水电站枢纽施工组织设计.doc

一、综合说明白龙江巴藏水电站上坝址混合式开发方案与下坝址坝后式开发方案进行综合分析比较，从地形地质条件、枢纽建筑物布置、施工条件及水库淹没等方面综合分析，结合水工、规划、机电等专业的设计成果，上坝址优于下坝址，巴藏水电站的开发方式推荐上坝址混合式开发方案。上坝址方案，由挡水坝、泄洪排沙建筑物（溢流坝和排沙孔）及左岸截渗墙和发电引水洞进口等组成。枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙（最大高度21.5m，长145.4m）；左岸混凝土副坝（最大坝高48.7m，长40.03m）、溢流坝（2孔，最大坝高56.2m，长26.53m）、排沙孔坝段（最大坝高56.2m，长25.03m，进水口孔口尺寸为18m8m）、右岸混凝土副坝（坝长55.06m，最大坝高47.2m）。电站厂房建筑物包括引水系统建筑物和厂房建筑物两大部分。其中引水系统建筑物由进水口、压力引水洞、调压室和压力钢管组成。厂房建筑物主要包括主厂房、副厂房、安装间及电站尾水系统。发电引水系统建筑物布置在右岸，利用天然河段的“S”型拐弯，截弯取值。塔式进水口布置在坝上游河床右岸，进水口底坎高程1606.00m；有压引水隧洞总长1.3km，断面为圆形，洞径8.0m，设计引用流量150.6 m3/s；在有压隧洞末端设置调压室，调压室井壁高38.0m，井桶内径22m。调压井后的引水管道为地下埋藏式压力钢管，结构布置型式为“一主三岔”，主管内直径8m，钢板壁厚16mm；3条支管直径3.8m，钢板壁厚16mm，压力钢管总长140m。厂房建筑物为典型的岸边式明厂房。主厂房内安装3台单机容量为17MW的混流式发电机组。机组安装高程1584.60m，总装机容量51MW。主厂房尺寸64.64m20.00m32.25m（长宽高），发电机层高程1593.00m。水库正常蓄水位1625.00m，电站额定水头38.5m，电站装机三台总装机容量51MW。考虑到到白龙江流量较为稳定，实测水文系列较长，工程区暴雨强度较小，加之枢纽一、二期工程量均较小，根据根据本工程水文特点、施工工期，经技术经济比较后，设计选用五年一遇洪水重现期。中后期导流标准根据大坝施工进度、坝前所形成的库容等，导流标准相应提高。根据河道水文特征，导流时段划分为洪、枯水时段：10月至第二年6月份为枯水时段，其五年一遇相应洪峰流量为309 m3/s；7月份至9月份为洪水时段，其五年一遇相应洪峰流量为596 m3/s。根据施工导流规划，本电站枢纽拟分两期施工，枢纽一期工程主要施工右岸混凝土副坝、2孔溢流坝、排沙孔坝段、右岸边坡处理工程、进水口工程。二期工程主要施工左岸混凝土副坝段。根据坝址区的地形、地质条件及导流建筑物的布置情况，一、二期工程均采用机械化施工为主、人工施工为辅的总体施工方案，以求均衡各项目施工强度，加快工程建设进度。本工程区地处白龙江中上游峡谷区，电站的枢纽布置型式为引水式方案，建筑物布置较为分散。根据电站枢纽区、厂房区施工场地较狭小的特点，本着有利施工、方便生活、易于管理、节约用地、安全可靠和因地制宜的原则，电站的施工布置选择集中布置方案。二、施工条件（一）工程特性白龙江巴藏水电站工程区位于甘肃省舟曲县境内立节乡上巴藏村附近的白龙江干流上，距兰州市公路里程385km，距上游迭部县城公路里程110km，距下游舟曲县城公路里程47km。工程区距上游在建代古寺水电站约7km，距下游在建立节水电站约5km。工程区对外公路运输有两条线路可供选择，一条为兰州岷县代古寺坝址，总运输里程385km，公路路况良好，沿途桥梁荷载能满足运输要求；另一条为兰州岷县两河口舟曲电站坝址，总运输里程468km。313省道从坝址左岸通过，该省道向西与213国道相连，向东与212国道相连，交通便利。本阶段补充上坝址混合式开发方案与下坝址坝后式开发方案进行综合分析比较，从地形地质条件、枢纽建筑物布置、施工条件及水库淹没等方面综合分析，结合水工、规划、机电等专业的设计成果，上坝址优于下坝址，巴藏水电站的开发方式推荐上坝址混合式开发方案。