场站区排水沟 ③ 水力计算 a)计算假定
设计 0.40 0.011 1 0.011 20年一遇 断面形式:梯形 沟台型边坡:1:1 b)过水能力计算
过水能力按明渠恒定均匀流计算:
Q?CARi式中:A—过水断面面积,m2;
1C—谢才系数C?R6R—水力半径(=A/?);
n;
1n—糙率,取n = 0.025;?—湿周;i—渠道纵坡。
排水沟水力计算见表8-17。经计算过流能力Q均大于设计洪峰流量Qs。 表8-17 排水沟水力计算表 排水沟 名 称 道路 排水沟 场站 排水沟 排洪沟过水断面(已含洪水超高在内) 设计流量(m3/s) 水力要素 n i 计算流量 (m3) 安全超高设计(m) 深度 梯形断面:底宽0.4m、高0.4m、坡比1:1 梯形断面:底宽0.4m、高0.4m、坡比1:1 0.027 0.025 1% 0.306 0.2 0.4 0.011 0.025 1% 0.306 0.2 0.4 ④ 断面选定
根据上述计算结果,选定各排水沟断面为梯形断面,底宽0.2 m,设计水深为0.4 m,坡比1:1,排水沟纵坡坡度取i=1%。排水沟采用M7.5浆砌石砌筑,厚度0.3 m。过水面采用M10水泥砂浆勾缝。排水沟断面尺寸典型设计图见附图(煤层气-水保-20)。
⑤施工工艺
排水沟采用人工开挖,M75浆砌石砌筑,M10砂浆勾缝,排水沟每隔5 m设一宽2 cm的伸缩缝,并用沥青麻絮填筑。
⑥排水沟工程量 排水沟工程量见表8-18。
表8-18 各分区排水沟断面尺寸及工程量 位 置 道路区 场站区 合计 底宽长度深(m) 内坡比 (m) (m) 0.4 0.4 0.4 0.4 1:1 1:1 1000 450 1450 基础挖方(m3) 980 1372 2352 M7.5浆砌石(m3) 740 1264 2004 M10砂浆勾缝(m2) 1531.20 689.04 2220.24 备注 浆砌石 浆砌石 (4)井场截水沟水文计算及工程量 ① 布设位置
根据井场区地形条件,在井场挖方区上方2.0m处布设截水沟,坡面井场积水排入道路排水沟,就近排入沟道中,采用距形断面浆砌石砌筑。
② 断面尺寸设计
根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》和《小型水利水电手册》中的规定和要求,结合实际地形,确定排水沟比降不小于1%,排水沟底宽选用0.3 m。
A. 排水流量计算
根据渭南地区水文手册中有关参数,利用“规范“中的计算公式, Q = 0.278KIF
式中:Q—截水沟最大流量m3/s; K—径流系数取0.18;
I—平均1h最大降雨强度(mm/h),查《渭南地区实用水文手册》计算得10
年一遇平均1h降雨强度52.5 mm/h;
F—集水面积,km2,最大约2161.5 m2,为安全计,取集水面积为2161.5 m2。 B. 断面尺寸的计算
截水沟水流按明渠均匀流公式计算:
Q?CARi
式中:A—过水断面面积,m2;
1C—谢才系数C?R6R—水力半径(=A/?);
n;
1n—糙率,取n=0.025;?—湿周;i—截水沟比降。
经试算:截水沟断面尺寸设计见表8-19。截水沟典型设计图见附图(煤层气-水保-21)。
表8-19 井场防治区截水沟断面要素计算表
位置 集水面积(m2) 2161.5 最大流量(m3/s) 0.0055 水深(m) 底宽(m) 沟深(m) 井场防治区挖方边缘 ③施工工艺
0.2 0.3 0.3 截水沟施工工艺同排水沟设计,对排水沟周围采用素土回填。 ④工程量计算
经计算:截水沟总长度为18780 m,其中:土方开挖22348.2 m3,土方回填9202.2 m3,浆砌石10141.2 m3,详见表8-20。
表8-20 截水沟工程量
工程量(m3) 截水沟位置 底宽(m) 深(m) 数量(m) 挖方 井场 合计 0.4 0.4 18780 18780 22348.2 22348.2 填方 9202.2 9202.2 浆砌石 10141.2 10141.2 8.4.1.3沉砂池工程措施设计
为防止各工程区截排水沟集水将原地表及其汇水区泥沙挟带并直接流入下游河道而造成水土流失,本方案根据当地在建工程项目设置的沉砂池情况,在各排水沟出口附近设计了矩形浆砌石沉砂池。
(1)沉砂池尺寸:2m×2m×1.1 m。
