1、四川省毛滩水电站右岸闸坝工程（MT/SG-2011-06）施工导截流方案中国水利水电第四工程局毛滩项目部2011 年 10 月批准： 审核： 编制：1目录1 工程概况 .11.1 概述 .11.2 气象条件 .11.3 水文特性 .21.4 洪水 .21.5 地形地质条件 .42 施工导流建筑物 .42.1 设计洪水标准 .52.2 导流时段 .53 主要工程量及工期安排 .53.1 主要工程量 .53.2 工期安排 .64 河床截流 .64.1 截流时间、截流标准及截流方式 .64.2 截流水力计算 .64.2.1 上游河床调蓄流量 .74.2.2 戗堤渗流量 .74.2.3 绘制分流曲线
2、.74.2.3 绘制龙口泄水曲线族 .94.2.3 计算龙口水力参数 .104.3 龙口设计 .134.3.1 龙口抛投料粒径计算 .134.4 截流戗堤设计 .144.5 截流 .144.5.1 截流前的施工准备 .144.5.2 施工程序 .154.5.3 施工方法 .1524.6 资源配置计划 .175 围堰填筑施工 .175.1 围堰填筑施工布置 .175.1.1 施工道路 .175.1.2 施工用风 .175.1.3 施工用水 .175.1.4 施工用电 .185.1.5 料场 .185.2 围堰设计 .185.2.1 围堰顶高程 .185.2.2 围堰顶宽 .185.2.3 围堰断
3、面 .185.2.4 围堰建基面稳定复核 .195.2.5 围堰边坡稳定复核 .195.2.6 二期纵向砼围堰高程、稳定复核 .205.3 围堰施工 .235.3.1 填筑施工 .235.3.2 钢筋铅丝笼护面施工 .245.3.3 围堰填筑强度分析 .245.3.4 资源配置计划 .246 质量安全保证措施 .256.1 施工质量技术措施 .256.2 施工安全技术措施 .251一、工程概况1.1 概述毛滩水电站工程位于青衣江干流夹江县顺河乡境内，是千佛岩下游青衣江汇口河段水电规划推荐的三级规划方案中的第一级电站。干流夹江县境内河段梯级开发的第 2 个梯级。工程区上游为千佛岩电站，下游尾水渠
4、出口为牛头堰取水口。本工程开发的主要任务为发电、防洪、灌溉，兼顾城市景观用水，远期长征渠修建后，服从长征渠灌溉用水，余水发电。电站为混合式开发，水库正常蓄水位 406.00m，电站装机容量（102+3）MW ，水库总库容 3000 万 m3，多年平均发电量（48853+1924）万 kWh。毛滩电站采用低闸坝河床式长尾水渠开发方式，由闸坝和左、右岸防洪堤作为副坝形成水库。坝体座落在软基上，围堰及基础采用悬挂式防渗墙，厂坝工程布置在左岸。本标段主要建筑物包括：河床右侧 12 孔泄洪闸、右岸连接坝段、上游右岸近坝段防洪堤（右防新建 0+000.00右防新建 0+708.42） 、混凝土防渗墙（允许
5、专业分包） 、环保水保等项目的土建工程施工和金属结构设备安装工程施工，以及防雷保护及接地系统预埋、原型观测工程。本合同的主体建筑物为闸坝工程、厂区工程等。主体建筑物为级，相应导流建筑物级别为级，相应设计洪水标准为 105 年一遇洪水。根据招标文件，本合同工程导流设计洪水标准为 10 年一遇。1.2 气象条件青衣江流域属四川盆地亚热带湿润气候区，春季少雨干旱，盛夏暴雨洪涝，秋天阴雨连绵，冬季雨雪霜少。本流域由于受特殊地理位置、地形作用的影响(南有东西走向的大相岭、峨眉山，北有邛崃山脉环绕，西有南北走向的夹金山，形成马蹄形地形)，构成了青衣江暴雨区。该区雨量非常充沛，流域多年平均降雨量达 1776
6、.7mm。但在地区上变化较大，大致由西北向东南递增。流域内的气温与降雨在地区上的分布趋势较为一致，由西北向东南递增。域内多年平均气温大致介于 1418之间。最高气温出现在 7、8 月份，其多年平均气温约 2226，最低的 1、22月份约 4.68。极端最高气温 36.6，极端最低气温-3.3。无霜期约 300天。工程河段位于夹江县城附近，夹江县气象站观测资料可代表工程河段气象特征。根据夹江县气象站历年观测资料统计：多年平均气温 17.0，极端最高气温 36.6，极端最低气温-4.2，多年平均年蒸发量 930.8mm(20cm 蒸发皿)，多年平均相对湿度 84%，多年平均年降水量 1358.2m
7、m，一日最大降水量273.2mm，多年平均风速 1.2m/s，最大风速 13.3m/s。1.3 水文特性青衣江流域的径流主要由降水补给，融雪和地下水补给次之。由于流域年降雨量大，青衣江的径流十分丰沛。根据流域内的水文站分析计算，多年平均径流深在 8002200mm 之间。而设计依据夹江水文站多年平均径流量达 167.5亿 m3，径流深达 1330mm。流域内径流的地区分布与降雨的地区分布一致。大致由上游向中游逐渐递增，至多营坪水文站以下分布则较为均匀。据推算，多营坪水文站径流深1290mm，径流模数 0.041m3/s-km2，之下的梯子岩站径流深 1324mm，径流模数0.042m3/s-k
