彭运河

（中国水利水电第八工程局有限公司 长沙市 410007）

1 沐若项目的围堰变更

1.1 沐若项目工程介绍

沐若水电站工程地处马来西亚婆罗洲岛的沙捞越州，坝址位于拉让江流域的沐若河上，距民都鲁市约200km。

工程设计为引水式发电工程，由一座141m高的碾压混凝土大坝拦洪蓄水，形成的总库容120.43亿m3，有效库容54.75亿m3，电站装机共4台225 MW。

工程所处地区为热带雨林的婆罗洲，是地球上为数不多的具有野性的原始森林，雨量充沛，降雨无征兆，洪水频发。坝址以上集雨区域2750km2，年降雨量4456mm，虽月平均流量在217m3/s至326m3/s之间，但洪峰流量特别大，且具有不确定性。

1.2 沐若项目原围堰设计和导流方案

沐若大坝位于一峡谷中，河床狭窄，两岸山势陡峭，经设计分析比较，选择两条直径为10.5m的导流隧洞导流，采用土石围堰一次性拦断河流进行全年施工。

根据主体工程的等别和临时工程的级别，围堰的挡水标准为全年3.33%、相应流量为3044m3/s。上游围堰设计为土石围堰，其堰顶高程446.5m，最大堰高36.50m，填筑方量约60万m3。围堰由截流戗堤、石渣堤和堰体组成，基础采用高喷防渗墙防渗，堰体水面以上采用土工膜斜墙防渗。

导流洞设计的总过流标准为全年3.33%、相应过流能力为3044m3/s。共布置2条，每条导流洞均为直径10.5m的圆形洞，进口底板高程均为412.50 m，出口底板高程均为401.50m，两条导流洞的全长分别为602.14m和650.95m，底坡分别为-1.82%和-1.69%的陡坡。

1.3 沐若项目围堰方案谋划

在沐若项目决定实施前，技术人员就已经在不同时段对坝址区域进行了多次实地考察，不时遇见洪水，虽不在洪水季节，却也能遇见高峰量洪水。

同时在沙捞越州有一在建项目——古晋的班谷项目，该项目也由我们实施，从洪水的历程看，一是无影，即当夜班没有施工时，洪水已经悄然过去；二是无痕，填筑的围堰和立定的模板可能在一夜之间化为乌有。

该地区另外还有一个即将完工的大型水电项目，据该项目的早期施工人员和关键部位工程师介绍，该项目曾数次成功截流，围堰却被反复冲毁，我们不必去怀疑施工方的能力，而应当看到该地方洪水的野性。在沙捞越州的河流上截流，截流虽很容易，但难的是如何将围堰在洪水暴发之前完成。

基于上述工程案例分析，沐若的围堰将谋划成步步为营的围堰，允许围堰在加高过程中漫顶。经分析比较，认为利用钢筋石笼串护下游坡脚的矮戗堤可以在洪水中扎稳脚跟，这种方法也是大多数土石坝过流的基本保护措施，采用预制混凝土块作下游模板的混凝土坝经洪水漫顶之后，只会冲刷没有凝结的混凝土，一旦混凝土凝聚将不可能被洪水冲刷，这样就实现了步步为营的谋划。

基于上述分析，该谋划可以总结为：由于坝址处河流天然流量洪枯差别大，在集雨面积内没有大范围的强降雨时，径流很少，可随时截流，同时导流洞的进口底板较低，小流量时，上游水位上升幅度不大，这样很容易形成拦小流量的戗堤；当戗堤形成后，可用钢筋石笼护下游面，并用钢丝绳将钢筋石笼串起，形成过流的表面保护，一旦洪水来临时，戗堤不致被冲毁。当戗堤得到妥善的保护，可以进行河床开挖准备混凝土围堰底板浇筑，由于碾压混凝土具备快速施工条件，该混凝土围堰优先选择碾压混凝土围堰、贫胶粗粒碾压混凝土围堰或者堆石混凝土围堰，但不管选择哪种混凝土围堰，其下游边坡均不得采用常规模板，必须采用预制混凝土块模板，根据混凝土重力坝的常规做法，坝后坡可采用台阶形状，并将预埋在预制块中的锚筋与埋在已浇老混凝土内的插筋连接，提高预制块的抗冲能力。当然该河床有天然的围堰基础，即竖向节理面的风化岩石。

