蜀河水電站廠房施工導流與度汛

□徐更曉 □金風清(中國水利水電第十一工程局有限公司)

蜀河水電站廠房施工導流與度汛

□徐更曉 □金風清(中國水利水電第十一工程局有限公司)

蜀河水電站采用分期導流施工，二期廠房施工采用一期已經形成的右岸泄洪閘泄流，原規劃為全年10 a一遇洪水標準圍堰，實際施工中因情況變化實施全年圍堰有較大困難，而對導流方案進行了調整，2008年采用過水圍堰加子堰擋水；2009年采用右岸泄洪閘和廠房表孔聯合泄流度汛，文章對導流方案調整的原因、方案的比選確定、實際度汛情況等內容進行了介紹。

水電站廠房；二期導流；過水圍堰；度汛

1 工程概況

蜀河水電站位于陜西省旬陽縣境內的漢江上游干流上，是漢江上游梯級開發規劃中的第6個電站；樞紐建筑物布置型式為左岸溢流式廠房方案，從右至左由右副壩、升船機壩段、泄洪閘、廠房壩段、安裝間及左副壩等組成。

工程規模為二等大（2）型，正常蓄水位217.30 m，相應水庫庫容1.76億m3，總裝機276 MW，安裝6臺46 MW貫流式機組。工程分2期施工，一期先施工右岸升船機及泄洪閘壩段，二期進行左岸廠房壩段的施工。

廠房工程包括主副廠房及安裝間壩段土建、金屬結構機電設備安裝以及二期導流工程等內容，主要工程量：土石方明挖51.53萬m3，混凝土37.67萬m3，6臺貫流式機組安裝。

2 水文氣象條件

2.1 氣象條件

暴雨主要發生在5-10月，一次暴雨過程一般歷時5 d左右，雨量主要集中在3 d之內，實測最大暴雨一日雨量達370.70 mm，三日達644.10 mm，年平均降雨量752.50 mm（旬陽）。

2.2 徑流

壩址多年平均徑流量732 m3/s，2月份平均徑流最小，為147 m3/s，9月份平均徑流最大，為1 660 m3/s。

2.3 洪水

7月至10月上旬為主汛期，年最大洪水在3-10月均有出現，以7月份和9月份出現最多。一次洪水過程一般5-7 d。

全年5 a一遇、10 a一遇、20 a一遇的設計洪水分別為16900 m3/s、19700 m3/s、23100 m3/s。

11-6月（非主汛期），5 a一遇、10 a一遇、20 a一遇的設計洪水分別為8 310 m3/s、12 100 m3/s、15 900 m3/s。

2.4 右岸泄洪閘泄量與水位關系

表1 右岸泄洪閘特征泄量與水位表

3 樞紐工程總體導流方案

采用河床2期導流，一期工程圍護右側河床，施工泄洪閘、升船機、右副壩及縱向導墻等建筑物，由左側束窄后的河床導流。二期工程圍護左側河床，施工廠房及安裝間等建筑物，由已建的泄洪閘泄流。

工程于2005年12月26日正式開工，2007年12月29日一期泄洪閘工程具備過流條件，同年12月30日二期基坑主河床截流，2008年轉入二期基坑施工。

4 原規劃的廠房導流方案、節點工期

4.1 原規劃的廠房導流方案

利用廠房上、下游土石圍堰及泄洪閘縱向導墻擋水，右岸泄洪閘泄流，全年10 a一遇設計標準（控泄后流量17000 m3/s），廠房全年施工，導流時段為2008年2月至2009年11月，對應上、下游水位分別為222.60 m、210.77 m，確定的上、下游圍堰頂高程分別為224.10 m、213.70 m。

4.2 原廠房導流方案的主要節點工期

2008年1月前完成二期河床截流，并于2008年5月底圍堰施工完成。自2008年8月至2009年8月完成廠房一期混凝土澆筑。2009年11月底拆除廠房圍堰。2009年12月30日實現首臺機組發電，2010年6月30日前6臺機組全部投產發電。

4.3 原廠房導流方案的主要特點

廠房工程工期緊,首臺機組發電工期為1 a。圍堰防沖刷穩定形勢嚴峻,漢江汛期洪量大、流速高,加之縱向導墻縮短,造成圍堰的坡度較陡、坡腳部分伸出導墻以外,對圍堰的抗沖刷穩定十分不利。度汛任務重、風險大，全年擋水圍堰,要經過2個主汛期,漢江水情特點是洪水陡漲陡落、峰值大,一旦出現超標準洪水將影響到庫區及下游的安全。

5 廠房導流方案調整的原因

主要基于3個方面的原因：一是，拆遷問題，由于庫區移民拆遷滯后，原方案上游圍堰攔洪水位回水水面線以下拆遷很難在2008年汛前完成，二是，圍堰布置問題，縱向導墻上游端縮短49 m,若采用全年224 m高程圍堰，即便采用圍堰斜向布置及放陡邊坡的措施，圍堰布置仍很困難，或占壓基坑或超出導墻范圍；三是，風險大，全年圍堰一旦出現超標準洪水危及到上游縣城、潰堰風險大進而影響到下游村鎮。

