浯溪口水利枢纽工程施工导流设计

(江西省水利规划设计院，南昌 330029)

1 工程概况

浯溪口水利枢纽工程位于景德镇市浮梁县境内，是昌江干流中游一座具有防洪、供水、发电等综合效益的水利枢纽工程。该工程水库总库容4.75亿m3，正常蓄水位56m，死水位45m，电站装机容量32MW，枢纽总体布置沿轴线从左至右依次为:左岸黏土心墙土坝段、混凝土连接坝段、表孔溢流坝段 (5孔)、低孔溢流坝段 (6孔)、厂房坝段、右岸非溢流重力坝段，坝轴线长502.48m。

2 水文气象条件

该流域多年平均年降水量1821.3mm，降水量年内分配不均，主要发生在4～6月，其降水量占全年降水量的46.1%，7～9月降水量占全年的22.1%，10～次年3月降水量占全年的31.8%。坝址处流量见表1和表2。

表1 坝址不同时段P=10%洪峰流量 单位:m3/s

表2 坝址不同频率月平均流量 单位:m3/s

3 导流方式

根据坝址地形和枢纽建筑物布置情况，导流方式比较了左岸明渠导流和分期 (二期)导流两种方式。

3.1 左岸明渠导流

左岸明渠导流 (见图1)分为四个阶段。

图1 浯溪口水利枢纽导流平面布置

第一阶段为2012年10月～2013年2月，在厂房开挖围堰保护下，开挖发电厂房基坑至高程20m，开挖河床右侧非溢流坝段至39m高程。同时进行左岸导流明渠、左岸2.5孔表孔溢流坝 (溢流孔35m高程以下及闸墩45m高程以下部分)、土坝混凝土挡墙以及土坝部分坝体填筑，在明渠进、出口以及左岸阶地预留土埂挡水，由原河床过流。

第二阶段为2013年9月～2014年3月，由河床上下游围堰挡水，明渠过流，进行厂房坝段、低孔溢流坝段以及相邻的2.5孔表孔溢流坝的施工。2014年4～8月，由上游检修闸门和临时闸门 (1扇)以及尾水渠下游全年围堰挡水，厂房继续施工。

第三阶段为2014年9～12月，由河床上下游围堰挡水，明渠过流，继续进行厂房坝段、低孔溢流坝段以及相邻的2.5孔表孔溢流坝剩余部分的施工。

第四阶段为2015年1～3月，由明渠坝段下游围堰挡水，6孔低孔溢流坝过流，进行左侧2孔表孔溢流坝剩余部分施工 (由明渠段溢流坝改造)。

3.2 分期导流

导流分为三个阶段。

第一阶段为2012年10月～2013年2月，拓挖上下游部分左岸阶地，在左岸阶地围护下，施工左岸土坝段混凝土挡墙、土坝部分坝体填筑以及与之相连的1.5孔表孔溢流坝，由原河床过流，同时进行右岸非溢流坝39m高程以上部分的基础开挖。

第二阶段为2013年9月～2014年3月，在一期围堰的保护下施工二期混凝土纵向围堰、右岸非溢流坝剩余部分、发电厂房以及与之相连的2.5孔低孔溢流坝，同时完成土坝剩余土方填筑，利用左岸已缩窄的河道过流。2014年4～8月，由上游检修闸门和临时闸门以及尾水渠全年围堰挡水，厂房继续施工。

第三阶段为2014年9月～2015年3月，在二期围堰的保护下，施工剩余的3.5孔低孔溢流坝和3.5孔表孔溢流坝，利用右岸已建好的2孔低孔溢流坝过流。

3.3 导流方式选择

对上述两种导流方式从工期、投资、施工强度等多方面进行了比较，比较情况见表3。

表3 导流方式比较情况

经综合比较，推荐左岸明渠导流作为该工程的导流设计方式。

4 导流标准

该工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，相应临时建筑物为4级，对应土石类导流建筑物洪水标准为10～20年一遇，该工程采用10年一遇。各期导流设计标准及时段分述于下:

a.厂房开挖围堰及导流明渠围堰。导流标准及时段为11～次年2月，10年一遇，洪峰流量718m3/s。

b.河床上下游围堰。2013年9月～2014年3月，导流标准为10年一遇，9～次年3月洪峰流量1260m3/s;2014年9～12月，导流标准为10年一遇，9～12月洪峰流量957m3/s。

c.明渠坝段改造围堰。导流标准为10年一遇，1～3月洪峰流量1130m3/s。

5 导流建筑物

5.1 导流明渠水力计算

导流明渠过流设计标准为10年一遇，9～次年3月的洪峰流量1260m3/s。采用水位推算水面线法计算明渠上游水位—流量关系曲线，并通过导流模型试验验证。

5.2 导流建筑物设计

5.2.1 导流明渠

导流明渠 (见图2)位于左岸阶地，全长385.37m，进口高程35.3m，出口高程33.50m，0+000～0+180.4段底宽40.0m，0+180.4～0+286.27段底宽 27.0m，0+284.27～0+385.37段底宽32.06m。在设计工况下，明渠上游段流速在4m/s以下，明渠下游段流速为5～7m/s。明渠0+000～0+180.4段边坡过水面采用0.30m厚格宾石笼衬砌，其他段边坡利用永久结构护坡 (格宾挡墙 +雷诺护坡)。明渠0+045.7～0+180.4段采用0.30m厚格宾石笼护底 (下铺土工布)，明渠0+286.27～0+385.37段以及明渠出口30.0m范围内采用0.35m厚C15混凝土衬砌护底，其他明渠段底板利用永久结构护底。明渠右侧为混凝土导墙，导墙0+000～0+077.34段采用C20钢筋混凝土悬壁式结构，顶宽3.0m。导墙0+077.34～0+126.39、0+164.77～0+331.36段采用C15素混凝土重力式结构，顶宽2.5～3.0m，外江侧边坡1∶0.3，明渠侧边坡垂直。导墙0+126.39～0+164.77段利用表孔溢流坝闸墩。

图2 导流明渠与溢流堰相交段纵剖面 单位:m

5.2.2 河床上、下游围堰

河床上、下游围堰 (见图3)需填筑两次，2013年8月至11月中旬第一次填筑，2014年4月拆除部分围堰度汛，2014年9月至10月中旬第二次填筑。

图3 河床上游围堰典型横剖面

河床上、下游围堰均采用土石混合围堰，堰身采用黏土斜墙防渗，堰基采用黏土截水槽防渗，堰顶宽8.0～5.0m，迎水坡1∶2.5～1∶2.0，背水坡1∶1.2.0 ～1∶1.75。

6 结语

a.该工程明渠导流方案实质也是分期导流，对于河床较宽、两岸地势较高的地形条件，分期导流为首选导流方式。如果枢纽工程控制工期为发电厂房，则一期尽量选择围护厂房基坑，该工程发电厂房即为控制工期。

b.该工程导流明渠设置于左岸，与表孔溢流坝段结合，采取溢流堰二期改造的方式，并利用溢流堰消能设施和部分永久结构挡水和防冲，取得了较好的经济效益。