8、m2，至靠近河口的夹江站为 1330mm 和 0.042m3/s-km2，多营坪梯子岩夹江区间径流模数变化甚微。可见青衣江流域除上游外，中下游区间补给水量较为均匀。据工程设计依据夹江水文站 19522005 年资料统计，多年平均流量 531m3/s，年径流量 167.5 亿 m3。径流在年内的变化与降雨在年内的变化基本相应。径流在年际间的变化不大，最丰水年平均流量为723m3/s(19661967 年)，最枯水年年平均流量为 381m3/s(19971998 年)，相差 1.9 倍。年最小流量一般出现在 2、3 月份，多数出现于 2 月，最小月平均流量 108m3/s(1999 年 2 月)，
9、瞬时最小流量 76.8m3/s(1994 年)。毛滩水电站坝址多年平均流量 531m3/s，多年平均径流量 167.5 亿 m3，多年平均径流深 1330mm。1.4 洪水利用夹江站 19522005 年实测最大洪峰流量系列，加上 1917 年历史洪水(重现期 110 年 )，并将 1955 年洪水(重现期 55 年) 从实测系列中提出作为特大值3处理，与实测系列组成不连续系列，进行频率计算，确定统计参数，推求夹江站的设计洪水。毛滩水电站与夹江水文站区间面积仅占夹江站的 0.21%，其设计洪水直接采用夹江站设计洪水成果。毛滩水电站设计洪水成果见表 1。毛滩水电站设计洪水成果表表 1设 计 流
10、量(m 3/s)洪峰均值(m3/s) 0.1% 0.2% 1% 2% 3.3% 5% 10% 20% 50%9000 23500 22100 18600 17100 15900 14900 13200 11400 8460毛滩水电站分期洪水标准，按临时建筑物等级要求，提供分期时段内p=5%，p=10%，p=20%， p=33.3%，p=50%各频率的分期设计洪水。毛滩水电站分期洪水成果见表 2。毛滩电站月平均流量成果见表 3。毛滩水电站分期洪水成果表表 2设 计 流 量 (m3/s)时段 均值(m3/s) Cv Cs/Cvp=5.0% p=10.0% p=20.0% p=33.3% p=50.
11、0%1 月 171 0.32 5.00 278 244 208 180 1572 月 217 0.47 3.50 418 352 285 234 1903 月 418 0.48 3.50 813 684 551 450 3654 月 1200 0.61 2.50 2630 2180 1700 1340 10205 月 1660 0.45 2.50 3080 2660 2210 1850 15206 9 月 9000 0.35 3.00 14900 13200 11400 9850 846010 月 1360 0.46 3.00 2570 2200 1800 1490 122011 月 839
12、0.88 3.50 2320 1700 1140 777 54412 月 295 0.40 4.50 529 450 371 311 26210 4 月 1790 0.44 2.50 3280 2850 2380 2000 165010 5 月 2080 0.35 2.00 3400 3050 2660 2320 20004毛滩水电站月平均流量成果表表 3设 计 流 量 (m3/s)时段 均值(m3/s)p=5.0% p=10.0% p=20.0% p=75.0% p=80.0% p=85.0%1 月 147 168 163 157 138 136 1342 月 152 189 180 170
13、 137 134 1303 月 225 325 299 270 185 177 1684 月 359 553 502 445 282 267 2505 月 468 702 642 573 374 356 33569 月 1260 1990 1800 1580 970 914 85210 月 549 741 694 639 472 455 43611 月 336 454 424 391 289 279 26712 月 197 237 228 217 181 177 1731.5 地形地质条件本工程围堰布置于闸坝区青衣江河床右半部。围堰起点距下游坝 2 轴线桩号 0+768.2 处 88.5m，桩
