1、吉林敦化抽水蓄能电站吉林敦化抽水蓄能电站 C1标段上水库施工导流方案合同编号:SGXYDH-JH-JSGC2014 32 号批准：审核：编制：中国水利水电第十一工程局有限公司吉林敦化抽水蓄能电站工程项目经理部二一六年五月二十八日目 录1 概述 .12 水文基本资料 .12.1径流 .12.1.1径流特性 .12.1.2多年平均径流量计算 .22.2洪水 .22.2.1暴雨洪水特性 .22.2.2设计暴雨 .32.2.3设计洪水 .33.编制依据 .44、导流设计标准 .45、施工导流方案 .46、导流明渠方案 .76.1导流明渠布置 .76.2导流明渠结构型式 .86.3导流明渠主要工程量 .
2、86.4明渠过流能力计算 .86.6导流明渠穿心墙部位措施 .106.5导流明渠穿渣场措施 .116.6导流明渠过流特殊部位处理措施 .117、围堰设计及施工 .117.1拦河坝上游围堰设置 .117.2进出水口围堰设置 .127.3导流明渠口临时围堰的设置 .128、机械抽排方案 .138.1汛期抽排方案 .138.2抽排导流冬季方案 .179 发生超标准洪水基坑淹没分析 .1910、安全度汛与防凌排冰 .1910.1施工期度汛 .1910.2防汛准备 .1910.3安全度汛措施 .2010.4超标洪水应急措施 .2011 施工资源配置 .2111.1导流施工机械配备 .2111.2人员配备
3、 .2212 施工进度计划 .220 上水库施工导流方案1 概述敦化抽水蓄能电站位于吉林省敦化市北部，上水库位海浪河源头洼地上，靠近西北岔河和海浪河的分水岭，本工程为大（1）型一等工程，规划装机容量1400MW，装机 4台，单机容量 350MW。上水库位于海浪河源头区樱桃沟内，库区均为林地，植被良好。上水库集水面积 2.4km2，库区内集水面积 0.7km2，河道长度 1.75km，库区平均坡降 51.7。采用开挖和筑坝方式兴建，上水库工程主要包括沥青混凝土心墙堆石坝、库区清理、环库公路、上水库进出水口及库区防渗处理等。上水库沥青心墙堆石坝顶高程1395.0m，坝长 948.0m,坝顶宽 8m
4、,最大坝高 54m。进出水口前池反坡顶部平台高程 1370.0m，前池开挖高程 1357.00m。2 水文基本资料敦化抽水蓄能电站上水库所在的海浪河源头无实测水文资料。依照下水库下游的额穆水文站，西北岔和北大殃雨量站进行推测修正。2.1径流2.1.1径流特性上水库径流以雨水和冰雪融水补给为主，每年 4月5 月来水以冰雪融水为主，6月9 月来水主要源于降雨。由于森林茂密，植被良好，对径流的调蓄作用较大，使径流的年际变化不大。根据额穆水文站资料统计，多年平均径流量 3.67亿 m3，最大年径流量 5.44亿 m3（1981 年），最小年径流量 1.7亿 m3（1978 年），最大与最小比为 3.2
5、。径流年内分配春汛 4月5 月份径流占全年的 25.6%，大汛 6月9 月占全年的 61.1%，枯季 10月次年 3月占全年的 13.3%。1 2.1.2多年平均径流量计算（1）工程区域多年平均径流深根据上库坝址与额穆水文站的流域面积比及降雨量修正，计算坝址 19652008年径流系列。降水量采用西北岔雨量站降水成果，其多年平均降水量为 802.9mm，额穆水文站雨量根据西北岔、北大秧、额穆站降水量及权重计算，其多年平均降水量为 747.9mm。得到工程区多年平均径流深为 512mm。（2）上水库多年平均径流量敦化抽水蓄能电站上水库流域面积为 2.4km2，计算得上库多年平均径流量分别为 12
6、3万 m3。设计年径流成果见下表 3-1，径流年内分配见表 3-2。表 2-1 上水库设计年径流成果表表 2-2 上水库设计径流年内分配表2.2洪水2.2.1暴雨洪水特性本流域洪水主要由暴雨所形成，洪水多猛涨猛落，峰型尖瘦，本流域洪水期在6月初至 9月末之间，最大洪峰流量大部分出现在 8月份。根据西北岔雨量站统计，多年平均最大 24小时降水量为 67.2mm，实测最大 24小时降水量为 121.2mm（1991年 7月 29日）。设计值区域 均值 单位 Cv Cs/CvP=5% P=10% P=25% P=50% P=75% P=90% P=95%上库 123 万m3 0.33 2.0 196
