玉龍喀什水利樞紐施工導流

袁　媛

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

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玉龍喀什水利樞紐施工導流

袁媛

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

玉龍喀什水利樞紐工程是玉龍喀什河山區河段的控制性水利樞紐工程，壩高229.5m，文章針對該工程地形地貌及工程施工進度對導流布置、導流程序進行分析，目前該工程已進入可行性研究階段，隨著設計及施工技術的不斷發展和進步，后期會更進一步優化設計方案。

施工導流；高面板堆石壩；導流程序；導流建筑物

1　工程概況

玉龍喀什水利樞紐工程位于和田河支流玉龍喀什河中游河段上，是玉龍喀什河山區河段的控制性水利樞紐工程，壩址位于新疆和田地區和田縣的喀什塔什鄉境內，工程區距和田市約95km。工程正常蓄水位2170m，總庫容5.36×108m3，工程主要由壩高229.5m的混凝土面壩堆石壩、裝機435MW的發電系統和由表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、1#、2#深孔泄洪沖砂洞組成的泄洪建筑物組成。

玉龍喀什河以冰川積雪融水補給為主，因此其徑流年內過程與氣溫變化關系密切。徑流主要集中在夏季6—8月。

2　施工導流

壩址處為“U”形河谷，左岸山體高大雄厚，基巖裸露，岸坡順直，自然邊坡陡立70°左右，現代河床寬30m，河床右岸為高35～40m的基巖陡坡，坡度60°～80°，壩高、填筑量大。枯期時段為9月—次年5月，用于大壩開挖、填筑有效工期為6個月，枯期導流可降低導流建筑物規模，考慮該工程河床工作面狹窄，右岸岸坡壩體基礎開挖量大，開挖渣料易堵塞河道，需在工程截流后施工，開挖進度持續至次年汛末。因此施工導流采用河床一次斷流，全年上、下游圍堰擋水，隧洞泄流的導流方式。

2.1導流時段

根據施工總進度安排，施工總工期為93個月，在整個施工期內，大壩施工將經歷7個汛期，綜合考慮樞紐水文條件、填筑規模和攔洪度汛等因素，工程導流施工時段可劃分為5個階段：

1)階段一：河道截流至壩體臨時斷面度汛，即第2年10月—第5年5月底，導流洞泄洪，圍堰擋水經歷2個汛期，第4年9月底壩頂填筑高程達到堰頂高程2019.0m。

2)階段二：第5年6月初—第5年5月底，第5年汛期攔蓄庫容小于1×108m3，由壩體臨時斷面擋水度汛、導流洞泄洪。

3)階段三：第6年6月初—第6年8月底，第7年9月初導流洞下閘蓄水，本時段由壩體臨時斷面擋水、導流洞泄洪。

4)階段四：第7年9月初—第8年5月底，導流洞封堵期，壩體臨時斷面擋水，1#、2#深孔泄洪洞和中孔泄洪洞聯合泄洪。

5)階段五：第8年6月初—第8年12月，壩體擋水，1#、2#深孔泄洪洞和中孔泄洪洞聯合泄洪。

2.2導流標準

1)階段一圍堰擋水，根據SL303—2004規定導流建筑物設計洪水標準為10～20 a一遇洪水，本階段采用全年10 a一遇洪水，相應洪峰流量為1122m3/s。

2)階段二大壩汛期攔蓄庫容0.48×108m，<1×108m3，根據SL303—2004規定導流建筑物設計洪水標準為50～100 a一遇洪水，本階段采用全年50 a一遇洪水，相應洪峰流量為1524m3/s。

3)階段三大壩汛期攔蓄庫容3.36×108m，>1×108m3，根據SL303—2004規定導流建筑物設計洪水標準為50～100 a一遇洪水，本階段導流標準采用全年100 a一遇洪水，相應洪峰流量為1691m3/s。

4)階段四為導流洞封堵施工期，根據SL303—2004規定堵頭施工期設計洪水標準為200～500 a一遇洪水，本階段導流標準采用9月—次年5月200 a一遇洪水，相應洪峰流量為723m3/s。

