李明衛(wèi) 楊文

摘要：結(jié)合夾巖水利樞紐工程水源區(qū)結(jié)構(gòu)物布置特點(diǎn)和工程建設(shè)實(shí)際進(jìn)展，對(duì)水庫(kù)下閘蓄水時(shí)機(jī)及實(shí)施方案進(jìn)行了深入研究和分析。通過(guò)分析工程施工形象面貌及未完施工項(xiàng)目的進(jìn)度表明：夾巖水利樞紐工程將于2020年12月具備下閘蓄水條件，導(dǎo)流洞下閘可選擇在2020年12月10～30日之間進(jìn)行，2021年3月30日前必須完成導(dǎo)流洞封堵施工。為該工程下閘時(shí)機(jī)的合理決策和下閘方案的科學(xué)制定提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：下閘蓄水;蓄水時(shí)機(jī);蓄水規(guī)劃;夾巖水利樞紐工程;貴州省

中圖法分類號(hào)：TV697文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.09.002

Abstract： The impounding time and execution scheme of Jiayan Hydro-complex is studied by considering the characteristics of structure layout in the water source area of the project and the actual construction progress. Through the analysis of construction image and appearance and the schedule of uncompleted construction projects， it is obtained that the impounding conditions will be ready in December， 2020， the gate of diversion tunnel could be closed between 10th to 30th period， December， 2020， and the plugging construction should be completed before 30th， March， 2021. The paper provides basis for the decision-making and impoundment scheming for the Jiayan Hydro-complex Project.

Key words： gate closing and impoundment; impounding time; impoundment scheme; Jiayan Hydro-complex; Guizhou Province

1 工程概況

夾巖水利樞紐工程（以下簡(jiǎn)稱“夾巖工程”）水源大壩樞紐工程主要建筑物由混凝土面板堆石壩、溢洪道、泄洪洞、放空洞、壩后發(fā)電系統(tǒng)、伏流工程、畢大取水隧洞、東關(guān)取水隧洞、導(dǎo)流洞及生態(tài)洞等組成。大壩樞紐工程建筑物相對(duì)集中，其中，導(dǎo)流洞布置于河床左岸，為有壓流隧洞，洞身長(zhǎng)1 440.12 m，主要由上洞段、明洞、閘井段及下洞段組成，閘井布置于導(dǎo)流洞中部明洞處，采用岸塔式，閘井設(shè)1道封堵鋼閘門，尺寸6.0 m×8.0 m。由于六沖河采用長(zhǎng)導(dǎo)流隧洞的導(dǎo)流方式，汛期潘家?guī)r腳大溝的洪水會(huì)直接進(jìn)入大壩基坑，影響大壩正常施工，需要對(duì)潘家?guī)r腳大溝進(jìn)行導(dǎo)流設(shè)計(jì)，增加生態(tài)洞。生態(tài)洞為有壓流隧洞，具有導(dǎo)流、初期下放生態(tài)環(huán)境水雙重功能，洞身長(zhǎng)748.49 m，進(jìn)口閘井采用岸塔式，閘井設(shè)1道封堵鋼閘門，孔口尺寸3.0 m×4.5 m。根據(jù)初步設(shè)計(jì)的施工進(jìn)度總體計(jì)劃，夾巖工程應(yīng)于開(kāi)工后第六年3月下閘（75個(gè)月）。主體工程于2015年10月動(dòng)工，由此推算下閘時(shí)間為2020年12月。本文對(duì)夾巖工程下閘時(shí)機(jī)及實(shí)施方案進(jìn)行分析研究，以指導(dǎo)下閘蓄水科學(xué)合理進(jìn)行。

2 下閘蓄水時(shí)機(jī)分析

2.1 蓄水條件

水庫(kù)初期下閘蓄水期間，應(yīng)在確保大壩防洪、蓄水安全前提下，盡可能提前發(fā)揮工程效益，并減小對(duì)下游環(huán)境和已建工程的負(fù)面影響。初期下閘蓄水遵循的主要原則有：①工程形象面貌滿足下閘蓄水面貌要求;②滿足壩址下游生態(tài)用水量要求;③能適應(yīng)主體工程在施工建設(shè)期進(jìn)度計(jì)劃和防洪方面的具體要求。