14、号 0+0000+468 段为上游围堰，方向为 S 8832E，长度 468.0m；桩号 0+468 0+646.0 段为纵向围堰，方向 S334E，长度 178m；桩号 0+646.01+125.0 段为下游围堰，方向 S81247437W，长度 479m。二期围堰区的地面高程 395.0398.0m，枯水期河床水深 0.51.0m 。根据坝区钻孔揭露，围堰地基均为卵砾石夹砂，表层为 Q4al（） ，厚度 1724m，卵砾石粒径一般 415cm，含量约占 6070%，层中含砂不均，局部夹 0.10.6m砂层透镜体，表层 35m 段结构松散稍密，下部结构中密密实，渗透系数K=3.910-2cm
15、/s，属强透水层；下伏覆盖层为 Q3al+pl 卵砾石夹砂（层） ，厚度80m，结构紧密，局部具泥、钙质微胶结，渗透系数平均值 K=7.410-3 cm/s，属中等透水层，局部为强透水层。综上所述，河床砂卵石层具有一定承载力，可作围堰地基持力层，但由于砂卵石层透水性较强，上部（层）为强透水层，下部（层）为以中等透水层为主，建议采取防渗处理措施，其垂直防渗深度应满足基坑排水和基坑边坡渗透稳定要求。二、施工导流建筑物52.1 设计洪水标准本工程导流建筑物设计洪水标准见表 4。导流建筑物设计洪水标准表 4导流建筑物 导流时段 导流标准 P(%) 流量(m3/s) 备注围堰挡水 2011 年 10 月
16、2012 年 5 月 10 3050流道闸门下闸挡水 2012 年 7 月本工程结束 10 132002.2 导流方式根据招标文件要求，导流方式采用已建成的 4 孔冲沙闸、4 孔泄洪闸进行导流。2.3 导流时段第一阶段：2011 年 10 月至 2012 年 5 月由围堰挡水，导流标准为 10 年一遇，本年 10 月 次年 5 月时段的洪峰流量 3050m3/s。利用左侧已建好的 4 孔冲砂闸和 4 孔泄洪闸过流，该时段施工河床右侧 12 孔泄洪闸、右岸储门槽坝段、上游右岸近坝段防洪堤（右防新建 0+000.00右防新建 0+708.42）等。第二阶段：2012 年 7 月至本合同工程结束由闸
17、门挡水，导流标准为 10 年一遇全年洪水，相应设计洪峰流量 13200m3/s。厂房机组发电泄流，该时段施工交通桥以上剩余工程。三、主要工程量及工期安排3.1 主要工程量施工导流主要工程量详见表 5。主要工程量表表 5序号 施工项目 单位 数量1 砂卵石填筑 万 m3 17.472 粘土填筑 万 m3 2.773 钢筋铅丝笼 m3 10006序号 施工项目 单位 数量4 块石 m3 1503.2 工期安排 2011 年 10 月 15 日2011 年 10 月 20 日纵向围堰填筑； 2011 年 10 月 20 日2011 年 10 月 27 日截流戗堤预进占； 2011 年 11 月 1
18、日 12 时开始截流2011 年 11 月 3 日 12 时龙口合龙； 2011 年 11 月 3 日2011 年 11 月 6 日下游戗堤填筑； 2011 年 11 月 6 日2011 年 11 月 15 日围堰加高培厚，同时做黄土心墙；四、河床截流4.1 截流时间、截流标准及截流方式 截流时间根据本标段节点工期的要求，截流时间选择在 10 月下旬，计划截流时间拟定为 2011 年 10 月 27 日。 截流标准按照招标文件，青衣江 10 月 10 年一遇平均流量 Q=694m3/s，以此流量为截流流量。 截流方式根据现场勘察，结合现场实际地形情况，拟定本工程截流采用上游围堰下戗堤单戗堤单向
19、立堵进占的方式截流。根据本标段工程围堰的布置情况以及两岸交通条件，截流戗堤先进行预进占填筑，预留龙口，再进行截流。4.2 截流水力计算截流过程中，河道来流可分四部分：公式 4-1=+式中 河道来流量（截流设计流量） ；7龙口泄流量；分流建筑物泄流量；上游河床调蓄流量；戗堤渗流量。4.2.1 上游河床调蓄流量截流过程中上游河床调蓄流量公式：公式 4-2=式中 截流过程中某一时段；与 相应的上游水位变化值； 与 相应的库容变化值； 时段 始末的水库平均面积。 由工期安排 2011 年 10 月 20 日 12 时开始截流2011 年 10 月 21 日 12 时龙口合龙。截留时间前后总计约 24h，折算为 86400s。根据导流闸孔过流截流流量来算。Q 取截流流量 549m3/s，根据水位流量关系曲线图，一期束窄河床水位为 EL397.427。截流后水位按宽顶堰泄流公式计算：公式 4-3=2032式中 侧收缩系数；取 0.913流量系数；取 0.344堰孔过水宽度；108m上游水头；0忽略行进水头解得截流后闸前上游水深 H=2.36m。水位为 EL399.36。所以 。=1.933水位为 EL398.5m 时水库面积约为 44.05 万 m2。则 ，因该值很小所以忽略不计。=123
