清水工业园供水工程施工组织设计学位论文.docx

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清水工业园供水工程施工组织设计学位论文

第一章说明

第一节项目概况

一、综述

本供水工程设计日供水2×6万m3/d，泵站装机功率6000kW，为Ⅲ等中型工程，泵站、输水管道等主要建筑物级别3级，次要建筑物级别4级，临时性水工建筑物级别5级。

设计水平年供水量达到4380万m3。

工程主要建设内容：

修建采兔沟水库坝后一级泵站，厂内安装离心泵6台，每台泵配套1000kW电机，总装机功率6000kW。

从采兔沟水库至清水工业园水厂敷设球墨铸铁输水管道2条，全长10.396km。

二、工程概要

1、本工程的主要工程量

从采兔沟水库至清水工业园水厂敷设钢管和球墨铸铁输水管道2条，每条长10.396km，其中钢管3000米，俩条管中心线间距15m，每隔3.7km左右设一连通管。

输水管道采用DN800的钢管和球墨铸铁管。

本工程一期建设混凝土总量约1.81万m3，混凝土主要以二级配为主。

其中泵站工程混凝土总量为4159m3，管线混凝土用量为13908m3。

沿俩条供水管线全线布设排气阀60座，泄水阀井20座，超压泄压阀井8座，检修阀井12座，镇墩132座，连通管2根。

厂房共安装6台本工程供水与备用水泵机组为KQSN350-M4/693型离心泵，共6台，其中4台运行，用2台备用，配套电机为10KV，AMA450L4型，额定功率1000KW。

水泵吸水管和出水管分别为DN500和DN400钢管，水泵出水管汇流母管为DN1000钢管与DN800球墨铸铁钢管相连。

2、工程建设内容

1）加压泵站工程：

加压泵站工程分为进水池工程、综合办公楼、锅炉房和泵房工程。

包括土方明挖工程、基坑排水、土石方填筑工程、混凝土工程、砌体工程、泵站厂房建筑装饰装修工程、机电、金属结构、电气设备安装工程等。

2）输水管道工程：

包括土方明挖工程、支护工程、地基加固工程、土石方填筑工程，混凝土工程、砌体工程、球墨铸铁管道安装、压力钢管制造与安装工程等。

3）为本工程服务的办公及生活建设管理房屋建筑工程：

包括机械设备停放场、变电站、供水系统、生活办公房屋等的土石方明挖工程、地基加固工程、土石方填筑工程，混凝土工程、砌体工程、厂房建筑装修工程等。

4）机电设备安装工程：

主要包括厂房机电设备电动单梁起重机、供水与备用水泵、潜水排污水泵、机组附属设备、电气设备等的安装

5）金属结构工程：

包括泵站内部金属结构安装与管线金属结构安装等。

管线金属结构安装主要是球墨铸铁管、压力钢管、伸缩节、排水阀、逆止阀、排气阀、检修阀的安装。

6）施工辅助工程：

包括仓库、临时施工工厂（木材加工厂、混凝土移动拌合机、钢筋加工厂等）、综合加工厂及机械配修厂、施工供水、供电和通信系统等。

3、管材

泵后1#输水管线从桩号K0+000.00～K1+378.53段采用DN800Q345压力钢管，管压为2.5MPa，壁厚为14mm，穿路管线从桩号K3+622.70～K3+742.46段、K8+875.85～K8+966.88段、K10+273.98～K10+355.53段均采用DN800Q345压力钢管，120米管压为1.6MPa,壁厚为12mm,其余段采用DN800的铸铁K9级球墨铸铁管，管压为1.6MPa。

2#输水管线从桩号K’0+000.00～K’1+384.86段采用DN800Q345压力钢管，管压为2.5MPa,穿路管线从桩号K’3+620.83～K’3+740.74段、K’8+891.39～K’8+965.01段、K’10+273.05～K’10+351.60段均采用DN800Q345压力钢管，管压为1.6MPa,壁厚为12mm,其余段采用DN800的K9球墨铸铁管，管压为1.6MPa。

4、管道连接

钢管采用焊接连接，球墨铸铁管采用K9柔性滑入式接口，球墨铸铁管与阀门等设备采用法兰连接。

5、试压

施工验收前应进行管道强度和严密性试验。

6、冲洗、消毒

管道水压试验后，竣工验收前应冲洗消毒。

第二节现场自然条件

一、水文气象条件

1、流域概况

秃尾河是黄河一级支流，上游由宫泊沟、圪丑沟两大支沟汇合而成，宫泊沟源自北部的宫泊海子，长23.4km，流域面积323平方公里，圪丑沟源自大海子，长19.5km，流域面积410平方公里，汇合口乌鸡滩以下称秃尾河干流，沿途汇入的较大支流有清水沟、红柳沟、扎林沟、开荒川、前青杨树沟、洞川等，自北向南流经瑶镇、野林托拉、高家堡、高家川、于神木县万镇乡河口岔村汇入黄河。