1.4 沐若项目围堰谋划的实施

沐若围堰谋划不是一经提出就能被拥护的，由于混凝土是比土更贵的施工材料，成本相对较高，虽在总量上较土石围堰方量少，但昂贵的单价即是推动谋划的阻力。虽然在技术上是好的方案，但要让大多数人接受土石围堰的风险也是很艰巨的，因为风险总是存在的。

该谋划经有关人员向项目的技术代表进行汇报，而该技术代表具备决策项目任何技术方案和措施的权力，该代表接收了该谋划，从而使该谋划得以推动，也在项目中严格执行。从该谋划的执行过程中，可以总结出：好的施工谋划只能等于成功的一半，项目决策核心的决策和严格的执行均不可省缺。

1.5 沐若项目围堰谋划的实施总结

2010年5月1日，工程截流，按照谋划进行施工，在施工过程中并未发生过流漫顶现象。

围堰在施工过程中没有发生漫顶过流，并不意味着没有发生大水，而造成没有漫流过顶的原因可能是在两条导流洞的施工过程中，其中一条发生透顶而废弃，为了争取同样的过流面积而将另一条已经成型的导流洞的底板降低，变成平底斜墙高马蹄形断面，大大增加了低水位的过流能力。

2 卡鲁玛围堰轴线和龙口位置的选择

2.1 卡鲁玛项目工程介绍

卡鲁玛水电站位于非洲乌干达国家的基奥加尼罗河上，坝址距首都坎帕拉270km。工程部分位于国家野生动物园内，该地区地势平坦而河床纵坡大，多激流和险滩。为实现生态保护和资源利用的和谐发展，工程采取地下管线集中落差进行发电，电站总装机6×100MW。

2.2 卡鲁玛原围堰设计和龙口位置的选择

围堰的设计与主体建筑物布置有关，由于卡鲁玛项目的径流式电站，位于主河床的挡水建筑物仅14m高，布置有闸坝和重力式混凝土挡水坝段；进水口布置在闸坝的左侧岸边，为满足施工要求和现场的河床特点，导流建筑采用右岸明渠，上游围堰采用拆线型布置以满足挡水要求和缩短明渠的长度（附图）。

拦断主河床的围堰俗称二期围堰，在此施工期内，河流的水流将经明渠排放，形成主河床内建筑物施工条件。二期围堰的设计标准为基于合同要求的全年25年一遇洪水，相应洪峰流量 2500m3/s。上游围堰堰顶高程为1033.00m，最大堰高10.0m。

附图 卡鲁玛围堰轴线和龙口位置谋划图

根据坝址区的水文资料分析以及施工进度，二期截流选择在2015年6月中旬，截流流量采用5年一遇旬平均流量1480m3/s。龙口选择在靠近河床中部偏左的小岛右侧，拟计划双向立堵进占。

2.3 卡鲁玛围堰方案和龙口的谋划

经过认真分析项目所在地区的水情、地势情况和建筑物施工要求，认为二期围堰的轴线、大江截流的标准和龙口位置的选择均需作调整。

2.3.1 截流标准的谋划

卡鲁玛是非洲一条非季节性的国际河流，源自维多利亚湖。维多利亚湖位于东非高原，大部分在坦桑尼亚和乌干达两国境内，一小部分属于肯尼亚。维多利亚湖系地面凹陷形成，面积69400km2，是非洲最大的湖泊，在世界上也是第二大淡水湖泊。由于表面积巨大，从而有巨大的调蓄能力，同时，周边国家为了利用维多利亚湖的水源，签署了水资源分配协议。

维多利亚湖距坝址相对较远，但卡鲁玛的尾水直接至基奥加湖，该湖的湖面面积2590km2，即25亿m3的调蓄能力，因此，基奥加湖的调蓄将直接影响坝址处的径流情况。

由于有两大湖泊的消减和调蓄作用，以及维多利亚湖周边国家的约定，坝址处流量在年内分配非常均匀，同时区域内地势平坦、植被好、降雨汇流时间长，区域洪水有限，因此，拟谋划截流的流量标准采用截流时间段的多年月平均流量。虽然该建议没有得到实现，但专家团队在基于上述的分析下将长系列洪水调整为短系列洪水，截流标准调整为16年系列的5年一遇旬平均流量1240m3/s。

