雷 誦
(重慶市水利電力建筑勘察設計研究院 重慶 401120)
東方紅水利工程水庫壩址位于重慶市石柱縣悅崍鎮(zhèn)蜜紅村長江一級支流龍河二級支流龍洞溪中游,是一座以農業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)供水為主,兼有發(fā)電等綜合效益的Ⅲ等中型工程。工程主要由一座水庫、一座渠道跌水電站及一條干渠和三條支渠組成。水庫攔河壩壩高57.60m,正常蓄水位973.00m,總庫容1062萬m3,設計灌面3.02萬畝,電站裝機0.8MW,干支渠總長57.16km。本工程屬Ⅲ等中型工程,其水庫大壩、取水口等永久性主要建筑物按3級建筑物設計,水庫擋水建筑物按50年一遇洪水設計,500年一遇洪水校核;消能防沖建筑物為4級,采用30年一遇洪水設計;渠系工程及電站為5級,渠系工程采用10年一遇洪水設計,電站工程采用20年一遇洪水設計,50年一遇洪水校核。臨時建筑物按5級建筑物設計。
東方紅水利工程位于石柱縣悅崍鎮(zhèn)蜜紅村,長江一級支流龍河二級支流龍洞溪中游,主要由攔河壩、取水口、渠系及電站及上壩公路等組成。
攔河壩為埋石混凝土實體重力壩。壩軸線呈直線布置,壩頂軸線長147.00m,最大壩高57.60m。大壩從左到右共分9個壩段。溢流壩下游設護坦,護坦長20.00m,寬27.00m,厚2.00m,頂面高程922.00m。溢流面、護坦及導墻采用C20W6混凝土,上游面和壩基采用C20W6混凝土,壩體內部采用C15埋石混凝土。
進水口為圓筒式取水塔。進水口分四層取水,底層取水管兼作水庫放空管。取水口前設進水口導流明渠。取水口包括下部結構、上部結構、閘閥室及消能設施組成。生態(tài)放空管由流量控制閥控制,接入大壩下游護坦。下部結構包括取水口流道、檢修閘閥,取水口流道為鋼筋混凝土結構,孔口凈寬1.6m,底板高程為950.60m。塔頂部高程為977.60m。塔頂部設置圓形管理房。取水口的操作及檢修平臺的高程為977.60m。操作平臺上設檢修閘門啟閉機排架和控制值班室。啟閉機安裝高程為981.60m,設固定式啟閉機一臺。底層取水鋼管中心線為951.60m,四層取水鋼管以垂直岔管連接后橫穿壩體,垂直岔管管徑為0.8m。在下游設閘閥室,閘閥室底板高程950.60m,閘閥室下游為末端鎮(zhèn)墩,鎮(zhèn)墩下游側為消力池,池底高程為948.80m,池頂高程為952.30m,底板及邊墻均采用C20鋼筋砼澆筑。
東方紅水利工程等別為三等,其主要永久性水工建筑物按3級設計,次要永久性水工建筑物為4級。
根據(jù)導流建筑物所保護的水工建筑物級別(3級)、類型(混凝土)、導流建筑物使用年限、圍堰工程規(guī)模,遵照《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》(SL303—2004)的有關規(guī)定,確定導流建筑物級別為5級,相應土石類導流建筑物設計洪水重現(xiàn)期標準為10年~5年一遇。首部樞紐導流時段為枯期10月到翌年4月。根據(jù)水文資料,10月到翌年4月10年一遇與5年一遇流量相差13.8m3/s,10年一遇與5年一遇全年洪水流量相差40m3/s,選用兩者作為導流標準投資規(guī)模及導流難度差別較大。因此,根據(jù)施工進度要求,推薦枯期選用5年一遇枯期10月到翌年4月洪水作為導流設計洪水標準,相應流量為45.8m3/s,汛期采用10年一遇全年洪水作為導流設計洪水標準,相應流量為180m3/s。
根據(jù)施工總進度安排,汛期由重力壩預留缺口和導流隧洞聯(lián)合泄流。本工程為埋石混凝土重力壩,按《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》規(guī)定,壩體施工臨時度汛洪水標準當攔洪庫容小于0.1億m3時,混凝土壩洪水重現(xiàn)期為20年~10年,本工程度汛洪水標準采用20年一遇,相應的洪峰流量為221m3/s。
上壩線河段順直,河谷剖面形態(tài)呈不對稱的“V”型,正常蓄水位973.0m時河谷寬111.5m,寬高比為2.5∶1。河床寬約10m,標高928.0m~929.0m。
