眉县远门河水库工程施工导流方案探讨

徐　伟

（陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001）

眉县远门河水库工程施工导流方案探讨

徐伟

（陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001）

本文根据陕西省眉县远门河水库坝址处的地形地质条件，结合水文条件，对本工程的施工导流进行了两种方案的探讨，并根据两种方案的工程规模、施工难度及进度等的比较结果，最终确定导流设计方案，以期对工程建设提供技术支撑。

水库工程；导流洞；分期导流；方案探讨

1　工程概况

陕西省眉县远门河水库位于眉县汤峪镇境内，是以城镇供水和灌溉为主的水利工程，多年平均设计供水量359.14万m3。坝顶高程983.00m，最大坝高60.5m，水库正常蓄水位980.00m，总库容119.40万m3。本工程为碾压混凝土重力坝，由溢流泄洪表孔、冲砂泄洪底孔、放水管、挡水坝段等组成。

2　导流条件

2.1水文条件

远门沟处在眉县暴雨多发区，暴雨具有突发性强、雨量大、汇流时间短、极易诱发洪涝灾害等特点。由于峪口以上河床比降大，山坡陡峻，为洪水创造了较为方便的汇流条件，洪水具有峰高流急，历时短的特点。远门河流域的洪水最早出现在4月，但洪峰流量较小，年最大洪水一般出现在6月～10月，大洪水主要出现在7月～9月，一次洪水过程约3天。

2.2地形、地质条件

水库区位于秦岭中山峡谷区，两岸边坡高程950m～1300m，谷底高程900m～1007m。远门河峡谷区流向近南北向，两岸边坡多陡立，库岸基本为基岩岸坡，局部段下部较缓，河谷呈“V”型，宽16m～90m。河床两岸支沟发育，但都较小，多季节性流水。河谷两岸阶地不发育，凹岸段断续分布高漫滩或洪积台地。

3　导流标准

眉县远门河水库工程为Ⅳ等小（1）型工程，大坝为4级建筑物。根据《水利水电施工组织设计规范》（SL303—2004），临时建筑物按5级设计，导流设计标准为重现期10年～5年一遇洪水，综合考虑工程规模、枢纽建筑物形式、总工期等因素，本工程导流标准选择为5年一遇的洪水，相应洪峰流量为51m3/s。

4　导流方案

坝址处两岸山坡陡峻，两岸为岩石边坡，根据地形地质条件，本工程具备河道一次断流，隧洞导流的条件。同时，考虑到枢纽大坝为混凝土重力坝，且底孔的尺寸及位置可满足施工期一定的过流要求，因此本工程亦具备采取分期导流的条件。

4.1分期导流方案

分期导流方案为：首先利用原河槽过流，进行一侧导流明渠的施工，待导流明渠施工完成后，对底孔所在坝段进行围挡。底孔所在坝段施工完成后，利用底孔过流，施工导流明渠所在坝段，之后进行全断面施工。

首先我们对左右岸布置导流明渠的条件进行比较：导流明渠若布置在左岸，则需要设置钢筋混凝土导墙，以保证过流顺畅。而右岸地形较为平顺，较左岸更适合，因此考虑将导流明渠布置于右岸一侧。

4.2全断面导流方案

根据地形条件，在左岸开挖导流洞，之后在河道修筑围堰，利用导流洞过流，进行大坝施工。

待大坝填筑高度超过围堰时，可利用底孔和导流洞联合泄流。

4.3方案比选

全断面导流方案较分期导流方案增加了导流洞的费用及工期，但由于该河道较窄，分期导流方案要依次布置底孔、纵向围堰及导流明渠时，必须对岸坡增加开挖。在岸坡开挖增加的同时，坝体混凝土填筑量也相应增加。

两种方案在工期及进度的要求上也有差别，因此，本阶段对于两种导流方案都进行了详细的设计和比较。

4.3.1分期导流方案设计

根据坝址处地形条件，导流明渠布置于右岸坝体内，导流标准为5年一遇全年洪水标准，导流流量为51m3/s。拟定断面底宽10m，边墙高2.5m，纵坡坡比10%。

考虑到明渠的布置，右岸开挖边坡较未设置明渠的开挖边坡整体后移6m。利用CIVIL3D对设置明渠前后的边坡开挖工程量、坝体混凝土填筑量等进行了比较，将增加部分的量计入该导流费用中。

