青龙电站二期截流施工方案
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摘要：本文结合工程实际，对小型工程河流截流方案进行了探讨，为同类型的工程施工积累施工经验。
关键词：施工道路小流量 截流
简介
水电站工程截流一般根据现场条件在场区河流左、右岸均布置施工道路，截流时围堰戗堤由河岸向河流中心方向双向预进占，在河床的某一段处合拢，或者在河流一侧（左或右）布置道路，截流时围堰戗堤由河岸一侧向河流中心方向预进占，在河床中某一段合拢。青龙电站二期截流时，截流侧河岸没有布置道路，截流时围堰戗堤采用的河中向河岸进占的施工方法，具体见3节截流施工方案2。
工程概况
青龙水电站位于四川省九寨沟县白水江流域下游河段，为引水式电站，装机容量3×34MW。首部枢纽从左到右依次为取水口、左岸挡水坝段、冲砂闸、泄洪闸及右岸挡水坝组成。闸前设有束水墙及铺盖，闸后设有导墙、护坦和海漫。本标采用分期导流，一期施工右岸，围右岸挡水坝段、右岸储门槽坝段1#、2#泄洪闸以及冲砂闸，由束窄后的河床过流，二期施工左岸，围取水口、左岸挡水坝段、左岸储门槽坝段，由已完成的1#、2#泄洪闸过流。
截流方案设计
二期截流施工布置最初方案在首部工程左岸上游设有一条施工道路，由于上游的双河水电站发电运行，该道路不能使用，为此提出两个截流施工方案（一、二期围堰导截流施工布置结构图见左）。
截流施工方案1：从右岸架一座桥到左岸形成道路，截流时从左岸向纵向围堰采用立堵单戗进占方式截流。
截流施工布置方案2：考虑河流流量不大，围堰工程量较小，不在左岸布置截流施工道路，在一期纵向围堰处预先堆存二期工程截流物料（土石混合料及块石），利用截流物料形成截流机械的施工平台，将截流设备、物料集中堆放在纵向围堰处的施工平台上，二期截流施工时，拆除一期上、下游围堰，施工平台则与一期纵向围堰一块形成河心中一个孤岛。二期截流施工时利用施工平台上的机械设备挖装预堆存的物料进行围堰戗堤填筑施工，围堰戗堤从河流中间（纵向围堰处）向河岸左侧采用立堵单戗进占方式截流。
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综合考虑采用方案2，具体设计见下：
㈠、水文气象
青龙电站位于四川省九寨沟县境内的白水江上，控制集水面积5127km2 。白水江流域具有年际变化小，且年内丰、枯差异小的特点，多年平均流量为64.9m3/s，年径流深398.7mm。该流域枯期为11月至翌年4月，占年径流的27.9%，枯期径流主要为地下水和高山融雪水补给，最枯的12月～次年3月占15.8%。丰水期5～10月占全年的72.1%，月水量最丰为7月，最丰、最枯年平均流量分别为88.0m3/s和42.6m3/s。
㈡导流标准及导流方式
1、导流标准
二期导流相应设计洪峰流量为100m3/s。
2、导流方式及导流程序
首部枢纽工程采用分期导流。二期施工左岸，围取水口、左岸挡水坝段、左岸储门槽坝段，由一期施工已完成的1#、2#孔泄洪闸过流，闸前铺盖与束水墙和闸后护坦与海漫导流。
㈢截流设计与水力计算
1、截流时间与截流方式
青龙电站首部枢纽工程二期截流计划安排在2009年5月中下旬，主要采用立堵单戗进占方式截流。
2、导流水力计算
二期导流由右岸已建成的两孔过流，根据设计导流流量100m3/s相应水位1264.25m和实测天然河床底高程推算，天然河道过流面积为61.25m2，2孔过流断面面积为38.72m2，相应平均流速为2.58m/s，导流的流态按宽顶堰处理。
3、截流水力计算
