[發明專利]一種原水凈化通道及其施工方法

有效

• 申請號: 202010674976.2
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111851646B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 吳松華;劉宇飛;張現德;郭磊;朱國成;陳杰;趙輝;李善偉;倪志堅;謝亞飛;張紅濤;魏自富
• 申請（專利權）人: 中交水利水電建設有限公司
• 主分類號: E03B5/00
• 分類號: E03B5/00;E02B5/00;E02B5/02;E02B3/10;E02B7/20;C02F9/14
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

1.一種原水凈化通道的施工方法，用于對包括提水泵站、左堤防、右堤防、后圍堤、后閘墻、左隔堤和右隔堤的原水凈化通道進行施工；

所述左堤防的前端和右堤防的前端各自連接在提水泵站的兩側并沿水流方向筑造；

所述后圍堤連接在左堤防的后端和右堤防的后端之間；

所述后閘墻設在左堤防的后部和右堤防的后部之間，使后閘墻與左堤防的后部、右堤防的后部及后圍堤圍成取水泵站區；

所述左隔堤和右隔堤沿水流方向筑造在左堤防和右堤防之間，并且左隔堤的前端和右隔堤的前端均與提水泵站連接，左隔堤的后端和右隔堤的后端均與后閘墻連接，使提水泵站、左堤防、右堤防和后閘墻之間分成并聯的左子系統、中子系統和右子系統；所述左子系統、中子系統和右子系統內各自按水流方向依次設置第一處理區、第二處理區和第三處理區；所述第二處理區的寬度大于第一處理區的寬度并與第三處理區的寬度相同；

所述左堤防、右堤防、左隔堤和右隔堤也各自分為第一段左堤防、第二段左堤防、第三段左堤防、第一段右堤防、第二段右堤防、第三段右堤防、第一段左隔堤、第二段左隔堤、第三段左隔堤、第一段右隔堤、第二段右隔堤和第三段右隔堤；

所述左子系統、中子系統和右子系統內的第一處理區內各自按水流方向依次設有水塘、第一導流堤至第四導流堤；

所述左子系統內的第一導流堤的一端與第一段左隔堤連接，第二導流堤的一端與第一段左堤防連接，第三導流堤的一端與第一段左隔堤連接；第四導流堤的一端與第一段左堤防連接；

所述中子系統內的第一導流堤的一端與第一段左隔堤連接，第二導流堤的一端與第一段右隔堤連接，第三導流堤的一端與第一段左隔堤連接；第四導流堤的一端與第一段右隔堤連接；

所述右子系統內的第一導流堤的一端與第一段右隔堤連接，第二導流堤的一端與第一段右堤防連接，第三導流堤的一端與第一段右隔堤連接；第四導流堤的一端與第一段右堤防連接；

所述左子系統、中子系統和右子系統內的第二處理區內各自按水流方向依次設有第二處理區溢流堰、第一調水閘至第四調水閘，并在第一調水閘至第四調水閘之間穿插設置第一區植物床至第六區植物床；

所述左子系統內的第一區植物床設在所述第二處理區溢流堰的下游；第一調水閘的兩端一一對應地與第二段左堤防和第二區植物床相連，第二調水閘的兩端分別一一對應地第二段左隔堤和第三區植物床相連；第三調水閘的兩端一一對應地與第二段左堤防和第四區植物床相連，第四調水閘與第六區植物床相連；第五區植物床與第六區植物床并聯設置；

所述中子系統內的第一區植物床設在所述第二處理區溢流堰的下游；第一調水閘的兩端一一對應地與第二段左隔堤和第二區植物床相連，第二調水閘的兩端一一對應地與第二段右隔堤和第三區植物床相連；第三調水閘的兩端一一對應地與第二段左隔堤和第四區植物床相連，第四調水閘與第六區植物床相連；第五區植物床與第六區植物床并聯設置；

所述右子系統內的第一區植物床設在所述第二處理區溢流堰的下游；第一調水閘的兩端一一對應地與第二段右隔堤和第二區植物床相連，第二調水閘的兩端一一對應地與第二段右堤防和第三區植物床相連；第三調水閘的兩端一一對應地與第二段右隔堤和第四區植物床相連，第四調水閘與第六區植物床相連；第五區植物床與第六區植物床并聯設置；

