西藏年楚河橡胶坝工程导流方案选择

张 超，耿福强，刘梅松

（山东省水利勘测设计院，山东 济南 250014）

年楚河水生态橡胶坝工程位于西藏日喀则市城区内，坝长115 m，坝袋高3.0 m，主要由橡胶坝段、充排水系统、上游连接段、下游连接段及泵房工程组成。橡胶坝工程的主要内容包括土方开挖与回填，混凝土浇筑，砌石工程及坝袋安装等。为确保橡胶坝工程的干地施工，减少河道水位对其施工的影响，需要采取导流措施。

1 工程施工导流条件

1.1 坝址河道地形地貌

年楚河水生态橡胶坝工程所在河道现状左岸为明珠湖，右岸为湿地，场区内为河谷地貌，且较宽广，谷底高程为3 828～3 835 m，河道比降约为1.16‰，较平缓，具备全断面导流或分期导流的有利条件。

1.2 导流标准的选择

年楚河水生态橡胶坝工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型，主要建筑物级别为3级，临时建筑物为5级。依据水利部《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）规定，根据工程的级别、失事后果、使用年限，确定本工程导流建筑物（挡水建筑物）的级别为5级，相应洪水重现期为10～5年。由于本河道水文实测资料系列较长，且失事后不会造成严重后果，因此，橡胶坝工程导流建筑物的洪水标准均采用年楚河干流5年一遇洪水标准。

1.3 导流时段的选择

据统计，工程区域内多年平均降水量为421.0 mm；降水量年际间变化也较大，年内分配不均，主要集中在汛期6～9月，占全年降水量的92.1%～97.2%。工程区流域内气温随海拔高度的增高而逐渐降低，多年平均气温为6.3℃，最高月平均气温为14.5℃，出现在6月；最低月平均气温为-3.8℃，出现在1月，最大冻土深度在68 cm。考虑到本工程的规模相对较小，工程量不大，各部分的施工工序互相干扰性小，一个非汛期内基本可以完成橡胶坝的主体工程项目，将本工程的导流时段定为10月初至次年5月底。

1.4 导流流量的确定

日喀则水文站是年楚河的一座基本控制站，该站与工程相距100余米，且有长系列实测流量资料。经计算，橡胶坝工程所处河道非汛期10月至次年5月5年一遇洪峰流量为65.7 m3/s，10～12月5年一遇洪峰流量为62.1 m3/s，3～5月5年一遇洪峰流量为25.6 m3/s，橡胶坝坝袋安装安排在非汛期的5月施工，5年一遇洪峰流量为18.7 m3/s。

1.5 导流方案的拟定

结合本工程河道的水文特性及河道坝址处的地形、地貌条件，按照有利于缩短工期、保证施工安全、节约投资的原则，拟定2个方案进行比选，其中方案一是全断面导流方案，在主河槽一侧开挖导流明渠，河床上下游填筑围堰，利用导流明渠过水。方案二是分期导流方案，在主河槽内分期修筑围堰，利用被围堰束窄后的河床过水。

2 导流方案的设计

2.1 全断面导流方案设计

1）导流明渠：本工程所在河道现状左岸为明珠湖，右岸为湿地，导流明渠只能在右岸的湿地内开挖，且需两次破堤，长约360 m，底宽120 m，边坡 1∶3，渠深 1.4 m，共计开挖土方 41 241 m3。 为节省工程投资，防冲措施采用迎水坡铺设300 g/m2土工布，共计4 635 m2，土工布上设编织袋装土护砌，护砌厚度0.5 m，共计2 138 m3。

2）上下游围堰：橡胶坝工程所处河道非汛期内的最大流量为65.7 m3/s，根据导流明渠水力计算，渠内水深约为0.58 m。上游围堰堰顶高程按堰前正常挡水水位加安全超高（0.5 m）再加波浪爬高（0.5 m）确定，即上游围堰平均高约1.58 m；下游围堰顶高程按堰前正常挡水水位加安全超高（0.5 m）确定，即下游围堰平均高约1.08 m。围堰顶宽3 m，边坡采用1∶3，迎水面均采用复合土工膜防渗，其上采用编织袋装土护砌，0.5 m。

2.2 分期导流方案设计

橡胶坝工程所处现状河道宽约115 m，底部较平缓，可分为左、右两段分期施工。一期先施工右岸的橡胶坝段土建工程，利用左侧的河床进行导流，二期利用已建成的坝段导流，施工剩余的橡胶坝段土建工程。二期土建工程施工结束后，即进行橡胶坝袋的安装，也采用分期铺设施工，相应地分为三、四期导流。一期围堰围封主河槽右岸约45 m，河床束窄率约49%，河水从被束窄后的左岸河床通过，围堰总长约190 m。二期围堰围封主河槽左岸约65 m，河床束窄率约30%，河水从已完建的右岸坝段通过，围堰总长约230 m。三期围堰围封主河槽左侧100 m，利用右侧的河床进行导流。四期围堰围封主河槽右侧15 m，利用左侧的河床进行导流。

1）围堰堰高：一、二期围堰上游顶高程按堰前正常挡水水位加安全超高（0.5 m）再加波浪爬高（0.5 m）确定，下游顶高程按堰前正常挡水水位加安全超高（0.5 m）确定，纵向顶高程按上下游围堰顶高程的平均值确定；三、四期围堰顶高程均按堰前正常挡水水位加安全超高（0.5 m）确定。主要指标见表1。

2）围堰形式：围堰结构形式采用当地的土石围堰，围堰断面尺寸为：顶宽3 m，边坡采用1：3，围堰迎水面采用复合土工膜防渗，其上采用编织袋装土护砌，0.5 m。

表1 导流时段、流量及围堰高度汇总表

3 导流方案的比选

3.1 可行性比较

1）全断面导流方案可以满足橡胶坝工程干地施工的技术要求，但需要两次破堤开挖，土方挖填量大，且需占用右岸的湿地，林木砍伐的手续繁琐，实施难度大。2）分期导流方案可以满足橡胶坝工程干地施工的技术要求，但围堰填筑量大，且需自年楚河右岸堤防外侧的荒地内借土，运距较远，但便于实施。

3.2 经济比较

全断面导流方案，导流明渠工程1项，上游围堰工程1项，下游围堰工程1项，临时占地6.93 hm2，共计投资142.36万元。分期导流方案，一期围堰工程1项，二期围堰工程1项，三期围堰工程1项，四期围堰工程1项，临时占地0.63 hm2，共计投资77.63万元。通过比较，分期导流方案比全断面导流方案投资节省64.73万元。

综上所述，全断面导流方案能够满足橡胶坝工程干地施工的技术要求，但施工手续办理难度大，投资高；分期导流方案也能满足橡胶坝工程干地施工的技术要求，虽围堰填筑量大，但占地少，且可从工程区附近的荒地内取土，便于实施，投资小；通过两个导流方案便于实施的难易程度和投资比较，本工程最终选用分期导流方案。