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        羅家店水電站施工導(dǎo)流方案選擇分析

        2014-04-02 22:03:19李炳榮
        黑龍江水利科技 2014年1期
        關(guān)鍵詞:底孔羅家明渠

        李炳榮

        (黑龍江省八五六農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局,黑龍江 虎林 158418)

        羅家店水電站施工導(dǎo)流方案選擇分析

        李炳榮

        (黑龍江省八五六農(nóng)場(chǎng)水務(wù)局,黑龍江 虎林 158418)

        根據(jù)羅家店水電站工程的地形地質(zhì)條件、河流特點(diǎn)、樞紐工程布置,對(duì)羅家店水電站工程攔河壩導(dǎo)流方案選擇進(jìn)行分析。施工倒流擬定3種方案:明渠底孔導(dǎo)流、束窄河道孔導(dǎo)流和一次攔河道導(dǎo)流。經(jīng)分析比較,推薦明渠底孔導(dǎo)流方案,并就此方案進(jìn)行了倒流建筑物布置。

        羅家店水電站工程;攔河壩;施工導(dǎo)流;方案選擇

        1 工程概況

        東寧縣羅家店水電站壩址位于東寧縣羅家店村西側(cè)4km處的大綏芬河干流上游,壩址下游距原羅家店水電站壩址2.4km,距擬建老黑山水電站壩址36km,距大、小綏芬河匯合口94km,距東寧縣縣城所在地120km,地理坐標(biāo)為E130°28′35″、N43°44′39,壩址以上集水面積2588km2。壩址、廠房和庫區(qū)均在牡丹江市東寧縣境內(nèi)。

        羅家店水電站水庫總庫容為2170×104m3,工程規(guī)模為中型,工程等級(jí)為Ⅲ等,主要永久性水工建筑物,主要包括攔河壩、溢流壩、引水隧洞工程級(jí)別為3級(jí);水電站總裝機(jī)容量為15MW,為小型工程,工程等級(jí)為Ⅳ等,水電站廠房工程級(jí)別為4級(jí)。

        2 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

        本工程攔河壩為3級(jí)建筑物,廠房為4級(jí)建筑物。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303—2004)第3.2.1條的規(guī)定,大壩、廠房導(dǎo)流建筑物級(jí)別為Ⅴ級(jí),相應(yīng)土石類建筑物的洪水重現(xiàn)期為5~10a,根據(jù)本工程的實(shí)際情況(水文資料系列>20a),取規(guī)范的下限 5a一遇[1]。壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)采用重現(xiàn)期 10a。

        3 攔河壩導(dǎo)流方案選擇

        根據(jù)本工程的地形地質(zhì)條件、河流特點(diǎn)、樞紐工程布置,施工導(dǎo)流擬定3種方案:

        3.1 方案一:明渠、底孔導(dǎo)流

        明渠布置在右岸,底寬10m;底孔布置在左岸溢流壩段壩體內(nèi),共設(shè)2孔,每孔斷面4×4m,進(jìn)口底高程為335.00m。

        該方案亦分兩期施工,第1年保持原有河道過流,5月初進(jìn)行右岸導(dǎo)流明渠開挖,同時(shí)修筑一、二期共用的漿砌石縱向圍堰(導(dǎo)流明渠左堤)。第1年6月1日主體工程開工,施工期5年大汛水位以上左岸重力壩段及右岸壩基。1期明渠導(dǎo)流,即第1年大汛后進(jìn)行河道截流,由導(dǎo)流明渠導(dǎo)流,圍堰擋第2年大汛洪水,在一期圍堰保護(hù)下施工左岸重力壩段、溢流壩段,同時(shí)預(yù)留導(dǎo)流底孔;二期底孔導(dǎo)流,即第2年大汛后進(jìn)行右岸明渠截流,由導(dǎo)流底孔導(dǎo)流,圍堰擋第3年春汛洪水,在二期圍堰保護(hù)下施工明渠段壩體,大汛前完成。

        3.2 方案二:束窄河道、底孔導(dǎo)流

        一期由右側(cè)束窄河道過流,二期由底孔過流。底孔布置在左岸溢流壩段壩體內(nèi),共設(shè)2孔,每孔斷面4×4m,進(jìn)口底高程為335.00m。

        該方案分兩期施工:一期為第1年4—6月,束窄左側(cè)河道,同時(shí)擴(kuò)挖河道右岸,基本保持天然河道過水?dāng)嗝?,修建左岸一期圍堰,?年6—8月施工左岸壩段、二期縱向漿砌石圍堰。第1年9月下旬進(jìn)行河道截流,修建右岸二期圍堰,施工右岸約70m長(zhǎng)的溢流壩段及50.4m(壩頂長(zhǎng))的重力壩段,圍堰擋第2年春汛洪水,第2年大汛淹沒基坑,此期間兩側(cè)壩體繼續(xù)升高,汛后重新修筑二期圍堰,第3年大汛前溢流壩段施工完成。