由于底孔的泄流能力有限，在明渠封堵后，汛期坝体施工需停工。

4.3.2全断面导流方案设计

根据坝址处地形条件，导流洞布置于左岸岸坡内，导流标准为5年一遇全年洪水标准，导流流量为51m3/s。拟定断面为3×3.5的城门洞形，纵坡坡比6.36%。

同时通过计算，导流围堰的堰顶高程953.0m，最大堰高12.0m。规模较大，因此两种导流方案的围堰工程量也应计入参与比较。

当坝体高程超过围堰高程时，在汛期拆除围堰，利用导流洞和底孔联合泄流。带坝体施工完成后，需对导流洞进行封堵。

从以上的描述可以看出，在同样的导流标准下，两种导流方案均产生一定的土石方开挖、混凝土浇筑等工程量，同时在工期的安排上，也有一定的差异。另外，虽然大坝的施工工艺相同，但由于两种导流方案导致的坝体在围堰高程以下部分的仓面大小不同，碾压混凝土的施工效率也会存在差异。因此，对于两种方案，我们对工程量、施工难度、工序、造价及进度等进行了比较，两种导流方案的比较及其优缺点比较见表1。

从施工角度看，两种方案都是可行的。经计算分析比较，全年导流洞方案导流工程投资1027万元，比明渠方案多，但由于开挖明渠，坝体需增加石方开挖量及混凝土填筑量，投资增加约452万元，相比之下，导流洞方案投资少约55万元，略优于分期明渠方案，工期也短3个月，同时，若采用分期导流方案，坝体较低部分需分阶段施工，导致仓面较小，不能较好的体验碾压混凝土的大仓面快速施工的优势。因此本阶段推荐全年围堰挡水，隧洞导流的导流方式。

5　导流建筑物设计

导流建筑物包括导流洞和上、下游围堰。

5.1导流洞设计

表1　导流方案比较表

根据坝址区地形条件及地质条件，导流洞布置在左岸，包括进口封堵塔和洞身段，全长264.50m，导流洞洞身段长225.20m，进口封段29m，其中封堵塔长6m，进口曲线X2+Y2=1，进口底板高程945.0m，出口高程为930.0m。设计底坡i=6.36%，采用C25钢筋混凝土结构。

导流洞采用圆拱直墙型，断面尺寸为3.0m×3.5m（宽×高）。导流洞进、出口段及坝体断面与导流洞交叉段共150m进行全断面C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度0.4m；其余洞段采取喷锚支护，喷C20混凝土厚150mm；Φ20锚杆，长度2.0m，间距2m，梅花型布置；挂φ6钢筋网@200mm×200mm；底板采用0.4m厚C25混凝土找平。

进口开挖边坡采用锚喷支护，喷C20混凝土厚0.1m；出口开挖边坡采用锚喷挂网支护，喷C20混凝土厚0.1m，Φ20锚杆，长度3.0m，间排距2.0m，梅花型布置，挂φ6钢筋网@200mm×200 mm。

经计算，导流期洞内水深2.0m，洞内流速8.68m3/s。

5.2上下游围堰

上游围堰布置于坝址上游约60m处，采用土石围堰，堰顶高程953.0m，最大堰高12.0m。堰体填筑料采用开挖石渣，堰顶宽度7m，堰体上游边坡为1∶1.8，下游边坡为1∶1.8。围堰基础防渗采用高压旋喷防渗墙，厚0.8m。围堰上游采用块石护坡，防护厚度0.5m。

下游围堰布置于导流洞出口上游侧，采用土石围堰，堰顶高程931.0m，最大堰高1.0m。围堰上下游边坡均为1∶1.8。围堰防渗型式与上游围堰相同。

6　结语

远门河水库的施工导流方案，考虑到坝址处的地形地质条件、水文条件、枢纽的布置条件等，有全断面导流方案和分期导流方案可供选择，且两种方案无法通过简单判断来评判优劣。因此我们对于两种方案的投资、进度、施工难度等进行了全面的比较，并以此来确定施工导流方案，进而确定工程的整体施工安排及进度等。陕西水利

（责任编辑：唐红云）

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