王宗力
摘 要：施工导流是水利工程施工特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定，关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛，事先要做出周密的设计。该文以湖北某水电站拦河坝大坝导截流施工为研究对象，探讨了施工导流执行过程中具体截流施工的实现法方法，全文是笔者长期工作实践基础上的理论基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词：导流 围堰 截留 施工
中图分类号：TV551.1 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）05（c）-0063-03
Application of Diversion Construction in a Water Conservancy Project in Hubei Province
WANG Zongli
（Honghu municipal Water Conservancy and Hydropower Construction and Installation Engineering Co.， Ltd.， Honghu， Hubei Proince， 433299 China）
Abstract： Construction diversion is a very important engineering measure in the construction of water conservancy projects， especially in the construction of gates and dams. The selection of diversion scheme is related to the construction period， quality， cost and safety of the whole project. Taking the diversion and closure construction of a hydropower dam in Hubei Province as the research object， this paper discusses the implementation method of the specific closure construction in the process of construction diversion. The full text is the theoretical sublimation based on the author's long-term work practice， which is believed to have important reference value and significance for the colleagues engaged in related work.
Key Words： Diversion; Cofferdam; Interception; Constructio
施工导流是水利水电工程中必不可少的组成部分，施工导流方案的优劣度对考量水利水电工程的进度具有重要意义，提出水利水电工程导流方案[1]。
施工导流是用围堰保护基坑，将水流引向预定的泄水建筑物泄向下游的工程措施，而施工导流主要也是为了让水工建筑物能在陆地上施工，以缩短水利水电工程的施工时间。
该工程采用隧道导流施工方案，隧洞导流技术一般应用于地形陡峭的狭窄山谷，同时水利工程的流量较小。隧洞导流技术的费用高，如果处于汛期施工，则需要基坑方法来辅助其泄洪。在实施隧洞导流技术时，要对施工现场进行勘察，紧密结合实际情况设计隧洞施工方案。施工进行后，要对轴线进行合理布置，并随时观察，一旦出现转折，则要依据水流的方向对转折的长度和角度进行调整，从而借助隧洞改变水流的方向[2]。
1 项目背景
A电站位于湖北省B河上，距市区约58 km。电站主要建筑物由拦河坝、导流兼泄洪洞、发电引水洞、调压井、压力钢管及发电厂房6个部分组成，总装机100 MW，装机台数2台，单机容量50 MW。其中拦河坝为常态混凝土拱坝，坝轴线长157.713 m，最大坝高67.0 m。
2 项目施工水文条件
B流域控制集水面积8270 km2，A电站坝址以上控制集水面积7090 km2，占全流域的85.7%。该工程施工水文资料分别见表1、表2、表3。
3 方案比選程序研究
3.1 导流标准及导流时段选择
该电站为三级工程，主厂房拦河坝为三级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ 338-89），相应的临时建筑物为5类，相应的导流标准为P=20%。
根据坝址不同频率阶段洪水成果对比分析可知，11月至次年4月的导流期较为合理，P=20%导流流量为299 m3/s。
3.2 度汛标准及坝体临时度汛
该工程度汛标准采用P=10%的全年洪水，相应流量为2 800 m3/s。考虑到常态混凝土重力拱坝的施工特点，为了能够连续施工，该工程大坝施工度汛采用预留缺口联合导流洞泄洪度汛[3]。
4 导流建筑物设计
坝址处河道狭窄，河道宽度在20～30 m之间，呈“Ω”形，采用隧洞导流条件较为优越。所以，该工程采用隧洞导流方式。
4.1 導流方案的比选
根据枢纽布置形式，结合水文、地形、地质条件等因素，提出如下方案进行比较，具体见图1[4]。
