导流施工方案

四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】1中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.施工期水流控制1工程概况1.1工程条件龙洞水电站位于瓦斯河干流上，闸址位于康定县城下游约2km，控制集水面积1363km2，瓦斯河的径流来源主要是降水，其次有冰雪融水、地下水补给。经计算，康定水文站多年平均流量为42.3m3/s，多年平均径流量为13.3亿m3，多年平均年径流深为985.2mm，多年平均年径流模数为31.2L/(s.km2)，流域径流较丰沛。径流的年内分配不均匀，丰水期（6～10月）多年平均流量为71.8m3/s，占年径流量的71.2％。枯水期（11月～翌年5月）多年平均流量为21.0m3/s，占年径流量的28.8％。径流的年际变化不大，最丰水年年平均流量为57.9m3/s(1993年6月～1994年5月)，仅为最枯水年29.6m3/s(1961年6月～1962年5月)的1.95倍。年最小流量主要发生在2、3月份，康定水文站有实测资料以来最小流量为7.42m3/s。（2000年3月10日）。1.2洪水条件瓦斯河洪水由降雨形成。流域地势高亢、地形复杂，周围高山环绕，降水强度不大，且时空分布不均。据实测资料统计，康定站一日最大降水49.4mm，雅拉河三道桥站一日最大降水32.0mm，折多河劳动桥站一日最大降41.6mm。瓦斯河流域内植被较好、岩石裂隙发育，风化较严重，对暴雨的下渗和滞留十分有利，从康定水文站的实测资料看，单峰洪水过程历时一般2～3天左右。龙洞水电站闸址和厂址集水面积分别为1363km2和1416km2，闸址设计洪水成成果表见表1.2-1，分期设计洪水成果表1.2-2，闸址水位流量关系曲线如图1.2-3。表1.2-1瓦斯河龙洞水电站闸、厂址设计洪水成果表位置Qp(m3/s)0.10%0.20%0.50%1%2%3.33%4%5%10%20%闸址577530468422375340328313266218厂址594546482435386350338322274225四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】2中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.表1.2-2瓦斯河康定水文站、龙洞水电站闸址分期设计洪水成果表分期使用期Qp(m3/s)P=2%P=5%10%20%P=50%4月4.1～4.3042.637.132.928.321.55月5.1～5.2114311797.577.851.46～9月5.22～10.1037531326621815510月10.11～10.3114712611092.766.111月11.1～11.3068.360.654.347.536.612月～3月12.1～3.3142.138.234.931.325.42430.502431.002431.502432.002432.502433.002433.502434.002434.502435.000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0流量(m3/s)水位
(m)XYA499467.0003326880.203B499467.0003326762.447图1.2-3龙洞水电站闸址设计断面水位流量关系曲线图1.3围堰地质条件一期导流明渠上游段覆盖层厚约16～25m，为②层冲积堆积漂卵砾石夹砂（alQ4），明渠地基中游段覆盖层厚约21～35m，表层为洪积（plQ4）块碎石土，明渠地基下游段覆盖层厚约21～35m，表层为崩坡积堆积（col+dlQ4），块碎石土。四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】3中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.1.4导流施工条件的变化投标文件中施工导流明渠布置是在闸首部位318国道改道的基础上进行布置的，一期导流明渠位置在闸首部位318国道处。