新疆恰甫其海水利枢纽工程临时小断面度汛实践

李旨强

(新疆水利水电工程建设监理中心，乌鲁木齐 830000)

新疆恰甫其海水利枢纽工程临时小断面度汛实践

李旨强

(新疆水利水电工程建设监理中心，乌鲁木齐 830000)

新疆恰甫其海水利枢纽工程，由于地质、灌浆等原因，黏土心墙坝工程工期有所滞后，影响到2004年坝体度汛方案的实施。经科学分析，确定了降低防洪挡水高程、采用临时小断面的度汛方案。保证了工程建设的顺利进行。

围堰;小断面;度汛方案;工程措施

1 工程概况

新疆恰甫其海水利枢纽工程是以灌溉为主，兼有发电防洪等综合利用功能的大(1)型一等工程，水库总库容17.70亿m3，电站总装机容量320万kW。拦河大坝为黏土心墙坝，最大坝高108m，大坝上游坡比1∶2.5，下游坡比1∶1.7。上游围堰与坝体结合，为坝体的一部分，布置在大坝上游坡脚处。上游围堰为浇筑式沥青混凝土心墙防渗围堰，堰顶高程949m，最大堰高49.0m，堰顶宽度15.5m，心墙宽度在930m高程以下40cm，以上30cm。上游堰坡为1∶2.5，下游堰坡为 1∶1.5。

根据初步设计文件，2004年汛前，大坝全断面填筑到960m高程，汛期利用大坝坝体抵御洪水，大坝坝体的防洪标准为洪水重现期100年一遇，相应的洪峰流量为4040m3/s。

2 2004年坝体断面度汛存在的问题

2.1 工期滞后

工期滞后的主要原因：

a.心墙基础冲刷坑和F34断层的处理。在心墙轴线上游侧河床段开挖时，揭露出一葫芦状冲刷坑，该冲坑顺河流方向最长达27m，垂直河流宽22 m，冲刷坑处理历时15天。冲刷坑的出现导致原定的心墙盖板混凝土浇筑时间推后，顺序发生变化，直接影响了灌浆工程的开始。2003年5月26日，在左岸心墙建基面地质编录过程中，发现F34断层切穿坝基，为顺河向断层，破碎带宽2～4m。设计要求开挖深度1.0～2.5 m，采用混凝土塞处理，另增加16个帷幕灌浆孔，7个15m深固结孔。混凝土塞处理于2003年6月8日完成，但帷幕灌浆和固结灌浆处理由于不断塌孔埋钻，导致左岸910m以下灌浆延迟至8月12日完成。

b.灌浆工程变更。因固结灌浆孔排距由4m×3m调整为3m×2m，原设计稳定浆液也变为纯水泥浆液。致使910 m高程以下新增加2870m固结灌浆。以上变更和冲刷坑、F34断层的处理，使灌浆工程的技术难度和工程量均发生变化。

c.雨、雪、低温等天气的影响，致使心墙黏土无法正常施工。

2.2 坝体挡水度汛无法实现

由于多方面原因，大坝填筑时间由原计划的2003年8月1日，推迟至2003年9月15日。2004年5月15日，大坝心墙填筑到928m高程，大坝心墙汛前预期可填筑到934m高程，低于960m的坝体挡水高程。2004年汛前，大坝心墙填筑已不可能达到960m高程，坝体挡水度汛无法实现，度汛形势严峻，必须考虑加高上游围堰至960m高程以抵御100年一遇洪水。

3 度汛方案研讨

3.1 上游围堰加高方案

第一方案：在上游围堰的上游侧，由表孔溢流洞石方开挖弃渣形成宽阔的平台，该平台顶高程至951m。可利用该平台将上游围堰加高至960m高程。

第二方案：大坝心墙已填筑至925m高程，可先期填筑大坝心墙上游坝壳并加高上游围堰防渗体至960m高程。

3.2 水文资料分析

2003年，上游围堰挡水期洪水标准为洪水重现期20年一遇，相应的洪峰流量为2212m3/s，设计洪水位947.10m，上游围堰心墙防渗体顶部高程949m。因初步设计采用的洪水流量为加之古洪水调查后的值，是不十分可靠的推测值，如按47年实测水文系列分析得到的100年一遇的洪水洪峰流量为2181m3/s，2004年汛期应仍为施工期围堰度汛阶段。鉴于上游围堰高度大于50m，形成的库容大于1.0亿m3，加之大坝和厂房施工区域内一旦淹没会推迟总工期及第一台机组发电，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的有关规定：上游围堰建筑物等级提高为3级，洪水标准取上限，洪水重现期为50年一遇。根据设计单位提供的洪水及调洪演算成果资料，洪水重现期50年一遇的洪水洪峰流量为3200m3/s，经拦蓄调节后，水库水位953.2m，形成的水库库容为1.22亿m3，计入波浪高度和安全加高后的上游围堰顶部高程为955m。由此，可将960m度汛高程降至955m高程。

