老撾南歐江二級水電站二期截流采用的施工技術(shù)

黃 志 軍

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

老撾南歐江二級水電站二期截流采用的施工技術(shù)

黃 志 軍

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

從導截流總體布置、水力計算等方面詳細闡述了南歐江二級水電站二期河床截流工程的實施，并將實際截流發(fā)生情況與設計方案進行了比較，總結(jié)出一些工程經(jīng)驗，可供其他類似工程參考。

施工導流；截流；施工組織設計；南歐江二級水電站

1 工程概述

南歐江二級水電站位于老撾北部瑯勃拉邦省境內(nèi)的南歐江下游河段，壩址距瑯勃拉邦市公路里程82 km。南歐江二級水電站為二等大(2)型工程，電站裝機3×40 MW。壩址水文資料見表1、2。

表1 壩址多年月、年平均流量成果表

表2 壩址水位～流量關(guān)系成果表

該工程主要建筑物由混凝土閘壩、非溢流壩段、壩式進水口和河床式廠房等構(gòu)成。樞紐建筑物按“一”字型布置。左岸非溢流壩段長24 m，右岸非溢流壩段長45 m，壩頂高程為330 m，壩頂寬度為8 m。泄洪沖沙建筑物位于河床左岸，由5孔15 m×20 m(寬×高)泄洪沖沙閘和2孔15 m×20 m(寬×高)泄洪閘組成。閘孔堰面采用Ⅲ型折線形實用堰形式，堰頂高程為305 m。

2 截流設計

2.1 截流方式及方案

南歐江二級水電站主河床偏右岸，河床左側(cè)為導流明渠，截流時導流明渠過流，不具備交通條件。為方便施工，截流料物備料場布置于右岸。該工程河床截流采用單戧堤立堵法自右岸向左岸單向進占的截流方案。河床截流時段為2013年12月上旬，截流標準采用10 a一遇12月平均流量，相應流量為418 m3/s。南歐江二級水電站二期大江截流施工平面布置情況見圖1。

圖1 南歐江二級水電站二期大江截流施工平面布置圖

2.2 截流戧堤布置及結(jié)構(gòu)設計

2.2.1 戧堤布置

截流設計流量Q=418 m3/s。截流閉氣后，戧堤上游擋水水位高程為307.34 m，加1.16 m波浪爬高及安全超高，經(jīng)綜合比較，戧堤頂高程確定為308.5 m。

2.2.2 戧堤結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)截流物料拋投強度要求，為滿足戧堤頂并行2輛15 t自卸汽車同時拋投作業(yè)的要求及戧堤兩側(cè)的安全距離等因素，戧堤頂寬初步定為10 m。上、下游邊坡為水中拋填自然邊坡，設計邊坡坡比為1∶1.5，龍口進占邊坡坡比為1∶1.5。

2.3 截流水力學計算

2.3.1 計算條件

(1)導流明渠過流能力采用設計提供的導流明渠泄流能力數(shù)據(jù)(表3)。

表3 導流明渠(1#～5#泄洪沖沙閘孔)泄流能力

2.3.2 計算公式

龍口水力學計算公式為：

式中Bcp為龍口平均過水寬度；Qlk為龍口泄流量。

(2)龍口水深hp：龍口流態(tài)為淹沒流時：hp=hn。hn為下游水深；龍口流態(tài)為自由流時：hp=hk。hk為臨界水深。

(3)龍口落差：Z=H-hp

式中H為上游水深。

(5)單寬功率N：N=ρqZ

式中ρ為水的密度；Z為龍口落差。

(6)戧堤上下游落差：Z=H-Hx

式中Hx為下游水深。

2.3.3 水力學計算成果

工程截流流量按418 m3/s、龍口起始寬度按35 m進行水力學計算分析，計算結(jié)果見表4。

2.3.4 水力學計算成果分析

根據(jù)表4，僅從龍口平均流速而言，根據(jù)國內(nèi)外相似工程的截流實踐經(jīng)驗，截流難度相對較小，截流特殊材料的備料要求不高，僅需儲備較少量的大塊石及鋼筋石籠即可滿足截流需要。

