水利工程導(dǎo)流方案第一章項(xiàng)目背景與導(dǎo)流需求1.1工程概況××水庫樞紐位于××江中游，壩址控制流域面積1.47萬km2，多年平均流量326m3/s。樞紐由混凝土面板堆石壩、左岸溢洪道、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)及壩后生態(tài)電站組成，最大壩高118m，總庫容4.8億m3，屬Ⅱ等大（2）型工程。大壩施工采用“分期導(dǎo)流、枯水圍堰、隧洞泄流”方案，導(dǎo)流建筑物級(jí)別為4級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)：初期導(dǎo)流10年一遇（P=10%），中期導(dǎo)流20年一遇（P=5%），后期導(dǎo)流50年一遇（P=2%）。1.2水文特性壩址枯水期11月—翌年4月，多年平均流量68m3/s；汛期5月—10月，多年平均流量584m3/s。11月—翌年3月為施工黃金期，最枯月（2月）平均流量僅29m3/s。歷史最枯流量17.8m3/s（1991年2月），歷史最大洪峰流量8200m3/s（1998年7月）。1.3導(dǎo)流任務(wù)（1）保證大壩基坑全年干地施工；（2）確保下游供水、灌溉、生態(tài)流量不小于15m3/s；（3）滿足度汛、蓄水、機(jī)組調(diào)試各階段泄流需求；（4）導(dǎo)流總工期42個(gè)月，分四期實(shí)施。第二章導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)閾值2.1設(shè)計(jì)洪水采用PⅢ型適線，Cs/Cv=2.5，Cv=0.42。成果：Q10%=1780m3/s，Q5%=2340m3/s，Q2%=3120m3/s。2.2風(fēng)險(xiǎn)閾值（1）圍堰堰頂安全加高：土石圍堰≥1.0m，混凝土圍堰≥0.5m；（2）隧洞最大允許流速：15m/s（防止空蝕）；（3）基坑抽水能力：20年一遇暴雨+上游匯流，24h抽排至基坑底板；（4）生態(tài)流量報(bào)警：實(shí)時(shí)監(jiān)測<15m3/s持續(xù)30min，立即啟動(dòng)應(yīng)急補(bǔ)水。第三章導(dǎo)流建筑物布置3.1導(dǎo)流洞兩條平行隧洞，軸線間距60m，進(jìn)口底板高程▽285m，出口▽282m，縱坡1.2%。洞徑D=12m，城門洞形，混凝土襯砌厚0.8m，C30W8F50。單洞泄流能力：Q10%=920m3/s，雙洞1780m3/s。3.2上游圍堰土石圍堰，堰頂高程▽295m，堰高25m，頂寬10m，上游坡1:2.5，下游坡1:2.0，防滲采用1.2m厚塑性混凝土防滲墻+帷幕灌漿，墻底嵌入基巖1.5m。3.3下游圍堰土石圍堰，堰頂高程▽288m，堰高12m，頂寬8m，防滲采用高噴墻，墻厚0.6m。3.4縱向圍堰混凝土重力式，頂高程▽292m，頂寬5m，上游坡1:0.2，下游坡1:0.5，與壩體0+180—0+320段結(jié)合，作為壩體一部分永久保留。第四章導(dǎo)流分期與流量控制4.1第一期（T0—T11月）目標(biāo)：截流，形成上游圍堰，河水改由右岸導(dǎo)流洞宣泄。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：（1）截流戧堤預(yù)進(jìn)占：左岸預(yù)進(jìn)占120m，右岸80m，預(yù)留龍口寬40m；（2）截流流量：選11月中旬，預(yù)報(bào)流量≤150m3/s；（3）截流材料：15t鋼筋石籠+合金鋼網(wǎng)兜，儲(chǔ)備量≥3000m3；（4）合龍時(shí)間窗口：48h內(nèi)完成，最大流速≤4.5m/s；（5）圍堰閉氣：合龍后24h內(nèi)完成高噴墻+黏土鋪蓋，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s。4.2第二期（T11月—T30月）目標(biāo)：大壩全斷面上升至▽310m，度汛標(biāo)準(zhǔn)20年一遇?？刂拼胧海?）汛期前（4月30日前）壩體填筑至▽310m，預(yù)留1.5m超高；（2）導(dǎo)流洞進(jìn)口設(shè)事故檢修門，平板鋼閘門12m×10m，Q345B，啟閉容量2×1600kN；（3）基坑排水：設(shè)三級(jí)泵站，總裝機(jī)6×355kW，單泵流量0.8m3/s，備用系數(shù)1.3；（4）圍堰安全監(jiān)測：表面位移≤10mm/周，內(nèi)部沉降≤5mm/周，超閾值立即停面作業(yè)。