(2)进出水口尺寸:矩形,进水口0.3m×0.5 m,出水口为0.3m×0.6 m。 (3)位置:施工根据水土流失分区时规划的位置和设计尺寸进行施工,浆砌石沉砂池底板厚0.3 m,侧墙厚0.3 m。
(4)施工工艺:采用浆砌块石砌筑,工艺包括池体开挖、池体砌筑、土方回填、池底池壁抹面等,砌筑时每层铺砌稳定,上下层块石错开。
(5)工程量:本项目共设4处浆砌石沉砂池,其中进站道路1处、站场区3处,各分区沉砂池断面尺寸及工程量见表8-21。沉砂池典型设计图见报告附图(煤层气-水保-22)。
表8-21 各分区沉砂池断面尺寸及工程量 位 置 底宽个深(m) (m) 数 2 1.1 3 基础挖方(m3) 62.58 土方回填(m3) 23.52 M7.5浆砌石 13.68 M10砂浆抹面 38.4 场站区 道路区 2 1.1 1 20.86 7.84 4.56 12.8 合 计 4 83.44 31.36 18.24 51.2 8.4.1.4泥浆池设计
为了有效的收集井场区在钻采时产生的弃土,防止水土流失,每个井场内新增一个泥浆池用于收集弃土,弃土填满以后,进行平整,覆土后可直接进行绿化和植被恢复。本方案根据土石方平衡中的测算,按照平均每个井场弃土8.8 m3的容积,考虑后期土地恢复,预留30cm覆土厚度,为便于完工后土地复垦,设计采用可降解土工膜进行铺衬,施工结束后覆土30cm。
(1)泥浆池尺寸:采用四棱台形式,边坡1:1,池底尺寸为1.5m×1.5m,池口尺寸为4.5m×4.5m,深1.5m。
(2)位置:根据水土流失分区时规划的位置,在井场旁选择合理位置。
(3)施工工艺:采用人工开挖土方,保证开挖面平整,并对泥浆池采用土工膜铺衬,施工结束后覆土,覆土厚度30cm。
(4)工程量:本项目共设414个泥浆池,各井场均设一处。工程量见表8-22。 表8-22 泥浆池工程量表 位 置 底(m) 口(m) 深(m) 1.5 4.5×4.5 井场区 1.5×合 计 1.2 边坡 1:1 个数 414 414 基础挖方(m3) 6054.8 6054.8 土工膜面积(m2) 10031.2 10031.2 覆土量(m3) 2515.1 2515.1 8.4.1.5场地平整措施设计
场地平整措施包括井场区、场站、管线区、以及道路区的场地平整,其场地平整面积按照实际面积计算。场站、道路两侧空地、施工便道区域,在土建工程施工结束后,首先对场地内的临时施工设施进行清理,拆除临时建筑物,
对场地杂物进行清除并集中收集堆放,把固体废弃物进行收集堆放。再对施工中践踏和机械碾压产生的硬化层进行清除,清除厚度0.1 m,清除的硬化层和上述集中收集的垃圾统一运至弃渣场地,最终对以上各防治区空地占地范围内的施工场地进行土地疏松平整,用于后期绿化。集气管线的管道上侧由于占地较为分散,且扰动区域不是很大,故对其只是进行简单的平整。场地平整措施面积见表8-18。 8.5.1.6地表覆土措施设计
地表覆土措施包括井场区、集气站、集气管线区以及道路区等区域,其地表覆土面积按照实际面积计算。集气站区空地、道路区域,对其进行清除杂物并平整后,把在施工准备期剥离的表土覆至各防治区空地占地范围内的施工场地内,覆土厚度为0.2~0.5m,地表的熟土是植树种草最好的土源,土质较为肥沃。井场区、集气管线的管道上侧和输电线路区电杆基部区域把施工前堆放在一侧的表土覆至其施工区域的上面;地表覆土措施工程量见表8-23。
表8-23 场地平整措施工程量表 防治区名称 井场区 场站区 管线区 道路区 合 计 措施面积 (hm2) 20.70 1.61 107.80 0.23 131.18 工程量 (m3) 62100 8050 323400 690 398440 占地类型 草地、灌木林地 草地、耕地、灌木林地 草地、灌木林地 草地、灌木林地 备 注 覆土厚度为0.3m 覆土厚度为0.5m 覆土厚度为0.3m 覆土厚度为0.3m 8.4.2水土保持植物措施设计 8.4.2.1立地条件评价
该煤层气开发工程区位于黄土丘陵沟壑区,处于暖温带水热条件充足的湿润地区向暖温带水热条件较差的半干旱地区的过渡气候带上,属暖温带半干旱大陆性季风气候,四季分明,气候温和,光照充足,雨量较多,年平均气温13.4℃,平均年降水量617.7 mm,该气候条件有利于农业生产。但区内雨量不均,春夏季易发生干旱,夏季阵雨多、强度