諸城市古縣橡膠壩工程施工導(dǎo)流設(shè)計

王 進(jìn)，朱永斌

（1.諸城市河道維護(hù)中心，山東 諸城 262200；2.高密市馬旺水庫運營維護(hù)中心，山東 高密 261500）

諸城市古縣橡膠壩位于濰河干流樁號78+000處。設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇，相應(yīng)洪峰流量分別為6 947 m3/s、8 432 m3/s。橡膠壩主要由橡膠壩上游連接段、橡膠壩段及下游連接段組成。設(shè)計蓄水位43.20 m，設(shè)計庫容1 731 萬m3。由于受河道水位影響較大，為保證工程安全施工，必須做好施工導(dǎo)流。

1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及流量

古縣橡膠壩主要建筑物級別為3 級，次要建筑物級別為4 級。根據(jù)水利部《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303—2017）規(guī)定，施工導(dǎo)流建筑物為5 級，5 級導(dǎo)流臨時建筑物土石結(jié)構(gòu)洪水重現(xiàn)期為10～5 年。鑒于本工程區(qū)附近的水文資料比較齊全，圍堰采用土石結(jié)構(gòu)，施工期間基坑破壞后對工程的影響相對較小，據(jù)此確定導(dǎo)流建筑物的洪水重現(xiàn)期為5 年。

攔河閘處施工期洪水分別采用實測洪水資料和實測暴雨資料分析計算，施工期不同時段設(shè)計洪峰流量計算結(jié)果見表1。由表1 可知，若安排在10 月至次年5 月施工將增加導(dǎo)流工程量及投資，還增加水流對圍堰的沖刷，加大施工風(fēng)險，為此確定本工程的導(dǎo)流時段為每年的11 月至次年的4 月，導(dǎo)流流量為35.40 m3/s。

表1 閘址處施工期不同時段設(shè)計洪峰流量 m3/s

2 導(dǎo)流方式

根據(jù)工程規(guī)模、工程量和進(jìn)度安排，以有利于縮短工期、保證施工安全、節(jié)約投資為原則，結(jié)合施工場區(qū)周圍的水文特性及地形、地質(zhì)條件，擬定兩個施工導(dǎo)流方案進(jìn)行比選，一是一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方案，二是分期圍堰導(dǎo)流方案。一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方案：在河床上下游填筑圍堰，利用古縣攔河閘老發(fā)電站水流通道過水導(dǎo)流。分期圍堰導(dǎo)流方案：采用分兩期實施，第一期利用部分河道導(dǎo)流，第二期利用已建成主體段導(dǎo)流。工程老發(fā)電站設(shè)備老化已廢棄，本次主體工程需在該發(fā)電廠區(qū)域新建充排水泵房，前期可先拆除老發(fā)電站阻水設(shè)施，利用其上下游過水通道，具有天然導(dǎo)流條件，適合采用一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方案，而分期圍堰導(dǎo)流方案，從時間上分為兩拆兩筑，二期主體工程施工受一期主體工程施工牽制大，導(dǎo)致時間比較緊湊，主體工程施工時間相對較少，為了加快工程的施工進(jìn)度，本工程采取一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方案。其中橡膠壩上游右岸設(shè)取水井（內(nèi)徑5 m，凈深3.35 m，井底高程35.65 m，頂高程39.0 m）。施工時，采用“上堵、下泄”的辦法，施工期先關(guān)閉道明橡膠壩閘門，切斷上游明水，同時提前開啟古縣攔河閘原泄水閘或拆去邊孔至底板以下，開挖疏通電站引水渠及尾水渠，將干流水量自流下泄，保證圍堰填筑基本接近干地施工。主體施工完畢，圍堰拆除后，利用主體工程導(dǎo)流，利用取水井開挖料擋水迅速將集水井主體結(jié)構(gòu)施工完畢。

3 導(dǎo)流建筑物設(shè)計

導(dǎo)流建筑物均為擋水圍堰，按擬攔河閘軸線將其劃分為上游圍堰與下游圍堰。

1）上游堰頂高程。由于上游圍堰主要攔截濰河上游來水，所以其圍堰頂高程按照《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2017）規(guī)定計算，經(jīng)水文計算，5 年一遇圍堰擋水靜水位為39.90 m；施工期波浪爬高為0.30 m；圍堰安全超高為0.5 m。由此，確定上游圍堰頂高程為41.70 m。

2）下游堰頂高程。下游圍堰參照上游圍堰計算，經(jīng)水文計算，5 年一遇圍堰擋水靜水位為38.25 m；施工期波浪爬高為0.30 m；圍堰安全超高為0.5 m。由此，確定上游圍堰頂高程為39.05 m。

3）導(dǎo)流明渠。工程老發(fā)電站設(shè)備水道經(jīng)過多年運行已經(jīng)淤積較為嚴(yán)重，導(dǎo)流前需將發(fā)電廠房及設(shè)備拆除、發(fā)電進(jìn)水及尾水渠道水道進(jìn)行開挖疏通，進(jìn)口高程控制在38.50 m 以下，將干流水量自流下泄；保證圍堰填筑基本接近干地施工時，引水及尾水渠道底寬 5.0 m，渠道邊坡 1∶0.75～1∶2，根據(jù)曼寧公式計算，可通過非汛期35.40 m3/s 的流量，開挖疏導(dǎo)量約為1 800 m3。

4）圍堰堰體。上下游圍堰堰體全部采用取土料場土料填筑，上下游圍堰長度分別為178.30 m、193.30 m，上游堰頂頂寬4 m，下游圍堰頂寬6 m（兼做交通道路），迎水面坡比1∶3、背水面坡比為1∶2.5，上下游圍堰底部均位于強風(fēng)化細(xì)砂巖、中風(fēng)化細(xì)砂巖中，基巖透水率為3.39～5.31 Lu，具弱透水性，強風(fēng)化細(xì)砂巖層連續(xù)分布，厚度較大，故需對圍堰底部防滲措施采用混凝土截水槽并用復(fù)合土工膜固定住。

為防止迎水面風(fēng)浪沖刷破壞圍堰邊坡及堰體，迎水面鋪設(shè)兩布一膜復(fù)合土工膜防護(hù)（布均為 300 g/m2，膜厚 0.3 mm），坡面用 0.5 m 厚編織袋裝砂土護(hù)砌石。

總之，根據(jù)自然條件，工程布置來確定導(dǎo)流方案，此方案利用河道枯水期施工，既保證了經(jīng)濟(jì)、合理、安全目標(biāo)，又達(dá)到了橡膠壩主體在干地施工的條件。