5)階段五根據SL303—2004規定導流建筑物設計洪水標準為200～500 a一遇洪水，導流設計標準采用全年200 a一遇洪水，相應洪峰流量為1 856 m3/s；導流校核標準采用全年500 a一遇洪水，相應洪峰流量為2 072 m3/s。

2.3導流程序

1)階段一導流程序(時段第2年10月—第5年5月底)：河道截流至壩體臨時斷面度汛，由上下游圍堰擋水，導流洞泄流，最大下泄流量991.6m3/s，堰前最高水位2016.96m。第4年9月底壩頂填筑高程達到堰頂高程2019.0m，第5年5月底達到階段二度汛高程2 055 m。

2)階段二導流程序(第5年6月—第6年5月底)：壩體臨時斷面擋水，導流洞過流，最大下泄流量1 185.68 m3/s，堰前最高水位2033m。第5年9月攔蓄庫容超1×108m3，第6年5月底壩體填筑達到階段三度汛高程2110m，第6年5月底一期面板澆筑高程至2 045.0 m。

3)階段三導流程序(第6年6月—第7年8月底)：壩體一期面板擋水，導流洞過流，最大下泄流量1268.62m3/s，堰前最高水位2040.72m。第7年8月底壩體填筑高程2140m，第7年5月底完成2100m高程二期面板澆筑。

4)階段四導流程序(第7年9月—第8年5月底)：第7年9月初導流洞下閘，開始導流洞封堵施工，壩體二期面板擋水，1#、2#深孔泄洪洞和中孔泄洪洞聯合泄洪。最大下泄流量558.19m3/s，堰前最高水位2073.53m。第8年5月底壩體填筑至放浪墻底高程2171m。

5)階段五導流程序(第8年6月—第8年12月底)：壩體二期面板擋水，1#、2#深孔泄洪洞和中孔泄洪洞聯合泄洪。設計最大下泄流量1365.08m3/s，堰前最高水位2103.26m，校核最大下泄流量1480.70m3/s，堰前最高水位2106.89m。第8年8月底完成三期面板，第8年12月底工程完工。

經導流度汛調洪計算分析，工程施工期導流度汛特性見表1。

表1　導流度汛特性

2.4導流建筑物

導流建筑物由導流洞、上下游圍堰組成。結合樞紐建筑物布置和地形條件，導流洞布置在河道右岸。

2.4.1泄水建筑物

導流洞進口閘井段、洞身段及出口明渠段組成。

由于圍堰至大壩間用于堆存建筑物開挖棄渣，導流洞進口布置于壩軸線上游1km右岸河槽坎邊，基巖裸露，巖性為黑色二云母石英片巖，進口及閘井段內未發現有大斷層通過，右岸片理傾向岸外，左岸片理傾向岸內。洞臉邊坡未發現有大斷層通過，裂隙對邊坡影響不大，但相互切割易形成小的不穩定體。閘井段內未發現有大斷層通過，閘井基礎位于微風化及新鮮巖體上，完整性較好，基巖屬于中硬巖。洞身段上覆巖體較厚，巖性為二云母石英片巖，巖層產狀60°～70°NW∠25°～35°，洞身段處于微風化-新鮮巖體內，巖體呈片理面結合牢固的薄層狀結構，屬中硬巖，大部分巖體完整性較好，節理裂隙較發育，以Ⅲ類圍巖為主，局部裂隙密集帶及斷層通過段為Ⅳ類圍巖。

閘井段(樁號0-015.000m～0+000.000m)，閘井長15.0m，閘井底板高程1976m，閘井頂部高程2019.00m。閘井內設平板封堵門一道，封堵門孔口尺寸為7m×8m (寬×高)。

洞身段(樁號0+000～1+005m )，其中導0+000m～導0+010m為漸變段，洞身斷面由b×h=7m×6.4m的矩形斷面漸變至b×h=7.5m×10.5m的城門洞，120°拱角，洞身采用0.70m厚全斷面鋼筋混凝土襯砌，洞長1005m，縱坡為1.59%，出口明渠段長62.097m，底寬7.5m。

