◎ 楊趙峰 云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
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香格里拉市康思水庫截流時(shí)段調(diào)整分析
◎ 楊趙峰 云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
摘 要:由于受迪慶州香格里拉市枯期低溫的影響對(duì)康思水庫大壩截流時(shí)間調(diào)整方案進(jìn)行研究,為壩體填筑爭取更多的有效施工天數(shù),從而確保安全度汛。
關(guān)鍵詞:康思水庫 截流 度汛
康思水庫工程位于迪慶州香格里拉市,本工程區(qū)域枯期為10月至次年5月,原設(shè)計(jì)采用枯期圍堰擋水,導(dǎo)流輸水隧洞泄流的導(dǎo)流方式,截流時(shí)段為10月初。本文主要針對(duì)工程區(qū)冰凍期長的特點(diǎn),并結(jié)合工程導(dǎo)流輸水隧洞實(shí)際的施工進(jìn)度對(duì)截流時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)分析,研究工程在汛期截流的可行性,從而爭取更多的度汛壩體有效施工天數(shù),確保安全度汛。
康思水庫是一座以農(nóng)業(yè)灌溉供水為主,兼顧城鎮(zhèn)供水、農(nóng)村人畜飲水的綜合利用工程,水庫總庫容658.2 萬m3,灌溉面積2.20×103畝。水庫樞紐工程主要建筑物包括攔河壩、導(dǎo)流輸水隧洞及溢洪道。大壩為粘土心墻堆石壩,壩頂高程3457.50m,壩頂寬度6.0m,最大壩高48.50m,壩長156.80m。溢洪道布置在大壩左壩肩,為無閘控制開敞式溢洪道,堰寬3.0m。導(dǎo)流輸水隧洞由引渠段、攔污柵段、直線段、閘井段、洞身段、出口堵頭段、出口閥門段及末端輸水管道段組成,全長353.886m。
(1)導(dǎo)流輸水隧洞施工進(jìn)度研究。其目的在于確保截流時(shí)間與導(dǎo)流泄水建筑物進(jìn)度協(xié)調(diào)。
(2)施工導(dǎo)流復(fù)核。其目的在于研究導(dǎo)流泄水建筑結(jié)構(gòu)布置無法調(diào)整條件下,截流時(shí)間是否滿足施工導(dǎo)流的要求。
(3)2014年度汛安全研究。其目的在于研究截流日期是否滿足2014年安全度汛的施工強(qiáng)度要求。
表1 導(dǎo)流輸水隧洞剩余工作點(diǎn)日期控制表
3.1 導(dǎo)流輸水隧洞施工進(jìn)度研究
截止2012年3月底導(dǎo)流輸水隧洞目前剩余的工作為:隧洞進(jìn)出口明渠的襯砌、洞身(洞身長265.8m)段襯砌以及豎井的開挖襯砌。隧洞襯砌按單工作面每月60m計(jì),各部位緊密銜接施工,導(dǎo)流輸水隧洞剩余工作進(jìn)度安排如表1,橫道圖見圖1。
由此可知,按本進(jìn)度計(jì)劃安排,截流日期為8月20日。
3.2 施工導(dǎo)流復(fù)核
本工程汛枯時(shí)段劃分為:10月至次年5月為枯季,6月至9月為雨季??邓妓畮靿沃吩O(shè)計(jì)洪水成果見表2。
施工導(dǎo)流復(fù)核即研究8月20日截流后的導(dǎo)流特性,分析計(jì)算原設(shè)計(jì)的枯期導(dǎo)流建筑物是否滿足汛期時(shí)段(8月20日至9月30日)導(dǎo)流。
圖1 導(dǎo)流輸水隧洞剩余工作施工進(jìn)度圖
根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303-2004)的規(guī)定,本工程大壩建筑物級(jí)別為4級(jí),相應(yīng)的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為5~10年,由于8月20日截流汛期導(dǎo)流時(shí)段為40天,歷時(shí)較短,且5年一遇與10年一遇汛期洪水洪峰分別為5.85m3/s,21.2m3/s,相差較大,初步計(jì)算如采用10年一遇汛期洪水,原設(shè)計(jì)的枯期導(dǎo)流圍堰將加高約5m,圍堰體將侵占導(dǎo)流輸水隧洞進(jìn)口明渠斷面。因此8月20日至9月30日汛期時(shí)段的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇全年洪水。
