发电站项目施工导流及水流控制方案21

1、发电站工程施工导流及水流控制方案10.1工程概述工程概况燕子坡电站坝址位于云南省盐津县滩头镇滩头沟口上游，距普洱镇约14.0km o燕子坡电站工程是横江干流盐津县城至杨柳滩河段四级水电梯级开发的第 三级电站，该电站为河床式电站，开发任务近期以发电为主、远期适应航运开展， 装机容量64MWo燕子坡电站工程水库正常蓄水位364.00m,相应库容为1624万n?,校核洪 水位370.18m以下库容2607万m3o电站发电引用流量393.6m3/s,装机容量2 X32MWo本工程属三等工程。主要建筑物:预留过船设施平台、调节闸、泄洪冲砂闸、 电站主副厂房和升压站等为3级；次要建筑物下游导水墙、护坦及海

2、漫为4级。枢纽布置主要建筑物由左岸冲沟整治、电站主副厂房、3孔冲砂闸、4孔泄 洪闸、1孔调节闸以及右岸预留过船设施平台等组成。坝顶高程372.50m,坝顶 长度 196.04m o水文气象条件横江流域立体气候特点突出，具有寒带、温带、亚热带多种气候类型。降水 季节性强，年内分配集中，一般510月为雨季，其降水量占全年降水量的82 90%； 11月至翌年4月为千季，其降水量仅占1018%。工程河段多年平均气温17.2C,极端最高气温41.8（1994年8月5日），极 端最低气温-2.5（1991年7月26日）；多年平均降水量1119.4mm,最大一日降 水量199.0mm（1988年7月6日）；

3、多年平均相对湿度83%；多年平均蒸发量 1040.5mm；多年平均日照时数888.3h；多年平均风速l.lm/s,最大风速15m/s（1987表 10-5表 10-5龙口宽度比拟表工程龙口宽度（m）3020控制落差（m）0.611.04控制流速（m/s）4.4753.677单宽能量（t/s）8.20818.779龙口段抛投量（n?）150135上游破堤作为围堰堰体的一局部，由于主河道过流能力强，截流时龙口水深 及落差大，平均流速大，预留龙口宽度取20m。截流能堤设在上游围堰迎水面, 能堤断面为梯形,河床采用抛大块石与钢筋笼装卵石共同护底，护底宽度为22m, 轴线上游护底长72m,轴线下游护底长

4、79m；截流俵堤顶高程346.5m,顶宽4m, 上、下游坡均为1:15 端部坡度为1:1.25。表10-6截流龙口段水力学参数与分区表工程单位龙口分区I11III进占长度m0-1010-1515-20龙口宽度m302520落差m0-0.610.81 - 1.04最大单宽能量t.s/s.m8.20812.76418.779平均流速m/s4.3 4.54.5 4.34.33.7抛投 材料块石m35007001000险四面体n?/串200300450备用量（按25%计）m38008001000抛投备料m3175250360龙口护底m3抛大块石llOOn?,铅丝笼装块石500m3。裹头m3钢筋笼装块石

5、90 m3。予进占俄堤m3土石方填筑10500 m3o备注碎四面体单个重153三个一串。动水中抛投料稳定计算采用伊兹巴什公式计算，抛石块径以15m龙口处流速计算d=L0m,故采用 最大粒径1m的块石料满足龙口抛投体稳定要求。10.5施工导、截流施工施工准备截流材料截流闭气用的土料取自于库区左岸斑竹林土料场，距坝址处约6km,根据合 同文件提供的资料分析，满足堰体防渗要求；由1.6m3CAT320c液压反铲配合 25t自卸汽车运输上坝。依堤及堰体所需石渣料主要来自于营盘沟和大干沟渣场 回采开挖料，运距分别为6km、2km,由L6m3CAT330B液压反铲、3m3柳工装 载机配合25t自卸汽车运输

