南方某電站施工導流方案研究

方 艷，張所堅，王篤豐

(1.蘿北縣寶泉嶺農場水務局，黑龍江蘿北154211;2.五大連池市山口水利樞紐管理處，黑龍江五大連池164100;3.黑龍江省水利水電總公司，哈爾濱150040)

根據《水利水電施工組織設計規范》(SDJ338－89)規定，本工程臨時建筑物為Ⅴ級。相應導流建筑物設計洪水標準，對土石建筑物為10～5 a重現期。因本工程基坑工程量不大，導流建筑物使用期短，首部施工不是本工程發電工期的控制項目，所以選用設計洪水標準為5 a一遇。

1 導流時段及流量

該水電站為引水式電站，由首部樞紐、引水系統、廠房系統組成。根據施工總進度安排分析，控制第一臺機組發電時間的關鍵項目為引水系統，首部樞紐為非關鍵項目。

首部樞紐由左岸溢流壩、2孔泄洪閘、儲門槽壩段和取水口組成，泄洪閘底板高程2 736.0 m，孔高7.0 m，孔寬3.5 m，最大閘高11.5 m，閘壩采用截水齒槽防滲，無防滲墻，基坑工程量較小，基礎處理工程量亦不大。

該河系山區河流，洪枯流量相差大，閘址分期洪水見表1，若采用全年導流，導流工程規模較大，技術難度、工程造價均較高。通過施工進度工期研究及分期洪水成果分析，首部樞紐可在2個枯水期內完成，為降低臨時擋泄水建筑物規模，采用枯期施工，一期施工時段采用11月至次年4月，相應5 a一遇設計流量為20.4 m3/s;二期工程項目少，施工程序簡單，因此二期施工時段采用11月至次年3月，相應5 a一遇設計流量為16.3 m3/s。

表1 閘址分期設計洪水成果表

截流時間選為11月上旬，截流流量采用5 a一遇月平均流量。

2 導流方式選定

根據首部樞紐地形特點、洪枯期流量相差較大，首部樞紐為低閘壩引水式，首部樞紐不是控制工期的項目等特點，宜采用枯期分期導流方式。對于分期導流方式，如果采用先圍左岸的方案，一期先圍一孔泄洪閘和溢流壩，由于溢流壩及2#泄洪閘已占過流通道，一期過流需在右岸階地上擴挖河道，擴挖河道與一期基坑高差大，增大防滲處理難度，導流工程量也大，并且公路交通也在右岸，經綜合考慮，不宜采用先圍左岸方案。對于先圍右岸，研究了兩個方案，現分述如下:

2.1 方案Ⅰ:先圍右岸一孔泄洪閘方案

第一個枯水期先圍河床右岸，施工右岸一孔泄洪閘及儲門槽擋水壩段。

第一個枯期在河床右岸先用編織袋黏土堆砌上、下圍堰和縱向圍堰，形成一期基坑，在一期上、下圍堰和縱向圍堰的保護下，修筑右岸一孔泄洪閘，儲門槽擋水壩段和取水口，利用閘墩向上下游延伸構成二期縱向導墻，第二年汛期全河床過流。

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第二年汛后，堆筑二期上、下游圍堰，利用一期完成的縱向圍堰導墻和二期上、下游圍堰擋水，形成二期基坑，并在其維護下修筑右岸剩余的一孔泄洪閘及左岸的溢流壩，施工期來流由已完建的右岸一孔泄洪閘通過。

2.2 方案Ⅱ:先圍右岸兩孔泄洪閘方案

第一個枯期在河床右岸先用編織袋黏土堆砌上、下圍堰和縱向圍堰，形成一期基坑，在一期上、下圍堰和縱向圍堰的保護下，修筑右岸兩孔泄洪閘，儲門槽擋水壩段和取水口，利用閘墩向上下游延伸構成二期縱向導墻，第二年汛期全河床過流。

