三溪口河床式水电站工程施工导流技术

　　摘要：综合考虑三溪口河床式水电站坝址开阔、洪峰流量大等特点，同时结合业主的发电目标要求，采用了分期围堰导流、二期围堰挡水发电的导流方案。从施工导流条件、施工导流方式、导流程序、导流标准、导流建筑物布置及结构形式等方面，介绍了三溪口河床式水电站工程的施工导流技术。表3个。

　　王进波， 小水电 发表时间：2021-08-15

　　关键词：河床式水电站;施工导流条件;导流方式;导流标准;导流建筑物

　　1工程概况

　　三溪口河床式水电站位于浙江省丽水市青田县境内，坝址位于大溪和小溪汇合口下游的瓯江干流丽水段，距青田县城约6.0km，坝址以上集水面积13380km2，多年平均径流量139亿m3。本工程枢纽建筑物主要由河床式发电厂房、泄洪闸、船闸以及两岸接头建筑物等组成。泄洪闸、船闸、发电厂房设置在同一轴线上，电站装机容量100MW[1_3]。

　　2施工导流条件

　　2.1水文气象条件

　　流域内气候温和，多年平均气温为18℃，极端最高气温为41.5℃，极端最低气温为-7.7℃。本流域径流主要由降雨形成，洪水系暴雨产生，多年平均降雨量为1465.1mm，以五六月最多。天然河道坝址水位流量关系如下所示(见表1)，闸址汛期不同频率的设计洪峰流量如下所示(见表2)。

　　2.2围堰地质条件

　　围堰地基上部为第四系全新统冲—洪积层上段(al—plQ24)灰白色砂砾卵石，稍密;成份以火山碎屑岩为主，次圆状～圆状，粒径一般5～20cm，大者超过35cm。砂含量约20%～25%，中部为第四系全新统冲—洪积层下段(al—plQ14)灰白色含少量泥砂砾卵石，少量泥质胶结，中密～密实。下部为第四系上更新统冲—洪积层(al—plQ3)灰黄色、灰白色含泥砂砾卵石(纵向围堰下部为黄褐色、棕黄色含泥砂砾卵石)，泥质胶结，中密，厚度变化较大，河床两侧该层缺失。围堰基础均可置于砂砾卵石层上，地基渗漏问题存在，应进行防渗处理。

　　3施工导流方式

　　综合分析三溪口水电站工程水文特性、地形和地质条件、枢纽建筑物结构布置以及有利于施工进度安排和降低导流工程费用等因素，采用分期围堰导流方式;一期先围厂房段及左侧12孔泄洪闸段，二期围右侧10孔泄洪闸及船闸段，并利用二期围堰挡水提前蓄水发电;其余建筑物的施工导流在施工期内穿插进行[4_6]。

　　4导流程序及导流标准

　　4.1导流程序

　　第一阶段为初期导流，自2010年10月1日至2011年4月30日，由原河床及右岸开挖的导流明渠过水，一期临时围堰挡水，进行纵向混凝土围堰及一期上、下游横向围堰施工;洪水标准采用非汛期(10—3月)3年一遇(P=33.3%)，其洪峰流量Q=2730m3/s[2]。

　　第二阶段为一期导流阶段，自2011年5月1日至2013年2月12日，由束窄河床(右岸导流明渠)过水，一期围堰挡水，进行一期基坑内主体工程(含厂房及12孔泄洪闸)的施工;洪水标准采用全年10年一遇(P=10%)，其洪峰流量Q=14000m3/s。其中，在2011年10月1日至第2012年4月30日(非汛期内)进行右岸挡水溢流坝、右岸交通防护工程等的施工，相应的设计洪水标准按非汛期(10月1日至次年4月30日)10年一遇(P=10%)洪水考虑，其设计流量取4060m3/s。

　　第三阶段为二期导流工程的截流阶段，自2013年1月15日至2013年4月30日，主要进行二期上、下游围堰施工。截流时段选为2013年2月，截流设计洪水标准拟采用2月份5年一遇月平均流量Q=429m3/s。

　　第四阶段为二期导流阶段，自2013年4月30日至2015年11月30日，由二期围堰挡水发电，汛期洪水由已建12孔泄洪闸下泄，进行二期基坑内的主体工程施工;洪水标准采用汛期3年一遇(P=33.3%)，其洪峰流量Q=10950m3/s。二期上游围堰根据发电水位要求定为19.5m，上部为自溃堰、下部过水围堰的结构形式。

