水电站设计第卷 第 期年月东西关水电站施工导流设计林荫日成都勘测设计研究院,成都,摘要介绍 了东西关水电站的施工导流设计针对工程布置,比较了先围右岸溢流坝和先围左岸泄洪闸的两个分期导流方案,并对导流建筑物的形式作了比较关镇词导流设计分期导流东西关水电站前言东西关水电站 闸坝枢纽工程所在河段多年平均流量为,一月为丰水期,一月为枯水期,径流年内变化大,年一遇 的汛期洪峰流量为丫,枯水期洪峰流量为丫,最枯期月日一月日的峰值流量仅,‘河道天然坡降左右洪枯水位变幅大,年一遇最大、最小洪峰流量水位差达各频率分期洪水见表表各频率分期洪水统计时段均值 月·日尸于呱的均值一一一一一一一止巫一 尸弓尸一一只幽月了翻﹄八叮口左工月性﹃‘曰乃乙叮‘,‘月了︸︺乙,一胜八 ︺‘八月月 了一丫一丫月内八乙巴八乃,只︸甲乙任,月债一吕瓜二几亡︸巴甘目︺连一丫八 ⋯⋯月匕︵袄匕乙亡口乙夕一︵几门月一工 ︸夕一月了甘︺乙勺八 ︹匕八,工闸坝区河床断面呈左深右浅不规则的‘,”型枯水期,右岸有大片滩地出露,宽达余米 左岸主河槽枯水期水面仅宽一,洪水期水面宽余米河床覆盖层由卵砾石层和沙层组成,厚一,河谷 中部薄两侧厚,下伏基岩为泥质砂岩与砂质粘土岩互层。
工程所在地对外交通方便,有三级公路通过烈面镇,可直达南充、重庆嘉陵江河段可通行一的驳船,烈面至重庆水运里程该河段枯水期主要运输中断,仅存零星 民间运输,故仍需考虑施工期通航问题导流标准、导流时段和导流方式的选定导流标准东西关水 电站属三等工程,按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》一规定 当时施工组织设计规范尚未出版,导流临时建筑物为五级土石类围堰的导流洪水标准为一年一遇本工程采用枯水期导流根据围堰挡水时段短、枯水流量稳定的具体条件,经比较确定采用年一遇的洪水标准导流时段嘉陵江的水文特点是洪峰流量大,洪枯流量和水位变幅大若采用全年导流不仅极不合理甚至几乎不可能因为当出现年一遇洪峰流量丫时,河道天然水位为,已相当于溢流坝顶高程,水面宽约,河道水深约在这样条件下不论采用何种导流方式,河道水位奎高和流速增加幅度都较大若采用束窄河床全年导流方案,河道水位将奎高,流速增至,并将严重淘刷河床覆盖层,增 加纵 向围堰结构的复杂性和造价为修纵 向围堰还须先修临时围堰,又将进一步增加造价和推迟下基坑施工的时间从工期分析,厂区工程全年施工,到第三个枯水期末号机组可以发 电而 闸坝工程虽采取枯水期施工,需四个枯水期才完建,但在第三个枯水期末,可利用坝体临时断面挡水,满足号机发电要求。
全年导流即使可提前完建闸坝工程,但发 电日期因受厂房工期制约而无法提前经综合比较后,采用了枯水时段导流从表分期洪水资料可见,枯水期月日一月日的年一遇的流量为,施工时间个月又天月日一月日的年一遇的流量为丫,施工期个月又天,时间多天,流量增大丫,水位增高经经济技术比较,设计采用的围堰挡水时段为月日一月日,挡水流量为考虑到基坑施工情况,若工程进度略有拖后,届时可在堰顶加子堰拦挡“的流量,延长天工期根据洪水预报上游马 回电站至本电站的洪水行程约小时,当流量大于丫时,扒开子堰,使基坑充水,这样可降低围堰过水水头,简化过水堰面的保护导流方案闸坝枢纽主要由溢流坝、九孔泄洪闸和两岸接头挡水坝组成水工建筑物布置相对较简单枢纽所在河段河道宽阔,枯水期右岸有大片滩地出露,宽达余米河道有通航要求,故导流方式采用束窄河床的分期导流对于分期导流方案,结合水工枢纽布置方案进行过多种比较,如九孔泄洪闸全在左岸、全在右岸或分开布置等都做了相应的导流方案布置,各方案技术上均可行,只是在导流工程量、初期施工强度、通航条件、初期发电等项指标上有差异单从施工导流考虑,以九孔闸布置在右岸滩地、一期先围右岸方案较优该方案可利用原河道过水、通航,争取一期早下基坑。
