淺析劉家溝面板堆石壩施工期的度汛措施

蒲榮松 萬(wàn)學(xué)淵

（重慶市水利電力建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 重慶 401121）

水庫(kù)大壩安全防護(hù)工作關(guān)系到廣大人民生命財(cái)產(chǎn)安全，它是城鄉(xiāng)安全體系不可忽略的重要組成部分，必須從戰(zhàn)略的高度給予重視。當(dāng)前，我國(guó)的水庫(kù)大壩的防護(hù)工作還有很多事情要做，應(yīng)積極開(kāi)展水庫(kù)大壩的防護(hù)研究，力求做到平戰(zhàn)結(jié)合，制定安全防護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。健全水庫(kù)大壩的防護(hù)管理組織，統(tǒng)領(lǐng)其度汛防護(hù)工作。制定相應(yīng)的各種規(guī)劃和預(yù)案，儲(chǔ)備應(yīng)急搶修物資，為度汛防護(hù)打下良好的基礎(chǔ)。

1 工程概況

劉家溝面板堆石壩最大壩高71m，壩頂全長(zhǎng)240m，壩頂高程450.0m，正常蓄水位448.0m，死水位422.0m，大壩總填筑方量為79萬(wàn)m3。壩址河谷呈不對(duì)稱(chēng)“V”形，左岸岸坡較陡，右岸岸坡較緩，河床覆蓋層厚約18m，覆蓋層以下為灰?guī)r，兩岸大部分基巖裸露，巖性為灰?guī)r。

1.1 水文氣象

劉家溝水庫(kù)所在流域?qū)賮啛釒瘽窦撅L(fēng)氣候區(qū),多年平均降雨量為1174.1mm，設(shè)計(jì)流域徑流主要來(lái)源于降雨和地下水，徑流的年內(nèi)變化與降雨一致，4月為汛前過(guò)渡期，5月～9月流域進(jìn)入主汛期，10月為汛后過(guò)渡期，壩址處多年平均流量2.20m3/s，合徑流量為6940萬(wàn)m3；壩址50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為586m3/s，1000年一遇校核洪峰流量851m3/s。

1.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

壩址位于峽谷型河谷，河床狹窄，根據(jù)地形條件，采用河床一次斷流，枯水期低圍堰擋水，左岸隧洞導(dǎo)流；度汛利用壩體臨時(shí)斷面擋水和導(dǎo)流隧洞泄流的導(dǎo)流方案。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303－2004)[2]，本工程導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇，導(dǎo)流時(shí)段為10月中旬至第二年4月上旬，相應(yīng)的導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)流量91.7m3/s；臨時(shí)度汛標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，洪峰流量為506m3/s。

1.3 導(dǎo)流建筑物布置

導(dǎo)流隧洞采用城門(mén)洞型，斷面尺寸4.2m×5.7m(寬×高)，全長(zhǎng) 506.47m，其中進(jìn)口明渠長(zhǎng)91.47m，洞身段長(zhǎng)377.0m，出口明渠長(zhǎng)38.0m，進(jìn)口底板高程399.19m，出口底板高程396.66m，底坡1/200。

圍堰采用開(kāi)挖土石渣填筑，上下游邊坡均為1∶1.5，以土工膜鋪蓋防滲，上下游圍堰堰頂高程分別為408.0m、400.0m，最大圍堰高度分別為18m和8m。

2 施工期度汛及過(guò)壩保護(hù)措施

2.1 過(guò)壩保護(hù)的思路

因征地、山區(qū)道路修建困難等各方面原因，原計(jì)劃于2009年10月開(kāi)挖河床覆蓋層，實(shí)際至11月日開(kāi)始河床開(kāi)挖施工，同時(shí)，大壩填筑施工由2009年12月推遲至2010年2月，由于5月即進(jìn)入汛期，按原計(jì)劃需在5月前填筑至大壩臨時(shí)度汛斷面頂高程430m，共需完成43.5萬(wàn)m3，實(shí)際填筑工期3個(gè)月，月平均強(qiáng)度14.5萬(wàn)m3，由于各方面原因?qū)嶋H填筑強(qiáng)度未能達(dá)到要求。2010年4月中旬大壩實(shí)際填筑至高程390.0m，低于河床高程395.0m，與上游圍堰頂高差達(dá)18m。由于實(shí)際填筑高程與上游圍堰高程相差較大，若洪水翻過(guò)圍堰，圍堰下游面將形成較大流速，直接沖刷壩頂面，防護(hù)工程量較大；若拆除圍堰以降低高差，拆除工程量較大，且下個(gè)枯水期重新填筑圍堰將影響工期。經(jīng)綜合比較，擬在上游圍堰開(kāi)槽口先充水，以在壩頂面形成水墊減小過(guò)洪時(shí)壩面流速，可降低防護(hù)強(qiáng)度和投資，即本工程采用上游圍堰開(kāi)槽，同時(shí)對(duì)上下游圍堰坡面、壩頂頂面采取一定保護(hù)措施。

2.2 上、下游圍堰的防護(hù)

