由一期施工改為二期施工,小連河兩叉分流并為干流行洪等,施工方案合理調整避免了施工難、征地難、協調難、棄渣難、投資大等不利因素,其綜合效益十分明顯。
一、分洪道建設的主要作用
青弋江分洪道工程建設主要作用:一是減少中下游洪水滯留時間,降低其洪峰水位;二是顯著改善流域下游水網圩區防洪態勢,中片圩網區防洪狀況得到根本性改善;三是可有效改善水陽江中下游地區防洪狀況,提高流域整體防洪能力;四是減輕漳河流域肇家埠以下防洪壓力,兩江一河可以相互調節;五是中片圩網區通過聯圩并圩,縮短堤防戰線。
二、施工方案合理優化
1.合理利用老廢堤作為取土場青弋江分洪道總的土方開挖料大于堤防填筑料,出現以三埠管為界,上下兩段土方不平衡,由于水網阻隔及土料含水率等因素,無法進行上下游土方平衡利用。因此,三埠管以上堤防填筑土料不足,必須從上游建設河道范圍附近取料。原規劃擬定取料場32處,總取料量為749.7萬m3,均為青弋江分洪道兩側農田,計劃取料深度平均為1.65m,農田征用補償及復耕標準每畝為8260元。上述規劃擬定取料場存在兩大難題:一是每畝補償標準太低,征用后的農田通過取料變成水面,無法復耕,無法分戶管理及養殖,無耕地指標,困難太大,不易征用;二是取料成本太高,每畝只能取料1100m3,需要征用補償費用為3.1萬元,同時需要辦理用地指標,折合土方預算單價為64.5元/m3,取料征用費用增加投資較多,與該項相應補償費用相差太大。為了有效解決取料場問題,同時控制工程造價不至于增加太多,通過全面考慮與綜合優化,并結合年度實施計劃與年度防汛要求,放棄了原規劃取料場方案,結合實際進行調整,最終選用太豐高橋上潮河兩側老堤、白沙河兩側老堤、東唐圩金閣老堤、上潮河石板湖段兩側老堤等11處廢棄老堤料場,基本滿足三埠管以上堤防填筑用量要求。2.利用廢棄河道等作為棄渣場原計劃三埠管以下河道內棄渣土量1462萬m3。擬定本段棄料場19處,3處選在河道內灘地,16處選在堤防圩內附近水面魚塘。通過1年多征遷協調,最終只有3處河道內灘地被啟用,只占總棄料容量的13%,其余16處很難征用。疏浚棄料堆放主要有兩大困難:一是除3處棄料場征用難度小、征用費用低、棄料方便外,其余16處均屬養殖魚塘,征用費用高,費用缺口太大;二是棄料場污水沉淀后很難排放,影響附近農田及魚塘養殖,協調工作難度太大,增加子更圍堰,措施費用太高。通過多次沿途察看分析與研究,對方案進行綜合比選,最終選定3處新的棄料場,即松垾棄料場75萬m3、伏龍山棄料場341萬m3、小連河左叉棄料場694萬m3。松垾棄料場位于河道灘地內,在保證該段河道滿足行洪能力的情況下,新筑一道縱向圍堰形成的棄料場。伏龍山棄料場就是利用老漳河廢棄河道,在下游端新筑一道橫向圍堰形成棄料場。小連河左叉棄料場將原來規劃方案左右叉行洪變成右叉行洪,拓寬右叉河道斷面,滿足設計過流要求,封堵左叉河道變成棄料場。3.充分利用陸挖河道淤泥質土青弋江分洪道三埠管以上老河床和地表層以下開挖料均為淤泥質土和砂性土,土料含水率太高,有少量有機質,部分段落開挖料中砂粒含量高,不適宜用作主堤身填筑。本段總的自然開挖方量922.9萬m3,折合成壓實方量782.1萬m3,為淤泥質土料。其主要面臨三大困難:一是開挖淤泥質土含水率太高,由于雨水較多,降雨間隔時間短,無法翻曬,土料達不到合格要求,不能直接用于填筑,對含砂量太高的砂性土也不能用于主堤身及外平臺填筑;二是翻曬費用太高,平調費用太大,施工時間太長,工程質量難以保證,同時影響安全度汛;三是若淤泥質土不利用外棄,增加料場取料量,其費用增加41553萬元。為減少棄料,降低投資成本,采取干地施工,降低地下水水位,盡可能降低河床和地表層以下開挖料中淤泥質土含水率,用于堤防內平臺填筑和堤后填塘;相對含水率低的淤泥質土用于外平臺填筑,禁止砂性土用于外平臺填筑。通過多年運行,經檢測內外平臺填筑達到設計要求。4.