糯扎渡水电站大坝工程截流施工（梁甘,侯顺利）

时间：2022-02-20 15:18:47 浏览量：次

摘要: 糯扎渡水电站工程属大（1）型Ⅰ等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。该工程由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左右岸泄洪隧洞、左岸地下式引水发电系统及导流工程等建筑物组成。水库库容为237.03亿m3 ，电站装机容量5850MW（9×650MW）。糯扎渡水电站截流时，实测龙口最大流速9.02m/s，合龙前最大水位差7.16m，最大流量2890m3/s。由于截流施工准备充分、布置合理、组织科学，确保了大落差、大流量、高流速、高难度截流安全有序的完成。此次截流经验为:①准确掌握水情、合理选择截流时段，对截流至关重要;②取得大江截流一次成功的关键在于截流准备充分，进占施工科学合理、现场指挥果断;③斜戗堤进占上挑角的选择，左侧进占挑角较小，在10°以内，右侧进占挑角较大，在20°以外，导流洞分流在左侧，戗堤轴线与河流方向夹角接近70°，有利于稳定抛投物料;④上下挑角突前进占能够形成较大的滞留区，有利于大流量高流速大江截流。戗堤下游侧需及时进行裹头保护，且不宜滞后轴线位置过大，滞后超过10m则冲刷加重，流失位置必须及时跟进补抛。

关键词: 截流;方案设计;施工;准备;技术综述;糯扎渡水电站

中图分类号: TV551.2 文献标识码: A

1 工程概况

糯扎渡水电站工程属大（1）型Ⅰ等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。该工程由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左右岸泄洪隧洞、左岸地下式引水发电系统及导流工程等建筑物组成。水库库容为237.03亿m3 ，电站装机容量5850MW（9×650MW）。坝顶高程821.5m，最大坝高261.5m，坝轴线长度630.06m，上、下游度汛围堰为坝体的一部分。

戗堤处河床高程592.44m，戗堤设计高程615m，顶部宽度为25m，戗堤设计断面见图1（略）。

2 截流方案

2.1 截流环境

上游龙口布置在导流洞进口下游70m处，两岸岸坡陡立，截流场地较为狭窄，上游戗堤河床底高程592.44m，与投标资料相比，原河床抬高了约11m，河床颗粒抗冲刷能力降低，增加了截流施工的不利因素。预进占后的两岸戗堤高程为615m，高出水面6m。截流期间，通过左岸1、2号两条导流隧洞导流。1号导流隧洞为方圆型断面，断面尺寸为16m×21m（宽×高），河床高程为592m。2号导流隧洞为方圆型断面，断面尺寸为16m×21m（宽×高），进口底板高程为605.00m。

2.2 水文情况

工程导流设计标准为10a一遇，设计流量4280m3/s。上、下游围堰堰顶高程分别为656、625m，相应的上游库水位为623.201m。

工程初期拟于2007年10月下旬至11月上旬根据上游来流量择机实施河床截流，截流流量选用10月下旬10a一遇旬区间平均流量1120m3/s;若加上大朝山2台机组发电流量695m3/s，则流量为1815m3/s;考虑大朝山6台机组全发电的最不利的情况，流量为3205m3/s。

根据水力模型试验成果以及截流验收专项咨询意见，鉴于糯扎渡电站截流水力学指标高，为确保截流成功，拟定在10月28日至11月上旬，根据上游来流量择机实施大江截流，截流流量拟定为1120m3/s。后经与上游大朝山电站协调，大朝山电站计划于11月3日0:00关闭部分机组，以减少下泄流量，确保截流成功（截流期间大朝山下泄流量在347～695m3/s之间）。

2.3 方案选择

通过分析龙口情况及水文资料，认为本工程截流有以下特点:

