水电站施工导流截流方案

2 施工导流2.1 导流标准本电站工程规模为中型，属三等工程，主要永久性挡水及泄水建筑物为Ⅲ级建筑物，根据部颁SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》规定相应的临时建筑物为Ⅴ级，因此根据规范对导流建筑物设计洪水标准划分，选取5年一遇重现期洪水作为导流设计标准。

2.2 坝体施工临时度汛标准施工期间当坝体高度高于围堰后，其临时度汛洪水标准根据部颁SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》表2.2.3规定如下：混凝土坝当库容≥1.0亿m3，按全年P=2%频率流量设计；0.1＜库容＜1.0亿m3，按P=5%频率流量设计；库容＜0.1亿m3，按P=10%频率流量设计。

2.3 导流方式及导流时段2.3.1 导流方式由于河床狭窄，两岸较陡，洪枯流量变幅较大，不具备分期导流及明渠导流条件，因此选用断流围堰，隧洞枯期导流方式。

2.3.2 导流时段导流时段选择原则是导流工程费用增加不多的前提下，基坑施工期最长，经比较分析选定11月6日至次年5月25日(六个月两旬)作为枯期导流时段，相应导流流量为466m3/s，2.4 导流程序根据坝址所在河段的地形特征和水文特点选定枯水期右岸导流洞导流，汛期基坑过水的导流方式，后期坝体予留缺口实现全年施工。

导流程序如下：(1) 筹建年11月初～第一年10月下旬，进行导流洞施工及两岸坝肩开挖，为第一年11月上旬截流创造条件。

(2) 第一年11月6日～第二年5月25日，主河道截流，堆筑围堰，同时进行基坑开挖及浇筑垫层砼，隧洞导流，导流流量为466m3/s。

(3) 第二年5月26日～第二年11月5日，围堰过水，基坑淹没，导流洞与基坑联合度汛，大坝停止施工。

(4) 第二年11月6日～第三年5月25日，继续坝体砼浇筑，坝体中孔在汛前已施工完毕。

5月25日前坝体升高至868.00m高程，以确保汛期全年施工。

(5) 第三年5月26日～第三年11月5日，本汛期度汛按频率p=5%全年洪水标准设计，相应流量为3370 m3/s。

此间洪水由导流洞、坝体中孔联合泄流，坝体全年施工，至第三年10月初坝体浇筑完毕，导流洞11月初下闸封堵，围堰拆除，第三年12月底第一台机组发电。

2.5 导流设计2.5.1导流建筑物设计2.5.1.1导流洞设计(1) 工程地质及洞线布置根据枢纽布置和河谷地形特点，同时考虑两岸地质情况，将导流洞布置于右岸是合适的。

导流洞位于坝址右岸，主要穿越栖霞组深灰色中厚层、厚层灰岩及部分裂隙带。

进口0-006.17~0+017.00m桩号段及出口0+411.00~0+446.00m 桩号属于Ⅳ类围岩，由于边坡裂隙发育，边坡稳定性较差，建议清除上覆覆盖层。

隧洞0+446.00~0+503.57m 埋深0~17m，隧洞埋深较浅，上部又有崩塌堆积体，受裂隙影响，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，出口穿过S2暗河，可能会产生岩溶涌水，建议进行明挖处理。

隧洞0+017.00~0+411.00m 桩号处地下水位变动带，可能发育溶洞；该段岩体属微新岩体，呈中厚层至厚层状结构，完整性好；洞向与岩层走向大角度相交，围岩基本稳定；属Ⅳ类围岩，受裂隙影响，局部可能有小型不稳定块体。

Ⅱ类围岩洞段长396m，占87.6%（隧洞长按不计明挖段的452m计算，下同），Ⅳ类围岩洞段长56m，占12.4%，Ⅳ类围岩洞段需进行支护处理。

由于坝址所在的河段较直,导流洞在平面上两次转弯,从进口至第一个转弯点轴线走向为S82.8︒E，转弯半径为80m，第一个转弯段终点至第二个转弯段起点洞轴线走向为S62.2︒W。