秃尾河全长133.9km，流域面积3373平方公里，河道平均比降3.87‰。

秃尾河高家堡以上流域主要为风沙草滩地貌，靠近高家堡段有10%左右的黄土沟壑地貌。

风沙草滩区地形平坦开阔，分布较多的湖泊洼地，降雨入渗系数大，径流主要是由降雨入渗到沙漠，通过地下水的形式排出。

黄土沟壑区，长期受流水切割，梁状沟壑比较发育，塬面支离破碎，沟壑纵横，丘陵起伏，植被差，水土流失严重。

瑶镇水库坝址位于秃尾河干流宫泊沟和圪丑沟汇合口以下3.7km处，2003年建成，是一座以城镇供水为主，兼顾灌溉、生态用水等综合利用的中型水利工程，坝址以上流域面积770平方公里。

采兔沟水库坝址位于瑶镇水库以下13km处，距下游高家堡水文站约24km，控制流域面积1339平方公里。

流域主要为风沙草滩地貌，坝址附近少量的黄土沟壑地貌，其面积约24平方公里。

工程所处位置位于采兔沟水库的下游，由采兔沟水库取水。

2、水文基本资料

1955年9月和1966年5月黄河水利委员会在秃尾河流域设立了高家川和高家堡两个水文站，两站控制的流域面积分别为3253平方公里和2095平方公里，观测有建站至今的水文资料。

1984年为修建瑶镇水库，地矿部908队在秃尾河上游的宫泊沟和圪丑沟沟口设立了两个流量观测点，观测了1984年8月至1994年6月共9年流量资料及1991年泥沙资料。

另外，采兔沟水库坝址以上还设有公草湾、圪丑沟雨量站，至今已有30多年的降水观测资料。

邻近的海流兔河1956年设立了韩家峁水文站，是风沙区唯一的水文站，该站控制流域面积2452平方公里，有建站至今的水文资料。

临近的海流兔河1956年设立的韩家峁水文站，是风沙区唯一的水文站，该站控制流域面积2452平方公里，有建站至今的水文资料。

3、气象

工程所处秃尾河流域属半干旱大陆性季风气候，四季分明，日照充足，冬季寒冷干燥、降雨少；夏季炎热，多雷阵雨；秋季凉爽，降雨稍多。

据神木县气象站多年观测资料，工程所在地多年平均气温8.7℃，多年最冷月月平均气温-15℃，极端最高气温38.9℃，极端最低气温-27.9℃，多年平均降水量434.2mm，蒸发量1781mm（φ20cm）。

