柬埔寨額勒賽水電站上電站施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

王劍濤，顧 偉，郭 清，盧兆欽（中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100024）

柬埔寨額勒賽水電站上電站施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

王劍濤，顧 偉，郭 清，盧兆欽
（中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100024）

額勒賽下游水電站上電站施工導(dǎo)流，采用一次攔斷河流，枯水期圍堰擋水、導(dǎo)流隧洞泄流，汛期已建壩體擋水度汛、導(dǎo)流隧洞和改造前的泄洪洞聯(lián)合泄流的導(dǎo)流方式。導(dǎo)流建筑物布置合理，充分利用水工泄洪洞參與度汛，降低了導(dǎo)流工程規(guī)模，節(jié)約了工程投資。

額勒賽水電站；施工導(dǎo)流；隧洞；圍堰

1　工程概況

額勒賽下游水電站位于柬埔寨王國(guó)戈公省境內(nèi)的額勒賽河下游，由上電站和下電站兩個(gè)電站組成。上電站為混合式開發(fā)水電站，為大（2）型Ⅱ等工程，主要由混凝土面板堆石壩、混凝土心墻堆石副壩、岸邊開敞式溢洪道、泄洪放空洞、左岸輸水系統(tǒng)、地面廠房等部分組成，最大壩高124 m，總庫容4.018億m3，裝機(jī)容量206 MW。

2　設(shè)計(jì)條件

2.1地形地質(zhì)

上電站壩址區(qū)兩岸地形基本對(duì)稱，地形坡度10～60°，屬低山峽谷型地貌。B河在壩址區(qū)左岸上游匯入額勒賽河。壩址區(qū)巖性主要為侏羅系中統(tǒng)石英砂巖、泥巖，巖層近水平狀。河床覆蓋層一般厚5～15 m，岸坡覆蓋層厚約10～20 m。河床覆蓋層主要由漂石混塊石夾少量細(xì)砂組成。

2.2水文氣象

額勒賽河流域?qū)贌釒Ъ撅L(fēng)氣候，一年分旱季和雨季兩個(gè)季節(jié)，旱季從11月至4月，雨季從5月到10月。徑流主要由降雨形成，且年內(nèi)分配不均，5月～10月徑流占全年的93.9%。壩址多年平均流量為75.8 m3/s。

3　導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流方式

3.1導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

上電站攔河壩為Ⅰ級(jí)建筑物，導(dǎo)流建筑物按Ⅳ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)?？菟趯?dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同圍堰型式采用10年或5年一遇洪水；汛期根據(jù)大壩施工形象度汛標(biāo)準(zhǔn)分別采用全年50年或100年一遇洪水。

3.2導(dǎo)流方式

上電站攔河壩為混凝土面板堆石壩，壩址區(qū)河谷狹窄，兩岸岸坡陡峭，河床不具備分期導(dǎo)流或明渠導(dǎo)流的條件，只能采用全河床圍堰斷流、隧洞導(dǎo)流的方式。

4　導(dǎo)流方案比較及選擇

根據(jù)壩址區(qū)地形、地質(zhì)、水文、氣象、水工布置和施工條件的特點(diǎn)，可研階段施工導(dǎo)流方案比較了枯水期圍堰擋水，汛期壩體臨時(shí)斷面擋水，基坑全年施工方案和全年圍堰方案。經(jīng)過方案比選論證，兩方案基坑均為全年施工，首臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期及工程總工期相同，全年圍堰方案圍堰填筑量較大，且壩體上游左岸的B河被圍堰完全侵占，需要增加B河導(dǎo)流建筑物，因此工程投資較枯水期圍堰方案高出約1000萬?？菟趪叻桨涪窨菪鑼误w臨時(shí)斷面填筑至擋水度汛高程以上，填筑量較大，經(jīng)施工進(jìn)度分析，Ⅰ枯填筑最大強(qiáng)度約為28.3萬m3/月，Ⅰ枯填筑強(qiáng)度略大，但可以實(shí)現(xiàn)。

由于該工程攔河壩具備一個(gè)枯水期內(nèi)將壩體臨時(shí)斷面填筑到擋水度汛高程以上的條件，且枯水期圍堰方案投資較省，因此，該工程首部樞紐施工導(dǎo)流采用枯水期圍堰擋水，汛期壩體臨時(shí)斷面擋水，導(dǎo)流隧洞及改造前泄洪洞聯(lián)合泄流，基坑全年施工的導(dǎo)流方案。