所述第一區植物床至第六區植物床各自包括水溝和植物床，植物床由下部的植物床土方和上部的秸稈區組成；植物床呈條狀布置，相鄰的植物床之間以水溝相隔；

所述左子系統、中子系統和右子系統內的第三處理區內各自按水流方向依次設有淺水區、第三處理區溢流堰、深水區和節制閘；左子系統、中子系統和右子系統內的節制閘均設在所述后閘墻上；

所述取水泵站區包括取水泵站與輸水管道；所述輸水管道分成兩路支道，一路支道通往水廠，另一路支道通往第一處理區；

其特征在于，所述施工方法包括：左子系統、中子系統和右子系統內的第一處理區的施工流程、第二處理區的施工流程、第三處理區的施工流程和取水泵站區的施工流程；

所述第一處理區的施工流程包括以下步驟：提水泵站的施工；水塘的施工；第一段左堤防、第一段左隔堤、第一段右隔堤和第一段右堤防的施工；第一導流堤至第四導流堤的施工；

所述提水泵站的施工步驟包括以下工序：根據測量放樣結果將基坑開挖至底部高程；進行樁基礎施工；進行鋼筋砼底板澆筑；進行墩墻的鋼筋砼澆筑；進行設備安裝；進行輔助性工程的施工；

進行水塘的施工步驟時，先測量放樣出水塘的范圍線，再將水塘開挖至底部高程-2m；

進行第一段左堤防、第一段左隔堤、第一段右隔堤和第一段右堤防的施工步驟時，先進行第一段左堤防施工并包括以下工序：測量放樣并進行堤身土方的填筑，每層填土的厚度為30cm，逐層碾壓夯實,直到第一段左堤防的頂高程為4.6m；在第一段左堤防的堤頂和堤腳插設臨時木樁，木樁之間用線相連表示出1:3坡度；操作挖機并參照坡線對堤身進行修坡處理；進行第一段左護岸施工；

進行第一段左隔堤的施工步驟時包括以下工序：進行第一段左隔堤兩側擋墻的基坑開挖；澆筑兩側擋墻的鋼筋砼，使擋墻的頂部高程為4.6m；進行第一段左隔堤的堤身土方回填；進行第一段左隔堤的頂部道路施工；

第一段右隔堤的施工方法與第一段左隔堤的施工方法相同；

第一段右堤防的施工方法與第一段左堤防的施工方法相同；

進行第一導流堤至第四導流堤的施工步驟時，首先進行第一導流堤的H型樁基礎的插打，再澆筑冠梁的鋼筋砼，使冠梁的頂高程為4m；

所述第二導流堤、第三導流堤和第四導流堤的施工方法與第一導流堤的施工方法相同；

所述第二處理區的施工流程包括以下步驟：第二處理區溢流堰和第一調水閘至第四調水閘的施工；第一區植物床至第六區植物床的施工；第二段左堤防、第二段左隔堤、第二段右隔堤和第二段右堤防的施工；

進行所述溢流堰的施工步驟時包括第二處理區溢流堰的水閘的施工工序和第二處理區溢流堰的堰身的施工工序；進行第二處理區溢流堰的水閘的施工工序時，第一步，根據測量放樣結果將基坑開挖至底部高程；第二步，進行鋼筋砼底板澆筑；第三步，先安裝閘門預埋件，再進行閘墩澆筑；第四步，安裝閘門及啟閉機；第五步，進行砼鋪蓋與護坦施工；

第一調水閘至第四調水閘的施工方法與第二處理區溢流堰的水閘施工方法相同；

進行所述第一區植物床的施工步驟時：第一步，進行植物床與水溝放樣；第二步，開挖水溝的溝底至溝底的高程為0.45m，填筑植物床土方至土方的頂高程為2.2m，其中溝底與植物床的坡度均控制在1：3；第三步，進行植物床土方上部的秸稈區的施工，施工順序為：植物床土方整平→鋪設第一層油菜秸稈→鋪設厚度為20cm的耕植土→壓實第一層油菜秸稈→鋪設第二層玉米秸稈→鋪設厚度為20cm的耕植土→壓實第二層玉米秸稈→鋪設第三層油菜秸稈→鋪設厚度為20cm的耕植土→壓實第三層油菜秸稈→鋪設第四層玉米秸稈→鋪設厚度為20cm的耕植土→壓實第四層玉米秸稈；第四步，植物床頂種植蘆葦；所述玉米秸稈的鋪設密度控制在0.675kg/㎡，所述油菜秸稈的鋪設密度控制在0.45kg/㎡；

