躍洲水電站施工導流設計

馮華斌

（江西省水利規劃設計院 南昌 330029）

1 前言

躍洲水電站壩址位于貢水干流于都縣城下游4～5km，水庫正常蓄水位117.8m，庫容為4239萬m3，電站裝機總容量3.6萬kW，工程等別Ⅲ等。船閘、閘壩、河床式廠房（擋水部分）為3級建筑物，廠房結構及其它建筑物為4級建筑物。

壩址河床寬約447～480m，主河道位于河流左側，枯水期水面寬約157m，高程108.0～110.2m，河流右側為漫灘，寬約290m，高程為110.12～112.26m；左壩頭丘陵崗地，屬二級階地，高程123.86～128.04m，右岸為一級沖積階地及二級階地，階面高程119.19～122.5m。

建筑物呈“一”字形布置，壩線總布置長度498.33m，從左到右分別為左岸端頭重力壩，長83.63m；船閘段，長16m；泄水閘段，長 296m（21孔×12m/孔）；發電廠房（主機間）段，長58.7m；安裝間壩段，長39m。

2 導流標準

該工程等別為Ⅲ等，根據SL303—2004《水利水電工程施工組織設計規范》，相應臨時建筑物為5級，其導流標準洪水重現期為10～5年（土石圍堰）、5～3年（混凝土、漿砌石圍堰），根據節約投資的原則，導流標準一般采用下限；為方便水利計算，同一期的導流建筑物采用同一導流標準較為方便，故該工程導流建筑物全部統一采用5年一遇洪水重現期標準。

3 導流方式與導流時段

該工程壩址位于相對寬闊的河道上，左岸為河谷深泓（主河槽），右岸河灘地勢平坦且枯水期完全出露，根據壩址地形地質條件、建筑物布置（廠房右、船閘左兩岸分置）情況和施工特點，導流方式采用分導流較合適，又根據河床開闊且土建工程量不是特別大的特點，電站工程分兩期導流較為合適。

水文一些基礎資料如天然河道水位流量關系、P=20%壩址各時段洪峰流量、P=20%月平均流量見下表1～表 3。

從表1～表3可以看出：3月～6月為汛期，不適合填筑圍堰和施工主體建筑物，導流時段的起始適宜月最早可為7、8月，同時由于圍堰填筑閉氣一般需要1～2個月，故該工程7月份開始填筑圍堰，7月底截流，8月份作為導流時段的最早起始月較為合適。

表1 天然河道水位流量關系

表2 P=20%壩址各時段洪峰流量

表3 P=20%月平均流量

為使電站提前發電，使投資效益最大化，一期圍堰首先要考慮圍護右岸廠房施工。左岸第1～7孔泄水閘位置基本為主河槽位置，在第8～9孔泄水閘的位置正好可以布置一期縱向圍堰，故一期基坑為右岸廠房和右側第10～21孔泄水閘基坑，利用左岸主河槽進行導流。為避免臨時淹沒問題（在P=20%，全年洪峰流量6080m3/s相應水位119.7m，超過正常蓄水位117.8m），圍堰應盡量避免做全年圍堰；為降低臨時工程費用，導流時段應盡可能地短。根據廠房開挖量（土方6.5萬m3，砂卵石和石方分別為 6.5 萬 m3、10.1 萬 m3）和混凝土量（9.4 萬 m3，其中下部混凝土5.4萬m3）以及位于高漫灘之上等情況，在廠房提前開挖的情況下（可提前對廠房高漫灘基坑提前開挖至110.0m高程），在考慮國內較為先進的施工水平情況下，至少需要7個月左右方可基本完成廠房主體工程的開挖和下部混凝土的澆筑，汛期利用已建好的混凝土擋墻和前后6扇閘門（設有臨時封堵閘門）擋水，廠房繼續施工。選擇最枯7個月（8月～次年2月）作為一期的導流時段，相應導流設計標準流量為2770m3/s。

二期圍堰主要圍護剩下的9孔泄水閘、船閘、非溢流壩，利用右側已建的12孔閘導流，根據工程量：混凝土5.6萬m3，砂卵石開挖5.9萬m3，石方開挖0.3萬m3，比選兩個時段：10月～次年2月洪峰流量1800m3/s、9月～次年2月洪峰流量2450m3/s，后者水位比前者高1.0m，圍堰費用因此會增加大約80萬元，根據施工強度要適當且盡量節省投資的原則，選擇10月～次年2月作為二期的導流時段，相應導流設計標準流量為1800m3/s。施工導流布置見下圖。

施工導流布置示意圖

4 導流建筑物設計

4.1 一期圍堰

根據盡量利用開挖料的原則，一期上游橫向圍堰和縱向圍堰均采用砂卵石夾粘土心墻土石圍堰，一期下游橫向圍堰采用均質土圍堰（廠房下游段有大量土方開挖料可供利用），均為利用開挖料。經束窄河床水力計算，河床束窄率46%，最大流速2.7m/s，縱向圍堰及與上下游橫向圍堰交界處采用單層鉛絲籠塊石護坡、單層鋼筋石籠護底防沖。圍堰頂寬5.0m，內外邊坡視圍堰高度為 1∶1.5～1∶2之間，基礎處理采用振孔高噴防滲墻，折線形擺噴，孔距1.2m，擺角45°。墻底深入基巖50cm，墻高6.1～9.4m。

4.2 二期圍堰

二期上下游橫向圍堰采用土石圍堰，其結構型式及防滲型式同一期上游橫向圍堰，砂卵石利用船閘及泄水閘開挖料及一期縱向圍堰拆除料（一期縱向圍堰在二期圍堰填筑時拆除，作為二期圍堰的利用料）。縱向圍堰接閘壩中墩，采用混凝土圍堰，頂寬3.0m、底寬13.0m、底板厚2.5m，垂直邊坡。施工時開挖砂卵石覆蓋層至基巖作基礎，擋水前兩側回填砂卵石至109.0m高程，以利圍堰穩定。

5 結語

躍洲水電站施工導流設計過程中秉承遵循規范、方案可靠、確保安全、實施經濟的原則，在避免臨時淹沒問題、就地利用開挖料優選堰型、盡量壓縮導流時段、降低導流費用等方面做了大量工作。整個躍洲水電站在優選施工導流程序的情況下，第一年年初開工，第二年的年底就可利用二期圍堰擋水提前發電，時間及經濟效益比十分突出。