水電站溢洪道結構組成及施工要點分析

王斐　余小華

【摘要】溢洪道是水利工程不可缺少的部分，借助溢洪道可實現(xiàn)資源調度的一體化發(fā)展，為水利調度建設提供綜合保障。結合工程案例，本文分析了水電站溢洪道結構組成，對溢洪道施工要點及技術方案進行總結，提出切實可行的作業(yè)管理方案。

【關鍵詞】水電站；溢洪道；組成；施工要點

水電行業(yè)中存在的安全問題，不僅在發(fā)展中是一個嚴峻的問題，甚至歐美等發(fā)達國家同樣存在一樣的現(xiàn)象。借鑒歐美國家的發(fā)展經(jīng)驗，我國在水電工程建設中逐漸增強了管理力度，對溢洪道結構進行優(yōu)化設計，嚴格執(zhí)行施工作業(yè)流程，全面提升溢洪道設施的結構性能，確保其發(fā)揮優(yōu)越的水利調度功能。

1、崗曲河一級水電站項目概況

本工程為混合式開發(fā)水電站，樞紐工程的主要建筑物由攔河壩、泄洪系統(tǒng)、岸塔式電站進水口、引水隧洞、調壓井、壓力管道、發(fā)電廠房、開關站等組成。攔河壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高69.1m，壩頂高程2586m。水道系統(tǒng)沿右岸布置，由岸塔式進水口、引水隧洞、調壓井和高壓管道等組成，引水隧洞進水口底板高程為2565m；引水隧洞長度6.18km，洞徑4.8m、5.36m；調壓井采用阻抗式，圓形斷面，內徑10.0m，井高62.65m；高壓管道主管長度約186m，管徑3.7m，斜井高差92m。電站廠房位于崗曲河右岸尺土村西大溝東側，廠房尺寸為58.64m×16.3m×35.3m（長×寬×高），安裝2臺30MW水輪發(fā)電機組，主變室尺寸為26m×18m×26m（長×寬×高）。

2、溢洪道結構組成

崗曲河一級水電站位于云南省迪慶藏族自治州（以下簡稱迪慶州）香格里拉縣北部的崗曲河上，是崗曲河流域規(guī)劃開發(fā)干流兩級方案中的第一級電站，地處香格里拉縣格咱鄉(xiāng)木魯村附近。電站采用引水式發(fā)電，裝機兩臺，總裝機容量60MW。水庫正常蓄水位為2580m，總庫容694.5萬m3，調節(jié)庫容121萬m3，為日調節(jié)水庫。電站年利用小時數(shù)4285h，保證出力12.4MW，多年平均發(fā)電量為2.6億 kW×h。

溢洪道是水庫等水利建筑物的防洪設備，多筑在水壩的一側，當水庫里水位超過安全限度時，水就從溢洪道向下游流出，防止水壩被毀壞。包括：進水渠、控制段、泄槽、出水渠。由于我國水電行業(yè)不斷擴大的規(guī)模，我國水電行業(yè)的發(fā)展速度過于迅猛，從事施工人員的素質并不相同等造成了安全事故的發(fā)生，從而制約了我國水電行業(yè)往安全、文明方面發(fā)展。水電行業(yè)是我國主導產業(yè)，水電行業(yè)的發(fā)展影響著我國城市化的進程，加強溢洪道施工質量管理是必然要求。

3、溢洪道開挖施工程序

隨著改革開放以后，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時水電行業(yè)也是飛速發(fā)展。施工企業(yè)的勞務分包上由原來的生產因素變?yōu)楝F(xiàn)在的分包形式，提升了企業(yè)的施工進度，由于分包形式，使溢洪道施工質量也得到保證。溢洪道開挖按照“自上而下、先覆蓋層后基巖，開挖一層、支護處理一層，總體上由溢洪道出口向進口段分段開挖”的原則進行施工。土方開挖主要分為：場地清理，土方開挖分段進行，采用自上而下分層分段依次進行，施工順序如圖1。

4、溢洪道邊坡支護施工

4.1 錨桿施工方法及程序

錨桿包括隨機錨桿和系統(tǒng)錨桿。隨機錨桿孔位由業(yè)主、設計、監(jiān)理和施工各方共同確定，系統(tǒng)錨桿孔位按設計要求布置。錨桿孔鉆孔以氣腿鉆為主，需要特殊處理地段的加長錨桿采用潛孔鉆鉆孔，鉆孔前先行清理開挖爆破后的邊坡面，搭好腳手架作業(yè)平臺，按設計要求及工程師的指示進行測量放樣布孔。

4.2 混凝土噴射施工方法

崗曲河一級水電站為Ⅲ等工程，工程規(guī)模為中型。其主要建筑物攔河壩、引水系統(tǒng)、電站廠房等為3級建筑物，工作橋、護岸等次要建筑物為4級。工程擬定于2006年7月開工建設，2008年10月初首臺機組發(fā)電，2008年12月底竣工。混凝土由臨時拌和站供應，用工程車運至施工現(xiàn)場，利用錨桿支護施工時已搭設的腳手架平臺，采用小型混凝土噴射機按濕噴工藝噴射混凝土，噴混凝土厚度由預先埋設的鋼筋條控制，必要時采用鉆孔法檢查其厚度。噴射混凝土施工工藝流程圖如2。

