肖恒發(fā)?李祖全?潘建麗

摘 要:水庫(kù)在水利建設(shè)中占有重要地位。水庫(kù)大壩安全至關(guān)重要,其一旦出險(xiǎn),將給下游人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)不可估量的損失。防洪能力是水庫(kù)大壩最重要的功能之一,本文以白馬菁水庫(kù)為例,重點(diǎn)分析水庫(kù)汛期施工方案及防洪保障措施。
1 工程概況
會(huì)澤縣白馬箐水庫(kù)總庫(kù)容433.2萬(wàn)m3,大壩為粘土心墻堆石壩,壩頂總長(zhǎng)157.0m,壩頂寬5.0m, 壩頂高程2050.40m,壩高47.0m,最大壩底寬為173.66m,河床截水槽基礎(chǔ)高程2001.50m,大壩上游堆石區(qū)建基面高程2007.5m,下游堆石區(qū)建基面高程2003.4m。水庫(kù)設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)30年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)300年一遇,消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s,相應(yīng)地震基本烈度Ⅷ度,工程按Ⅷ度地震設(shè)防。
導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為枯期5年一遇,入庫(kù)流量6.78m3/s;度汛20年一遇,入庫(kù)洪峰流量106 m3/s。大壩第一個(gè)施工汛期(5月~9月)度汛時(shí),按20年一遇度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)調(diào)算出汛期壩前最高水位2024.58m,取安全超高為1.6m,汛期壩頂高程2026.18m,輸導(dǎo)隧洞最大下泄流量41.1m3/s。
2 工程汛期施工方案
2.1 導(dǎo)流方式
壩址區(qū)為“V”型河谷,較為狹窄,壩型為粘土心墻堆石壩,最大壩高47m,枯期導(dǎo)流采用上游圍堰擋水,輸導(dǎo)隧洞導(dǎo)流,汛期由度汛壩體擋水,輸導(dǎo)隧洞導(dǎo)流是最為經(jīng)濟(jì)合理的方案。此方案汛期可繼續(xù)進(jìn)行大壩填筑施工。工程建設(shè)工期為2年,在大壩施工后的第二個(gè)枯期進(jìn)行輸導(dǎo)隧洞封堵,此間由大壩擋水,上游來(lái)水蓄于庫(kù)內(nèi),在大壩施工后的第二個(gè)汛期前各樞紐工程全部建設(shè)完成并可投入使用。
2.2 導(dǎo)流建筑物
導(dǎo)流建筑物由輸導(dǎo)隧洞、上游圍堰及度汛壩體組成。
2.2.1 枯期圍堰
為保證壩基施工在干地進(jìn)行,需設(shè)置上游枯期圍堰。根據(jù)施工導(dǎo)流特性,上游枯期臨時(shí)圍堰只是枯期擋水,擋水歷時(shí)短,且枯期導(dǎo)流量較小,堰體填筑料可采用天然砂卵石或開(kāi)挖石渣、料場(chǎng)剝離料等強(qiáng)~弱風(fēng)化巖石,用碾壓機(jī)具分層壓實(shí),分層厚60cm,密實(shí)度和均勻性等相關(guān)指標(biāo)及參數(shù)參照《水利水電工程圍堰設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL645-2013)及《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL189-2013)等相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
上游圍堰:上游圍堰布置在距壩軸線110.0m處,平面布置成直線型,枯期上游最高水位為2009.96m,上游圍堰高3.84m,頂寬4.0m,上游邊坡1:1.5,下游邊坡1:1.5。清基原則:堰基清基標(biāo)準(zhǔn)為清理至第四系下限(土石分界線),清基深度及堰高以實(shí)際情況為準(zhǔn),水庫(kù)主體工程施工結(jié)束后,應(yīng)在枯期對(duì)原地面線以上的圍堰予以拆除。
2.2.2 輸導(dǎo)隧洞
