溪洛渡水電站大壩施工期防洪度汛措施

閻士勤，曹喜華

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都 610072)

1 概述

溪洛渡水電站位于金沙江下游溪洛渡峽谷段，左岸距四川省雷波縣城約15km，右岸距云南省永善縣城約8km，總裝機容量為13860MW。

溪洛渡水電站樞紐由攔河大壩、泄洪建筑物、引水發電建筑物等組成。攔河大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高285．5m，壩頂高程610m，頂拱中心線弧長681．51m，壩身布設7個表孔、8個深孔，壩體下部布置10個臨時導流底孔，壩后布設水墊塘消能;發電廠房分設在左、右兩岸山體內，各安裝9臺單機容量為770MW的水輪發電機組;左右兩岸各布置2條泄洪洞;施工期左右岸各布置3條導流洞，其中左右岸各2條導流洞與尾水洞結合。

溪洛渡水電站籌建工程于2003年8月開工，2007年11月上旬截流，2013年5月下閘蓄水，7月首批機組發電，2014年7月18臺機組全部投產發電。

2 施工期度汛存在的問題及采取的措施

2．1 施工期防洪度汛總體規劃

根據審批的溪洛渡水電站主體工程施工規劃報告，電站于2007年11月截流，截流后至2011年汛前(6月21日至10月31日為汛期)，大壩基礎開挖、基礎處理及壩體下部混凝土澆筑在圍堰保護下進行，采用50a一 遇 洪 水 標 準，Qp=2%=32000m3/s，6條導流洞過流，上游最高水位高程434．61m，對應庫容約 4．9 ×108m3。在此期間，壩體上升高度低于上游圍堰頂高程436m。

(1)2011年汛期。2011年汛前壩體混凝土上升高度應高于上游圍堰頂高程。根據規范中的相關規定，2011年汛期壩體臨時擋水度汛標準為100a一遇，Qp=1%=34800m3/s，由6條導流洞過流，上游最高水位高程441．17m，庫容約6．3×108m3。

(2)2012年汛期。由于2011年汛后1號、6號導流洞已經封堵，故2012年汛期由壩體1號～6號導流底孔和2號～5號導流洞過流，度汛標準為100a一遇洪水，上游水位高程454．76m。汛前壩體上升高度應高于度汛水位。

(3)2013年汛期。由于2012年汛后2號至5號導流洞及1號至6號導流底孔已經封堵，2013年汛期由4條泄洪洞(14m×12m)、壩體8個泄洪深孔(6m×6．7m)和4個高位導流底孔過流，度汛標準為200a一遇洪水，洪水流量Qp=0．5%=37600m3/s時對應的上游水位高程為587．47m，壩體上升高度應高于度汛水位。

(4)2014年汛前大壩完建，汛期具備投入使用條件。

2．2 2011年大壩防洪度汛

(1)存在問題。

2011年汛前，大壩最低澆筑高程為458m，大壩上升頂高程超過了圍堰堰頂高程436m。但壩體接縫灌漿高程為404m，不能滿足100a一遇度汛水位441．17m高程的要求;同時，壩體410m高程6個導流底孔閘門汛前不能全部安裝到位，若按100a一遇洪水標準考慮，大壩擋水存在以下主要問題:

壩體410m高程導流底孔閘門不具備擋水條件;如按410m高程導流底孔過流考慮，壩后的水墊塘尚未完工。

若大壩擋水，使得壩體未灌漿部分的大壩橫縫(404～441．17m高程)壓緊，將影響以后的灌漿質量，對壩體整體性有一定影響。

(2)措施分析。

若按圍堰攔擋100a一遇洪水考慮，經分析，堰體需加高6m。從堰體結構分析看，上游圍堰與壩體之間410m高程以下基坑內沖水平壓并采取一定的結構措施后，堰體加高6m是穩定的。

若按圍堰不加高，利用壩體懸臂攔擋100a一遇洪水的情況，對該工況采用拱梁分載法進行應力復核計算分析，其結果表明:在混凝土自重與水荷載作用下，拱壩懸臂梁最不利部位的拉應力小于0．5MPa，大壩結構安全可以滿足要求，最大懸臂擋水對大壩結構的影響在可控范圍內。2011年汛期若遭遇100a一遇洪水時，壩體已具備擋水條件，不會發生潰堰、潰壩等重大災害，對工程下游城鎮無影響。

(3)采用的解決措施。

綜合考慮大壩實際的擋水能力、河道水文特性和下游城鎮防洪標準等因素，并經原審批單位復核和流域防洪部門認可，2011年汛期度汛標準采用50a一遇洪水標準，汛期仍由圍堰擋水、6條導流洞過流。

