8.2 施工导流
8.2.1 导流标准和导流时段
角峪水库除险加固工程主要是对大坝、溢洪道、放水洞进行加固、防渗处理。为了保证施工期间能够干地施工,施工前应首先放空水库,施工期必须解决好施工导流问题。
角峪水库枢纽工程由大坝、放水洞、溢洪道等组成。水库工程等级为Ⅲ等,主要建筑物级别为3级。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303—2004)的规定,导流临时建筑物级别为5级,相应的土石类导流建筑物设计洪水标准为重现期5~10年。由于围堰使用时间较短,且导流建筑物失事后只对本工程工期造成影响,不会造成大的经济损失和严重后果,因此选择5年一遇作为导流建筑物设计标准。考虑放水洞建筑物在原大坝上开口施工,为保证建筑物施工安全,需考虑超标准设防,按20年一遇考虑临时度汛,可采用临时修筑子堰等措施加高围堰。
角峪水库所在的汇河流域洪水主要由暴雨形成,洪水主要集中在汛期,且年际变化大。汇河属山溪性河流,源短流急,洪水暴涨暴落,历时较短,一次洪水总历时一般在24h左右,双峰型洪水历时可达2~3天。根据流域水文特点、工程建筑物布置及施工进度安排,将放水洞和泄水隧洞的加固施工安排在汛后进行,即每年10月开始进行施工。
8.2.2 导流方式
工程为除险加固工程,将在大坝坡脚处进行防渗墙施工,结合水库永久建筑物布置,根据工期分析,拟采用东、西放水洞互相导流交替施工的导流方式,主要考虑以下两种导流方案:
(1)先施工西放水洞,东放水洞导流,后施工东放水洞,利用完建的西放水洞导流。
(2)先施工东放水洞,西放水洞导流,后施工西放水洞,利用完建的东放水洞导流。
经过对两种导流程序水力学计算,方案(1)挡水围堰高程159.00m,方案(2)挡水围堰高程159.30m,防渗墙施工平台高程与挡水围堰顶高程一致,因此确定安排西放水洞先施工的方案(1)。
汛期利用两放水洞泄流时,溢洪道施工不受汛期洪水影响。
8.2.3 导流建筑物设计
8.2.3.1 导流建筑物布置条件
导流建筑物利用坝脚的防渗墙施工平台进行布置。
8.2.3.2 围堰设计
为了节省工程投资,充分利用当地材料,施工简便,围堰采用土袋结构。
非汛期5年一遇设计流量为1.74m3/s,经水力学计算,一期利用东放水洞泄流,西放水洞围堰挡水位为157.90m;二期利用完建西放水洞泄流,东放水洞围堰挡水位为157.70m,考虑波浪爬高和安全超高后,将围堰堰顶高程统一确定为159.00m。
西放水洞围堰堰高3.00m,堰顶轴线长37.90m,堰顶宽3.00m,上游坡1∶2.0,下游坡1∶1.0,围堰堰体采用土工膜及黏土铺盖防渗;东放水洞围堰堰高3.50m,堰顶轴线长55.00m,堰顶宽4.00m,上游坡1∶2.0,下游坡1∶1.0,围堰堰体采用土工膜及黏土铺盖防渗。
导流建筑物特性见表8.2-1。
表8.2-1 导流建筑物特性表
8.2.3.3 导流建筑物工程量
导流建筑物工程量见表8.2-2。
表8.2-2 导流建筑物工程量表
8.2.4 导流工程施工
放水洞围堰土方填筑采用1.0m3液压挖掘机挖装,10t自卸汽车运输,59kW推土机平料、碾压。放水洞加固施工完成后需进行围堰的拆除,围堰拆除采用1.0m3反铲挖掘机挖装10t自卸汽车,运输至渣场。