5　導(dǎo)流規(guī)劃

攔河壩施工導(dǎo)流程序劃分為初期、中期及后期等不同的導(dǎo)流階段。

1）初期導(dǎo)流。初期導(dǎo)流為第1年11月底河道截流至第2年5月31日。該階段由上、下游圍堰擋水，導(dǎo)流隧洞泄流，圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)為11月1日至次年5月31日時(shí)段10年一遇設(shè)計(jì)洪水，相應(yīng)流量為879 m3/s，上游圍堰擋水位171.2 m，下游圍堰擋水位158.2 m。這期末壩體臨時(shí)斷面上游填筑至218.0 m，下游填筑至170.0 m。

2）中期導(dǎo)流。中期導(dǎo)流自第2年6月1日至第3年12月31日，為壩體具備擋水度汛條件至導(dǎo)流洞下閘封堵前。這期共經(jīng)歷2個(gè)汛期和1個(gè)枯期。

Ⅰ汛（第2年6月1日至第2年10月31日）：這階段壩體臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)，采用全年50年一遇設(shè)計(jì)洪水，相應(yīng)流量3 930 m3/s，由壩體臨時(shí)斷面擋水，導(dǎo)流隧洞及改造前泄洪洞聯(lián)合泄流，壩體上游水位為216.2 m，下游水位164.0 m。

Ⅱ枯（第2年11月1日至第3年5月31日）：該階段導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用11月1日～次年5月31日，時(shí)段10年一遇設(shè)計(jì)洪水，相應(yīng)流量為879 m3/s，由上、下游圍堰擋水，導(dǎo)流隧洞泄流，該期末壩體全斷面填筑至254.0 m，并進(jìn)行Ⅰ期混凝土面板的澆筑，同時(shí)泄洪洞在本枯水期改造完成。

Ⅱ汛（第3年6月1日至第3年12月31日）：該階段壩體臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)采用全年100年一遇設(shè)計(jì)洪水，相應(yīng)流量5300 m3/s，由已建壩體擋水，導(dǎo)流隧洞、改造后泄洪洞及溢洪道聯(lián)合泄流，壩體上游水位為250.9 m，下游水位為165.6 m，這期末壩體填筑至壩頂高程。

3）后期導(dǎo)流。后期導(dǎo)流時(shí)段自第4年1月1日至第4年4月30日，該期完成壩體Ⅱ期混凝土面板澆筑，導(dǎo)流隧洞下閘并完成封堵施工。

根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃，第4年1月初導(dǎo)流隧洞下閘，開始導(dǎo)流隧洞封堵施工，第4年4月底堵頭施工完畢，第4年3月至4月澆筑Ⅱ期混凝土面板，這期施工標(biāo)準(zhǔn)采用11月1日～4月30日時(shí)段10年一遇洪水，相應(yīng)流量620 m3/s，洪水由泄洪洞下泄。

6　導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)

6.1導(dǎo)流隧洞

導(dǎo)流隧洞布置在右岸，按有壓流設(shè)計(jì)，隧洞全長(zhǎng)395 m，進(jìn)口明渠底板高程155 m，出口明渠底板高程154 m，洞身底坡0.250%。設(shè)計(jì)過水?dāng)嗝娉叽?11 m（寬高），城門洞型，洞身采用全斷面混凝土襯砌。

導(dǎo)流隧洞進(jìn)口設(shè)置進(jìn)水塔，塔頂啟閉機(jī)平臺(tái)高程考慮下閘及啟閉機(jī)拆除等要求，確定高程為190.0 m，孔口閘門尺寸為矩形9×11 m（寬×高），進(jìn)口的喇叭口采取三面收縮型式，頂部曲線方程為x2/92+x2/32=1，兩側(cè)曲線方程x2/7.52+x2/2.52=1。6.2上、下游圍堰設(shè)計(jì)