2.2 形象面貌條件分析

截至2020年8月中旬，夾巖工程水源樞紐工程主要形象進(jìn)度及計(jì)劃如下：

（1）大壩主體已于2019年8月29日填筑至1324.61m（填筑體底部高程），計(jì)劃于2020年10月30日前完成防浪墻及壩頂公路施工;面板混凝土已于2020年5月10日澆筑完成，上游鋪蓋區(qū)已于2020年6月17日填筑完成;除生態(tài)洞、料場(chǎng)交通洞、引水發(fā)電洞部位搭接帷幕外，左、右岸帷幕灌漿已全部完成，搭接帷幕計(jì)劃于2020年10月30日前完成。

（2）受潘家?guī)r腳左岸順向邊坡處理影響，泄洪洞及放空洞進(jìn)水塔工程施工進(jìn)度是影響下閘蓄水的關(guān)鍵線路，計(jì)劃2020年9月30日完成土建工程施工，11月30日前完成閘門及啟閉機(jī)安裝施工。

（3）目前，上游伏流工程（大中天橋及小天橋泄洪洞）正進(jìn)行隧洞襯砌及灌漿施工，計(jì)劃于2020年10月底全部施工完成;其余臨建工程拆除、場(chǎng)內(nèi)交通工程及料場(chǎng)交通洞封堵工程等均計(jì)劃2020年10月底全部施工完成。

從以上大壩樞紐區(qū)主要建筑物現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度及計(jì)劃分析，根據(jù)SL 233-2008《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》[1]及《夾巖工程下閘蓄水安全鑒定大綱》關(guān)于水庫(kù)下閘蓄水驗(yàn)收形象面貌的要求，夾巖工程將在2020年12月份具備下閘條件。

2.3 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)評(píng)估

夾巖工程水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)大部分設(shè)施建設(shè)采用永久、臨時(shí)結(jié)合的方式，至今所有測(cè)站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，測(cè)值正常，水庫(kù)運(yùn)行期水源區(qū)所有測(cè)站的建設(shè)（除壩上水位雨量站外）、安裝及調(diào)試工作已完成，已建立運(yùn)行期預(yù)報(bào)模型，并投入運(yùn)行期測(cè)報(bào)工作，計(jì)劃2020年11月完成庫(kù)區(qū)內(nèi)臨時(shí)水情測(cè)站的拆除搬遷工作。

為了保證夾巖水雨情預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、合理性，要求水情監(jiān)測(cè)單位根據(jù)歷史實(shí)測(cè)資料對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行率定與驗(yàn)證，對(duì)預(yù)報(bào)成果數(shù)據(jù)合理性以及預(yù)報(bào)精度進(jìn)行分析。本次數(shù)據(jù)合理性驗(yàn)證選取總溪河水文站2002～2017年較大歷史場(chǎng)次洪水過(guò)程，從洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間、徑流深3個(gè)要素進(jìn)行分析，根據(jù)GB/T 22482-2880《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》進(jìn)行精度評(píng)定分析，3個(gè)要素的絕對(duì)誤差均在許可誤差范圍內(nèi)，預(yù)報(bào)成果精度合格，洪水預(yù)報(bào)模型參數(shù)滿足要求，系統(tǒng)能保證蓄水期的水情測(cè)報(bào)工作要求。

2.4 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)估

水源工程監(jiān)測(cè)對(duì)象包括大壩、溢洪道、泄洪洞、放空洞、引水發(fā)電系統(tǒng)及邊坡、潘家?guī)r腳崩塌堆積體、庫(kù)區(qū)潛在不穩(wěn)定邊坡體等。截至2020年7月15日，樞紐區(qū)共布置了各類測(cè)點(diǎn)1 272個(gè)，已實(shí)施完成并取得觀測(cè)值的測(cè)點(diǎn)共1 229個(gè)，完成率為97%。已實(shí)施完成的各類測(cè)點(diǎn)中，完好1205個(gè)，失效24個(gè)，完好率98%，滿足設(shè)計(jì)完好率（90%）要求。

目前，大壩趾板邊坡、溢洪道邊坡、潘家?guī)r腳大溝左岸順向邊坡、壩后電站進(jìn)水口及廠房邊坡已經(jīng)經(jīng)過(guò)3個(gè)汛期考驗(yàn)。根據(jù)布置在邊坡表面的測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)成果可知，各測(cè)點(diǎn)水平及沉降位移變化均較小，邊坡目前處于穩(wěn)定狀態(tài)，蓄水期應(yīng)按照安全監(jiān)測(cè)技術(shù)要求的監(jiān)測(cè)頻次對(duì)邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行整編分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取處理措施。

