二期围堰施工组织设计

西藏拉萨河直孔水电站二期导截流施工

吴建军任跃勤

（中国水利水电第七工程局.四川温江）

摘要:在西藏直孔水电站建设过程中，水电七局、基础局联营体与设计、监理、业主，根据工程实际采用新技术、新工艺，保证二期导截流按时完成，为2006年首台机发电奠定了基础。

关键词:二期导截流；截流计算与备料；截流施工

1 工程概况

西藏拉萨河直孔水电站枢纽建筑物由混凝土坝、堆石坝、引水系统及岸边厂房系统组成。工程主河床为混凝土坝，最大坝高44.60m，左岸为碎石土心墙堆石坝，最大坝高44.60m，正常蓄水位为3888.00m，总库容为2.24亿m3，调节库容1.07亿m3，具年调节性能，电站采用混合式开发，设计水头30.00m，装机容量4×25MW，多年平均发电量4.07亿kw·h。

2 二期导截流设计

2.1 导流设计

二期导流时段划分两个时段，第一导流时段2005年10月～2006年2月，采用二期围堰挡水，河水全部由一期导流底孔、永久冲砂底孔泄流；第二导流时段2006年3月～主汛期，采用左岸堆石坝坝体挡水，河水全部由一期导流底孔、永久底孔泄流。

根据导流时段划分，导流标准为枯期导流和汛期导流。枯期导流标准、流量Q p=5%=192.00m3/s，上游横向围堰堰前水位3854.50m，下游横向围堰堰后水位3851.64m；汛期导流标准、流量Q p=2%=2530.00m3/s，上游横向围堰堰前水位3869.35m，下游围堰堰后水位3856.60m。

2.2 截流设计

二期截流标准、流量Q p=20%=260.00m3/s，截流时间2005年10月20日，上游横向围堰堰前水位3855.08m，下游横向围堰堰后水位3852.00m。

截流施工方法为单戗立堵法。

2.3 围堰设计

二期围堰设计挡水时段2005年10月～2006年2月，二期围标准、流量Q p=10%=525.00m3/s（10月份平均流量），上游横向围堰堰前水位3856.50m，下游横向围堰堰后水位3852.82m。

2.4 围堰设计参数确定

二期围堰平面布置建筑物：上游横向围堰、下游横向围堰和纵向围堰。

上游横向围堰位于上游坝体外，围堰轴线分为两段，轴线OA段与0#导墙平行，AB段与坝轴线成10°夹角，左岸偏向上游，轴线OA段桩号0－085.71m，OA段长8.37m，围堰轴线长度为124.27m。

下游横向围堰轴线与坝轴线平行布置，与⑩号混凝土导墙相接。下游横向围堰轴线桩号0+117.70m，围堰轴线长度148.92m。

二期纵向围堰，利用一期纵向混凝土导墙作二期纵向围堰。

（1）上游横向围堰

上游横向围堰为枯水期低水围堰，戗堤与堰体相结合，戗堤轴线位于围堰轴线上游侧，轴线距离3.00m。堰顶高程3857.00m，最大堰高9.00m，堰顶宽9.50m，

堰体上游面坡比1：2.00，下游面坡比1：1.50，施工过程上、下游坡比按填筑料自然稳定坡比控制。戗堤顶高程3855.50m，戗堤顶宽5.00m，戗堤上、下游面坡比均为1：1.00。戗堤用石碴料，堰体加宽、加高用砂卵砾石料填筑。

（2）下游横向围堰

下游横向围堰为枯水期低水围堰，戗堤与堰体相结合，戗堤轴线位于围堰轴线下游侧，轴线距离3.25m。堰顶高程3853.50m，最大堰高5.50m，堰顶宽10.00m，堰体上游面坡比1：2.00，下游面坡比1：1.50。戗堤顶高程3852.50m，戗堤顶宽8.00m，戗堤上、下游面坡比1：1.50。戗堤用石碴料，堰体加宽、加高用砂卵砾石料填筑。

（3）纵向围堰

二期纵向围堰，利用一期已施工的混凝土左导墙作为二期纵向围堰。

2.5 围堰防渗设计

2.5.1 围堰基础流流计算

围堰基础渗流计算，采用公式如下：

Q=KB（M－T）[H/（2b+M+T）]1/2

围堰施工时段2005年10月～11月，枯期导流流量Q=192.00m3/s，上游横向围堰堰前水位3854.50m，基础漂卵石层渗透系数的大值K=6.94×10-2cm/s，基础冰水积卵砾石层渗透系数的大值K=2.70×10-2cm/s，覆盖层深度30.00m，堰体防渗采用斜墙、铺盖防渗，防渗斜墙底宽 1.00m，；堆石坝基础防渗墙从左至右已施工至桩号（坝）0+182.40m，围堰渗流计算，详见表2—1。

围堰渗流计算表

表2—1

（1）围堰堰体防渗设计

上游横向围堰堰体迎水面，采用粘土斜墙、铺盖防渗。

下游横向围堰堰体背水面，采用粘土斜墙、铺盖防渗，以减小基坑水流流速

和坝体砂卵石抛填料漂移，保证水下抛填料施工质量。

（2）围堰基础防渗设计

根据围堰的渗流计算，围堰截流后的渗流量小，围堰堰基不做防渗处理，二期基坑为不排水基坑。

3 截流计算与备料

根据二期导、截流施工总平面布置，现场的地形条件和水文气象条件，二期截流采用左、右岸提前预进占，上、下游围堰均采用单戗进占，龙口进占为单戗立堵法施工。

3.1 截流水力学计算依据

（1） 束窄河床水位壅高计算

分期导流围堰束窄河床后，即先假设上游水位H o 天然水流发生改变，在围堰

上游产生水位壅高，其值可采用如下近似公式计算，算出Z 值，以Z ＋t cp 与所设

H o 比较，逐步修改H o 值直至接近Z ＋t cp 值。计算公式如下：

Z=v c 2/2φ2g －v o 2/2g

v c =Q/W c

W c =b c t cp

（2） 龙口的水力计算

龙口水力计算按照龙口为梯形或三角形过水断面的宽顶堰，用简化宽顶堰公式计算龙口泄流量。计算水位时，假设龙口上游水位与导流底孔及冲砂底孔水位相等，其总泄流量为截流设计流量260.00m 3/s ，根据一期围堰截流后造成的河床束窄引起的水力学指标变化后的的流量、水位变化曲线计算出在截流期间的上游水位即导流底孔及底孔泄水水位，以此求出导流底孔与底孔的分流量。

龙口不同宽度的泄水曲线计算公式为：Q 龙＝mb （2g ）1/2h 03/2

（3） 计算导流底孔和底孔的泄流曲线

计算公式如下：

Q 导流底孔＝mb （2g ）1/2h 03/2

Q 底孔＝mb （2g ）1/2h 03/2

3.2 龙口分区特性

截流合龙过程中的水力条件随戗堤进占为变值，各区抛投料物的粒径按照可