摘要：鋼筋混凝土面板堆石壩工程中，施工度汛設計方案對工程投資、工期控制及大壩施工安全度汛都起著重要作用，因此在施工組織設計時，需要綜合考慮各種因素，確定施工度汛設計方案。本文重點介紹了雙河口水電站在前期工作工期滯后的特殊情況下，對原施工度汛設計方案進行設計優(yōu)化，并對第一個汛期的施工度汛應急方案進行專門的設計，可供類似工程借鑒。
　　關鍵詞：雙河口水電站，面板堆石壩，施工度汛，應急方案
　　1.工程概況
　　蒙江雙河口水電站位于貴州省黔南布依族、苗族自治州羅甸縣交硯鄉(xiāng)蒙江干流河段上，壩址位于格凸河與漣江匯口下游約4km處，樞紐控制流域面積4770km2，水庫正常蓄水位580m，死水位560m，水庫總庫容1.992億m3，興利庫容1.828億m3，電站裝機120MW，保證出力28.71MW，多年平均發(fā)電量4.466億kW•h，裝機利用小時數(shù)3720h。
　　雙河口水電站屬Ⅱ等大（2）型工程，樞紐由鋼筋砼面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪隧洞、左岸發(fā)電引水系統(tǒng)及電站廠房等建筑物組成。
　　大壩壩頂長335.145m，壩頂高程584.3m，最大壩高99.3m，上游壩坡1:1.41，下右壩坡馬道與上壩施工公路相結合，設“之”字型馬道，馬道寬8m，平均坡降1:1.59。
　　泄洪隧洞長515.2m，過水斷面為D=6.7m圓型斷面，60cm厚鋼筋砼襯砌，進口采用龍臺頭形式，進口底板高程536.75m，出口底板高程500m。
　　大壩壩址以上流域集水面積4770km2，多年平均流量92.7m3/s，歷年實測最大流量5780m3/s（1959～2002年共43年水文資料）。蒙江流域氣候屬亞熱帶季風氣候區(qū)，降水集中在5～10月，占年降水總量的80%左右，年最大洪水多發(fā)生在6～7月，約占歷年實測最大洪水的68%左右。壩址處河床水面高程495m，河面寬80m，水深2～4m。
　　2.施工度汛設計方案
　　2.1度汛標準
　　雙河口電站工程大壩為鋼筋砼面板堆石壩，根據(jù)《水利水電工程施工組織設計規(guī)范（SL303-2004）》規(guī)定，壩體施工期攔洪庫容在1.0～0.1億m3，對應的度汛標準為100～50年一遇，本工程采用50年一遇度汛標準，相應的度汛設計流量為Q=3510m3/s。
　　2.2度汛方式
　　施工度汛采用壩體臨時斷面擋水，利用過水斷面為8m×9m城門洞型導流隧洞和斷面為D=6.7m的泄洪兼度汛隧洞聯(lián)合泄流，經調洪演算，度汛高程為548.54m，因此汛前需將壩體臨時擋水斷面填筑到549.0m高程，利用導流隧洞和泄洪兼度汛隧洞過流度汛。
　　壩體臨時斷面頂寬25m，下游面507m高程以上邊坡1:1.25，在529m高程設10m寬的馬道，507m高程以下主堆石排水區(qū)全部作為臨時擋水斷面填筑，汛前共需填筑土石方116萬m3，月平均強度258728m3/月。
　　2.3度汛方案的設計優(yōu)化
　　由于原設計方案汛前填筑強度較大，前期工作工期滯后，因此，工程開工后根據(jù)施工和業(yè)主方的意見，對原設計方案進行設計優(yōu)化：將泄洪兼度汛隧洞斷面改為6.7m×8m城門洞型，并將壩體臨時擋水斷面頂寬從原來的25m優(yōu)化為15m，度汛高程降低至543.35m，壩體臨時擋水斷面填筑量為85萬m3，臨時斷面填筑強度降低至24萬m3/月。
　　3.工程施工進度的現(xiàn)狀
　　雙河口水電站于2004年5月開工，截止2005年2月底，工程達到的主要面貌有：⑴導流洞已過水，泄洪兼度汛洞正在進行開挖；⑵上下游圍堰已合龍，正進行灌漿處理；⑶料場正進行剝離，料場備料約4萬m3，主要鉆爆、裝載、碾壓和運輸設備已到場，砂石料和砼系統(tǒng)正在安裝調試；⑷左岸壩肩開挖基本完成，右岸壩肩和溢洪道正在進行開挖，壩肩部分開挖接近河床。
　　由于多種原因，大壩和泄洪兼度汛洞施工工期明顯滯后，2005年汛期前不能貫通，施工度汛無法按原設計優(yōu)化后的方案實施，因此需要考慮施工度汛應急措施。
　　4.大壩施工度汛應急方案設計
　　4.1度汛應急處理方案
　　雙河口水電站導流時段選擇為11月1日～4月30日，相應的導流設計流量為392m3/s，上游圍堰設計頂高程506.2m，實際填筑高程504.5m，下游圍堰設計頂高程502.0m，實際填筑高程502.0m。根據(jù)工程目前的進度情況，預計3月20日開始壩體填筑，到2005年4月20日開始壩面保護來考慮施工度汛應急處理方案。