2.5 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評(píng)估

夾巖工程樞紐區(qū)地形總體完整，區(qū)內(nèi)以中硬質(zhì)砂巖夾較軟質(zhì)泥質(zhì)砂巖為主，工程地質(zhì)條件屬中等至一般，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了潘家?guī)r腳堆積體、Ⅰ號(hào)危巖體、Ⅱ號(hào)危巖體、陳家大溝泥石流、潘家?guī)r腳沖溝泥石流。此外局部河谷岸坡可能存在小規(guī)模第四系覆蓋層淺層滑坡或崩塌，壩區(qū)河谷為橫向谷，兩岸邊坡除上游潘家?guī)r腳及Ⅰ號(hào)危巖體、Ⅱ號(hào)危巖體外總體穩(wěn)定。總體來(lái)看，樞紐建筑物區(qū)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害較頻繁，地質(zhì)災(zāi)害危害程度較大，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大。工程建設(shè)各部位完成支護(hù)后，基本排除引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性，特殊工況下（特大暴雨或震動(dòng)等）可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害。

水庫(kù)區(qū)庫(kù)岸斜坡總體屬穩(wěn)定、次穩(wěn)定型，產(chǎn)生大規(guī)模高速滑坡、崩塌的可能性不大，但庫(kù)盆中部馬場(chǎng)河段右岸順向坡局部有潛在不穩(wěn)定斜坡，因其遠(yuǎn)離大壩樞紐建筑物，對(duì)大壩樞紐建筑物影響小，但對(duì)其附近村寨及水庫(kù)影響大，其余庫(kù)段現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害頻次低、危險(xiǎn)性小。水庫(kù)蓄水后，庫(kù)岸再造引發(fā)大型坍岸滑坡的可能性小，但局部庫(kù)岸再造引發(fā)小規(guī)模坍岸的可能性較大，大部分危害對(duì)象是水庫(kù)，會(huì)使水庫(kù)淤積而減小庫(kù)容，但危害性小。

2.6 移民搬遷及庫(kù)底清理

貴州省移民局委托畢節(jié)市移民局負(fù)責(zé)開(kāi)展夾巖工程水源工程區(qū)征地補(bǔ)償、移民搬遷安置等相關(guān)工作，貴州省移民局2020 年移民工作總體任務(wù)是圍繞工程下閘蓄水要求，全面完成庫(kù)區(qū)征地移民搬遷安置工作，適時(shí)開(kāi)展庫(kù)底清理和蓄水階段移民安置驗(yàn)收，同步完成畢大供水及灌區(qū)骨干輸水工程區(qū)征地工作。

夾巖工程蓄水前需要驗(yàn)收的主要環(huán)保措施有：生態(tài)流量保障設(shè)施、水溫減緩措施、庫(kù)區(qū)清理措施、水生生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施、陸生生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施、施工期污染措施、水源保護(hù)區(qū)劃定、移民安置區(qū)環(huán)保措施等。按有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，蓄水前應(yīng)完成正常蓄水位1 323 m及其回水以下的庫(kù)區(qū)征地移民搬遷和庫(kù)區(qū)清理工作，并通過(guò)專項(xiàng)驗(yàn)收。目前，生態(tài)流量泄放設(shè)施及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已實(shí)施完成，水溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正在組織實(shí)施中，升魚機(jī)及魚類增殖站等水生生態(tài)保護(hù)措施計(jì)劃于2020年10月前完成驗(yàn)收。各縣（區(qū)）正有序開(kāi)展移民搬遷及庫(kù)底清理工作，移民專項(xiàng)驗(yàn)收工作尚未開(kāi)展。

3 下閘方案

3.1 初期蓄水計(jì)劃

假定夾巖工程于2020年12月下閘蓄水，考慮水庫(kù)徑流量、庫(kù)內(nèi)新增耗水、下游用水戶用水以及水庫(kù)漏損等因素，計(jì)算平水年（50%）、偏枯年（75%）庫(kù)水位蓄至不同水位的時(shí)間，結(jié)果見(jiàn)表1，2。

按水庫(kù)不同典型年月平均入庫(kù)流量推算，水庫(kù)水位蓄至放空底孔底板高程1 240.0 m的歷時(shí)為24～92 d;蓄至泄洪底孔底板高程1 265.0 m的歷時(shí)為186～227 d;蓄至死水位高程1 305 m的歷時(shí)為283～305 d;蓄水正常蓄水位1 323.0 m的歷時(shí)為344～602 d。

