枕头坝一级水电站截流设计施工

高文甫

【摘要】枕头坝一级水电站为大渡河干流水电梯级规划的第十九个梯级，位于四川省乐山市金口河区。水电站采用堤坝式开发为河床式厂房，正常蓄水位624m，最大坝高86.5m，水电站装机容量720MW，以发电为主，兼顾下游用水。根据水电站的施工导流规划，导流分为三期进行。其中一期项目已由其他承包人完成，二期截流采用单戗立堵双向进占方案，从具备条件的导流明渠过流。

【关键词】枕头坝；截流

1、截流施工

1.1 截流设计

（1）截流时段及截流设计流量

根据贵阳勘察设计研究院《二期截流设计规划报告》和本水电站受上游瀑布沟水电站、深溪沟水电站调控的实际情况，当深溪沟水电站调蓄下两台机组发电时，11月份10年一遇月平均流量为1250m3/s；当瀑布沟三台机组发电时，11月份10年一遇月平均流量为1430m3/s；当瀑布沟两台机组发电时，11月份10年一遇月平均流量为996m3/s。故预进占设计流量取1250m3/s，龙口合龙设计流量取996m3/s，截流期间在最艰难的龙口II区设计流量取625m3/s（业主协调上游深溪沟水电站控泄8小时）。

（2）截流模型试验

聘请三峡大学完成截流模型试验，取得不同工况下截流方式、抛投粒径、抛投强度等相关参数。

（3）戗堤设计

截流戗堤布置在上游围堰防渗墙下游，预进占期按流量1250m3/s，经导流明渠分流后计算得上游水位591.52m。龙口段按流量996m3/s查导流明渠进口水位流量关系，闭气后对应上游水位594.53m，综合安全超高及施工因素确定上游戗堤顶高程597.00m。截流戗堤预进占顶宽25m，上下游坡比1：1.5，龙口I、Ⅱ、Ⅲ区顶宽20m，上下游坡比1：1.5，进占堤头边坡坡比1：1.2，预进占戗堤顶宽25m是为了满足3～4辆车平行同时卸料保证抛填强度，龙口段戗堤顶宽20m、顶高程595m是为了减少抛填量以快速合拢。

（4）龙口位置、宽度的选择

围堰地质资料在河床右侧有一深槽，最低高程578.30m，该处水深达11.70m。为降低龙口合拢抛填强度及难度，选择以右岸进占为主，龙口位置偏主河床左侧，以避开右岸河床深槽部位。根据截流模型试验及水力学计算成果，截流戗堤总长95m，戗堤右岸预进占25米，左岸预进占10米后龙口宽度为60m。

（5） 截流戗堤设计工程量

综合水利水电工程施工组织设计手册、水力学计算及截流模型试验，按上述工况计算各部位所需要抛填各类材料的体型数量，根据体型量确定截流戗堤设计工程量，两者对比具体见表1。

1.2 截流备料

我公司2011年9月中旬进场以截流为中心，聘请三峡大学做截流模型试验，编写截流施工组织设计，准备钢筋石笼、大块石串、混凝土四面体、块石料等截流材料。2011年11月20日完成截流备料。

1.3 截流施工

（1）2011年11月26日上午10点对导流明渠进口预留岩埂进行爆破。10：30分开始戗堤预进占施工，戗堤预进占和龙口合龙填筑连续进行。

（2）戗堤预进占填筑料以块径含量较大的石渣料为主，使用一台CAT365（3.8m3）和一台日立850（4.2m3）反铲。戗堤预进占顶宽为25.0m，其中右岸进占约15.0m、左岸进占约10.0m，石渣填筑量为1.9万m3，填筑时段为8小时，抛投强度为2375m3/h，该时段大渡河瀑布沟水电站下泄流量为350m3/s～500m3/s，水流流速为1.98m/s～2.28m/s。11月26日下午约18点导流明渠进口岩埂破口，导流明渠开始分流。

（3）2011年11月26日下午18：30至11月27日上午约9：00点，完成龙口Ⅰ区（60m～40m）填筑，龙口Ⅰ区进占宽度为20.0m。龙口Ⅰ区抛投料主要为块石粒径较好的石渣料和钢筋石笼，抛投量约1.11万m3，其中钢筋石笼900m3，石渣料1.02万 m3。该时段瀑布沟水电站下泄流量约400m3/s，流速2.28m/s～3.20m/s。龙口Ⅰ区填筑为夜间施工，进展适当放缓，抛投强度1233m3/h，耗时9小时。

（4）龙口Ⅱ区（40m～20m）戗堤填筑的最难阶段，并且瀑布沟水电站下泄流量逐渐增大，最大下泄流量达到652m3/s，流速达到5.56 m/s。由于龙口Ⅱ区过流断面减小流速急剧增大，为保证抛投料的稳定性，该阶段抛投钢筋石笼、块石串和四面体。龙口Ⅱ区抛投量约1.21万m3，其中钢筋石笼0.26万m3，块石串400串，四面体160 m3，石渣料0.88万m3。11月27日早6点至上午11点完成龙口Ⅱ区填筑，耗时约6.0小时，抛投强度2023 m3/h。

（5）龙口Ⅲ区（20m～0m）为三角体。随着导流进口上游水位的抬高和导流明渠分流量的加大，通过龙口Ⅲ区的流量正逐渐减小，该区截流相对容易，但抛投料仍以块石串和四面体为主石渣料辅助。龙口Ⅲ区抛投量约3650 m3，其中钢筋石笼250m3，块石串150串，四面体40m3，石渣料3060m3。龙口Ⅲ区于11月27日下午14：30填筑完成，耗时约2.5小时，抛投强度1460 m3/h，顺利实现了大江截流。

截流戧堤设计与实际抛投量对比见表1。