（1）根据天气预报，截流施工期间天气较差，有连续降雨过程，最大降雨达7mm，增大了截流施工难度。

（2）无论从理论计算，还是模型试验情况都反映出上游来量大（1120m3/s）、落差大、流速高（合龙时最大流速为8.67m/s，最大落差8.33m）。

（3）上游戗堤河床底高程592.44m，与投标资料相比，原河床抬高了约11m，河床颗粒抗冲刷能力降低，增加了截流施工的不利因素。

（4）截流戗堤属斜戗堤进占，截流施工过程中上下挑角冲刷均较大。

（5）戗堤两岸岸坡陡立，截流场地较为狭窄。

根据截流计算成果和以上截流特点，拟定大江截流采取单戗双向进占立堵法。非龙口段，左岸进占20m，右岸进占31m，形成B=60m宽龙口;龙口段60～0m进占，左、右堤头进占长度按1∶2控制。考虑截流戗堤属斜戗堤进占，施工过程中对上下挑角冲刷均较大，龙口段施工主要采用全断面推进和凸出上游挑角两种进占方式，抛投方法采用直接抛投、集中推运抛投和卸料冲砸抛投等方式。

3 截流施工准备

3.1 截流备料

截流备料场为右岸火烧寨沟存渣场、江桥左岸上游存渣场、勘界河中下渣场。截流所需的石渣料从火烧寨沟有用料场和勘界河有用料场挖取，该两个料场储量充足，完全能够满足使用要求。

根据水力学计算指标（Q=1815m3/s工况），并结合小湾、瀑布沟等工程经验进行截流备料。备料总量为7.465万m3 （本案备料指除石渣料以外的抛投材料的准备），其中粒径大于70cm的大块石6.3万m3 ，特殊料11712m3 。特殊料包括钢筋石笼2814个（3m3 的1566个，4.5m3 的1104个，2m3 的288个），7～8.5t混凝土四面体453个，15t混凝土六面体40个，25t混凝土六面体30个。考虑龙口高流速区需抛投钢筋笼串、四面体串，准备φ16钢丝绳7000m，楔扣1600个。

3.2 截流道路

截流道路以左右岸两条沿江大道为主，分别在上下游围堰处修建4条支线，以便在左右岸导流洞出口位置形成环行路。左右沿江大道路面宽22m，其他路面宽大于12m;坡度小于10%。

3.3 机械设备准备

机械设备配置遵循以下3个原则:①挖、装、吊强度大于运输强度;②挖、装、吊设备摆放合理，便于作业和运输车行驶;③运输设备要与所运的特殊物料匹配，确保倾倒顺利。

根据计算的龙口各区的抛投强度、抛投料种类、备料场地的分布、以及各料场场地的情况，合理配置各类设备。具体设备配置如下:①左右岸堤头各配置1.6m3 挖掘机1台、235kW推土机2台、162kW推土机1台、3m3 装载机1台;②右岸火烧寨存料场配置各类挖掘机10台、装载机3台、吊车6台、自卸车103辆;③江桥左岸上游存渣场配置各类挖掘机2台、推土机1台、吊车1台、自卸车13辆;④勘界河中下渣场配置各类挖掘机6台、推土机1台、装载机1台、吊车2台、自卸车68辆。总计投入截流设备215台套。

为保证设备的完好率，截流前对所有设备全部进行了检修和保养。截流期间在大坝左右岸心墙部位各设置一个临时抢修点，同时安排两部移动补胎车随时出动。对于部分备件，如需紧急更换，附近（10km以内）供货商可随时送货。

3.4 人力资源及协调组织准备

项目部编制下发了《截流手册》，成立了截流现场指挥部，现场指挥部下设11个责任组（工程技术、质量、安全、水文观测、堤头指挥、料场指挥、设备抢修、现场统计、道路维护、宣传保卫和警戒通讯、后勤保障及医疗救护），明确了责任、分工，确保截流现场统一组织、统一指挥、统一安排、统一协调、统一调动。

在2007年10月上旬，项目部安排全体人员以及施工作业队班、组长以上人员进行截流施工技术、安全、质量等方面的培训，并进行了两次截流预演。

在截流施工过程中，实行“两班倒”现场交接班制度，保证了现场施工设备的正常运转，施工指挥能按照计划和现场决策进行。在总计投入近1200人的情况下，施工现场井然有序，圆满完成了截流任务。

