浅谈庄浪县梁河水库工程施工导截流技术的应用

郭 荣

（甘肃省庄浪县水务局，甘肃庄浪744699）

1 工程概况

庄浪县梁河水库工程位于通化镇梁河村东北1 km处，地处北纬35°23′30″、东经106°13′，坝址距县城约30 km，距通化镇13 km。设计总库容为165.4万m3。依据《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），本工程等别为Ⅳ等，工程规模小（1）型；主要建筑物按4级设计，次要及临时建筑物按5级设计。大坝为均质土坝、泄洪建筑物等主要建筑物按30年一遇（P=3.33%）洪水设计，300年一遇（P=0.33%）洪水校核，相应洪峰流量分别为：设计60.1 m3/s，校核146 m3/s。消能防冲建筑物洪水标准按20年一遇（P=5%）洪水设计，相应的洪峰流量为48.2 m3/s。

1.1 气象

拟建的梁河水库工程位于北洛河一级支流梁河上，梁河发源于通化梁河村关山正峡沟和雄沟，梁河上游二条支沟呈树枝状向关山内延伸，河流水主要为涵养林补给水，流域面积14.7 km2。项目区地处大陆腹地，远离海洋，属温带大陆性半湿润季风气候区。全年大部分时间受高空西风环流影响，冬季盛行西北风，夏季盛行东南风。据庄浪县气象资料统计，多年平均气温为8.2℃，极端最高气温为34.9℃，极端最低气温为-23.5℃，多年平均降水量为494.3 mm，多年平均蒸发量为1 298.9 mm，蒸发量为降水量的2.6倍，年平均风速1.7 m/s，最大积雪深度15 cm，最大冻土深度84 cm[1]。

1.2 径流

由于该流域内无实测水文资料，从甘肃省水文站《甘肃省地表水资源》多年平均径流深等值线图中查的坝址处控制流域径流深为150～250 mm，流域中心处径流深175 mm。计算出坝址处多年平均流量0.082 m3/s。

1.3 洪水

北洛河一级支流梁河的洪水，均由暴雨形成，暴雨大多发生在6—9月，故年最大洪峰流量也多发生在此时段，由于北洛河梁河流域暴雨空间上分布不均匀，造成洪水陡涨陡落，具有峰形尖瘦、峰高量小的特点。

泾河水系汭河支流石堡子河华亭站位于华亭市东华乡峡石口上，控制流域面积276 km2，也属六盘山土石山林区，流域上游也发源于六盘山，与设计流域洪水特征类似。梁河水库坝址处没有实测洪水资料，只有邻县石堡子河华亭站。华亭站收集到1976—2013年月最大流量实测资料，按梁河水库与华亭站集水面积比指数关系推算坝址处的分期洪水。

2 导截流施工工艺

2.1 施工导流

梁河为常流水河流，施工时需进行导流。本工程根据工期安排和工程布置，拟采用施工围堰结合梁河水库泄洪洞导流的方式过流。根据规范确定导流设计洪水标准为5年一遇，相应洪峰流量为2.65 m3/s；坝体施工期临时度汛标准为20年一遇设计，相应最大洪峰流量48.2 m3/s；坝体拦洪标准20年一遇设计，最大洪峰流量48.2 m3/s。

2.1.1 初期导流 导流洞具备过流条件后，工程施工进入初期导流阶段，本阶段导流标准为5年一遇。2020年4月份最大洪水（相应洪水流量0.74 m3/s），采用拦断河道低围堰挡水，堰前蓄水由水泵（3台300BX-24型单级离心泵，其中1台备用，流量1 450 m3/h，扬程24 m，配带功率110 kW）抽水至导流洞过流。导流时段2019年11月至2020年4月。

2.1.2 汛前导流标准 初期导流结束后，根据坝体填筑进度，上游挡水围堰（结合坝体）高程已超过初期低围堰，进入上游挡水围堰（结合坝体）挡水阶段。由于上游围堰采用与坝体相结合的布置型式。因此，上游围堰级别相应提高至4级，但洪水标准仍为5年一遇。2020年6月份最大洪水[2]，相应洪峰流量2.65 m3/s。

2.1.3 坝体临时拦洪度汛标准 导流时段为2020年7—11月底，此时段坝体填筑已超过上游围堰顶高程（结合坝体），利用坝体临时拦洪度汛，设计洪水标准为20年一遇全年洪水Q5%＝48.2 m3/s。

2.2 导流规划及导流程序

2.2.1 导流洞施工时段 施工时段为2019年2—9月，设计洪水标准为5年一遇，全年洪水Q20%＝16.8 m3/s。期间拟完成导流泄洪洞的开挖、衬砌及金结制安等全部工作，由于泄洪（兼导流）洞位于右岸岸坡之上，导流洞进口高程高出天然沟道水位7.0 m以上，原河床过流，无需施工导流。