6、上坝。反滤料取自右岸灵仙关人工砂石骨料系统，运 距约为2km, 3m3装载机配合25t自卸汽车运输上坝。主要工程量见下表10-7o表10-7截流及围堰施工主要工程量表序号工程名称工程量(m3)料物来源备注1回采料32400渣场回采截流施工2闭气粘土6500斑竹林土料场3钢筋石笼8200生产区制备4碎四面体3500生产区制备5防渗土料35400斑竹林土料场围堰填筑6反滤料14200炎仙关砂石系统7基坑开挖料97400渣场回采8钢筋石笼7000生产区制备 itfi一期截流利用川云公路。二期截流时，施工机械通过1#、2#临时钢架桥到 达右岸围堰，利用右岸扩挖机耕道，左岸仍然利用原路。在各进占点均需形

7、成回 车场。截流准备工作为了确保截流的顺利进行，实施截流前应组建现场指挥机构，统一指挥协调 截流期间的各项工作。截流指挥部，下辖现场指挥组、技术平安组、设备调度组、 平安保卫组、后勤保障组。截流前应加强各种设备的完好检查和检修。检查机械设备的完好率、数量 是否满足截流要求。检查各料场的备料情况是否满足龙口抛投数量的要求。检查道路情况是否满足截流车流量的要求，在截流时应封闭截流有关道路, 与截流无关车辆禁止进入施工区。加强水文和水情况测报工作。做好原型观测的准备工作，包括做好水位、深 度、流量观测，在围堰上下游附近设置水位标尺，在截流俄堤轴线位置架设钢丝 牵引铅鱼测流速。准备好救生船、救生衣、平

8、安绳等救护平安工具。截流施工一期围堰施工前，先进行能堤进占处覆盖层清除。俄堤进占先进行上游俵堤 进占，再进行下游俄堤进占。俄堤从左岸向河床中间进占，截流前在围堰内侧备 足俄堤用料。二期截流先进行俄堤处覆盖层清除，3m3装载机配20t自卸车从营 盘沟、大干沟渣场至两岸处卸料，TY320推土机铺料，层厚0.5m。俄堤从两岸 围堰向河床中间进占。为减少俄堤渗流量，也可使用碎石土与石硝的混合料作碾 压料。截流施工时，为便于车辆在上游能堤上的行车、倒车和方便指挥管理，提 高抛投强度，需在两岸堰头部位形成回车场。由于截流时龙口上下游落差及流速较大，合龙时应使用专门的大块料抛填, 这样增加了后期围堰闭气的难

9、度，因此需做好施工措施，保证截流正常进行。二 期下游围堰在静水中进行，不再做俄堤，直接使用相应的填筑料分区填筑。俄堤 合龙后马上进行仓戈堤闭气，按照要求完成破堤填筑。围堰施工(1)导流工程于2009年9月1日开始施工。2009年9月7日先进行上游俄堤 进占，再进行下游破堤进占；2009年10月30日一期围堰施工完成；2010年 10月10日进行二期截流、上下游围堰施工及一期围堰撤除，到2010年11月30 日二期围堰施工完成。(2)导流工程的主要施工程序为:左岸一期俄堤施工、左岸一期围堰填筑、右 岸二期截流施工、右岸二期围堰填筑等。围堰堰体组成：钢筋石笼:厚度60-100cmo防渗心墙填筑:采

10、用3m3装载机配20t自卸车运料,推土机铺料，层厚40cm,13.5t凸块振动碾碾压68遍，含水量控制在12%17%。反滤层填筑:反滤层铺料厚度40cm, 20t自卸汽车运料，人工摊铺，采用13.5t 振动碾碾压68遍，含水量控制在9%15%。堰体开挖料填筑:采用1.60?反铲配20t自卸车运料，推土机铺料，层厚 80100cm, 13.5t振动碾碾压68遍。施工排水初期排水初期排水主要为河床截流后所滞留的基坑积水、天然降水以及初期排水期间 围堰渗水等，其排水总量按初期滞留积水(V)的23倍估算。基坑形成后，由于透水覆盖层较厚，故堰后的渗水量较大，需用泵将渗入围 堰内的水体排至下游河道，以利改

