施工导流方案及防洪度汛技术措施

李栖鹏

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州 730046）

1 概述

作为修建在河流河道上的大型永久建筑物，水利枢纽的建设施工工程量大、时间长，为了工程的顺利进行，常使用“施工导流”技术，一般先在河床中预定位置修建围堰，维护基坑，方便筑基工作的开展，然后根据河道的实际情况选择河床外导流或河床内导流的导流方式，利用围堰和泄水建筑物将上游来水按预定方式导向下游，从而为水利枢纽的施工创造出稳定、干燥的建筑环境。施工导流按河床的位置可分为河床外导流和河床内导流，按泄水建筑物类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵洞导流和梳齿导流等，在对施工导流方案进行选择的时候，需要综合考虑当地河流的水文条件、地形条件、工程地质及水文地质条件以及施工进度、施工方法及场地布置等因素，从而保证工程的顺利进行。

施工度汛是指在水利枢纽工程的整个建设过程中，不受汛期影响，保证工程进度有序推进。其包括筑基时期的围堰及未完建的坝体拦水、导流洞泄水，到后期的大坝拦水，底孔、表孔溢洪洞泄洪过程，使永久建筑物不受洪水威胁，控制工程进度的同时保障施工安全。

2 导流标准及导流方法

2.1 导流及度汛标准

导流标准主要包括导流建筑物级别、导流建筑物设计洪水标准、施工期临时度汛洪水标准和导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准等[1]。

吉音水利枢纽工程为Ⅱ等工程，主要建筑物有面板堆石坝、底孔泄洪洞、表孔溢洪洞、发电引水洞和电站厂房。拦河坝、表孔溢洪洞、底孔泄洪洞、发电引水洞进口为2级，发电引水洞、发电厂房、尾水洞为3级，导流建筑物级别为4级。

2.2 导流方式

吉音水利枢纽工程由于坝址处的河谷狭窄，河床宽20～40 m，因此采用河床一次断流，上下游围堰挡水，右岸隧洞导流的方式[2]。

2.3 导流时段

根据工程施工进度，本工程2014年9月截流，2016年9月下闸蓄水。在整个施工期内，坝体共经历3个汛期。综合考虑枢纽处水文条件、填筑规模、混凝土面板浇筑等因素，大坝施工导流时段划分为4个阶段。

初期导流阶段：2014年9月中旬至2015年6月河道截流，全年围堰挡水，导流洞泄流。

中期导流阶段：2015年7月至2016年5月，坝体临时断面挡水（以高趾墙为心墙），导流洞泄流。

中后期导流阶段：2016年6—9月，坝体临时断面挡水（挤压边墙），导流洞泄洪。

后期导流阶段：2016年10月，导流洞下闸，由坝体挡水，底孔泄洪洞控制泄流，水库蓄水。

2.4 导流建筑物设计及施工

2.4.1 导流建筑物设计

导流建筑物包括导流洞及上、下游围堰。

（1）导流洞布置在右岸，由进口引渠段、闸井段、洞身段组成。进口引渠的断面呈梯形，底宽为9.0 m。进口闸井采用岸塔式，进水口顶部为椭圆形，设封堵钢闸门一道，孔口尺寸为6.0 m×5.5 m，闸井底板高程为2402 m，闸井平台高程为2419.5 m，闸井段长10.55 m。导流洞洞身长496.330 m，城门呈洞形，断面尺寸为6.0 m×7.5 m，中心角为120°，纵坡3.45%。

（2）上游围堰设计。上游围堰轴线与大坝轴线成46.12°夹角，位于大坝上游与支沟之间。围堰堰顶高程为2426.5 m，围堰堰顶轴线长130 m，堰址处河床高程为2396.66 m。围堰结构及填筑料采用土工膜斜墙防渗型式土石，堰顶宽15 m。上游边坡坡比为1:2.25，下游侧坡坡比为1:1.5。

防渗型式：围堰2385 m高程以下的部分采用沿轴线控制性黏土防渗，围堰2396.66 m高程以上的部分采用土工膜防渗，土工膜埋入黏土下50 cm，坡度比为1:1，设伸缩节。

（3）下游围堰设计。下游围堰轴线与大坝轴线成30°夹角，位于大坝下游导流洞出口。围堰堰顶高程为2386.0 m，围堰堰顶轴线长度为40 m，堰址处河床高程为2379.7 m。