上坝址方案，由挡水坝、泄洪排沙建筑物（溢流坝和排沙孔）及左岸截渗墙和发电引水洞进口等组成。枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙（最大高度21.5m，长145.4m）；左岸混凝土副坝（最大坝高48.7m，长40.03m）、溢流坝（2孔，最大坝高56.2m，长26.53m）、排沙孔坝段（最大坝高56.2m，长25.03m，进水口孔口尺寸为18m8m）、右岸混凝土副坝（坝长55.06m，最大坝高47.2m）。电站厂房建筑物包括引水系统建筑物和厂房建筑物两大部分。其中引水系统建筑物由进水口、压力引水洞、调压室和压力钢管组成。厂房建筑物主要包括主厂房、副厂房、安装间及电站尾水系统。发电引水系统建筑物布置在右岸，利用天然河段的“S”型拐弯，截弯取值。塔式进水口布置在坝上游河床右岸，进水口底坎高程1606.00m；有压引水隧洞总长1.3km，断面为圆形，洞径8.0m，设计引用流量150.6 m3/s；在有压隧洞末端设置调压室，调压室井壁高38.0m，井桶内径22m。调压井后的引水管道为地下埋藏式压力钢管，结构布置型式为“一主三岔”，主管内直径8m，钢板壁厚16mm；3条支管直径3.8m，钢板壁厚16mm，压力钢管总长140m。厂房建筑物为典型的岸边式明厂房。主厂房内安装3台单机容量为17MW的混流式发电机组。机组安装高程1584.60m，总装机容量51MW。主厂房尺寸64.64m20.00m32.25m（长宽高），发电机层高程1593.00m。水库正常蓄水位1625.00m，电站额定水头38.5m，电站装机三台总装机容量51MW。推荐方案主要工程量汇总见表21。表21 巴藏水电站主要工程量表序号项目单位枢纽工程引水工程厂房工程临时工程合计1砂卵砾石开挖m3102569834351261051692334813422石方明挖m32000730211221229861025764474143石方洞挖m3310116720/1170304土石方填筑m363343997840902598003372115现浇混凝土m3246293461072939169393287306预制混凝土m33030/110/31407钢筋制安t16883539129023567528喷混凝土m332572094319868939锚杆t29870121292310钢材t8220312/222311回填灌浆m2/12410/1241012帷幕灌浆m3500/874437413固结灌浆m978226896/51744185214接触灌浆m3099/309915浆(干)砌块石m345343544821797716716金属结构安装t625.2355150/1130.217机电设备安装套/3/318粘土填筑m31290/182931958319钢筋笼块石m3955/2201175（二）自然条件1水文气象条件白龙江是嘉陵江的一级支流，发源于秦岭西延部分的岷山郎木寺以西的郭尔莽梁北麓，源地海拔高程4072m，西北东南流向，流经甘、川两省于四川昭化注入嘉陵江。白龙江流域夹在迭山山系和岷山山系之间，俗称陇南山地，地势西北高，东南低，呈菱形，境内山峦重迭，沟壑纵横，河谷下切甚深，山坡多在35以上，有些山坡超过75，成为悬崖峭壁。河道曲折，川峡相间，水流湍急，水力资源非常丰富，是一个典型的高、中山峡谷区，以“山大沟深”著称。舟曲以上气候由温帯半湿润气候区逐渐过渡到高寒湿润气候区，降水量以上游郎木寺一带最多，年降水量达800mm以上，舟曲县河谷背风地带最少，年降水量不足450mm。降水主要集中在五至九月，以七、八月份最多，暴雨洪水頻繁，大洪水多由长历时、大面积的峰面雨形成，短历时、高强度、小范围的暴雨往往使两岸支沟暴发大规模泥石流。舟曲以上山地阴坡分布茂密森林，阳坡灌木杂草丛生，是本省主要林区之一。两河口以上为白龙江上游，平均海拔3500m，属甘南高原山区，森林茂密，植被良好，唯根古以下，由于过度森林采伐，植被较差，水土流失严重。上游区内高山重迭，河道狭窄，河床坡度较陡，水流湍急，沿河常出现山地滑坡及泥石流。 