會(huì)澤縣白馬箐水庫(kù)采用輸導(dǎo)結(jié)合方案,隧洞布置于順流左岸,全長(zhǎng)387m,隧洞進(jìn)口底板高程2008.96m,出口底板高程2007.2m,底坡i=1/200,施工導(dǎo)流枯期5年一遇流量為6.78m3/s。洞身過(guò)水?dāng)嗝鏋?.2m×2.6m(寬×高)的圓拱直墻城門洞型,封堵蓄水前采用預(yù)制鋼筋混凝土閘門配合鋼筋混凝土塞封堵(孔口尺寸2.6 m×2.4m),下閘封堵時(shí)使用臨時(shí)啟吊設(shè)備進(jìn)行啟閉,輸導(dǎo)隧洞結(jié)構(gòu)圖如圖2-3。
2.2.3 度汛壩體
壩體施工的第一個(gè)汛期采用度汛壩體擋水,利用輸導(dǎo)隧洞導(dǎo)流,要滿足汛期20年一遇洪水的度汛的要求,壩前水位到達(dá)2024.58m。計(jì)入安全加高1.6m,則大壩汛前需填筑至高程2026.18m,相應(yīng)壩高22.8m,相應(yīng)度訊壩體需填筑壩殼料12.5萬(wàn) m3,
2.2.4 基坑排水
上游圍堰閉氣后基坑積水很少,河水可由輸導(dǎo)隧洞排至下游。對(duì)于大壩基坑開(kāi)挖期的基坑滲水及雨水的排除,采用在基坑上下游邊緣分別設(shè)直徑2m,深1.5m的集水井各兩個(gè),基坑面積水由臨時(shí)設(shè)置的縱橫向排水溝排至集水井,由水泵抽排至下游河床外。
2.2.5 大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖
壩基開(kāi)挖分兩期進(jìn)行,在截流前先進(jìn)行兩岸壩肩的水上部分開(kāi)挖,河床部位的開(kāi)挖在截流后進(jìn)行;壩址區(qū)為構(gòu)造侵蝕、溶蝕低中山河谷地貌。壩址位置河谷呈基本對(duì)稱的“V”字型,壩址區(qū)河道為直道,兩岸邊坡較陡,基巖出露,河床基巖出露,河床兩岸為第四系粘土夾碎石、漂石、卵礫石覆蓋。采用反鏟挖掘機(jī)直接開(kāi)挖后裝自卸汽車出渣;河床壩基開(kāi)挖采用推土機(jī)推運(yùn)集料,裝載機(jī)及反鏟挖掘機(jī)裝15m3自卸汽車出渣,由人工清挖邊角;對(duì)于弱風(fēng)化巖石及大塊石采用挖機(jī)破碎錘破除。壩基開(kāi)挖均應(yīng)預(yù)留20cm厚的保護(hù)層厚度,在大壩填筑前用風(fēng)鎬配合人工清挖到位。
3 汛期防洪措施
3.1 組織措施:成立防洪度汛領(lǐng)導(dǎo)小組,成員由業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工等單位領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,確保發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)各項(xiàng)指令能夠及時(shí)得到傳達(dá)并執(zhí)行。汛前由工程防汛領(lǐng)導(dǎo)小組層層落實(shí)責(zé)任制,明確責(zé)任,落實(shí)措施,確保人身及財(cái)產(chǎn)的安全。汛后應(yīng)及時(shí)修復(fù)水毀工程,恢復(fù)生產(chǎn)。
3.2 人員措施:會(huì)澤縣白馬箐水庫(kù)工程建設(shè)管理局統(tǒng)一管理白馬箐水庫(kù)工程范圍內(nèi)的防洪度汛工作。本工程項(xiàng)目的防汛管理,實(shí)行管理局局長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,總監(jiān)和項(xiàng)目經(jīng)理協(xié)助管理。防汛工作必須貫徹“以防為主,防重于搶”的方針。防汛工作不僅是安全度汛,還須做好對(duì)其它災(zāi)害的防御工作。成立會(huì)澤縣白馬箐水庫(kù)工程防洪度汛領(lǐng)導(dǎo)小組,防汛領(lǐng)導(dǎo)小組在縣防汛指揮部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,在防汛辦具體指導(dǎo)下全面負(fù)責(zé)白馬箐水庫(kù)工程防洪度汛工作。進(jìn)入汛期前,由各單位組織對(duì)所管轄人員進(jìn)行防洪度汛安全教育講座,加強(qiáng)各方參建人員的防洪意識(shí)。
