梅林航电枢纽施工导流设计.pdf

广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（3）1工程概况广西都柳江梅林航电枢纽坝址位于广西三江县境内的梅林乡，枢纽所在河道为柳江干流上游都柳江下游河段，梅林梯级是下游洋溪梯级的库中库，坝前校核洪水位为191.44 m，总库容为2.106亿m3，电站装机容量为42 MW，航道等级为级，工程等别为等，梯级规划的主要开发任务是以航运为主，结合发电等综合利用。梅林航电枢纽工程建筑物前沿总长599.09 m，主要建筑物从左往右为左岸混凝土接头坝、鱼道、发电厂房、溢流坝、非溢流坝、船闸、右岸混凝土接头（门库）坝及右岸接头土坝。大坝坝顶高程为194.40 m，最大坝高52.40 m。2水文、地质条件2.1水文梅林航运枢纽所在区域属亚热带季风气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季干冷少雨，雨量一般集中在48月，占全年雨量的80%。坝址极端最高气温为 39.5（1966 年 8 月 17 日），极端最低气温5.2（1963年1月15日），多年平均气温18.1，多年平均年降水量为1318 mm，多年平均年蒸发量为1038 mm（20 cm口径蒸发皿），多年平均相对湿度为81。坝址各施工时段设计洪水成果见表1。2.2地形、地质条件库区位于广西“山”字型构造北端与新华夏构造体系之复合部位，地层分布、断裂、褶皱、节理及裂隙等主要受北东向构造所制约。库区内发育的断层主要有贯洞逆断层F7，第四纪以来均无活动痕迹，区域构造稳定性好。坝址区在地貌上属构造侵蚀低山峡谷地形，都柳江自南西向北东流经坝址，河道稍弯曲，河床发育一江心洲；左岸山坡较陡峻，冲沟较发育；右岸山坡相对较平缓，冲沟也发育，还发育宽约170 m的、级阶地。坝址区分布地层为上板溪群拱洞组和第四系，其中，基岩主要为粉砂质板岩、粉砂质千枚岩以及大理岩等，岩性较复杂。级、级阶地冲积物均具二元结构，上部为粉土、黏质粉土等，下部为砂砾石、砂卵砾石。两岸山坡覆盖层为残坡积含碎石粉质黏土。3导流标准与导流时段梅林梯级总库容为2.106亿m3，工程等别为等。考虑大坝失事，对下游造成的损失不大，主要收稿日期2023-02-09作者简介李金龙（1987-），男，吉林长春人，广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司工程师，硕士，主要从事水利电力工程设计工作。规划设计 梅林航电枢纽施工导流设计李金龙（广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁530023）摘要介绍了梅林航电枢纽的基本情况，阐述了本工程采用分期围堰导流方式的导流布置方案，根据主体工程布置和施工进度安排，对施工导流程序进行了方案比较，并经综合分析比较后选择了导流工程投资少和施工期不产生临时淹没的施工导流方案。关键词梅林航电枢纽；主体工程布置；施工进度；方案比较；导流方案中图分类号TV551.1文献标识码A文章编号1003-1510（2023）03-0057-04表1坝址施工期各频率洪水成果表时段9月至次年4月10月至次年3月10月至次年4月10月至次年4月中旬10月至次年5月不同频率洪水流量/（m3/s）P=5%425034905070P=10%26801970229021004420P=20%2190143020901480373057李金龙:梅林航电枢纽施工导流设计建筑物级别按降低一级设计，即主要建筑物按3级建筑物设计，次要建筑物按4级建筑物设计。都柳江洪水由暴雨形成，最大洪峰流量出现的时间是在4月8月，因此，本工程导流时段的选择应在保证工期的前提下，尽可能避开发生洪水次数多的月份，在合适的枯水时段内选择，以节省导流费用。根据 水利水电工程施工导流设计规范（SL623-2013）规定，各建筑物的导流标准与导流时段见表2。表2导流标准与导流时段导流建筑物左岸一期临时围堰左岸一期全年围堰右岸二期围堰右岸二期引航道围堰保护对象一期围堰和左岸溢流坝、厂房、鱼道基础开挖左岸溢流坝、厂房及鱼道施工右岸溢流坝、船闸、右岸接头土坝施工上、下引航道施工导流建筑物级别5级4级4级5级设计洪水标准P=20%P=10%P=10%P=20%导流时段10月次年3月全年10月次年4月10月次年4月中旬4导流方式与导流程序4.1导流方式坝址位于都柳江梅林乡省口外村上游河段，地貌上属构造侵蚀低山峡谷地形。都柳江自南西向北东流经坝址，河流稍弯曲，河谷基本对称，为宽底“V”型谷。根据枢纽布置、坝址河段比较宽阔、洪枯季节水位、流量变化较大等特点，施工导流宜采用分期围堰导流方式。4.2导流程序枢纽沿坝轴线从左至右依次布置为：左岸接头坝、发电厂房、溢流坝、船闸、以及右岸接头坝。