        3.3 方案三:一次攔斷河道圍堰隧洞導(dǎo)流

        導(dǎo)流洞布置2條,在右岸山體內(nèi),為圓形斷面,洞徑6.0m,進(jìn)口底高程334.50m,洞長(zhǎng)361.0m。

        該方案為第1年大汛保持由原河道過流,施工大汛水位以上兩側(cè)壩體,同時(shí)施工右岸導(dǎo)流隧洞;第1年大汛后進(jìn)行河道截流,第2、3年大汛洪水由導(dǎo)流隧洞宣泄,壩體施工全面展開。

        3個(gè)方案導(dǎo)流工程量及投資見表1。

        從技術(shù)上看,方案三需開挖2條導(dǎo)流隧洞,施工難度大,最大圍堰高度13.18m,圍堰填筑難度大。方案二中二期施工強(qiáng)度大(漿砌石2.3493m3,混凝土19145m3,不包括自動(dòng)翻版閘門安裝),第2年大汛需淹沒基坑,增加臨時(shí)工程投資;方案一各年度施工強(qiáng)度較均衡,一期圍堰可充分利用引水隧洞開挖渣料,節(jié)省臨時(shí)工程投資[2]。

        從投資上看,方案三比方案二增加181.07萬元,方案二比方案一增加19.53萬元。

        綜上所述,施工導(dǎo)流方案推薦方案一,即明渠底孔導(dǎo)流方案。

        4 選定導(dǎo)流建筑物布置

        4.1 攔河壩圍堰

        一期上游橫向圍堰:圍堰擋第2年大汛洪水,由導(dǎo)流明渠過流。大汛P=20%,Q=480m3/s,H上=338.69m。考慮超高,圍堰頂高程為339.19m。圍堰在截流戧堤的基礎(chǔ)上形成,堰體利用引水隧洞開挖石渣填筑,采用土工膜防滲,編織袋裝碎石混合土防護(hù)。

        一期下游橫向圍堰:根據(jù)壩下水位流量關(guān)系曲線Q=480m3/s,H下=336.33m??紤]超高,圍堰頂高程為336.83m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

        二期上游橫向圍堰:圍堰擋第3年春汛洪水,由導(dǎo)流底孔過流。經(jīng)調(diào)洪計(jì)算,春汛P=20%,Q泄=135.33m3/s,H上=339.81m??紤]超高,圍堰頂高程為340.31m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

        二期下游橫向圍堰:根據(jù)壩下水位流量關(guān)系曲線Q泄=135.33m3/s,H下=334.95m??紤]超高,圍堰頂高程為335.45m。圍堰結(jié)構(gòu)形式同一期上游橫向圍堰。

        縱向圍堰:為漿砌石圍堰,一、二期共用(同時(shí)作為導(dǎo)流明渠左堤),圍堰頂高程為339.81~336.83m??v向圍堰與壩體結(jié)合部位按水工設(shè)計(jì)要求施工[3]。

        4.2 導(dǎo)流明渠

        導(dǎo)流明渠布置在河道右岸,底寬10m,進(jìn)口底高程334.50m,出口底高程334.00m,長(zhǎng)度283m,左邊坡1∶0.7,右邊坡1∶2.0,進(jìn)、出口采用鋼筋石籠護(hù)砌,護(hù)砌厚度0.3m,進(jìn)口段護(hù)砌長(zhǎng)度為70m,進(jìn)口段護(hù)砌長(zhǎng)度為30m,中間段開挖到基巖,無需護(hù)砌。導(dǎo)流明渠壩體段壩基按水工設(shè)計(jì)要求先期施工完成,包括開挖、灌漿等工作[4]。

        4.3 導(dǎo)流底孔

        導(dǎo)流底孔布置溢流壩段,2孔,孔斷面為4×4m,平底,底高程335.00m,長(zhǎng)28.68m,混凝土襯砌厚度1.0m。出口消能采用鋼筋石籠護(hù)底,護(hù)砌長(zhǎng)40m,寬30m,厚0.5m。

        [1]中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司.SL303—2004水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2004.

        [2]劉瑩瑩.水電站工程施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)[J].中國水運(yùn),2009,09(10):185,187.

        [3]水利水電工程施工手冊(cè)編委會(huì).水利水電工程施工手冊(cè)[M].北京:中國電力出版社,1996.

        [4]羅孝明,張?jiān)粕?小灣水電站施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)綜述[J].云南水利發(fā)電,2008,24(01):31-37.

        1007-7596(2014)01-0086-02

        2013-09-10

        李炳榮(1969-),男,四川渠縣人,工程師。

        TV551

        B

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