羅家店水電站施工導(dǎo)流方案選擇分析

李炳榮

(黑龍江省八五六農(nóng)場水務(wù)局，黑龍江 虎林 158418)

羅家店水電站施工導(dǎo)流方案選擇分析

李炳榮

(黑龍江省八五六農(nóng)場水務(wù)局，黑龍江 虎林 158418)

根據(jù)羅家店水電站工程的地形地質(zhì)條件、河流特點(diǎn)、樞紐工程布置，對羅家店水電站工程攔河壩導(dǎo)流方案選擇進(jìn)行分析。施工倒流擬定3種方案：明渠底孔導(dǎo)流、束窄河道孔導(dǎo)流和一次攔河道導(dǎo)流。經(jīng)分析比較，推薦明渠底孔導(dǎo)流方案，并就此方案進(jìn)行了倒流建筑物布置。

羅家店水電站工程；攔河壩；施工導(dǎo)流；方案選擇

1 工程概況

東寧縣羅家店水電站壩址位于東寧縣羅家店村西側(cè)4km處的大綏芬河干流上游，壩址下游距原羅家店水電站壩址2.4km，距擬建老黑山水電站壩址36km，距大、小綏芬河匯合口94km，距東寧縣縣城所在地120km，地理坐標(biāo)為E130°28′35″、N43°44′39，壩址以上集水面積2588km2。壩址、廠房和庫區(qū)均在牡丹江市東寧縣境內(nèi)。

羅家店水電站水庫總庫容為2170×104m3，工程規(guī)模為中型，工程等級為Ⅲ等，主要永久性水工建筑物，主要包括攔河壩、溢流壩、引水隧洞工程級別為3級；水電站總裝機(jī)容量為15MW，為小型工程，工程等級為Ⅳ等，水電站廠房工程級別為4級。

2 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

本工程攔河壩為3級建筑物，廠房為4級建筑物。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303—2004)第3.2.1條的規(guī)定，大壩、廠房導(dǎo)流建筑物級別為Ⅴ級，相應(yīng)土石類建筑物的洪水重現(xiàn)期為5～10a，根據(jù)本工程的實(shí)際情況(水文資料系列>20a)，取規(guī)范的下限 5a一遇[1]。壩體施工期臨時度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)采用重現(xiàn)期 10a。

3 攔河壩導(dǎo)流方案選擇

根據(jù)本工程的地形地質(zhì)條件、河流特點(diǎn)、樞紐工程布置，施工導(dǎo)流擬定3種方案：

3.1 方案一：明渠、底孔導(dǎo)流

明渠布置在右岸，底寬10m；底孔布置在左岸溢流壩段壩體內(nèi)，共設(shè)2孔，每孔斷面4×4m，進(jìn)口底高程為335.00m。

該方案亦分兩期施工，第1年保持原有河道過流，5月初進(jìn)行右岸導(dǎo)流明渠開挖，同時修筑一、二期共用的漿砌石縱向圍堰(導(dǎo)流明渠左堤)。第1年6月1日主體工程開工，施工期5年大汛水位以上左岸重力壩段及右岸壩基。1期明渠導(dǎo)流，即第1年大汛后進(jìn)行河道截流，由導(dǎo)流明渠導(dǎo)流，圍堰擋第2年大汛洪水，在一期圍堰保護(hù)下施工左岸重力壩段、溢流壩段，同時預(yù)留導(dǎo)流底孔；二期底孔導(dǎo)流，即第2年大汛后進(jìn)行右岸明渠截流，由導(dǎo)流底孔導(dǎo)流，圍堰擋第3年春汛洪水，在二期圍堰保護(hù)下施工明渠段壩體，大汛前完成。

3.2 方案二：束窄河道、底孔導(dǎo)流

一期由右側(cè)束窄河道過流，二期由底孔過流。底孔布置在左岸溢流壩段壩體內(nèi)，共設(shè)2孔，每孔斷面4×4m，進(jìn)口底高程為335.00m。

該方案分兩期施工：一期為第1年4—6月，束窄左側(cè)河道，同時擴(kuò)挖河道右岸，基本保持天然河道過水?dāng)嗝?，修建左岸一期圍堰，?年6—8月施工左岸壩段、二期縱向漿砌石圍堰。第1年9月下旬進(jìn)行河道截流，修建右岸二期圍堰，施工右岸約70m長的溢流壩段及50.4m(壩頂長)的重力壩段，圍堰擋第2年春汛洪水，第2年大汛淹沒基坑，此期間兩側(cè)壩體繼續(xù)升高，汛后重新修筑二期圍堰，第3年大汛前溢流壩段施工完成。