3.2 下閘封堵程序

（1）下閘前，修建導(dǎo)流洞至生態(tài)洞進(jìn)口的明渠;完成導(dǎo)流洞、生態(tài)洞閘門啟閉系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。

（2）下閘生態(tài)洞閘門，進(jìn)行生態(tài)洞臨時(shí)堵頭施工及閥門、生態(tài)鋼管的安裝。

（3）拆除生態(tài)洞閘門及其啟閉系統(tǒng)。

（4）破除導(dǎo)流洞明洞段（左側(cè)壁）。

（5）導(dǎo)流洞閘下閘，進(jìn)行導(dǎo)流洞永久封堵體施工。

（6）水庫(kù)進(jìn)行初期蓄水，并由生態(tài)管下放生態(tài)流量。

（7）水庫(kù)蓄水位至放空洞高程后，標(biāo)志初期一期蓄水完成。

（8）導(dǎo)流洞封堵體具備擋水條件，下放放空洞閘門。

（9）水庫(kù)蓄水位至泄洪洞高程后，通過(guò)泄洪洞下放生態(tài)流量。

（10）初期蓄水正式完成。

3.3 生態(tài)洞封堵方案

生態(tài)洞進(jìn)口底板高程為1 217.00 m，出口明渠段底板高程為1 210.00 m，生態(tài)洞分臨時(shí)封堵及永久封堵，臨時(shí)封堵需要在導(dǎo)流洞下閘前施工完成，永久封堵需在蓄水位達(dá)到放空洞底板高程后進(jìn)行。生態(tài)洞初期封堵主要包括進(jìn)口連接段施工、啟閉機(jī)安裝及下閘、臨時(shí)堵頭段施工和導(dǎo)流洞明洞段破除，主要施工計(jì)劃為：

（1）2020年10月1～30日。生態(tài)洞進(jìn)口道路施工，進(jìn)口連接段基礎(chǔ)清理、導(dǎo)流洞明洞拆除段石渣覆蓋層開(kāi)挖、進(jìn)口連接段邊墻及底板混凝土施工;生態(tài)洞閘門的啟閉機(jī)保養(yǎng)、運(yùn)輸及安裝、調(diào)試，閘門槽清理及其他下閘準(zhǔn)備工作。

（2）2020年9月15日至10月30日。因經(jīng)泄洪洞出口至生態(tài)洞出口永久道路未形成，且導(dǎo)流洞出口距生態(tài)洞出口較近，需將下游圍堰加高、修建至生態(tài)洞出口道路、新建生態(tài)洞出口圍堰以滿足生態(tài)洞封堵施工要求。

（3）2020年11月1～30日。生態(tài)洞下閘擋水、臨時(shí)堵頭段施工。

（4）2020年12月1～10日。生態(tài)洞進(jìn)口閘門及起閉系統(tǒng)拆除、導(dǎo)流洞明洞段左側(cè)壁拆除。

3.4 導(dǎo)流洞封堵方案

根據(jù)《導(dǎo)流洞封堵設(shè)計(jì)圖》，封堵段混凝土總長(zhǎng)40 m，共分4期（12 m+9 m+11 m+8 m）實(shí)施，回填灌漿需分期進(jìn)行，預(yù)計(jì)工期90 d。導(dǎo)流洞封堵必須在2021年汛前枯水期完成，根據(jù)水文資料分析，比較合理的施工時(shí)段是2020年12月至2021年3月。因此，生態(tài)洞臨時(shí)封堵施工完成后，導(dǎo)流洞可選擇在2020年12月?lián)駲C(jī)下閘，下閘封堵施工規(guī)劃為：

（1）2020年11月20日至12月7日，導(dǎo)流洞閘門的啟閉系統(tǒng)保養(yǎng)、運(yùn)輸及安裝、調(diào)試，閘門槽清理及其他下閘準(zhǔn)備工作。

（2）2020年12月10日，導(dǎo)流洞下閘蓄水及啟閉系統(tǒng)拆除。

（3）2020年12月10日至2021年3月10日，封堵混凝土及回填灌漿施工。

3.5 蓄水初期防洪度汛

2021年汛期是夾巖工程下閘蓄水后第一個(gè)汛期，面臨形勢(shì)較為嚴(yán)峻，擋水大壩、泄水建筑物將遭遇洪水考驗(yàn)，同時(shí)潘家?guī)r左岸順向邊坡及庫(kù)區(qū)邊坡會(huì)受到上漲庫(kù)水位影響。2021年防洪度汛工作重點(diǎn)包括主體工程（大壩及泄水建筑物）、潘家?guī)r腳大溝左岸順向邊坡和庫(kù)區(qū)邊坡、庫(kù)區(qū)庫(kù)底清理。