5、溢洪道混凝土工程

5.1 模板工程

從施工現(xiàn)場不難看出，容易發(fā)生事故的作業(yè)部位還是水區(qū)域作業(yè)，溢洪道施工不具備完全的穩(wěn)定性，安全系數(shù)低，造成事故發(fā)生的重要根源。溢洪道模板均采用普通組合鋼模支護，模板安裝必須按混凝土結構物的施工詳圖、測量放樣單，重要部位應多設控制點，以利檢查校正。模板之間的接縫必須平整嚴密，模板采用內置拉條螺栓固定，模板拆除后拉條止于混凝土表面5cm處，并采用干硬性混凝土封堵。

5.2 鋼筋工程

鋼筋的表面應潔凈無損傷，油漆污染和鐵銹等在使用前清除干凈。帶有顆粒狀或片狀老銹的鋼筋不得使用。采用冷拉方法調直鋼筋時，I級鋼筋的冷拉率不宜大于4%；Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的冷拉率不宜大于1%。

5.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑作業(yè)應按施工作業(yè)指導書規(guī)定的層厚、次序、方向分層進行。在止水片周邊澆筑混凝土時，應使混凝土均勻上升。在傾斜面上澆筑混凝土時，應從低處開始澆筑，澆筑面應保持水平，混凝土澆筑工藝流程，如圖3。

5.4 待澆面的預處理

待澆混凝土的基礎面包括巖基面和混凝土面。巖基面采用清理沖洗干凈；混凝土面的處理，在混凝土澆筑完畢，凝固一定時間后，采用風、水槍沖毛處理，沖毛時間一般按混凝土凝固情況選定，水壓、風壓等參數(shù)可通過試驗選定。

6、溢洪道施工期間安全管理

水電站要制定各個方面的監(jiān)督方案，監(jiān)督方案是溢洪道施工的必不可少的組成部分，它包括監(jiān)督人員安全教育、審查施工單位安全管理人員資格和特種作業(yè)人員上崗證臺賬、安全會議記錄、安全檢查等。根據(jù)我國相關部門統(tǒng)計，水電行業(yè)人員所占我國的工人當中人數(shù)5%，然而事故發(fā)生率卻占所有事故率的18%，在水電站成本中水電站事故發(fā)生所造成的經(jīng)濟損失占水電站成本的8%以上，從其它國家的統(tǒng)計分析也同樣得出相同的規(guī)律。

對于施工單位申請的安全防護、文明施工措施等費用，經(jīng)地水電站檢查核實是否落實到位，如果準確無誤時，總監(jiān)督工程師簽字，通知建設單位支付已發(fā)生的費用。水電站監(jiān)督有必要時，可以檢查各分包單位的安全施工、文明施工的費用支出情況，當遇到挪作它用時，一定要采取措施讓分包單位確保施工安全。

從全球水電行業(yè)不能看出，相對來說，水電站施工企業(yè)的工人在施工過程中容易受傷的概率比其他行業(yè)高出一倍，而更為嚴重的死亡概率來說，比其他行業(yè)的人員高出二倍。事故不斷發(fā)生，不僅對人們的生活有消積影響，而且也阻礙了整個水電行業(yè)的健康發(fā)展。根據(jù)我國1996年的研究統(tǒng)計，我國水電行業(yè)引發(fā)的事故所造成的經(jīng)濟損失占其總成本的8%-15%。

結論

我國的水電站傷亡事故比例水平很高，一直是阻礙我國水電站發(fā)展的瓶頸。為了水電站施工人員的生命和良好的工作環(huán)境，提升我國水電站施工安全水平管理，溢洪道安全施工是我國水利建設過程中首要解決的難題。結合溢洪道結構組成及施工要點，現(xiàn)場人員必須檢查施工現(xiàn)場的安全，嚴格按照工藝流程執(zhí)行方案。同時，以安全施工為指導思想，不斷落實溢洪道施工改良方案，確保溢洪道結構達到預定的建設標準。

參考文獻：

[1]位海洪，張濤，李成龍.淺析戶主水庫溢洪道改建的必要性[J].水利建設與管理.2011（03）

[2]韓麗卿.秦山水庫溢洪道彎道段改造優(yōu)化設計[J].山西水利科技.2010（02）

[3]宮麗枝，郭成久，張曉光.清河水庫溢洪道整治設計[J].科技創(chuàng)新導報.2009（23）

[4]楊芳，胡皎月，牛海勇，李志國.窟窿山水庫溢洪道混凝土裂縫分析與處理[J].長江科學院院報.2009（S1）

[5]陳銳，楊華舒，張桂松，劉海波，陳剛.利皮乍水庫溢洪道除險方案研究[J].科學技術與工程.2009（21）

作者簡介：

王斐 1982 漢族 男 本科 工程師 學位：工學學士 黑龍江哈爾濱 專業(yè)：水利水電工程。

余小華 1983 男 漢族 工程師 本科 貴州貴陽 主要從事水利水電規(guī)劃，管理相關工作。