巴藏水电站工程位于甘肃省舟曲县境内白龙江干流上游，坝址距下游立节水文站11.2km，控制流域面积8038 km2。巴藏水电站位于甘肃省舟曲县境内，该地区地处欧亚大陆腹地，属高山区，气候有明显的垂直变化。海拔较低的河川地带，气候温和湿润，高山地带则较为寒冷。该工程距舟曲县气象站较近，因此，选择该站作为本工程气象资料代表站。根据舟曲地面气象站多年气候观测资料统计，本地区多年平均气温13.0 ，历年极端最高气温35.2 (发生在1974年7月23日)；极端最低气温10.2 （发生在1975年12月14日）。多年平均降水量435.8mm，多年平均蒸发量1972.5mm,历年最大积雪深度3.0cm，最大冻土深度24.0cm。多年平均日照时数1766.3h，多年平均湿度59 %，多年平均风速2.1 m/s、历年最大风速12.0 m/s，相应风向SSE。舟曲县地面气象站其他气象要素详见表12。2地形地貌及地质条件（1）重力坝段坝址区重力坝段基岩岩性为中、上志留统（S2-3）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，岩体受构造影响较强烈，岩体基本质量取决于岩石强度和岩体完整程度。根据工程岩体分级标准GB5021894，坝址区同一岩性不同风化程度的岩体基本质量级别计算结果得出，坝址区弱微风化岩体基本质量为级，强风化岩体、卸荷裂隙带和断层破碎带岩体基本质量为级。河床坝基根据勘测成果，坝址区河床覆盖层厚38m，下伏基岩为中、上志留统（S2-3）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岩体强风化层厚25m，弱风化层厚约1015m，岩体完整性系数0.20.4，表层强风化岩体岩石较破碎,弱风化岩体完整性差，坝基岩体透水性较弱，吕荣值多在13Lu，河床无大的顺河断层和倾向下游或上游的缓倾角裂隙，在清除河床覆盖层和强风化岩体后，坝基进行适当处理是可以满足重力坝对地基的要求。左岸坝肩坝址区上坝线左岸阶地基座高程1606m左右，下坝线1618m左右，基座面以下基岩裸露，上坝线基座面以上堆积有厚1823m的冲积砂卵砾石层和厚35m的冲积粉质壤土层，下坝线基座面以上堆积有厚1113m的冲积砂卵砾石层和厚57m的冲积粉质壤土层，下伏基岩为中、上志留统（S2-3）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岸坡岩体强、弱风化带厚度均约1520m，强风化带岩体完整性系数多小于0.15，弱风化带完整性系数0.150.35，岩体破碎较破碎，岩体中发育的小断层基本与河道斜交，且都为中陡倾角，岩石透水率大部分微弱，局部较强，吕荣值多在13Lu。右岸坝肩右岸坝肩为岩（土）质斜坡，斜坡表部普遍堆积有厚约210m的坡积块石碎石土，零星出露的基岩岩性为中、上志留统（S2-3）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，表部强风化岩体厚度1520m，多倾倒变形，边坡岩体破碎，属变形边坡；强风化岩体中发育有数条岸边卸荷裂隙，其走向基本与岸坡平行，且都为中陡倾角，卸荷宽度1520m深度2030m；强风化带岩体透水性较强，吕荣值一般大于100Lu。总之，上坝址右岸高岸坡普遍存在岩体倾倒变形现象，岩体强风化深度1520m，右坝肩存在高陡边坡问题，施工过程中不宜大量开挖，须先处理边坡（如固结灌浆等）后再进行坝肩开挖。右岸弱风化岩体厚度一般1520m，岩体完整性差，透水性微弱，吕荣值一般13Lu，局部小于1Lu。弱风化岩体适当补强和防渗处理后，强度、变形均可满足要求。（2）左岸截渗墙白龙江左岸级阶地基座面高程上坝线据钻孔探测为16031606m，下坝线据岸边阶地前缘基岩露头推测为16181621m，上坝址区基座面以上堆积有厚1823m的冲积砂卵砾石层和厚35m的冲积粉质壤土层，但在下坝线附近级阶地前缘堆积有厚1113m的冲积砂卵砾石层和厚57m的冲积粉质壤土层，坝区级阶地台面宽80120m，台面前缘高程均约1634m左右，高出江水面（1593m）41m。