防渗型式：围堰采用沿轴线设土工膜防渗及黏土防渗。

2.4.2 导流建筑物施工

（1）导流洞施工。导流洞由葛洲坝新疆工程局有限责任公司施工，截流前混凝土衬砌及安装已完成，具备过水条件。

（2）上、下游围堰施工。围堰施工工作的内容主要为截流后对上、下游围堰进行填筑、防渗闭气、堰体护坡护脚、围堰土石方拆除等，在2014年9月18日截流完成后开始施工，于2014年10月31日完成。围堰拆除在2015年6月1日开始，在初期导流完成后拆除。

（3）围堰高于设计水位的保障措施。根据围堰设计洪水为10年一遇，考虑到特大洪水的发生将围堰提升一级，具体措施如下：①在2015年5月中旬开始对上游围堰加高2.5 m，施工方法同围堰填筑施工的方法，把围堰高程加高至2429 m。②在2429 m高程处沿围堰轴线，紧贴堰边布设1m高的钢筋笼作为防浪墙，在钢筋笼外侧加设土工布，确保围堰安全度汛。

2.4.3 汛期施工险情判断与抢护方案

施工期间，尤其是汛期来临时，围堰以及基坑在高水头的作用下有可能发生漏洞、管涌和漫溢等险情，为此要加强汛期险情检测和巡查，并完善汛期险情抢护措施[3]。

（1）漏洞抢护的原则是“前堵后排，临背并举”。

（2）管涌。管涌主要是因为土壤黏性不够，导致反渗透允许值较低，较细土粒易被渗流推走，或基础土层中含有强透水层，上面覆盖的土层压重不够，其抢护的原则是“临截背导，导压兼施，降低渗压，防止渗流带出泥沙”。管涌抢护方法主要有反滤围井、养水盆和滤水压浸台等3种方式。反滤围井指在冒水孔周围先用土袋修筑一个围井，然后根据水情在井内填筑滤料，将渗水口堵住的方法。养水盆是指只在冒水孔周围修筑围井和蓄水池，使上、下游临背水位差减小，从而阻止管涌的方法。滤水压浸台是指在大片管涌面先铺设土工织物，再铺填粗砂、石屑、碎石等，以阻止管涌。

（3）漫溢。洪水位超过现有堰顶高程，或风浪翻过堰顶，洪水漫进基坑内即为漫溢。

3 施工截流

3.1 截流时间及截流方式

本工程综合考虑了当地的水文气象资料以及合同要求，并结合工程的实际完成情况，在2014年9月18日进行截流。采用河床一次断流，左岸进占、平抛护底、单戗立堵的方法进行截流。

3.2 截流施工

①非龙口段进占的施工方法。在导流洞围堰拆除时一并施工，拆除导流洞围堰的同时修一条临时道路，使围堰部分渣料可以填筑到导流洞下游的滑塌体护脚处，对右岸滑塌体进行护脚。②龙口段施工。龙口段采用单向投掷块石合龙，在左岸堤头处配备1台推土机，爆破位置作为一个卸料点进行集中堆料，堤头抛投采用全断面推进的方法，石渣以汽车拉运，推土机全段推投为主，部分块石在堤头集料，用挖掘机抛投。③截流堤闭气。截流堤合龙后，用土料在上游部位闭气，选用自卸汽车将土料拉运至左岸爆破处，再用挖掘机将土料推入上游面，截流闭气主要选用黏土闭气，先进行合龙，待合龙完成后集中在左岸进行闭气。④基坑经常性排水。经常性排水量包括基础渗水量、岩缝间地下渗水量、堰体渗水量、堰坡角渗水量、降雨量、施工废水及不能从施工场地地表排水系统排出而进入基坑的地表汇流水等。

4 防洪度汛技术措施

4.1 防洪度汛标准

新疆吉音水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计洪水标准为100年一遇，洪峰流量为927 m3/s，校核洪水标准为2000年一遇，洪峰流量为1497 m3/s。

4.2 防洪度汛方案

本工程在河道内施工，因河床较窄，受洪水影响较大，初期导流采用围堰挡水，导流洞泄洪。对超标准洪水的应对措施是对围堰加高加宽，保证河床内的正常施工[4]。

4.3 防洪防度组织机构

成立了以项目经理为第一责任人的项目防洪度汛领导小组，下设应急响应组、抢险组、救援组、后勤保障组、安全撤离组、对外联络组为保障队伍，负责组织领导本项目的防汛度汛工作。