11、善施工条件。根据招标文件的水文资料与导流工程设计，本投标阶段的初期排水布置在下 游堰顶上；根据各期围堰基坑汇水面积及其平均水深计算其滞留积水量，计划用 5天排水；由于初期水流形态较复杂，用理论计算的初期抽水量不能完全符合实 际情况，除靠经验估算外，同时在抽水前用试抽法修正。一期围堰基坑初期排水设5台单机流量lOOn?的水泵，二期围堰基坑初期排 水设3台单机流量lOOn?的水泵。经常性排水(1)经常性排水量及排水强度确定基坑渗水主要计算围堰堰身和地基渗水，由于围堰承受水头较小因此基坑渗 水相对较小，按照50m3/h计算。根据工程区多年降雨统计资料，最大日降雨强度按日199.0mm计算，多年 平均

12、降雨量1119.4mm。排水量根据多年平均降雨量计算，最大排水强度按当日 最大降雨连续36h以上，要求用24h排干基坑积水计算。(2)基坑经常性排水系统布置采用明沟排水方式。沿上、下游围堰堰脚一定距离设置横向排水沟，排水沟 深约2.0m,并通过纵向渠道相连，将渗水汇集至集水井中。排水沟沟底应有一 定的坡度，以使水流顺畅。集水井的容积应能满足水泵工作5min,同时又能保 证水泵短暂停机后，集水井中的水不致外溢。岸坡溪沟汇水,通过设置排水沟和截水槽,将地表水自然排至坝基范围之外。 排水沟一般结合道路的排水系统进行布置，截水槽布置于没有道路的地面开挖开 口线之外一定距离的边坡上。开挖施工时排水量不大

13、，不设主泵坑。对于堰脚及岸坡边脚，采取设置L0 XL5m的排水沟，将水引至相应泵坑后直接排到基坑外。根据招标文件的水文资料与导流工程设计中的围堰形式，一期围堰基坑经常 性排水设5台单机流量100m3/h的水泵，二期围堰基坑经常性排水设3台单机流 量 W0m3/h的水泵。平安渡汛措施(1)与地方气象、水文部门密切联系，及时掌握水情预报和降雨情况。(2)汛期来临之前对上、下游围堰查漏补缺，发现问题立即解决。(3)充分备足围堰加高所需的所有材料。汛期组织防汛抢险突击队并安排专 人专项进行24小时防汛值班。10.8(1)一期枯水围堰在2010年4月底汛期到来之前撤除，主要撤除一期纵向围 堰、局部一期上

14、下游横向围堰，围堰撤除直接用In?反铲装15t自卸车运至左岸 硝场堆放。(2)一期汛期围堰在2010年9月底撤除，主要撤除一期汛期纵向围堰及局部 上下游横向围堰，冲砂闸过流；上游横向围堰及纵向围堰采用In?反铲配合人工 进行撤除，下游横向围堰撤除直接用11点反铲装15t自卸车运至左岸硝场堆放。(3)草袋粘土围堰在浆砌石海漫施工完毕后直接用In?反铲装15t自卸车运至 左岸硝场堆放。(4)二期围堰在2011年5月底汛期到来之前撤除，主要撤除右岸上游横向围 堰、右岸下游围堰及纵向围堰；撤除的方法:先水上后水下，水上局部直接用In? 反铲装15t自卸车运至右岸上游弃碓场堆放，水下局部采用反铲挖掘机装

15、自卸车, 沿纵向围堰至上游横向围堰方向逐渐退挖，直到到达设计要求为止，下游横向围 堰撤除和上游横向撤除方法一致。下闸蓄水根据招标文件要求，我公司承诺协助业主单位搞好施工期围堰的运行、管理、 维护及下闸蓄水，按时提交下闸蓄水计划，服从业主和监理单位的领导，保证完 成下闸蓄水任务。在下闸蓄水前，按设计和现场监理要求，采用人工配合机械对本标段区域内 的水库淹没范围进行清理，撤除淹没区域内的临时建筑物，清除一切有碍工程运 行平安的施工废弃物和建筑垃圾及树木，采取必要措施保护水下边坡的稳定，防 止岸坡塌方。资源配置主要施工设备导流工程主要施工机械设备见表10-8o表10-8导流工程主要施工机械设备表序号

