巴基斯坦卡洛特水电站施工总布置规划

潘少华 杨学红 罗立哲

摘要：巴基斯坦卡洛特水电站为“一带一路”首个大型水电投资建设项目。施工总布置规划作为环评、社评的一个重要方面，规划合理性事关工程建设全局。总结了卡洛特水电站施工总布置规划的关键影响因素，介绍了工程施工场地条件、重点施工工厂规划、弃渣场规划和营地及供水供电规划等。目前，卡洛特水电站施工正紧张有序向前推进，前期征地拆迁过程也较为顺利。从现场施工情况来看，施工总布置规划总体上是合理的，为工程的有序建设创造了良好条件。

关键词：施工总布置;施工工厂;弃渣场;卡洛特水电站;巴基斯坦

中图法分类号：TV511 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.03.001

文章编号：1006 - 0081（2020）03 - 0001 - 05

1 工程背景

卡洛特水电站位于巴基斯坦旁遮普省境内吉拉姆河卡洛特桥上游1 km，下距曼格拉大坝74 km，西距伊斯兰堡直线距离约55 km。从伊斯兰堡-拉瓦特-本多里和从伊斯兰堡-卡胡塔-科特里均可到达坝址。

坝址以上流域面积26 700 km2，多年平均流量819 m3/s，多年平均年径流量258.3亿m3。工程为单一发电任务的水电枢纽。水库正常蓄水位461 m，正常蓄水位以下库容1.52亿m3，电站装机容量720 MW，保证出力116.1 MW，多年平均年发电量32.1亿kW·h，年利用小时数4 452 h。

卡洛特水电站于2016年12月开工建设，2018年10月实现工程截流，预计2021年4月首台机组具备商业运行条件，2021年11月工程完工。工程区属中低山地貌。工程建设征地主要涉及环境敏感的国家森林保护区。

2 施工总布置总体思路

以方便施工、保障施工场地安全、对环境及社会影响小为原则，首先分析工程主要影响因素和施工场地条件，其次对重点施工工厂和存、弃渣场开展重点研究，再结合施工进度、施工分标等研究施工场地重复利用的可行性，尽量减少施工占地[1-2]。

3 施工总布置主要影响因素

卡洛特水电站溢洪道工程规模较大，开挖料弃渣量大，且开挖料作为沥青混凝土心墙堆石坝主要填筑料，施工时要避免转运或倒运等;混凝土骨料料源有天然砂砾石料场和人工骨料场，距离坝址均较远，其选择对场地的利用与堆存影响较大;骨料加工系统布置在场内或场外也影响施工总布置方案。同时施工场地窄小，存、弃渣场地紧张。总的来说，影响工程施工总布置的主要因素包括：①溢洪道和大坝施工方案和进度计划;②骨料加工系统和混凝土系统的布置;③存、弃渣场位置及规划;④EPC总承包商的管理经验和管理模式。

3.1 溢洪道和大坝施工方案和进度计划

根据施工方案和进度计划，溢洪道分进水渠、控制段和泄水渠3个区进行开挖施工。控制段开挖安排在河床截流前完成，与大坝填筑进度不匹配，因此该区域开挖有用料需临时堆存。进水渠和泄水渠开挖需给混凝土浇筑预留一定的施工工期，其开挖进度也无法与大坝填筑进度完全匹配，因此这两个区域的部分开挖利用料也需要临时堆存。溢洪道转运利用料共计约108.41万m3。

3.2 骨料加工系统和混凝土系统的布置

工程混凝土骨料主要来源于比珥（Beor）砂砾石料场，距离坝址较远。砂石加工系统可以选择布置在料场附近和坝址区内两种方案。沥青混凝土骨料来自于伊斯兰堡（Islamabad）以西约20 km的塔克西拉（Taxila）山石料场。