表2 康思水庫枯、汛期設(shè)計(jì)洪水成果表(單位:m3/s)
表3 大壩各種材料有效施工天數(shù)統(tǒng)計(jì)表
表4 大壩分期填筑工程量統(tǒng)計(jì)表
由于原擋水圍堰按10年一遇枯期洪水設(shè)計(jì),Q枯10%=6.85m3/s,大于汛期5年一遇洪水Q汛20%=5.85m3/s,因此原擋水圍堰滿足8月20日至9月30日汛期導(dǎo)流擋水高程要求。
綜上所述,原設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑滿足8月20日截流的施工導(dǎo)流要求。
3.32014 年度汛安全研究
2014年度汛安全研究即研究8月20日截流后一期度汛壩體施工進(jìn)度計(jì)劃、施工強(qiáng)度、施工進(jìn)度保證措施,分析在2014年5月底是否能達(dá)到安全度汛的工程面貌。
3.3.1 一期度汛壩體進(jìn)度計(jì)劃
(1)壩體填筑時(shí)段選擇。根據(jù)工程區(qū)氣候資料各種材料有效施工天數(shù)見表3(為各種材料冬季不采取防護(hù)措施的有效施工天數(shù))。
根據(jù)施工天數(shù)統(tǒng)計(jì)表,在工程區(qū)壩體填筑最佳時(shí)段為3月至5月及10月,10月被河床壩基開挖及蓋板澆筑占用,同時(shí)考慮冰凍期后復(fù)工的準(zhǔn)備時(shí)間度汛壩體填筑時(shí)段選擇在3月下旬至5月底。
(2)一期度汛壩體施工進(jìn)度計(jì)劃。初步確定將于2013年8月20日進(jìn)行截流,根據(jù)選擇的壩體填筑時(shí)段,相應(yīng)的后續(xù)施工進(jìn)度節(jié)點(diǎn)控制敘述如下:①2013年8月20日至9月底進(jìn)行大壩河床部分基礎(chǔ)開挖,10月1日至15日采取混凝土保溫措施,完成河床部分灌漿蓋板的澆筑,10月16日至11月15完成河床部分心墻基礎(chǔ)的固結(jié)灌漿。②2013年11月16日至2014年2月28日大壩樞紐工程停工,于2014年3月1日復(fù)工,做好度汛壩體填筑的準(zhǔn)備,于3月20日開始度汛壩體的填筑,至2014年5月底填筑至度汛壩體高程,壩體擋水度汛。
3.3.2 一期度汛壩體填筑施工強(qiáng)度
大壩分期填筑工程量見表4。
根據(jù)度汛壩體填筑工程量及選取的填筑時(shí)段的有效施工天數(shù),堆石料填筑強(qiáng)度為1856m3/天,粘土料填筑強(qiáng)度為545m3/天,反濾料填筑強(qiáng)度為165m3/天。機(jī)械配備,裝料、碾壓機(jī)械數(shù)量較少,料場(chǎng)及填筑壩面施工場(chǎng)地滿足施工要求;進(jìn)場(chǎng)及場(chǎng)內(nèi)交通施工車輛通行密度為19輛/單向小時(shí),施工交通滿足施工要求。因此綜合施工場(chǎng)地條件、施工交通條件,如2013年8 月20日截流,壩體在2014年汛前填筑至度汛高程是可行的,可確保2014年度安全度汛。
(1)鑒于本工特殊的氣候條件及汛期洪水較小的特點(diǎn),在原導(dǎo)流建筑物結(jié)構(gòu)不變的情況下圍堰高程滿足汛期5年一遇洪水的擋水要求,本工程具備汛期8月20日截流的條件。
(2)在符合施工導(dǎo)流規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,如8月20日截流,大壩一期度汛壩體施工強(qiáng)度并不高,容易達(dá)到2014年安全度汛面貌要求,降低2014年度汛風(fēng)險(xiǎn)。
(3)通過本工程本人體會(huì)到在高海拔地區(qū)枯期氣溫較低,凍土或路面結(jié)冰,將影響填筑正常施工,工程導(dǎo)、截流設(shè)計(jì)要求充分考慮有效的施工天數(shù)的因素,為保證一期壩體在汛前完成需結(jié)合施工強(qiáng)度充分研究截流時(shí)段的合理性,必要時(shí)在汛期截流是適宜的。