省道S313公路路面高程16371655m，高于正常蓄水位1230m。左岸级阶地砂卵砾石层，结构较密实，泥钙质微胶结，组成物漂石含量较高，级配较差，在级阶地砂卵砾石层中所做的8组基坑注水试验，其渗透系数2060m/d，属较强透水地层，需做防渗处理。根据阶地砂卵砾石层物理力学性质试验成果，其允许渗透坡降建议值为0.150.2。下伏中、上志留统（S2-3）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩强风化带岩体厚度1520m，岩石透水率大于100Lu，透水性较强；弱风化带岩体岩石透水率多在13Lu，为相对不透水层。截渗墙布置在左岸级阶地基座上，阶地砂卵砾石层和基岩强风化带经截渗墙和帷幕灌浆处理后，其作为截渗墙的地基承载力和压缩及防渗特性均能满足工程要求。（3）引水隧洞工程地质条件上坝址压力引水隧洞布置于白龙江右岸山体中，引水隧洞进口位于上坝线上游约75m处的级阶地上，隧洞全长约1.3Km，圆形断面，洞径8m ，进口高程1606m，隧洞中部设一拐点，洞出口布置在城马村下游约600m的白龙江右岸级阶地上。 进口段工程地质条件洞进口段（桩号0+0600+110m）隧洞埋深1045m，洞顶以上岩体厚133m，隧洞通过岩性为中上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，板状构造。本段岩层产状与洞线夹角63，岩体中未见大的断裂构造发育，但洞身在强弱风化岩体中通过 ，节理裂隙发育，岩体破碎，多张开夹泥，有软弱夹层和岩石倾倒体，围岩中地下水呈滴水或渗水状态活动，岩体呈碎裂结构，完整性和稳定性极差，围岩类别为类。洞进口地形坡度3545，自然边坡稳定。 洞身前段工程地质条件洞身前段（桩号0+1100+693m），位于隧洞拐点以前，洞身埋深45194m，通过岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，板状构造，岩体节理裂隙发育，洞线与岩层走向夹角6368,洞段位处地下水位以下，地下水活动较强烈，施工时断层破碎带和其它结构面有滴渗水或线状水流,受构造影响，岩体较破碎；桩号0+364附近通过断层F14，产状NE80NW78，其走向与洞线夹角为45，破碎带宽约0.51.0m，组成物为压碎岩、岩屑、断层泥、石英脉等，泥钙质胶结较差；桩号0+529附近通过F18，产状NW316SW62，其走向与洞线夹角大于60，破碎带宽0.50.6m，组成物为碎裂岩、糜棱岩、岩屑岩粉和泥质物等，泥钙质胶结较差。本段围岩类别以类为主，局部断层破碎带及影响带为类。具体围岩类别分段为：类：（0+1100+347m）段、（0+3800+511m）段、（0+5460+693m）段；类：（0+3470+380m）段、（0+5110+546m）段。77表2-2 舟曲县地面气象站气象要素统计表项 目单位月 份年一二三四五六七八九十十一十二平均气温1.54.59.214.517.620.82322.718.213.67.72.613平均最高气温6.19.414.420.723.626.928.928.423.118.512.57.618.4平均最低气温-2.20.45.29.61316.318.718.414.610.14.3-1.29极端最高气温13.823.526.431.331.934.135.234.531.828.223.818.835.2发生日期日/年12/7827/7826/7328/7828/7429/7823/7415/722，3/771/771/724/7223/7/74极端最低气温-8.9-8.1-3.8-0.46.310.413.812.27.81.2-5.7-10.2-10.2发生日期日/年30/774/801/761/7910/742/808/7531/7215/8021/7218/7914/7514/12/75降水量mm1.41.513.539.761.261.186.167.154.743.25.70.6435.8一日最大