1工程概况
潼南航电枢纽工程位于涪江上潼南县城区的涪江大桥下游约3 km处,开发任务以航运为主兼顾发电,修复涪江干流潼南县城段水生态系统等综合利用要求的航电枢纽工程。水库总库容为2. 19亿m3,正常蓄水位为236. 50 m,相应库容为1 571万m3,船闸和航道等级为Ⅴ级,设计通航船舶吨级为300 t,电站安装3台灯泡贯流式机组,总装机容量42 MW; 工程等别为Ⅱ等,工程规模为大(2) 型。建筑物沿坝轴线自左至右依次为: 左岸土坝连接段( 长89. 34 m)、厂房安装间( 长34 m)、厂房主机间( 长67. 86m)、泄水闸坝段( 长307. 80 m)、船闸上闸首段( 长30 m)、船闸门库坝段( 长20 m) 和右岸土坝连接段( 长136 m)。枢纽坝顶全长为685. 00 m,坝顶高程为252. 40 m.
电站厂房为河床式厂房,厂房基础建基面高程进口段、机组段、尾水段分别为209. 50 m、205. 00 m和212. 00 m,上游检修闸门安装顶高程为232. 00 m,厂房混凝土浇筑总量18. 24万m3,其中232. 00 m高程以下混凝土浇筑量约为12万m3.
涪江流域的径流主要来源于降水,径流在年内的变化与降水基本相应。径流年内分配不均,径流量主要集中在汛期5-10月,占年径流总量的82. 6%; 枯期为11-翌年4月,占年径流总量的17. 4% .
涪江是川北、川中和重庆市潼南、铜梁的1条重要水运通道,其中涪江干流重庆河段总长为136 km.下游已建有富金坝航电枢纽,库区航道长约29 km,航道等级为Ⅴ级,通航船舶为300 t.据调查,目前通过枢纽坝址运输的主要为建筑用砂石料、矿建材料等,年运输量约17万t[1].
根据工程地理位置、水文及地质等条件,工程施工的控制条件有:
1) 涪江为重庆市境内较为重要的航道,需解决工程施工期临时断航问题;2) 工期要求: 根据建设单位及合同工期要求,该工程必须于2016年10月前具备发电条件及形成库区水景观。
2原设计导流方案
潼南航电枢纽为Ⅱ等工程,根据围堰的使用年限及工程规模确定,枯期土石围堰及船闸过水土石围堰级别为5级,全年围堰级别为4级。
枯期土石围堰采用洪水标准为枯水期(11月至翌年4月)5年一遇重现期,相应设计流量Q20%枯期=574 m3/ s;1期厂房全年围堰采用洪水标准为10年一遇重现期,相应设计流量Q10%= 15 200 m3/ s; 船闸过水土石围堰过水标准采用全年5年一遇重现期,相应设计流量Q20%= 11 600 m3/ s[2].
根据枢纽工程坝址区河床开阔,主河槽居中,左岸阶地宽阔及枢纽总体布置的特点,经方案比选,确定采用分期导流方式,其中1期围左岸电站厂房及相邻6. 5孔泄水闸,右岸束窄河床过流;2期围右岸船闸及相邻11. 5孔泄水闸,左岸完建6孔泄水闸过流,见图1.
根据已选定的施工导流方式及导流方案,工程具体的施工导流程序如下。
一枯(2014年11月初-2015年4月底) :利用1期枯水围堰挡水,围左岸厂房及相邻6. 5孔(1#~ 6#)泄水闸,右侧束窄河床过流、通航。要求2015年4月底前电站全年围堰具备挡水条件,为汛期电站厂房施工创造条件。
一汛(2015年5月初-2015年10月底) : 利用1期全年围堰挡水,由右岸束窄河床过流、通航;2015年10月底前拆除全年围堰并进行电站厂房上、下游检修闸门下闸封堵。
二枯(2015年11月初-2016年4月底) : 利用2期枯水围堰及厂房上、下游检修闸门挡水,左岸1期已建6孔泄水闸过流。期间将二枯围堰加高培厚并进行堰面防护改造成过水围堰,要求2016年4月底前船闸过水围堰具备挡水过流条件。
二汛(2016年5月初-2016年10月底) : 利用船闸过水围堰挡水,左岸1期已建6孔泄水闸及右岸船闸过水围堰联合导流度汛,在2016年8月底前,首台机组具备发电条件。
三枯(2016年11月初-2017年4月底) : 利用船闸过水围堰挡水,左岸1期已建6孔泄水闸过流,完成剩余2台机组的安装及调试;2017年4月初开始拆除船闸过水围堰及混凝土纵向围堰,2017年5月底前,船闸具备通航条件。
3 2期工程施工导流方案优化
由于1期工程正式开工日期较计划开工日期晚2个月,同时金属结构供货时间延后等导致厂房进水口及尾水口检修闸门在2015年10月底前不具备挡水条件,进而导致1期围堰不能按时拆除,2期工程亦无法开工建设,整个工程工期将滞后12个月。为了满足厂房二枯期间具备正常施工条件,同时满足2期工程在2015年10月1日前顺利开工建设,需对2期导流方案做适当调整优化[3].
优化方案的导流标准及1期工程导流方式与原方案一致。而2期工程则将原方案中右岸的11. 5孔泄水闸分2段施工,即前期利用二枯围堰围船闸及相邻的3. 5孔泄水闸,待厂房进、尾水闸门具备挡水条件后,再对2期枯水围堰进行改造,形成2期过水围堰,围船闸及相邻的11. 5孔泄水闸,见图2.
1期工程导流程序沿用原设计方案,2期工程导流程序优化后如下。
二枯第1阶段(2015年11月初-2016年2月底) :利用2期枯水围堰及1期全年围堰挡水,束窄后中间原河床过流、通航。期间主要进行右岸3. 5孔泄水闸及船闸基础处理、混凝土浇筑及上游过水围堰填筑。
二枯第2阶段(2016年3月初-4月底) :2016年3月上旬择机进行中间束窄河床截流,利用改造后的过水围堰及左岸厂房进、尾水闸门挡水,左岸完建6孔泄水闸过流。期间主要进行右岸基坑内混凝土浇筑及上下游过水围堰施工。2016年4月底前完成2期过水围堰施工并具备挡水过水条件。
二汛及三枯阶段导流程序与原方案相同。