所述第二區植物床至第五區植物床的施工方法與所述第一區植物床的施工方法相同；

進行第六區植物床的施工步驟時，第一步，進行植物床與水溝放樣；第二步，開挖水溝的溝底至溝底的高程為1.25m，填筑植物床的土方至土方的頂部高程為0.8m，溝底與植物床的坡度均控制在1：3；第三步，進行植物床土方上部的秸稈區施工，施工順序為：植物床土方整平→鋪設第一層油菜秸稈→鋪設厚度為20cm的粗砂層→壓實第一層油菜秸稈→鋪設第二層玉米秸稈→鋪設厚度為20cm的種植土→壓實第二層玉米秸稈→鋪設第三層油菜秸稈→鋪設厚度為20cm的粗砂層→壓實第三層油菜秸稈→鋪設第四層玉米秸稈→鋪設厚度為20cm的耕植土→壓實第四層玉米秸稈；第四步，植物床頂種植蘆葦；所述玉米秸稈的鋪設密度控制在0.675kg/㎡，所述油菜秸稈的鋪設密度控制在0.45kg/㎡；

所述第二段左堤防、第二段左隔堤、第二段右隔堤和第二段右堤防的施工方法一一對應地與第一段左堤防、第一段左隔堤、第一段右隔堤和第一段右堤防的施工方法相同；

所述第三處理區的施工流程包括以下步驟：第三處理區溢流堰和第一節制閘的施工；淺水區和深水區的施工；第三段左堤防、第三段左隔堤、第三段右隔堤和第三段右堤防的施工；

所述第三處理區溢流堰的施工方法與第二處理區溢流堰的施工方法相同；

所述節制閘的施工方法與第一調水閘的施工方法相同；所述節制閘施工時，與節制閘相連的后閘墻同步施工；所述后閘墻的施工方法與第一段左隔堤的施工方法相同；

進行所述淺水區的施工步驟時，第一步，測量放樣出淺水區的邊界線；第二步，開挖淺水區至底部高程為-0.2m；

進行深水區的施工步驟時,第一步，測量放樣出深水區的邊界線；第二步，開挖深水區至底部高程為-2.5m；

所述第三段左堤防、第三段左隔堤、第三段右隔堤和第三段右堤防的施工方法一一對應地與第一段左堤防、第一段左隔堤、第一段右隔堤和第一段右堤防的施工方法相同；

進行取水泵站區的施工流程時，包括取水泵站的施工步驟、輸水管道的施工步驟和后圍堤的施工步驟；

所述取水泵站的施工方法與所述提水泵站的施工方法相同；

進行輸水管道的施工步驟時，第一步，進行管槽開挖；第二步，埋管施工；第三步，管槽覆土恢復原狀；

所述后圍堤的施工方法與第一段左堤防的施工方法相同。

2.一種原水凈化工藝，基于權利要求1所述的原水凈化通道，其特征在于，所述原水凈化工藝包括以下流程：

第一處理區處理流程，水體流向：原水→提水泵站→第一導流堤→第二導流堤→第三導流堤→第四導流堤；原水經過提水泵站進入第一處理區，過水面積擴大，并通過第一導流堤至第四導流堤使水流速度降低，起到沉砂、緩沖效果，并去除水體中比重大的顆粒物；

第二處理區處理流程，水體流向：第一處理區→第二處理區溢流堰→第一區植物床→第二區植物床→第三區植物床→第四區植物床→第五區植物床→第六區植物床；第一調水閘調節第二區植物床的水位，第二調水閘調節第三區植物床的水位，第三調水閘調節第四區植物床的水位，第四調水閘調節第六區植物床的水位；通過第一調水閘至第四調水閘調節水位，使相鄰的區植物床的水溝之間形成水位差，以使水體滲透通過各個區植物床，達到水質凈化效果，第二處理區溢流堰使水跌水曝氣，增加水中溶解氧；

第三處理區處理流程，水體流向：第二處理區→淺水區→第三處理區溢流堰→深水區→節制閘→取水泵站區；淺水區和深水區用于儲水，并進一步降低水體的濁度，穩定水質，第三處理區溢流堰使水跌水曝氣，增加水中溶解氧；檢測合格后的水體經取水泵站直接輸送至水廠，檢測不合格的水體則經取水泵站輸送至第一處理區進行重復處理。