2.3.2 龙口位置的谋划

由于坝址处水流湍急，设计上无法对水下地形进行详尽的探测，但根据出露的焦石、孤岛进行了测量和分析，从实测的地形图上给出了坝址上游面三个明显的孤岛，其中最下游的孤岛即为原设计方案的龙口标志物。

根据实测的地形和对现场水流的分析，拟谋划龙口应该布置在最上游的小岛上，因为从地形图上分析，如果将龙口布置在上游小岛上，龙口底部河床的高程将比原方案高出2m以上，从而在上游水位不变的情况下，龙口的落差将减少2m以上，无论是龙口的水力学参数还是龙口填筑量均将优化。谋划的合龙方式为单戗立堵单向进占，利用小岛的岩壁作为右岸预进占的裹头，全部设备投入到左岸进行截流施工。

2.3.3 二期围堰轴线的谋划

为了满足龙口布置的要求，必须调整围堰轴线，谋划的围堰轴线，见附图。

2.4 卡鲁玛围堰方案和龙口位置谋划的实施

相对于沐若围堰的谋划，从理论上讲卡鲁玛围堰方案及龙口位置的谋划比较容易推动，因为作为项目的执行机构为812联系体，在812联营体内有很多有经验的专家，只要通过数据分析，很容易取得专家的认同，同时，作为主办方的总部必须对项目的实施方案进行审批。

当然，卡鲁玛围堰方案及龙口位置的谋划也不是一经提出就能被采纳，为了使谋划得以接纳，谋划者必须进行仔细分析、用详尽的计算和参数说明方案的优越性，再通过专家或专家型领导到现场考察和论证，取得领导的支持，通过领导的决策让项目进行严格的执行，这样，谋划才能成功。

2.5 卡鲁玛围堰方案和龙口位置谋划的实施总结

2015年5月19日，跨导流明渠的钢栈桥具备通车条件。

5月27日，明渠过水，利用6天时间进行明渠上游堵头的全线清理。

6月2日开始对二期上游围堰进占，至6月7日到达预定的龙口右中心岛。在预进占过程中仅采用明渠开挖的石渣混合料，至6月8日具备截流条件。

6月8日专家组到达现场，对截流准备情况进行检查，对截流方案进行固化，并召开施工组织协调会议，强调截流的程序和方法以及组织措施与流程。

6月9日，龙口推进，龙口缩窄至30m。

6月10日下午2点，截流开始，至晚8点开始下暴雨，11日零点雨歇，恢复施工至3点合龙成功，净耗时9h，中途在高流速水流情况下停机4h。

经过对实施情况分析，天河床的来水量约960 m3/s，与谋划的采用月平均流量一致。选择的龙口下游底板较高，特别是在龙口的下游有一道天然的石障，直接抬高了龙口的下游水位，使龙口在全落差为7.75m的情况下，龙口净落差只有2.04m，使得卡鲁玛的截流在堤头只有1台大型推土机、30辆20t公路型自卸汽车的情况下，轻松、快速而顺利地完成了合龙。合龙的顺利进行得益于龙口下游有一道天然石墙，也得益于施工方案的谋划。在截流后，对暴露的河床进行扫描，如果当初不是这种坚持，本次截流的难度难以估算，但卡鲁玛的截流只是一次活动，无法按原方案进行再一次演练来比较谋划的优越性。

3 结 语

通过上述沐若围堰的谋划和卡鲁玛龙口位置的调整以及围堰轴线的选择，深深感受到谋划的重要性。沐若围堰采取步步为营的策略和卡鲁玛采用分散截流难度的措施使两个项目取得了成功，但这种成功得益于决策者的支持和项目的严格执行，如果没有决策者的支持，谋划只能是纸上谈兵，如果没有严格的执行，谋划只能是空想，因此，好的施工谋划只能等于成功的一半。