挖泥船补水施工在南四湖下级湖清漳行洪工程中的应用.pdf

挖泥船补水施工在南四湖下级湖清漳行洪工程中的应用一、工程概况南四湖下级湖清障行洪工程位于山东省微山县南四湖下级湖境内，其地理座标为东经116°40′--117 °00′，北纬34°50′，下级湖属河道洼地型湖泊，湖区地行平缓，芦苇茂盛，湖底地面高程在31.5 —31.6 米之间，与下级湖死水位31.5 米基本相同很大程度上阻挡了洪水下泄本工程的主要目的是在湖区内开出一条宽200 米深 1 米的河道，以解洪水下泄，同时清除芦苇生长本工程区域属暖温带半湿润气候，具有冬夏季风气候特点，四季分明，冷热季和干湿季区别较为明显，年平均降雨量802.8 毫米湖水位一般在32.7-31.5 米之间变化，每年5-7 月份为枯水季节，水位一般在31.5 米左右， 8-9 月为主讯期本工程全长11.322 公里，设计宽200 米，挖深1.18 米，高程30.50 米，疏浚方量为268万立方米排泥场12 个，距河口线100-150 米，排距约200-750 米，土质3-4 类二、问题的提出该工程实施时间为1998 年 12 月，水位32.71 米， 100m2/H 绞吸式挖泥船吃水深度一般为 0.8-1.0 米，这期间挖泥船只顺着河道叉分别调入工作面，并沿设计河道一边开挖施工航道，把 11.322 公里开通，形成一体，即方便交通，又方便调配布置挖泥船只施工。

当正常施工完成该工程总量的50％时，从 6 月份开始至9 月底，湖水位降至31.10 米，挖泥船无法正常施工，据气象及水文部门讲1999 年是南四湖区域百年不遇的干旱，农谚讲七月十五定旱涝，八月十五定收成，至公历九月该流域内没降较大雨量，水位不涨反落，挖泥船跟本无法施工， 如按正常施工要等到2000 年讯期 （但 2000 年水位是否会涨还不得而知），为此所带来的问题是：1、 由于挖泥船本身吃水为0.8-1.0米，施工河漕设计河底为30.50 米，如果施工则必须超挖 0.2-0.4米，平均为0.3 米由于已完成工程总量的50% ， ，通过计算则须超挖土方量34 万立方米一是没有超挖的工程费用，二是排泥场根本装不下超挖土方，三是回淤量大，淤积新开挖河槽2、 如不继续挖下去，等到第二年汛期开挖，大量挖泥船滞留湖区（由于水` 浅出不去湖区）不能发挥效益，为企业带来很大损失，同时也为国家带来很大经济损失（根据合同约定：停工按停滞台班费做为补偿）粗估算国家要赔偿施工企业近500 万元，并且近期不能发挥社会效益三、方案确定由于以上问题的出现，主管部门及项目部都焦急万分根据下级湖清障行洪工程所处的地理位置特点进行分析论证与比较，确定筑补水的施工方案，即通过抽水机械补水抬高水位以达到挖泥船最低工作水位（31.50 米） ，因为行洪河槽是在湖内进行的，湖底平坦（平均高程 31.6 米） ，比降很小，没有大的河道穿过，堵坝土方量较少，只要认真抓好看护管理及抽水机械设备维护即可，从技术上讲是可行的，也是最经济的。

四、泵站的设定与泵型选择由于湖内地势较平滩，比降小（1/100000） ，15 艘 100m3/h 挖泥船，在行洪河槽内，只要在两头用抓斗船封住，然后再封住穿过行洪河槽的小河道，就可以用水泵排水提高水位此时的各种技术数据是：湖底高程31.5-31.6 米，设计行洪河槽高程30.5 米，湖水位高程31.0米， 100m3/h 挖泥船吃水深0.8 米由于湖底高程31.6 米，只要把水位抬高到31.50 米左右挖泥船即可施工，由于工程已完成50%，那么需要的水量是：V= S*D*H*50% S：设计河槽长度11322 米D：设计河槽宽度200 米H：设计河槽深度1.1 米V=11322 米*200 米 *1.1 米*0.5=124.5万立方米只要在补充完124.5 万立方米水后，那么就考虑补充损失的部分水量即可补水后由于挖泥船工作时是连泥带水一同进入排泥场，经退水口 60% 水退入河槽， 考虑湖区内的渗透系数￡ =0.2，损失系数￡ 1=0.3，挖泥船每小时排水（泥）量为：V1=15 艘 *1000m3/h=15000m3/h ，绞吸式挖泥船设计含泥量为10% 损失水量为：V2=V1*0.1+ （V1*0.9*0.3）+（V1*0.9*0.3*0.2）=1500+4050+810=6360 立方米/h ，那么只要在补充124 万立方米的水之后，再始终保持每小时补充6360 立方米的水，即可保持 31.50 米水位高程，挖泥船就能保持生产。

泵的选型：由于是湖内施工， 水位差小（0.4-0.5米） 选用流量大扬程小的轴流泵，型号为 300ZLB-2.5型，该泵扬程3 米，每小时流量Q=800立方米，配备功率12HP ，比较适合该工程需要，根据以上数据分析，我们把轴流泵安装在挖泥船浮桶上，一是浮桶面积大，浮力强，能够统一把泵与195 柴油机按装在一起，操作方便出水管使用口径300mm的钢管与轴流泵用法兰联接在一起即可泵的数量：该泵的技术参数为：扬程H=3 米，功率N=12HP ，流量 Q=800M 3/H 如果要达到31.50 米高程水位，就必须先排入124.5 万立方米的水，然后随时补充所损失的水量A：考虑 8 天补水完成，泵的效率0.85，泵数量确定为：A =V÷（ Q*24小时 *8 天）÷ 0.85 ÷（ 1-￡） =124.5 ÷（ 800*24*8 ）÷ 0.85 ÷（ 1-0.2 ）=13 台套B：补充损失量所需要的泵数量，由于在挖泥船施工时损失水量为每小时6360M 3/H， A1=V2/Q=6360/800=8 台套泵站台数已确定，排水机泵13 台套远大于损失水量8 台套的排水泵，已满足排水量要求五 、经济效益分析由于已经是十月份了，讯期已经过去， 如等到明年9 月份的话 （是否水位能达到31.50 米以上很难估计）损失是相当大的。

如果进行超挖，将多挖出34 立方米的土方，每立方米按8 元/M3计算，将多损失272 万元另外排泥场也装不下这多余土方，还要进行征地如果等到第二年开挖，国家将向施工企业补偿停滞台班费近450 万元无论怎样国家都要损失500 万元左右补水方案经济分析每套 12HP柴油机耗油量为每小时1.5 公斤， 24 小时耗油量：H1=A*1.5*24=13 *1.5* 24=468 公斤剩余工程量需50 天左右完成， 总耗油量为： H=H1*50=468*50=23400 公斤每吨柴油3500 元，即油料消耗资金为：23.4 吨*3500=81900元，再加上人工费，管理费，机械配件，设备折旧费等工人工资按每台班50 元，每日3 个台班，机组13 台套，工期50 天 A1=81900+（3*50*13*50 ）=81900+97500=179400 元管理费按8%，机油及配件按5%，设备折旧费按11%，税收 3.5 %考虑，如果再考虑不可预见因素为20 万元综合费用为：A=A1+A1*8%+ A1*5%+ A1*11%+ A1*3.5%=179400+179400*8%+179400*11%+179400*3.5%+200000=428735 元通过以上分析远远小与500 万元的损失，从经济上讲是相当可观的。

济宁市洙赵新河管理处刘韩英2006 年 4 月。