白石水庫優化二期導流方案

趙 敏

(遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽122000)

1 工程概況

白石水庫是遼寧省“九五”期間水資源建設的重點工程項目，是一座以防洪、灌溉、城市供水為主，兼顧發電、養魚等綜合利用的大型水利樞紐工程。

水庫壩址位于遼寧省西部，北票市上園鎮附近的大凌河干流上。水庫控制流域面積17 649 km2，占大凌河流域面積的76%。水庫攔河壩為碾壓混凝土(RCD)重力壩，壩頂長513 m，最大壩高50.3 m，壩體混凝土總方量 57.53 萬m3，水庫總庫容16.45 億m3，調節水量5.28 億m3，其樞紐工程為一等工程，永久性主要建筑物為Ⅰ級，設計標準為500 a一遇，校核標準為5 000 a 一遇。水庫工程總投資22.093 億元，其中利用第四批日本海外經濟協力基金(OECF)貸款80 億日元。

2 二期導流原有設計方案

原設計的施工導流方案為兩段三期導流:一期圍堰保護17#壩段以右河床壩段的施工，利用束窄的左岸原河床進行一期導流;二期圍堰保護16#壩段以左河床壩段的施工，利用右岸18#～23#壩段已成的12 個泄洪排沙底孔和24#～26#壩段長50 m、頂部高程為97.25 m及27#～28#壩段長33 m、頂部高程為103.25 m的兩級缺口聯合泄洪進行二期導流;三期圍堰保護24#～26#壩段兩級缺口的壩體施工，全部通過12 個泄洪排沙底孔進行三期導流。

一期二期上、下游圍堰和三期圍堰均系土石圍堰。一、二期共用的縱向圍堰為混凝土圍堰，其中的17#壩段為堰、壩結合壩段。混凝土縱向圍堰的堰頂高程則由二期導流控制。

各期圍堰的設計參數詳見表1。

表1 各期導流圍堰的設計參數表

3 二期導流方案優化的緣由

由于1996 年汛前成功地進行了一期導流，使得壩的基礎處理和基礎混凝土澆筑得以提前進行，因而爭取了半年的工期。然而，原設計的二期導流方案在右岸壩體預留了24#～26#壩段的兩級缺口、且其高程很低。這樣布使右岸壩體留有缺口，斷了混凝土運輸效率最高的自卸汽車直接入倉的道路，不能充分發揮混凝土的澆筑能力;右岸河床壩段的混凝土澆筑，全靠高架門機吊罐入倉，效率低，且只能澆筑到107 m高程，在此高程以上，則需門機吊罐和長臂反鏟接力倒運混凝土入倉。因此，必須對二期導流方案進行優化設計。

4 二期導流優化的方案

優化二期導流方案的主導思想是:不在右岸預留影響壩體混凝土澆筑的缺口，而將左岸溢流壩段于1998 年汛前澆筑的壩體作為一個大缺口，與右岸已成的12 個泄洪排沙底孔聯合泄洪，進行二期導流。該缺口從6#～16#壩段，長159 m。根據汛前施工進度安排，缺口高程101.75 m。

5 優化的二期導流方案的優點

1)右岸壩體不設缺口，自卸汽車直接入倉和門機吊罐入倉聯合作業，充分發揮混凝土澆筑能力，可以有效地保持業已爭取的工期。

2)右岸壩體不設缺口，可以取消三期圍堰。

3)由于左岸缺口長達159 m，過水斷面大于右岸缺口，上游水位由一期導流控制，因而可降低二期上游圍堰和上游縱向混凝土圍堰的堰頂高程，減少工程量，節省投資。

4)由于右岸不留缺口，可減少兩個越冬側立面，從而可減少混凝土開裂的機率及相應的處理費用。

6 整個施工導流的安排與實施

1)在1996 年汛前成功地實現一期導流并優化二期導流方案后，經過精心的研究與策劃，將整個施工導流工程劃分成三段四期。

2)保護17#以右壩段施工，通過束窄的左岸河床進行一期導流。

3)保護9#以左壩段施工，通過10#～16#壩段河床進行二期導流。

4)保護10#～16#壩段施工，通過5#～9#壩段河床進行三期導流。

5)在5#～9#壩段截流，通過12 個泄洪排沙底孔導流。

各期圍堰的具體實施情況見表2。

7 優化后左岸壩段的施工

左岸的施工，是在總結右岸成功的施工導流經驗基礎上安排的。大體劃分成3 段:左壩頭(0#～5#壩段)的開挖;左岸河床5#～9#壩段的施工;左岸河床10#～16#壩段的施工。其中從1996 年冬開始、到1997 年春完成了左壩頭的壩基開挖。

表2 各期導流圍堰實際的實施情況

7.1 左岸0#～5#壩段的開挖

在1997 年初對0#～9#壩段進行基礎開挖，形成汛前5 a一遇的設計洪水標準。這里再將河水導至11#～16#壩段。保證在汛前對5#～9#壩段的施工。

7.2 左床5#～9#壩段的施工

為了在1997 年左岸的施工中繼續爭取半年左右的工期，減輕汛后施工工期短、任務重的負擔，決定于1997 年春修筑5#～9#壩段圍堰，于汛前進行5#～9#壩段的施工。到1997 年春汛前的6 月10 日，完成了5#～9#壩段的壩基開挖、基礎混凝土的澆筑和壩基固結灌漿工程。在順利完成1997 年左岸汛前的施工任務后，將二期圍堰全部推平至原河床94 m高程，使整個左岸河床全部恢復行洪斷面，迎接春汛和主汛期的到來。

7.3 左岸河床10#～16#壩段的施工

如所預料，1997 年夏季，遼西地區逢旱無雨。整個汛期最大洪峰流量僅為350 m3/s。在這種情況下，經過建設、監理、施工單位共同研究，決定于汛期未過的8 月19 日進占三期圍堰，通過5#～9#壩段進行三期導流，以保護并進行10#～16#壩段的施工。

經過全體水庫建設者兩個半月的奮力拼搏，順利地完成了10#～16#壩段的壩基開挖、基礎混凝土的澆筑、預制水平廊道的安裝和壩基固結灌漿工程的施工。1997 年左岸的施工達到了1996 年右岸同樣的形象面貌表明，科學慎重的決策和合理的優化設計，使爭取一年工期的目標基本得以實現。

［1］袁向平.紅葉二級水電站閘首二期導游方案的優化［J］.水電站設計，2002(03):44－45，50.