江口县鱼粮水库施工导流设计

2013年第1期黑龙江水利科技No．1．2013(第41卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)文章编号：1007—7596(2013)O1—0213—03江口县鱼粮水库施工导流设计朱晓忠(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)摘要：江口县鱼粮水库工程大坝坝址位于高山峡谷之中，其拦河大坝施工导流设计是本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。根据该水库坝址所处地形地质条件、枢纽工程总体布置特点及英溪河水文特性，对大坝施工导流方式、导流时段的选择及导流洞的布置进行了综合分析比较，并对导流程序进行规划设计及总结在山区河流上修建混凝土拱坝导流设计的体会。关键词：施工；导流设计；导流程序；截流；鱼粮水库中图分类号：TV551文献标识码：B流后至第一个汛期3月，大坝坝体混凝土浇筑到l导流标准425In高程(超高上游高程421．50ITI)，坝前拦洪库容江口县鱼粮水库工程首部枢纽由混凝土双曲拱0．1亿m，根据《水利水电工程施工组织设计规范坝、坝顶溢流表孔、放空底孔、放水管等主要建筑物(SL303-2004)》规定，本工程度汛库容<组成。正常蓄水位高程449．00In，坝顶高程0．1亿in，因此度汛标准按P：10％的全年流量设454．O0111，双曲拱坝最大坝高54．0m，库容1计，其相应的洪峰流量为323m／s。500万nl。工程等别为Ⅲ等工程。⋯主要建筑物大坝、溢洪道、灌溉取水口按建筑物2导流方式HJ设计。枢纽工程规模属中型，主要永久建筑物级别坝址处河床平均宽约40in，河床比较狭窄，河谷为3级。为左陡右缓“V”形横向谷，河床覆盖层厚约5m，故1．1初期导流标准不宜采用分期导流。上、下游围堰均采用土石围堰。根据《水利水电鉴于坝址两岸山体雄厚，绝大部分岸坡基岩出工程施工组织设计规范SL303-2004>>规定，大坝露，岩性以白云岩为主，具有良好的隧洞布置条件；导流建筑物为5级，本工程采用土石围堰，洪水重现常态混凝土拱坝汛期可允许坝面过水；根据以上分期为1O～5a一遇，考虑到本工程导流建筑物使用年析，结合本工程的施工特点和工期要求，拱坝方案采限短(仅一个枯水期)，围堰高度较低，失事后损失较用枯期围堰挡水导流隧洞泄洪、汛期导流洞+坝面小等因素，因此取下限值，确定本工程初期导流标准预留缺口过水方案是合适的。采用枯水期5a一遇洪水。l33导流时段J1．2后期导流标准根据施工总进度的安排，第一年11月初大坝截山区性河流具有洪水流量与枯期洪水流量相差[收稿日期]2012—11—15[作者简介]朱晓忠(1980一)，男，贵州兴义人，工程师，注册土木工程师(水工结构)，从事水利水电工程施工组织设计工作。一2l3一\n2013年第1期黑龙江水利科技No．1．2013(第41卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．41)较大的特点，在施工进度及施工条件满足要求的前满足基坑提早开挖，故推荐上下游为土石类围堰。提下，选择枯期围堰可较大的减少导流费用占工程围堰采用黏土心墙+基础帷幕灌浆防渗。河床以上总投资的比例。通过对表1分析，主汛期(5月)采用黏土心墙防渗，黏土心墙顶部宽度为1m，上下5a一遇洪水流量为215m／s，而12月一次年3月时游边坡均为1：0．2，河床以下采用帷幕灌浆防渗。帷段，相同洪水标准的洪水流量为Q=17．811／s，二幕灌浆按单排布置，孔距1．5m，平均孔深4．5m，深者流量相差约12倍，从而导致导流工程量增大。此入基岩1m。外由于采用混凝土拱坝，施工度汛问题容易解决，施上游围堰堰顶高程为421．50m，堰长78．21in，工强度满足进度要求。因此选用导流时段为11最大堰高6．5in，堰顶顶宽4．0m，上游边坡1：1．75，月一次年3月，相应的导流设计流量为Q=35ITI／s下游边坡1：1．5。下游围堰堰顶高程为417．00m，堰(P=20％)。长31．397m，最大堰高3m，堰顶宽3．0m，上游边坡均为1：1．5。各施工时段不同重现期洪水流量见表1。5．2导流洞表1鱼粮水库施工洪水成果表ITI／s5．2．1布置原则1)导流洞的布置应与水工枢纽布置相协调，优选洞线，减少导流洞长度，缩短导流洞工期，以利于提前供水受益。2)导流洞应尽量考虑与水工永久建筑物结合布4导流程序置，以减少工程投资。5．2．2导流洞布置根据施工总进度计划安排和水库蓄水计划的分从坝址处河段地形条件比较，坝址上游河段向析，施工导流程序如下：右岸弯折，右岸形成向左略为凸起，坝址段接近直线第一年1一l0月，进行导流洞施工、大坝两坝肩型。