16、设备名称规格型号单位数量备注1自卸汽车奔驰 2635(200辆202推土机D85-18台23装载机CAT966F台24振动碾BW217D-2台15反铲台26凸块碾BW217台17吊车20t辆2汽车吊8救护不辆19水泵IS 100-80-160台8施工人员导流工程施工人员配备见表10-9o表10-9导流工程施工人员配备表现场指挥人员测量工重机操作手驾驶员试验员普工合计4人4人16人42人4人20人90质量保证措施围堰工程虽然为临时工程，但施工质量一点都不能马虎，尤其是本标围堰工 程，在截流后即将进入冬季，低温季节对填筑质量要特别注意，以免留下隐患。(1)中标后，进行施工图设计，报监理工程师审批后

17、执行。(2)堰壳填料应为无凝聚性材料，渗透系数大于10-2cm/s,采用天然砂卵石 或开挖石磴，水上局部使用振动碾逐层压实，其密实度满足设计要求。(3)围堰水下堆石体不宜采用软化系数大于0.8的石料。(4)迎水面块石护坡，应按技术要求选择块石料，水上局部配合人工整理，确保护坡护坡质量和围堰防冲性能。年，相应风向ENE）。多年平均雷暴日数29.3d,雾日数32.3d。盐津气象站主要气象要素年统计值如表10-1 O表10-1盐津气象站主要气象特征值统计表序号工程单位数量备 注1气温多年平均17.2极端最高41.8极端最低-2.52降水量多年平均mm1119.4一日最大mm199.01988年6月2

18、6日3风速多年平均m/s1.1最大风速m/s15相应风向ENE4多年平均蒸发量mm1040.51040.55多年平均日照时数h888.3888.36多年平均相对温度%83837多年平均雾日数d32.332.38多年平均雷暴日数d29.329.39日雨量级 出现的 平均天数20.1mmd173.5210.0mmd30.725.0mmd11.950.0mmd4.9燕子坡电站枢纽位于盐津县滩头镇滩头沟口上游，坝址处控制流域面积 14268km2,多年平均流量263m3/s。横江流域的径流主要来源于降雨，融雪补给较少。径流年内分配不均，主要 集中在610月，其径流量占年径流的三分之二,最小流量一般出现

19、在35月。 根据横江水文站资料，汛期610月水量占全年水量的67.3%,枯期124月水 量占全年水量的20.8%o多年平均流量275m3/s,最丰年（1968年）平均流量为 438m3/s,最枯年（1972年）平均流量为164m3/s,分别为多年平均流量的1.6倍和 0.60倍，年际径流变化相对平稳。月最大平均流量1290m3/s（1968年8月），最小 月平均流量78.4m3/s（1966年3月），实测年最大洪峰流量7140m3/s（1992年7月 13日），实测年最小洪峰流量1250m3/s（1972年7月21日），洪枯变化较大。流域洪水主要由暴雨形成，暴雨主要集中在69月，尤以7、8月份

20、最多。 年最大洪峰流量出现在69月，而78月占年出现率的72.9%,洪水过程线为 单峰或复峰型，以单峰型居多，具有洪枯变幅大、洪水陡涨陡落的特点。工程河段年内洪水划分为四期，即汛前过渡期4、5月，主汛期69月，汛 后过渡期10、11月，枯水期123月。坝址处施工分期洪水成果见表10-2；枯 期1012月各月旬平均流量成果见表10-3；燕子坡电站坝下150m天然河道水 位流量关系曲线见表10-4o表W-2燕子坡电站坝址分期洪水成果表时段各频率设计值Qp (m3/s)P=5%P=10%P=20%P=33%P=50%1月2272061821631442月3362922462091763月438373

21、3032502024月8096585053922975月19401460102071155269月7310591045303570280010月1300109086169354411月670559444356280表10-3燕子坡电站坝址旬平均流量成果表燕子坡电站坝下150m天然河道水位流量关系曲线表时 段各频率设计旬平均流量(m3/s)月旬P=5%P=10%P=20%P=50%10上旬658568471316中旬525463394282下旬43938933424311上旬335301263199中旬330291248178下旬25122820215812上旬208192174143中旬191

22、177160131下旬179166151125水位流量水位流量水位流量(m)(m3/s)(m)(m3/s)(m)(m3/s)336.000.0347.001500358.006900337.005.0348.001800359.007630338.0020.0349.002150360.008380339.0052.0350.002500361.009160340.00107351.002900362.0010100341.00190352.003350363.0011100342.00310353.003800364.0012200343.00470354.004300365.0013300