根据主体工程布置和施工进度安排，对施工导流程序进行了3个方案的比较：（1）方案一：一期施工左2孔溢流坝、厂房，二期施工右6孔溢流坝、船闸。（2）方案二：一期施工左3孔溢流坝、厂房，二期施工右5孔溢流坝、船闸。（3）方案三：一期施工左4孔溢流坝、厂房，二期施工右4孔溢流坝、船闸。经计算，3个方案的一、二期导流水力计算成果见表3，导流工程主要工程量及费用见表4。从表3与表4可以看出，方案一在二期导流期间在遭遇20年一遇洪水时上游壅高水位已高出正常蓄水位176 m，产生了施工期临时淹没，故不宜采用该方案。方案二与方案三相比，方案三一期多施工1孔溢流坝，导致方案三在一期导流期间河床缩窄更严重，一期导流水位相对较高，但二期水位相对较低，而混凝土纵向围堰高程由一期导流水位控制，所以方案二的混凝土纵向围堰工程量较省。从一、二期土建总投资来看，方案三投资最大，方案二投资最省。表3不同导流程序方案导流水力计算成果序号12345678项目一期临时导流上游水位（10月至次年3月，P=20%）一期临时导流下游水位（10月至次年3月，P=20%）一期导流上游水位（全年，P=10%）一期导流下游水位（全年，P=10%）二期导流上游水位（10月至次年4月，P=10%）二期导流下游水位（10月至次年4月，P=10%）二期度汛上游水位（全年，P=20%）二期度汛上游水位（全年，P=5%）（库区淹没人口赔偿线）方案一（一期2孔，二期6孔）162.80162.65174.78173.17169.45164.66174.55176.54方案二（一期3孔，二期5孔）164.07162.65174.41173.17168.33164.66174.15175.98方案三（一期4孔，二期4孔）164.80162.65173.99173.17166.06164.66173.81175.8358广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（3）经综合比较，推荐导流方案为方案二，即一期施工左3孔溢流坝、厂房，二期施工右5孔溢流坝、船闸。施工导流程序为：首先疏浚右侧河道并提前开挖右岸船闸及下游引航道形成导流明渠，一枯先填筑左岸一期临时围堰，施工左岸一期全年围堰和混凝土纵堰、左岸3孔闸坝及厂房；一汛前拆除左岸临时围堰，汛期利用左岸一期全年围堰和混凝土纵堰挡水，继续施工厂房、左岸接头坝及左3孔闸坝。二枯继续施工，二汛厂房继续进行机组安装。三枯9月下旬截流，填筑二期上、下游土石过水围堰，利用已建好的左3孔溢流坝导流，施工右5孔溢流坝、船闸闸首、闸室、门库坝段以及右岸连接坝段，同时利用二期围堰挡水发电。三汛前拆除二期过水围堰子堰过水，汛期停止施工，四枯9月开始填筑二期围堰子堰以及上下游引航道围堰，继续施工船闸、引航道、右5孔闸坝及接头坝，四汛前完成主体工程施工。5导流建筑物设计左岸一期临时围堰导流时段选择枯水期10月至次年3月，采用土石填筑，上游横向围堰堰顶高程165.6 m，下游横向围堰堰顶高程164.1 m，纵堰堰顶高程从 165.6 m 放坡至 164.1 m，最大堰高 10.6 m。左岸一期全年围堰上游堰顶高程176.2 m，最大堰高19.2 m，下游围堰堰顶高程174.9 m，最大堰高18.9m。混凝土纵向围堰位于河中间，一、二期共用，全长569.2 m（包括与永久工程结合段直线长），其中上游段长 218 m，堰顶宽 7 m，设计堰顶高程 175.2 m（受一期挡水水位控制），最大堰高22.9 m。与永久工程结合段长109.65 m。下游段长241.55 m，堰顶宽7 m，堰顶高程174 m，最大堰高22.9 m。右岸二期围堰导流时段选择枯水期10月至次年4月，将围堰设计成土石过水围堰堰顶加设自溃式子堰的型式。上游过水围堰堰顶高程166.8 m，堰顶宽21 m，迎水面边坡1 3，背水面边坡1 3。黏土麻袋子堰堰顶高程169.6 m，子堰高2.8 m，堰顶宽3m，上、下游边坡均为1 0.5。迎水面边坡162 m高程以上及背水面边坡用0.7 m厚的钢筋混凝土护面，迎水面边坡162 m高程以下采用1 m厚水下抛块石护坡，在背水面坡脚设置混凝土镇墩。下游过水土石围堰采用土石混合料填筑，堰顶高程162.5 m，堰顶宽12.5 m，迎水面边坡1 2.5，背水面边坡1 2。黏土麻袋子堰堰顶高程166 m，子堰高3.5 m，堰顶宽3m，上、下游边坡均为1 0.5。迎水面及背水面边坡用0.5 m厚的钢筋混凝土护面，坡脚均采用固滨笼护脚。右岸二期上、下游引航道围堰导流时段为枯水期10月至次年4月中旬，围堰均采用引航道开挖料填筑，上游引航道围堰堰顶高程167.4 m，堰顶宽5m，最大堰高 10.4 m，迎水面边坡为 1 2.5，采用厚0.5 m的块石护坡，背水面边坡为1 2。下游引航道围堰堰顶高程164.2 m，最大堰高9.2 m，堰顶宽7.5m，迎水面边坡为1 2.5，采用厚0.5 m的格宾网石笼护坡，背水面边坡为1 2。