1 工程概況
東寧縣羅家店水電站壩址位于東寧縣羅家店村西側4 km處的大綏芬河干流上游,壩址下游距原羅家店水電站壩址2. 4 km,距擬建老黑山水電站壩址36 km,距大、小綏芬河匯合口94 km,距東寧縣縣城所在地120 km,地理坐標為 E130°28'35″、N43°44'39,壩址以上集水面積2 588 km2.壩址、廠房和庫區均在牡丹江市東寧縣境內。
羅家店水電站水庫總庫容為 2170 × 104m3,工程規模為中型,工程等級為Ⅲ等,主要永久性水工建筑物,主要包括攔河壩、溢流壩、引水隧洞工程級別為 3 級; 水電站總裝機容量為15 MW,為小型工程,工程等級為Ⅳ等,水電站廠房工程級別為 4 級。
2 施工導流標準
本工程攔河壩為 3 級建筑物,廠房為 4 級建筑物。根據《水利水電工程施工組織設計規范》( SL303-2004) 第 3. 2. 1 條的規定,大壩、廠房導流建筑物級別為Ⅴ級,相應土石類建筑物的洪水重現期為5 ~ 10 a,根據本工程的實際情況 ( 水文資料系列 >20 a) ,取規范的下限 5 a 一遇.壩體施工期臨時度汛洪水標準采用重現期 10 a.
3 攔河壩導流方案選擇
根據本工程的地形地質條件、河流特點、樞紐工程布置,施工導流擬定 3 種方案:
3. 1 方案一: 明渠、底孔導流
明渠布置在右岸,底寬10 m; 底孔布置在左岸溢流壩段壩體內,共設 2 孔,每孔斷面 4 ×4 m,進口底高程為335. 00 m.
該方案亦分兩期施工,第 1 年保持原有河道過流,5 月初進行右岸導流明渠開挖,同時修筑一、二期共用的漿砌石縱向圍堰( 導流明渠左堤) .第 1 年 6月 1 日主體工程開工,施工期 5 年大汛水位以上左岸重力壩段及右岸壩基。1 期明渠導流,即第 1 年大汛后進行河道截流,由導流明渠導流,圍堰擋第 2 年大汛洪水,在一期圍堰保護下施工左岸重力壩段、溢流壩段,同時預留導流底孔; 二期底孔導流,即第 2年大汛后進行右岸明渠截流,由導流底孔導流,圍堰擋第 3 年春汛洪水,在二期圍堰保護下施工明渠段壩體,大汛前完成。
3. 2 方案二: 束窄河道、底孔導流
一期由右側束窄河道過流,二期由底孔過流。底孔布置在左岸溢流壩段壩體內,共設 2 孔,每孔斷面 4 ×4 m,進口底高程為335. 00 m.
該方案分兩期施工: 一期為第 1 年 4-6 月,束窄左側河道,同時擴挖河道右岸,基本保持天然河道過水斷面,修建左岸一期圍堰,第 1 年 6-8 月施工左岸壩段、二期縱向漿砌石圍堰。第 1 年 9 月下旬進行河道截流,修建右岸二期圍堰,施工右岸約70 m長的溢流壩段及50. 4 m( 壩頂長) 的重力壩段,圍堰擋第 2 年春汛洪水,第 2 年大汛淹沒基坑,此期間兩側壩體繼續升高,汛后重新修筑二期圍堰,第 3 年大汛前溢流壩段施工完成。
3. 3. 方案三: 一次攔斷河道圍堰隧洞導流
導流洞布置 2 條,在右岸山體內,為圓形斷面,洞徑6. 0 m,進口底高程334. 50 m,洞長361. 0 m.
該方案為第 1 年大汛保持由原河道過流,施工大汛水位以上兩側壩體,同時施工右岸導流隧洞; 第1 年大汛后進行河道截流,第 2、3 年大汛洪水由導流隧洞宣泄,壩體施工全面展開。
3 個方案導流工程量及投資見表 1.【表1】
從技術上看,方案三需開挖 2 條導流隧洞,施工難度大,最大圍堰高度13. 18 m,圍堰填筑難度大。方案二中二期施工強度大( 漿砌石2. 3493 m3,混凝土19 145 m3,不包括自動翻版閘門安裝) ,第 2 年大汛需淹沒基坑,增加臨時工程投資; 方案一各年度施工強度較均衡,一期圍堰可充分利用引水隧洞開挖渣料,節省臨時工程投資.
從投資上看,方案三比方案二增加 181. 07 萬元,方案二比方案一增加 19. 53 萬元。
綜上所述,施工導流方案推薦方案一,即明渠底孔導流方案。
4 選定導流建筑物布置
4. 1 攔河壩圍堰
一期上游橫向圍堰: 圍堰擋第2 年大汛洪水,由導流明渠過流。大汛 P =20%,Q = 480 m3/ s ,H上=338. 69 m.考慮超高,圍堰頂高程為339. 19 m.圍堰在截流戧堤的基礎上形成,堰體利用引水隧洞開挖石渣填筑,采用土工膜防滲,編織袋裝碎石混合土防護。
一期下游橫向圍堰: 根據壩下水位流量關系曲線 Q = 480 m3/ s,H下= 336. 33 m.考慮超高,圍堰頂高程為336. 83 m.圍堰結構形式同一期上游橫向圍堰。
二期上游橫向圍堰: 圍堰擋第 3 年春汛洪水,由導流底孔過流。經調洪計算,春汛 P =20%,Q泄=135. 33 m3/ s,H上= 339. 81 m.考慮超高,圍堰頂高程為340. 31 m.圍堰結構形式同一期上游橫向圍堰。
二期下游橫向圍堰: 根據壩下水位流量關系曲線 Q泄= 135. 33 m3/ s ,H下= 334. 95 m.考慮超高,圍堰頂高程為335. 45 m.圍堰結構形式同一期上游橫向圍堰。
縱向圍堰: 為漿砌石圍堰,一、二期共用( 同時作為 導 流 明 渠 左 堤) ,圍 堰 頂 高 程 為 339. 81 ~336. 83 m.縱向圍堰與壩體結合部位按水工設計要求施工.
4. 2 導流明渠
導流明渠布置在河道右岸,底寬10 m,進口底高程334. 50 m,出口底高程334. 00 m,長度283 m,左邊坡1∶0. 7,右邊坡1∶2. 0,進、出口采用鋼筋石籠護砌,護砌厚度0. 3 m,進口段護砌長度為70 m,進口段護砌長度為30 m,中間段開挖到基巖,無需護砌。導流明渠壩體段壩基按水工設計要求先期施工完成,包括開挖、灌漿等工作.
4. 3 導流底孔
導流底孔布置溢流壩段,2 孔,孔斷面為4 ×4 m,平底,底高程335. 00 m,長28. 68 m,混凝土襯砌厚度1. 0 m.出口消能采用鋼筋石籠護底,護砌長40 m,寬30 m,厚0. 5 m.
參考文獻:
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