水库工程大坝施工导流设计研究

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1、水库工程大坝施工导流设计研究1、工程概况　　中桥水库工程位于贵州省遵义市中心城区东北面，地处湘江左岸支流仁江下游新田湾河段内，坝址距仁江河口13．6km，距遵义市城区中心21．Okm，距中桥集镇2．4km，现有乡村公路通到水库坝址下游540m处。水库坝址以上流域面积598．2km2。，多年平均径流量31980万m3。，坝址以上河长68．5km，河道比降7．03％o。水库总库容7380万m3。，规划正常蓄水位812m，正常蓄水位库容5570万m3。，兴利库容5230万m。，城市供水能力30万m3／

2、d，同时灌溉农田3．012万亩并解决4．6009万人的人饮(集镇4万人，农村0．6009万人)。　　工程任务为城市供水、农田灌溉兼顾集镇及农村人畜饮水，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-XX)规定，工程规模为中型，工程等别为III等。工程由大坝枢纽、提水泵站、供水管道及灌溉工程等组成，工程概算总投资105970万元，大坝工程施工工期24个月，整个工程施工总工期36个月。　　2、施工导流及度汛　　2．1施工导流　　水库坝址所在河流属山区河流，坝址段河面宽23~36m，坝址左右岸地

3、形总体较完整，多以连续的斜坡为主，近河床为零星不连续分布的一级阶地，宽约5～15m。其上至826m高程地形坡角35度～45度，826m高程以上多为呈台阶状耕植地分布，坡角约20度～25度，坡顶高程1100m，靠河床侧略向河床凸出，坡角不均匀，786m高程以下为陡坎状耕地，其上坡角相对平顺，地形坡角40度～45度，坡顶高程838m。下部为一开阔平缓台地，台地高程785～793m。　　2．1．1导流方式　　水库所在的仁江河属典型的山区峡谷河流，洪水主要由暴雨形成，水位变幅大。根据坝址地形地质及水文条

4、件、枢纽建筑物布置及结构特点、施工工期要求等因素，基本不具备分期导流及涵管导流建筑物的布置条件。经综合比较，水库大坝施工导流采用全段围堰+右岸隧洞过水的导流方式。导流隧洞按城门洞型设计，全长425m，导流隧洞设计过水断面3．5m×5．0m(宽×高)，隧洞进口设置下闸蓄水封堵闸门槽、放空兼冲沙闸井及龙抬头段，下闸蓄水后改为放空兼冲沙隧洞，其结构按永久建筑物设计，底板采用30am厚C25钢筋混凝土衬砌、侧墙及顶拱采用50cm厚C25钢筋混凝土全衬砌，并对洞身进行固结及回填灌浆。施工导流平面布置和导流

5、隧洞轴线纵剖面分别如图l和图2所示。施工导流标准及流量选择　　水库为中型水库，拦河大坝为70m以下的混凝土面板堆石坝，工程等别为III等，主要建筑物大坝、溢洪道等为3级建筑物，提水泵站主要建筑物等级为3级，次要建筑物为4级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》规定，大坝施工导流洪水标准为5~10年。结合工程实际特性，大坝施工导流洪水标准设计为5年一遇。根据工程施工需要，按4个不同的施工分期进行洪水计算，施工分期分别为：10~4月、11~4月、11月~3月、12~4月及全年。分期洪水由湘江水文站分

6、期洪水成果按水文比拟法计算，大坝施工分期洪水计算成果如表1所示。根据施工总进度计划的安排，水库大坝需在第二年汛期达到设计度汛高程806m，为充分保证坝体填筑工期，通过适当延长导流时段，保证第二年汛期大坝填筑高程能够满足度汛洪水标准要求，因此，大坝施工导流洪水标准5年一遇的10~4月份，相应导流洪峰流量Q＝122立方米/S。　　2．2施工度汛　　2．2．1度汛标准及洪水流量　　根据工程施工进度计划安排和大坝填筑强度测算，第一施工年度枯季的6个月内大坝可填筑至806m高程以上，左岸溢洪道开挖成型，大

7、坝相应拦洪库容2840×104m。。因大坝为混凝土面板堆石坝，且拦洪库容已超过1000万ITl3，下游有中桥村集镇及326国道，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303—XX)的规定，中桥水库大坝施工期临时度汛洪水标准取50年一遇(P=2％)，相应入库洪峰流量Q=15OOm／s。　　2．2．2施工度汛方式　　根据水库大坝枢纽区各建筑物的布置特点，因大坝为面板堆石坝，汛期若允许坝顶过水，坝面临时保护工程量较大，同时坝体汛期施工风险也较大；若只采用导流隧洞泄洪，则隧洞断面太大，临时工程量投资

8、增大，不经济，根据枢纽工程施工总进度计划安排，第二施工年度拟定采用大坝临时断面挡水+导流隧洞+左岸溢洪道下泄超标洪水的度汛方式；第三施工年度大坝填筑及混凝土面板均已完工，大坝施工己达到完整的设计面貌，导流隧洞进口已下闸封堵改为由闸门控制的冲沙兼放空隧洞，且施工度汛可由溢洪道下泄洪水，无需单独考虑度汛设施。　　导流隧洞设计过流能力为导流洪水标准(P=20％)的10～4月，大坝施工采取在第一施工年度的9月底截流，10月份开始河床基坑开挖，保证坝体第一个枯季时段高峰填筑强度的实施，将大坝在第二施工年度