西藏年楚河橡膠壩工程導(dǎo)流方案選擇

張 超，耿福強(qiáng)，劉梅松

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250014）

年楚河水生態(tài)橡膠壩工程位于西藏日喀則市城區(qū)內(nèi)，壩長115 m，壩袋高3.0 m，主要由橡膠壩段、充排水系統(tǒng)、上游連接段、下游連接段及泵房工程組成。橡膠壩工程的主要內(nèi)容包括土方開挖與回填，混凝土澆筑，砌石工程及壩袋安裝等。為確保橡膠壩工程的干地施工，減少河道水位對(duì)其施工的影響，需要采取導(dǎo)流措施。

1 工程施工導(dǎo)流條件

1.1 壩址河道地形地貌

年楚河水生態(tài)橡膠壩工程所在河道現(xiàn)狀左岸為明珠湖，右岸為濕地，場區(qū)內(nèi)為河谷地貌，且較寬廣，谷底高程為3 828～3 835 m，河道比降約為1.16‰，較平緩，具備全斷面導(dǎo)流或分期導(dǎo)流的有利條件。

1.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的選擇

年楚河水生態(tài)橡膠壩工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。依據(jù)水利部《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303-2004）規(guī)定，根據(jù)工程的級(jí)別、失事后果、使用年限，確定本工程導(dǎo)流建筑物（擋水建筑物）的級(jí)別為5級(jí)，相應(yīng)洪水重現(xiàn)期為10～5年。由于本河道水文實(shí)測(cè)資料系列較長，且失事后不會(huì)造成嚴(yán)重后果，因此，橡膠壩工程導(dǎo)流建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)均采用年楚河干流5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 導(dǎo)流時(shí)段的選擇

據(jù)統(tǒng)計(jì)，工程區(qū)域內(nèi)多年平均降水量為421.0 mm；降水量年際間變化也較大，年內(nèi)分配不均，主要集中在汛期6～9月，占全年降水量的92.1%～97.2%。工程區(qū)流域內(nèi)氣溫隨海拔高度的增高而逐漸降低，多年平均氣溫為6.3℃，最高月平均氣溫為14.5℃，出現(xiàn)在6月；最低月平均氣溫為-3.8℃，出現(xiàn)在1月，最大凍土深度在68 cm?？紤]到本工程的規(guī)模相對(duì)較小，工程量不大，各部分的施工工序互相干擾性小，一個(gè)非汛期內(nèi)基本可以完成橡膠壩的主體工程項(xiàng)目，將本工程的導(dǎo)流時(shí)段定為10月初至次年5月底。

1.4 導(dǎo)流流量的確定

日喀則水文站是年楚河的一座基本控制站，該站與工程相距100余米，且有長系列實(shí)測(cè)流量資料。經(jīng)計(jì)算，橡膠壩工程所處河道非汛期10月至次年5月5年一遇洪峰流量為65.7 m3/s，10～12月5年一遇洪峰流量為62.1 m3/s，3～5月5年一遇洪峰流量為25.6 m3/s，橡膠壩壩袋安裝安排在非汛期的5月施工，5年一遇洪峰流量為18.7 m3/s。

1.5 導(dǎo)流方案的擬定

結(jié)合本工程河道的水文特性及河道壩址處的地形、地貌條件，按照有利于縮短工期、保證施工安全、節(jié)約投資的原則，擬定2個(gè)方案進(jìn)行比選，其中方案一是全斷面導(dǎo)流方案，在主河槽一側(cè)開挖導(dǎo)流明渠，河床上下游填筑圍堰，利用導(dǎo)流明渠過水。方案二是分期導(dǎo)流方案，在主河槽內(nèi)分期修筑圍堰，利用被圍堰束窄后的河床過水。

2 導(dǎo)流方案的設(shè)計(jì)

2.1 全斷面導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)

1）導(dǎo)流明渠：本工程所在河道現(xiàn)狀左岸為明珠湖，右岸為濕地，導(dǎo)流明渠只能在右岸的濕地內(nèi)開挖，且需兩次破堤，長約360 m，底寬120 m，邊坡 1∶3，渠深 1.4 m，共計(jì)開挖土方 41 241 m3。 為節(jié)省工程投資，防沖措施采用迎水坡鋪設(shè)300 g/m2土工布，共計(jì)4 635 m2，土工布上設(shè)編織袋裝土護(hù)砌，護(hù)砌厚度0.5 m，共計(jì)2 138 m3。

