（1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 西安 710065；
2. 吉林松江河水力发电有限责任公司 白山 134500）
摘要：巴塘水电站采用土石围堰一次拦断河床、大坝基坑全年施工、左岸隧洞过流的施工导流方式。主河床截流后，枯水期导流洞过流，汛期导流洞与泄洪放空洞联合泄流；泄洪放空洞参与施工期导流，减小了导流建筑物规模，节约了工程投资，取得了较好的技术经济效益。
关键词：巴塘水电站；施工导流；导流规划；导流隧洞
1 工程概况
巴塘水电站位于金沙江上游河段四川省和西藏自治区的界河上，右岸为西藏昌都地区芒康县，左岸为四川甘孜藏族自治州巴塘县。坝址位于四川省甘孜藏族自治州巴塘县巴楚河口上游约660m的金沙江干流上。坝址距成都市公路里程827.4km，距康定县公路里程465km，距巴塘县公路里9km。沿G318国道经巴塘县城可至巴楚河口，巴楚河口至坝址有简易公路约1km，对外交通较方便。本工程以发电为主，为二等大（2）型工程。电站装机750MW，多年平均发电量为33.93亿kW·h，装机年利用小时4524h。
巴塘水电站采用左岸溢洪道、明管引水、地面厂房的枢纽布置格局，主要建筑物包括挡水建筑物（沥青混凝土心墙堆石坝）、泄水建筑物（左岸开敞式溢洪道、左岸泄洪放空洞）、引水建筑物（左岸坝式进水口、明压力钢管）及左岸岸边发电厂房（地面主厂房、主变开关楼、尾水副厂房和尾水渠）和生态放水孔。本工程于2020年11月实现主河床截流，2023年2月导流洞下闸，2023年5月水库开始蓄水，2023年6月首台机组投产发电，至2023年8月底，后续两台机组投产发电。
2 工程区自然条件
2.1 水文气象条件
巴塘坝址洪水主要由降雨形成，每年6月～9月划分为主汛期，12月～翌年3月划分为枯水期。4月份洪水大多发生在下旬，与5月份相连，所以将4月份、5月份作为一期。10月份、11月份主要为退水期，其流量的大小受当年洪水量级大小影响，最大流量出现时间均在上旬，各作为一期。巴塘气象代表站多年平均气温12.7℃，绝对最高气温37.6℃，绝对最低气温-11.7℃；多年平均相对湿度46.8%；风向多为SW风，多年平均风速1.2m/s。巴塘水电站设计洪水成果见表2.1。
表2.1 巴塘水电站设计洪水成果表 单位：m3/s
2.2 地形地质条件
坝址区段河谷相对较窄，现代主河床位于右侧，坝前左侧为宽缓一级阶地，两岸山体右高左低，右岸山高、山体雄厚，自然坡度28°～47°，局部较陡。岸坡小冲沟较发育，但一般切割不深，较大冲沟切深26m左右，该岸地形总体完整性较差。左岸为象鼻子山“鼻尖”端部，山体三面临空，下陡上缓，坡面凹凸起伏，地形完整性较差；沿巴楚河边坡坡面相对较完整。
坝址区河床覆盖层以砂卵砾石为主，间夹含泥砾中粗砂、含泥砾中细砂透镜体，其中厚度相对较大、连续性较好的为Ⅰ岩组、Ⅲ岩组，含泥砾中粗砂层（Ⅲ岩组）基本展布于整个坝基河床。
3导流方式、导流标准及导流规划
3.1 导流方式
本工程坝基覆盖层深厚，主河床截流后要在围堰的保护下进行坝基混凝土防渗墙、混凝土基座、沥青混凝土施工等，鉴于上述基础处理工序复杂，不但工种多，而且量大工期长，宜连续施工，如果基础过水，则恢复施工难度较大；且基坑过水的导流方式对工期的影响较大，故本工程采用围堰一次拦断河床的全年隧洞导流方式。
3.2 导流标准
（1）导流标准
本工程围堰保护的对象为2级和3级建筑物。按照DL/T5397-2007《水电工程施工组织设计规范》规定，根据导流建筑物的保护对象、失事后果，使用年限和工程规模4项指标确定本工程的导流建筑物级别为4级。
初期导流标准为20年一遇洪水重现期，相应的流量为5960 m3/s。中期度汛采用坝体临时挡水，导流洞及泄洪放空洞联合过流，度汛标准采用100年一遇洪水重现期。
截流标准采用10年一遇的月或旬平均流量，本工程选择截流时段为11月下旬，相应10年一遇旬平均流量为521.0m3/s。