但从整个枢纽合理布置考虑,以九孔闸集中布置在左岸主河槽为优针对在左岸主河槽布置九孔泄洪闸、右岸滩地布置溢流坝的枢纽布置方案,研究了先围右岸溢流坝和先围左岸泄洪闸的两个导流方案先围右岸方案一期先围右岸滩地,由左岸原河槽过流,修建溢流坝,在坝上 留二期过流缺口二期围左岸,修建九孔泄洪闸和左岸建筑物 三期完建右岸溢流坝缺口先围左岸方案一期先 围左岸,修建九孔泄洪 闸,在一期基坑形成之前先在右岸滩地挖一宽、深约、长的临时水道,以利过流和解决施工期通航问题二期围右岸修建溢流坝两方案施工总工期相同,均为三个半枯水期,于第四年底竣工但先围右岸方案有两个缺点一是坝体缺口不能过船,二期导流时需断航一年半,需在第三个枯水期末船闸建成后方能通航,较先围左岸方案停航时间长一年二是第三个枯水期末第一台机可投产时,因坝体缺口未上升,库水位上升不到发电高程,将推迟发 电时间因此,先围左岸方案虽在初期需多挖一条临时水道,但可提前发电和减少断航时间而被采用布置见 图、刻刻 据 越育育育口目目,口, , ‘二二二户碑口气气气气图一期导流平面布置图二期导流平面布置导流程序为解决施工期通航问题,在第一期围主河槽前,需先在右岸滩地挖一条临时航道,航道施工还需做临时围堰。
因此,将第一个枯水期分为两个阶段第一阶段月日月日,堆筑右岸临时围堰,开挖临时航道,并在此基坑 内筑一期纵 向围堰,同时,一期上、下游横 向围堰预进占第二 阶段月日月日,主河道截流,左岸基坑 内完成九孔泄洪闸底板的混凝土浇筑月日基坑充水、渡汛第二个枯水期月日开始基坑抽水和清理,继续完成一期基坑内的工程,并进行闸门安装第三年月日前拆除围堰二期导流从第三个枯水期月日开始,围右岸滩地一个枯水期将坝体浇至临时挡水断面高程,确保第一台机发电和船闸过船第四个枯水期的月底前完建溢流坝,工程全部竣工导流建筑物设计一期围堰因围堰需过水渡汛,研究了过水保护和不保护两种堰型对过水保护方式,堰体设计成砂砾石,以斜墙和铺盖防渗,表面用块石竹笼保护这种堰型比不加护面的土石围堰投资增加不多,但可使堰体过水而不被冲毁,增加施工期,减少二次截流和 围堰的修补费,较为经济合理根据水文资料和基坑工程施工进度要求,围堰挡水时段选为月日一月日,挡水流量为,围堰溢流面顶高程为在堰顶筑一道顶宽的粘土草袋子堰,高,顶高程子堰一方面可增加十天施工期,减少围堰堆筑量,另一方面在 围堰过水时,便于预先拆除,降低水头,利于堰体稳定经计算和水力模型试验,过水时堰上水深较大,当宣泄年一遇设计流量“时,堰上水深为,过堰流速。
从模型试验中可见,过堰水流平顺,水面落差很小,竹笼护面只有个别被掀起,整体稳定下游围堰与上游 围堰结构型式基本相同,溢流面顶高程,子堰顶高程为为尽量压缩一期纵向围堰断面并使其具有足够的抗冲能力,堰体采用两边块石竹笼、中间填粘土,基础 防渗采用高压喷射灌浆考虑堰顶过水,在堰顶浇一层厚的混凝土,同样设粘土草袋子堰纵向围堰上游段因河道突然束窄,冲刷严重,故在堰脚处设置铅丝笼护底纵向围堰是在干地上施工,为保证施工质量提供了有利条件一期上、下游围堰见图粘土草袋子堰粘土斜墙一生州土草袋甲·匕一期上游围堰甲卜斗刊,一硷护 面厚吸粘粘粘 土土土一期下游围堰纵堰剖面图一期上、下游围堰断面和纵向围堰剖面二期围堰二期基坑围堰只需挡水一个枯水期第三个枯水期末,坝体已浇至高程,第四个枯水期初期,当洪水低于坝面时即可浇筑混凝土,已无需围堰围护所以,二期上、下游围堰采用不过水土 石 围堰,砂砾石堰体,斜墙接水平铺盖 防渗,挡年一遇的月中旬 洪 峰流量,,上游水位,上游围堰堰顶高程二期纵 向围堰是在一期基坑内修建的利用闸、坝连接坝段作为纵 向围堰的一部分,上、下游用块石竹笼延长,与一期纵向围堰连接,利用一期纵向围堰的一部分组成二期纵 向围堰。