3.3 方案三：一次攔斷河道圍堰隧洞導(dǎo)流

導(dǎo)流洞布置2條，在右岸山體內(nèi)，為圓形斷面，洞徑6.0m，進(jìn)口底高程334.50m，洞長361.0m。

該方案為第1年大汛保持由原河道過流，施工大汛水位以上兩側(cè)壩體，同時施工右岸導(dǎo)流隧洞；第1年大汛后進(jìn)行河道截流，第2、3年大汛洪水由導(dǎo)流隧洞宣泄，壩體施工全面展開。

3個方案導(dǎo)流工程量及投資見表1。

從技術(shù)上看，方案三需開挖2條導(dǎo)流隧洞，施工難度大，最大圍堰高度13.18m，圍堰填筑難度大。方案二中二期施工強(qiáng)度大(漿砌石2.3493m3，混凝土19145m3，不包括自動翻版閘門安裝)，第2年大汛需淹沒基坑，增加臨時工程投資；方案一各年度施工強(qiáng)度較均衡，一期圍堰可充分利用引水隧洞開挖渣料，節(jié)省臨時工程投資[2]。

從投資上看，方案三比方案二增加181.07萬元，方案二比方案一增加19.53萬元。

綜上所述，施工導(dǎo)流方案推薦方案一，即明渠底孔導(dǎo)流方案。

4 選定導(dǎo)流建筑物布置

4.1 攔河壩圍堰

一期上游橫向圍堰：圍堰擋第2年大汛洪水，由導(dǎo)流明渠過流。大汛P=20%，Q=480m3/s，H上=338.69m?？紤]超高，圍堰頂高程為339.19m。圍堰在截流戧堤的基礎(chǔ)上形成，堰體利用引水隧洞開挖石渣填筑，采用土工膜防滲，編織袋裝碎石混合土防護(hù)。

一期下游橫向圍堰：根據(jù)壩下水位流量關(guān)系曲線Q=480m3/s，H下=336.33m?？紤]超高，圍堰頂高程為336.83m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

二期上游橫向圍堰：圍堰擋第3年春汛洪水，由導(dǎo)流底孔過流。經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，春汛P=20%，Q泄=135.33m3/s，H上=339.81m?？紤]超高，圍堰頂高程為340.31m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

二期下游橫向圍堰：根據(jù)壩下水位流量關(guān)系曲線Q泄=135.33m3/s，H下=334.95m?？紤]超高，圍堰頂高程為335.45m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

縱向圍堰：為漿砌石圍堰，一、二期共用(同時作為導(dǎo)流明渠左堤)，圍堰頂高程為339.81～336.83m?？v向圍堰與壩體結(jié)合部位按水工設(shè)計(jì)要求施工[3]。

4.2 導(dǎo)流明渠

導(dǎo)流明渠布置在河道右岸，底寬10m，進(jìn)口底高程334.50m，出口底高程334.00m，長度283m，左邊坡1∶0.7，右邊坡1∶2.0，進(jìn)、出口采用鋼筋石籠護(hù)砌，護(hù)砌厚度0.3m，進(jìn)口段護(hù)砌長度為70m，進(jìn)口段護(hù)砌長度為30m，中間段開挖到基巖，無需護(hù)砌。導(dǎo)流明渠壩體段壩基按水工設(shè)計(jì)要求先期施工完成，包括開挖、灌漿等工作[4]。

4.3 導(dǎo)流底孔

導(dǎo)流底孔布置溢流壩段，2孔，孔斷面為4×4m，平底，底高程335.00m，長28.68m，混凝土襯砌厚度1.0m。出口消能采用鋼筋石籠護(hù)底，護(hù)砌長40m，寬30m，厚0.5m。

[1]中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司.SL303—2004水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2]劉瑩瑩.水電站工程施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)[J].中國水運(yùn)，2009，09(10)：185，187.

[3]水利水電工程施工手冊編委會.水利水電工程施工手冊[M].北京：中國電力出版社，1996.

[4]羅孝明，張?jiān)粕?小灣水電站施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)綜述[J].云南水利發(fā)電，2008,24(01)：31-37.

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2013-09-10

李炳榮(1969-)，男，四川渠縣人，工程師。

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