7、 177 147 119 93.8 74.7 64.7库区 频率 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年平均10% 1.18 1.05 3.22 18.04 27.01 28.33 53.76 18.56 11.21 8.47 4.30 1.86 1775% 1.30 1.17 3.57 19.98 29.91 31.37 59.53 20.55 12.42 9.38 4.76 2.06 196上库2% 1.46 1.31 4.01 22.43 33.57 35.21 66.82 23.07 13.94 10.53 5.35 2.31 2202 2.2
8、.2设计暴雨由于工程区没有实测雨量成果，采用吉林省暴雨图集 1989年查算年最大24小时设计暴雨参数。设计暴雨成果见表 4-1。表 2-3 工程区附近最大 24小时降水量设计成果表设计值（mm）方法均值（mm）Cv Cs/Cv0.1% 0.2% 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%查图集方法 67 0.57 3.5 292 266 231 205 178 143 117 90.32.2.3设计洪水(1)设计洪峰以吉林省水文图集及吉林省暴雨径流查算图表为依据，采用吉林省经验公式对上水库的设计洪峰流量进行计算，洪峰流量成果见表 2-4。表 2-4 上库设计洪峰流量计算成果表设计值（m 3/s
9、）地点0.1% 0.2% 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%上水库 54.5 48.0 39.4 33.0 26.8 18.9 13.2 8.0（2）洪量设计洪量采用吉林省暴雨径流查算图表中的降雨径流关系方法，上水库的产水面积按水面面积和陆地面积两部分计算，当上水库正常蓄水位 1391m时，水面面积为 0.55km2，陆面面积 1.85km2；上水库洪量见表 2-5。表 2-5 上水库年最大 24小时设计洪量成果表设计值项目0.1% 0.2% 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%降水（mm） 292 266 231 205 178 143 117 90.3降雨径流系数 0.83
10、0.82 0.82 0.81 0.80 0.77 0.75 0.75上库洪量（万 m3） 60.9 55.0 47.7 42.0 36.1 28.2 22.7 17.52.3冰情敦化抽水蓄能电站地处北纬 44附近，每年冬季都出现不同程度的冰情。珠尔3 多河额穆水文站有较长冰情观测资料，本次天然河道冰情资料统计依据额穆水文站1964-2006年的冰情资料。根据额穆水文站冰情资料统计，珠尔多河春季开江最早在 3月 11日，最晚在 4月 27日。初冰日期最早在 10月 15日，最晚在 11月 23日。稳定封冻最早出现在11月 12日，最晚在 12月 8日，平均封冻期 132天。最大河心冰厚 1.48
11、m。多年平均最大河心冰厚 0.93m。额穆水文站冰情统计见表 2-6。表 2-6 额穆水文站冰情统计表最早初冰日期 最早封冻日期 最迟解冻日期 最迟终冰日期 最长冰期 最大河心冰厚月、日 月、日 月、日 月、日 天 m10月 15 日 11月 12日 4月 21日 4月 27日 154天 1.48m3.编制依据（1）水电工程施工组织设计规范DL/T5397-2007；（2）水电工程围堰设计导则（NB/T35006-2013）；（3）招、投标文件；（4）施工现场的实际情况。4、导流设计标准初期洪水标准采用 10年一遇流量 13.2m3/s（3 天洪量 26.8万 m3），采用明渠导流方式，导流建
12、筑物级别为级。施工期采用坝体度汛洪水标准采用 50年一遇，3 天洪量 41.7万 m3。5、施工导流方案根据招标阶段设计资料及设计院提供的上水库施工导流方案分析报告，上水库施工导流方案采用明渠和水泵抽排相结合的导流方式，上水库大坝和进/出水口导流程序分述如下：4 （1）大坝施工导流1）初期导流：初期导流分为两个时段：第一时段自 2016年 6月中旬河道截流至 2017年 5月10日坝体填筑至 1360.0m，共 11个月。本时段大坝基坑在上游围堰的保护下全年施工，由上游土石围堰挡水，导流明渠泄流。围堰挡水标准采用全年 10年一遇洪水，相应流量 13.2m3/s，导流明渠进水口高程为 1363.