骨料加工系统和混凝土系统作为工程最重要、规模最大和占地面积最大的施工工廠，其布置对施工总布置格局有很大的影响[3]。

3.3 存、弃渣场规划

该工程土石方弃渣量大，约1 020.25万m3，存料量也较大，约108.41万m3。合理进行存、弃渣场的规划是施工总布置的一项重要内容。根据地形地质条件，并考虑社会环境影响，施工区适合存、弃渣的主要为地块①、⑥和⑩（见图1），同时也可考虑将导流隧洞进口至大坝间库区范围作为弃渣场的可能性。存、弃渣场的布置规划不仅关系到场内物料的流向、场内交通布置和工程投资，同时也关系到环境保护、水土保持和工程安全。因此，存、弃渣场的布置也是影响施工总布置格局的主要因素。

3.4 EPC总承包商的管理经验和管理模式

EPC总承包商的管理经验和管理模式影响工程分标方案，进而影响施工总布置格局。标段越多，施工营地及附属工程设施用地就需细分以满足不同标段在不同时段的需求。目前，该工程主体工程分为两个标，邀请两家分包商进行施工。1号分包商负责大坝及围堰、溢洪道的施工，2号分包商负责导流隧洞和引水发电系统的施工。

4 施工场地条件

坝址河床两岸漫滩不发育，仅局部见有狭窄的乱石堆积漫滩或基岩滩，宽度小于10 m。近岸地带有3级阶地分布，Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级阶地阶面高程分别约为424，462m和512m，各级阶地地形平缓。除左岸上游Ⅰ级阶地为堆积阶地外，其余均为基座阶地或侵蚀阶地。

坝址区左岸冲沟较发育，大部分为浅切冲沟，切割深度一般小于10 m。上下游各有1条大型支流沟谷，分布于坝址上游约2 840 m和下游约570 m。支流枯期流量小，几近干涸，洪水期流量增大。

坝址区右岸冲沟不发育，且大部分切割深度均不大。下游约1 800 m有1条大型支流，沟谷枯期流量较小，洪水期流量较大。沟内上游约1 850 m分布有吉拉姆河二级支沟，为季节性冲沟。

在分析研究工程区地形地貌和地质条件的基础上，将施工场地进行分区分块（见图1）。各分区分块均未见滑坡、泥石流等不良地质现象。施工场地①、⑥和⑩为冲沟地形，适宜作为弃渣场。地块①位于巴基斯坦国家森林公园范围内。施工场地②、③、④、⑤、⑦、⑧和⑨均为阶地或坡地地形，适宜作为施工设施场地，也可用于布置弃渣场。但地块②、⑤和⑨多为房屋建筑和农田，拆迁困难。因此，适宜本工程的施工场地为地块③、④、⑥、⑦、⑧和⑩。总体而言，工程施工场地布置条件较狭小。

5 重点施工工厂规划

5.1 天然砂石加工系统

由于该工程普通混凝土骨料全部由比珥天然砂砾石料场开采加工，该料场距离坝区平均运距20 km，根据砂石加工系统设置的场地条件等因素，对砂石加工系统考虑了场内、场外设置两个方案进行比选。从总费用（含场地平整、毛料和成品骨料运输、供水供电、征地移民等费用）、场地条件、供水与供电条件和征地移民难易程度等方面综合分析比较，推荐砂石加工系统场内设置方案。

根据地形条件和加工规模，天然砂石加工系统位于溢洪道下游，紧临溢洪道，布置在场内10号公路和原公路所围成的区域内（地块③右下），占地面积约11万m2。

5.2 沥青矿料加工系统

该工程沥青混凝土骨料全部来自塔克西拉山灰岩料场，该料场距离坝区运距约106 km。鉴于该灰岩料场现有多家工厂生产混凝土骨料，因此考虑直接购买成品骨料运输至坝区和购买毛料运输至坝区现场加工两个方案进行比选。