23、344.00680355.004850366.0014400345.00940356.005530367.0015600346.001200357.006210368.0016700表 10-4工程地质条件(1)地形地貌坝址处河流方向N73 E,至下游滩头河口后转为N38 E,河床高程335 340m,河面宽3560m,最大水深5m；正常蓄水位时水面宽90105m。左岸公路以下为陡崖，以上为3540。陡坡，坡高大于200m,地表大多 基岩裸露，局部覆盖崩坡积块碎石土。在坝址上游90m处顺坡分布一冲沟，水 平长度约300m,切割深度58m,沟底宽度35m,沟底坡度上部3045 ， 下部1020

24、,沟内一般无水，汛期汇集坡面及坡顶以上地表水流。右岸为 7090m高的陡崖，基岩裸露，坡顶以上地形阔缓，坡度1015。(2)地层岩性坝址区各水工建筑物岩体为三叠系上统须家河组(T3xj)砂岩夹粉砂质泥岩薄 层。其中砂岩为灰色、灰白色，厚层块状构造，岩石坚硬，风化较弱，局部层 理发育呈薄片状，且层面富集白云母片或含煤屑、煤线。粉砂质泥岩为灰黑色, 岩性软弱，暴露后失水易开裂解体成薄片或碎块，单层厚度一般0.267.56m, 横向厚度变化较大，累计厚度占总厚度的百分比为9.0%。覆盖层主要为分布于河床的冲积(Q4al)砂卵石层，最大厚度27m；岸坡下部、 缓坡地带零星分布有崩坡积(Q4col+dl

25、)和坡残积(Q4dl+el)块碎石土、粘土等。在 坝址下游400m处右岸滩头镇分布一滑坡体(即滩头滑坡)，上部由含碎石粘土组 成，中部为块碎石土，下部为砂、泥岩块体，最大厚度约50m。(3)地质构造坝址区位于贾村背斜北西翼，无断裂构造，岩层产状N5672 E/NWZ 1113。岩体中结构面除岩石层面外，还发育三组构造裂隙，产状分别为: N10 40 W/SWZ700 88 ,N60 88 W/NEZ720 88 , N6O085 E/NWZ3O051 ,其中第组走向与河流近直交，第组走向 与河流斜交，第组走向与河流平行，地表附近裂隙普遍张开0.32cm,最大 可达30cm,充填岩块岩屑及粘土，

26、裂面粗糙，延伸长度一般210m。(4)水文地质条件河床砂卵石层含水丰富，地下水位与河水位一致，其渗透系数K=5.8X 10-3 2.1 X 10-2cm/s,属中等强透水层。岩体透水性具有不均一性，但总体来看风化、卸荷带岩体以中等强透水性 为主，新鲜岩体以微弱透水性为主。河床坝基部位在勘探深度40.21m范围内未 见相对隔水层分布，左右岸透水带铅直厚度分别为2645m和4354m。据水质简分析试验，地表水(河水)属重碳酸硫酸钙镁型，地下水(钻孔水)属 重碳酸硫酸钙型，对任何水泥拌制的碎都不具腐蚀性。导流标准及导流方案导流标准燕子坡水电站工程的等级为ni等，主要建筑物级别为3级，施工导流建筑物

27、级别为v级，根据水利水电施工组织设计规范，结合本工程导流施工的分期 特点，选用5年一遇洪水标准进行导流设计。一、二期围堰导流标准为五年一遇洪水，分全年挡水和枯期挡水围堰，相应 的导流流量为4530m%和505m%；草袋粘土围堰导流标准为枯水期五年一遇洪 水，相应的导流流量为505m3/s。导流方案根据招标文件提供的气象及水文资料、工程要求和本工程布置特点，本着尽 可能早到达发电条件的原那么，选用分期导流的方式进行导流。一期枯水围堰:导流时段为2009年10月至2010年5月，围左岸，右岸束窄 河床过流，施工左岸3孔冲砂闸、导墙及厂房；2010年5月，撤除一枯纵向围 堰及局部横向围堰，以满足汛期