4.4 防洪度汛措施

本工程施工期间经历了3个度汛期，根据不同时期工程度汛标准的要求，采取不同的防洪度汛措施。同时，对围堰及度汛永久建筑物及时进行维护，确保施工、度汛的安全[5]。具体防洪度汛措施为：①汛前加大对道路、通信、供电设施的检查和维修，保证汛期道路、通信及供电畅通；对防汛物资和设备进行清点，提前准备好足够的块石、铁丝、钢筋笼、编织袋、草袋、雨衣等防汛物资及设备，并安排好防汛人员。②加大检查巡视的力度，定期开展防汛检查工作，开展专项防汛应急演练，以熟悉防汛的重点部位和应急预案的运作，确保抢险期间所有工作做到及时、高效。③注重汛情预报，与水文气象单位保持联系，及时收集水文气象信息，加强汛期巡视，若发现险情，及时采取应急措施。④汛期施工区内所有防汛人员、机械、物资和设备实施统一调度管理，抗洪抢险突击队将全力以赴参与抗洪抢险工作，遇超标洪水、抢救无效时，按防汛指挥机构的命令及时撤离人员和设备，保证财产和人员的安全。

4.5 超标洪水应急措施

①为减少洪水超标对工程造成破坏，在汛前，应进一步加高加宽围堰，扩大河床蓄水面积，并及时做好防汛物资的储备工作。②成立防汛抢险突击队。突击队员在汛前应随时做好突击防汛的准备，一旦发现险情，启动应急预案，并全力投入防汛抢险工作。③对有可能被洪水淹没的物资和设备，做好随时撤退的准备，抢险无效时，以最快的速度撤到地势高的部位，尽量减少洪水带来的损失。

4.6 预测、预警

4.6.1 施工期洪水预报

防汛办公室应随时关注当地水文、气象部门的预报，并将每天的水情和天气情况转达到防汛领导小组，遇灾害性气候和重要水情信息时，应立即召开专题会议，部署防御工作。

4.6.2 预警

按洪涝灾害的严重程度和波及范围，将预警级别分为4级：Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较重）、Ⅱ级（严重）、Ⅰ级（特别严重），分别用蓝色、黄色、橙色、红色表示。相关负责人应随时掌握并及时上报水情，根据预警级别做好防洪抢险工作。

4.7 应急抢险

4.7.1 险情划分

险情一般分为3类：①险象尚不明显的一般险情。②险情较重，且有继续发展趋势的较大险情。③险情十分严重，在很短时间内，有可能造成严重后果的重大险情。

4.7.2 应急启动与结束

（1）应急启动。当河道来水超过30年一遇的洪水标准，洪峰流量大于708.1 m3/s，且坝前水位持续上涨，则由防汛领导小组启动应急预案指令。

（2）应急终止。应急结束遵循“谁启动，谁负责”的原则，由应急组织机构做出决定，并通知相关单位。特殊情况下，报应急委员会决定。

4.7.3 人员设备撤离

当发生重大险情时，应迅速撤离能撤出的所有物资。自卸车、装载机、挖掘机、汽车等从5#钢桥、7#道路撤离至拌和站处，施工现场的材料及发电机、电机、电焊机等从6#钢桥、2#道路撤离至高处，必备的医疗用品、生活物资由后勤保障组撤离，避险撤离路线设置引导指示牌，特殊险段（5#钢桥、6#钢桥）设置警示标志。

4.8 后期处置

①毁坏的交通、电力、通信等设施，组织相关单位尽快修复。②整理和审查所有应急记录和文件资料，总结在应急期间采取的主要行动。③总结经验和不足，在此基础上进行方案修改和完善，并书面上报上级部门，尽快组织恢复生产和施工。

5 结语

通过对新疆吉音水利枢纽工程中的导截流、安全度汛施工经验的总结可知，导流、截流及施工度汛对水利枢纽工程的施工安全、工期、成本，以及汛期防洪工作都重要，因此，在水利枢纽的建设过程中，应重视导流工作和防洪度汛工作的准备和开展。截流是修建围堰的先决条件，如果截流不能按期完成，将制约围堰的施工，直接影响度汛期的安全，并将延误永久建筑物的施工工期；如果截流失败，错失了枯水期的良好截流时机，将拖延整个工程的工期，并造成一定的损失。因此，截流在水利工程施工中也是重要的项目。为按要求完成安全度汛施工项目，切实保障洪水来临时生命和财产的安全，应采取工程措施和非工程措施相结合，预防措施和紧急抢护措施相结合的方法组织应急抢险。