南方某电站施工导流方案研究

方 艳，张所坚，王笃丰

(1.萝北县宝泉岭农场水务局，黑龙江萝北154211;2.五大连池市山口水利枢纽管理处，黑龙江五大连池164100;3.黑龙江省水利水电总公司，哈尔滨150040)

根据《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338－89)规定，本工程临时建筑物为Ⅴ级。相应导流建筑物设计洪水标准，对土石建筑物为10～5 a重现期。因本工程基坑工程量不大，导流建筑物使用期短，首部施工不是本工程发电工期的控制项目，所以选用设计洪水标准为5 a一遇。

1 导流时段及流量

该水电站为引水式电站，由首部枢纽、引水系统、厂房系统组成。根据施工总进度安排分析，控制第一台机组发电时间的关键项目为引水系统，首部枢纽为非关键项目。

首部枢纽由左岸溢流坝、2孔泄洪闸、储门槽坝段和取水口组成，泄洪闸底板高程2 736.0 m，孔高7.0 m，孔宽3.5 m，最大闸高11.5 m，闸坝采用截水齿槽防渗，无防渗墙，基坑工程量较小，基础处理工程量亦不大。

该河系山区河流，洪枯流量相差大，闸址分期洪水见表1，若采用全年导流，导流工程规模较大，技术难度、工程造价均较高。通过施工进度工期研究及分期洪水成果分析，首部枢纽可在2个枯水期内完成，为降低临时挡泄水建筑物规模，采用枯期施工，一期施工时段采用11月至次年4月，相应5 a一遇设计流量为20.4 m3/s;二期工程项目少，施工程序简单，因此二期施工时段采用11月至次年3月，相应5 a一遇设计流量为16.3 m3/s。

表1 闸址分期设计洪水成果表

截流时间选为11月上旬，截流流量采用5 a一遇月平均流量。

2 导流方式选定

根据首部枢纽地形特点、洪枯期流量相差较大，首部枢纽为低闸坝引水式，首部枢纽不是控制工期的项目等特点，宜采用枯期分期导流方式。对于分期导流方式，如果采用先围左岸的方案，一期先围一孔泄洪闸和溢流坝，由于溢流坝及2#泄洪闸已占过流通道，一期过流需在右岸阶地上扩挖河道，扩挖河道与一期基坑高差大，增大防渗处理难度，导流工程量也大，并且公路交通也在右岸，经综合考虑，不宜采用先围左岸方案。对于先围右岸，研究了两个方案，现分述如下:

2.1 方案Ⅰ:先围右岸一孔泄洪闸方案

第一个枯水期先围河床右岸，施工右岸一孔泄洪闸及储门槽挡水坝段。

第一个枯期在河床右岸先用编织袋黏土堆砌上、下围堰和纵向围堰，形成一期基坑，在一期上、下围堰和纵向围堰的保护下，修筑右岸一孔泄洪闸，储门槽挡水坝段和取水口，利用闸墩向上下游延伸构成二期纵向导墙，第二年汛期全河床过流。

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第二年汛后，堆筑二期上、下游围堰，利用一期完成的纵向围堰导墙和二期上、下游围堰挡水，形成二期基坑，并在其维护下修筑右岸剩余的一孔泄洪闸及左岸的溢流坝，施工期来流由已完建的右岸一孔泄洪闸通过。

2.2 方案Ⅱ:先围右岸两孔泄洪闸方案

第一个枯期在河床右岸先用编织袋黏土堆砌上、下围堰和纵向围堰，形成一期基坑，在一期上、下围堰和纵向围堰的保护下，修筑右岸两孔泄洪闸，储门槽挡水坝段和取水口，利用闸墩向上下游延伸构成二期纵向导墙，第二年汛期全河床过流。

