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摘 要:长河坝电站施工导流采用土石围堰、2 条导流洞均布置在右岸,导流方式采用断流围堰隧洞导流方式。导流洞过水断面均为12×14.5m,进口高程均为1482.00m,出口高程均为1475.00m。上、下游土石围堰均按 50 年一遇洪水标准(流量 5790m /s)设计,上围堰堰顶高程1530.50m,最大堰高57m,堰顶全长168m,堰基河床覆盖层最大厚度约75m,枯期河床水面宽 80-106m。
关键词:双戗截流、土石围堰、流量、进占、施工强度
中图分类号:TV551.2
1 工程概况
长河坝水电站为大渡河干流水电梯级开发的第 10 级电站,坝址位于甘孜藏族自治州康定县境内。大渡河为不通航河道,枢纽无漂木任务。坝型为砾石土心墙堆石坝,电站装机容量 2400MW,正常蓄水位 1690.0m,相应库容 10.44 亿 m ,坝顶高程 1700m, 最大坝高 240m。
长河坝电站施工导流采用土石围堰、两条导流洞均布置在右岸,导流方式采用断流围堰隧洞导流方式。导流洞过水断面均为 12×14.5m,进口高程均为1482.00m,出口高程均为 1475.00m。上、下游土石围堰均按 50 年一遇洪水标准(流量 5790m /s)设计,上围堰堰顶高程1530.50m,最大堰高57m,堰顶全长168m,堰基河床覆盖层最大厚度约75m,枯期河床水面宽 80~106m。
2 截流施工方案
2.1 截流施工总平面布置及说明
截流平面布置按照双戗截流的施工方案进行规划场地。受场地狭窄、车辆多、干扰大等不利因素的影响,截流施工时,主要考虑设备运行运输方便、因地制宜、经济实用的原则,进行截流施工总体规划与布置。
2.2 截流方式、截流戗堤布置
2.2.1 截流方式
根据模型试验结果及现场截流施工时段,确定了截流方式为:截流施工在 10 月下旬和 11 月上旬进行,对应河道流量 Q=838m /s 时,采用双戗单向进占方案。
长河坝电站旬平均流量计算成果(m3/s)
2.2.2 截流戗堤布置
截流设计流量为838m3 /s,上游戗堤顶高程为1492m,顶宽20m,上下游坡度为1:1.5;下游戗堤顶高程 1488m,顶宽 20m,上下游坡度为 1:1.5。
截流戗堤选在上游围堰上、下趾处,上戗堤轴线位于上游围堰轴线上游 68.3m,下戗堤轴线位于上游围堰下游 56.7m。截流前,利用导流洞围堰拆除料在上戗上游右岸形成一堆渣平台。
3 双戗堤进占方案
3.1进占程序
根据截流水力特性表所提供的数据,龙口截流时采取上、下戗堤对应分区同时进占,共同分担落差,可减小截流难度。
3.2 截流戗堤龙口段进占
根据龙口水力学指标,将上下戗堤龙口从右至左均分为三区,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,上戗堤龙口每区宽度分别为 20m、15m、15m。下戗堤龙口每区宽度分别为 15m、5m、25m。
上游戗堤:左岸不设裹头,右岸采用小石料预进占 10m,预留龙口宽度 50m。进占一区:1486m高程以下采用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1486m高程以上采用石渣料进占,右戗堤进占至 30m;1488m 高程以下用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1488m 高程以上用石渣料跟进,右戗堤进占至 35m;1488m高程以下用大石料上挑角进占,中石料中后部跟进,1488m高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至40m,此时对应龙口宽度为30m。进占二区:1488m 高程起用大石料上挑角进占,中后部中石料跟进,1488m高程以上用石渣料进占,右戗堤进占至45m;1489m高程以下用大石料全断面进占,1489m高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至55m,此时对应龙口宽度为 15m。进占三区:1489m高程以下采用大石料全断面抛投进占合龙,1489m高程以上用石渣料填铺,戗堤进占至 65m,对应龙口为 5m;此时基本合龙,龙口各项水力学指标均较小,故采用石渣料将龙口填至1492m 高程。