3.3 應(yīng)急演練:進(jìn)入汛期前,組織參建各方進(jìn)行一次應(yīng)急演練,確保災(zāi)情發(fā)生時(shí)人員、設(shè)備撤離、搶救等工作能夠順利進(jìn)行,同時(shí)對(duì)整個(gè)搶險(xiǎn)組織機(jī)構(gòu)運(yùn)行進(jìn)行自查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
3.4 人員、設(shè)備、防洪物資保證措施:充分利用現(xiàn)場(chǎng)所有人員、機(jī)械設(shè)備,并做好設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)工作,同時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況購(gòu)買一些防洪物資,保證發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)人員、設(shè)備、防洪物資的投入。防汛期間,各單位要積極主動(dòng)與防汛救災(zāi)相關(guān)部門聯(lián)系,及時(shí)掌握水情和調(diào)動(dòng)物資動(dòng)態(tài),及時(shí)制定搶險(xiǎn)救災(zāi)預(yù)案,做到車輛運(yùn)力、后勤保障落實(shí)到位,汛期各相關(guān)單位實(shí)行24小時(shí)全天候值班制度,不誤時(shí)機(jī),確保搶險(xiǎn)救災(zāi)任務(wù)順利完成。
3.5 巡查制度:汛前由建設(shè)單位組織監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等部門及時(shí)做好檢查工作,針對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)處理解決,不留隱患。由施工單位采取有效措施,清除施工區(qū)河道內(nèi)影響行洪的棄渣及障礙物。汛期期間建立24小時(shí)值班制度,由施工單位安排相關(guān)人員對(duì)各施工工作面進(jìn)行巡查,特別是河水漲落、邊坡變形、位移等情況。
3.6 水情預(yù)報(bào)機(jī)制:汛期施工單位應(yīng)對(duì)導(dǎo)流建筑物及其附屬建筑物進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),如遇問(wèn)題和險(xiǎn)情必須立即報(bào)告、及時(shí)處理,確保導(dǎo)流建筑物安全度汛。部門要及時(shí)掌握天氣情況和周邊地區(qū)的汛情預(yù)報(bào),做好準(zhǔn)備,以防不測(cè)汛情的發(fā)生。加強(qiáng)與氣象、水文、防汛等部門的聯(lián)系,作好水情預(yù)報(bào),根據(jù)降雨、水情、汛情的預(yù)報(bào)結(jié)果,提前做好度汛準(zhǔn)備,確保工程和下游地區(qū)安全。一旦發(fā)現(xiàn)可能危及工程及人身財(cái)產(chǎn)安全的洪水和氣象災(zāi)害的預(yù)兆時(shí),立即采取有效的防洪和防災(zāi)措施,確保工程和人員、財(cái)產(chǎn)的安全,保證工程按計(jì)劃進(jìn)行。
3.7 疏散撤離:汛期施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工區(qū)內(nèi)永久及臨時(shí)道路的維護(hù)工作,險(xiǎn)工險(xiǎn)段應(yīng)及時(shí)處理,保證道路暢通,確保防洪搶險(xiǎn)物資及時(shí)到位。在雨季到來(lái)之前,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)主要施工道路進(jìn)行梳理,清理道路排水溝及道路邊坡危石,保證發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)人員設(shè)備撤離道路的暢通。汛前由建設(shè)單位組織監(jiān)理、施工、設(shè)計(jì)等部門及早制定疏散撤離線路,并在醒目的地方明確標(biāo)示,以利發(fā)生洪水時(shí)組織人員、設(shè)備等疏散撤離。
4 超標(biāo)洪水的應(yīng)急措施
施工期間,當(dāng)遇超標(biāo)洪水,工程安全受到威脅時(shí),由白馬箐水庫(kù)工程防洪度汛領(lǐng)導(dǎo)小組及時(shí)向上級(jí)防汛機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確上報(bào)險(xiǎn)情,并提出應(yīng)急處理措施。