导流洞下闸流量采用10年一遇2月份的月平均流量250.0m3/s。
导流洞封堵期间洪水标准采用20年一遇，封堵时段为3月～7月，相应的设计流量为5960.0m3/s。
后期导流设计洪水标准采用200年一遇，采用永久泄洪建筑物泄流。
（2）导流程序
导流程序规划见表3.2。
表3.2 导流程序规划表
3.3 导流建筑物设计
导流建筑物由导流洞和上、下游围堰组成。
（1） 导流隧洞设计
1）进、出口边坡设计
进口边坡有5号道路经过，路基宽度9.5m，开挖坡比为1∶0.5，最大开挖边坡高度约148.0m，共设10级马道，马道宽3.0m。出口边坡开挖与泄洪放空洞、地面厂房永久边坡结合，开挖坡比为1∶0.4、1∶0.6、1∶0.8，马道宽3.0m。
2）导流洞进水塔设计
导流洞进口布置垂直式岸边进水塔，进水塔为压力墙式结构，按两孔过流设计，设平板闸门2扇，单孔尺寸6.0m×14.0m（宽×高），中墩及边墙均厚4.0m。闸门锁定平台高程为2534.0m。进水塔长18.0m，宽24.0m，塔高47m。进口上缘曲线方程为：X2/142+Y2/52=1。
3）导流洞洞身段设计
断面型式设计为城门洞型，按有压洞设计，断面尺寸为12m×14m（长×宽），进水塔孔口按2孔设计，单孔口尺寸为6m×14m（宽×高），进口底板高程为2487.0m，洞身长796.03m，进口引渠长30.0m，进水塔闸室段长18m，宽24m，塔高47m，塔后设渐变段，长25m，由方型洞渐变为城门洞型，隧洞底坡i=5.02‰，导流洞0m+380.21m～0m+629.29m为转弯段，平面转弯半径R=200.0m，转角α=288.64°。出口底板高程2483.0m，出口引渠长30m。
4）出口消能设计
出口采用底流消能，后接泄槽及消力池，消力池长70m，深7m，净宽60m，消力池的下游出口设置20m长钢筋混凝土护坦，护坦下游开挖成一平台与河床地形相接，平台高程为2484.00m。
（2）围堰设计
根据工程枢纽布置、坝区地形、地质条件，围堰堰型最终采用土石围堰。
1）上游围堰设计
上游围堰按拦挡20年一遇洪水设计，设计流量5960m3/s，堰前水位2532.8m，堰顶高程为2533.8m，最大堰高51.8m，堰顶宽度10m。堰体防渗采用土工膜心墙，堰基防渗采用悬挂式混凝土防渗墙，围堰防渗施工平台按拦挡11月至次年4月的10年一遇洪水流量（Q=799m3/s）计算，确定高程为2502.5m，防渗墙最大深度为50m，防渗墙厚度为80cm，土工膜最大挡水水头31.3m。围堰上、下游坡比分别1∶2.0、1∶1.75。
2）下游围堰设计
下游围堰按20年一遇洪水重现期设计，金沙江20年设计洪水5960m3/s，堰顶高程为2495.50m，最大堰高13.50m，堰顶宽度10m。堰体防渗采用土工膜心墙，堰基防渗采用悬挂式混凝土防渗墙，围堰防渗施工平台高程为2489.50m，防渗墙最大深度为30m，防渗墙厚度为80cm。土工膜最大挡水水头5.0m，围堰上、下游坡比均为1∶1.75。考虑回流及波浪对围堰迎水面堰脚的冲刷，采用大块石、钢筋笼防护。
4 结语
巴塘水电站施工导流方案的选定充分利用了坝址区地形地质条件，通过对导流洞布置方案研究，将导流隧洞与泄洪洞放空洞结合布置，主河床截流后汛期导流和大坝度汛利用泄洪放空洞和导流洞联合泄流，减小了导流隧洞规模，节约了工程投资，缩短了施工工期，具有明显的技术经济效益。该工程导流洞与泄洪放空洞结合布置、汛期导流和度汛利用泄洪放空洞参与导流的设计思路值得推广应用。
参考文献：
[1] NB/T 35041-2014，水电工程施工导流设计规范.
[2] DL/T 5397—2007，水电工程施工组织设计规范.
论文作者:谷治浪1,栾旭2,王丹妮1
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/9/3
标签：围堰论文; 巴塘论文; 洪水论文; 防渗墙论文; 河床论文; 坝址论文; 高程论文; 《河南电力》2019年1期论文;