但进场后的实际情况是318国道闸首部位在一枯期间由于征地问题无法进行改道，在导流方式不变及不改变318国道的前提下导流明渠的位置发生了较大的改变。2导流方式及时段划分本闸坝工程施工导流采用分期导流方式，导流标准均采用十年一遇枯期洪水流量。根据施工总进度安排，分期导流时段分别为：⑴在2013年11月～至2014年1月底,导流明渠开挖和混凝土浇筑，在导流明渠开挖前；液压反铲进入河道左岸河床疏浚开挖，降低现有河床水位并使原河床改道，尽力创造河道右岸导流明渠开挖和混凝土浇筑干地施工条件。⑵在2014年2月～至2014年5月底,一期导流，左岸一期上、下游围堰及纵向围堰束窄左岸河床，河水利用右岸开挖浇筑形成的导流明渠过流，一期主要进行左岸挡水坝段、排污闸、冲砂闸以及1#泄洪闸以及进水口的部分施工，2014年5月下旬拆除一期围堰。⑶在2014年6月～至2014年10月底，因为进水口工期压力巨大，汛前难以完成水下部分结构施工，所以在进水口通过上游束水墙与土石纵向围堰衔接至左岸岸坡，下游在冲沙闸闸墩尾部设置挡水围堰，通过于泄洪闸左侧边墙、冲沙闸下游结构的连接，形成进水口一汛施工单独围堰基坑，主要进行进水口结构物施工。⑷在2014年11月至2015年5月进行二期导流，在右岸导流明渠基坑内形成二期上、下游横向围堰，利用一期已完成施工的1#泄洪闸右闸墩作为二期纵向围堰，向上、下游延伸，以河床截流为标志，河水由左岸已建1孔泄洪闸孔泄水，二期主要进行2#泄洪闸和右岸挡水坝段施工。2015年5月下旬开始拆除二期围堰。3导流标准根据招标文件要求本工程施工期水流控制设施建筑物级别为5级,导流标准为5月份10年一遇洪水，相应的洪水流量为97.5m³/s。4导流程序四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】4中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.⑴2013年11月1日开工，开始进行前期风、水、电、拌合系统的修建与完善。⑵2013年11月10日～2014年1月20日进行导流明渠施工及防护；穿叉进行新增上游临时钢桥和道路的修建；⑶2014年1月21日～2014年2月10日进行一期围堰截流施工，完成围堰闭气进行基坑排水。截流标准采用十年一遇1月的平均流量34.9m³/s，；⑷2014年2月11日～2014年5月底由一期围堰挡水，导流明渠泄流；进行一枯建筑物施工内容；⑸2014年3月10日～2014年5月上旬填筑新增一汛上游纵向土石围堰和下游挡水围堰，完成进水口施工内容,由1#泄洪闸和导流明渠泄流；⑹2014年5月底拆除一期上，下游围堰。⑺2014年11月1日～2014年11月20日完成二期围堰截流施工,截流标准采用十年一遇11月的平均流量54.3m³/s,围堰闭气和基坑排水施工，⑻2013年11月～2014年4月由二期上、下游横向围堰及二期纵向围堰挡水，由左岸已完成施工的1#泄洪闸泄流；⑼2015年5月中旬完成2#泄洪闸和右岸挡水坝段混凝土施工；⑽2015年5月底拆除二期枯期围堰；5导流建筑物布置及主要工程特性5.1导流建筑物布置本标导流建筑物工程有：左岸河床疏浚开挖、右岸导流明渠、一期上、下游围堰、一期纵向混凝土围堰、一汛上游纵向土石围堰，下游浆砌石围堰；二期上、下游土石围堰及二期纵向混凝土围堰。导流明渠布置在右岸,与河床水流方向基本平行,一期纵向围堰为导流明渠左边墙,采用混凝土挡墙结构。5.2导流建筑物设计5.2.1一期围堰结构设计(1)上、下游围堰结构设计根据本工程自然条件及枢纽布置特点,本着就地取材、经济合理原则,上、下游围堰结构形式采用土石围堰结构。围堰挡水标准为枯水期（12月至次年5月）四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】5中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.