水電站工程施工導(dǎo)流方案探究

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1工程概況

某水電站工程位于黑龍江省東寧縣境內(nèi)，樞紐工程由兩岸混凝土重力壩段、中間溢流壩段、引水隧洞及電站廠房組成。左岸重力壩壩頂長40m，右岸重力壩壩頂長83m，壩頂寬6.0m，壩頂高程360.40m。溢流壩壩頂長76m，堰頂高程348.00m。引水隧洞進(jìn)口位于壩址左岸上游約80m處，進(jìn)口底高程344.50m，洞長4200.0m，洞徑4.5m。電站裝機(jī)15.0MW，其中2臺(tái)7.0MW，1臺(tái)1.0MW。本工程初步設(shè)計(jì)于2010年審查通過，2012年開工興建。

2施工導(dǎo)流方案

2.1導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

本工程攔河壩為3級(jí)建筑物，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303－2004)第3.2.1條的規(guī)定，大壩導(dǎo)流建筑物級(jí)別為5級(jí)，相應(yīng)土石類建筑物的洪水重現(xiàn)期為10～5年，根據(jù)本工程的實(shí)際情況(水文資料系列大于20年)，取規(guī)范的下限5年一遇。壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)采用重現(xiàn)期10年。

2.2導(dǎo)流方案

本工程具有以下特點(diǎn):①河谷處寬度約80m，覆蓋層厚約為6.0m;右岸地形較平緩，覆蓋層厚約為4.6m;左岸陡峻，覆蓋層較薄;②壩頂長度與壩高的比值河谷系數(shù)η約為6.0，對于混凝土壩η＞4.5時(shí)，一般適合分期導(dǎo)流，平面上河道呈U型;③洪水歷時(shí)較短，屬于驟漲驟降型河流。因此，施工導(dǎo)流方式采用分期導(dǎo)流，可以降低工程的風(fēng)險(xiǎn)，河谷較長對主體工程施工的展開影響較小?？尚行匝芯侩A段比較了3種導(dǎo)流方案，即方案Ⅰ:明渠底孔(溢流壩下)導(dǎo)流;方案Ⅱ:束窄河道底孔(重力壩下)導(dǎo)流;方案Ⅲ:一次攔斷隧洞導(dǎo)流(2條洞徑6.0m導(dǎo)流洞)。方案Ⅲ導(dǎo)流工程投資大不予考慮，初步設(shè)計(jì)階段僅對方案Ⅰ和方案Ⅱ兩種導(dǎo)流方案做進(jìn)一步比較。由于初步設(shè)計(jì)階段溢流壩堰頂高程較可行性研究階段降低了5.0m，不宜布置底孔，所以方案Ⅰ改為明渠缺口導(dǎo)流。

2.3導(dǎo)流方案選擇

現(xiàn)將方案Ⅰ、方案Ⅱ?qū)Я鞒绦蚍质鋈缦?方案Ⅰ:明渠、缺口導(dǎo)流。明渠布置在右岸，底寬10m;缺口布置在左岸溢流壩段內(nèi)，設(shè)置1孔，凈寬12m，進(jìn)出口底高程均為335.00m。該方案分兩期施工，第一年保持原有河道過流，5月初進(jìn)行右岸導(dǎo)流明渠開挖，同時(shí)修筑一期土石圍堰的縱向圍堰(導(dǎo)流明渠左堤)。第一年6月1日主體工程開工，施工5年大汛水位以上左岸重力壩段及右岸壩基，第一年大汛后進(jìn)行河道截流，洪水由導(dǎo)流明渠過流，圍堰擋第二年大汛洪水，在一期圍堰保護(hù)下，施工左岸重力壩段、溢流壩段，同時(shí)預(yù)留1孔缺口;二期缺口導(dǎo)流，即第二年大汛后進(jìn)行右岸導(dǎo)流明渠截流，洪水由缺口導(dǎo)流，圍堰擋第三年大汛洪水，在二期圍堰保護(hù)下施工明渠段壩體。方案Ⅱ:束窄河道、底孔導(dǎo)流。一期由左側(cè)束窄河道過流，二期由底孔過流。底孔布置在右岸重力壩段內(nèi)，共設(shè)2孔，每孔斷面4m×4m，進(jìn)出口底高程均為335.00m。該方案分兩期施工:一期為第一年4～9月，束窄左側(cè)河道，基本保持天然河道過水?dāng)嗝?，修建一期圍堰，在一期圍堰保護(hù)下施工右岸重力壩段，同時(shí)預(yù)留導(dǎo)流底孔。第一年9月下旬進(jìn)行河道截流，修建二期圍堰，施工溢流壩及左岸重力壩段，圍堰攔擋第二年大汛洪水，第三年大汛由壩體攔擋。方案Ⅰ、方案Ⅱ?qū)Я鞴こ塘考巴顿Y見表1。從技術(shù)上看，方案Ⅰ施工程序復(fù)雜，需形成3次基坑，各期施工強(qiáng)度不均衡。方案Ⅱ各年度施工強(qiáng)度較均衡，且施工程序簡單，二期施工時(shí)間較長，有利于施工進(jìn)度安排。從投資上看，兩方案投資相差不大，方案Ⅱ比方案Ⅰ少13.83萬元。綜上所述，施工導(dǎo)流方案推薦方案Ⅱ，即束窄河道、底孔導(dǎo)流方案。

3結(jié)語

施工導(dǎo)流是水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，也是編制施工總進(jìn)度計(jì)劃的主要依據(jù)。正確選擇施工導(dǎo)流方案，不僅對降低工程造價(jià)、縮短工期、提高工程質(zhì)量和施工安全具有重大影響，而且也影響到壩址、壩型和樞紐布置方案的選擇。

作者：劉振華 劉茂樣 單位：黑龍江省宏禹水利工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計(jì)研究院