4.3第三期（T30月—T38月）目標(biāo)：下閘蓄水，導(dǎo)流洞依次封堵。步驟：（1）蓄水前驗(yàn)收：庫盆、滲流、金屬結(jié)構(gòu)、監(jiān)測儀器完成專項(xiàng)驗(yàn)收；（2）下閘順序：先2洞，后1洞，間隔≥72h；（3）封堵體：C25二級(jí)配混凝土，長60m，分三段澆筑，每段20m，設(shè)2m×2m灌漿廊道；（4）蓄水速率：庫水位上升≤1m/d，確保上游滑坡體穩(wěn)定；（5）生態(tài)流量：通過生態(tài)放水管DN1200，保持15m3/s，閥門為電動(dòng)蝶閥，雙電源。4.4第四期（T38月—T42月）目標(biāo)：導(dǎo)流洞全部封堵，樞紐投入正常運(yùn)行，導(dǎo)流工程竣工。（1）封堵段灌漿：固結(jié)灌漿孔距2m，排距2m，深8m，壓力0.3MPa；（2）封堵體接觸灌漿：待混凝土溫度穩(wěn)定后（內(nèi)部溫度≤16℃），采用純水泥漿，水灰比0.5:1，分三序施工；（3）圍堰拆除：采用深孔+淺孔梯段爆破，粒徑≤0.8m，利用料直接上壩，拆除高程▽285m以下全部清除，確保行洪斷面。第五章截流設(shè)計(jì)與施工細(xì)則5.1水力計(jì)算龍口寬40m時(shí)，按寬頂堰公式：Q=σ·m·b·√(2g)·H^1.5σ=0.95，m=0.36，H=2.8m，得Q=150m3/s，對(duì)應(yīng)流速4.3m/s。5.2材料儲(chǔ)備（1）大塊石：≥1.0m，3000m3，堆存于右岸0+050平臺(tái)；（2）鋼筋石籠：2m×1m×1m，1500個(gè)，提前3d裝籠；（3）合金鋼網(wǎng)兜：φ1.2m×2.0m，500套，單套重1.8t；（4）推土機(jī)D10R2臺(tái)，挖掘機(jī)CAT3904臺(tái)，自卸車40t20輛，24h兩班制。5.3截流程序D7d：上游圍堰預(yù)進(jìn)占至龍口60m；D2d：水文預(yù)報(bào)中心提供72h滾動(dòng)預(yù)報(bào)，流量≤150m3/s即啟動(dòng)；D1d：18:00完成龍口護(hù)底，拋填大塊石厚2m；D日：06:00開始合龍，先下游側(cè)，后上游側(cè)，雙戧堤立堵；D日：18:00龍口合龍，立即吊放石籠，每2m一個(gè)，逐層加高；D+1d：06:00堰體高出水面2m，開始黏土鋪蓋，壓重平臺(tái)。第六章導(dǎo)流洞施工與過流面防護(hù)6.1開挖（1）鉆爆參數(shù)：深孔φ102mm，間距1.2m，排距1.0m，線裝藥0.35kg/m，單響藥量≤80kg；（2）光爆孔：間距0.6m，線裝藥0.12kg/m，半孔率≥90%；（3）支護(hù)：系統(tǒng)錨桿φ25，L=4.5m，間排距1.5m，噴混凝土C25厚15cm，掛網(wǎng)φ8@150×150。6.2襯砌（1）臺(tái)車：12m全圓針梁式，液壓自走，每倉澆筑時(shí)間≤18h；（2）混凝土：摻聚丙烯纖維0.9kg/m3，減水劑0.8%，坍落度160mm，溫控要求：入倉溫度≤14℃，通冷水管φ32，單根長120m，流量18L/min；（3）過流面防護(hù)：底板及兩側(cè)1.5m范圍設(shè)1cm厚環(huán)氧砂漿+2mm厚聚脲涂層，抗沖流速≥15m/s。6.3金屬結(jié)構(gòu)（1）進(jìn)口檢修門：滑動(dòng)式，止水P60橡塑復(fù)合，水封預(yù)壓2mm；（2）啟閉機(jī)：固定卷揚(yáng)式，雙吊點(diǎn)，同步誤差≤2mm，設(shè)閘門開度編碼器，信號(hào)接入PLC；（3）出口工作門：弧形門10m×8m，支鉸軸承自潤滑銅合金，啟閉容量2×1250kN。第七章圍堰防滲與滲控體系7.1塑性混凝土防滲墻（1）配合比：水泥120kg/m3，膨潤土45kg/m3，砂率45%，水膠比0.85，28d抗壓強(qiáng)度≥3MPa，彈?！?00MPa；（2）成槽：液壓抓斗BC40，槽段長6m，接頭管φ880，刷壁次數(shù)≥10次，接頭抗?jié)B≥1MPa；（3）墻底灌漿：單排帷幕，孔距2m，深入基巖5m，灌漿壓力0.5MPa，透水率≤3Lu。