降水量mm2.31.710.947.51730.957.237.423.819.611.21.857.2发生日期日/年17/773天/3年31/7829/7319/7615/7812/7331/789/7410/763/796,7/7512/8/73蒸发量mm76.3112.3165.6215.6218.1236.1258.4237.3147.5122.7103.279.31972.3最大冻土深度cm221730000000112424最大积雪深度cm3320000000003日照时数h134.7132.9131.5169.8161.1168.5177.1176.9121.5124.9121.4146.11766.3平均风速m/s1.82.42.62.52.32.22.22.21.91.91.91.52.1最大风速m/s899111010910810111212发生日期日/年2天/2年2天/2年5天/3年15/783/751，25/785天/4年6，9/783天/2年18/7230/781/801/12/80相应风向16方位SESE,SSESE,SSESEESESE4个SESE,SSESESESSESSE平均霜日数d12.64.31.10.1000000.69.717.645.9相对湿度%52485253616164657068595459 洞身后段工程地质条件洞身后段（桩号0+6931+337m），位于隧洞拐点至调压井位置，洞身埋深52225m，通过岩性为中上志留统薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩局部夹软岩，板状构造，岩体节理裂隙发育，洞线与岩层走向夹角1318。桩号0+829附近通过断层F19，产状NW305SW50，其走向与洞线夹角为38,破碎带宽约0.81.0m,组成物为碎裂岩,糜棱岩,岩屑和断层泥等，泥钙质胶结差；桩号1+015附近通过F16，产状NW310NE42，其走向与洞线夹角33，破碎带宽0.51.0m，组成物为碎裂岩，角砾岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差；桩号1+323附近通过F20，产状NW312SW62，其走向与洞线夹角为31，破碎带宽0.30.5m，组成物为碎裂岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差。洞段位处地下水位以下，地下水活动较强烈，施工时断层破碎带和其它结构面有滴渗水或线状水流。围岩类别以类为主，断层破碎带及影响带为类，具体围岩类别分段为：类：（0+6930+809m）和（0+8490+986m）及（1+0431+275m）段；类：（0+8090+849m）和（0+9861+043m）及（1+2751+337m）段。（4）调压井工程地质条件调压井(桩号1+3371+362m)：调压井位处城马村下游约600m的白龙江右岸级阶地上，中心线桩号1+349.3m，地面高程1660.8m，井顶平台高程约1640m，井底建基高程1603.18m，井深约37m，井径约25m。调压井位置表部阶地基座面上堆积有厚515m的坡积块石碎石土和510m的阶地冲积砂卵砾石层，覆盖层上部结构松散，下部结构密实；下伏基岩为中上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩是调压井井身的主体围岩，井顶部位在阶地基座面附近,薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩为板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体表层强风化层厚约15m，弱风化层厚约15m。岩体中未见大的断裂构造，但节理裂隙极发育，岩体破碎，井底部位有地下水活动。根据上述工程地质条件，围岩类别属类围岩。调压井后边坡为2535的缓坡地形，自然边坡是稳定的。