諸城市古縣橡膠壩工程施工導流設計

王 進，朱永斌

（1.諸城市河道維護中心，山東 諸城 262200；2.高密市馬旺水庫運營維護中心，山東 高密 261500）

諸城市古縣橡膠壩位于濰河干流樁號78+000處。設計洪水標準為20 年一遇，校核洪水標準為50 年一遇，相應洪峰流量分別為6 947 m3/s、8 432 m3/s。橡膠壩主要由橡膠壩上游連接段、橡膠壩段及下游連接段組成。設計蓄水位43.20 m，設計庫容1 731 萬m3。由于受河道水位影響較大，為保證工程安全施工，必須做好施工導流。

1 導流標準及流量

古縣橡膠壩主要建筑物級別為3 級，次要建筑物級別為4 級。根據水利部《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303—2017）規定，施工導流建筑物為5 級，5 級導流臨時建筑物土石結構洪水重現期為10～5 年。鑒于本工程區附近的水文資料比較齊全，圍堰采用土石結構，施工期間基坑破壞后對工程的影響相對較小，據此確定導流建筑物的洪水重現期為5 年。

攔河閘處施工期洪水分別采用實測洪水資料和實測暴雨資料分析計算，施工期不同時段設計洪峰流量計算結果見表1。由表1 可知，若安排在10 月至次年5 月施工將增加導流工程量及投資，還增加水流對圍堰的沖刷，加大施工風險，為此確定本工程的導流時段為每年的11 月至次年的4 月，導流流量為35.40 m3/s。

表1 閘址處施工期不同時段設計洪峰流量 m3/s

2 導流方式

根據工程規模、工程量和進度安排，以有利于縮短工期、保證施工安全、節約投資為原則，結合施工場區周圍的水文特性及地形、地質條件，擬定兩個施工導流方案進行比選，一是一次攔斷河床圍堰導流方案，二是分期圍堰導流方案。一次攔斷河床圍堰導流方案：在河床上下游填筑圍堰，利用古縣攔河閘老發電站水流通道過水導流。分期圍堰導流方案：采用分兩期實施，第一期利用部分河道導流，第二期利用已建成主體段導流。工程老發電站設備老化已廢棄，本次主體工程需在該發電廠區域新建充排水泵房，前期可先拆除老發電站阻水設施，利用其上下游過水通道，具有天然導流條件，適合采用一次攔斷河床圍堰導流方案，而分期圍堰導流方案，從時間上分為兩拆兩筑，二期主體工程施工受一期主體工程施工牽制大，導致時間比較緊湊，主體工程施工時間相對較少，為了加快工程的施工進度，本工程采取一次攔斷河床圍堰導流方案。其中橡膠壩上游右岸設取水井（內徑5 m，凈深3.35 m，井底高程35.65 m，頂高程39.0 m）。施工時，采用“上堵、下泄”的辦法，施工期先關閉道明橡膠壩閘門，切斷上游明水，同時提前開啟古縣攔河閘原泄水閘或拆去邊孔至底板以下，開挖疏通電站引水渠及尾水渠，將干流水量自流下泄，保證圍堰填筑基本接近干地施工。主體施工完畢，圍堰拆除后，利用主體工程導流，利用取水井開挖料擋水迅速將集水井主體結構施工完畢。

3 導流建筑物設計

導流建筑物均為擋水圍堰，按擬攔河閘軸線將其劃分為上游圍堰與下游圍堰。

1）上游堰頂高程。由于上游圍堰主要攔截濰河上游來水，所以其圍堰頂高程按照《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303-2017）規定計算，經水文計算，5 年一遇圍堰擋水靜水位為39.90 m；施工期波浪爬高為0.30 m；圍堰安全超高為0.5 m。由此，確定上游圍堰頂高程為41.70 m。

2）下游堰頂高程。下游圍堰參照上游圍堰計算，經水文計算，5 年一遇圍堰擋水靜水位為38.25 m；施工期波浪爬高為0.30 m；圍堰安全超高為0.5 m。由此，確定上游圍堰頂高程為39.05 m。

3）導流明渠。工程老發電站設備水道經過多年運行已經淤積較為嚴重，導流前需將發電廠房及設備拆除、發電進水及尾水渠道水道進行開挖疏通，進口高程控制在38.50 m 以下，將干流水量自流下泄；保證圍堰填筑基本接近干地施工時，引水及尾水渠道底寬 5.0 m，渠道邊坡 1∶0.75～1∶2，根據曼寧公式計算，可通過非汛期35.40 m3/s 的流量，開挖疏導量約為1 800 m3。

4）圍堰堰體。上下游圍堰堰體全部采用取土料場土料填筑，上下游圍堰長度分別為178.30 m、193.30 m，上游堰頂頂寬4 m，下游圍堰頂寬6 m（兼做交通道路），迎水面坡比1∶3、背水面坡比為1∶2.5，上下游圍堰底部均位于強風化細砂巖、中風化細砂巖中，基巖透水率為3.39～5.31 Lu，具弱透水性，強風化細砂巖層連續分布，厚度較大，故需對圍堰底部防滲措施采用混凝土截水槽并用復合土工膜固定住。

為防止迎水面風浪沖刷破壞圍堰邊坡及堰體，迎水面鋪設兩布一膜復合土工膜防護（布均為 300 g/m2，膜厚 0.3 mm），坡面用 0.5 m 厚編織袋裝砂土護砌石。

總之，根據自然條件，工程布置來確定導流方案，此方案利用河道枯水期施工，既保證了經濟、合理、安全目標，又達到了橡膠壩主體在干地施工的條件。