十年一遇洪水,导流设计流量Q=97.5m3/s,相应上、下游围堰堰顶高程分别为2436.3m和2433.7m，上、下游围堰堰顶宽均为6.0m,最大堰高分别为4.3m和3.7m,堰顶轴线长分别约为22.6m和18.3m。上、下游围堰堰体迎水面和背水侧边坡分别为1:2.5和1:2.0。上下游围堰堰体均利用粘土斜墙和粘土铺盖防渗,基坑开挖深度较浅,施工时基坑渗水利用水泵强排水施工。围堰结构形式详见投标文件附图《一期施工围堰、导流明渠平面布置图(一)》(图号:投附施工-（LDC-II）-11-01-01)、《一期施工围堰、导流明渠平面布置图(二)》(图号:投附施工-（LDC-II）-11-01-02)、《一期施工围堰、导流明渠平面布置图(三)》(图号:投附施工-（LDC-II）-11-01-03)。(2)纵向围堰结构设计一期纵向围堰兼导流明渠左边墙采用C20混凝土挡墙结构，围堰顶部宽度为1.0m，底部宽2.3m，内部埋设Φ90PVC管，间距50cm，以利于后期爆破拆除，迎水面与导流明渠地板面相垂直，背水面坡比为1:0.3，围堰高程随地势条件有所变化，进口纵向围堰顶高程为2436.3m，出口纵向围堰顶高程为2433.70m，纵向围堰长度约为235.0m。(3)导流明渠结构设计明渠结构一枯导流验算成果当明渠中水流的运动要素不随时间改变时为明渠恒定流，明渠恒定流中，如果流线是一簇平行直线，则水深、断面平均流速及流速分布均沿程不变，称为明渠恒定均匀流；如果流线不是平行直线，则称为明渠恒定非均匀流。本次方案设定为明渠均匀恒定流，所以利用明渠均匀流公式，根据流量；计算水位深度；导流明渠进口底板高程为2433.1m，出口底板高程为2430.5m，明渠长度约为235.0m，纵坡比为i=0.10,导流明渠底板宽度为5.0m，RiCAQ；R=212mhbhmhbQ-流量5月份流量97.5m³/s；C-曼宁公式；R-水力半径；(过水断面面积除以湿周)A-过水断面面积；i-纵坡比0.01；四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】6中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.b-水面宽度5m；h-水深；m-边坡系数0.5n-糙率0.013表5.2-1导流明渠水位验算表渠底宽度B明渠水深H边坡坡比面积（A2）纵坡比（I）糙率（N）湿周(P)水力半径R曼宁公式C=(1/N)*R^(1/6)流量（Q）52.040.511.240.010.0139.321.2179.3697.96所以根据5月份流量97.5m³/s选择h为2.04m，雍水高度和安全超高为1.2m，所以导流明渠初步修建高度为3.2m，导流明渠顶部间距2.0m设置[20槽钢拉杆保证明渠整体箱型结构的完整性。导流明渠底板、左边墙兼一期纵向围堰、明渠右侧靠318国道边坡均为C20混凝土结构，为防止边坡混凝土的位移和保持边坡的稳定性在边坡底部基础设置1m宽，1m深的混凝土齿槽，318国道边坡混凝土衬砌高度与318国道路面相平，为了保持水流的通畅性边坡混凝土前50m衬砌坡比为1:1，后面顺接混凝土衬砌坡比为1：:0.5。5.2.2一汛围堰结构设计进水口上游增加土石纵向围堰并与上游束水墙衔接，束水墙浇筑中预埋镀锌铁皮止水外露段与围堰搭接止水，其中围堰顶高程按汛期河床过流标准超高富裕控制；下游在冲砂闸墩尾部利用两侧闸墩及底板，浇筑中亦预埋镀锌铁皮与围堰防渗墙搭接止水。根据流量计算水位深度利用均匀流计算公式按照矩形断面计算；iKRiCAQ；R=hbbh2Q-流量；C-曼宁公式；R-水力半径；A-过水断面面积；i-纵坡比；b-水面宽度；h-水深；四川省瓦斯河龙洞水电站首部枢纽工程（合同编号：LDC-Ⅱ）【施工组织设计】7中国水利水电第五工程局有限公司SINOHYDROBUREAU5CO.,LTD.根据6月份流量266m³/s，过流水面为1#泄洪闸宽度为6m和导流明渠过流面宽度5.0m，所以水面宽度b为11m；表5.2-2一汛围堰水位验算表过水面宽度（b)水位深度（