承德市大坝沟门水库施工导流设计与施工
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摘要：大坝沟门水库总库容为4.157亿m3，坝型为碾压混凝土重力坝。本文介绍了大坝沟门水库的施工导流标准、方式、导流设计和导流建筑物施工等内容。
关键字：水库；导流标准；导流方式；导流建筑物设计；导流建筑物施工
中图分类号：TV文献标识码： A
1工程概况
承德大坝沟门水库位于滦河干流上，距离承德市135km，距离隆化县57km。大坝沟门水库总库容为4.157亿m3，工程主要包括拦河坝和水电站等。坝型为碾压混凝土重力坝，坝顶高程714.0m，坝顶宽度10.0m，最大坝高96.0m。坝顶长745m，分32坝段，电站为坝后式。主要工程量：碾压混凝土191.51万m3，变态混凝土38.24万m3，常态混凝土17.22万m3，土方开挖49.58万m3，土石方回填67.95万m3，石方开挖198.66万m3，钢筋制安9560t，基础固结灌浆3.1万m，基础帷幕灌浆2.73万m。
大坝沟门水库总库容为4.157亿m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），属大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等，其主要建筑物拦河坝、泄洪底孔和坝身引水建筑物等级别为2级，电站为3级建筑物，消能防冲等次要建筑物级别为3级。
根据水利部《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004中表3.2.1及表3.2.6的规定确定：工程导流建筑物级别为IV级，导流建筑物洪水标准重现期为10年。
滦河枯水期9月～次年6月，汛期7～8月。结合本工程的情况，确定全年导流，分4期导流。一期施工导流设计流量381m3/s，采用“束窄河床、分期施工”的导流方式；二期导流设计流量381m3/s，利用围堰挡水、底孔泄流的导流方式；三期施工导流采用大坝挡水，底孔泄流；四期施工导流，围堰挡水。施工洪水成果见表1。
表1施工洪水成果表
3施工导流建筑物设计
3.1一期工程导流建筑物设计
一期工程施工1~16坝块、永久底孔、二期纵向混凝土围堰，施工至高程653m。
一期工程导流采用“束窄河床、分期导流”方式，土石围堰挡水、利用右侧河道泄流。一期导流设计流量381m3／s。
一期导流围堰顶高程由河底高程、正常水深、雍水高度和安全加高值确定。
正常水深按明渠均匀流公式计算：
式中：Q―设计导流流量（m3／s）；
m―渠道边坡系数，取为2.0；
b―渠道底宽(m)，取为110m；
n―糙率，取为0.025；
i―设计纵坡，取为2.0‰；
h0m―正常水深比，h0m＝h0/b。
经计算，明渠均匀流的正常水深h0为1.5m。
上游壅水高度Z按淹没宽顶堰公式计算：
式中：Ve－进口断面处流速；
-流速系数，取0.8；
V0-行进流速；
g-重力加速度；
经计算，上游壅高水深Z为0.42m，取0.5m。
一期围堰顶高程为：河底高程+正常水深+雍高水深+堰顶安全加高值＝647+1.5+0.5+0.5＝649.5m。
一期围堰为土石围堰，围堰断面型式为梯形断面，围堰顶高程为649.5m，围堰顶宽15m，边坡1:2.0，围堰高度2.5m，迎水面采用0.5m厚干砌石护坡，围堰长700m。采用0.4m混凝土防渗墙防渗，防渗墙嵌入基岩1m。
3.2二期工程导流建筑物设计
二期工程施工17~32坝块，二期工程施工至坝高程653m。
二期工程导流采用围堰挡水、2孔永久底孔与4孔临时导流底孔泄流的方式，二期导流设计流量381m3／s。上游横向围堰与上游混凝土纵向围堰连接、下游横向围堰与永久底孔导流墙相接。临时底孔位于11和12坝块，每个坝块设2孔3.0×3.0m底孔，底孔进口底板高程647m，底孔四周为2m厚常态混凝土,底孔出口设1.0m厚铅丝石笼防冲。6孔泄流底孔调洪成果见表2。
表26孔泄流底孔导流调洪成果
上游围堰堰顶高程确定：由底孔导流调洪成果可知，10年一遇381m3/s流量的最高洪水位为652.09m，围堰堰顶安全加高值取0.5m，确定上游围堰堰顶高程为652.59m。
上游纵向围堰采用碾压式混凝土围堰。纵向上游碾压混凝土围堰与16坝块相接，围堰顶高程652.59m，围堰顶宽5m，围堰高30.6m，1:0.5边坡，长60m，在围堰底部进行固结灌浆，灌浆入岩深度15m，孔距1.5m。
上游横向围堰为土石围堰，围堰断面型式为梯形断面，围堰顶高程为652.59m，围堰顶宽15m，边坡1:2，围堰高度6.59m，迎水面采用0.5m厚干砌石护坡，围堰长300m，采用0.4m厚混凝土防渗墙防渗，防渗墙嵌入基岩1m。
下游横向围堰堰顶高程确定：根据河道水位流量关系加堰顶安全加高值确定（水位流量关系见表1）。所以下游横向围堰堰顶高程为：10年一遇洪水位+堰顶安全加高值=644.28+0.5=644.78m。
下游横向围堰为土石围堰，围堰断面型式为梯形断面，围堰顶高程为644.78m，围堰顶宽15m，边坡1:2，围堰最大高度1m，迎水面采用0.5m厚干砌石护坡，围堰长250m，采用0.4m混凝土防渗墙防渗，防渗墙嵌入基岩1m。
3.3三期工程导流建筑物设计
三期工程施工利用建好的大坝挡水，6孔底孔泄流，施工高程653m以上部分。
3.4四期工程导流建筑物设计
四期工程施工首先进行封堵临时导流底孔，然后进行四期围堰填筑，围堰施工完毕后进行电站施工。
四期导流工程利用下游横向围堰挡水保护电站施工。电站施工时大坝具备蓄水功能，四期导流围堰顶高程按照现状水深、安全超高值计算。围堰布置在大坝下游，一侧接永久底孔导流墙、另一侧接左岸坡地。挡水围堰为土石围堰，围堰断面型式为梯形断面，围堰顶高程为643.5m，围堰顶宽6m，边坡1:2，围堰最大高度2.5m，迎水面采用0.5m厚草袋土护坡，围堰长100m，土工膜防渗。
4结语
（1）坝址区河道较宽，采用分期束窄河床的方式导流，具有便利条件，比较合理。
（2）工程一期、二期导流采用全年导流，在冬季寒冷、时间长的不利施工条件下，能够充分利用可施工时间，保证工程顺利完成。
（3）工程采用永久底孔与临时底孔结合泄流、二期下游纵向围堰和四期围堰利用永久底孔导流墙、三期导流利用大坝挡水，充分做到永临结合，节省投资。
参考文献：
[1] SL303-2004，水利水电工程施工组织设计规范.
[2] 水利电力部水利水电建设总局，水利水电工程施工组织设计手册.
[3] 武汉大学水利水电学院，水力计算手册.
[作者简介]
徐超（1980-），男（汉族），山东临沂人，工程师，主要从事工程施工与造价工作.工作单位：河北省水利水电勘测设计研究院