第二年汛后，堆筑二期上、下游围堰，利用一期完成的纵向围堰导墙和二期上、下游围堰挡水，形成二期基坑，修筑左岸的溢流坝，施工期来流由已完建的两孔泄洪闸通过。

2.3 方案比较及选择

两方案工期安排相同，都用两个枯水期完建首部枢纽工程;方案Ⅱ二期纵向围堰能利用泄洪闸导墙，能减少浆砌石导墙和混凝土垫层的工程量;由于两孔泄洪闸未设永久沉陷缝，方案Ⅰ只围一孔泄洪闸，对建筑物结构不利和给施工带来不便。故经综合考虑，推荐方案Ⅱ，即一期先围右岸两孔泄洪闸的分期导流方案。

3 选定方案施工导流规划

根据推荐的导流方案，导流规划程序为:

第一年11月上旬截流后填筑一期围堰。在一期上、下游围堰及纵向围堰挡水的条件下，第一年11月～第二年4月，完建基坑内的取水口、泄洪闸、储门槽坝段及二期纵向围堰，第二年汛期全河道过流;第二年11月上旬河道截流，填筑二期上、下游围堰，第二年11月～第三年3月，右岸两孔泄洪闸过流，上、下游围堰挡水，完建基坑内的溢流坝;第三年4月整个首部枢纽完建，具备挡水发电条件。

4 导流建筑物

对推荐的先围右岸两孔泄洪闸方案，导流建筑物有一期纵向围堰，一期上、下游围堰;二期纵向围堰，二期上、下游围堰等。

4.1 一期上、下游围堰及纵向围堰

根据地形、地质、河床水流和施工条件，围堰约2.0～3.4 m高，采用结构简单、断面小的编织袋黏土围堰，这样可使河床束窄程度小，围堰工程量小。

围堰基础为卵砾石覆盖层。由于基坑较浅，约1.4 m，基坑内外水位差约2.8 m，故对堰基防渗不做处理。但为防止发生管涌等渗透破坏，对基坑开挖边坡用编织带装砂卵石进行压实。

一期纵向围堰和上、下游围堰临水面边坡1∶0.5，背水面边坡 1∶0.5，轴线共长253.122 m，堰顶高程2 739.40～2 735.00 m，围堰高约2.0～3.4 m，堰顶宽2.0 m。

4.2 二期纵向围堰及过水道

二期纵向围堰导墙系右岸2#泄洪闸左侧闸墩及其向上、下游延伸部分。

纵向围堰导墙在一期围堰保护下施工，根据布设条件、过水及拆除要求，延伸部分采用浆砌石结构，0－030.00～0+000.00段和0+035.00～0+045.00段围堰座落在混凝土护坦之上，0－057.00～0－030.00段和0+045.00～0+071.00段围堰在混凝土护坦以外，是二期上、下围堰接头挡墙，为提高基础受力的均匀性和整体性，在覆盖层基础上浇筑厚0.6 m，宽2.4 m的混凝土底座，上面再砌浆砌石。围堰顶高程2 739.30～2 734.90m。

二期过水道由右岸两孔泄洪闸及进、出口段组成，在闸孔范围内均利用水工建筑物。

4.3 二期上、下游围堰

二期上、下游围堰均采用土石围堰，汛前拆除。围堰堰体防渗形式采用黏土斜墙，堰面保护采用抛石护坡。

上游围堰堰顶高程2 739.30 m，最大堰高2.1m，下游围堰堰顶高程2 734.90 m，最大堰高2.8 m，堰顶宽均为6.0 m，堰坡迎水面为1∶2.0，背水面为1∶1.5。导流工程量见表2。

表2 导流工程量表m3

5 结语

通过对南方某水电站所处河流系山区河流，洪枯流量相差大的情况的施工导流方案的研究，优化施工导流方案对工程顺利施工和减少工程投资提供了较好的思路，对北方地区施工导流方案的选定具有一定的借鉴意义。

［1］中水东北勘测设计研究有限责任公司.SL303－2004水利水电工程施工组织设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.