主要从总费用（含场地平整、毛料和成品骨料运输、供水供电、征地移民等费用）、场地条件等方面进行分析比较，推荐从现有加工厂直接购买成品骨料的方案。

5.3 普通混凝土生产系统

普通混凝土生产系统承担溢洪道、电站厂房、引水工程和导流工程混凝土的生产任务，合计约107.07万m3。

截流前混凝土生产系统主要承担导流工程的混凝土生产任务，配置2座HL115-3F1500型自落式搅拌楼，铭牌生产能力为230 m3/h，三班制生产，能满足高峰月混凝土浇筑强度约为5.0万m3的要求。截流后混凝土生产系统主要承担溢洪道、电站厂房、引水工程的混凝土生产任务，三班制生产。

根据地形条件，从减少骨料和混凝土运距的角度出发，混凝土生产系统位于溢洪道下游，紧临溢洪道和天然砂石加工系统，布置在场内10号公路和原公路所围成的区域内（地块③右中），占地面积约3.8万m2。

5.4 沥青混凝土生产系统

沥青混凝土生产系统承担沥青心墙2.77万m3混凝土的生产任务，高峰浇筑强度20 t/h，配置1座JX1000拌和楼，按三班制生产。

根据地形条件，为了减少混凝土运距，沥青混凝土生产系统位于大坝下游，布置在场内1号公路和场内3号公路所围成的区域内（地块⑦左上），占地面积约1.85万m2。

6 存、棄渣场规划

根据施工进度和土石方平衡，该工程土石方弃渣量约1 020.25万m3，大坝填筑转运利用约108.41万m3。

根据地形地质条件，且充分考虑导流隧洞进口至大坝间库区范围作为弃渣场，该工程共规划5处存弃渣场，总弃渣容量为1 480万m3，总存料容量150万m3。

（1）1号弃渣场。位于大坝左岸下游6号冲沟（地块⑥），距坝址下游约550 m，规划弃渣至高程505 m，占地面积约15.37万m2，弃渣容量420万m3。

（2）2号存料场。位于场内3号公路和地方简易路围成的区域内（地块⑦右），规划存料至高程480 m，占地面积约4.13万m2，存料容量50万m3。

（3）3号弃渣场（库内弃渣场）。位于大坝上游河床，堆渣范围从导流洞进口下游60 m至大坝，规划弃渣至高程455 m，占地面积14.53万 m2，弃渣容量320万m3。

（4）4号存弃渣场。位于大坝上游左岸缓坡地带（地块⑧），占地面积14.95万m2，弃渣高程470～555 m，弃渣容量180万m3。存料高程555～575m，存料容量100万m3。

（5）5号弃渣场。位于大坝上游左岸冲沟内（地块⑩），占地面积24.00万m2，弃渣高程520～620m，弃渣容量560万m3。

考虑到工程主要由两家分包商进行施工，将1号弃渣场交由2号分包商使用，其他存弃渣场交由1号分包商使用。

7 其他施工设施规划

7.1 营地

7.1.1 业主营地

（1） 业主建设管理营地。业主、咨询工程师等管理人员的办公生活设施集中布置在业主建设管理营地内，方便沟通与管理。规划布置时主要考虑交通便利、地形坡度小、受施工噪音及粉尘影响小、环境优美、相对独立等因素。拟选择现有公路附近高程615～640 m坡地作为业主建设管理营地（地块③左），见图2。

按EPC施工模式，参照马来西亚沫若水电站，施工高峰期按90人规模考虑，各类建筑的总建筑面积6 140 m2，占地面积24 302 m2。

（2） 业主运行管理营地。在河湾地块（地块④上），建设电站永久运行管理营地，见图2。总占地面积3.12万m2，总建筑面积6 552 m2。

7.1.2 施工营地

施工人员按高峰期3 500人规模考虑，人均建筑面积8～10 m2。办公生活营地位于业主建设管理营地旁（地块③左），布置在坝址右岸下游坡地上，靠近现有公路，见图2。高程为560～615 m，建筑面积约29 279 m2，占地面积约5.00万m2。施工营地供EPC承包商和两家分包商共同使用。