转弯半径为70m。

从第二个转弯段终点至出口洞轴线走向为S17.2︒W。

进、出口围岩厚度均大于1.65倍洞宽，洞身埋深大于2.5倍洞宽。

导流洞洞长为446.00m，底坡为2.242‰。

(2) 导流洞进出口型式选择①导流洞进、出口底板高程的确定导流洞进、出口高程主要考虑截流难度，尽量减少导流洞进、出口明挖，使导流洞进出口高程高于常枯水位线，从而使进出口施工少受河水影响等因素，将导流洞进口高程定为801.00m，出口高程定为800.00m。

②导流洞进、出口形式选择由于地形条件的限制，无法修建交通通道至导流洞进口，所以在进口明渠段设置导流洞闸门井和喇叭口的难度极大。

为减少局部水头损失，提高导流洞泄流能力，避免气蚀的发生，导流洞进口0-006.17~0+000.00m桩号左右边墙向河床扩散，扩散角为5︒，顶拱斜率为0.2。

出口扩散角为5︒。

③导流洞闸门井设计导流洞闸门井设置于导流洞桩号0+041.77m处，井顶高程为823m。

闸门的运输及安装均由导流洞施工支洞进入。

④导流洞断面设计导流洞断面设计为城门洞型，主要考虑如下因素：①导流洞在大部分时间内均为无压流运行，门洞型断面可以获得较大的过水断面；②门洞型断面的边墙、底板均为平面，便于开挖控制，底部较宽，施工场地较大，便于施工机械工作；③有利于减少截流落差，降低戗堤高度。

经水力学计算，选定导流洞断面为7⨯9m(宽⨯高),城门洞型，顶拱中心角为102︒6'54"，顶拱半径为4.5m，直墙高7.33m。

由于隧洞所经过的围岩分别有Ⅱ、Ⅳ类围岩，岩性不同，洞身成洞条件亦不同，Ⅱ类围岩衬砌厚度取50cm。

断层破碎带和进、出口洞段，衬砌厚度按150cm设计。

各衬砌段的衬砌厚度请详见导流洞设计图。

2.5.1.2 围堰设计按《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89规定，本方案的围堰为Ⅴ级建筑物，围堰按枯期五年一遇洪水设计，枯水时段11月6日~次年5月25日共六个月两旬，流量466m3/s。

经水力学计算，上游围堰挡水水位为∇815.31m，相应下游围堰挡水水位为∇804.63m，上、下游水位落差为10.68m。

上、下游均为土石不过水围堰。

围堰设计原则：必须保证其在挡水期边坡稳定且防渗性能良好，对浸入堰体的水体具备上堵下排的功能。

表2-5-1 围堰主要设计指标(1) 上游围堰设计①堰体结构设计上游围堰堰顶高程∇816.00m，挡水水位∇815.31m，河床底高程∇799.00m，最大堰高17.0m，堰顶宽10.0m，堰顶长度72.80m，堰基覆盖层最大深度为10.0m。

由于上、下游围堰堰型均为不过水围堰，第一个汛期过后必须恢复已被冲毁的上、下游围堰至原设计高程。

堰体由戗堤块石、反滤层、土石混合料、防渗体组成。

排水棱体由截流戗堤堆筑体形成，排水棱体顶高程∇807.00m，顶宽为8m，上下游边坡均为1：1.5。

堰体上游面由外至内分别为护坡块石（厚3m）和反滤料（厚1.5m），上游边坡为1：1.75。

下游面高程∇807.00m至堰顶高程边坡为1：1.75。

经计算，上游围堰的最不利滑动面滑动安全系数为2.239，满足规范要求。

②围堰防渗体设计为形成大坝基坑干地施工条件且防止围堰发生渗流破坏，堰体内设置有防渗体。

根据高喷板墙施工速度较快的特点，确定∇809.80m以下堰体及堰基覆盖层为高喷板墙防渗，选定11月6日至12月25日（一个月两旬）为高喷板墙施工期，相应该施工期五年一遇洪水流量为236m3/s，相应上游水位为∇809.30m，高喷板墙施工平台高程确定为∇809.80m。

