溪洛渡水電站導流洞下閘技術研究及運用

楊承志 張 靜

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410004）

1 工程概述

1.1 概 述

溪洛渡水電站工程施工期壩址兩岸各布置了3條導流洞。左岸布置1#～3#導流洞，其中1#和2#導流洞與水工尾水洞結合；右岸布置4#～6#導流洞，其中5#和6#導流洞與水工尾水洞結合。除6#導流洞外，1#～5#導流洞閘門井均為地下豎井式，左右岸閘門井均呈“一”字型排列。導流洞平面上呈單彎道布置，洞身斷面為城門洞型，斷面尺寸均為18 m×20 m。

其中1#導流洞進口閘門為平面滑動門，閘門孔口尺寸為18 m×20 m，重735.9 t，于2011年10月21日下閘，同時6#導流洞進口處修筑圍堰擋水，河水由2#～5#導流洞宣泄，導流條件較好，設計水頭滿足要求，且為后續導流洞封堵閘門下閘積累經驗，下閘完成后，1#、6#流洞開始封堵施工。

2#導流洞進口閘門（閘門底坎高程365.22 m）：閘門孔口尺寸為9 m×20 m，下閘水頭為14.03 m，設計水頭為100.18 m。閘門由2 臺2×4 000 kN 固定卷揚啟閉機操作，揚程50 m。

3#導流洞進口閘門（閘門底坎高程367.51 m）：下閘水頭為22.15 m，設計水頭為97.89 m，閘門由2 臺2×7 000 kN 固定卷揚啟閉機操作，揚程66 m。

4#導流洞進口閘門（閘門底坎高程367.47 m）：下閘水頭為22.15 m，設計水頭為97.93 m，閘門由2臺2×7 000 kN 固定卷揚啟閉機操作，揚程66 m。

5#導流洞進口閘門 （閘門底坎高程365.89m）：下閘水頭為14.03 m，設計水頭為99.51 m，閘門由2臺2×4 000 kN 固定卷揚啟閉機操作，揚程50 m。

溪洛渡水電站導流洞進口閘門布置見附圖。

1.2 水文條件

溪洛渡水電站屏山站9～11月各旬各頻率徑流成果見附表。

附圖 溪洛渡水電站導流洞進口閘門布置圖

附表 屏山站9月～11月各旬各頻率徑流成果

2 導流洞進口閘門下閘設計

2.1 下閘背景

溪洛渡水電站導流洞封堵閘門根據時段不同，分兩期下閘，其中1#導流洞于2011年汛末開始下閘封堵施工，2#～5#導流洞于2012年汛后開始下閘封堵施工，考慮到最大化創造效益，結合水文預測情報，2#～5#導流洞進口閘門開始下閘時間提前到2012年9月底。本文主要研究2#～5#導流洞進口閘門下閘，即第二期進口封堵閘門下閘。

第二期進口封堵閘門下閘，尤其是最后一扇閘門的下閘，將面臨來流量宣泄途徑少，水位雍高大，下閘難度大，此外增加了臨時配重，現場卷揚機將面臨著只能下放不能提升的困境，存在著不能下放到位的風險，將增加封堵施工難度，其成敗將直接影響2013年發電效益及工程安全。

2.2 下閘順序研究

（1）啟閉機拆除。

為節約工程投資，導流洞進口閘門部分啟閉機利用了泄洪洞的啟閉機，安裝在3#、4#導流洞。

由于2#、5#導流洞分別與3#、4#水工尾水洞結合，為2#、5#導流洞滿足封堵改建需要，2#、5#導流洞應先提前下閘，以保證2#、5#導流洞的封堵改建施工。因此在2#～5#導流洞下閘封堵程序中要兼顧啟閉機拆除和2#、5#導流洞封堵改建。

（2）道路情況。

考慮到現場情況，結合水流控制，3#、4#導流洞拆除的啟閉機只能沿江邊向上游撤退，再運往指定地點。左岸道路最低高程（439.40 m）點為17#路豆沙溪溝口處，右岸道路最低高程（402.0 m）點為右岸上游圍堰支線上游洞口。根據本工程水流控制，閘門下閘后水位雍高情況分析，右岸下閘必先優于左岸。

（3）下閘順序。

綜合以上兩個方面因素，考慮啟閉機拆除預留時間（單臺約1 個月），擬定下閘順序為4#—→5#—→2#—→3#導流洞進口閘門。

2.3 下閘水頭設計

下閘水頭設計應考慮下閘過程中入水時段的影響，特別是采用配重下閘的情況下，閘門將面臨著只能下降不能提升的困境。若下閘水頭不滿足要求，可能導致閘門懸掛半空，給封堵施工帶來嚴重后果，從而影響工期，造成巨大的經濟損失。