方案一：在距大坝250 m处峡谷右岸开挖一条6.5 m×8.0 m城门洞型隧洞，导流洞长度为470 m，隧洞进出口落差达到19 m，水流条件好。隧洞进口高程为1159.00 m，出口高程为1140.00 m，底坡为4.04%。
方案二（与泄洪洞结合方案）：在距大坝110 m处峡谷右岸开挖一条内 径8.0 m圆洞型隧洞，导流洞长度为252.56 m，隧洞进出口落差达到8 m，水流条件好。隧洞进口高程为1 153.00 m，出口高程为1 145.00 m，底坡为3%。上述两个方案技术经济比较如下。
（1）经济指标。方案一造价约为884万元，方案二造价约为869万元，从单一的导流工程来看两个方案经济指标上两个方案差不多，但是方案二是结合永久泄洪洞来设计，对整个工程来说方案二在导流工程方面几乎是零投资（投资计入永久泄洪洞）。因此，经济指标上方案二优于方案一。
（2）技术可行性。该工程上游河床宽度较狭窄，覆盖层较厚，主要为大块石崩踏堆积体。其中，左岸有不稳定崩踏堆积体，堆积体顺河向长约100 m，距坝址约80 m，垂直河向长50 m，体积约8万m3。经过与中国地质大学进行的专题分析，专题设计提出将该部分需进行清除处理。
采用方案一，围堰布置在峡谷中上部，施工技术上难度不大，可行性强。导流洞施工受到崩踏堆积体处理的施工干扰小，可独立施工，而且导流洞的封堵简单;缺点是隧洞较长，施工时间长。
采用方案二，围堰布置在峡谷中部，施工技术上难度不大，可行性强。缺点是导流洞施工受到崩踏堆积体处理的施工干扰;优点是导流洞可与泄洪洞结合，减少工程投资，同时有利于大坝的安全运行。
因此，选择方案二为该工程的推荐方案。
4.2 导流洞设计
4.2.1 洞线布置
由于导流洞和永久泄洪洞结合，导流洞布置在满足导流要求的前提下还应尽可能满足泄洪洞要求[5]。所以，导流隧洞布置于大坝右岸，全长252.56 m，隧洞进口直线段长42.90 m，洞线方向为N2.59°E，转弯段长78.39 m，转弯半径为100 m，转角44.92°，出口直线段长131.27 m，洞线方向为N47.68°E。隧洞进口底板高程为1 153.00 m，出口底板高程为1 145.00 m，底坡为3.2%。
4.2.2 隧洞断面型式选择
考虑到导流洞设计与泄洪洞相结合，导流洞断面采用圆型断面设计，经过水力计算，确定隧洞断面尺寸衬砌后内径为8 m圆洞。
4.3 围堰设计
该工程粘土料场储量丰富，土石围堰施工材料有保障，故该工程围堰设计为土石围堰。
4.3.1 上游围堰设计
围堰设计为土石混合围堰，围堰顶宽为6.5 m，轴线长度为48 m，最大堰高为16.3 m，堰顶高程为1 160.30 m。上游侧为堆石体截流戗堤，边坡为1∶1.5，下游侧堆石体边坡为1∶2.0，采用防渗土工布结合控制水泥灌浆进行防渗处理。
4.3.2 下游围堰设计
根据导流洞出口水位～流量关系曲线[6]，选定导流流量对应的水位为1 144.50 m，围堰轴线处河底高程为1 137.9 m。堰型为土石围堰，设计堰顶高程为1 145.0 m，堰顶宽为3m，背水面坡度为1∶1.5，迎水面坡度为1∶2。
4.4 导流程序
根据该工程的特点，拦河坝施工导流分为前期、中期和后期这3个阶段。（1）前期导流：第一年2～10月，河道过流，进行导流洞施工;第一年11月到第二年4月，河床截留，通过导流洞过流，拦河坝进行河床基础开挖和坝基混凝土浇筑。（2）中期导流：第二年汛期（5～10月），根据施工总进度安排，大坝浇筑到1 167.50 m高程，并在1 157.00 m高程大坝溢流堰右侧预留宽50 m的缺口，导流洞、冲砂底孔和大坝缺口联合泄流，拦河坝进行预留缺口两侧的混凝土浇筑。（3）后期导流：第二年11月到第三年4月，通过导流洞过流，拦河坝进行缺口部分混凝土浇筑、坝体灌浆和金属结构部分施工，直至拦河坝竣工。
5 截流施工方法研究
5.1 截流时段选择
导流时段为11月到次年4月，根据施工进度安排，结合黄泥河水文条件，确定在10月截流。因为11月份P=20%月平均流量为108 m3/s，截流难度不大。为能尽早进行围堰填筑，以便于为大坝基坑施工创造条件，因此截流安排工程开工第一年11上旬进行。
5.2 截流施工
截流方式采用单戗立堵截流，单向进占。截流前先进行备料，对坝前蹦踏堆积体处理和坝肩看挖碴料进行筛选大粒径料单独储备。截流时先采用大粒径料进行填筑，然后再用开挖碴料进行填筑。截流戗堤料采用1.5 m3挖掘机装15 t自卸汽车运输，推土机推平进占。
6 结语
对修建在高山峡谷地带径流量大的高水头水电站，施工导流是工程能否实施的关键，同时也关系到项目技术经济指标。在进行施工导流设计时，应紧密结合工程的总体设计考虑，尽可能将 临时和永久工程结合，节约工程投资，从而使工程顺利进行。
参考文献
[1] 罗海冰.跃进水闸施工导流方案优化决策研究[D].长沙理工大学，2018.
[2] 洪兆远.下穿导流洞爆破施工对既有公路隧道的动力影响研究[D].重庆交通大学，2018.
[3] 吕航，张国良.丫多河水库导流洞封堵段临时导流施工技术[J].云南水力发电，2021，37（4）：81-83.
[4] 王海峰，梁松山.卫河倒虹吸枢纽工程施工导流设计[J].河南水利与南水北调，2021，50（3）：59-61.
[5] 董正宇.基于施工能力的过水围堰—隧洞导流方案多目标优化[J].水资源与水工程学报，2021，32（1）：151-157.
[6] 黄晓俊，覃世果.驮英水库导流泄洪隧洞提前进洞施工方法[J].广西水利水电，2020（6）：53-55.n