多年平均风速1.8m/s，实测最大风速25.0m/s，风向NW，平均最大风速15.8m/s。

无霜期175d，冰封期84d，最大积雪深度120mm，最大冻土深度146cm。

4、径流

因为本工程水源地为采兔沟水库，径流计算采用采兔沟水库径流计算成果，所涉及的径流资料以采兔沟水库区径流资料成果为准。

采兔沟水库坝址径流是以宫泊沟和圪丑沟沟口1984年6月共9年实测资料为依据，参照本流域降水及临近相似流域实测资料分析计算。

采兔沟水库坝址多年平均径流量8640万m3。

5、洪水

神木县以及陕北北部的风沙区是我省四个暴雨中心地区之一，短历时暴雨出现频次高，强度大。

年降雨主要集中在汛期7月～8月，多以暴雨形式出现。

秃尾河上游主要为风沙区，受其流域调蓄作用影响，往往暴雨大，而洪水峰量较小，洪水过程历时较长，暴雨洪水径流系数小。

采兔沟水库坝址的洪峰、洪量见表1-1。

表1-1采兔沟水库坝址的洪峰、洪量计算成果表

频率

（%）

洪峰流量

（m3/s）

一日洪量

（万m3）

三日洪量

（万m3）

0.1

664

951

1387

2

306

356

607

6、泥沙

采兔沟水库坝址以上流域主要为风沙草滩区，兼有少量黄土沟壑区，泥沙主要来源于黄土沟壑区。

泥沙具有年际变化较大，年内分配不均的特点，系悬移质。

二、地质条件

1、地形地貌

工程区地处毛乌素沙漠南缘，为毛乌苏沙漠与黄土高原的过渡带，西北部为风沙草滩区，东南部为黄土沟壑区。

毛乌素沙漠按植被覆盖和沙丘固定程度可分为移动沙丘、固定沙丘、半固定沙丘。

移动沙丘分布于河谷及冲沟两岸，靠近岸坡，呈带状分布，固定沙丘一般远离岸坡且大面积分布，半固定沙丘分布于区内袁家沟右岸。

区内高程多为1100.00m～1300.00m，河谷最低950.00m。

2、地层岩性

场区大地构造上属于中朝准地台。

出露地层由老至新为：

三叠系：

岩性主要为长石石英砂岩、页岩、泥岩、粉砂岩、煤线、细砂岩，主要分布于铜川、黄龙、府谷一线以西地区。

侏罗系：

岩性主要为砂岩、含砾砂岩、泥岩、页岩等夹煤线或煤层，以含大量暗色页岩、泥岩为主要特征，主要分布于彬县至铜川一线以北的广大地区。

第三系：

区域附近只出露上第三系，主要分布于长武—彬县一带及洛川—定边—清涧地区，府谷、神木有零星分布，岩性为河湖相深红、紫红及棕红色粘土岩，砂质粘土岩，富含钙质结核。

底部有砂砾岩，局部含石膏矿。

厚度19m～70m。

第四系：

第四系地层沉积类型多，分布极为广泛。

岩性多为风成沙及黄土状砂土，边缘凹地沼泽中为亚砂土、亚粘土、淤泥及砂砾石层，厚度10m～30m。

3、地质构造

本区构造单元为中朝准地台之陕北台凹，为陕甘宁台坳的主体部分，被坳缘褶断束环绕，褶皱和断裂稀少，未见岩浆侵入活动。

该构造单元为一大型向斜构造。

长轴走向近南北，两翼不对称，西翼倾角3º～10º，东翼宽缓，倾角1º左右。

次级褶皱以短轴背斜等平缓拱形隆起为主，走向南北或北东。

断裂不发育，见于台凹边缘，以正断层和平推断层为主。

集中分布在北部河曲和府谷附近及中部吴旗—绥德一带和南部铜川一韩城以北。

4、新构造运动与地震

本区新构造运动与陕北黄土高原的形成有着十分密切的关系，在晚侏罗纪陕甘宁坳陷萎缩后，新生代在晚白垩世缓慢上升背景上为大面积隆起区，现代地貌属黄土高原。

全区水系较发育，大多数河流由北西向南东或向南汇入黄河。

根据1：

400万《中国地震动反映谱特征周期区划图》及《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2008），结合1:

100万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2008）国家标准第一号修改单，场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度0.05g，地震动反映谱特征周期0.35s，相应的地震基本烈度Ⅵ度。

工程区属地质构造稳定区。

三、管线地质条件

1、管线工程地质条件

1）地形地貌

线路穿越的地貌单元有沙丘地貌和河谷地貌，管线总长约10.396km。

河谷段为秃尾河水流冲刷地貌，河流阶地不发育，河床底部宽约500m～900m，开阔平缓，高程1055.00m左右；谷坡段管线长约80m，自谷底沿谷坡升至坡顶，高差约46m，谷坡自然坡度约30º；坡顶为工业园台地，台面为风成沙丘地貌，沙丘形态分为新月形沙丘和波状沙丘，沙丘台地高程1100.00m～1180.00m。

2）地层岩性

根据勘探揭露的地层，线路地基土主要为第四系全新统和上更新统松散堆积物组成，地层岩性由新到老特征描述如下：

第①层：

第四系全新统风积、坡积（Q4eol+dl）细砂层：

黄色，稍湿，表层干燥，质地较均匀，成分以长石、石英为主，结构松散～稍密，表层有人工植草，该层分布于斜坡表面，坡脚厚度较大，厚度一般为1.5m～2m。

第②层：

第四系全新统风积（Q4eol）细砂层，黄色，稍湿，表层干燥，质地较均匀，结构松散～中密，表层有植草，分布于沙丘表面，厚度较大（＞15m）。

第③层：

第四系全新统冲积、洪积（Q42al+pl）细砂层，黄色，湿，表层稍湿，质地较均匀，结构松散～稍密，分布于秃尾河河床上部，表层局部为玉米地和草地，厚度一般为4.7m～5.3m。

第④层：

第四系全新统冲积（Q41al）细砂