導流洞封堵堵頭采用重力式，堵頭長度60m，位于樁號導0+240m～導0+300m洞段。

2.4.2擋水建筑物

左岸自然邊坡55°左右，巖性為二云母石英片巖，強風化層厚2～3m，弱風化層厚12～15m。河床沖積的砂卵礫石層最深19m左右，表部結構松散，下部結構密實，據表部探坑顆粒級配資料，粒徑小于5mm含量的平均值為19.3%，滲透系數K=9.0×10-2cm/s，屬強透水層。右岸覆蓋層下伏基巖為二云母石英片巖，強風化層厚2m左右，弱風化層厚12～15m。

經調洪演算上游圍堰堰前水位為2016.96m，設計堰頂高程為2019.0m，最大堰高為49m。上游圍堰布置于混凝土面板壩上游側，設計為堆石圍堰，堰頂寬10.0m，迎水坡1∶2.0，背水坡1∶1.5。圍堰下游邊坡自左岸堰肩起布置兩道“之”字道路，路寬8.0m，縱坡8%。上游圍堰堰體采用土工膜心墻防滲，心墻頂高程為2018.0m，土工膜鋪設采用“之”字折線上升鋪設型式，坡度1:2.0，相鄰拐點高差0.8m，土工膜心墻底部嵌入混凝土基座1.2m，土工膜心墻兩側填筑3m厚過渡料。上游圍堰基礎采用高壓定噴三管法灌漿防滲，單排，灌漿間距1.0m，最大灌漿深度為19m。

根據施工期10 a一遇洪水最大下泄流量991.6m3/s，查水位流量關系曲線得相應水位為1971.95m，下游圍堰設計頂高程為1974.0m，最大堰高15m，設計為土石圍堰，堰頂寬度8.0m，堰體防滲型式及基礎防滲型式同上游圍堰。

2.5導流建筑物施工

2.5.1導流洞施工

土方明挖：采用2m3挖掘機挖裝、15t自卸汽車運至棄渣場堆棄。

石方明挖：采用100型潛孔鉆造孔，梯段爆破分層開挖，每層開挖深度10m，2m3挖掘機挖裝、15t自卸汽車運至棄渣場堆棄。導流洞洞身開挖采用手風鉆鉆孔，光面爆破，出渣采用2m3側卸式裝載機裝、15t自卸汽車運輸[1]。

混凝土澆筑：混凝土骨料采用2m3裝載機挖裝，15t自卸汽車從前期骨料加工系統(位于C1料場)拉成品料運至拌和站。采用3m3及6m3混凝土罐車從混凝土拌和站拉運至工作面。洞襯混凝土及封堵混凝土采用30m3/h混凝土泵入倉，機械振搗，人工灑水養護；封堵混凝土直墻以下部分混凝土采用皮帶機入倉澆筑，頂拱部分混凝土采用混凝土泵入倉，機械振搗，泵送循環水冷卻降溫，表面灑水養護；閘井及回填混凝土采用25塔式起重機吊3m3吊罐入倉，吊高<30m，機械振搗，人工灑水養護；進出口明渠采用溜槽入倉(溜槽長9m)，機械振搗，人工灑水養護。

2.5.2圍堰施工

土方開挖：采用2m3挖掘機裝、15t自卸汽車運輸至利用料堆場或棄渣場堆放。

圍堰填筑料：主要采用開挖料填筑，2m3挖掘機裝、15t自卸汽車運輸，推土機平料，13.5t振動碾壓實。

灌漿：采用150型地質鉆機鉆灌漿孔，灌漿機施灌。

土工膜：采用10t載重車運至現場，人工拼接加工成寬幅，人工鋪設，熱焊機焊接。

3　結　語

本文結合玉龍喀什水利樞紐工程工期安排及各時期泄水需求等特點，分析確定了工程施工導流方案、導流程序、導流建筑物等設計方案，為同類型的工程設計提供參考。目前該工程已進入可行性研究階段，隨著設計及施工技術的不斷發展和進步，后期會更進一步優化設計方案，為工程順利開展建成做出貢獻。

[1]周昱.水利工程施工導流技術分析[J].河南水利與南水北調，2015 (08):13-14.

1007-7596(2016)05-0052-03

2016-03-15

袁媛(1982-)，女，四川中江人，工程師，從事水利工程設計研究工作。

TV551.1

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