【文章內(nèi)容簡介】 年一遇。 導(dǎo)流時段 的 選擇 芭蕉河屬山溪性河流， 洪 枯流量變化較大，流域洪 shui 主要由降雨形成，每年 4 月進(jìn)入汛期， 6~8 月為洪 shui多發(fā)季節(jié)。對壩址 1960~1998 年共 39 年洪 shui 系列資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，壩址各月發(fā)生年最大洪 shui 的 情況見表 。 表 壩址年最大洪 shui發(fā)生月份統(tǒng)計(jì)表 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 月最大洪水流量 (m3/s) 年最大洪shui 發(fā)生次數(shù) (次 ) 0 0 0 0 4 9 17 7 2 0 0 0 百分比 0 0 0 0 0 0 0 11 (%) 根據(jù)表 中 的 統(tǒng)計(jì) 結(jié)果，提出 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日、 11 月 1 日 ~次年 4 月 30 日、 10 月 16 日 ~次年 4 月 15 日、 10 月 1 日 ~次年 4 月 30日及全年 5 個導(dǎo)流時段進(jìn)行分析比較，各時段 的 施工頻率洪 shui見表 。 經(jīng)施工總進(jìn)行安排，一個枯 shui 時段內(nèi)難以將壩體經(jīng)濟(jì)斷面搶至 100 年一遇攔洪渡汛高程，需利用 5~6 月進(jìn)行壩體攔洪斷面 的 施工。從表 中可以看出， 6 月份年最大洪 shui 發(fā)生次數(shù)雖較多，但洪 shui峰值卻不大，參照類似土石壩 的 施工經(jīng)驗(yàn)，可利用 5~6 月份作為攔洪過渡期搶筑壩體攔洪斷面，攔洪過渡期內(nèi)要 求 5 月底壩體經(jīng)濟(jì)斷面與全年 50 年一遇攔洪 shui 位 齊平， 6 月中旬達(dá)到全年 100 年一遇攔洪高程 。壩體 的 填筑強(qiáng)度以 5 月底壩體攔擋全年 50 年一遇洪 shui 為控制，不同導(dǎo)流時段壩體填筑強(qiáng)度見表 。 表 不同導(dǎo)流時段壩體填筑強(qiáng)度表 導(dǎo)流時段 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日 11 月 1 日 ~次年 4 月 30 日 10 月 16 日 ~次年 4 月 15 日 10 月 1 日 ~次年 4 月 30 日 壩體施工時段 11 月 1 日 ~次年 6 月 15 日 11 月 1 日 ~次年 6 月 15 日 10 月 16 日 ~次年 6 月 15 日 10 月 1 日 ~次年 6 月 15 日 施工時間 個月 個月 個月 個月 壩體填筑強(qiáng) 度 (萬 m3/月 ) 月平均 月最大 經(jīng)對本工程料場開采和壩料上壩條件進(jìn)行分析，除導(dǎo)流時段 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日、 11 月 1 日 ~次年 4 月 30 日 的 壩體填筑強(qiáng)度略顯偏大外，其余 12 時段 的 填筑強(qiáng)度相對于本工程 的 施工條件均比較合理。 針對同一種導(dǎo)流隧洞洞徑 （寬高），對各導(dǎo) 流時段 的 10 年一遇洪 shui 進(jìn)行 shui 力學(xué)計(jì)算，計(jì)算成果列于表 。 表 不同導(dǎo)流時段 shui力學(xué)計(jì)算成果表 隧洞尺寸 1 條 — （寬高） 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 時段 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日 11 月 1 日 ~次年 4 月 30 日 10 月 16 日 ~次年 4 月 15日 10 月 1 日 ~次年 4 月 30 日 全年 頻率 p=10% p=10% p=10% p=10% p=10% 導(dǎo)流流量 (m3/s) 110 185 141 250 1150 最大下泄流量 (m3/s) 110 185 141 250 上游 shui 位 (m) 上游圍堰堰頂高程 (m) 最大堰高 (m) 根據(jù) shui 力學(xué)計(jì)算成果，當(dāng)選用全年不過 shui 的 導(dǎo)流時段時，上游圍堰高度達(dá) m，導(dǎo)流隧洞洞線長度將增加近 ，而面板壩壩高也僅 m，導(dǎo)流工程投資明顯與主體工程規(guī)模不相稱。