下游戗堤:左岸裹头前 5m 采用石渣料进占,后10m在1486m 高程以下采用大石 料进占以形成裹头,1486m 高程以上用石渣料填铺。右岸采用石渣料抛投预进占10m, 预留龙口宽度 45m。进占一区:1486m 高程以下采用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1486m以上用石渣料填铺,右戗堤进占至 20m;1486m 高程以下采用大石料上挑角进占,中后部中石料跟进,1486m 高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至 25m,对应龙口宽度为 30m。进占二区:1486m 高程以下采用大石料全断面进占,1486m 高程以上采用石渣料填铺,右戗堤进占至 30m,对应龙口宽度为 25m。此时下游戗堤龙口水力学指标相对较高,进占困难,且已经达到了壅高上戗堤下游水位、减小上戗截流难度的目的。
4 施工强度分析
截流进占施工强度从以下三个方面进行分析。
4.1堤头抛投强度分析
通过对戗堤进占强度的统计及分析,戗堤最大抛投强度为935.7m /h,设备配置按 1.2 的系数考虑,即戗堤抛投强度以满足 1122.84m /h 为计算依据。 戗堤设计顶宽均为 20m,设计为 3 车道通行,中间车道设计为空车回车道,两边车道为进占抛投车道,因此单堤头可同时存在 2 个抛投施工面,堤头进占抛投为循环作业,单车卸车时间控制为 2 分钟,即堤头抛投强度可达 2 车/分钟,满足双戗堤头抛投强度要求。
4.2 道路运输强度分析
截流进占时,各抛投材料均从备料场转运至堤头,运距均小于 1km。截流专用道路设计为 4 车道 25m 宽,重车速度按 15km/h,空车按 30km/h 进行考虑,25m 宽的4车道可容纳 100 部汽车运输强度。
4.3 备料场装车强度分析;
截流主要的抛投材料为大、串石,中石及小石的装车强度对截流影响不大,因此重点分析大、串石的装车强度。根据施工经验,装一车大石需用约 5 分钟,如保持堤头 1 车/分钟的抛投强度,装车强度也需达到 1 车/分钟,因此确定装车设备要求5台可满足單戗装车强度要求。
5 结论
长河坝水电站属大落差、高流速、地质条件复杂截流,截流难度大,由于截流施工方案合理、组织有序、准备充分,如期实现了高标准截流目标,为类似大落差、高流速条件下的截流施工积累了丰富的经验。
参考文献:
[1] 彭国勇.瀑布沟水电站工程截流设计[J].2006年6月25期
[2] 关宝树.嘉陵江亭子口电站成功截流 [J].《四川水力发电》,2010年01期
[3] 邓亚德.土石围堰施工技术探析[J].《企业科技与发展》,2011年13期
[4] 水利水电工程施工组织设计规范[M].SL303-2004
[5] 水利水电工程设计洪水计算规范[M].SL44-2006
作者简介 :刘立威(1985-),男,助理工程师,水电水电工程专业学士学位,主要从事大坝工程施工管理工作
关键词:双戗截流、土石围堰、流量、进占、施工强度
中图分类号:TV551.2
1 工程概况
长河坝水电站为大渡河干流水电梯级开发的第 10 级电站,坝址位于甘孜藏族自治州康定县境内。大渡河为不通航河道,枢纽无漂木任务。坝型为砾石土心墙堆石坝,电站装机容量 2400MW,正常蓄水位 1690.0m,相应库容 10.44 亿 m ,坝顶高程 1700m, 最大坝高 240m。
长河坝电站施工导流采用土石围堰、两条导流洞均布置在右岸,导流方式采用断流围堰隧洞导流方式。导流洞过水断面均为 12×14.5m,进口高程均为1482.00m,出口高程均为 1475.00m。上、下游土石围堰均按 50 年一遇洪水标准(流量 5790m /s)设计,上围堰堰顶高程1530.50m,最大堰高57m,堰顶全长168m,堰基河床覆盖层最大厚度约75m,枯期河床水面宽 80~106m。
2 截流施工方案
2.1 截流施工总平面布置及说明
截流平面布置按照双戗截流的施工方案进行规划场地。受场地狭窄、车辆多、干扰大等不利因素的影响,截流施工时,主要考虑设备运行运输方便、因地制宜、经济实用的原则,进行截流施工总体规划与布置。
2.2 截流方式、截流戗堤布置
2.2.1 截流方式
根据模型试验结果及现场截流施工时段,确定了截流方式为:截流施工在 10 月下旬和 11 月上旬进行,对应河道流量 Q=838m /s 时,采用双戗单向进占方案。
长河坝电站旬平均流量计算成果(m3/s)
2.2.2 截流戗堤布置
截流设计流量为838m3 /s,上游戗堤顶高程为1492m,顶宽20m,上下游坡度为1:1.5;下游戗堤顶高程 1488m,顶宽 20m,上下游坡度为 1:1.5。
截流戗堤选在上游围堰上、下趾处,上戗堤轴线位于上游围堰轴线上游 68.3m,下戗堤轴线位于上游围堰下游 56.7m。截流前,利用导流洞围堰拆除料在上戗上游右岸形成一堆渣平台。
3 双戗堤进占方案
3.1进占程序