　　4.2导流标准

　　施工导流水力特性如下所示(见表3)。

　　5导流建筑物布置及结构形式

　　5.1一期临时围堰及右岸导流明渠结构形式

　　一期临时围堰为砂砾石围堰，围堰顶部高程为12.3～11.8m，顶部长930.34m，宽度为6.0m;围堰两侧边坡坡度均为1∶1.5，围堰高度为6.7m，采用高喷防渗墙防渗;围堰迎水面采用厚100cm的理砌石保护。

　　右岸导流明渠开挖底高程为5.0m，宽166m(在一期临时围堰围护的工况下，其宽度为119m)，右岸330国道基础及护坡采用混凝土护坡加以保护。

　　5.2一期围堰结构形式

　　5.2.1一期纵向围堰结构形式

　　纵向围堰采用C20钢筋混凝土围堰，分为坝轴线上游段及坝轴线下游段两段。闸轴线上游段长100m，顶高程为20.60m，其基础为密实砂砾卵石层。左侧：基础开挖高程为1.5～2.0m，在高程5.00m以下底宽为10m，为矩形断面，高程5.00m以上为宽3.4m的矩形断面。右侧：基础开挖高程为2.5～3.0m，在高程6.00m以下底宽为14m的矩形断面。其中，坝轴线上游部分纵堰基础需设混凝土防渗墙防渗，防渗墙底高程为-20.00m。闸轴线下游段长240.00m，其中上游25m长范围为利用泄洪闸闸墩;下游215.00m长范围顶高程为20.60～19.50m，结构断面形式基本同上游段，其基础座落在密实砂砾卵石层上。下游段围堰基础需设高喷防渗墙防渗，高喷防渗墙底高程为-8.00m。

　　5.2.2一期上游横向围堰结构形式

　　一期上游围堰为砂砾料围堰，堰顶高程20.60m，堰顶长231.9m，宽6.00m，围堰迎水面及背水面边坡均为1∶1.5。围堰基础采用高喷防渗墙防渗;堰身采用PVC土工膜防渗;围堰迎水面采用厚1m的抛石保护。

　　5.2.3一期下游横向围堰结构形式

　　一期下游围堰为砂砾石围堰，堰顶高程19.50m，堰顶长272.8m，宽6.00m，围堰迎水面及背水面边坡均为1∶1.5。一期下游围堰的结构形式及防渗方式与一期上游围堰相同。

　　5.3二期围堰结构形式

　　5.3.1二期上游横向围堰结构形式

　　二期上游围堰顶长214.5m，为砂砾料挖引槽自溃式围堰，堰顶高程按汛期3年一遇(P=33.3%)洪水位(18.81m);同时考虑发电蓄水要求综合确定为18.9m，其上砌筑宽30cm、高80cm的砖砌挡浪墙。二期上游围堰戗堤高程按非汛期3年一遇(P=33.3%)洪水位加安全超高确定为12.4m，戗堤顶宽29.25m。戗堤以下为过水围堰，采用厚80cm的混凝土防渗墙防渗，防渗墙顶高程为12.4m，底高程为-20.0m(进入密实含泥砂砾层2m～3m)，最大墙深32.4m。围堰迎水面边坡为1∶1.5，背水面边坡为1∶2，戗堤顶面及背水面采用厚30cm的钢筋网混凝土护面防冲。在基坑6m高程用宽10m的C20钢筋混凝土保护。12.40m高程以上为砂砾料自溃堰(堰体填筑料有级配要求)，顶宽6m，迎水面边坡为1∶1.5，采用干砌块石保护，背水面边坡1∶2，不加保护。堰体防渗采用粘土心墙，粘土心墙顶宽2m，两侧边坡为1∶0.2。

　　5.3.2二期下游横向围堰结构形式

　　二期下游围堰为砂砾料挖引槽自溃式围堰，堰顶高程17.10m，堰顶长236.8m，宽6.00m，两侧边坡均为1∶1.5。12.00m高程以上部分为自溃堰，采用顶宽2m的粘土心墙防渗，迎水面采用厚40cm的理砌块石保护;12.00m高程以下为固定堰，顶宽21.8m。固定堰顶面及背水面采用厚40cm的M7.5浆砌块石护面保护，堰身采用土工膜防渗，基础(6.0m高程以下)采用深2m的粘土齿槽防渗[7]。

　　6结语

　　实践表明，本工程采用的分期围堰导流方案是科学合理的，特别是采用二期围堰挡水提前蓄水发电的方案，在工程建设期就实现了发电目标，为其他河床式水电站工程导流设计提供了可借鉴的经验。