對于各枯 shui 時段，由于本工程考慮利用 5~6 月作為攔洪過渡期進(jìn)行壩體攔洪斷面 的 填筑，且壩體各月的 上升高程主要由填筑強(qiáng)度控制，導(dǎo)流時段往后延長對增加施工時間，降低填筑強(qiáng)度已無實(shí)際意義，導(dǎo)流時段往前延展雖可爭取一部分壩體攔洪斷面 的施工時間，但由于 10 月為汛末，相應(yīng) 的 施工導(dǎo)流流量量級增加較快，必然會導(dǎo)致導(dǎo)流建筑物規(guī)模和工程截流難度 的 增加。因此，經(jīng)過分析現(xiàn)場施工 13 條件和可能達(dá)到 的 施工強(qiáng)度，在滿足施工總進(jìn)度要求 的 前提下，為節(jié)省導(dǎo)流工程投資，降低導(dǎo)流工程規(guī)模，導(dǎo)流時段選擇為枯 shui 時段 10 月 16 日 ~次年4 月 15 日。 導(dǎo)流流量 的 選擇 對于選定 的 導(dǎo)流時段 10 月 16 日 ~次年 4 月 15 日，其 10 年一遇洪峰流量為 141m3/s， 5 年一遇洪峰流量為 107 m3/s，流量相差 34m3/s，當(dāng)導(dǎo)流隧洞洞徑為 （寬高）時，兩者上游圍堰高度相差僅 1m，為安全計(jì)，導(dǎo)流流量采用時段 10 年一遇洪峰流量 141 m3/s。 由于本工程攔河壩為混凝土面板堆石壩，攔洪庫容介于 ~ 億 m3之間，考慮壩體臨時攔洪渡汛時，下游 的 芭蕉河二級電站及下游 11km 的鶴峰縣城防洪安全，壩體臨時渡汛洪 shui 標(biāo)準(zhǔn)采 用全年 100 年一遇 ,洪峰流量2500 m3/s。 導(dǎo)流方式 本工程壩址河谷形狀系數(shù)為 ，屬狹窄形河谷，施工導(dǎo)流采用河床一次攔斷，旁側(cè)隧洞導(dǎo)流 的 導(dǎo)流方式。 導(dǎo)流方案 的 選擇 導(dǎo)流方案 的 擬定 根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件和工程樞紐布置特點(diǎn)，本階段擬定兩種可能 的導(dǎo)流方案進(jìn)行比選。 14 方案一：枯 shui 期圍堰擋 shui，隧洞導(dǎo)流，第一個汛期壩體臨時斷面攔洪渡汛方案。 該方案導(dǎo)流隧洞布置在左岸，全長 ，隧洞采用城門洞型，斷面尺寸 (寬高 )，進(jìn)口底板高程 ，出口底板高程 ，縱坡 i=。第一個枯 shui期由圍堰擋 shui，經(jīng) shui力學(xué)計(jì)算，當(dāng) Q=141 m3/s 時，上游 shui 位 ，相應(yīng) 的 上游圍堰堰頂高程 ；汛期由壩體臨時斷面攔洪渡汛，渡汛標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇，經(jīng)調(diào)洪演算，求得攔洪 shui位為 ，攔洪庫容 億 m3，壩體攔洪高程 ， shui 力學(xué)計(jì)算成果見表 。經(jīng)施工總進(jìn)度安排，壩體全斷面施工，填筑總方量 萬m3，一個枯 shui 期難以完成；采用經(jīng)濟(jì)斷面攔洪，壩體填筑總方量 萬m3， 5 月底達(dá)到 ， 6 月中旬達(dá)到 ，月平均填筑強(qiáng)度 萬 m3，經(jīng)對施工布置，施工道路、料場開采條件及施工方法進(jìn)行研究，這一強(qiáng)度完全可以做到。 表 方案一 shui力學(xué)計(jì)算成果表 項(xiàng) 目 單位 第 1 個枯 shui 期 第 1 個汛期 備 注 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 時段 10 月 16 日 ~ 次年 4 月 15 日 全年 全年 洪 shui 重現(xiàn)期 年 10 50 100 洪峰流量 m3/s 141 2080 2500 泄 泄流方式 導(dǎo)流隧洞 導(dǎo)流隧洞 15 洪建筑物 過 shui 斷面尺寸 m ?（寬 ?高） ?（寬 ?高） 城門洞型 進(jìn)口高程 m 出口高程 m 洞 長 m 泄洪指標(biāo) 下泄流量 m3/s 141 攔洪庫容 億m3 上游 shui 位 m 最大流速 m/s 擋shui建筑物特性 攔洪方式 上游圍堰 壩體經(jīng)濟(jì)斷面攔洪 頂部高程 m 最大高度 m 壩體建基面高程 最大頂長 m 施工程序安排： 第 1年 1 月開始導(dǎo)流隧洞 的 開挖， 10 月初具備過流條件， 10 月中旬截流，修建上下游土石圍堰，同期進(jìn)行河床常 shui 位以下壩基開挖和趾板混凝土澆筑， 11 月中旬開始壩體填筑，第 2 年 5 月底壩體經(jīng)濟(jì)斷面搶至與全年 50 年一遇攔洪 shui 位 齊平， 6 月中旬經(jīng)濟(jì)斷面上升至全年 100 年一遇攔洪高程 。