陈敏芬,候晓红,王子健

(1.杭州市水利水电工程质量安全管理服务中心，浙江 杭州 310005;2.杭州市临安区水利水电局，浙江 临安 311300;3.浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002)

施工导流是一项贯穿水利工程建设全过程的系统工程，在水利工程施工组织总体设计中占重要地位，是选择枢纽布置、施工工序和施工总进度的重要因素。受施工期入库洪水过程、导流建筑物泄洪能力和大坝实际填筑的度汛高程等关键因素的不确定性影响，充分掌握施工期基本资料，进行导流方案风险比较研究，并优化调整十分必要，使工程达到技术可行、经济合理、度汛安全[1-3]。

施工导流风险评估国内有了一定的发展研究，范锡峨[4]等应用Monte-Carl方法建立施工导流系统综合风险分析模型，指出风险的不确定因素及内在联系；樊国刚[5]基于Choquet模糊积分对施工导流风险进行评估，从施工导流自身质量和运行管理2个层面建立了评价指标体系，指出了施工导流较低内险的等级。

本文以双溪口水利枢纽工程为例，受大坝坝址河谷地形特点、枢纽建筑物布置紧凑、施工条件较差，骨料供应不足等因素影响，充分考虑施工期坝体预留缺口临时度汛风险，基于原型实测数据对“8.13“洪水度汛实例进行分析评估，结果表明对大坝实体质量影响较小，施工导流方案的优化调整为工程施工建设提供了重要保障[6-7]。

1 工程概况

双溪口水利枢纽工程位于杭州昌化溪最大支流昌西溪上游，是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电和改善水环境等综合利用的中型水利工程，枢纽工程主要建筑物包括拦河坝、泄水建筑物、放空建筑物、发电引水建筑物及电站等，拦河坝为混凝土重力拱坝，坝顶高程332.0m，最大坝高74.5m，坝顶宽度7.0m，坝顶中心线弧长240m，最大坝厚30.6m。泄水建筑物采用坝顶表孔泄洪闸的方式，堰顶高程318.5m，设3孔净宽7.5m的弧形闸门控制泄洪，出口采用挑流消能。放空建筑物采用坝内埋设放空钢管，发电引水建筑物位于大坝左岸，由进水口，引水隧洞和压力管道组成。

施工临时建筑物包括导流洞、坝体交通洞。导流隧洞布置在大坝右岸，为7.0m×7.0m城门洞型，进口距坝轴线上游260.0m，出口距坝轴线280.0m，进口底高程268.00m，出口底高程263.23m，洞长212.6m，纵坡为2.2%。拦河坝预留交通洞。施工临时交通洞布置在拱坝中心底部，底高程为265m，洞中心线桩号为坝0+122.297m，洞长28m，城门洞型，断面尺寸为5m×5m，其中直墙段高2.5m，顶部圆弧半径为2.5m，圆心点高程为267.5m。

工程总投资5.15亿元，建设工期1260d，2018年12月20日开工，施工过程历经4次汛期，施工期工程度汛对项目的安全、进度、造价影响尤为重要。

2 设计度汛洪水标准及导流方案

2.1 度汛洪水标准

当坝体浇筑高程超过围堰堰顶高程，临时坝体拦洪库容小于0.1亿m3时，采用10年一遇洪水标准度汛，临时坝体拦洪库容在0.1亿m3以上则采用20年一遇洪水标准。施工围堰度汛标准采用非汛期5年一遇洪水。

2.2 导流方案

本工程导流分三阶段，分别为2019年至2020年10月15日为原河床泄水，2020年10月16日至2021年4月15日为河床一次拦断，上、下游围堰挡水，2021年4月15日至2022年10月15日为全年大坝断面挡水，导流洞和临时交通洞联合导流，各阶段导流方案下水位和流量的计算结果见表1。由此可见，2021年汛前要求拦河坝度汛挡水高程在282.0m以上。

表1 水力计算结果表

3 2021年度汛方案

3.1 施工进度

由于受左坝肩高压线迁移等影响，坝基开挖进度滞后，采石料供应不足，导致工程进度滞后。拦河坝工程至4月15日，坝体仅完成263.5m以下坝体浇筑的施工，至8月12日，已浇筑269.5m高程以下全部坝块及271.5m高程9-7、7-7、5-7、8-7坝块。与计划核定的度汛高程282.0m相差18.5m。坝体临时交通廊道底板高程265m，廊道顶高程270m，已完成浇筑，但满堂脚手架支撑未拆除并验收。

3.2 度汛标准

根据坝体浇筑的施工进度，临时坝体挡水高程低于围堰顶高程273.0m，未满足设计度汛洪水标准要求达到的施工面貌。对于汛前或汛期内部分时段坝体未超过围堰项高程情况，仍按围堰挡水标准度汛[8]，即2021年度汛标准采取非汛期5年一遇。

