- 水利水電施工(2018年第5輯)
- 全國水利水電施工技術信息網 中國水力發(fā)電工程學會施工專業(yè)委員會 中國電力建設集團有限公司
- 1916字
- 2021-10-23 01:22:10
3 導流方式及二期截流特點
3.1 施工期導流控制標準
DG水電站工程主要導流建筑物(包括導流隧洞、大壩上下游主圍堰)級別為4級。施工導流采用斷流圍堰、隧洞導流的方式,導流程序如下:
(1)初期導流。從河床截流開始,至大壩澆筑高程超出上游圍堰堰頂高程并具備臨時擋水條件止,為初期導流階段。本階段由上、下游圍堰擋水,導流隧洞泄流。其中2016年12月底至2017年3月底,由兩條導流隧洞泄流,導流設計標準為12月至次年3月10年一遇洪水,流量601m3/s,相應上游水位3375.51m;2017年4月至5月底,由兩條導流隧洞泄流,導流設計標準為4月至5月10年一遇洪水,流量907m3/s,相應上游水位3377.31m;2017年6月至大壩澆筑高程超出上游圍堰堰頂高程期間,導流設計標準為全年20年一遇洪水,流量8840m3/s,相應上游水位3416.79m。
(2)中后期導流。從大壩澆筑高程超出上游圍堰堰頂高程并具備臨時擋水條件開始,至導流隧洞下閘封堵止,為中后期導流階段。本階段由壩體臨時度汛斷面擋水,導流隧洞結合泄洪沖沙底孔泄流,壩體臨時度汛標準為全年50年一遇洪水,流量10300m3/s,相應上游水位為3422.97m。中后期導流階段大壩防洪度汛要求如下:
1)汛前,大壩全線澆筑至高程3424.00m以上。
2)汛前,沖沙底孔、排沙廊道等具備運行條件。
3)汛前,引水進水口臨時閘門安裝完成,并具備擋水條件;尾水出口閘門安裝完成,并具備擋水條件。
施工導流程序見表1。
表1 施工導流程序表

續(xù)表

3.2 二期截流水力學模型試驗
為保證本工程順利截流,特委托福州大學進行了截流模型專項試驗,針對不同戧堤寬度、不同進占方式、不同龍口寬度的多種截流方式進行對比試驗,測試與分析截流水力學指標與截流難度的關系,針對截流過程中可預見和不可預見的情況進行了可靠的試驗,并根據試驗結果提出了寶貴的意見和建議,并及時將相關試驗結果提供于項目部,以指導截流施工方案的編制以及截流施工。
截流模型試驗結論如下:
(1)結合截流試驗結果和工程實際情況,大古水電站河床截流方案擬定為單戧立堵截流,考慮到左岸備料條件及交通條件均相對較好,采用左岸為主、右岸為輔的雙向進占方式。龍口布置在河床中部偏右;截流戧堤按梯形斷面設計,上游設計坡比為1∶1.4,下游設計坡比為1∶1.4,端頭設計坡比為1∶1.3,截流戧堤頂寬為40.0m;戧堤進占的拋投強度為1238m3/h。截流施工所需材料主要為就地石渣料、中石、大石;考慮截流困難階段防沖和減少流失量,需要備用一定數量的鋼筋石籠串、四面體串等作為截流關鍵階段應急備料和安全儲備。
(2)2016年11月上旬截流流量(Q=801.0m3/s)和12月下旬截流流量(Q=801.0m3/s)對于2#單洞導流和雙洞導流兩種導流狀況,截流試驗過程中,獲得的龍口水力特征指標見表2。
表2 不同試驗工況時的龍口水力特征表

(3)截流過程中,龍口流速、單寬流量逐漸增大,當龍口束窄至三角形斷面、龍口水流形成水舌時,龍口水流流速、單寬流量達到最大。試驗發(fā)現,龍口水流流速和單寬流量兩指標均在截流進入困難段(45~35m)后的某一龍口寬度下達到最大,但不一定在同一時刻。雙向進占截流龍口流速比單向進占稍大。隨著戧堤進占,增大趨勢較為明顯,但截流困難段最大流速比單向進占稍小。
(4)試驗過程中發(fā)現,在截流過程中,拋投材料如果流失在戧堤下游一定范圍內,會有利于拋投材料的穩(wěn)定。隨著戧堤進占,截流材料的流失將下游河床墊起抬高,減小龍口的局部水頭,從而降低了截流的難度。同時在某種程度上起到部分護底作用,對截流戧堤及堤頭穩(wěn)定是有利的。
(5)11月上旬截流(Q=801m3/s)、12月下旬截流(Q=416m3/s)流量條件與2#單洞導流、雙洞導流兩種導流條件之間組合的四種截流工況截流拋投量指標見表3。
(6)試驗表明:導流洞進口有2m巖埂時,截流閉氣后戧堤上游水位、終落差均比無殘埂工況有所增加。巖埂的存在對截流難度有一定程度的增加,尤其在龍口預進占和第Ⅰ期截流初期,因底部高程增加,影響導流洞分流;龍口落差增大,對截流難度的影響更甚。
表3 不同試驗工況時的截流拋投量表

注 表中備料(含鋼筋石籠串和四面體串)系數取1.5。
3.3 截流特點
根據工程水文地質資料、截流料源及截流水力學模型試驗成果,本工程大江截流存在以下特點和難點:
(1)計算截流戧堤上下游最大落差3.13m,截流龍口最大平均流速4.86m/s,是本河段流域最大截流流速。
(2)工程壩址區(qū)河床地質、水文條件復雜,河床為深厚砂卵石覆蓋層,抗沖刷能力弱,不利于截流戧堤穩(wěn)定。從模型試驗來看,沖刷明顯,沖刷深度3~4m。
(3)截流戧堤預進占段位于河床深槽位置,水深、流速較大、流態(tài)復雜,不利于截流戧堤穩(wěn)定。從模型試驗情況看,小粒徑拋投料難以穩(wěn)定,戧堤堤頭坍塌頻發(fā)且規(guī)模較大,給截流人員和設備帶來很大的安全隱患。
(4)本工程截流預進占段拋投的料物來自2#渣場,截流道路狹窄,對截流運輸影響較大。
(5)截流塊石量有限,僅3000m3,塊石料嚴重缺乏,備料任務艱巨。
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