防渗板墙最小厚度30cm，嵌入基岩50cm，组成全封闭垂直防渗体系。

堰芯填筑料为最大粒径小于15cm的夹土石碴，以利于高喷造孔，河床覆盖层为崩塌堆积块石、碎石及冲积砂卵砾石混杂堆积，适合建造高喷板墙。

高程∇809.80m 以上堰体防渗，采用复合土工膜防渗，近年来国内有很多工程采用，实践证明施工简单，不需专门机械设备，施工进度较快。

为便于和堰体分层碾压1.5m的层厚相适应，土工膜结构采用“之”字形布置，折皱角度按与风化料边坡自然休止角（32°）相同布置，即1：1.6。

为防止大块石顶破土工膜，在其上下游各1m~2m范围内铺设风化料。

高喷板墙与土工膜连接处采用盖帽砼相连。

(2) 下游围堰设计①堰体结构设计下游围堰堰顶高程为∇805.50m，挡水水位∇804.63m，河床底高程∇798.50m，最大堰高7.0m，堰顶长度67.0m，堰基覆盖层最大深度为12m，堰顶宽8m，堰体由护坡块石、夹土石碴、防渗体组成，上下游边坡均为1：1.5。

经计算，上游围堰的最不利滑动面滑动安全系数为1.521，满足规范要求。

②围堰防渗体设计下游围堰及基础覆盖层采用高喷板墙防渗，防渗板墙最小厚度30cm，嵌入基岩50cm，堰芯填筑料为最大粒径小于15cm的夹土石碴，以利于高喷造孔，河床覆盖层为崩塌堆积块石、碎石及冲积砂卵砾石混杂堆积，适合建造高喷板墙。

(3) 上下游围堰与岸坡结合设计堰体与岸坡结合部位为防渗薄弱环节，应认真处理。

下部高喷板墙与岸坡的结合，由于受地形条件限制，边孔与岸坡基岩的结合不能闭合，需待高喷板墙施工完后，挖出端部墙体，与岸坡基岩之间回填防渗粘土，并夯实。

堰体上部土工膜防渗体施工，首先需清除轴线上下游各1m岸坡的覆盖层，在其上浇筑厚1.0m的剌墙砼，形成锚固槽，将土工膜条带预埋于其中。

由于堰体将产生沉陷，土工膜与两岸岸坡联结结构必须适应堰体变形的要求。

设计采用将联结结构部位的土工膜设置折皱伸缩节以释放应力的办法使其适应变形。

(4) 上下游围堰度汛保护措施由于上下游围堰均为不过水围堰，不需采用护面措施，但是在围堰开始过流前，先对基坑进行预充水至 805.50m，形成水垫，尽量减小洪水对上、下游围堰的冲刷。

水位消退后重新堆筑已被冲毁的上下游围堰，使其顶高程恢复至原设计高程。

(5) 厂房围堰设计厂房为Ⅲ建筑物，根据部颁SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》规定相应的临时建筑物为Ⅴ级。

选取5年一遇重现期洪水作为厂房围堰设计标准，选择枯期11月6日至次年4月25日（五个月两旬）为施工时段。

相应流量为249m3/s，对应水位为780.10m。

厂房围堰采用铅丝笼护坡、土石混合料填筑结合部分预留岩坎方式，围堰和岩坎高程定为781.00m。

2.5.1.3截流设计(1) 截流时段选择根据水文资料，北盘江一般从10月中旬进入枯水期。

结合进度安排和设计规范要求考虑，截流时间确定在11月上旬。

(2) 截流流量选择善泥坡坝址处月平均流量见表2.5-2。

表2-5-2善泥坡坝址处月平均流量表根据主体工程及导截流工程的规模和条件，按照规范规定的标准，采用五年一遇月平均频率流量作为截流设计流量，相应于11月月平均P=20%频率流量为126m3/s。

(3) 截流方式选择选择截流方式时考虑了以下因素：①立堵截流准备工作简单，造价低，且国内积累了较丰富的经验。

②河床右岸从导流洞施工支洞可直接设置交通洞至上游围堰。

根据上述情况，本工程采用立堵法截流。

龙口设在左岸，自右岸向左岸进占。

戗堤顶宽8m，上、下游边坡均为1:1.5，戗堤顶高程为807.00m,戗堤总长42m，预留龙口宽30m，戗堤堤头设计边坡为1:1.5。