3.3 坝体预留缺口方案

针对2021年度汛标准，汛期难以避免发生超标准洪水(>非汛期5年一遇)，原导流设计方案需增加超标准洪水的泄水通道。

方案一：坝体不过水，可将围堰度汛标准提高到10年一遇，汛前将围堰堰顶全线加高，可满足超标准洪水度汛要求，但导流洞严重超泄，可能造成一定的破坏。

方案二：坝体预留缺口，保障导流建筑物安全运行，尽可能降低导流洞和临时交通廊道风险，但可能存在过水坝面空蚀裂缝等损伤。根据坝体分缝特点、现场施工面貌、工期要求、施工强度及度汛安全要求等，对坝体预留缺口方案进行比选[9-10]，由于7号、8号、9号为中孔坝段，与坝体廊道干扰，预留缺口会影响到该坝段后期的施工强度，5号、11号为坝肩段，经综合考虑后，将缺口留在龄期较长的10坝块和6坝块上，缺口初始高程269.5m，宽32m，大于设计预留宽度22m，缺口高程随坝体浇筑高度的上升而不断抬高，在每层浇筑中，始终把10号、6号坝块放在最后浇筑，与临边坝块的高差不小于4m，保持缺口过水断面不小于128m2。

经充分技术论证，导流方案调整为主要由导流洞、坝体预留缺口联合泄流度汛。

4 过水实况

4.1 “8.13“暴雨分析

根据8月11—16日水库流域内昱岭关、岭下两个雨量站逐时降雨量统计分析，坝址流域最大24h暴雨量166.6mm，推算相应洪峰流量为329m3/s。据初设成果数据，双溪口水库坝址流域年最大24h5年一遇设计暴雨为166mm，非汛期最大24h10年一遇设计暴雨为92mm。相应的年最大5年一遇设计洪峰流量为404m3/s，非汛期10年一遇设计洪峰为146m3/s，20年一遇设计洪峰为194m3/s。

经对比分析，本次坝址流域8月11日—8月16日暴雨及最大洪峰量级，结论如下，最大24h暴雨相当于年最大5年一遇设计暴雨，超非汛期100年一遇设计暴雨，洪峰流量小于年最大5年一遇设计洪峰，超过非汛期20年一遇设计洪峰。

4.2 坝体过流后质量分析

4.2.1实体质量检查检测

通过现场外观质量检查和混凝土强度检测，各个坝块上游侧、右侧坝面和顶面外观完整，无裂缝、错动、沉陷，无明显气蚀破损现象。抽检的重力拱坝9-7、7-7、5-7、8-7坝块以及交通廊道项部共5个构件混凝土测试龄期抗压强度推定值达到设计强度，8-7坝块上游侧坝体抗压强度推定值达到设计强度90%以上，见表2。

表2 回弹法检测混凝土抗压强度成果表

4.2.2大坝应力应变监测

从埋设于8号坝段261.5m高程混凝土的2组应变计观测成果来看，见表3，上下游侧测点均表现为压应力，过水使上游侧压应力最大增值为-2.17微应变/10-6，位于Y7-4测点ZY方向。下游侧各测点均出现拉应力，最大值为14.04微应变/10-6，位于Y8-4测点ZY方向。应力分布情况与一般规律基本相符。

表3 坝体应力应变观测成果表

4.2.3大坝接缝位移监测

埋设于坝体267.5m高程的各坝段的测縫计监测成果进行统计分析，见表4，过水前后0+146.3(9-10)坝段接缝处断面最大位移增量0.18mm，0+114.3(7-8)坝段接缝处断面最大位移增量-0.04mm，0+130.3(8-9)坝段接缝处断面最大位移增量-0.06mm，0+082.3(5-6)坝段接缝处断面最大位移增量-0.18mm，0+098.3(6-7)坝段接缝处断面最大位移增量为-0.05mm。由此可以看出，当前累计位移量较小，符合一般规律，过水对坝体位移量影响较小。

表4 坝体接缝监测成果表

5 结语

双溪口水利枢纽工程受施工条件、工程进度等因素影响，大坝挡水度汛高程达不到设计度汛标准，施工导流方案进行了优化调整并通过“8.13”洪水实例，实时监测指标数据分析表明，施工期坝体预留缺口过水度汛安全可靠。

水利工程设计导流方案受水文水力、大坝施工进度等不确定因素影响，在实际建设过程中，导流

方案的优化和合理调整十分必要，避免了施工导流系统失效带来的安全风险。对于河床不宽、建筑物布置紧凑、工期滞后等条件限制的同类型工程，建议在工程导流方案上充分考虑施工进度安排的余度，保障工程建设全局和度汛安全。