調整紅廟閘樞紐施工導流方案紅廟閘樞紐施工初設導流方案是在三埠管以上分洪道施工完成,并具備分流條件后進行樞紐施工。紅廟閘采用圍堰一次圍護基坑的導流方式,分流建筑物為已建成的分洪道。初設導流方案計劃擬定7個月,樞紐施工導流圍堰設計水位上游12.26m,下游10.77m,相應導流圍堰堰頂高程分別為14.0m和12.5m。2015年10月1日開工,2016年5月初完成施工導流圍堰拆除,2016年12月底全面完工。紅廟閘樞紐施工導流方案進行變更主要考慮青弋江枯水期一般在當年10月初至次年3月底,流域內降雨量少,降雨形成地面徑流量小,除陳村水庫發電尾水下泄外,其余入庫流量均通過水庫調蓄,再加上區間少量來水,西河鎮水文站枯水期形成的總流量不大。據統計,青弋江流域枯水期多年最低水位一般發生在1月20日—2月20日之間。3月10日之后,流域內降雨次數增多,降雨量逐漸增大,河水位逐漸抬高,時有暴雨發生,水位陡漲陡落,河道外灘地經常上水,進入4月份,外河水位上漲更快。由此可見,紅廟閘樞紐施工變更為二期,施工導流期擬定11個月,即2014年10月—2015年2月為第一期5個月,2015年10月—2016年3月為第二期6個月,相對合理。
三、綜合效益分析
1.利用老廢堤作為取土場的綜合效益在青弋江分洪道三埠管以上堤防建設中,合理利用老廢堤作為取土料場,綜合歸納為五大效益:一是減少原有征用耕地用于取土場7581.9畝(1畝=1/15hm2,下同),同時新增老堤取土場復耕用地5377畝,實際增加價值不低于92007萬元;二是老廢堤土質比原有征用耕地土質好,滿足堤防填筑要求;三是老廢堤土料含水率低,不需要翻曬,可直接用于新堤主堤身填筑,節約翻曬費550萬元;四是取土方便,運輸條件相對較好,工程施工進度快;五是老廢堤取土料場不需要排水。2.廢棄河道等作為棄渣場的綜合效益松垾棄料場、伏龍山棄料場、小連河左叉棄料場有五大效益:一是新增城市用地面積3710畝,實際增加價值不低于556500萬元;二是不需要征用8320畝水面作為棄料場,減少征遷費用26624萬元;三是棄料場排距近,90%的陸挖改為疏挖,其工程直接經費減少10200萬元;四是無污水排放協調和魚塘賠償等,棄料場圍堰措施費用相對減少;五是棄料場大,棄料排距短,施工進度快,施工管理容易。3.充分利用河道淤泥質土的綜合效益通過3年來的自然固結與運行使用,并進行現場觀察與抽檢,三埠管以上堤防內外平臺淤泥質土利用基本上達到設計要求,其中外坡基本穩定,沒有出現外崩現象。淤泥質土充分利用主要有三大效益:一是充分利用淤泥質土可直接減少923.4萬m3外棄土方量,否則就要增加外棄土及占地費用36936萬元;二是不需要增加堤防填筑外調土923.4萬m3任務,否則要增加工程費用41553萬元;三是施工進度快,安全度汛有保障。4.調整紅廟施工導流方案的優點紅廟節制閘樞紐施工導流變更比初設方案更加符合實際,具有可操作性、設計水位降低、集中在枯水期施工、圍堰安全性高、防汛壓力較小、施工時間較長、質量保障可靠等優點。具體歸納為三大效益:一是變更方案有足夠的樞紐施工時間,變更計劃工期11個月比初設多出4個月時間,給紅廟閘樞紐施工留有足夠時間,為水閘與船閘工程施工質量控制創造了良好條件,完成時間相對提前1年;二是導流圍堰設計水位相對降低,一期上游變更設計水位9.4m比初設降低2.86m,二期上游變更設計水位10.67m比初設降低1.59m,相應防汛壓力減小,圍堰安全性相對較高;三是原導流圍堰填筑量與變更方案兩次導流圍堰填筑總量基本平衡,減少了料場取土量約26.7萬m3,降低造價747.6萬元,同時減少征用耕地133.5畝。
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作者:丁賢青 單位:安徽省蕪湖市水利工程管理處
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