6 廠房調整導流方案、施工度汛

6.1 調整導流方案的比較選擇

6.1.1 全年圍堰（原規劃方案）

采用全年10 a一遇的洪水標準，上游圍堰頂高224.10 m，其優點是正常度汛標準較高，可施工時段長，其缺點是庫區淹沒指標大、汛前搬遷難度大，出現超標準洪水時影響到縣城、潰堰風險大，恢復施工難度大、對工期影響大，由于該方案風險較大并且2008年汛前搬遷難以完成，因此無法采用。

6.1.2 全年圍堰頂部拆除方案

該方案在正常度汛情況下同全年圍堰，其不同在于當預報出現超標準洪水時提前將圍堰拆除至213.70 m高程，讓基坑過流，在不發生超標準洪水的情況下該方案的優點同全年圍堰方案，而在出現超標準洪水基坑過流甚至潰堰時的損失要小于全年圍堰，其缺點是對洪水預報要求周期長、精度高，圍堰臨時拆除工程量大、操作復雜、實施難度大，同時該方案也存在2008年汛期前拆遷無法完成的困局。

6.1.3 枯期過水圍堰結合加高子堰

枯期圍堰，采用過水圍堰頂部加子堰的型式，在出現超標準洪水時拆除頂部子堰基坑過流，在確定合適的過水圍堰及加高子堰頂高的前提下，可使施工期回水水面線不超過水庫運行期20 a一遇指標，移民問題易于解決；圍堰高程低,滿足布置位置的要求，出現超標準洪水時不致影響到上游縣城，潰堰風險低，其缺點是度汛標準較低，可施工時段比全年圍堰少4個月，遭遇超標準洪水的幾率大。

綜合以上3種方案，前2種方案均存在較大的風險，且拆遷工作在2008年汛前難以完成，方案3比較穩妥，確定按方案3實施。

6.2 枯期過水圍堰加子堰設計

6.2.1 堰頂高程和過流堰面高程確定

枯期10a一遇洪水流量12100m3/s，對應上、下游水位216.10 m、207.20m，確定上、下游圍堰堰頂高程分別為217.70m、208.20m。

當壩址流量為17 000 m3/s，過流堰面為203 m時（此時已拆除子堰），堰前水位為214.60 m；當壩址流量為全年20 a一遇23 100 m3/s時，堰前水位217.30 m，與水庫永久運行壩前水位一致。因此，上游圍堰過水堰面頂高程確定為203 m，下游圍堰過水堰面高程為202 m。

6.2.2 邊坡坡度及防護設計

過水圍堰上下游坡面采用鋼筋籠石防護、頂面采用1m厚混凝土防護。

6.3 度汛施工安排及實際度汛情況

6.3.1 2008年度汛施工安排及度汛情況

由于導流方案發生變化，采用過水圍堰結合加高子堰,2008年汛期基坑預備過流，施工安排相應調整，基坑內布置兩臺履帶式布料機，安排左非壩段先升高、在其位置布置2臺門機，在2008年汛后再在基坑內布置大型門塔機。

工程實施中，2008年5月底完成圍堰施工、6月底廠房基礎墊層混凝土施工完成,具備應對主汛期的條件，而2008年全年未遇到12 100 m3/s以上的洪水，廠房基坑未過流，廠房全年施工，工程進度按原計劃進行。

6.3.2 2009年度汛施工安排及度汛情況

根據工程在2009年6月底前表孔具備過流條件及7月份開始機組安裝、年底首臺機組發電的進度情況，按照DL/T5397-2007《水電工程施工組織設計規范》，2009年施工度汛標準為20 a一遇標準洪水，流量為23 100 m3/s。

6.3.2.1 2009年度汛方案、施工安排

在2009年上半年仍采用2008年同期的導流方式、標準；在廠房主體形象具備過流條件后，拆除子堰，保留過水圍堰。

當遭遇到20 a一遇洪水23 100 m3/s時，安排1、3#2臺機組正常安裝施工，即1、3#機組工作門與下游檢修門擋水，而2、4、5、6#廠房表孔及泄洪閘過水，廠房這時上游水位為217.20 m；當壩址遭遇23 100 m3/s以上流量時，廠房所有表孔流道參與泄流。

6.3.2.2 2009年實際度汛情況

2009年6月份以前未出現大的汛情，最大流量2610 m3/s，基坑內正常施工。

2009年7月5日-18日遭遇持續強降雨，7月9日洪峰流量達到12100m3/s，采用右岸泄洪閘過流，其后流量＞12100m3/s，廠房2、4、5、6#機組表孔及安裝間表孔參與過流，7月11日洪峰流量達23 100 m/s,7月12日洪峰流量達到27 000 m3/s峰值，各機組表孔及安裝間表孔全部參與泄流，7月14日洪峰流量回落至9 680 m3/s，各表孔不再參與過流，廠房繼續施工。

7 結語

蜀河水電站位于漢江上游,汛期洪水流量大,庫區及下游人口密集,度汛不僅事關工程自身建設的成敗而且影響到上、下游的安瀾,結合工程特點及施工過程中情況的變化及時調整了導流度汛方案及施工安排，工程總體進展順利,按期實現了2009年12月份首臺機組發電目標,其導流度汛方案對類似工程有借鑒意義。

（責任編輯：趙 鑫）

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2016-08-08