柬埔寨达岱河水电站施工导流方案选择

张军锋 苏永江 黄艳艳

（中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 陕西 西安 710065）

1 工程概况

达岱水电站位于柬埔寨西部的豆蔻山脉西南侧，国公省（KAOHKONG）境内的达岱（TATAY）河上。达岱河流域位于首都金边以西约300km处,距国公省省会城市国公市东北约30km，距西哈努克港240km。流域主要由两条支流构成，即STUNG TATAY河和STUNGKEP河，汇合后TATAY河仍称为TATAY河。TATAY河流向为南西方向，流入泰国湾，汇入海洋。

达岱河水电站正常蓄水位为215m，相应库容4.065亿m3，死水位180.00m，相应库容0.63亿m3，调节库容3.435亿m3，具不完全年调节能力，装机容量246MW，年发电量8.58亿kW·h。

枢纽建筑物主要由TATAY河、KEP河混凝土面板堆石坝、KEP河左岸岸边溢洪道、TATAY河左岸发电引水隧洞和岸边地面厂房等组成。

TATAY河混凝土面板堆石坝坝顶高程220.0m，最大坝高115.0m，坝顶长度882.3m，坝顶宽度 9.0m，上游坡 1∶1.4，下游综合坡1∶1.5。KEP河混凝土面板堆石坝坝顶高程220.0m，最大坝高77.0m，坝顶长度713.5m，坝顶宽度9.0m，上游坡1∶1.4，下游综合坡1∶1.5。溢洪道布置在KEP河左岸岸边，为3孔溢洪道，由引渠段、溢流堰段、泄槽段、挑流鼻坎等组成，建筑物全长707.6m(含引渠段)。坝前引水明渠底宽40m，长度761.2m。引水发电建筑物布置在TATAY河左岸，由岸塔式进水口、压力引水隧洞、调压室、岸边地面厂房及尾水渠等组成。引水隧洞洞长9846m，洞径8.0m，引用流量151.8m3/s。岸边式地面厂房内安装3台混流发电机组。

2 水文地质及气象条件

坝址控制流域面积1073km2，其中，干流坝址控制流域面积529km2，支流控制流域面积544km2。5月汛前过渡期6月～11月为汛期，12月～次年4月份为枯水期。汛期、枯水期洪枯流量变化较大，汛期TATAY河、KEP河10年一遇洪水合计3830m3/s，枯水期 10年一遇洪水合计698m3/s，洪枯比为 5.5。

TATAY河坝址位于两河汇合口上游，河谷断面两岸山峰连绵，为典型的低山侵蚀型河谷地貌。坝址区左岸坡度8°～20°，右岸坡度 9°～20°，近河床处坡角 38°，坡面呈平缓坡地貌。坝址区河床宽度174m，高程108m，河流坡降约1.8%，河床基岩裸露。左岸山顶平台和右岸单薄山梁高出河床100m以上。

KEP河坝址位于KEP河下游地段。坝址河谷断面为较平缓“U”型，为典型的低山侵蚀型河谷地貌。坝址区右岸高缓岸坡，左岸单薄低缓山梁，植被覆盖茂密。河床宽度67m，河床高程145m，河流坡降约1%，河床基岩裸露。

工程所在区域靠近大海，属热带季风气候，每年5月～10月为雨季，11月～翌年2月为旱季，3月～4月为热季。总的气候特性是湿热，长年有雨，年内气温变化不大。

与柬埔寨毗邻的泰国东部Trat省境内的AmphoeKhongYai站离本工程较近，据AmphoeKhongYai站1966年～1995年的气象资料统计，多年平均气温27.5℃，极端最高气温38.2℃，极端最低气温约14.3℃，多年平均相对湿度为80%，多年平均降水量为4668.5mm，多年平均蒸发量为1526.3mm。

3 导流方式

柬埔寨达岱河水电站TATAY河、KEP河坝址河谷均呈不对称“U”字形，右岸岸坡地形均较陡，左岸岸坡地形较缓，地质勘探表明，坝址区左右岸地质条件较好，山体岩石较坚硬，岩体结构较完整，以Ⅱ类、Ⅲ类围岩为主，局部跨沟段为Ⅳ类围岩，即本工程左右岸具备修建洞室的条件。

表1 两种围堰方式设计参数比较

综合地形、地质、水文条件、保护对象及施工管理等因素，本工程不具备分期导流的条件。因此，推荐采用围堰一次拦断河床，隧洞导流方式。

3.1 导流标准

3.1.1 导流建筑物级别确定

根据DL/T5397-2007《水电工程施工组织设计规范》[1]的有关规定，导流建筑物的级别根据其保护的对象（大坝为1级建筑物）、失事后果（下游无厂矿企业及居民）、使用年限（围堰1年）和围堰工程规模4项指标确定为4级建筑物。

3.1.2 导流标准选择

按DL/T5397-2007《水电工程施工组织设计规范》[1]导流建筑物为4级，设计洪水标准当采用土石围堰时，重现期为20年～10年一遇，当采用混凝土围堰时，重现期为10年～5年一遇。本工程推荐采用土石围堰，相应的设计洪水重现期为20年～10年一遇，导流标准的选取主要考虑以下几个因素：