上、下游圍堰均按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，采用土石圍堰型式。

上游圍堰堰前設(shè)計(jì)水位171.2 m，堰頂高程173.0 m，圍堰頂寬10.0 m，堰頂軸線長(zhǎng)約171 m，最大堰高21.0 m。上、下游兩側(cè)邊坡坡比分別為1∶1.75 和1∶1.5。上游圍堰防滲平臺(tái)以上堰體采用土工膜心墻防滲，防滲平臺(tái)以下堰體及堰基采用控制性灌漿防滲，迎水面填筑粘土鋪蓋輔助防滲。

下游圍堰堰前設(shè)計(jì)水位158.2 m，堰頂高程160.0 m，圍堰頂寬10.0 m，堰頂軸線長(zhǎng)約90 m，最大堰高10.0 m。迎水面邊坡坡比為1∶1.75，背水面邊坡坡比為1∶1.5。下游土石圍堰基礎(chǔ)及堰體均采用控制性灌漿防滲，迎水面堰面布置1.0 m厚鋼筋石籠防護(hù)。

6.3導(dǎo)流隧洞永久堵頭設(shè)計(jì)

導(dǎo)流隧洞堵頭屬永久性建筑物，其建筑物級(jí)別同大壩，為1級(jí)建筑物，設(shè)計(jì)擋水水頭108 m，采用楔形體型式，堵頭長(zhǎng)度31 m。

7　截流

綜合考慮額勒賽河水文、氣象資料，為降低截流后I枯施工強(qiáng)度，宜盡早截流。通過對(duì)各月的流量、截流難度、以及導(dǎo)流隧洞施工進(jìn)度等因素綜合分析，截流安排在第1年11月底進(jìn)行，截流流量采用11月10年一遇月平均流量，相應(yīng)流量為34.1 m3/s。截流方式采用單戧堤立堵，截流戧堤布置在上游圍堰軸線下游，截流戧堤頂高程158.0 m，寬度為15 m。經(jīng)截流水力學(xué)計(jì)算，截流最大落差3.08 m，龍口最大平均流速3.07 m/s，最大單寬功率2.341 t.m/s.m。

8　下閘蓄水與封堵

根據(jù)工程總進(jìn)度計(jì)劃，導(dǎo)流隧洞安排在第4 年1月初下閘封堵，下閘標(biāo)準(zhǔn)采用1月10年一遇月平均流量，相應(yīng)流量18.9 m3/s。導(dǎo)流隧洞封堵施工標(biāo)準(zhǔn)采用11月1日至4月30日時(shí)段10年一遇洪水，相應(yīng)流量620 m3/s，期間洪水由泄洪洞下泄。閘門封堵期間最大擋水水頭為46.3 m。

導(dǎo)流隧洞封堵完成后，泄洪放空洞于第4年6月初下閘，水庫開始蓄水，蓄水標(biāo)準(zhǔn)采用6月份85%的保證率，相應(yīng)流量為109 m3/s，水庫水位蓄至240.0 m高程約需18 d，第4年6月底首臺(tái)機(jī)組發(fā)電。

9　工程實(shí)施情況

額勒賽下游水電站上電站導(dǎo)流隧洞于2010年4月初開工，2010年12月底具備過流條件，2010年12月28日河道截流，2013年3月30日導(dǎo)流隧洞下閘，2013年5月底導(dǎo)流隧洞封堵完成，2013年9月30日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電。實(shí)施過程中，由于截流時(shí)間推遲，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工強(qiáng)度，在Ⅰ枯將壩體臨時(shí)斷面填筑到擋水度汛高程以上難以實(shí)現(xiàn)，實(shí)施階段，將攔河壩圍堰由枯水期圍堰改成了全年圍堰。

10　結(jié)　語

額勒賽下游水電站上電站施工導(dǎo)流采用一次攔斷河流，枯水期圍堰擋水、導(dǎo)流隧洞泄流，汛期已建壩體擋水度汛、導(dǎo)流隧洞和改造前的泄洪洞聯(lián)合泄流的導(dǎo)流方式。期間經(jīng)歷了2個(gè)汛期，導(dǎo)流隧洞和上、下游圍堰運(yùn)行良好，保證了壩體施工的順利進(jìn)行。

［1］單俊方，陳洪軍.水布埡混凝土面板堆石壩施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)［J］.人民長(zhǎng)江，1998，29（8）：45～47

［2］羅孝明.那蘭水電站導(dǎo)流設(shè)計(jì)［J］.云南水力發(fā)電，2003，19（2）：54～58

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