上游圍堰與壩體間三角形基坑采用石渣回填，回填時(shí)應(yīng)在大壩上游坡面擠壓邊墻上鋪設(shè)1m厚裝土編織袋，以防止汛后挖掘機(jī)挖除基坑石渣時(shí)損壞擠壓邊墻[3]?；禹斆婊靥畛尚逼?，下游端低于壩頂面0.5m，上游端為堰頂，即高程408m。上游圍堰預(yù)先開(kāi)槽口底高程405.0m，寬3m，兩側(cè)邊坡1∶1.5。整個(gè)斜坡面采用干砌塊石護(hù)坡，其中圍堰開(kāi)槽口及下游至壩頂面之間20m寬坡面塊石粒徑不小于40cm，厚 1.0m，其余部位厚0.4m，塊石粒徑不小于40cm。

下游圍堰堰頂高程400.0m，與大壩填筑頂面高差10m，下游圍堰與壩體間基坑也采用石渣回填處理，回填斜坡坡度小于1∶2，斜坡下游端為下游圍堰堰頂，即高程400m，上游端低于壩填筑頂面0.5m。為防止洪水沖刷坡面，在石渣料回填頂面采用干砌塊石護(hù)坡，塊石粒徑不小于40cm，厚0.8m；下游圍堰下游面采用干砌塊石護(hù)坡，塊石粒徑不小于40cm，厚0.8m。

2.3 趾板及止水的防護(hù)

趾板澆筑完成后須對(duì)趾板止水系統(tǒng)作全面保護(hù)，以4cm厚木板配角鋼、膨脹螺絲制作保護(hù)盒，保護(hù)盒尺寸須能完全包裹周邊縫及趾板伸縮縫止水系統(tǒng)[4]。保護(hù)盒四周及趾板以編織袋裝砂（粘）土堆填保護(hù)，土袋堆厚2m。

2.4 堆石壩體的防護(hù)

壩頂面防護(hù)：由于壩頂面上游段緊鄰上游圍堰下游斜坡，洪水下泄使上游段流速較大，設(shè)計(jì)在上游段30m范圍噴C20砼防護(hù)，先噴一層5cm厚C20砼，鋪設(shè)φ6.5@200鋼筋網(wǎng)，再?lài)?0cm厚C20砼，其余壩頂面流速逐漸減小，采用10cm厚碾壓C20砼防護(hù)。

3 實(shí)施效果

水庫(kù)大壩安全管理在一定程度上發(fā)揮了減災(zāi)救援的作用。大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案的研究來(lái)源于突發(fā)事件對(duì)水庫(kù)大壩下游的嚴(yán)重威脅及其后果的分析，它是大壩安全管理的重要組成部分，能夠減少大壩災(zāi)難性事件所造成的下游財(cái)產(chǎn)和生命損失，減小對(duì)社會(huì)和環(huán)境的破壞影響等。相關(guān)部門(mén)需要進(jìn)行宣傳、培訓(xùn)、測(cè)試。計(jì)劃制訂后，所有相關(guān)的技術(shù)人員和社會(huì)搶險(xiǎn)人員都應(yīng)進(jìn)行訓(xùn)練培訓(xùn)，并指派專(zhuān)人或機(jī)構(gòu)定期對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行檢查、更新，這樣才能保障施工期度汛的安全。

劉家溝面板堆石壩在5月～9月流域進(jìn)入主汛期，工程施工在上游圍堰開(kāi)槽口先充水，以在壩頂面形成水墊減小過(guò)洪時(shí)壩面流速，可降低防護(hù)強(qiáng)度和投資，即本工程采用上游圍堰開(kāi)槽，同時(shí)對(duì)上下游圍堰坡面、壩頂頂面采取一定保護(hù)措施的方案。由于這些保護(hù)措施減小了洪水的沖刷，使得劉家溝水電站成功度汛。

4 結(jié)語(yǔ)

2010年5月5日開(kāi)始按上述度汛保護(hù)方案實(shí)施，5月15日完成。大壩安全度過(guò)2010年汛期洪水，汛后對(duì)大壩防護(hù)情況和導(dǎo)流洞進(jìn)行了檢查，上游圍堰基本完好，塊石護(hù)坡基本未被沖毀，壩頂防護(hù)完好，下游圍堰也基本未被沖毀，只是止水由于保護(hù)措施未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保護(hù)設(shè)施局部損壞。本工程由于各方面原因，大壩未填筑到計(jì)劃高度，并低于河床5m，通過(guò)適當(dāng)保護(hù)措施，并在上游圍堰預(yù)開(kāi)缺口充水形成水墊，大大減小了洪水的沖刷，降低了過(guò)壩保護(hù)投資，并成功度汛。因此，劉家溝面板堆石壩施工期的度汛措施是科學(xué)的、合理的，是一個(gè)相當(dāng)成功的案例，值得借鑒。陜西水利

[1]鄭立新,陸飛,劉衛(wèi)紅.淺析水庫(kù)大壩防滲墻實(shí)施方案 [J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2010,(01).

[2]可友國(guó),王茹,劉術(shù)華,王利軍,郭邢燕.尖崗水庫(kù)大壩防滲墻施工中泥漿制作及作用[J].河南水利與南水北調(diào),2010,(01).

[3]田興安,阮彥晟,張德永.江邊水電站壩基防滲墻施工[J].河南建材,2010,(05)

[4]陳英,仲兆偉,劉小偉.西泉眼水庫(kù)應(yīng)急維修加固工程塑性混凝土防滲墻施工質(zhì)量控制[J].黑龍江水利科技,2010,(05)