　　方案一：⑴下游量水堰頂部高程497m，對已修建的下游圍堰進行保護。⑵壩體均填筑到497.0m高程，上游圍堰頂高程504.5m，下游圍堰頂高程502.0m。
　　方案二：⑴下游量水堰頂部高程497m，拆除下游圍堰。⑵壩體均填筑到497.0m高程，上游圍堰頂高程504.5m。
　　方案三：⑴下游量水堰頂部高程497m，拆除下游圍堰。⑵壩體上游填筑到500.0m高程，下游填筑到497.0m，坡度i=1%，上游圍堰頂高程504.5m。
　　方案四：⑴下游量水堰頂部高程497m，拆除下游圍堰。⑵壩體上游填筑到497.0m高程，下游填筑到500.0m，坡度i=-1%，上游圍堰頂高程504.5m。
　　方案五：⑴下游量水堰頂部高程500m，拆除下游圍堰。⑵壩體上游填筑到497.0m高程，下游填筑到500.0m，坡度i=-1%，上游圍堰頂高程502.0m。
　　4.2水工模型試驗成果
　　針對以上應急處理方案進行了水力學模型試驗，試驗目的是測定上下游圍堰、壩體的流態(tài)及流速分布，為設計度汛防護方案提供依據(jù)，以確定汛期對壩體及圍堰的保護方案和保護范圍。各方案試驗成果結論如下：
　　⑴在五個試驗方案中，方案一由于下游圍堰頂高程502.0m，高于壩面及量水堰高程，使得各級流量下，在量水堰與下游圍堰之間有較大的水深，較好的保護了壩腳及量水堰，但下游圍堰下游堰腳處流速達11.88m/s，下游圍堰保護困難，試驗中下游圍堰很快就被沖毀，因此，下游高圍堰的方案基本不成立，經評估后，實際施工中下游圍堰不進行保護，后續(xù)試驗方案中下游圍堰按全部拆除來進行比較試驗。⑵方案五為最優(yōu)方案，故推薦采用方案五即上游圍堰頂高程為502.0m，壩面上游高程497.0m，壩面下游高程500.0m，成逆向坡，量水堰頂高程500.0m，取消下游圍堰。⑶上游圍堰降低至502.0m，使得過堰水流與堰后水流落差減小，降低了堰上水流的勢能，減少了下泄水流對堰腳的沖刷，在一定程度上保護了堰腳，其堰腳最大流速為6.63m/s。⑷壩面放成逆向坡，也起到降低壩面流速，保護壩面安全的作用；同時量水堰頂高程加高到500.0m，降低了壩面的流速，保護了壩面的安全，其壩面最大流速為3.96m/s。⑸量水堰頂高程抬高雖有利于降低壩面流速，但同時加大了下泄水流對量水堰堰腳的沖刷，堰腳最大流速為5.49m/s，應對堰腳加以保護。
　　施工度汛應急處理推薦方案即方案五壩體剖面示意圖如下：

                       
　　4.3壩面保護措施
　　針對方案五，設計提出以下壩面保護措施：⑴上游墊層料斜坡面采用擠壓邊墻保護；⑵對上游墊層及過度料區(qū)采用鋼筋石籠保護，下游靠近量水堰壩體缺口部分采用回填塊石護坡；⑶量水堰下游堰腳采用回填大塊石護腳；⑷對上游圍堰的下游坡面采用格賓網加錨筋并噴C20砼護坡，對坡頂3m范圍內采用鋼筋石籠加錨筋壓頂，對坡腳采用鋼筋石籠壓腳加以保護。
　　4.4汛期前需要完成的工作
　　⑴抓緊時間備料，力爭在2005年3月20日壩體填筑之前備料20萬m3以上。⑵2005年3月15日之前砂石料加工系統(tǒng)安裝調試完畢，并開始進行砂石料加工生產；3月20日之前砼拌和系統(tǒng)安裝調試完畢投入使用。⑶2005年4月5日之前河床部分500m高程以下部分趾板砼及下游量水堰砼澆筑完畢。⑷2005年4月20日壩體按度汛應急方案五斷面填筑完畢，填筑量30萬m3。⑸2005年4月30日前按設計壩面保護措施完成壩面保護工作。
　　5.壩體汛前填筑強度分析
　　2005年汛前將壩體上游填筑到507m高程，出口段填筑到500m高程，壩體填筑方量為30萬m3，從2005年3月20日開始填筑，到2005年4月20日開始壩面保護，填筑強度為10000m3/天，采用25t自卸汽車運輸上壩，每天需要909車次上壩，每車循環(huán)一次按30分鐘計，每天工作16小時，則每天每輛車循環(huán)32次，共需要29輛20t自卸汽車。料場配4臺3m3裝載機，裝車需要時間為5分鐘。
　　6.結論
　　雙河口水電站壩體一期填筑按施工度汛應急設計斷面于2005年4月25日完成，壩面保護于5月6日完成，經過了當年主汛期洪水（現(xiàn)場實測3050m3/s（相當于30年一遇））的考驗。2005年汛期后壩面沖刷情況如下：⑴上游圍堰的下游坡局部有掏空現(xiàn)象，主要位于兩岸位置；⑵上游圍堰與壩體之間的基坑范圍內淤積嚴重；⑶壩體填筑料基本沒有沖刷，但局部有細沙淤積，主要位于兩岸坡位置；⑷下游量水堰后堰腳掏刷嚴重，局部沖刷可見基巖，但量水堰整體是完好的，經處理后可正常使用。
　　從以上幾點可以看出，雙河口水電站面板堆石壩施工度汛應急方案設計是成功的，汛期后壩面清理工作量小，汛后可很快進入壩體正常填筑，有效的保證了后續(xù)工作的施工進度。