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摘要：石头峡水电站严格按照截流设计施工，各项工作组织严密进行，顺利完成截流，并通过上游粘土闭气施工，渗流基本上得到了有效地控制，圆满完成了截流施工任务。本文通过对截流前各项施工参数进行详细的设计，对现场进行周密的安排，从而保证了截流成功，同时保证了后续各项施工任务的开展。
关键词：石头峡水电站 截流 设计 施工
1.工程概况
石头峡水电站位于青海省海北州门源县大通河干流上，是作为“引大济湟”工程的龙头水库，为调水总干渠提供调水所需的水量，保证调水所需的兴利库容。电站总装机90MW，总库容9.85×108m3，为混合式电站，年调节水库，Ⅱ等大（2）型工程。
枢纽布置方案为：首部枢纽由混凝土面板堆石坝、溢洪道、导流泄洪洞组成；引水系统由进水口、发电引水隧洞、调压井、压力钢管组成；发电枢纽由发电厂房、尾水渠、110kV开关站、生活区、进厂永久交通桥组成。挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，最大坝高114.5m。
石头峡水电站施工采用围堰全年挡水、导流隧洞导流、基坑全年施工的导流方式。戗堤选定从左、右岸双向进占的单戗堤围堰。导流洪水标准为20年一遇，导流设计流量为1140m3/s，堰前水位为3017.8m，对应上、下游围堰填筑高程为3020.25m、2990.00m。10月28日进行截流，截流流量考虑采用10月份（p=25%）月平均流量Q=50.1m3/s。截流方式选择单戗堤立堵截流法，依据施工总布置，由左、右岸双向进占截流，截流戗堤高程2996.5m。
2截流特点
2.1根据大通河流域气候特点，考虑大通河坝址区设计径流年内分配情况及河床情况，石头峡水电站坝址区域河床坡降小，水流较缓，10月下旬截流流量50.1m3/s，截流难度不大。石头峡坝址设计年内分配表见表2-1。
2.2石头峡水电站围堰高喷防渗墙施工平台为截流戗堤一部分，因此在戗堤回填过程中矛盾为：截流应抛填大块径料，但大块径石料对高喷防渗墙施工影响是明显的。因此，在截流过程中一定要注意，截流块石进行抛填时，尽量在防渗下游侧，以免增加后续高喷防渗墙施工难度。
3 截流设计
3.1截流的方式、截流流量的设计
(1)截流方式及时间的确定
依据设计文件，经现场考察并结合以往施工经验，通过对实际情况的分析，结合施工总布置，截流方式选用左、右岸双向进站、单戗堤立堵截流方式。。
(2)截流流量的确定
石头峡水电站截流流量采用10月份（p=25%）月平均流量Q=50.1m3/s。
3.2截流戗堤设计
依据设计文件进行截流戗堤断面的设计：截流戗堤布置在围堰上游坡脚处，戗堤上、下游边坡系数均为1：1.5，堤头1：1.5，最大填筑高度7.9m，戗堤顶高程为2996.5m，戗堤总长约143.55m。在戗堤上游设闭气处理及防护层，坡比为1:3，戗堤闭气料顶部厚度为2.0m。为减少围堰的填筑量，截流戗堤设计为上游围堰的一部分，位于上游围堰迎水侧。在保证戗堤自身稳定的前提下，由于原河床河面宽度较小，为满足截流抛投强度的施工交通要求和堤头稳定性要求，戗堤顶宽度采用10m。
3.3截流龙口水力特性计算
根据原河床及导流建筑物的水位～流量关系，采用图解法计算截流龙口水力特性，可以满足工程要求。
(1)截流设计流量在截流中分为四部分
Q = Qg+Qd+Qr+Qs 式3-1
其中：Q——截流设计流量
Qg——龙口流量
Qd——分流建筑物泄流量
Qr——上游河道调蓄流量
Qs——截流基坑渗流量
截流时将Qr和Qs作为安全裕度不予考虑。则Q=Qg+Qd
(2)不同龙口宽度水力学特性计算
龙口宽度根据不同流态采用不同公式分别计算。
计算基本假定：视龙口为梯形或三角形过水的宽顶堰；堰顶水面是平的，忽略坡状水面影响；淹没流时上游水深等于下游水深，不计回弹落差；非淹没流时上游水深为临界水深。
淹没流时龙口泄流量用式3-2计算：
4截流戗堤施工方案
截流戗堤的堤顶高程为2996.50m，戗堤轴线距上游围堰轴线约为41.77m，堤顶轴线长118.88m，戗堤上、下游坡比均为1：1.5，龙口进占的坡比为1：1.5。最大填筑高度约7.9m。为满足截流抛投强度的施工要求和堤头稳定性的要求，戗堤顶宽采用10m，满足2辆20t自卸汽车及其它辅助作业机械运行。
截流施工前完成预进占，后进行龙口抛填。依据设计成果，将预进占长度定为：83.55m，龙口宽度预留为60m。依据水力计算的龙口流速，将龙口分为3区：龙口Ⅰ区12m、龙口Ⅱ区28m、龙口Ⅲ区20m（合龙区）。截流特殊合龙材料在块石堆放场采用ZL50装载机运输，抛投时采用220HP推土机赶料抛投。
4.1预进占区
预进占区长度83.55m，顶宽10m，顶部高程为2996.50m。经计算，在此区段内最大平均流速为1.13m/s。采用石渣和块石抛投至水面以上，水上部分至2996.0m高程按照坝体填筑工艺进行施工，薄层摊铺碾压，层厚50cm，碾压遍数为6遍，22t自行式振动碾压实。
4.2龙口Ⅰ区
Ⅰ区龙口宽度60~48m，顶宽10m，顶部高程2996.50m。经计算，在此区段内最大平均流速为1.26m/s。采用石渣和块石抛投至水面以上，水上部分至2996.5m高程按照坝体填筑工艺进行施工，薄层摊铺碾压，层厚50cm，碾压遍数为6遍，22t自行式振动碾压实。
4.3龙口Ⅱ区
Ⅱ区龙口宽度48~20m，堤顶顶宽10m，顶部高程2996.50m。经计算，在此区段内最大平均流速为1.42m/s。采用石渣、块石进行抛填。Ⅱ区进占采用上、下游角凸出形进占方式，此时现在上游侧抛投大料，将水流挑离戗堤，再用大料抛投下游侧将落差分担在上下游两侧，然后再用石渣在中间抛投。
4.4合龙区
合龙区龙口宽度20m，堤顶顶宽10m，顶部高程2996.50m。经计算，在此区段内最大平均流速为2.91m/s。该区是截流进入最后时期，抛投事先备好的石渣、块石等。采用端部上挑角抛投块石进行抛填，上下游全面抛投齐头并进，最大限度的利用抛投前沿工作面，全断面填筑至合拢。
4.5戗堤闭气施工
在完成截流戗堤后进行粘土闭气料及防护块石的施工，填筑宽度、坡度按照设计要求进行控制。粘土采用左坝肩开挖粘土，20t自卸车拉运至堤顶，推土机推平，挖掘机辅助压实。最后进行防护块石料的抛填。
5结束语
石头峡水电站按照截流设计严格施工，各项工作组织严密进行，顺利完成截流，并通过上游粘土闭气施工，渗流基本上得到了有效地控制，圆满完成了截流施工任务。石头峡水电站的成功截流，为围堰防渗施工提供了保证，同时也保证了后续各项工作的开展，赢得了业主的好评。
论文作者:牛占涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
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