北叉辅助溢洪道及堤防改善工程
作者:Leslie Carreiro，阿什维尔市水生产/水质部门经理
内容和照片最初发表于 北卡罗莱纳自来水运营商协会(NCWOA)出版的《bet356体育ios下载》. 麦吉尔大学被允许重新分享这篇文章(2022年1月20日).
北福克水处理厂(NF)有幸为更大的人服务 阿什维尔 自一九五五年起的面积. 这是大坝和水厂建成的一年. 从那时起，北卡罗来纳州立法机构通过了《bet356体育》，几十年来，补充行政法规也相继出台, 因此，由于NF大坝被归类为“非常大的高危害”大坝，因此需要通过并储存可能最大降水(PMP)风暴事件. PMP风暴将在24小时内产生34英寸的降雨. 如果不使用防洪行动计划(FOP)，原来的主要溢洪道就无法满足目前的规定。. 在找到更永久的解决方案之前，FOP是一个临时解决方案. 大坝的其他方面也需要改进:
- 漏水进入原水管道/隧道
- 语义活动及其对土坝(主坝和鞍坝)的可能影响
- 进气塔的完整性
- 主要溢洪道及闸门系统
- 主要溢洪道的完整性
从2012年开始, 该部门开始研究不同类型的溢洪道设计和改进，以满足现行法规. 萧贝尔工程 曾经为部门检查过大坝，并监督过一些小的改进. 由于这些知识和他们的专业领域, 施纳贝尔被选中提供选项，然后是工程服务(设计), 资格预审建筑公司, 招标, 为项目提供常驻工程服务和施工监督. 2014年 田纳西河谷管理局(TVA) 开始更新降雨数据，以提供该地区更准确的PMP值. 施纳贝尔要求将法国布罗德河流域纳入研究, 这对设计团队来说是一笔宝贵的财富. 一旦数据可用, 阿什维尔市利用这些信息向NC大坝安全中心申请了最新的PMP数量. PMP体积从34英寸增加到28英寸.在24小时内保持4英寸，这样就减少了溢洪道需要通过的总水量, 限制对环境的影响, 降低建筑成本. 选择了迷宫的设计, 最终的设计是北卡罗莱纳的第一条Fusegate溢洪道. This design reduced the spillway width by 100 feet; reducing excavation, construction time and costs.
项目内容:
熔丝门辅助溢洪道
熔丝门的设计提供了更多的线性空间，水溢出到溜槽. 当主溢洪道无法再应对湖面高度的上升时，熔闸被激活(水开始溢出熔闸), 在200年一遇的风暴中. 每个熔丝门有16英尺高.5英尺深，25英尺宽. 设计允许每个熔丝门在特定的水库水面(高程)失效(尖端)。, 因此，在极端洪水期间，流量逐渐增加. 斯嘉丽·基茨解释道, “重要的是要设计熔丝门在一个狭窄的水库水位范围内失效. 过早失效将导致频繁更换熔丝阀和不必要地降低储层. 失败得太晚或根本不失败都可能导致土堤防超载, 最终导致大坝决口.”
土坝的加固与渗漏收集
有效利用材料是该项目的设计理念. 主坝和鞍坝都需要加固以保持语义稳定，因此需要为辅助溢洪道的建设清除大量的土壤. 其他积极成果包括减少燃料使用, 减少空气污染，减少对环境的影响，因为所有必要的土壤都在现场.
新的过滤器排水管, 安装了收集拱顶和堰，以便收集土坝的自然渗水, 体积测量, 清晰地记录下来. 在两个土坝上都安装了仪器, 胎侧, 辅助溢洪道的桥墩及沿辅助溢洪道附近安装的土钉墙. 来自这些监测点的数据存储在Sensemetrics软件程序中，由流域和施纳贝尔工程公司的工作人员监测有无违规行为.
修复主要泄洪道
原来的三个木门被两个混凝土堰和中央海湾的奥伯迈耶门所取代, 这将使清理碎片更容易. 解决未知土壤类型的问题, no seepage drains and the potential for cavitation towards the bottom of the steep chude of the principal spillway; an eight-inch thick reinforced concrete overlay was installed. 这是一项相当了不起的壮举，以确保40%等级的钢筋，并确保混凝土以不允许脱落的速度固化.
增加女儿墙
限制辅助溢洪道的规模以实现最小的环境影响意味着不仅要考虑设计，还要考虑大坝系统的其他方面. 在主坝上增加了一堵四英尺高的护墙，并建造了马鞍坝以匹配相同的高度. 这堵墙考虑到洪水的衰减, 使湖水上升而不超过土坝.
原水取水塔
在塔内安装了新的玻璃钢平台、进气杆导轨和梯子. 塔楼用3级加固.5英尺高的混凝土环，厚度为1.5英尺来支撑现有的砖墙，防止进水塔在非常大的风暴事件中被洪水淹没. 还增加了一个铰链唇密封机械洪水门在塔门的外面. 通过拆除腐烂的木制甲板和增加海洋级防滑甲板，塔楼的t台得到了改善.
原水管道扩建 & 库
为了支撑主坝而添加的土壤意味着通往管道/隧道的拱顶通道必须移动. 新的入口建筑允许方便的入口和工作. 改进包括更好的照明与天空灯, 玻璃钢栏杆和楼梯, 易于获取的进样线, 良好的排水系统和干燥的环境，这些都是在项目的这一方面实现的，使这个区域对工作人员来说更加安全. 应该指出的是，在工程的这一方面，给水处理厂的原水管线被切断了. 承包商改进了原工程设计，将原水从湖中泵入絮凝器, 这个项目最具挑战性的方面是什么. 一旦临时原水和化学原料系统安装完毕, 测试和修改, 处理人员必须在监测和解决这个临时系统的预处理问题方面发挥积极作用. 工作人员做了一件了不起的工作，并了解了保持工厂运转的各种方法和他们自己的能力.
该项目于2017年11月破土动工 菲利普斯和乔丹 作为这个大项目的承包商. Schnabel提供了一名驻地工程师来监督日常活动并担任业主代表. 施纳贝尔还提供了一名内部项目经理与承包商合作, 施纳贝尔和阿什维尔市政府的工作变更指令, 时间表, 会议及收费申请. Schnabel和水 Production公司还需要其他各种支持人员，以使项目取得成功.
该项目于12月12日基本完成, 2020年，在一个美丽的秋日举行了最后的剪彩仪式, 10月22日, 2021.
的 美国水坝安全官员协会(ASDSO) 授予该项目2021年国家复兴项目!
了解NCWOA
谢谢 NCWOA 感谢莱斯利·卡雷罗允许我们与大家分享这篇文章. 我们感谢NCWOA致力于“提供知识”, skills and educational opportunities for drinking water professionals; develop working relationships with other water treatment organizations; project a positive image and communicate the importance of safe drinking water.”
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注:麦吉尔在过去几年中参与了这个项目的许多关键要素. 我们的团队提供了实地调查服务, 侵蚀控制设计和许可, 并对几个工程组成部分进行了机电设计. 我们的 水和废水 工程师们对36英寸的原水管道和30英寸的排水管道进行了改进设计，这些管道穿过大坝，一直延伸到处理厂和溪流排放, 分别. 这包括一个新结构的设计，以提供通过新堤防延长的管道穹顶的入口, 因此，工厂的工作人员可以更安全、更容易地进入管道, 样本水龙头, 化工进料龙头, 等.