3.3 度汛方案确定

采用第一方案加高上游围堰，既易于实现955m度汛目标，又利于坝体回填。由于该方案是在围堰顶部(包括堰前弃渣平台)加高加宽，基本上和坝体回填区分离，实施过程中，坝体尤其是心墙部位仍可照常施工，确保坝体全断面填筑强度不受度汛断面填筑影响;而第二方案在实施时对心墙填筑施工影响较大。经比较后决定，采用第一方案。

4 工程措施

首先利用表孔溢洪洞洞挖弃渣，堰前加宽上游围堰堰顶，形成951m高程加高围堰基础平台，以临时度汛小断面的型式，将坝体的上游围堰部分加高至955m高程。临时度汛小断面平面布置见图1。

图1 度汛小断面平面布置

4.1 临时度汛小断面结构

度汛断面采用爆破利用料填筑，防渗结构采用复合土工膜防渗。土工膜上下游各填筑一定宽度的防护砂和过渡料，对土工膜进行防护。度汛断面施工方法与填筑标准，与坝体填筑技术要求相同。度汛断面结构见图2。

图2 度汛小断面标准断面 单位：cm

4.2 度汛断面防渗结构

度汛断面防渗结构采用复合土工膜心墙防渗体，土工膜和围堰沥青混凝土心墙连接，采用镀锌铁皮过渡的连接形式。沥青混凝土心墙上浇筑40cm沥青混凝土，内设镀锌铁皮止水，镀锌铁皮止水和复合土工膜连接，外部浇筑40cm混凝土;左岸岸坡基岩段采用混凝土防渗槽防渗结构;土工膜与右岸混凝土挡土墙之间采用截渗槽混凝土进行连接。复合土工膜949～951m高程采用沿斜面和水平两种敷设方式;951～955m高程采用“之”形方式敷设。度汛断面防渗结构见图2。

4.3 临时度汛小断面稳定性

对于该段沉降稳定问题，经过分析：ⓐ石渣弃料为洞挖新鲜石料，岩性较好;ⓑ弃渣区已经过半年沉降，且高程935m以下经2003年洪水浸泡;ⓒ临时度汛断面高仅4m，汛期在高水位下历时很短。

采取施工措施：ⓐ弃渣料经挖坑取样平均干容重为2.18g/cm3，比较密实;ⓑ临时度汛断面防渗设计为“Z”形结构，有一定适应变形能力，土工膜本身也有适应变形能力;ⓒ临时度汛断面基础大部分从上游围堰949m高程分层碾压，施工时充分洒水浸泡，采用18t振动碾碾压密实。

根据土石坝施工经验，和上述分析及施工中采取的措施，临时度汛断面的基础沉降量不会很大，更不致因临时断面沉降而引起堰前失稳滑坡，临时断面是安全的。

5 结语

针对工程面临的工期滞后、原坝体挡水度汛方案无法实施的严峻形势，经深入分析水文资料后，确定仍为上游围堰挡水，并降低度汛高程5m;同时合理利用现有的条件，采取加高上游围堰的临时小断面的工程措施，降低了度汛工程难度和工程投入，加快了工期，临时小断面在汛前按计划工期顺利完成，有力地保证了2004年安全度汛及后续工程建设的顺利进行。此项工程措施为枢纽工程施工期度汛方案的选择，提供了借鉴意义。

SL 252—2000．水利水电工程等级划分及洪水标准［S］．

Temporary Small Cross Section Flood Prevention Practice of Xinjiang Qiapuqihai Water Conservancy Project

LI Zhi-qiang
(Xinjiang Water Resources and Hydropower Engineering Construction Supervision Center，Urumqi830000，China)

Xinjiang Qiapuqihai Water Conservancy Project affected the implementation of dam flood program in 2004 due to geological condition，grouting and other reasons as well as delayed clay core dam construction period．The flood program of lowering flood control water baffle elevation and adopting temporary small cross section flood is determined after scientific analysis．The project construction is smoothly conducted by increasing the height of temporary small cross section of upstream cofferdam．

cofferdam;small cross section;flood prevention program;engineering measure

TV61

B

1005-4774(2013)09-0071-03