基础防渗均采用水下开表4不同导流程序方案比较序号一123456二1234三项目一期导流围堰土石方开挖/万m3土石方填筑/万m3混凝土/万m3钢筋/t围堰拆除/万m3土建工程费用（含纵向混凝土围堰）/万元二期导流围堰土石方填筑/万m3围堰拆除/万m3截流块石与钢筋石笼/万m3土建工程费用/万元总费用/万元方案一（一期2孔，二期6孔）8.8029.978.6921032.1010 85836.5025.301.28437015 228方案二（一期3孔，二期5孔）9.7035.698.9521037.8011 34333.6022.880.99358314 926方案三（一期4孔，二期4孔）12.9038.909.2921039.5012 08131.2020.300.86318215 26359李金龙:梅林航电枢纽施工导流设计Analysis of water supply source schemes for Cenxi CityCHENG Sheng,YE Fei-wu(Guangxi Water&Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanning 530023,China)Abstract:The current water supply sources of Cenxi City mainly include small reservoirs and rivers with relative single source and limited water inflow.The problem of engineering water shortage is prominent.Based on study andanalysis of regional water supply source schemes,new water source projects are proposed such as the Sitan Hydropower Project and Tongfu Hydropower Project etc.The joint scheduling of new projects and existing projects is ableto optimize the water resources allocation pattern and improve the urban and rural water supply security in Cenxi City.Key words：Water supply source schemes;urban and rural water supply;water supply security;Cenxi City（上接第 30 页）Construction diversion design of Meilin Navigation-Power ComplexLI Jin-long(Guangxi Water&Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanning 530023,China)Abstract:An introduction was made on the basic information of Meilin Navigation-Power Complex.Staged cofferdam construction diversion scheme was designed for this project.According to layout of main works and construction schedule,based on comparison of diversion program schemes,the construction diversion scheme with less costand without temporary inundation during construction was selected.Key words：Meilin Navigation-Power Complex;layout of main works;construction progress;comparison of schemes;diversion scheme挖截水槽回填黏土方式防渗。6结语本文根据梅林航运枢纽的水文、地形地质、主体工程布置及施工进度安排等方面考虑，阐述了采用分期围堰导流方式的导流布置方案，经综合分析比较，推荐采用导流工程投资少和施工期不产生临时淹没的导流方案二，即一期施工左3孔溢流坝、厂房，二期施工右5孔溢流坝、船闸。（责任编辑：刘征湛）60