（5） 压力管道工程地质条件压力管道（桩号1+3621+489m）通过岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体完整性差。在桩号1+404附近通过断层F21，其产状NW285SW80，走向与洞线夹角为35,破碎带宽0.20.3m,组成物为碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、局部充填石英条带,胶结较差；在桩号1+481附近通过断层F9,产状NW295SW70，其走向与洞线夹角25，破碎带宽0.40.5m，组成物为碎裂岩、角砾岩、断层泥、局部充填石英条带，泥钙质胶结差。管道段岩体破碎，完整性和稳定性差，属类围岩。（6） 厂房区工程地质条件厂房区位于城马村下游约700m的白龙江右岸级阶地上。厂区（桩号1+4891+519m）表层堆积有厚约5m的洪坡积块石碎石土和厚约4m的阶地砂卵砾石，结构松散，下伏基岩岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岩层产状NW330SW83，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，岩体较破碎、完整性差。 当厂房建基高程1573m时，厂区有厚约79m的覆盖层和厚约21m的强弱风化岩需挖除，厂房基础座落在弱风化岩体上。（7） 尾水渠工程地质条件尾水渠（桩号1+5191+778.55m）位处城马村下游约700m的白龙江右岸级阶地上。桩号1+5191+685m前，表层堆积有厚约79m的洪坡积块石碎石土和厚约3m阶地砂卵砾石层，结构松散，1+685m以后中上志留统薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩出露，岩层产状NW330SW83，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，完整性较差。 （三）施工场地条件本工程虽然地处高山峡谷地区，在坝址处及厂房的上、下游内仍有部分场地可资利用。右岸残留阶地台面窄而不连续，最宽处约10m，阶地堆积物比较薄不宜利用，可供本工程利用施工场地，均在左岸。左岸阶地台面宽阔，达100350m，阶面平缓，阶地前缘高程1610m，平整后可用于布置生产、生活设施。（四）工程所需主要材料供应1混凝土骨料根据地质建材资料，可用于本电站建设的天然砂砾石料源共三处，分别为：1#砂砾石料场（左岸）、2#砂砾石料场（右岸）和3#砂砾石料场（左岸）。2.块石料场及防渗土料场本阶段又在省道S313公路路标40Km处的白龙江右岸山坡上调查到块石料场一处，该料场长度大于0.5Km，宽度大于0.5Km，高差远大于50m，储量远大于100万m3 ；料场岩性为花岗岩，灰白色，岩石坚硬，弱微风化，料源充足，储量满员要求。 防渗土料场位于立节乡曲瓦村附近，左岸距坝址区约4km，储量及质量均能满足工程建设需要，综合开采条件较差。3外购材料根据工程所需水泥的品种和对水泥产量的要求，选定武山水泥厂（主要供应425）和永登水泥厂（主要供应525和特种水泥）为本工程施工所需水泥的供应厂家。工程所需木材、油料及生活物资由舟曲县供应。钢筋（材）、炸药由兰州供应。（五）施工用水、用电生产及生活用水可利用白龙江江水。工程区能满足施工之用的国网电源从立节变电站架设专用35KV输电线路，在厂房和坝址处分别设配电室降压后分送到各施工点供电。施工用电也可考虑永久输电线路先行架设，建设期为工程施工服务。本工程靠近舟曲县，施工期间的机械修配和劳务配备可部分依托地方力量。三、施工导流（一）导流标准本工程等别为三等（中型）工程；工程枢纽主要建筑物按3级设计，次要建筑物按4级设计，临时建筑物按5级设计。根据水利部颁布标准水利水电工程施工组织设计规范（SL 3032004）的规定，其导流建筑物为5级，相应导流建筑物的设计洪水重现期：土石建筑物为105年一遇洪水。考虑到到白龙江流量较为稳定，实测水文系列较长，工程区暴雨强度较小，加之枢纽一、二期工程量均较小，根据本工程水文特点、施工工期，经技术经济比较后，设计选用五年一遇洪水重现期。