2）上下游圍堰：橡膠壩工程所處河道非汛期內(nèi)的最大流量為65.7 m3/s，根據(jù)導(dǎo)流明渠水力計(jì)算，渠內(nèi)水深約為0.58 m。上游圍堰堰頂高程按堰前正常擋水水位加安全超高（0.5 m）再加波浪爬高（0.5 m）確定，即上游圍堰平均高約1.58 m；下游圍堰頂高程按堰前正常擋水水位加安全超高（0.5 m）確定，即下游圍堰平均高約1.08 m。圍堰頂寬3 m，邊坡采用1∶3，迎水面均采用復(fù)合土工膜防滲，其上采用編織袋裝土護(hù)砌，0.5 m。

2.2 分期導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)

橡膠壩工程所處現(xiàn)狀河道寬約115 m，底部較平緩，可分為左、右兩段分期施工。一期先施工右岸的橡膠壩段土建工程，利用左側(cè)的河床進(jìn)行導(dǎo)流，二期利用已建成的壩段導(dǎo)流，施工剩余的橡膠壩段土建工程。二期土建工程施工結(jié)束后，即進(jìn)行橡膠壩袋的安裝，也采用分期鋪設(shè)施工，相應(yīng)地分為三、四期導(dǎo)流。一期圍堰圍封主河槽右岸約45 m，河床束窄率約49%，河水從被束窄后的左岸河床通過，圍堰總長約190 m。二期圍堰圍封主河槽左岸約65 m，河床束窄率約30%，河水從已完建的右岸壩段通過，圍堰總長約230 m。三期圍堰圍封主河槽左側(cè)100 m，利用右側(cè)的河床進(jìn)行導(dǎo)流。四期圍堰圍封主河槽右側(cè)15 m，利用左側(cè)的河床進(jìn)行導(dǎo)流。

1）圍堰堰高：一、二期圍堰上游頂高程按堰前正常擋水水位加安全超高（0.5 m）再加波浪爬高（0.5 m）確定，下游頂高程按堰前正常擋水水位加安全超高（0.5 m）確定，縱向頂高程按上下游圍堰頂高程的平均值確定；三、四期圍堰頂高程均按堰前正常擋水水位加安全超高（0.5 m）確定。主要指標(biāo)見表1。

2）圍堰形式：圍堰結(jié)構(gòu)形式采用當(dāng)?shù)氐耐潦瘒?，圍堰斷面尺寸為：頂? m，邊坡采用1：3，圍堰迎水面采用復(fù)合土工膜防滲，其上采用編織袋裝土護(hù)砌，0.5 m。

表1 導(dǎo)流時(shí)段、流量及圍堰高度匯總表

3 導(dǎo)流方案的比選

3.1 可行性比較

1）全斷面導(dǎo)流方案可以滿足橡膠壩工程干地施工的技術(shù)要求，但需要兩次破堤開挖，土方挖填量大，且需占用右岸的濕地，林木砍伐的手續(xù)繁瑣，實(shí)施難度大。2）分期導(dǎo)流方案可以滿足橡膠壩工程干地施工的技術(shù)要求，但圍堰填筑量大，且需自年楚河右岸堤防外側(cè)的荒地內(nèi)借土，運(yùn)距較遠(yuǎn)，但便于實(shí)施。

3.2 經(jīng)濟(jì)比較

全斷面導(dǎo)流方案，導(dǎo)流明渠工程1項(xiàng)，上游圍堰工程1項(xiàng)，下游圍堰工程1項(xiàng)，臨時(shí)占地6.93 hm2，共計(jì)投資142.36萬元。分期導(dǎo)流方案，一期圍堰工程1項(xiàng)，二期圍堰工程1項(xiàng)，三期圍堰工程1項(xiàng)，四期圍堰工程1項(xiàng)，臨時(shí)占地0.63 hm2，共計(jì)投資77.63萬元。通過比較，分期導(dǎo)流方案比全斷面導(dǎo)流方案投資節(jié)省64.73萬元。

綜上所述，全斷面導(dǎo)流方案能夠滿足橡膠壩工程干地施工的技術(shù)要求，但施工手續(xù)辦理難度大，投資高；分期導(dǎo)流方案也能滿足橡膠壩工程干地施工的技術(shù)要求，雖圍堰填筑量大，但占地少，且可從工程區(qū)附近的荒地內(nèi)取土，便于實(shí)施，投資?。煌ㄟ^兩個(gè)導(dǎo)流方案便于實(shí)施的難易程度和投資比較，本工程最終選用分期導(dǎo)流方案。