沙湾水电站二期截流设计与施工.doc

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1、沙湾水电站二期截流设计与施工水利水电第七工程局公司第三分局赵然摘要：沙湾水电站施工采用二段二期导流方案。截流设计流量1150m3/s，采用单戗堤立堵截流，且龙口在深厚砂卵石覆盖层上，截流存在较大的难度和风险。但由于二期工程开工时间推迟近2个月，龙口段护底无法按期进行，同时受上游铜街子电站发电的影响，流量和流速极不稳定，驳船在龙口位置抛投护底材料无法达到预期效果，安全风险极大，通过调整护底方案，降低了截流难度，化解了施工安全风险。2008年11月底～12月初择机实施截流，12月8日成功实现二期截流。关键词：沙湾水电站截流单戗

2、立堵龙口护底难度风险1工程概况沙湾水电站分两期施工，采用二段二期常规施工导流方式，一期围护右岸，束窄左岸河床导、泄流；二期围护左岸，由一期已建成的五孔冲砂闸分流、导泄流。一期主要施工任务为五孔冲砂闸、电站主、副厂房、右储门槽、安装间、右岸接头坝、尾水渠、升压站等土建及金属结构安装工程；二期主要施工五孔泄洪闸工程、左储门槽、左岸非溢流坝（含基础处理）、二期纵向围堰加高、二期过水围堰等的土建以及金属结构设备安装。根据工程总工期要求，2009年3月底要实现首台机组发电，二期上游围堰必须具备挡水发电条件，所以二期截流至关重要，必须

3、确保一次性成功。同时由于沙湾水电站河床为深厚的砂卵石覆盖层，截流流量大，水流量变化大，石碴料缺乏，截流存在较大的难度和风险。2截流设计2.1截流时段及截流标准根据截流时段选择原则，经过咨询业主、设计、监理等单位，最终确定在2008年10月下旬开始上、下游戗堤非龙口段预进占，11月底～12月初择机进行戗堤截流合拢，具体时间可根据水文站水文预报及监测情况分析选择后期小流量时间进行。根据截流时间，取频率P=10%，查表可得天然来水流量为981m3/s，实际操作时考虑协调上游龚嘴、铜街子电站水库调度、调控发电机组数目来改变上游河床

4、来水流量，使其更有利于截流施工，最终选择上游铜街子电站两台机组发电设计流量1150m3/s作为实际截流计算流量。2.2截流水力学计算通过相关水力学理论知识计算龙口不同宽度时落差及流速，以此作为选择合理的截流方式、截流龙口段分区特性、截流材料粒径及重量选择，截流抛投材料备料等理论依据。表1截流单戗堤立堵水力指标计算汇总表2.3戗堤设计根据河床流量～水位曲线，结合挡水设计流量Q=1780m3/s，并考虑一定超高值，考虑确定戗堤顶高程。上游围堰戗堤顶面长度262.30m，根据水力计算，上游修筑围堰后其水位雍高6.52m，确定上游

5、截流戗堤顶高程：▽417.28+6.52m=▽423.8m，考虑波浪爬高及安全超高，上游戗堤顶高程取▽424.70m，兼顾后期防渗墙施工操作平台，上游非龙口段宽戗堤预进占，顶宽按36.8m设计；考虑截流抛投强度，龙口段戗堤顶宽按20m设计，上、下游边坡坡面坡比设计为1：1.5。下游围堰戗堤顶面长度264.5m，下游围堰戗堤顶高程：▽419.5m+1.0m＝▽420.5m，堰高4.0m，戗堤顶宽按11m，上、下游边坡坡面坡比设计为1：1.5。2.4截流方案经计算及分析比较，选用单戗单向立堵的截流方案，即先施工上、下游围堰戗堤

6、预进占（右岸预进占70m，左岸预进占140m），束窄原左岸河床，冲砂闸分流，上游围堰缺口110m，下游围堰缺口130m，立即进行上、下游左、右侧戗堤裹头防护及上游戗堤河床中部靠右岸50m段作截流龙口进行干地施工护底，然后采用上游围堰单戗堤单向从左至右截流合拢，右岸在截流戗堤进占困难时辅助左岸进占。2.5龙口位置及宽度B选择龙口段布置在靠近右岸、逼近分流区（距分流区40～50m），利于截流时改善分流效果；按照单戗单向立堵方式进占，考虑减小抛投强度，上游龙口宽度选择截流合拢龙口宽度B为50m，平均速度3.61m/s，龙口分流量

7、为377.64m3/s，下游戗堤龙口预留口门宽65m。2.6龙口段护底及裹头根据水力计算结果，龙口段流速高达4.0m/s以上，需作相应的护底施工，因主要选用单戗单向进占方式，则只对上游戗堤龙口段进行护底，采用铅丝笼、麻袋装卵石或大块石平面护底。护底工作必须在戗堤进占度过深槽段前完成，其块体尺寸需满足抛投施工期间稳定及截流期间不被冲刷，截流最大流速高达4.97m/s，计算得护底厚度1.0m，长度50m，宽度30m，工程量1500m3，选择在龙口戗堤轴线上、下游侧及靠近深槽侧。采用铅丝石笼和大块石对戗堤裹头进行防护，裹头防护范

8、围为上、下游戗堤龙口左右端部。上游裹头迎水面宽5m，仅做戗堤部分裹头；下游裹头宽5m，仅做戗堤的上游半侧，工程量1128m3。为减小后期防渗墙施工造成难度，防渗墙轴线位置端部不进行裹头防护。3龙口段分区及材料选择3.1区段划分及抛投料物数量截流戗堤龙口从左岸向右岸单向立堵进占，为便于施工时控制抛投材料，