根據閘門下閘過程中摸索及積累的經驗，實時調整后續閘門下閘時間，下閘入水時間由2 h 縮短至1 h，根據現場情況分析是可行的，事實上最后一扇閘門下閘入水時間僅用了30 min。下面僅以3#導流洞下閘水頭設計分析如下：

下閘標準選用11月中旬2年一遇旬平均流量3 340 m3/s，相應堰前水位392.76 m，根據2000～2011年該時段實測水文資料，該時段出現可能性較大，可滿足施工要求。按1 h 下閘入水時間推算，下閘到位后堰前水位395.75 m，最大下閘水頭28.24 m，因此按28.50 m 下閘水頭設計，可滿足工程要求。

2.4 配重設計

因下閘時間及順序調整，導致部分閘門下閘水頭不足，施工時對部分閘門擬采用增加配重方式配合下閘。根據《水利水電工程鋼閘門設計規范》（DL/T 5039-95）計算，按以下方式增加配重，可滿足規范要求：

4#、5#導流洞進口閘門不增加配重，2#導流洞進口閘門采用現澆混凝土方式增加配重（單扇增加20 m3混凝土配重，兩扇門共增加40 m3混凝土配重），3#導流洞進口閘門采用預制混凝土塊的方式增加配重（單扇門140 t 配重，兩扇門共增加280 t）。

3 下閘過程分析

2012年9月29日14 時，溪洛渡上游圍堰水位388.25 m，下泄流量8 060 m3/s，4#導流洞進口閘門下閘作業正式開始，14 時25 分，閘門入水，15 時15分，兩扇閘門下閘到位，上游圍堰水位389.49 m，在3 條導流洞過流的情況下水位變化約1.24 m，整個過程平穩順利，歷時70 min。為相應卷揚機拆除利用創造了條件。

10月29日，5#導流洞進口閘門下閘，11月10日2#導流洞進口閘門下閘，11月16日，3#導流洞進口閘門下閘。

11月16日8 時，3#導流洞正式啟動下閘，此時，溪洛渡壩址水流量為2 980 m3/s，大壩上游水位約393 m。上午9 時，3#導流洞順利下閘封堵到位，大壩上游河段逐步回漲，下午16 時江水開始漫上上游圍堰，下午17 時20 分，江水漫過上游圍堰。下午19 時30 分，大壩1#～6#導流底孔開始過流，下游減水河段恢復至天然來水流量。

根據以上情況分析，隨著下閘經驗的積累，閘門入水時間不斷縮短，降低了下閘過程水位雍高，提高了下閘保證率，且使整個過程處于可控狀態。也隨著下閘時間的縮短，通過實時調整施工方案，為工程創造了價值，為提前下閘創造了條件。此外在下閘過程中發現，4#、5#導流洞閘門下閘到位后，漏水量較小，可滿足封堵施工要求，但2#、3#導流洞閘門下閘到位后，存在較大漏水，影響封堵施工，根據此種情況，采用棉絮裹鋼筋內核+粘土拋填等堵漏措施，取得了較好效果，其他漏水采用鋼管引排，保證了封堵改建施工在干地進行。

4 結 論

在方案研制階段，應重點考慮以下幾個方面：

（1）優化施工方案，根據現場情況，研究道路的布置，擬定各方案的應急措施，尤其是度汛安全問題。

（2）優化下閘程序，縮短下閘時間，可降低下閘過程中導致的水位雍高，從而降低下閘難度。在有條件的情況下，重點研究閘門入水到下閘到位過程中，每個配套環節及相應處理措施，做到安全的前提下，確定該下閘時段，為方案編制提供依據。根據本工程經驗，該下閘時段在準備充分的前提下，閘門入水到下閘到位可縮短至（30～60）min。

（3）大型多條導流洞下閘，尤其是后續閘門下閘，在流量變化不大的情況下，必然導致水位的抬高，尤其是現場情況發生變化的條件下，若調整了下閘時間及下閘順序，可能導致部分閘門下閘水頭不夠，此時應重點研究閘門、配重、啟閉機三者關系，制定合理的方案，可降低投資。

（4）導流下閘后，可能會不同程度地出現漏水情況，必須制定下閘后漏水封堵的應急預案，并作好相應的物資材料準備和組織準備工作，寧可備而不用，決不允許出現異常漏水而無準備的情況發生。