二期截流主要经过1#、2#泄洪闸过流，水力计算可以按照平底宽顶堰计算，主要计算公式为Q=εmB(2g)1/2H03/2；龙口部位计算主要公式为Q=mB(2g)1/2H03/2，再利用立堵水力图解法计算得知，截流设计流量在100m3/s时，龙口宽度在2m时，龙口流量为20.38m3/s，龙口流速最大为v=4.15m/s，抛石当量直径为36cm。
㈣、 围堰设计
二期上下游横向围堰采用土石填筑围堰，纵向围堰利用一期修建完成的上游束水墙、1#泄洪闸左边墩、护坦及海漫左边墙作为二期纵向围堰。上游围堰轴线布置在（闸）0-096.00，轴线长度约为60m；下游围堰轴线布置在（闸）0+100.00,轴线长度约为40m。
二期上游横向围堰顶部高程EL1266.74m,最大堰高3.24m，顶宽4.0m，上游横向围堰长度约60m，迎水面坡比1：1.5，背水面坡比1：1.0；下游横向围堰，堰顶高程EL1264.75m，最大堰高2.25m，顶宽4.0m，迎水面坡比1：1.5，背水面坡比1：1.0；下游横向围堰长度约45m。
二期纵向围堰利用一期修建完成的上游束水墙、1#泄洪闸左边墩、护坦及海漫左边墙作为二期纵向围堰。
㈤、截流施工组织
1、截流施工程序：二期上游围堰戗堤预进占→二期截流物料储备至纵向围堰上游端→截流机械施工平台→一期围堰削肥→截流施工机械设备、油料等集中到截流施工平台→一期下游围堰破堰→一期上游围堰破堰→二期上游围堰戗堤进占→二期上游围堰戗堤合拢。
2、截流材料
上游预进占料利用原一期上游围堰拆除料及一期纵向围堰储备的渣料，由纵向围堰运输至截流戗堤直接填筑，预进占土石渣料3966m3，。
围堰填筑工程量表
序号 工程项目 单位 工程量 备注
1 土石方回填 m3 3996
2 龙口合龙石渣料 m3 1500
3 裹头护底块石 m3 50
4 围堰护脚钢筋石笼 m3 135.0
5 围堰护坡铅丝石笼 m3 225.35
3、施工平台：截流前在戗堤的靠束水墙上游侧端头距下游35m范围设截流机械施工平台，平台高程与二期上游围堰同高，面积不小于600m2。物料尽可能的沿纵向围堰向下游堆存，不要过多侵占过流河道，以不影响一期过流为原则。
4、施工方法
上游围堰戗堤填中筑采用一台CAT320液压反铲挖装，由2台20t自卸汽车运输至戗堤处，采用一台ZL50C装载机推料。上游围堰采用单戗立堵截流方式截流，截流采用一期上游围堰拆除料和原纵向围堰预堆存截流物料，上游横向围堰采取自右向左进占，截流前先利用干地做好上游横向围堰与束水墙交接处的钢筋石龙及铅丝石龙防冲处理，避免截流时冲刷严重影响截流，戗堤顶部高程高于水面50cm。在物物料中准备了100m3大块石，和200100m3石碴料，龙口余5～10m时，启用该物料，保证龙口合龙顺利完成。
结束语
2009年5月28日开始对一期上、下游围堰进行开挖，5月30日下午一期上游围堰破堰同时开始进行二期上游围堰戗堤施工，5月31日11：48合龙，历时36小时。截流施工方案是比较成功的，进度快，节约成本。施工中值得注意的事：截流的碴料、块石要配充足，碴料、块石用完没有补充的料源，物料未配足会导致截流失败。施工平台相对场地狭小，施工机械容量有限，随着围堰填筑，备用料用于填筑围堰，施工场地越变越小，施工操作难度增大，导致抛料强度下降，进占强度降低，增大了截流难度。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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