中后期导流标准根据大坝施工进度、坝前所形成的库容等，导流标准相应提高。 根据河道水文特征，导流时段划分为洪、枯水时段：10月至第二年6月份为枯水时段，其五年一遇相应洪峰流量为309 m3/s；7月份至9月份为洪水时段，其五年一遇相应洪峰流量为596 m3/s。本工程的施工分期设计洪水见表31。表31 巴藏水电站施工洪水成果表月 份不 同 频 率 设 计 值（m3/s）P=5%P=10%P=20%一三57.552.847.6四158135110五六516411309七九1050816596十347291233十一172148124十二73.267.260.5（二）枢纽导流方式及导流方案比选巴藏水电站坝址位于各裕村的河段上，白龙江呈“S”形流经坝区，坝址区河道断面形态为不对称的“U”型，左岸阶地地形呈台阶状；右岸地形呈单斜状。左岸坝线在各裕村上游边缘通过，地势狭窄，枢纽建筑物布置较困难。工程坝址区河床较为狭窄，枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙；左岸混凝土副坝、溢流坝、排沙孔坝段（进水口孔口尺寸为18m8m）、右岸混凝土副坝。由于河床狭窄，不具备良好的河床内分期导流的条件。结合枢纽建筑物布置和坝区地形地质条件，施工导流方式可采用一次断流围堰、右岸导流隧洞泄流方案或左岸一期开挖导流明渠泄流，二期利用一期先行修建的排沙孔（进水口孔口尺寸为18m8m）泄流的两期导流方案，针对上述两种导流方案本阶段初步进行了技术经济比较。1右岸导流隧洞方案（方案一）本工程坝址区洪枯流量变幅较小，若采用隧洞枯水期导流，汛期基坑过水的方式，将对坝体施工带来极大干扰，受枯水期时段的限制，施工、发电工期将会大大延长，经济损失较大。况且导流工程量减少不明显，而过水围堰结构复杂，施工麻烦，费用较高。故采用隧洞全年导流，有利于主体工程的施工组织，工期有保证。根据坝址区地形地质条件，结合水工枢纽布置，导流隧洞只能布置在右岸，导流隧洞由进口明渠段、洞身段、出口明渠段组成，总长421.95m。其中进口段长102.32m，隧洞洞身长256m，出口扩散段长63.63m。导流洞断面为9.010.5m（宽高）的城门洞型，进口底扳高程1593.40m，出口底板高程1590.60m，纵坡为0.66%，洞身段设一半径为56m，圆心角度为50的拐弯段，设计情况下洞内流态为无压流。当导流隧洞下泄设计流量Q20%=596m3/s时，洞前水位1604.62m。导流洞洞身围岩主要为千枚岩，进出口约5060m左右岩体风化较强，岩体完整性差，主要为、类围岩，局部为类，一次支护费用较高。导流洞无论如何布置空间上与引水洞交叉而过，导流洞开挖后顶高程为1605.90m，而引水发电洞底板高程为1606.00m，两条洞在交叉段基本贯通，给施工带来极大不便，且处理费用较高，工期也将大大延长。 总之，隧洞施工难度较大，投资较高。2左岸开挖导流明渠方案（方案二）坝址区河床较窄，坝轴线处河床只有27m宽，坝体坐落在深度（自河床底）20m的基岩上，无法在河床内进行分期导流，故施工导流采用一期左岸（左岸副坝段）开挖导流明渠泄流，进行溢流坝、排砂底孔坝段、右岸副坝的施工，二期利用一期先期建好的排砂底孔进行泄流，进行左岸副坝段的施工。导流明渠总长378.11m。其中进口段长23.41m，中间段长321.70m，出口扩散段长33.0m。导流明渠梯形断面为6.09m（底宽高），边坡1：0.5，上口宽15m，进口高程1594.00m，出口高程1592.70m，平均纵坡0.344%，中间段设两处半径为35m，圆心角度为20和半径为40m，圆心角度为35的转弯段，当导流明渠下泄设计流量Q=596m3/s时，导流明渠前水位1605.40m。（渠前水深+壅高）。上述两个导流方案经平面布置，施工难度论证，投资分析比较，施工组织设计推荐左岸开挖导流明渠分两期导流方案。（三）枢纽导流分期规划 （1）导流一期 导流时段为第一年12月至第三年9月。第一年11月完成左岸导流明渠的施工，之后进行河床一期围堰的填筑施工；第一年12月底完成一期围堰的加高施工。