青龙水电站围堰施工

青龙水电站围堰施工

纳新利

(广东水电二局股份有限公司广东增城511340)

【摘要】：青龙水电站工程位于湖北省恩施市境内的马尾沟流域新塘乡，该枢纽建筑物主要包括碾压混凝土双曲拱坝、发电引水系统和地面厂房三部分。水库正常蓄水位735m，相应库容2816万m3。

【关键词】：大坝发电厂房装机施工导流围堰

一．概况

1.1工程概况

青龙水电站工程位于湖北省恩施市境内的马尾沟流域新塘乡，为马尾沟流域梯级开发的第二级电站，是一个以发电为主的水电枢纽工程。大坝布置在田家河汇入口上游约1.3km的峡谷中，采用碾压砼双曲拱坝，体型为抛物线拱，坝顶高程737.7m，河床建基面高程598.0m，最大坝高139.7m，顶拱最大中心角82.94°，顶拱弧长116m，拱冠梁顶厚6m，底厚23m。溢洪建筑物采用坝身表孔泄洪，布置3孔10×7m（宽×高）溢流表孔，堰顶高程728.0m，消能方式为挑流、二道坝水垫塘消能，二道坝布置在拱坝下游约185m处。

发电引水隧洞布置在左岸，采用一洞双机，进口底板高程688.0m，进水口布置在拱坝左坝端上游约70m处，采用竖井式，进口设置拦污栅和检修闸门。发电引水隧洞总长约5.6km，为圆形断面，洞径3.2m，调压井布置在厂房后山坡760m高程平台上，为简单圆筒式，内径10m，高度为74m。

发电厂房布置在下一梯级电站新塘水电站大坝上游约800m左岸一级阶地上，距大坝约6.9km，岸边地面厂房，主厂房（含安装场）平面尺寸为37.86×15.9m（长×宽），布置2台混流机组，装机40MW。主厂房上游侧布置副厂房，副厂房平面尺寸37.86×12m（长×宽），副厂房左端布置GIS楼，GIS楼平面尺寸18×10.48m（长×宽）。进厂公路自下游新塘水电站大坝左岸至厂区地坪，长约800m。

1.2水文气象条件

坝址地处温带湿润季风气候区，气候温暖、湿润，雨量充沛，四季分明。根据坝址附近恩施气象站1997～2006年历年气象资料统计：多年平均气温16.6℃，极端最高气温38.8℃，极端最低气温-3.5℃，多年平均降水量1558.7mm，多年平均蒸发量1075mm，多年平均风速0.4m/s，历年最大风速18.0m/s（风向NE）。坝址河段以上控制流域面积226km2，多年平均年径流量2.51亿m3。

二．施工导流说明

2.1施工导流

坝址区河床狭窄，两侧山体陡峻，枯季河水位高程618.0m左右，水面宽仅15～30m，坝址基本不具备明渠导流或分期导流条件，只适宜采用一次性拦断河床的隧洞导流方式。

导流隧洞已由其它承包人负责修建完毕。本合同导流工程需修筑上下游围堰和进行导流洞封堵等工程。

2.2导流程序和导流标准

2.2．1导流程序

坝址河床宽度约为15～30m，且两岸山坡陡峻，采用一次拦断河床的隧洞导流方式。导流程序如下：截流后的第一个汛期由上、下游土石过水围堰挡水，左岸导流洞泄洪，大坝进行岸坡和坝基土石方开挖工程施工；第一个枯水期进行坝体砼浇筑。第二个汛期到来前大坝砼抢至拦洪度汛高程▽683m以上，汛期由大坝临时挡水度汛，导流洞泄流。第三个枯水期末导流隧洞封堵，坝体全线达到坝顶高程，导流隧洞进口下闸封堵。

2.2.2导流标准

大坝过水围堰挡水标准：流量Q=226m3/s，过水标准全年10年一遇洪水，相应流量Q=832m3/s。

坝体拦洪度汛标准：工程第2个汛期由大坝临时挡水度汛，大坝临时度汛标准选取20年一遇洪水。相应流量Q=945m3/s。

2.2.3坝体度汛标准

根据施工进度计划安排，工程第1个汛期由围堰挡水度汛，度汛标准为围堰的设计洪水标准，即10年一遇洪水；第2个汛期由大坝临时挡水度汛，坝前拦洪库容约为1800万m3，因此，第2个汛期大坝临时度汛标准选取20年一遇洪水。

2.3导流时段及导流方案选择

本工程大坝为全断面碾压混凝土薄拱坝，坝高近138m，一个枯水期内将坝体全线抢出拦洪度汛高程难度较大。

根据施工进度安排，大坝截流安排在枯水期，即在2010年1月，则在大坝浇至拦洪度汛高程前，施工要经过1个汛期，本工程第1个汛期只需进行大坝开挖，从施工任务、过水风险、导流投资等方面综合考虑，采用全年过水围堰的挡水流量为226m3/s。

综上所述，本阶段的施工导流及度汛水力特性详见表1。

表1施工导流水力特性表

2.4导流建筑物设计

本工程导流建筑物主要包括：导流隧洞、大坝上下游围堰、导流洞进出口围堰。

三．围堰设计

3.1围堰设计

本工程大坝上、下游围堰采用土石过水围堰形式，挡水标准为226m3/s，过水标准为全年10年一遇洪水Q=832m3/s。

大坝上游围堰堰顶高程628.70m，迎水面坡比l：2，背水面1：3，迎水面625.70m高程以上和整个背水面均采用0.5m干砌石和0.4m混凝土护面。

大坝下游围堰顶高程618.40m，迎水面坡比1:3，背水面1:2，迎水面615.40m高程以上和整个背水坡均采用0.5m干砌石和0.4m混凝上护面。大坝上、下游围堰均采用粘土斜墙+心墙防渗。

3.2围堰主要工程量

围堰主要工程量详见表2。

表2围堰工程量汇总表

3.3围堰施工程序和施工方法

低水：左岸围堰填筑第一段完成纵向的填筑，形成上下游填筑施工道路，填筑分步见图，顶宽6m形成双车道迎水面为1：2的坡度，第二段上游填筑至38高程到主航道（块石导流坝），下游至37高程到主航道。纵向与上下游连接，上下游裹头高程为38、37高程，形成自然坡降。第三段填筑下游围堰，再次过程中完成上游跟纵向的第一道防渗，（剖面见图）并完成纵向围堰块石护坡厚为2m，后完成下游围堰第一道防渗和截流块石备料，右岸完成上游围堰施工道路和上游围堰进点60m，上游围堰截流完成后，下游围堰从右岸合拢闭气，基坑抽水后，围堰填筑第二步，围堰第二道防渗，采用泥浆固壁方法，施工过程中严格控制泥浆浓度与开挖深度，能挖至基岩面的部位一定要挖至，不能到达的部位也要确保挖至最深，并标出其区间，采用Pc400挖槽防渗，土料全部取用李家坪土料场粘土，确保防渗效果，防渗墙培面图及高程见图。用基坑开挖料加高围堰至设计高程，上游40，下游38.5高程，纵向与上下游连接形成自然坡降，上游裹头40下游裹头38.5，纵向第二道防渗因为其覆盖层厚达7～8m，沟机挖槽防渗不能达到很好的防渗效果，故了主渗墙先填至36高程，作为高压顶喷防渗墙的工作面，高压顶喷完成后，加高至围堰高度，再用基坑开挖料培厚至设计断面。

说明：二道防渗施工时，技术人员要现场指导和监督机手操作。控制泥浆浓度，使开挖时坍塌达到最小，作好防渗处理。