7.2 供水供电

（1）施工供水。取水泵站分为两级，一级泵站采用缆车式泵房，二级泵房采用固定式深井泵房，设计取水规模20 900 m3/d;水厂拟建在施工营地和现有公路之间（地块③中上），设计规模19 000 m3/d，水厂高程550.0 m，水厂占地面积11 000 m2。

（2）施工供电。由于当地电力供应较为紧张，为保证工程施工的顺利进行，对施工供电拟采用自建重油发电站供电的方式。

重油发电站的安全运行对保证卡洛特水电站施工至关重要，站址选择应考虑洪水位、周边地质灾害、山洪等因素。重油发电站与水厂分别布置在现有公路左右侧，重油发电站位于右侧，高程为525 m，占地面积约0.8万m2，见图2。

7.3 综合加工厂及机械修配停放厂

综合加工厂及机械修配停放厂的布置主要考虑分标的要求，其中1号分包商综合加工厂及机械修配停放厂布置在溢洪道的两侧，2号分包商综合加工厂及机械修配停放厂布置在厂房和溢洪道之间，以及1号弃渣场上游侧，见图2。

8 施工场地重复利用

卡洛特水电站工程区场地布置条件狭小，为克服这一难点，根据工程施工总进度计划和土石方平衡规划，考虑施工场地的重复利用。

（1） 业主运行管理营地。布置在导流隧洞上方，营地建设前该场地将用于分包商当地员工住宿和机械停放。

（2）3号弃渣场。位于大坝上游河床，河床截流前将用于围堰截流备料。

（3） 4号存弃渣场。位于大坝上游左岸缓坡地带，首先弃渣至高程555 m，弃渣容量180万m3，然后存料至高程575 m，存料容量100万m3。

（4）5号弃渣场。位于大坝上游左岸冲沟内，将同时用于垃圾填埋场和表层土堆场。

（5）1号分包商综合加工厂。在天然砂石加工系统和普通混凝土生产系统投产前，1号分包商综合加工厂部分场地将用于临时混凝土拌合系统布置。

（6）2号分包商机械修配停放场。在天然砂石加工系统和普通混凝土生产系统投产前，2号分包商机械修配停放场部分场地将用于临时混凝土拌合系统布置。

9 结 语

卡洛特水电站施工总布置规划考虑了施工进度、施工分标等条件，研究了施工场地重复利用方案，克服了工程区场地布置条件狭小的难点。作为“一带一路”首个大型水电投资建设项目，施工总布置规划充分考虑了社评、环评等要求，为工程建设的有序推进创造了良好条件。

卡洛特水电站于2016年12月正式开工，计划2021年4月首台机组具备商业运行条件，2021年10月全部4台机组具备商业运行条件。从现场情况来看，卡洛特水电站施工总布置方案符合工程实际且经济合理。

参考文献：

[1] DL/T 5397-2007 水電工程施工组织设计规范[S].

[2] NB/T 35120-2018 水电工程施工总布置设计规范[S].

[3] 刘百兴，倪锦初，朱卫军.水利水电工程施工组织设计指南（第二版）[M]. 北京：中国水利水电出版社，2015.

（编辑：李 慧）

收稿日期：2019-11-01

General construction layout plan of Karot Hydropower Station in Pakistan

PAN Shaohua， YANG Xuehong， LUO Lizhe

（Changjiang Survey， Planning，  Design And Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010， China）

Abstract： Karot Hydropower Station is the first large-scale hydropower investment project of One Belt One Road Initiative. As the important aspects of EIA and SIA， the construction layout plan is closely related to the success of the overall project construction. The key influential factors of the general construction layout plan of Karot Hydropower Station are summarized， and the conditions of construction site， plans of major construction factories， dreg site， camp， power and water supply are introduced.？At present， the construction progresses forward on schedule， and the early land acquisition and demolition process is smooth. The construction layout is generally reasonable， which has paved the way to the orderly construction of the project.

Key words： construction layout; construction facility; dreg site; Karot Hydropower Station;  Pakistan