（1）主體工程（大壩及泄水建筑物）。汛期加強(qiáng)大壩沉降及滲流監(jiān)測(cè)，確保泄水建筑閘門的正常啟閉，同時(shí)配備一定容量的備用電源。

（2）潘家?guī)r腳大溝左岸順向邊坡及庫(kù)岸邊坡。汛期加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)疏通排水通道。

（3）庫(kù)區(qū)清理。應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求完成庫(kù)區(qū)清理工作，避免大型樹枝、樹木等漂浮物對(duì)泄水建筑物及大壩安全造成不利影響。

2021年防洪度汛按照正常運(yùn)行工況，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用500 a一遇洪水，洪峰流量為3 930 m3/s;校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5 000 a一遇洪水，洪峰流量為7 050 m3/s。度汛方式采用壩體擋水，泄洪洞及溢洪道聯(lián)合泄流。

3.6 生態(tài)流量下泄

根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告書階段生態(tài)流量確定方法，Tennant法最小下泄流量按多年平均流量的10%計(jì)，夾巖水庫(kù)壩址下游生態(tài)流量最小值為5.97 m3/s。從導(dǎo)流洞封堵蓄水至放空隧洞中心高程1 244 m，采用生態(tài)洞進(jìn)行下泄生態(tài)流量，生態(tài)洞埋設(shè)鋼管下泄流量由底板高程至放空洞底板高程1 242 m，流量為5.87～14.45 m3/s。從放空隧洞1 244 m蓄水至泄洪洞中心高程1 268 m，通過(guò)低位放空隧洞來(lái)控制生態(tài)環(huán)境流量，通過(guò)控制閘門開(kāi)度值，保證生態(tài)流量下泄不小于12.1 m3/s。從泄洪洞1 268 m蓄水至最低發(fā)電水位1 305 m，通過(guò)泄洪洞來(lái)控制下游河道生態(tài)流量，控制閘門開(kāi)度值，保證下泄生態(tài)流量不小于12.1 m3/s。從最低發(fā)電水位1 305 m蓄至正常蓄水位1 323 m，通過(guò)設(shè)置的小機(jī)組旁通管下放生態(tài)流量，當(dāng)庫(kù)水位為1 293.5 m時(shí)，生態(tài)管最大流量為13.3 m3/s，可通過(guò)控制閘門開(kāi)度來(lái)下放生態(tài)環(huán)境用水12.1 m3/s。

4 結(jié)論及建議

根據(jù)目前施工形象面貌及未完施工項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，夾巖工程將于2020年12月具備下閘蓄水條件，可以在2020年12月10～30日之間擇機(jī)進(jìn)行導(dǎo)流洞下閘，建議下閘時(shí)間最晚不超過(guò)2021年1月15日，以確保導(dǎo)流洞封堵能在2021年3月30日前后施工完成。通過(guò)倒排工期，生態(tài)洞最早于2020年9月15日、最晚不得遲于2020年10月5日進(jìn)行出口圍堰及進(jìn)口臨建施工，確保在2020年12月10～30日之間完成封堵施工。同時(shí)提出如下建議：

（1）水情監(jiān)測(cè)單位應(yīng)對(duì)預(yù)報(bào)模型和方法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算與合理性分析，進(jìn)一步提高預(yù)報(bào)精度。

（2）設(shè)計(jì)單位應(yīng)進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有安全監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行復(fù)核，特別是潘家?guī)r腳順向邊坡蓄水后穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，評(píng)估是否滿足運(yùn)行期監(jiān)測(cè)要求，提出處理措施并在下閘前實(shí)施完成。

（3）設(shè)計(jì)單位應(yīng)組織開(kāi)展庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)專項(xiàng)調(diào)查，評(píng)估現(xiàn)狀并給出明確結(jié)論和治理意見(jiàn)。

（4）因尚未完成庫(kù)區(qū)移民搬遷及庫(kù)底清理工作，也未開(kāi)展移民專項(xiàng)驗(yàn)收，必須與貴州省移民局做好溝通對(duì)接，確保移民搬遷和庫(kù)區(qū)清理工作不影響下閘蓄水驗(yàn)收。

參考文獻(xiàn)：

[1] SL 233-2008水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程[S].

（編輯：李 慧）