（1）本工程以BOT方式开发，考虑到开发商的利益与风险、责任共存，且失事后对下游影响不大，可采用下限值，10年一遇洪水设计。

（2）由于TATAY河与KEP河河道通过连通明渠连接，汛期可利用连通明渠连接作用分流，降低TATAY河汛期大坝度汛风险。

（3）TATAY河大坝汛前可填筑至度汛高程，施工进度、施工质量均满足大坝要求，可降低临建工程投资及增加枯水期主体工程施工时段。

综合以上分析，选用10年一遇洪水设计。

3.2 导流方案比选

TATAY河本工程地处柬埔寨国公省原始森林，无厂矿企业及居民居住，导流方式比选主要进行全年围堰隧洞导流方式与枯水期围堰隧洞导流方式进行比较。

TATAY河、KEP河河道分别各布置一条导流隧洞，TATAY河河道高程107.85m，KEP河河道高程146.56m，进口上游侧通过连通明渠将两河道连通。由于KEP河大坝高度仅70m，汛期河道来水可通过连通明渠分流至TATAY河河道，导流设计采用枯水期围堰挡水，隧洞导流。

KEP河坝体规模小，基础处理工程量小，可利用一个枯水期填筑至度汛高程。本方案主要分析TATAY河全年围堰挡水与枯水期围堰挡水。

TATAY河导流标准选10年一遇洪水标准。枯水期 10 年一遇洪水为 Q10%（12－5）＝450m3/s，汛期 10年一遇洪水为 Q10%＝1940m3/s。具体比较见表1。

通过表1可以看出，采用全年围堰挡水设计比枯水期围堰挡水设计，不论是围堰设计高度、隧洞洞径均有大幅增加，临建工程投资、施工工期将会大幅增加，且发电工期将比枯水期围堰导流方式推后4～5个月；枯水期围堰挡水设计将增大截流后基坑开挖强度及汛前填筑强度，但可增大设备及人员投入，保证汛前填筑至度汛高程。在KEP河大坝位施工前，TATAY河汛期河道水位上升至连通明渠地板156.00m高程时，可通过连通明渠分流，降低了TATAY河大坝度汛风险，降低了大坝汛前填筑高度，也为枯水期围堰设计创造了条件，因此，本工程导流方式采用枯水期围堰隧洞导流方式。

4 导流建筑物

4.1 导流洞设计

（1）TATAY河

TATAY河导流隧洞布置于河床右岸，标准断面为城门洞型，断面尺寸6.0m×7.0m（宽×高）。边墙高度5.5m，拱高度1.5m。进水口采用三面收缩，进水口顶板椭圆曲线为+=1，两侧边墙的椭圆曲线方程为+=1。导流洞进口设置15m长渐变段，由矩形断面渐变为城门洞型断面。

隧洞长度为900.87m，底坡i=0.667%。隧洞中部设两个弯道，弯道半径均为100m。隧洞进口高程为129.0m，高出原河床约10m；出口高程为123.0m，高出原河床23.0m。出口泄流消能方式采用挑流消能，为防止冲刷，鼻坎末端设深齿槽。挑流冲刷坑范围采用大块石防护。

（2）KEP 河

导流隧洞布置于河床右岸，标准断面为城门洞型，断面尺寸5.0m×6.5m（宽×高）。边墙高度5.0m，拱高度1.5m。进水口采用三面收缩，进水口顶板椭圆曲线为+=1，两侧边墙的椭圆曲线方程为+=1。导流洞进口设置15m长渐变段，由矩形断面渐变为城门洞型断面。

隧洞长度为555.0m，底坡i=1.35%。隧洞中部设1个弯道，弯道半径均为100m。隧洞进口高程为155.5m，高出原河床约1.5m；出口高程为148.0m。出口泄流消能方式采用底流消能，出口明渠与下游河床平顺相接，冲刷坑范围采用大块石防护。

4.2 上、下游围堰设计

（1）TATAY河

上游围堰设计堰前水位为148.00m，考虑2.0m的波浪高度和安全超高，上游围堰顶高程为 150.00m，最大高度 31.0m。堰顶长240.0m，堰顶宽10.0m，迎、背水面坡比均为1∶2.0。堰体由开挖石渣和覆盖层土填筑而成，采用粘土心墙防渗。

下游围堰设计堰前水位为107.7m，由于下游围堰高度较低，考虑0.8m的波浪高度和0.5m的安全超高，下游围堰顶高程为109.0m，最大高度5.5m。堰顶长76.1m，顶宽6m，迎水面坡比为1∶3，背水面坡比为1∶1.5。考虑下游围堰最大高度仅为5.5m，闭气料兼作防渗体。

（2）KEP河

上游围堰设计挡水流量下的堰前水位为170.4m，考虑1.2m的波浪高度和安全超高，上游围堰顶高高程初定为171.6m，最大高度16.6m。堰顶轴线长71.41m，堰顶宽6m，迎背水面坡比为1∶1.5。堰体由开挖石渣和砂砾石填筑而成，采用粘土心墙防渗。

下游围堰设计挡水流量下的堰前水位为150.9m，由于下游围堰高度较低，考虑0.8m的波浪高度和0.5m的安全超高，下游围堰顶高程初定为152.2m，最大高度5.2m。堰顶轴线长31.98m，堰顶宽6m，迎水面坡比为1∶3，背水面坡比为1∶1.5。考虑下游围堰最大高度仅为5.2m，闭气料兼作防渗体。

5 结语

柬埔寨达岱河水电站采用枯水期围堰挡水、隧洞导流方式既降低工程临建工程投资，又保证主体工程施工进度。因此，本工程采用枯水期围堰挡水、隧洞导流方式是合理的。陕西水利

[1]DL/T5397-2007.水电工程施工组织设计规范[S].北京：中国电力出版社，2007.

[2]DL/T5195-2004.水工隧洞设计规范[S].北京：中国水利水电出版社，2004.

[3]DL/T5114-2000.水电水利工程施工导流设计导则[S].北京：中国电力出版社，2000.