从工程地质条件比较，若布置在左岸，导流洞进开挖施工，此时原河床过水。出口地质条件较好，覆盖层较薄，且出口基岩出露，第一年11月一第二年3月，导流洞及两坝肩开能及早挂洞，但是交通不便，施工期间需架设连接导挖完成，导流洞具备过水条件，进行大坝上下游围堰流洞的简易施工便桥。若布置在右岸，导流洞进出填筑、基坑开挖和坝体425．80ITI高程以下混凝土浇口地质条件较差，地形较缓，覆盖层较厚，土石方明筑，该施工期由上下游围堰挡水，导流洞过流。挖工程量大，边坡处理工程量较大，同时大坝右岸布第二年4__9月，大坝停止混凝土浇筑，汛期洪置有放空底孔及灌溉取水管，导流洞对右岸水工建水由导流洞及大坝预留缺口联合泄洪度汛。筑施工有干扰，另外还会截断右岸施工交通通道。第二年10月一第三年3月，由大坝挡水，导流根据地形和地质条件，结合水工布置，推荐了导流洞洞过水，继续浇筑425．80m高程以上坝体混凝土。布置在左岸方案。第三年1O月大坝接缝灌浆完成，11月大坝下隧洞进口明渠段长37．174ITI，洞身段长闸蓄水。170．94ITI，出口明渠段长24．828m；导流隧洞由3个5导流建筑物_7直线段和2个圆弧段组成，第一个直线段长5．1围堰20．699m，第一个圆弧段长19．757m，圆弧半径为坝址河段河床覆盖层相对深厚，不宜修建混凝20in，转角56．6。，第二个直线段长73．249in，第二个土围堰。而土石类围堰能充分利用当地材料，结构圆弧段长15．386m，圆弧半径为20ITI，转角44．07。，简单，施工方便，能够适应深厚覆盖层基础，又可使第三个直线段长41．849m。用大型施工设备进行高强度堆筑，在短时问内完建，5．2．3导流洞断面设计一214一\n朱晓忠：江口县鱼粮水库施工导流设计第1期导流隧洞进、出口均为切向坡，出口基岩裸露，地形毕，导流洞即可下闸封堵，封堵时段选定第三年12坡度分别为65～70。、78～83。。自然边坡及开挖边月，封堵洪水标准为5a一遇，相应的设计流量坡稳定，强风化厚度约3m。隧洞最大埋深64m，洞为0．865m／s。室围岩为∈g浅灰、灰色薄一中厚层细粒白云岩夹8结论角砾状或鲕状白云岩，岩层产状N65～75。E／SE／8对修建在高山峡谷地区的混凝土拱坝，施工条～11。，主洞线与岩层走向夹角约70。。隧洞围岩类件差、其所在河流洪枯流量相差较大，施工导流设计别以Ⅲ类为主，除Ⅳ类围岩洞段外，隧洞成洞条件时，应重点分析和研究枯水时段的洪水资料，在满足较好。施工导流及进度的要求下，宜选择合适的枯水时段导流洞按初期导流设计流量控制，经水力学计导流，以节省导流工程量。算，导流洞断3m×3．5m的城门洞型断面，隧洞进口底高程417．00m，出口底高程416．00m，洞底坡参考文献：0．00585。直墙高度2．634m，顶拱中心角120。。[1]贵州省水利水电勘测设计研究院．江口县鱼粮导流洞Ⅳ类围岩段初期采用系统锚杆+喷C20水库工程初步设计报告[R]．贵阳：贵州省水利混凝土支护，喷混凝土厚度为0．1m；后期采用钢筋水电勘测设计研究院，2011．混凝土衬砌进行二次支护，衬砌厚度为0．3rn。HI类[2]中水东北勘测设计研究有限责任公司．SL303—围岩段考虑到该段围岩较为完整，为节省导流投资，2044水利水电工程施工组织设计规范[S]．北考虑采用系统锚杆+喷混凝土支护，喷混凝土厚度京：中国水利水电出版社，2004．为0．1m，顶拱及边墙不进行衬砌，底板需用20cm厚[3]水利电力部水利水电建设总局．水利水电工程C20混凝土找平。施工组织设计手册：第一卷[s]．北京：水利水电6截流设计J出版社，1996．[4]刘亚凤，张本秋，王力军．施工导流方式的选择根据导流规划和施工进度安排，截流时间选在[J]．黑龙江水利科技，2005，33(2)：61．11月初，根据《水利水电施工组织设计规范[5]王胜，孙滨，邓学海．磨盘山水库施工导流设计(SL303-2004)》，截流标准可采用截流时段重现期[J]．黑龙江水利科技，2006，34(2)：58—59．5—10年的月或旬平均流量，本工程截流标准采用[6]孙滨，杨久玖，马蕴清．西山水库施工导流设计5a一遇洪水标准，截流设计流量采用11月平均流量[J]．黑龙江水利科技，2007，35(1)：40-41．为p=1．84m／s，截流方式采用单戗堤立堵右岸单[7]张志成，李晶卉，李俊．龙头桥灌区施工组织设向进占截流。截流戗堤与上游横向围堰相结合，由计[J]．黑龙江水利科技，2006，34(1)：98—99．于流量较小，故截流较为简单，截流难度较小，采用[8]王立秀，曲丽萍，尚哲民．西山水库截流设计与一般石碴即可完成截流任务。成功实施综述[J]．黑龙江水利科技，2010，387下闸蓄水设计(2)：33—35．根据施工进度计划安排，大坝接缝灌浆施工完一215—