长潭水库除险加固工程施工导流设计

冯伟荣

(黄岩长潭水库管理局,浙江 台州 318024)

1 概 况

长潭水库工程位于浙江省台州市黄岩区境内，距离台州市城区约20 km，始建于1958年，于1962年竣工，水库流域集雨面积为441.3 km2，原设计库容为6.91 亿 m3，2002-2004年，水库实施了除险加固工程，总投资达1.78 亿元，加固后水库的库容增加到7.32 亿 m3，并通过了建库以来的首次竣工验收，蓄水位也恢复到正常蓄水位，真正达到了百年一遇、万年校核的设计标准；水库防洪面积为18 666.67 ha，防洪直接受益人口约87万人；是一座以供水、防洪为主，结合灌溉、发电、养殖等综合利用的大(Ⅱ)型水利工程.

2 施工导流条件

长潭水库工程是已建水库除险加固，建筑物已基本定型，枢纽布置与原布置基本相同.大坝采用坝顶打防渗墙防渗方案：防渗墙轴线位于原坝轴线上游1.0 m处，防渗墙打穿坝体及坝基砂砾石层，嵌入弱风化基岩；防渗墙顶部设混凝土头墙，防渗墙两岸设混凝土岸墙，头墙及岸墙与坝顶挡浪墙连接形成封闭的防渗系统.

溢洪道位于大坝左端的伏虎山北侧由原溢洪道改建而成，新建的溢洪道由进水渠、泄洪闸、泄水陡槽组成，闸室位于原溢洪道堰体位置.进水渠在原溢洪道进水渠基础上开挖而成，45.0 m高程以下用M7.5浆砌石护坡.溢洪道泄洪闸由前后M7.5浆砌石扭面及C20混凝土堰体组成.闸室长18.0 m，采用C20混凝土驼峰堰型，堰顶高程33.0 m.泄洪闸共5孔，闸门采用露顶式弧形钢闸门.溢洪道左岸高边坡按1∶1.50的坡度进行削坡卸荷处理，70 m、80 m高程处分别设5.0 m宽平台；90 m高程以上按1∶1.25的坡度进行削坡卸荷处理，每升高15 m设一级马道，马道宽2.0 m；坡面打设Φ100 mm排水孔深入山体，以疏干坡体内地下水.

原长潭泄洪渠起始溢洪道泄槽挑鼻坎后冲坑，止于永宁江二期干河起点(前将)，长约2.0 km.原泄洪渠底宽70.0 m，底高程8.0～5.5 m，渠道边坡1∶2，采用干砌块石护坡.泄洪渠的断面作相应调整：泄洪渠底宽70.0 m，坡降i=0.003，底高程8.0～3.0 m，顶高程14.0～8.0 m，渠道边坡1∶2.冲坑至长潭大桥下游100 m范围，采用M10浆砌块石护坡，其余均为干砌块石护坡.

放水洞位于大坝左侧由原泄洪洞改建而成，对隧洞处理措施为：出口0+240～0+332桩号范围进行钢板衬砌，其余对原隧洞进行厚0.5 m，C20钢筋混凝土衬砌处理(衬后隧洞直径为4.5 m)，全洞范围内进行回填灌浆及固结灌浆.其主要工程量(见表1).

大坝右坝头及下游为长潭村，下游左岸为电厂及管理区，水库现对台州市及温黄平原城镇供水，水质为二类水，施工场地布置必须考虑环保要求和尽量减少征地.

表1 主要工程量表

3 施工导流设计

根据本地区的水文情况，该工程导流及度汛时段可划分为非汛期、梅雨期和台汛期.具体时段为10月16日～次年4月15日为非汛期，4月16日～7月15日为梅雨期，7月16日～10月15日为台汛期.不同时期不同位置的各种频率洪水的最大流量值详见表2.

表2 各期不同设计频率洪水最大流量表 单位：m3/s

本工程大坝为2级建筑物，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)(试行)的规定，相应的导流建筑物为Ⅳ级，其设计洪水标准：土石类建筑物为20～10年一遇，本工程取20年一遇；坝体施工期临时度汛洪水标准：因该坝为土石坝，且拦洪库容大于1.0 亿m3，采用大于100年一遇.本工程取100年一遇.

3.1 导流方式

长潭水库的原泄洪设施主要有发电隧洞、供水隧洞、泄洪洞、开敞式溢洪道.