(4)超標洪水預案。

2011年大壩度汛按50a一遇洪水標準作為基本方案;當遭遇100a一遇超標洪水時，大壩具備臨時擋水條件，同時采取以下措施:結合水情預測預報，做好入庫洪水監測，做好圍堰的安全監控，定期檢查圍堰是否滲水;預期可能超過50a一遇洪水時組織大壩、水墊塘及二道壩現場人員、設備迅速撤離。

2．3 2012年大壩防洪度汛

(1)度汛分析。

1號、6號導流洞于2011年11月下閘后，2012年汛期只有2號～5號導流洞和1號～6號導流底孔過流。針對100a一遇洪水進行調洪演算，洪峰流量Q=34800m3/s對應壩前最高洪水位高程454．76m，對應水庫庫容約9．5億m3。

根據施工進度的實際情況，2012年大壩汛前的接縫灌漿已經達到467m高程，大壩施工進度滿足度汛要求，具備擋水條件。水墊塘、二道壩2012年6月中旬具備過流條件，滿足度汛需要。

(2)大壩度汛各工況應力復核。

根據溪洛渡工程進展，汛前大壩上升高程為521～550m，接縫灌漿467m高程，分別對大壩汛期攔擋100a一遇洪水(下游水墊塘有水)、汛前大壩上下游均無水及水墊塘充滿水而大壩上游無水等3種工況進行了壩體應力狀態計算分析，壩體應力滿足要求，壩體結構穩定。

2．4 2013年大壩防洪度汛

根據《水電工程施工組織設計規范》DL/T 5397-2007中的相關要求:“導流泄水建筑物封堵后，若永久泄水建筑物尚未具備設計泄洪能力，應分析壩體施工和運行要求。汛前壩體上升高度應滿足攔洪要求，帷幕及接縫灌漿高程應滿足蓄水要求。

(1)存在問題。

根據招標文件要求，至2013年汛前，6條導流洞及低位6個導流底孔均已下閘封堵，2013年的度汛由壩身8個泄洪深孔、7號～10號導流底孔及4條泄洪洞泄流。經分析，200a一遇洪水水位高程為593．74m，比招標階段計算分析的高出約6．2m，主要原因是7號～10號導流底孔過流斷面因結構安全需要較招標階段縮小引起的。

鑒于表孔底高程為586．5m，需在表孔上做子堰擋水，子堰高度約7．5m，子堰攔蓄約10億m3庫容，進而對下游沿江村鎮形成威脅。

(2)度汛啟用的過流設施分析。

針對2013年汛期200a一遇洪水，分別考慮不同過流設施的多種方案進行分析。

方案一:招標文件要求的過流設施:壩身8個泄洪深孔、7號～10號導流底孔、4條泄洪洞，200 a一遇洪水水位高程593．74m。

方案二:在方案一的基礎上，增加壩體7個表孔臨時過流，200a一遇洪水水位高程591．91m，與表孔不過流相比水位降低了1．83m。

方案三:在方案一的基礎上，增加了壩體7個表孔臨時過流，同時關閉7號～10號導流底孔閘門，即7號～10號導流底孔不過流(主要考慮導流底孔過流流速接近40m/s，可能破壞門槽等部位而增加后期下閘難度)，200a一遇洪水水位高程為598．14m。

方案四:在方案一的基礎上，7號～10號導流底孔不過流，200a一遇水位高程為610．3m。

根據施工進展情況，2013年汛前大壩最低壩段澆筑至596m高程，壩體接縫灌漿至高程575 m。綜合分析研究并經原審批單位復核以及流域防洪部門認可，確定采用方案二的過流設施，即在招標方案的基礎上考慮大壩表孔過流。如此實施，汛前壩體上升高度可滿足攔洪要求，壩體接縫灌漿高程575m可滿足高程540m蓄水位的要求。同時，加強水情預報，表孔過水前，及時撤離表孔相關部位施工人員和設備。

(3)超標洪水預案。

根據水情預報，在可能發生超出200a一遇洪水時，及時上報上級相關部門，同時做好以下工作:金沙江石鼓水文站、雅礱江雅江水文站的洪水抵達溪洛渡約需3d時間，必須及時將汛情報告上級相關部門;做好入庫洪水監測;根據上游水文預報，迅速撤離相關人員及設備，同時盡可能做好大壩工程的保護工作，確保大壩安全;組織相關部位人員，在保證安全的前提下，巡查工程各部位變化。

3 結語

鑒于溪洛渡水電站大壩施工導流流量大，施工周期長，加之壩體上升高度不能滿足度汛要求是水電工程施工過程中常出現的問題。因此，在積極加快施工進度的同時，結合工程實際情況和洪水特點進行動態分析調整，在確保工程永久結構安全的前提下確定度汛措施并經相關部門確認后實施，取得了良好的效果，保證了大壩按期完工。所取得的經驗可為位于窄深河床、大流量河流的高混凝土壩施工建設提供參考。