云南响水水电站大坝工程施工导流的方案优化.docVIP

云南响水水电站大坝工程施工导流的方案优化 　　摘要:水利水电工程的施工导流方案是工程施工组织设计的重要组成部分，本文结合工程实际条件，充分利用本工程已有滚水坝和明渠进行导流方案比选，通过综合的技术经济比较，使所选方案经济、合理、安全可靠。 　　关键词:导流；设计；大坝 　　 　　以拦河大坝为主体建筑物的的施工导流设计是工程施工组织设计的重要组成部分，是控制施工程序和施工总进度的重要因素。施工导流方案必须根据工程特性（地形、地质、水文等）、工程特点（建筑物的型式、工程量及主要控制条件等）、施工条件（工期、交通条件、施工水平等）和技术经济资料等共同研究，综合分析，才能制定出经济、合理、安全可靠的施工导流方案。笔者以云南省响水水电站大坝工程施工导流方案比选过程为例进行说明。 　　 　　一、工程概况 　　 　　响水水电站工程位于云南省富民县款庄乡响水庄村的下游普渡河上大弥陀水轮泵站取水坝的峡谷口，河床宽35～40m，河底高程1583.5～1584.5m，河谷横断面呈“V”型，左岸坡度约30°，右岸坡度约70°。坝轴线上游30m处有已建有大弥陀水轮泵站滚水坝，坝顶高程1589m，大坝左岸建有长度为155m的引水渠，断面型式为矩形，断面尺寸为3.5m×4.0m（宽×高），外墙为重力式浆砌石墙。响水水电站工程为引水式电站，拦河坝为浆砌石重力坝，坝轴线长154.25m，坝顶高程1616.5m，坝顶宽5.0m，最大坝高39.5m。主要工程量为：土石方开挖4万m3、C10细石混凝土砌腹石4.5万m3。工程开工日期为本年12月，总工期为15个月。 　　坝基岩体均一性差，右坝肩为粉砂岩夹泥岩，岩性较软弱，弱风化带埋深较大处17.0m，左岸及河槽段为白云质灰岩，岩性坚硬，除断层影响处弱风化带埋深较大（约14.0m）外，其埋深小于5.0m。 　　普渡河洪水主要由暴雨产生，洪枯悬殊，多年平均降雨量为846.5mm，每年六月至十月为雨季，十一月至次年五月为旱季，其中，六月、七月、八月三个月又占雨量的76%。实测一日最大暴雨量为 111.1mm，整个径流区气候分布属于滇中暴雨正常区，坝址处不同频率流量成果如表1所示。 　　 　　表1 坝址处不同频率流量成果表 单位m3/s 　　 　　二、导流设计标准 　　 　　响水水电站设计装机容量9000KW，根椐《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）及《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002）。响水电站工程属V等小（二）型工程，永久性主要工程建筑物为五级，永久性次要和临时建筑物均为五级。 　　根椐水工建筑物布置的特点、结构型式、工程量，选定为枯水期导流，导流时段为12月～5月，围堰导流建筑物设计标准为五年一遇，根椐水文资料确定相应导流流量为43m3/s，坝体渡汛标准按全年(10%)十年一遇设计，设计导流流量为414m3/s。 　　 　　三、导流方案 　　 　　该工程的水文特性是洪枯流量悬殊，结合地形、地质条件等因素可以看出，若选用隧洞、涵洞导流方案，则导流工程造价昂贵，技术复杂。根据大坝结构型式，结合水文、地形、地质条件以及计划工期等因素，拟采用分期导流方案，利用已有滚水坝和明渠进行设计。围堰只挡枯水流量，汛期利用坝体挡水，导流孔过流，并在溢流坝段预留梳齿状低槽泄洪，确保汛期左右坝段具备回填上升条件，当来水量小于导流底孔过流量时，回填坝体预留低槽，实现坝体全断面上升。 　　 　　（一）设计单位的导流方案（先围左岸后围右岸） 　　一期导流布置：利用滚水坝挡水，将水流导向明渠，形成一期导流，主要实施内容为沿河床中央修建二期导流纵向粘土麻袋围堰。 　　二期导流布置：纵向粘土麻袋围堰形成后，在明渠进水口和出水口修建上下游左侧土石围堰将水流导向右侧河床，形成二期导流，主要实施内容为左岸坝基开挖、左坝段?1590m（渡汛高程）以下坝体砌筑施工、沿明渠边墙外侧新建三期纵向混凝土围堰，同时在坝体预留导流底孔。 　　三期导流布置：再次采用粘土麻袋对滚水坝右坝段加高，同时实施下游右侧土石围堰，并将二期上下游土石围堰拆除，将水流由明渠、导流孔导向下游，形成三期导流。主要实施内容为右岸河床基础开挖、右坝段回填上升，汛前右坝段回填高度达到?1590m（渡汛高程），之后汛期靠坝段挡水，导流底孔和坝体段预留低槽泄流，坝体交替上升。 　　 　　设计单位导流方案施工导流平面布置如图1所示。 　　 　　（二）优化导流方案（先围右岸后围左岸） 　　一期导流布置：先采用粘土麻袋对原明渠进出口进行封堵，水流导向右侧河床，形成一期导流，主要实施内容为原渠道内侧开挖拓宽，并采用水泥砂浆对渠道作防渗处理（利用渠道外边墙作为纵向围堰）。 　　二期导流布置：渠道拓宽完成后拆除明