第二年汛后，堆筑二期上、下游圍堰，利用一期完成的縱向圍堰導墻和二期上、下游圍堰擋水，形成二期基坑，修筑左岸的溢流壩，施工期來流由已完建的兩孔泄洪閘通過。

2.3 方案比較及選擇

兩方案工期安排相同，都用兩個枯水期完建首部樞紐工程;方案Ⅱ二期縱向圍堰能利用泄洪閘導墻，能減少漿砌石導墻和混凝土墊層的工程量;由于兩孔泄洪閘未設永久沉陷縫，方案Ⅰ只圍一孔泄洪閘，對建筑物結構不利和給施工帶來不便。故經綜合考慮，推薦方案Ⅱ，即一期先圍右岸兩孔泄洪閘的分期導流方案。

3 選定方案施工導流規劃

根據推薦的導流方案，導流規劃程序為:

第一年11月上旬截流后填筑一期圍堰。在一期上、下游圍堰及縱向圍堰擋水的條件下，第一年11月～第二年4月，完建基坑內的取水口、泄洪閘、儲門槽壩段及二期縱向圍堰，第二年汛期全河道過流;第二年11月上旬河道截流，填筑二期上、下游圍堰，第二年11月～第三年3月，右岸兩孔泄洪閘過流，上、下游圍堰擋水，完建基坑內的溢流壩;第三年4月整個首部樞紐完建，具備擋水發電條件。

4 導流建筑物

對推薦的先圍右岸兩孔泄洪閘方案，導流建筑物有一期縱向圍堰，一期上、下游圍堰;二期縱向圍堰，二期上、下游圍堰等。

4.1 一期上、下游圍堰及縱向圍堰

根據地形、地質、河床水流和施工條件，圍堰約2.0～3.4 m高，采用結構簡單、斷面小的編織袋黏土圍堰，這樣可使河床束窄程度小，圍堰工程量小。

圍堰基礎為卵礫石覆蓋層。由于基坑較淺，約1.4 m，基坑內外水位差約2.8 m，故對堰基防滲不做處理。但為防止發生管涌等滲透破壞，對基坑開挖邊坡用編織帶裝砂卵石進行壓實。

一期縱向圍堰和上、下游圍堰臨水面邊坡1∶0.5，背水面邊坡 1∶0.5，軸線共長253.122 m，堰頂高程2 739.40～2 735.00 m，圍堰高約2.0～3.4 m，堰頂寬2.0 m。

4.2 二期縱向圍堰及過水道

二期縱向圍堰導墻系右岸2#泄洪閘左側閘墩及其向上、下游延伸部分。

縱向圍堰導墻在一期圍堰保護下施工，根據布設條件、過水及拆除要求，延伸部分采用漿砌石結構，0－030.00～0+000.00段和0+035.00～0+045.00段圍堰座落在混凝土護坦之上，0－057.00～0－030.00段和0+045.00～0+071.00段圍堰在混凝土護坦以外，是二期上、下圍堰接頭擋墻，為提高基礎受力的均勻性和整體性，在覆蓋層基礎上澆筑厚0.6 m，寬2.4 m的混凝土底座，上面再砌漿砌石。圍堰頂高程2 739.30～2 734.90m。

二期過水道由右岸兩孔泄洪閘及進、出口段組成，在閘孔范圍內均利用水工建筑物。

4.3 二期上、下游圍堰

二期上、下游圍堰均采用土石圍堰，汛前拆除。圍堰堰體防滲形式采用黏土斜墻，堰面保護采用拋石護坡。

上游圍堰堰頂高程2 739.30 m，最大堰高2.1m，下游圍堰堰頂高程2 734.90 m，最大堰高2.8 m，堰頂寬均為6.0 m，堰坡迎水面為1∶2.0，背水面為1∶1.5。導流工程量見表2。

表2 導流工程量表m3

5 結語

通過對南方某水電站所處河流系山區河流，洪枯流量相差大的情況的施工導流方案的研究，優化施工導流方案對工程順利施工和減少工程投資提供了較好的思路，對北方地區施工導流方案的選定具有一定的借鑒意義。

［1］中水東北勘測設計研究有限責任公司.SL303－2004水利水電工程施工組織設計規范［S］.北京:中國水利水電出版社，2004.