基础 防渗采用高压喷射灌浆,断面型式与一期纵向围堰相同导流工程在招标时虽采用总价承包方式,但施工单位仍采用原设计方案,只对围堰结构做少许改变一期上游 围堰下游边坡采用竹笼块石护面,堰顶采用厚纯混凝土护面,不筑子堰,堰顶高程下游围堰因漏水较大,为填铺盖,故下游坡较缓,堰面没作竹笼护面一期纵向围堰迎水面为竹笼块石护坡,砂砾石堰体,粘土心墙下接高喷防渗墙一期截流后第一个汛期,围堰第一次过水时最大流量约“,基坑未充水上游围堰堰顶混凝土护面被抬起冲走,堰体近右端被冲出一缺口,缺口最深约,缺口处竹笼局部翻起,而竹笼堰面整体未被破坏,下游 围堰和纵 向围堰均基本未遭破坏实施结果东西关水 电站自年月施工队伍进场后,闸坝工程按导流设计规划的两期三阶段导流程序进行施工年一月进行一期导流第一阶段施工 堆筑临时围堰、开挖临时航道、筑一期纵向围堰月日提前进行了一期截流,开始一期第二阶段施工即左岸九孔泄洪 闸主基坑的施工年月日,一期基坑第一次过水,流量为,设计定于月日过水,流量为丫,比设计时段滞后了近一个月年月日基坑再抽水,继续进行一期基坑的施工年月底一期基坑工程完建,泄洪 闸过水,上部结构汛期继续施工围堰于月洪峰间隙期拆除,并将拆除料用于二期围堰的预进占。
年月日二期基坑截流,月日正开始基坑抽水此时得上游洪水预报,将有超标准洪水发生,堰面虽经抢高和筑块石竹笼、块石铅丝笼保护,但因洪水来得快,放弃了全面保护的措施日凌晨,围堰翻水,冲毁了部分堰体,最大洪峰流量,,超过了该时段的百年一遇洪水流量,损失了近一个月工期年月日溢流坝全面浇至高程以上,高出上游围堰顶月底全面浇至以上 设计要求为,坝体临时断面挡水并可溢流渡汛,全面完成了导流任务,所剩坝体混凝土按总进度要求于年月完成第一台机组于年月日并网发电主体工程工期个月在三个枯水期内,完成的主要工程量和强度为 一枯土石方开挖万,强度万月,混凝土浇筑万,强度万丫月二枯土 石方开挖万,,强度万丫月,混凝土浇筑万”,强度万丫月三枯土石方开挖万“,强度万月混凝土万,强度万丫月收稿日期支持水电建设加快水电发展年月日《中国电力报》刊登了清华大学张光斗教授的《支持水电建设加快水电发展》一文,现摘录如下一、发展水电必须企业化,自主集资、建设、经营、还贷、继续开发,成立公司,政企分开水电开发必须全国一盘棋,与火 电配合各级政府都要支持、指导水 电的发展,而不干预水 电开发公司的业务和财务二、水电建设和发展必须符合社会主义市场经济规律。
水 电的效益靠售电的电费电费靠电价,电价必须大于成本目前水电电价过低,水 电建设很难筹集资金,难以发展兰、国家要给予水电发展优惠、公平合理的政策包括降低贷款利率,加长偿还年限水电建设期贷款和拨款利息按挂息处理降低资本金比例 降低水 电税率 实行税前偿还本息或支付折旧费和红利免收增值税免收耕地占用税免收“石方开挖税,’降低进口设备税 水 电建设具有综合利用效益的,应分摊投资鉴于 目前我国水电建设令人忧虑的严峻形势,建议国家有关部 门按照李鹏总理提出的发展水 电的方针和战略,及时制订规划和实施措施,使我国水电能够加快发展,为国家经济建设作出更大贡献。