锦屏一级水电站施工导流方案研究与实践

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1、万方数据第29卷第2期四川水力发电V01．29，No．220l0年4月SichuanWaterPowerApr．，20l0锦屏一级水电站施工导流方案研究与实践王金国1’2，马光文1(1．四川大学水利水电学院，四川成都610065；2．二滩水电开发有限责任公司，四川成都610041)摘要：电站施工导流方案的优劣直接制约和影响电站主体工程的施工进度及投资控制。锦屏一级水电站工程规模巨大，经济效益及社会效益显著，控制第一台机组发电的施工关键线路为大坝工程施工。由于大坝基坑工程量大，施工历时长，加之坝址所在河段河谷狭窄、岸坡陡峻，研究选择合理

2、的施工导流方案是电站建设的关键技术问题之一。运用理论分析、工程类比、风险分析、技术经济比较等方法，研究确定了锦屏一级水电站施工导流的方式、导流标准、导流方案和施工导流总体规划，经过初期导流的实践，证明该方案安全、经济、合理。有效地指导了工程建设。该工程施工导流方案的相关理论和方法可供类似工程参考。关键词：锦屏一级水电站；导流方案；研究；实践中图分类号：TV551；TV222；TV642文献标识码：B文章编号：1001-2184(2010)02-0089-051概述锦屏一级水电站工程枢纽由混凝土双曲拱坝、右岸地下厂房、泄洪洞等建筑物组成

3、，装机容量为3600MW，混凝土双曲拱坝高305m，库容77．6亿m3，调节库容49．1亿m3，属不完全年调节水库。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》、《防洪标准》，枢纽工程为一等大(1)型工程，主要建筑物级别为I级。2施工导流方式由于电站坝址所处河段两岸谷坡陡峻、河道顺直狭窄、河床覆盖层深厚、岸坡岩体卸荷较深，特别是拦河大坝为高达305m的混凝土双曲拱坝，不宜采用分期导流和明渠导流方式。考虑到坝址区地质条件较好，具备开挖大型洞室的条件，根据电站的水文、地质条件、枢纽布置特点、控制性进度及导流工程量等因素，本工程推荐采用全年断

4、流围堰、隧洞导流、基坑全年施工的导流方式。3导流标准及时段研究3．1初期导流标准3．1．1导流建筑物的级别工程围堰保护的混凝土双曲拱坝为I级建筑物，初拟围堰高度大于50m，相对坝基挡水高度超过100m，由围堰形成的库容约1．92亿n13，挡水时间为4年。根据《水利水电工程施工组织设计规范》和《水电枢纽工程等级划分及设计安全收稿日期：2009-09．1l标准》，导流建筑物级别为Ⅲ级。3．1．2初期导流标准研究根据Ⅲ级导流建筑物修建的土石围堰，其相应设计洪水标准为重现期50—20年。笔者从水文、工程类比、不同导流标准技术经济比较、导流标准

5、的风险度决策等方面对其进行了全面分析比较。3．1．2．1水文分析根据雅砻江历史洪水调查资料进行分析，重现期20、30、50年的洪峰流量分别为8850m3／s、9370m3／s及10000m3／s。导流标准分别由重现期20年提高到30年、30年提高到50年后，流量分别增加520、630m3／s，堰前水位分别增加约4、5m；上游围堰堰体高度分别为53．5、57．5、62．5in；堰体填筑量分别约为71、85、103万m3，分别增加约14、17万m3，堰体填筑高峰强度分别为18．9、24．2、30．5万m3／s。尤其是当导流标准重现期从30

6、年提高到50年，将使堰体填筑强度进一步提高，从而导致工期保证性差。为确保围堰工程按期完工，堰高不宜进一步增加。通过对历史洪水、实测流量和分期设计洪水成果等水文资料进行分析，并考虑围堰的施工条件，锦屏一级水电站初期导流标准选用重现期30年是比较合适的。3．1．2．2工程类比与本工程地形地质条件、坝型、坝高、水文特SichuanWaterPower囝万方数据王金国等：锦屏一级水电站施工导流方案研究与实践2010年第2期性等各方面最相似的已建和在建工程(如二滩、小湾)类比，尤其是与本河段下游的二滩水电站相比，其初期导流标准均采用重现期30年

7、一遇，故本工程初期导流标准采用30年一遇是合适的。3．1．2．3技术经济比较根据本工程围堰施工条件、施工方法、施工进度等进行分析，并参考国内外已建类似工程情况，在一个枯水期完成60nl左右高度的围堰是可行的；若围堰的高度进一步加高，施工强度加大，按期挡水风险则必然加大。据此原则，拟定导流洞断面分别为15nl×18In、15111×19m、16m×19m(宽×高)等三种方案，与目前世界上已建类似工程导流隧洞的水平相当。从地质条件分析，选用的三种导流洞洞径均是可行的，在结构设计和施工难度上无本质的差别，导流洞的洞径大小也不会成为初期导流标

8、准选择的制约因素。以下着重围绕围堰及风险分析进行导流标准的分析比较。(1)围堰工程量及投资比较。基于围堰高60m左右，按照初期导流标准20、30、50年拟定了三个导流方案进行比选，(表1)。从表1中可以看出，导流标准由2