范麗君,孫 飚
(1.黑龍江省水利工程建設(shè)局,哈爾濱 150081;2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱 150080)
五花山水庫是一座以城鎮(zhèn)供水為主,兼顧發(fā)電、森林防火及改善生態(tài)環(huán)境的中型水庫工程,其主要建筑物為Ⅲ等3 級,次要建筑物引水隧洞、取水隧洞為4 級,臨時圍堰等水工建筑物為5 級。按50 a一遇洪水設(shè)計,1 000 a一遇洪水校核。
2.1.1 原厚河道拓寬與平整
第一年4月開工,對原河道進(jìn)行拓寬和平整,使河道凈寬達(dá)到40 m,修建一期圍堰,維護(hù)河道兩側(cè)的灘地。洪水由原河道通過,對河道左、右岸灘地部分壩段進(jìn)行基礎(chǔ)處理、土方開挖、壩體填筑,同時進(jìn)行引水洞(兼導(dǎo)流隧洞)和發(fā)電引水隧洞的施工。第二年7月前壩體填筑至高程415.56 m(缺口過流的壩體攔洪高程p=1%),此階段施工期洪水由原河道通過[1]。
2.1.2 河道截流
第二年春汛后開始對河道截流,修筑二期斷流圍堰,結(jié)合發(fā)電引水隧洞修建導(dǎo)流隧洞,洪水由引水(導(dǎo)流)隧洞過流,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇春汛洪水。在圍堰的保護(hù)下進(jìn)行原河槽的基礎(chǔ)處理及壩體填筑,在左側(cè)壩體段留有底寬20 m的缺口,坡比為1∶5,底高程為406 m,其余壩體繼續(xù)填筑(除缺口外),在第二年大汛河水通過壩體缺口和引水隧洞通過,汛后壩體填筑到高程424.95 m(啟用溢洪道的壩體攔洪高程p=1%)。此階段施工期洪水中春汛洪水從導(dǎo)流洞通過,大汛洪水從壩體缺口通過。
2.1.3 填筑缺口
第二年汛后,進(jìn)行缺口的填筑(第三年春汛由二期圍堰攔擋),第四年大汛前全部壩體均需填筑到壩體臨時度汛水位424.95m 高程(溢洪道泄流p=1%攔洪高程)。此階段施工期洪水中春汛洪水從導(dǎo)流洞通過,大汛洪水從溢洪道通過。年底前完成全部的壩體填筑。
施工單位進(jìn)場展設(shè)后,對初設(shè)施工方案提出了5個方面的問題:
1)原設(shè)計大壩導(dǎo)流實際為兩期三段,導(dǎo)流方式相對復(fù)雜:一期導(dǎo)流明渠是在河道主槽基礎(chǔ)上拓寬的,工程量相對較省,但多一道一期縱向圍堰,圍堰填筑和保護(hù)工程量相對較大,另外大壩填筑多一道接頭處理。
2)二期截流時段選擇在第二年春汛前不是很合適:截流、閉氣、基坑排水后,壩體汛前施工期比較短,難以完成缺口填筑及防護(hù);另外,在流冰期截流難度也比較大。
3)二期壩體渡汛采用預(yù)留缺口過流:不但防護(hù)工程量大,而且壩體度汛風(fēng)險也比較大,汛后恢復(fù)工作量也比較大。
4)導(dǎo)流洞前半段和引水洞結(jié)合,后半段和供水洞結(jié)合:整個導(dǎo)流洞線不夠平順,水流條件差;由于引水洞進(jìn)口底板高程較高,二期截流難度相對較大,截流戧堤也比較高,圍堰基礎(chǔ)處理在截流后施工難度較大。
5)從施工總進(jìn)度安排看工期偏差:尤其是下閘蓄水后,再進(jìn)行供水洞的襯砌工作,更加延長了工程的工期,而且供水洞襯砌安排在冬季進(jìn)行,難度很大。
將明渠布置到左岸,一期施工右岸,二期填筑明渠缺口。考慮一期大壩上游圍堰與壩體結(jié)合,如選擇擋大汛圍堰,工程量增加不多,確保工程施工安全性。經(jīng)過施工總進(jìn)度分析,明渠段壩體基礎(chǔ)帷幕灌漿和混凝土防滲墻可以在第一年明渠施工期間完成。二期截流、閉氣及基坑排水后,很快就可以進(jìn)行碾壓瀝青混凝土心墻施工,這樣就節(jié)省了基礎(chǔ)帷幕灌漿期間,在截流后的9月中旬—11月底和次年的3—5月期間,壩體可一次施工到壩頂高程,經(jīng)進(jìn)度分析,壩體平均每月升高約7m,瀝青混凝土心墻每天施工1.4 層,所以二期擋水選擇攔擋春汛。
經(jīng)過施工調(diào)整后,通過施工臨時工程與永久建筑物結(jié)合,減少導(dǎo)流工程量和投資,導(dǎo)流方式選擇使工程施工靈活方便、工期最短,發(fā)揮效益最快。最終,五花山水庫工程按以上綜合優(yōu)化后的方案進(jìn)行施工布置,施工總工期由36個月縮短至28個月,為工程節(jié)省了投資,并會使工程提前蓄水運行。
[1]楊海春,呂俊,余正凱.東山水利樞紐工程施工導(dǎo)流方案優(yōu)化[J].廣東水利水電,2008(01):56-59.