28、行洪要求。冲砂闸下游的海漫，利用2009年12 2010年3月进行施工，采用草袋粘土围堰进行挡水施工，厂房下游河道整治亦 在此时段完成。一期汛期围堰:导流时段为2010年5月至2010年10月，利用3#冲砂闸孔及 导墙，作为汛期纵向围堰，同时加高一期枯水上下游围堰高度至全年挡水高程, 右岸束窄河床继续过流。二期枯水围堰:导流时段为2010年11月至2011年5月，围右岸，左岸3孔 冲砂闸过流，施工右岸4孔泄洪闸、1孔调节闸及预留过船设施平台坝段；加高 加固厂房上游拦砂坎形成厂房上游围堰，尾水导墙与下游围堰结合作为二期左岸 围堰，保证厂房连续施工。泄洪闸下游的海漫，利用最枯时段2010年12月2

29、011年3月进行施工， 采用草袋粘土围堰进行挡水施工。2011年6月2011年9月利用已完工的泄洪闸及冲砂闸渡汛。施工导流进度安排一期枯水围堰2009年9月1日开始预进占；2009年9月30日完成截流，2009年10月5 日围堰闭气；控制灌浆施工于2009年9月20日开始，2009年10月20日完成； 2009年10月31日形成一期围堰。一期上下游围堰为全年挡水围堰；纵向围堰为枯水期围堰，2010年5月30 日汛期来临前撤除，撤除后利用完成的3#冲砂闸及右岸导墙作为全年挡水的纵 向围堰。(2)一期汛期围堰2010年4月30日完成围堰施工；2010年9月30日围堰撤除。(3)二期围堰2010年1

30、0月10日开始预进占，2010年11月15日截流完成；2010年11 月10日围堰闭气，控制灌浆于2010年10月21日开始施工，至2010年11月 20日完成；2010年11月30日围堰填筑完成；2011年5月31日围堰撤除。施工导、截流设计围堰设计根据横江上已建工程的经验，结合当地建材，本工程除一期汛期纵向围堰和 二期纵向围堰局部利用永久纵向导墙及拦砂坎加高、加固外，其余围堰结构型式 均采用土石围堰，直接建造于经过外表清理的砂卵石地基上，上、下游横向围堰 及纵向围堰均采用控制灌浆方式，对上游围堰转角处和纵向围堰及纵向围堰下游 转角处均采用铅丝块石笼护底、钢筋石笼护坡以满足抗冲要求。横向及纵

31、向围堰设计边坡:迎水面采用钢筋石笼护坡，坡度1:1.0;背水面1:1.5, 堰顶宽为4.0m；堰顶高程由围堰相应的挡水水位加规范超高进行确定。一期枯水围堰(1)上、下游围堰一期围堰围左岸，施工3孔冲砂闸及厂房工程。上游横向围堰堰顶高程 357.0m,顶宽4.0m,围堰轴线长L=180m,最大堰高16.5m。下游横向围堰顶高 程357.0m,顶宽4.0m,围堰轴线长L=75m,最大堰高17.0m。围堰均采用控制灌浆。上游控制灌浆深度为15米，下游控制灌浆深度为10 米。(2)纵向围堰一期纵向围堰布置在3#冲砂闸导墙右侧，采用控制灌浆的防渗结构型式。 堰顶高程347.0m,顶宽4.0m,轴线长L=106m,最大堰高7.0m。最大控制灌浆深度10米。一期汛期围堰(1)上下游围堰汛期上下游横向围堰由枯期上下游围堰改建而成，堰顶高程357.0m,顶宽 4.0m,轴线长分别为L=204m和L=146m,最大堰高17.0m。(2)纵向围堰一期汛期纵向围堰利用3#冲砂闸孔及导墙，迎水面为垂直边坡，背水侧砌 筑浆砌石挡墙，边坡1:0.5,顶宽0.5m,最大堰高17.0m。施工挡水期满足稳定 要求。二期围堰(1)左岸围堰利用厂房上游拦砂坎及尾水导墙及局部下游围堰形成左岸厂房围堰。2010 年9月前完成。上游围堰利用永久拦砂坎加高增厚