2.2.2 初期导流时段 导流时段为2019年11月—2020年4月，设计洪水标准为5年一遇，2020年4月最大洪水Q20%＝0.74 m3/s[3]。此时段泄洪（兼导流）洞已经具备通水条件，2019年10月进行河道截流，至11月底完成上游戗堤、下游横向围堰堰体填筑、基础处理等全部工作；之后在围堰围护下进行河床部位土石方开挖、砼盖重、帷幕灌浆及上游围堰（结合坝体）的施工，在2020年4月底前上游围堰（结合坝体）坝段填筑至2 162.7 m，并完成坝面防护工作。

2.2.3 坝体施工期导流 初期导流结束后，根据坝体填筑进度，上游围堰（结合坝体）高程已超过初期上游戗堤高程，进入上游围堰（结合坝体）挡水阶段。导流标准为5年一遇。2020年6月最大洪水，相应洪峰流量2.65 m3/s。导流时段为2020年5—6月底，期间主要完成坝体填筑、砼浇筑等工作。坝体需在汛期来临之前全断面填筑至临时拦洪度汛高程2 168.9 m，并完成坝面防护工作。

2.2.4 坝体临时拦洪度汛 根据导流规划，坝体填筑在2020年6月底超过上游围堰顶高程，进入坝体临时度汛时段，设计洪水标准采用20年一遇洪水，相应洪水流量Q5%＝48.2 m3/s。洪水由泄洪（兼导流）洞下泄，经调洪计算，坝体临时拦洪度汛高程为2 168.9 m。2020年7—11月利用坝体临时拦洪度汛，完成剩余坝体填筑、混凝土浇筑、碎石土回填、坝肩帷幕灌浆等工程的施工。

3 应急措施

3.1 技术措施

3.1.1 围堰及导流洞的防洪应急措施 2020年6—9月为河流主汛期，大坝已进入坝体填筑阶段，大坝上下游将采取全断面围堰，泄洪洞开始导流，按照设计坝体施工期临时度汛标准为20年一遇设计，相应最大洪峰流量56.3 m3/s。若遇较大洪水且小于20年一遇时，抢险队应积极对围堰进行观察和加固处理，以保证大坝施工安全。若洪水标准大于20年一遇时，围堰及导流洞若能满足防洪要求时，抢险队应积极对围堰进行加固和加高，并及时观察导流过流情况；当导流及围堰不能满足防洪要求时，抢险队及时上报梁河水库工程临时度汛领导小组办公室，由领导小组组织专家核实，上报县防汛办协调联系各方，采取其他措施抢护救援，降低损失[3]。

3.1.2 泄洪洞的防洪应急措施 泄洪洞正在进行二次衬砌，泄洪洞进出口底板高程分别为1 883 m、1 872 m，泄洪洞出口位于沟道出口，高程低于路面，遇到较大洪水可能发生倒灌，抢险队应及时观察雨情，根据实际情况，及时采取防护措施，保证泄洪施工及导流正常，若发生倒灌，抢险队及时上报梁河水库工程临时度汛领导小组办公室，由领导小组组织专家核实，上报县防汛办协调联系各方，采取其他措施抢护救援，降低损失。

3.1.3 过流涵管的汛期管护措施 虽然过水路面布设了过流涵管，但是汛期若遇较大洪水，抢险队应及时观察，并组织人员清理涵管内杂物，保证泄洪正常。

3.1.4 库区发生泥石流、滑坡时的应急措施 工程区内左岸山体松散，沟道纵横，山体多为泥质砂岩，遇到较大洪水一旦发生泥石流、滑坡等自然灾害时，各抢险队应及时上报梁河水库工程临时度汛领导小组办公室，并集结待命，做好抢险准备工作，服从领导小组统一调配，赶赴现场抢护，把灾害降到最低。

3.2 组织措施

梁河水库工程临时度汛领导小组办公室每天配备1名工作人员负责值班、决策。各抢险队对上游沟道、水情随时检查巡逻，严格实行领导带班值班制度，各司其职，各负其责，雨天或雨后实行24 h监控预报制，对发生的任何异常情况准确上报领导小组办公室，以便统一指挥，统一调度，做到有备无患，把灾害降低到最小程度。

4 结语

考虑到庄浪县水库工程建设各方面相对复杂，难度较大，因此必须因地制宜将导截流技术进行全面掌握，且需要不断对该技术进行创新和完善，才能在实际修建水库过程中有效提高施工效率和导截流工程效益，确保水库工程建设顺利完工。该工程建成后，供水范围覆盖梁河北调农村人饮工程全部，即可解决庄浪县北洛河以西的杨河、赵墩、南湖、通化4乡（镇）农村生活用水困难问题，涉及人口4.28万人，大小牲畜1.43万头（只）。