基于五花山水库导流方案优化

2013-08-15范丽君

黑龙江水利科技 2013年11期

关键词：缺口围堰导流

范丽君，孙飚

(1.黑龙江省水利工程建设局，哈尔滨 150081;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

1 工程概况

五花山水库是一座以城镇供水为主，兼顾发电、森林防火及改善生态环境的中型水库工程，其主要建筑物为Ⅲ等3 级，次要建筑物引水隧洞、取水隧洞为4 级，临时围堰等水工建筑物为5 级。按50 a一遇洪水设计，1 000 a一遇洪水校核。

2 工程施工导流方案

2.1 导流方案施工阶段

2.1.1 原厚河道拓宽与平整

第一年4月开工，对原河道进行拓宽和平整，使河道净宽达到40 m，修建一期围堰，维护河道两侧的滩地。洪水由原河道通过，对河道左、右岸滩地部分坝段进行基础处理、土方开挖、坝体填筑，同时进行引水洞(兼导流隧洞)和发电引水隧洞的施工。第二年7月前坝体填筑至高程415.56 m(缺口过流的坝体拦洪高程p=1%)，此阶段施工期洪水由原河道通过［1］。

2.1.2 河道截流

第二年春汛后开始对河道截流，修筑二期断流围堰，结合发电引水隧洞修建导流隧洞，洪水由引水(导流)隧洞过流，导流标准为10 a一遇春汛洪水。在围堰的保护下进行原河槽的基础处理及坝体填筑，在左侧坝体段留有底宽20 m的缺口，坡比为1∶5，底高程为406 m，其余坝体继续填筑(除缺口外)，在第二年大汛河水通过坝体缺口和引水隧洞通过，汛后坝体填筑到高程424.95 m(启用溢洪道的坝体拦洪高程p=1%)。此阶段施工期洪水中春汛洪水从导流洞通过，大汛洪水从坝体缺口通过。

2.1.3 填筑缺口

第二年汛后，进行缺口的填筑(第三年春汛由二期围堰拦挡)，第四年大汛前全部坝体均需填筑到坝体临时度汛水位424.95m 高程(溢洪道泄流p=1%拦洪高程)。此阶段施工期洪水中春汛洪水从导流洞通过，大汛洪水从溢洪道通过。年底前完成全部的坝体填筑。

2.2 施工方案存在的问题

施工单位进场展设后，对初设施工方案提出了5个方面的问题:

1)原设计大坝导流实际为两期三段，导流方式相对复杂:一期导流明渠是在河道主槽基础上拓宽的，工程量相对较省，但多一道一期纵向围堰，围堰填筑和保护工程量相对较大，另外大坝填筑多一道接头处理。

2)二期截流时段选择在第二年春汛前不是很合适:截流、闭气、基坑排水后，坝体汛前施工期比较短，难以完成缺口填筑及防护;另外，在流冰期截流难度也比较大。

3)二期坝体渡汛采用预留缺口过流:不但防护工程量大，而且坝体度汛风险也比较大，汛后恢复工作量也比较大。

4)导流洞前半段和引水洞结合，后半段和供水洞结合:整个导流洞线不够平顺，水流条件差;由于引水洞进口底板高程较高，二期截流难度相对较大，截流戗堤也比较高，围堰基础处理在截流后施工难度较大。

5)从施工总进度安排看工期偏差:尤其是下闸蓄水后，再进行供水洞的衬砌工作，更加延长了工程的工期，而且供水洞衬砌安排在冬季进行，难度很大。

3 优化方案

将明渠布置到左岸，一期施工右岸，二期填筑明渠缺口。考虑一期大坝上游围堰与坝体结合，如选择挡大汛围堰，工程量增加不多，确保工程施工安全性。经过施工总进度分析，明渠段坝体基础帷幕灌浆和混凝土防渗墙可以在第一年明渠施工期间完成。二期截流、闭气及基坑排水后，很快就可以进行碾压沥青混凝土心墙施工，这样就节省了基础帷幕灌浆期间，在截流后的9月中旬—11月底和次年的3—5月期间，坝体可一次施工到坝顶高程，经进度分析，坝体平均每月升高约7m，沥青混凝土心墙每天施工1.4 层，所以二期挡水选择拦挡春汛。