1.2.2 施工导截流及安全度汛

1.2.2.1 施工导流

(1)导流标准。导流建筑物级别为4级,拦洪围堰采用当地材料,即土石围堰,相应设计洪水标准为10~20年洪水重现期。考虑下游有焦枝铁路桥和河口小水电站,且围堰拦洪期间所保护基坑基础处理复杂,围堰一旦失事将影响焦枝铁路运行安全和工程的工期,因此选择初期导流标准为20年一遇洪水重现期。

中后期导流采用坝体临时挡水度汛,当P=2%,Q=4580m3/s,Qt=3068m3/s,Hs=218.9m时,拦洪库容为0.4亿m3,在0.1亿~1亿m3之间,根据坝型及坝前拦洪库容,临时度汛洪水标准为50~100年洪水重现期。考虑临时坝体挡水时间较短,确定临时度汛洪水标准为50年洪水重现期。

根据施工进度安排,截流后第三年汛前导流建筑物已封堵,汛期坝体度汛洪水标准采用200年一遇洪水,相应洪峰流量7200m3/s。

导流洞下闸选择在11月上旬,设计洪水标准P=10%,设计流量46.1m3/s。

导流洞封堵设计在非汛期11月至次年4月,设计洪水标准P=10%,设计流量175m3/s。

(2)导流方式。

1)导流泄水方式。坝址地形狭窄,岸坡较陡,河床宽约130m,河谷形状系数约为4.3,无天然滩地、台地可结合利用。经综合分析采用河床一次拦断、围堰挡水,隧洞导流的方式。

大坝及厂房采用全年施工方案。结合坝址处的地形、地质、水文条件和水工建筑物的布置特点,在截流后的初期导流阶段,由围堰挡水,导流洞过流;在水库下闸蓄水前的中期导流阶段,由坝体(临时)挡水度汛,导流洞与1号泄洪洞联合泄流;在水库下闸蓄水后,采用坝体挡水,1号泄洪洞过流。

2)导流方案。导流方案选择,进行了全年围堰与枯水期围堰方案、坝体过水和不过水技术经济方案比较,采用了枯水期围堰挡水、汛期坝体临时断面挡水的导流方案。

(3)导流程序。

1)工程开工后第3年11月上旬截流。

2)第4年即截流后第一个枯水期由枯水期围堰挡水,导流洞(后期改建为2号泄洪洞)过流,进行基坑开挖及坝体基础防渗、临时度汛坝体填筑;汛期度汛由坝体临时断面挡水,导流洞和1号泄洪洞过流。

3)第5年即截流后第二个枯水期由枯水期围堰挡水,导流洞过流,进行坝体填筑及一期面板(至高程233.00m)施工,汛期由坝体临时挡水,导流洞和1号泄洪洞过流。

4)第5年11月上旬导流洞下闸,水库开始蓄水,导流洞进行龙抬头改建;第六年3—4月进行二期面板(至高程286.00m)施工;下闸蓄水至高程195.00m后由1号泄洪洞过流。

5)第6年8月底工程竣工;汛期由坝体挡水,溢洪道和1号、2号泄洪洞具备过流条件,工程进入正常泄洪度汛,施工导流结束。

1.2.2.2 施工截流

(1)截流方式。根据本工程的地形、地质和施工设备条件,采用立堵截流方式。立堵截流准备工作简单、造价低,且国内施工经验丰富。考虑到截流设计流量较小,两岸均为陡峭山体,料源及施工道路在右岸的特点,选择自右岸向左岸单戗堤立堵进占截流方式。

(2)截流戗堤布置与设计。截流戗堤为围堰的组成部分,本工程将截流戗堤轴线布置在上游围堰轴线的下游侧。截流戗堤设计断面为梯形,堤顶宽15m,可满足进占施工时2~3辆15~20t自卸汽车同时抛投的要求。戗堤顶高程180.00m,上下游边坡1∶1.5,进占方向堤头边坡1∶1.25。

(3)龙口宽度确定。龙口宽度的确定,不仅需要考虑渣场粒径情况和预进占允许流速,减少预进占材料的流失量,减少预进占段中石的用量,同时,也要考虑龙口截流的总工程量不宜过大,抛投强度要适中,减少截流施工难度。

综合上述各种原因,确定龙口宽度为30m,并逐渐进行水力计算。截流过程中龙口进占至20m宽时,由梯形龙口过渡至三角形龙口,龙口最大平均流速为3.93m/s,最大单宽流量为11.37m3/(s·m),最大单宽能量28.34t·m/(s·m),最大落差4.22m。