根据截流水力特性表所提供的数据,龙口截流时采取上、下戗堤对应分区同时进占,共同分担落差,可减小截流难度。
3.2 截流戗堤龙口段进占
根据龙口水力学指标,将上下戗堤龙口从右至左均分为三区,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,上戗堤龙口每区宽度分别为 20m、15m、15m。下戗堤龙口每区宽度分别为 15m、5m、25m。
上游戗堤:左岸不设裹头,右岸采用小石料预进占 10m,预留龙口宽度 50m。进占一区:1486m高程以下采用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1486m高程以上采用石渣料进占,右戗堤进占至 30m;1488m 高程以下用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1488m 高程以上用石渣料跟进,右戗堤进占至 35m;1488m高程以下用大石料上挑角进占,中石料中后部跟进,1488m高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至40m,此时对应龙口宽度为30m。进占二区:1488m 高程起用大石料上挑角进占,中后部中石料跟进,1488m高程以上用石渣料进占,右戗堤进占至45m;1489m高程以下用大石料全断面进占,1489m高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至55m,此时对应龙口宽度为 15m。进占三区:1489m高程以下采用大石料全断面抛投进占合龙,1489m高程以上用石渣料填铺,戗堤进占至 65m,对应龙口为 5m;此时基本合龙,龙口各项水力学指标均较小,故采用石渣料将龙口填至1492m 高程。
下游戗堤:左岸裹头前 5m 采用石渣料进占,后10m在1486m 高程以下采用大石 料进占以形成裹头,1486m 高程以上用石渣料填铺。右岸采用石渣料抛投预进占10m, 预留龙口宽度 45m。进占一区:1486m 高程以下采用中石料上挑角进占,中后部石渣料跟进,1486m以上用石渣料填铺,右戗堤进占至 20m;1486m 高程以下采用大石料上挑角进占,中后部中石料跟进,1486m 高程以上用石渣料填铺,右戗堤进占至 25m,对应龙口宽度为 30m。进占二区:1486m 高程以下采用大石料全断面进占,1486m 高程以上采用石渣料填铺,右戗堤进占至 30m,对应龙口宽度为 25m。此时下游戗堤龙口水力学指标相对较高,进占困难,且已经达到了壅高上戗堤下游水位、减小上戗截流难度的目的。
4 施工强度分析
截流进占施工强度从以下三个方面进行分析。
4.1堤头抛投强度分析
通过对戗堤进占强度的统计及分析,戗堤最大抛投强度为935.7m /h,设备配置按 1.2 的系数考虑,即戗堤抛投强度以满足 1122.84m /h 为计算依据。 戗堤设计顶宽均为 20m,设计为 3 车道通行,中间车道设计为空车回车道,两边车道为进占抛投车道,因此单堤头可同时存在 2 个抛投施工面,堤头进占抛投为循环作业,单车卸车时间控制为 2 分钟,即堤头抛投强度可达 2 车/分钟,满足双戗堤头抛投强度要求。
4.2 道路运输强度分析
截流进占时,各抛投材料均从备料场转运至堤头,运距均小于 1km。截流专用道路设计为 4 车道 25m 宽,重车速度按 15km/h,空车按 30km/h 进行考虑,25m 宽的4车道可容纳 100 部汽车运输强度。
4.3 备料场装车强度分析;
截流主要的抛投材料为大、串石,中石及小石的装车强度对截流影响不大,因此重点分析大、串石的装车强度。根据施工经验,装一车大石需用约 5 分钟,如保持堤头 1 车/分钟的抛投强度,装车强度也需达到 1 车/分钟,因此确定装车设备要求5台可满足單戗装车强度要求。
5 结论
长河坝水电站属大落差、高流速、地质条件复杂截流,截流难度大,由于截流施工方案合理、组织有序、准备充分,如期实现了高标准截流目标,为类似大落差、高流速条件下的截流施工积累了丰富的经验。
参考文献:
[1] 彭国勇.瀑布沟水电站工程截流设计[J].2006年6月25期
[2] 关宝树.嘉陵江亭子口电站成功截流 [J].《四川水力发电》,2010年01期
[3] 邓亚德.土石围堰施工技术探析[J].《企业科技与发展》,2011年13期
[4] 水利水电工程施工组织设计规范[M].SL303-2004
[5] 水利水电工程设计洪水计算规范[M].SL44-2006
作者简介 :刘立威(1985-),男,助理工程师,水电水电工程专业学士学位,主要从事大坝工程施工管理工作