左壩肩為切向坡,地形坡度35°~59°,岸坡平順度較差。高程932.5m左右為寬約5m的公路平臺。
右壩肩為切向坡,地形坡度43°~53°,岸坡較平順。坡腳有厚1m~3m的沖崩積層卵礫石土夾塊石,其余基巖直接出露于地表。巖層傾向下游,傾角26°;無斷層,層面裂隙與三組陡傾角裂隙較發(fā)育。
壩址區(qū)河道不具備布置導流明渠的條件,根據(jù)首部攔河大壩水工建筑物布置及左右岸地形地質條件,左右岸都有布置隧洞導流的條件。若布置左岸隧洞導流,則勢必影響左岸交通,因此推薦采取右岸隧洞導流方式。
第一年5月到9月施工導流隧洞及高程936m以上壩肩開挖,第一年10月初河道截流,至10月底完成上下游圍堰填筑。第一年10月中旬開始基坑開挖及高程936m以下壩肩開挖,至第一年11月底完成基坑開挖,期間圍堰擋水,河道來水由導流洞泄流。第一年12月初開始施工澆筑大壩基礎混凝土,至第二年4月底澆筑至高程943.500m以上,并在溢流壩段936m高程預留寬8m缺口。期間圍堰擋水,河道來水由導流洞泄流。
第二年5月到9月繼續(xù)施工高程943.500m以上混凝土澆筑,期間河道來水由導流洞及預留缺口聯(lián)合泄流。第二年10月至第三年2月繼續(xù)施工未完壩體澆筑,完成取水口施工,完成溢流壩段施工。第三年3月完成導流洞封堵,大壩開始蓄水,至此,導流任務完成。
2.6.1 導流隧洞
導流隧洞布置在河道右岸,按有壓隧洞設計,過水斷面為直墻圓拱型,隧洞進口高程根據(jù)進口河道地形并便于施工確定為932.00m,出口高程定為920.00m,隧洞全長318.130m;隧洞直墻高度為1.75m,拱高為1.25m,相應中心角約180°,隧洞凈斷面尺寸為2.5m×3.0m(寬×高)。
樁號0+000.00~0+020.000段采用全斷面鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度0.4m,并設回填灌漿孔、固結灌漿孔進行灌漿;洞內Ⅲ類圍巖邊頂拱均采用掛網(wǎng)噴混凝土+錨桿支護(Ⅲ類系統(tǒng)錨桿,噴混凝土厚10cm),采用全斷面混凝土襯砌減糙,襯砌厚度0.3m;洞內Ⅳ類圍巖邊頂拱均采用掛網(wǎng)噴混凝土+錨桿支護(Ⅳ類系統(tǒng)錨桿,噴混凝土厚10cm),Ⅳ類圍巖全斷面采用鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度0.4m,并設回填灌漿孔、固結灌漿孔進行灌漿。
2.6.2 上游圍堰
上游圍堰擋水標準為5年一遇,擋水時段為10月到次年4月,相應設計流量45.8m3/s,對應上游水位約為937.30m,由此確定上游圍堰堰頂高程為937.80m。
圍堰堰體采用壩體邊坡開挖土石料填筑,圍堰迎水面邊坡1∶2.0,背水面邊坡1∶2.0,堰頂寬5.0m,最大堰高約6.8m,圍堰堰體及堰基采用防滲土料加反濾料防滲,大塊石護坡。圍堰上游坡腳距導流渠進口距離19m。
2.6.3 下游圍堰
下游圍堰擋水標準為5年一遇,擋水時段為10月到次年4月,相應設計流量45.8m3/s,對應下游水位約為923.86m,由此確定下游圍堰堰頂高程為924.50m。
圍堰堰體采用壩體邊坡開挖土石料填筑,圍堰迎水面邊坡1∶2.0,背水面邊坡1∶2.0,堰頂寬5.0m,最大堰高約2.5m,圍堰堰體及堰基采用防滲土料加反濾料防滲,大塊石護坡。圍堰堰腳距導流渠進口距離95m。
首部樞紐導流建筑物工程量詳見表1。
表1 導流建筑物工程量表
東方紅水利工程水庫首部樞紐施工導流采用一次攔斷河流,枯水期圍堰擋水、導流隧洞泄流,汛期已建壩體擋水度汛、導流隧洞和沖砂底孔聯(lián)合泄流的導流方式。經(jīng)過實踐檢驗,導流隧洞運行安全,洞身結構完全滿足設計標準?!?/p>
[1]葉俊美.武都引水工程首部樞紐施工導流的設計與施工[J].四川水力發(fā)電.1997(4).
[2]鄒鵬.選擇施工導流方法的探討[J].廣西水利水電.2006(3)
[3]盧軍民,馬治國,吳朝月,薛寶臣.吉沙水電站首部樞紐施工導流設計[J].水力發(fā)電.2012(3).