4.1 人員、物資撤離
根據(jù)雨情、水情、汛情的預(yù)報(bào)結(jié)果,當(dāng)有超標(biāo)洪水來(lái)臨時(shí),各施工現(xiàn)場(chǎng)的人員、設(shè)備、物資等應(yīng)及時(shí)撤離,臨時(shí)及永久施工道路待人員物資撤離后應(yīng)及時(shí)封閉,同時(shí)根據(jù)預(yù)報(bào)應(yīng)立即通知危及到的下游居民及時(shí)撤離。
4.2 搶險(xiǎn)措施
汛期抗洪搶險(xiǎn)突擊隊(duì)、設(shè)備和物資處于待命狀態(tài),以備隨時(shí)調(diào)用,確保危急時(shí)能上、上則能戰(zhàn)、戰(zhàn)則能勝。根據(jù)洪水及險(xiǎn)情實(shí)際狀況,有針對(duì)性地采取攔、擋、排、泄、引、導(dǎo)等搶險(xiǎn)除險(xiǎn)措施。
4.3 洪水漫壩頂?shù)膿屪o(hù)
根據(jù)《土石壩養(yǎng)護(hù)修理規(guī)程》(SL210-2015)相關(guān)規(guī)定和要求,當(dāng)可能出現(xiàn)洪水位超過(guò)壩頂?shù)那闆r時(shí),應(yīng)快速在壩頂部位搶筑子埝,防止洪水漫頂;子埝形式以常用的、能就地取材、搶筑容易的土埝子,并按以下原則進(jìn)行土埝子鋪砌搶護(hù)壩頂。
4.3.1 人員組織
應(yīng)將搶險(xiǎn)人員分成取土、裝袋、運(yùn)輸、鋪筑、閉浸等小組,分頭各行其事,做到緊張有序,忙而不亂。
4.3.2 土袋準(zhǔn)備
可用編織袋或麻袋,袋內(nèi)裝土七八成滿,不扎口,以利鋪砌。
4.3.3 鋪筑進(jìn)占
在距上游壩肩0.5~1.0m處,將土袋沿壩軸線緊密鋪砌,袋口朝向背水面;埝頂高度應(yīng)超過(guò)最高水位0.5~1.0m;子埝高度不足1.0m的可只鋪單排土袋,較高的子埝應(yīng)根據(jù)高度加寬底層土袋的排數(shù);鋪砌土袋時(shí),應(yīng)迅速搶鋪完第一層,再鋪第二層,上下層土袋應(yīng)錯(cuò)縫鋪砌。
4.3.4 止水閉浸
應(yīng)隨同鋪砌土袋的同時(shí),進(jìn)行止水閉浸工作;止水方式可采用在土袋迎水面鋪塑料薄膜,塑膜層數(shù)不少于兩層,塑膜之間采用折扣搭接,長(zhǎng)度不小于0.5m,在土袋底層腳前沿壩軸線挖0.2m深的槽,將塑料塑膜底邊埋入槽內(nèi),再在塑料塑膜外鋪一排土袋,將塑料塑膜夾于兩排土袋之間。
4.3.5 隨著水位的上漲,應(yīng)始終保證子埝高過(guò)洪水位,直至洪水下落到壩頂以下,到大壩脫險(xiǎn)為止。
4.3.6 汛后,應(yīng)重新進(jìn)行安全復(fù)核,選擇經(jīng)濟(jì)合理的修復(fù)加固方案,進(jìn)行徹底處理。
5 結(jié)語(yǔ)
會(huì)澤縣白馬箐水庫(kù)工程應(yīng)在防洪度汛領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,高度重視防洪度汛方案和應(yīng)急措施的制訂,準(zhǔn)備防洪度汛所需的設(shè)備及物資,以應(yīng)對(duì)超標(biāo)洪水和突發(fā)事件的發(fā)生,確保工程安全度汛及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
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作者簡(jiǎn)介:肖恒發(fā)(1986年5月—),男,漢族,云南省昭通市巧家縣人,本科,工程師,從事水利工程勘察設(shè)計(jì)與施工管理等相關(guān)工作,于2013、2018、2019年年度考核為優(yōu)秀并評(píng)為先進(jìn)工作者;
李祖全(1981年10月—),男,漢族,云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)人,本科,工程師,國(guó)家注冊(cè)監(jiān)理工程師、水利造價(jià)工程師、二級(jí)建造師,從事水利工程監(jiān)理工作;
潘建麗(1977年4月—),女,漢族,云南省曲靖市會(huì)澤人,本科,工程師,從事水利工程管理工作。