珊溪水电站引水隧洞下平段施工支洞二期封堵设计初探

周白逋

（珊溪水力发电厂，浙江温州，325304）

1 工程概况

1.1 珊溪水电站工程概况

珊溪水电站位于浙江省温州市境内飞云江干流中游河段。水库正常蓄水位为142 m，总库容为18.24亿m3，装机容量为200 MW，年发电量3.55亿kW·h。工程于1996年开工，2001年竣工。

1.2 珊溪水电站工程布置

珊溪水电站由拦河坝、溢洪道、泄洪系统、引水系统、厂房、开关站和牛坑溪排水建筑物组成。

拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高132 m，溢洪道位于左坝头，泄洪洞位于大坝左岸，发电厂房位于大坝下游右岸牛坑溪出口左侧。

引水发电系统布置在右坝头山体内，采用两洞四机布置。引水系统主要建筑物有：进水明渠、进水口、引水隧洞、钢筋混凝土岔管、高压钢支管等。引水隧洞由上平段、斜井段、下平段组成，隧洞开挖直径7.8 m。

1.3 本工程情况简介

珊溪水电站工程建设过程中，拟后期设置备用小机组，其方案为从引水隧洞下平段施工支洞封堵体内引出钢管，沿施工支洞安明管铺设至小机组厂房。故，施工阶段在引水隧洞下平段施工支洞封堵体内预埋了一段引水钢管，直径1.9 m，壁厚16 mm，材质为16Mn，长度为11 m，延伸至封堵体外侧，端头采用钢闷头封闭。另外还有一条供往珊溪镇水厂的供水管预埋在该封堵提内。具体布置见图1、图2。

1.4 工程现状

备用小机组方案至今一直没有实施，且以后备用小机组是否实施目前尚不明确。该施工支洞为倒坡隧洞，洞内倒坡段常年积水，平时无法进洞检查，而封堵体预埋钢管闷头则长期处于水下环境，极有可能会因为环境潮湿而锈蚀等原因发生渗漏甚至涌水等事故，严重威胁到开关站和发电厂房的运行安全。因此，为了消除原封堵体预埋钢管运行期间的安全隐患，开展该封堵段的二期封堵处理是非常有必要的。

图1 封堵提内预埋钢管布置图Fig.1 Arrangement of the steel pipes embedded

图2 小机组预留钢管沿施工支洞纵剖面图Fig.2 Profile section of the steel pipes along the construction branch tunnel

2 引水隧洞下平段施工支洞二期封堵设计方案比选

从工程实际情况出发，主要考虑了四个封堵方案：即实心封堵方案、间隔封堵方案、钢构件除锈防腐处理方案、延长钢管封堵方案。

2.1 实心封堵方案

实心封堵方案，在封堵体外侧增设二期封堵段，将预埋钢管埋入新的封堵段内，并延长供水管路。

该方案可根据围岩固结灌浆的需要采取一段实心封堵或者是实心封堵加廊道的封堵方案，该方案可靠性较高，施工时不影响机组发电，但由于二期封堵段将钢闷头封死，后期再重新利用钢管设置小机组难度比较大。具体布置见图3、图4。

2.2 间隔封堵方案

间隔封堵方案，同样增设封堵体，但新封堵体和老封堵体隔开一段距离，以便将来万一需要利用预埋钢管，则可以挖除二期封堵体混凝土，重新利用预埋的钢管。

该方案同样可以采用全实心封堵或实心封堵加廊道方案，可靠性较高，施工时不影响机组发电，且便于一期封堵段预埋钢管的再次利用。具体布置见图5。

图3 一段实心封堵方案布置示意图Fig.3 Schematic diagram of solid core plugging

图4 实心加廊道封堵方案布置示意图Fig.4 Schematic diagram of solid core combined with gallery plugging

图5 方案二间隔封堵方案布置示意图Fig.5 Schematic diagram of interval plugging

2.3 钢构件除锈防腐处理方案

不再增设二期封堵体，为防止钢管锈蚀，将钢管内外防腐重新施工一遍，并在管口增设法兰或者阀门。

该方案简单易行，但是可靠性不及前两种方案，实施后仍然存在预埋钢管的锈蚀等风险，只不过由于重新做了防腐，安全性会有所改善。且该方案实施时需放空1号引水隧洞，影响两台机组发电。

2.4 延长钢管并全长封堵处理方案

延伸钢管抬高出口方案，增设封堵体，并将钢管向外延伸，同时抬高高程，使其不浸泡在水中，末端布置闸阀或法兰。

该方案处理最为彻底，既可保护钢管，今后也能利用预埋的钢管，且使钢管端头置于水上，方便检查及维护，但投资大，工期长，且该方案实施时需放空1号引水隧洞，影响两台机组发电。具体布置见图6。

图6 方案四封堵处理方案布置示意图Fig.6 Schematic diagram of the plugging treatment in scheme 4

3 方案比选

初拟的四个方案各有优缺点，相比之下认为方案1、方案2、方案4可靠性更高一点，其中方案4改造最彻底，也便于将来再利用钢管，但是投资也最大。方案3则具有简单易行的优点。方案1和方案2施工时不影响机组发电。方案3和方案4钢管焊接施工时需放空1号系统，影响两台机组。

从电站永久运行安全的角度考虑，建议选择方案1或者方案2、方案4。其中如果预埋钢管确定不再使用，则建议选择方案1，将钢管完全封死。如果钢管还有继续使用的可能，则可以选择方案2或4。

4 结语

综合考虑以上各个方面，方案二的投资较小，可靠性又高，同时能够兼顾预埋钢管再利用的问题，建议采用方案二即间隔封堵方案。又由于该下平段为倒坡，洞内常年积满水，平时无法进去检查，加设廊道没有什么意义，且增加施工难度和投资，故推荐方案二间隔实心封堵，不增设廊道。■

[1]陈候.导流隧洞封堵设计[J].水利科技,2004(3):28-30.

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[3]吴玮,陈官权,卢天文,杨勇.木浪河水库大坝导流隧洞的封堵方法[C].纪念贵州省水力发电工程学会成立20周年论文选集.2005.