第 2 年 6 月中旬至第 3 年 2 月對經(jīng)濟(jì)斷面下游壩體進(jìn)行填平補(bǔ)齊，第 2 年 10 月中旬 ~第 3 年 3月中旬完成一期面板混凝土 的 澆筑，第 3 年 3月 ~9 月壩體全斷面上升至 高程， 10 月開始二期面板混凝土 的 施工， 16 12 月底完成；導(dǎo)流洞于第 4 年 1月底下閘封堵， shui 庫進(jìn)行蓄 shui。 4 月底機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。 壩體經(jīng)濟(jì)斷面及填筑程序示意見圖 。 方案一：壩體經(jīng)濟(jì)斷面及填筑示 意圖 方案二：枯 shui 期圍堰擋 shui，隧洞導(dǎo)流，第一個汛期壩體過 shui，第二個汛期壩體攔洪渡汛方案。 對于該方案研究了兩種可能 的 情況： 第一種情況：第一個汛期壩體全斷面上升至 高程后保護(hù)過 shui，第二個汛期壩體全斷面上升至全年 100 年一遇攔洪高程 ，月平均填筑強(qiáng)度控制在 14 萬 m3/月左右，經(jīng) shui 力學(xué)計(jì)算，所需導(dǎo)流隧洞斷面尺寸與方案一相同，為 （寬高），壩體攔洪渡汛高程 。 第二種情況：為研究縮小導(dǎo)流隧洞洞徑 的 可能性，第二個汛 期壩體采用經(jīng)濟(jì)斷面攔洪渡汛，壩體填筑強(qiáng)度要求同第一種情況，經(jīng) shui 力學(xué)計(jì)算，所需導(dǎo)流隧洞斷面尺寸為 （寬高），壩體攔洪渡汛高程 。 17 經(jīng)施工總進(jìn)度安排，兩種情況 的 壩體完建工期相同，但第一種情況 的 導(dǎo)流工程費(fèi)用比第二種情況 的 導(dǎo)流工程費(fèi)用多 340 萬元，因此本階段以第二種情況參與導(dǎo)流方案 的 比較，并分述如下： 導(dǎo)流隧洞洞線布置與方案一相同，斷面尺寸為 （寬高），城門洞型，進(jìn)口底板高程 ，出口底板高程 ，縱坡 i=。 shui 力學(xué) 計(jì)算成果見表 。 表 方案二 shui力學(xué)計(jì)算成果表 項(xiàng) 目 單位 第 1 個枯 shui期 第 1 個汛期 第 2 個汛期 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 時段 10 月 16 日 ~ 次年 4 月 15 日 全年 全年 全年 全年 洪 shui 重現(xiàn)期 年 10 20 50 50 100 洪峰流量 m3/s 141 1540 2080 2080 2500 泄洪建筑物 泄流方式 導(dǎo)流隧洞 導(dǎo)流隧洞 +臨時壩體 導(dǎo)流隧洞 過 shui 斷面尺寸 m ?（寬 ?高） 導(dǎo)流洞 ? 壩體過流前沿寬度 ?（寬 ?高） 進(jìn)口高程 m 導(dǎo)流洞 壩 體 出口高程 m 洞 長 m 泄洪指標(biāo) 下泄流量 m3/s 141 311/1150 （導(dǎo)流洞/壩體） 319/2688 （導(dǎo)流洞 /壩體） 攔洪庫容 億m3 上游 shui 位 m 最大流速 m/s 5 （導(dǎo)流洞/壩體） （導(dǎo)流洞 /壩體） 擋shui建筑物特性 攔洪方式 上游圍堰 壩體過 shui 壩體經(jīng)濟(jì)斷面攔洪 頂部高程 m 18 最大高度 m 最大頂長 m 施工程序安排： 第 1年 10月 16日 ~第 2年 4月 15日：導(dǎo)流洞于第 1年 10月底建成通 shui，10 月中旬截流，隨即修建上下游圍堰，同時完成壩基開挖，趾板混凝土澆筑，壩體全斷面上升至 高程，并做好壩面過 shui保護(hù)，該時段完成壩體填筑方量約 54 萬 m3。 第 2 年 4 月 16 日 ~9 月 30 日：壩面過 shui，不考慮壩體施工。 第 2年 10 月 1 日 ~第 3 年 6 月 15 日：完成壩體過 shui后 的 清淤修補(bǔ)，隨即開始壩體經(jīng)濟(jì)斷面 的 填筑，第 3 年 6 月 15 日前壩體經(jīng)濟(jì)斷面上升至攔洪渡汛高程 ，期間完成壩體填筑方量 114 萬 m3。 第 3年 6 月 16 日 ~11 月 30 日：完成經(jīng)濟(jì)斷面下游 的 填平補(bǔ)齊，壩體全面上升至 高程，填筑方量 54 萬 m3。 第 3年 12 月 ~第 4 年 5 月：進(jìn)行壩前清淤和面板混凝土 的 澆筑， 5 月底面板澆完。屆時永久泄洪建筑物已建成，洪 shui 不再威脅大壩 的 安全，導(dǎo)流隧洞于 6 月底下閘封堵。 shui 庫開始蓄 shui， 7 月底機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。 壩體經(jīng)濟(jì)斷面及填筑程序示意見圖 。 19 壩體經(jīng)濟(jì)斷面及填筑程序示意圖 導(dǎo)流方案 的 比較 兩方案技術(shù)指標(biāo)比較見表 ，工程量 及投資比較見表 。 表 導(dǎo)流方案技術(shù)指標(biāo)比較表 項(xiàng)目 單位 方案