表4 龍口不同寬度水力學指標表

2.4 龍口分區(qū)規(guī)劃

綜合考慮流速、落差對拋投材料及戧堤進占難度的影響，根據(jù)截流水力學計算成果并結(jié)合截流模型試驗成果，截流戧堤分為非龍口段及龍口段。

該工程龍口分區(qū)情況見圖2。

2.4.1 非龍口段

上游圍堰戧堤處的河谷大致呈“U”形，截流合龍水位以下的兩岸岸坡較深陡，合龍水位以上的地形較平緩。戧堤頂部總長度約為123.01 m，其中，受地形影響，左岸靠近上游縱向圍堰約33 m長的戧堤位于截流設計水位以上，即合龍后水位達不到該區(qū)域，屬非龍口區(qū)域。鑒于左岸地形平緩，該段戧堤干地填筑即可，亦可隨左岸預進占先行填筑。非龍口段為右岸預進占段，總長約50.68 m，以及靠近上游縱向圍堰的左岸33 m，平均流速約為1.2 m/s，以拋投石渣料為主。

圖2 龍口分區(qū)示意圖

2.4.2 龍口段

龍口段口門寬度為35～0 m，分為3個區(qū)，各區(qū)劃分如下：

(1)龍口Ⅰ區(qū)：龍口Ⅰ區(qū)口門寬度為35～25 m，段長10 m，龍口平均流速為1.2～1.9 m/s，截流落差為0～0.2 m，龍口單寬流量為15.2～16.3 m3/s，龍口單寬功率為0～3.8 t·m/s·m。本區(qū)為非困難區(qū)。

(2)龍口Ⅱ區(qū)：龍口Ⅱ區(qū)口門寬度為25～10 m，段長15 m，龍口平均流速為1.9～2.8 m/s，最大平均流速為2.8 m/s，對應口門寬度為10 m，截流落差為0.2～0.7 m，龍口單寬流量為6.3～

15.9 m3/s，最大單寬流量對應口門寬度為25 m，龍口單寬功率為3.8～6.5 t·m/s·m，最大單寬功率對應口門寬度為15 m。

(3)龍口Ⅲ區(qū)：龍口Ⅲ區(qū)口門寬度為10～0 m，段長10 m，龍口平均流速為2.8～0 m/s，截流落差為0.7 m，龍口單寬流量為6.3～0 m3/s，龍口單寬功率為4.3～0 t·m/s·m。本區(qū)為合龍區(qū)，龍口流速下降，截流落差增大，但截流難度較小，為非困難區(qū)。

3 結(jié) 語

南歐江二級水電站工程主河床二期截流工作已順利完成。實際發(fā)生的截流參數(shù)為:實際截流流量約為420 m3/s，龍口最大平均流速為2.82 m/s，最大平均單寬流量為16.5 m3/s，最大平均單寬功率為6.55 t·m/s·m，截流最大落差為0.73 m。導截流設計與實際情況基本吻合，截流設計和施工取得了圓滿成功。根據(jù)現(xiàn)場施工情況，筆者總結(jié)出以下幾點施工經(jīng)驗：

(1)施工導截流設計一定要充分利用現(xiàn)場有利的地形條件。在南歐江二級水電站工程主河床二期截流設計中，因我局充分利用了岸坡開挖料及場地布置情況，降低了截流難度，取得了一定的經(jīng)濟效益。

(2)當龍口流速最大時，考驗截流施工能否成功的因素主要有兩方面：一是堤頭保護是否穩(wěn)固；二是現(xiàn)場指揮是否能保證車流順暢、卸料及時。為此，在做好堤頭保護的同時，一定要挑選有經(jīng)驗的現(xiàn)場指揮員，保證車流順暢，同時注意卸料次序，在關(guān)鍵時刻一定不能為盡早合龍而只卸大塊料，這樣會造成合龍后閉氣較為困難，甚至閉不了氣而造成后期抽水量大大增加，進而影響工程效益。

(3)截流過程中駕駛員、重機操作手與現(xiàn)場指揮的配合極為重要。為保證合龍成功，應事先對截流程序進行交底，同時在合龍前的進占階段進行預演，以保證截流順利按計劃進行。

TV7;TV52

B

1001-2184(2017)05-0039-03

2017-08-20

黃志軍(1985-)，男，湖北宜昌人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.

(責任編輯李燕輝)