第二年1月第三年9月进行一期基坑开挖及混凝土浇筑工作。（2）导流二期导流时段为第三年10月至第四年6月。将进行期围堰的填筑（导流明渠填筑）施工并截流，利用上、下游围堰封堵导流明渠，利用一期已完成的溢流坝与左岸副坝导墙做纵向围堰，继续施工并完建左岸的枢纽建筑物。枢纽各期导流方式及水力学特征见表22。表22 巴藏水电站枢纽导流水力学计算成果表项 目单位项 目 期 期导流时段年/月1/123/93/104/6导流标准重现期5年（全年）5年（枯水期）导流流量m3/s596309上游水位m1605.401598.75下游水位m1596.501596.5上游堰顶高程m1606.901600.25下游堰顶高程m1597.81597.8挡水建筑物期围堰期围堰围堰型式心墙土石心墙土石泄水建筑物导流明渠排砂底孔枢纽施工导流布置详见枢纽施工导流设计图。（附图1）（四）枢纽导流建筑物设计1一期上、下游横向围堰设计采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长64.24m，下游围堰轴线长55.73m，上游围堰顶宽8.0m，上游迎水坡1:2.0，下游背水坡1:1.5，上游围堰堰顶高程1606.90m，下游围堰堰顶高程1597.80m，上游围堰最大堰高14.80m。2一期导流明渠设计导流明渠进口高程1594.00m，出口高程1592.70m，平均纵坡0.344%，边坡1:0.5，导流明渠底宽6.0m，渠口宽15m，渠长378.11m。3二期上、下游横向围堰设计采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长14m，下游围堰轴线长13m，围堰顶宽5.0m，上游迎水坡1:2.0，下游背水坡1:1.5，上游围堰堰顶高程1600.25m，下游围堰堰顶高程1597.80m，上游围堰最大堰高6.3m。4堰基防渗一、二期上下游围堰基础砂砾石层厚度约在910左右，拟采用高喷灌浆防渗墙，上部与堰体粘土心墙相接1.5m，下部深入基岩1.5m。（五）厂房施工导流方式及导流程序由厂房尾水水位流量关系曲线可知：当Q20%=596m3/s时，对应河床水位为1586.4m，而由厂区地形条件看，厂房尾水临河段一侧的原地面高程为1598.0m左右，且厂房距河边约150m，故厂房基坑施工不需设围堰围护。考虑到厂房尾水渠段的河床狭窄，约20m，所以，厂房围堰采用尾水渠预留岩坎挡水，挡水标准为5年一遇洪水重现期，相应流量Q20%=596 m3/s。（六）导流工程施工导流工程施工项目包括一期上、下游横向土石围堰填筑和拆除；左岸导流明渠开挖及衬砌；二期上、下游横向土石围堰的填筑、拆除等。选用以机械为主，人工为辅的施工方案。导流明渠开挖采用2m3挖掘机开挖，1015t自卸汽车运输。部分就近堆放用于一期围堰填筑，部分运至渣场堆放。围堰砂砾石填筑料利用导流明渠开挖弃料，防渗土料自土料场采运。堰体填筑由2m3挖掘机挖料源装1520t自卸汽车运至枢纽区，推土机分层推铺压实，堰体上部及边角部位由人工摊铺平整，配蛙式打夯机分层压实。围堰拆除：一期和二期围堰堰体绝大部分可利用枯水期由挖掘机挖除，其余由洪水冲除。其他如钢筋块石笼、砌石护坡等工程的施工采用人工方法。（七）基坑排水基坑排水分初期排水和经常性排水两种情况。排水流量也因不同时段水位流量不同而异。枢纽、一、二围堰截渗墙均座落在基岩上，基坑渗水量不大，但为保证围堰、基础渗水和施工弃水的排除，在基坑开挖边坡坡脚部位布置排水沟和集水井，沟宽0.5m，井深1.0m，由水泵将渗水排出。经计算选定的基坑排水设备见表34。表34 基坑排水设备选择表项 目设计流量（m3/h）水泵型号数量排水时间（h）备 注一期基坑200IS100-65-200672h初期排水二期基坑200IS100-65-200248h初期排水一期基坑200IS100-65-20042/43/4经常性排水二期基坑200IS100-65-20023/124/4经常性排水厂房基坑200IS100-65-20021/102/8经常性排水（八）截流根据