水電站工程施工導流方案探究論文
1工程概況
某水電站工程位于黑龍江省東寧縣境內(nèi),樞紐工程由兩岸混凝土重力壩段、中間溢流壩段、引水隧洞及電站廠房組成。左岸重力壩壩頂長40m,右岸重力壩壩頂長83m,壩頂寬6.0m,壩頂高程360.40m。溢流壩壩頂長76m,堰頂高程348.00m。引水隧洞進口位于壩址左岸上游約80m處,進口底高程344.50m,洞長4200.0m,洞徑4.5m。電站裝機15.0MW,其中2臺7.0MW,1臺1.0MW。本工程初步設(shè)計于2010年審查通過,2012年開工興建。
2施工導流方案
2.1導流標準
本工程攔河壩為3級建筑物,根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303-2004)第3.2.1條的規(guī)定,大壩導流建筑物級別為5級,相應土石類建筑物的洪水重現(xiàn)期為10~5年,根據(jù)本工程的實際情況(水文資料系列大于20年),取規(guī)范的下限5年一遇。壩體施工期臨時度汛洪水標準采用重現(xiàn)期10年。
2.2導流方案
本工程具有以下特點:①河谷處寬度約80m,覆蓋層厚約為6.0m;右岸地形較平緩,覆蓋層厚約為4.6m;左岸陡峻,覆蓋層較薄;②壩頂長度與壩高的比值河谷系數(shù)η約為6.0,對于混凝土壩η>4.5時,一般適合分期導流,平面上河道呈U型;③洪水歷時較短,屬于驟漲驟降型河流。因此,施工導流方式采用分期導流,可以降低工程的風險,河谷較長對主體工程施工的展開影響較小?尚行匝芯侩A段比較了3種導流方案,即方案Ⅰ:明渠底孔(溢流壩下)導流;方案Ⅱ:束窄河道底孔(重力壩下)導流;方案Ⅲ:一次攔斷隧洞導流(2條洞徑6.0m導流洞)。方案Ⅲ導流工程投資大不予考慮,初步設(shè)計階段僅對方案Ⅰ和方案Ⅱ兩種導流方案做進一步比較。由于初步設(shè)計階段溢流壩堰頂高程較可行性研究階段降低了5.0m,不宜布置底孔,所以方案Ⅰ改為明渠缺口導流。
2.3導流方案選擇
現(xiàn)將方案Ⅰ、方案Ⅱ?qū)Я鞒绦蚍质鋈缦?方案Ⅰ:明渠、缺口導流。明渠布置在右岸,底寬10m;缺口布置在左岸溢流壩段內(nèi),設(shè)置1孔,凈寬12m,進出口底高程均為335.00m。該方案分兩期施工,第一年保持原有河道過流,5月初進行右岸導流明渠開挖,同時修筑一期土石圍堰的縱向圍堰(導流明渠左堤)。第一年6月1日主體工程開工,施工5年大汛水位以上左岸重力壩段及右岸壩基,第一年大汛后進行河道截流,洪水由導流明渠過流,圍堰擋第二年大汛洪水,在一期圍堰保護下,施工左岸重力壩段、溢流壩段,同時預留1孔缺口;二期缺口導流,即第二年大汛后進行右岸導流明渠截流,洪水由缺口導流,圍堰擋第三年大汛洪水,在二期圍堰保護下施工明渠段壩體。方案Ⅱ:束窄河道、底孔導流。一期由左側(cè)束窄河道過流,二期由底孔過流。底孔布置在右岸重力壩段內(nèi),共設(shè)2孔,每孔斷面4m×4m,進出口底高程均為335.00m。該方案分兩期施工:一期為第一年4~9月,束窄左側(cè)河道,基本保持天然河道過水斷面,修建一期圍堰,在一期圍堰保護下施工右岸重力壩段,同時預留導流底孔。第一年9月下旬進行河道截流,修建二期圍堰,施工溢流壩及左岸重力壩段,圍堰攔擋第二年大汛洪水,第三年大汛由壩體攔擋。方案Ⅰ、方案Ⅱ?qū)Я鞴こ塘考巴顿Y見表1。從技術(shù)上看,方案Ⅰ施工程序復雜,需形成3次基坑,各期施工強度不均衡。方案Ⅱ各年度施工強度較均衡,且施工程序簡單,二期施工時間較長,有利于施工進度安排。從投資上看,兩方案投資相差不大,方案Ⅱ比方案Ⅰ少13.83萬元。綜上所述,施工導流方案推薦方案Ⅱ,即束窄河道、底孔導流方案。
3結(jié)語
施工導流是水利水電工程施工組織設(shè)計的中心環(huán)節(jié),也是編制施工總進度計劃的主要依據(jù)。正確選擇施工導流方案,不僅對降低工程造價、縮短工期、提高工程質(zhì)量和施工安全具有重大影響,而且也影響到壩址、壩型和樞紐布置方案的選擇。
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