13、0m高程，围堰顶高程为1372.0m。本期主要完成上游围堰的施工及闭气、大坝基坑开挖、沥青混凝土施工和1360高程以下坝体填筑等工作。第二时段自 2017年 5月 11日至 2017年 6月 30日。坝体填筑截断导流明渠，由上游围堰挡水，机械抽排导流。围堰挡水标准采用全年 10年一遇 3天洪量 26.8万 m3,围堰挡水位为 1371.0m（堰前水位库容见表 5-1）堰前积水按 5天排干配备抽排措施，最大排水强度 2233m3/h。6 月的 10年一遇的径流量 28.33万 m3，未考虑蒸发渗漏损失，仍小于围堰堰前库容。2017 年 6月末坝体填筑至 1374.0m高程。表 5-1 围堰堰前水
14、位库容曲线表2）中后期导流中期导流自 2017年 7月 1日至 2017年 11月 30日，为坝体临时断面挡水具备挡水条件后至坝体填筑到顶。根据施工总进度计划，2017 年 6月末坝体填筑至 1374.0m高程，挡水坝施工不再需要围堰的保护，施工导流进入中后期导流。根据大坝类型及拦洪库容，挡水坝度汛标准采用 50年一遇 3天洪量 41.7万m3，坝前水位为 1372.8m，坝前积水按 7天排干配备抽排设备，最大排水强度高程（m） 库容（m 3）1360 01362 1189.671364 10575.791366 35884.321368 83405.151370 162660.421372
15、339041.825 为 2482m3/h。本期主要进行上水库坝体自高程 1374m至坝体填筑完成，时段末上水库大坝填筑到顶。2017 年 10月底坝体填筑至坝顶高程 1395.0m。表 5-2 上水库大坝施工导流程序规划表施工时段 导流标准 导流流量（m 3/s）3日洪量（万m3）上游水位（m）泄水建筑物挡水建筑物2016年 6.12017年5月 10全年P=10% 13.20 / 1365.0导流明渠 土石围 堰初期导流 2017 年 5.112017年 6.30全年P=10% 26.8 1371.02水泵 土石围 堰中后期导流2017年 7.12017年11.30全年P=2% 41.7
16、1372.84水泵 土石围 堰（2）进/出水口施工导流1）初期导流初期导流第一时段自 2016年 9月至 2017年 5月 10日，共 9个月。本时段进/出口基坑在预留岩坎的保护下进行土石方开挖，导流明渠泄流。为了防止汛期洪水进入厂房，在引水隧洞上平段预留岩塞。岩坎挡水标准采用全年 10年一遇洪水，相应流量 13.2m3/s，上游围堰挡水位 1370.9。岩坎顶高程为 1372.0m。本时段 2016年 9月至 10月完成进出水口土石方明挖。第二时段自 2017年 5月 11日至 2018年 10月 31日。本时段进/出水口基坑在预留岩坎的保护下进行混凝土浇筑、金属结构安装，采用机械抽排导流。
17、围堰挡水标准采用全年 10年一遇 3天洪量 26.8万 m3,堰前挡水位为 1371.0m，堰前积水按 5天排干配备抽排措施，最大排水强度为 2233m3/h。至 2018年 9月底，进/出水口闸门具备挡水条件。本时段 2018年 5月至 10月完成进/出水口混凝土浇筑、金属结构安装。2）中后期导流2018年 11月初进/出水口闸门具备挡水条件后，引水隧洞上平段岩塞开挖施工，进/出口挡水标准采用永久设计标准，水库进行初期蓄水。上水库进/出水口施工导流程序见表 5-3。表 5-3 上水库进/出水口施工导流程序规划表施工时段 导流 导流流量 3日洪 上游水 泄水建筑 挡水建6 标准 （m 3/s）
18、 量（万m3）位（m） 物 筑物2016年 9.12017年5.10全年P=10% 13.20 / 1370.86导流明渠 预留岩 埂初期导流 2017 年 5.112018年 10.31全年P=10% 26.8 1371.02水泵 预留岩 埂中后期导流2018 年 11.12020年 1.31全年P=2% / / /进出水口闸门6、导流明渠方案6.1导流明渠布置由于坝体左岸覆盖层及全风化层厚度大，岩石条件差，对明渠布置不利。右岸山体平缓，坝 0+350-坝 0+400段，覆盖层厚度约 3m，全风化层厚度 1-2.5m，局部直接到达强风化下限，岩石条件较好，导流明渠穿过心墙基础，进入到弱风化岩
19、层，成型条件较好。受围堰上游地面高程所限，导流建筑物进口高程和穿沥青心墙基础部位高差不宜过大，以保证导流建筑物的纵坡尽量减少，所以布置在右岸条件较好。根据上述地形条件、水文气象资料，结合上水库所处的地理位置和现场实际情况，采用在上水库大坝桩号坝 0+395.96处设计底宽为 3m，总长为 541.578m导流明渠(具体位置见后附平面布置图)，以坝 0+395.96处心墙基础建基面高程为导流明渠设计高程进行导流明渠穿坝，坝后穿 1#渣场段暂停弃渣，待导流明渠导流任务完成后再进行弃渣,替代设计建议的在左坝肩开挖导流明渠和机械抽排相结合的导流方案。表 6-1 导流明渠主点坐标表坐 标 坐 标点号N (X) E (Y)点号N (X) E (Y)A 80367.218 8013.352 G 80454.177 8356.634B 80349.137 8030.377 H 80494.026 8497.94C 80340.865 8067.029 O1 80369.702 8052.219D 80356.653 8250.538 O2 80386.543 8247.967