4 截流施工

4.1 施工过程

糯扎渡大江截流于2007年11月3日8:00开始，龙口宽度66.6m，水面宽50.1m，上游水位607.9m，戗堤落差2.2m，总流量2480m3/s，导流洞分流量816m3/s。上游戗堤于11月4日10:48合龙，历时约27h，比原计划提前6h。共投入215台（套）设备，1200人，共计抛投6.97万m3 （左岸35%，右岸65%）。抛投料中石渣料3.12万m3 ，大块石3.37万m3 ，3m3 钢筋笼1140个，4.5m3 钢筋笼60个，四面体292个，15t六面体23个，25t六面体2个，左岸进占21.1m，右岸进占45.5m，最大抛投强度5706m3/h，平均抛投强度2581m3/h。截流最大流速9.02m/s，出现在来流量最大和龙口宽为42.4m、水面宽为33m时（梯形流与三角形流转换位置）。合龙前最大水位差7.16m，在截流施工的27h中，最大流量2890m3/s，流量大于2000m3/s的情况下进占14h，流量小于1120m3/s的情况下进占2h。特别是11月3日10:00～14:00长达4h的进占，由于来流量大，龙口宽度不缩窄反变宽，由55.2m变为57.3m，随着上游龙口束窄产生的壅水，导流洞分流能力增强，龙口宽度为42.24m时，分流比大于60%，较计划提前6h实现大江截流。截流完成后，上游水库效应明显，水位抬高约4～5m，糯扎渡水文站抬高水位约6～7m。合龙后，石舌长约145m，宽约66m，最高石舌高程为604.00m。

由于截流施工准备充分，现场组织协调顺畅，一举实现大流量、大流速、大落差下高难度截流的成功。

4.2 龙口的水力学参数观测和现场统计

为截流施工指挥提供科学依据和可靠的技术保证，同时为工程积累宝贵的截流期水力学要素观测资料，对龙口进占过程中水力学参数进行了实时观测。

（1）采用全站仪，派专人同步连续观测并计算截流施工过程中戗堤上下游测水位及落差，每小时向现场指挥部汇报1次。

（2）采用电波流速仪测量戗堤上下游和中轴断面3个断面的左中右9个点的流速，每2h向现场指挥部汇报1次。

（3）在大坝心墙处的左右岸沿江大道各设1个统计点，统计各类物料的运输强度，每小时向现场指挥部汇报1次。

（4）业主水文站每小时向施、监、设、建单位相关人员发布1次大朝山电站至糯扎渡电站的区间流量和1、2号导流洞的分流情况。

现场指挥部把以上数据汇总成时报，向现场指挥人员和相关责任组发布。

5 截流经验

（1）准确掌握水情、合理选择截流时段，对截流至关重要。

（2）取得大江截流一次成功的关键在于截流准备充分，进占施工科学合理、现场指挥果断。

（3）斜戗堤进占上挑角的选择，左侧进占挑角较小，在10°以内，右侧进占挑角较大，在20°以外，导流洞分流在左侧，戗堤轴线与河流方向夹角接近70°，有利于稳定抛投物料。

（4）上下挑角突前进占能够形成较大的滞留区，有利于大流量高流速大江截流。戗堤下游侧需及时进行裹头保护，且不宜滞后轴线位置过大，滞后超过10m则冲刷加重，流失位置必须及时跟进补抛。

（5）抛投料组合的合理性更有利于戗堤进占，上下挑角采用钢筋笼和四面体串，中部石渣料跟进。特殊料，主要是钢筋笼、四面体串卸料速度影响戗堤进占速度，但钢筋笼串（6～12个）和四面体串，平推进入龙口，有利于进占。

（6）对龙口进占过程中水力学参数、来流量的实时观测和各类物料抛投强度的及时统计，既为截流施工指挥提供了科学依据和可靠的技术保证，同时为工程积累了宝贵的资料。

（7）水力模型实验很好地指导了施工。

作者简介: 梁甘，男，武警水电第一总队质量安全科，高级工程师。

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