枕頭壩一級水電站截流設(shè)計施工

高文甫

【摘要】枕頭壩一級水電站為大渡河干流水電梯級規(guī)劃的第十九個梯級，位于四川省樂山市金口河區(qū)。水電站采用堤壩式開發(fā)為河床式廠房，正常蓄水位624m，最大壩高86.5m，水電站裝機容量720MW，以發(fā)電為主，兼顧下游用水。根據(jù)水電站的施工導流規(guī)劃，導流分為三期進行。其中一期項目已由其他承包人完成，二期截流采用單戧立堵雙向進占方案，從具備條件的導流明渠過流。

【關(guān)鍵詞】枕頭壩；截流

1、截流施工

1.1 截流設(shè)計

（1）截流時段及截流設(shè)計流量

根據(jù)貴陽勘察設(shè)計研究院《二期截流設(shè)計規(guī)劃報告》和本水電站受上游瀑布溝水電站、深溪溝水電站調(diào)控的實際情況，當深溪溝水電站調(diào)蓄下兩臺機組發(fā)電時，11月份10年一遇月平均流量為1250m3/s；當瀑布溝三臺機組發(fā)電時，11月份10年一遇月平均流量為1430m3/s；當瀑布溝兩臺機組發(fā)電時，11月份10年一遇月平均流量為996m3/s。故預進占設(shè)計流量取1250m3/s，龍口合龍設(shè)計流量取996m3/s，截流期間在最艱難的龍口II區(qū)設(shè)計流量取625m3/s（業(yè)主協(xié)調(diào)上游深溪溝水電站控泄8小時）。

（2）截流模型試驗

聘請三峽大學完成截流模型試驗，取得不同工況下截流方式、拋投粒徑、拋投強度等相關(guān)參數(shù)。

（3）戧堤設(shè)計

截流戧堤布置在上游圍堰防滲墻下游，預進占期按流量1250m3/s，經(jīng)導流明渠分流后計算得上游水位591.52m。龍口段按流量996m3/s查導流明渠進口水位流量關(guān)系，閉氣后對應(yīng)上游水位594.53m，綜合安全超高及施工因素確定上游戧堤頂高程597.00m。截流戧堤預進占頂寬25m，上下游坡比1：1.5，龍口I、Ⅱ、Ⅲ區(qū)頂寬20m，上下游坡比1：1.5，進占堤頭邊坡坡比1：1.2，預進占戧堤頂寬25m是為了滿足3～4輛車平行同時卸料保證拋填強度，龍口段戧堤頂寬20m、頂高程595m是為了減少拋填量以快速合攏。

（4）龍口位置、寬度的選擇

圍堰地質(zhì)資料在河床右側(cè)有一深槽，最低高程578.30m，該處水深達11.70m。為降低龍口合攏拋填強度及難度，選擇以右岸進占為主，龍口位置偏主河床左側(cè)，以避開右岸河床深槽部位。根據(jù)截流模型試驗及水力學計算成果，截流戧堤總長95m，戧堤右岸預進占25米，左岸預進占10米后龍口寬度為60m。

（5） 截流戧堤設(shè)計工程量

綜合水利水電工程施工組織設(shè)計手冊、水力學計算及截流模型試驗，按上述工況計算各部位所需要拋填各類材料的體型數(shù)量，根據(jù)體型量確定截流戧堤設(shè)計工程量，兩者對比具體見表1。

1.2 截流備料

我公司2011年9月中旬進場以截流為中心，聘請三峽大學做截流模型試驗，編寫截流施工組織設(shè)計，準備鋼筋石籠、大塊石串、混凝土四面體、塊石料等截流材料。2011年11月20日完成截流備料。

1.3 截流施工

（1）2011年11月26日上午10點對導流明渠進口預留巖埂進行爆破。10：30分開始戧堤預進占施工，戧堤預進占和龍口合龍?zhí)钪B續(xù)進行。

（2）戧堤預進占填筑料以塊徑含量較大的石渣料為主，使用一臺CAT365（3.8m3）和一臺日立850（4.2m3）反鏟。戧堤預進占頂寬為25.0m，其中右岸進占約15.0m、左岸進占約10.0m，石渣填筑量為1.9萬m3，填筑時段為8小時，拋投強度為2375m3/h，該時段大渡河瀑布溝水電站下泄流量為350m3/s～500m3/s，水流流速為1.98m/s～2.28m/s。11月26日下午約18點導流明渠進口巖埂破口，導流明渠開始分流。

（3）2011年11月26日下午18：30至11月27日上午約9：00點，完成龍口Ⅰ區(qū)（60m～40m）填筑，龍口Ⅰ區(qū)進占寬度為20.0m。龍口Ⅰ區(qū)拋投料主要為塊石粒徑較好的石渣料和鋼筋石籠，拋投量約1.11萬m3，其中鋼筋石籠900m3，石渣料1.02萬 m3。該時段瀑布溝水電站下泄流量約400m3/s，流速2.28m/s～3.20m/s。龍口Ⅰ區(qū)填筑為夜間施工，進展適當放緩，拋投強度1233m3/h，耗時9小時。

（4）龍口Ⅱ區(qū)（40m～20m）戧堤填筑的最難階段，并且瀑布溝水電站下泄流量逐漸增大，最大下泄流量達到652m3/s，流速達到5.56 m/s。由于龍口Ⅱ區(qū)過流斷面減小流速急劇增大，為保證拋投料的穩(wěn)定性，該階段拋投鋼筋石籠、塊石串和四面體。龍口Ⅱ區(qū)拋投量約1.21萬m3，其中鋼筋石籠0.26萬m3，塊石串400串，四面體160 m3，石渣料0.88萬m3。11月27日早6點至上午11點完成龍口Ⅱ區(qū)填筑，耗時約6.0小時，拋投強度2023 m3/h。

（5）龍口Ⅲ區(qū)（20m～0m）為三角體。隨著導流進口上游水位的抬高和導流明渠分流量的加大，通過龍口Ⅲ區(qū)的流量正逐漸減小，該區(qū)截流相對容易，但拋投料仍以塊石串和四面體為主石渣料輔助。龍口Ⅲ區(qū)拋投量約3650 m3，其中鋼筋石籠250m3，塊石串150串，四面體40m3，石渣料3060m3。龍口Ⅲ區(qū)于11月27日下午14：30填筑完成，耗時約2.5小時，拋投強度1460 m3/h，順利實現(xiàn)了大江截流。

截流戧堤設(shè)計與實際拋投量對比見表1。