发电隧洞布置于大坝左侧的伏虎山，为有压圆形，洞径4.5 m，进口底高程11 m，洞长214.0 m，当库水位在36.0 m以下按50 m3/s下泄；泄洪洞位于发电隧洞左侧，穿过伏虎山，为有压圆形，洞径5.5 m，洞长277.0 m，其水位与流量关系(见表2)；供水隧洞进水口位于泄洪洞进水口左侧上游，供水隧洞洞径3.5 m，进口底高程15.0 m，洞长410.45 m，从泄洪洞下部穿过，洞顶距泄洪洞洞底约5.53 m，按3 m3/s向台州供水.

原溢洪道位于大坝上游左岸伏虎山北侧山岙，距大坝约400 m.溢洪道为开敞式，全长575.73 m，溢流堰顶高程36.0 m，堰高1.2 m，底宽60.0 m，水流从泄槽经挑流消能后进入宽70 m，长2 120 m的泄洪明渠，其水位与流量关系(见表3).

表3 泄洪洞水位～流量关系

表3 溢洪道水位～流量关系

根据施工总进度计划安排，整个工程工期2年，其中大坝塑性混凝土防渗墙、溢洪道基础部分开挖和混凝土浇筑主要计划在非汛期、梅雨期内施工，由于施工期间，长潭水库不能放空，须维持向台州供水、灌溉等要求，经计算在非汛期施工时水库水位须维持26.0 m高程以上，才能满足下游的正常生活、生产要求.再根据大坝上游面施工时考虑到施工安全和泄洪洞进口施工的需要等因素，故综合考虑导流计算起调水位为26.0 m，导流计算成果见表4.

故本工程施工期间限制正常水位26.0 m，可满足施工度汛要求.

3.2 进度安排

(1)计划在第1个非汛期、梅雨期内(第1年10月至第2年7月)，进行坝上游面、溢洪道基础开挖和泄洪渠基础开挖施工，在非汛期20年一遇洪水标准条件下，来水可从发电洞、供水洞和泄洪洞内下泄，如来水超过20年一遇洪水，应特别加强天气预报，密切注意水库水位上升速度，当水位快接近溢洪道基础开挖面底高程时，立即撤离施工人员、机械设备和材料等，保证水流能从溢洪道过流.

(2)在第1个台汛期内(第2年7月至第2年10月)，为了确保大坝的安全和溢洪道的安全施工以及保护下游人民生命财产的需要，溢洪道停止施工，并能保证来水能泄流.

表4 施工导流调洪成果

(3)计划在第2个非汛期、梅雨期内(第2年10月至第3年7月)，进行坝下游面、溢洪道混凝土和泄洪渠混凝土以及泄洪洞施工，在非汛期20年一遇洪水标准条件下，来水可从发电洞、供水洞下泄.但泄洪洞身施工时，需利用原泄洪洞闸门下闸，阻止水流向洞内，保证洞内安全施工

刊物邮寄地址：浙江省台州市黄岩区长潭水库管理局.当泄洪洞闸门更换时，在泄洪洞闸门前面修筑一道编织袋围堰，堰顶高程27.5 m，顶宽1.5 m，边坡均为1∶0.5，估计工程量310 m3.但如来水超过20年一遇洪水，应特别加强天气预报，密切注意水库水位上升速度，当水位快接近溢洪道基础开挖面底高程时，立即撤离施工人员、机械设备和材料等，并且打开原泄洪洞闸门，保证水流能从泄洪洞、溢洪道过流.

4 结 论

作为浙江省重点水利工程之一，长潭水库除险加固工程历经二年多的建设，按期完工，随后，省水利厅组织了专家组对工程进行了蓄水验收，各项验收指标都表明了除险加固工程达到了预期的效果.

不容置疑，除险加固工程的建设质量，是由许许多多、各种各样建设环节所构成，其中施工导流功不可没，工程通过竣工验收也有力地验证了长潭水库除险加固工程的施工导流设计是科学合理的，值得类似水利工程建设施工导流设计的重要参考.

参考文献：

[1] 郭盛新，李彦磊．施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用[J]．建材与装饰，2013(8):326-327．

[2] 张凤侠，周 岩．浅谈水利工程施工导流[J]．科技创新导报，2012(8):126．

[3] 伍秀云．清远水利枢纽工程施工导流设计[J]．中国水运，2011(10):171-172．

[4] 中华人民共和国水利部．SDJ338-89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，1989:132.

[5] 张 俊．黄河海勃湾水利枢纽导流明渠进出口围堰施工方案优化[J]．水力发电,2012(12):42-46.