诸城市古县橡胶坝工程施工导流设计

王 进，朱永斌

（1.诸城市河道维护中心，山东 诸城 262200；2.高密市马旺水库运营维护中心，山东 高密 261500）

诸城市古县橡胶坝位于潍河干流桩号78+000处。设计洪水标准为20 年一遇，校核洪水标准为50 年一遇，相应洪峰流量分别为6 947 m3/s、8 432 m3/s。橡胶坝主要由橡胶坝上游连接段、橡胶坝段及下游连接段组成。设计蓄水位43.20 m，设计库容1 731 万m3。由于受河道水位影响较大，为保证工程安全施工，必须做好施工导流。

1 导流标准及流量

古县橡胶坝主要建筑物级别为3 级，次要建筑物级别为4 级。根据水利部《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2017）规定，施工导流建筑物为5 级，5 级导流临时建筑物土石结构洪水重现期为10～5 年。鉴于本工程区附近的水文资料比较齐全，围堰采用土石结构，施工期间基坑破坏后对工程的影响相对较小，据此确定导流建筑物的洪水重现期为5 年。

拦河闸处施工期洪水分别采用实测洪水资料和实测暴雨资料分析计算，施工期不同时段设计洪峰流量计算结果见表1。由表1 可知，若安排在10 月至次年5 月施工将增加导流工程量及投资，还增加水流对围堰的冲刷，加大施工风险，为此确定本工程的导流时段为每年的11 月至次年的4 月，导流流量为35.40 m3/s。

表1 闸址处施工期不同时段设计洪峰流量 m3/s

2 导流方式

根据工程规模、工程量和进度安排，以有利于缩短工期、保证施工安全、节约投资为原则，结合施工场区周围的水文特性及地形、地质条件，拟定两个施工导流方案进行比选，一是一次拦断河床围堰导流方案，二是分期围堰导流方案。一次拦断河床围堰导流方案：在河床上下游填筑围堰，利用古县拦河闸老发电站水流通道过水导流。分期围堰导流方案：采用分两期实施，第一期利用部分河道导流，第二期利用已建成主体段导流。工程老发电站设备老化已废弃，本次主体工程需在该发电厂区域新建充排水泵房，前期可先拆除老发电站阻水设施，利用其上下游过水通道，具有天然导流条件，适合采用一次拦断河床围堰导流方案，而分期围堰导流方案，从时间上分为两拆两筑，二期主体工程施工受一期主体工程施工牵制大，导致时间比较紧凑，主体工程施工时间相对较少，为了加快工程的施工进度，本工程采取一次拦断河床围堰导流方案。其中橡胶坝上游右岸设取水井（内径5 m，净深3.35 m，井底高程35.65 m，顶高程39.0 m）。施工时，采用“上堵、下泄”的办法，施工期先关闭道明橡胶坝闸门，切断上游明水，同时提前开启古县拦河闸原泄水闸或拆去边孔至底板以下，开挖疏通电站引水渠及尾水渠，将干流水量自流下泄，保证围堰填筑基本接近干地施工。主体施工完毕，围堰拆除后，利用主体工程导流，利用取水井开挖料挡水迅速将集水井主体结构施工完毕。

3 导流建筑物设计

导流建筑物均为挡水围堰，按拟拦河闸轴线将其划分为上游围堰与下游围堰。

1）上游堰顶高程。由于上游围堰主要拦截潍河上游来水，所以其围堰顶高程按照《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）规定计算，经水文计算，5 年一遇围堰挡水静水位为39.90 m；施工期波浪爬高为0.30 m；围堰安全超高为0.5 m。由此，确定上游围堰顶高程为41.70 m。

2）下游堰顶高程。下游围堰参照上游围堰计算，经水文计算，5 年一遇围堰挡水静水位为38.25 m；施工期波浪爬高为0.30 m；围堰安全超高为0.5 m。由此，确定上游围堰顶高程为39.05 m。

3）导流明渠。工程老发电站设备水道经过多年运行已经淤积较为严重，导流前需将发电厂房及设备拆除、发电进水及尾水渠道水道进行开挖疏通，进口高程控制在38.50 m 以下，将干流水量自流下泄；保证围堰填筑基本接近干地施工时，引水及尾水渠道底宽 5.0 m，渠道边坡 1∶0.75～1∶2，根据曼宁公式计算，可通过非汛期35.40 m3/s 的流量，开挖疏导量约为1 800 m3。

4）围堰堰体。上下游围堰堰体全部采用取土料场土料填筑，上下游围堰长度分别为178.30 m、193.30 m，上游堰顶顶宽4 m，下游围堰顶宽6 m（兼做交通道路），迎水面坡比1∶3、背水面坡比为1∶2.5，上下游围堰底部均位于强风化细砂岩、中风化细砂岩中，基岩透水率为3.39～5.31 Lu，具弱透水性，强风化细砂岩层连续分布，厚度较大，故需对围堰底部防渗措施采用混凝土截水槽并用复合土工膜固定住。

为防止迎水面风浪冲刷破坏围堰边坡及堰体，迎水面铺设两布一膜复合土工膜防护（布均为 300 g/m2，膜厚 0.3 mm），坡面用 0.5 m 厚编织袋装砂土护砌石。

总之，根据自然条件，工程布置来确定导流方案，此方案利用河道枯水期施工，既保证了经济、合理、安全目标，又达到了橡胶坝主体在干地施工的条件。