7.2高噴墻（下游圍堰）（1）三重管法，水壓35MPa，氣壓0.7MPa，漿壓0.8MPa，提升速度8cm/min；（2）旋噴+擺噴組合，擺角25°，墻體有效厚0.6m，搭接20cm；（3）質(zhì)量檢測：28d鉆孔取芯，抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s。第八章基坑排水與降水8.1初期排水（1）集水井：設(shè)于基坑下游角，井徑6m，深8m，C20鋼筋混凝土，壁厚0.4m；（2）排水管：DN800鋼管，壁厚10mm，沿縱向圍堰布置，縱坡1%，出口設(shè)鴨嘴閥；（3）水泵：初期3×200kW潛水泵，單泵流量0.6m3/s，揚(yáng)程28m，備用1臺(tái)。8.2經(jīng)常性排水（1）排水廊道：壩基設(shè)“井”字形盲溝，主溝1.5m×1.5m，支溝0.8m×0.8m，內(nèi)填級(jí)配碎石φ2040，外包400g/m2土工布；（2）集水井：每50m設(shè)一口，井徑1.2m，深3m，潛水泵自動(dòng)啟停，水位電極控制；（3）水質(zhì)控制：pH68，含泥量≤0.2kg/m3，超標(biāo)時(shí)加絮凝劑PAC，設(shè)沉淀池200m3。第九章安全監(jiān)測與預(yù)警制度9.1監(jiān)測項(xiàng)目（1）圍堰：表面位移、深層沉降、滲流量、孔隙水壓力；（2）導(dǎo)流洞：襯砌應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、內(nèi)水外滲、流速；（3）基坑：地下水位、邊坡位移、支護(hù)應(yīng)力；（4）下游河道：生態(tài)流量、水質(zhì)、河床沖刷。9.2儀器選型（1）表面位移：徠卡TM50全站儀，自動(dòng)照準(zhǔn)，精度0.5″；（2）滲流量：三角堰+超聲波液位計(jì)，精度±1mm；（3）孔隙水壓力：振弦式滲壓計(jì)，量程0200kPa，精度0.1%F.S；（4）生態(tài)流量：多普勒流速儀ADCPM9，實(shí)時(shí)上傳云端。9.3預(yù)警閾值（1）圍堰日位移≥10mm，立即停工并加高子堰；（2）導(dǎo)流洞襯砌應(yīng)力≥12MPa，限速過流至80%；（3）基坑地下水位日升幅≥0.5m，增開水泵；（4）生態(tài)流量<15m3/s持續(xù)30min，啟動(dòng)應(yīng)急閥并短信通知總監(jiān)、水行政主管部門。第十章應(yīng)急預(yù)案與演練10.1超標(biāo)洪水（1）當(dāng)預(yù)報(bào)流量>2340m3/s（P=5%），立即開啟雙洞+溢洪道預(yù)挖槽，聯(lián)合泄流；（2）基坑內(nèi)所有設(shè)備72h內(nèi)撤至▽295m以上；（3）圍堰加高子堰：采用鋼筋石籠1m×1m×2m，機(jī)械吊放，3h內(nèi)完成1m超高。10.2導(dǎo)流洞事故（1）事故門卡阻：備用200t汽車吊+液壓千斤頂，2h內(nèi)復(fù)位；（2）襯砌爆裂：立即關(guān)閉事故門，洞內(nèi)流速降為零，采用鋼襯應(yīng)急環(huán)+環(huán)氧鋼纖維快速封堵，24h內(nèi)恢復(fù)通水；（3）停電：雙電源+400kW柴油發(fā)電機(jī)，10s內(nèi)自動(dòng)切換。10.3演練制度（1）每年4月、9月各組織一次聯(lián)合演練；（2）演練腳本提前15d經(jīng)總監(jiān)理審批，演練范圍含截流、超標(biāo)洪水、生態(tài)流量中斷、火災(zāi)、觸電；（3）演練評(píng)估：采用“發(fā)現(xiàn)問題整改銷號(hào)”閉環(huán)管理，整改完成率100%方可復(fù)工。第十一章環(huán)保與生態(tài)保障11.1生態(tài)流量保障（1）生態(tài)放水管設(shè)雙閥，一用一備，閥后裝電磁流量計(jì)，信號(hào)接入省水利廳平臺(tái)；（2）若因檢修需停水，提前48h向流域管理局申請(qǐng)，并采用槽車補(bǔ)水，每車20m3，每日60車；（3）魚類增殖：與××魚類增殖站簽訂三年協(xié)議，每年放流齊口裂腹魚10萬尾、中華倒刺鲃5萬尾，放流點(diǎn)設(shè)于壩下0.5km。11.2水質(zhì)保護(hù)（1）圍堰填筑前，河床清基20cm，含腐殖土全部運(yùn)至指定棄渣場，禁止入河；（2）基坑排水設(shè)沉淀池+絮凝+過濾，SS≤70mg/L方可排放；（3）施工機(jī)械設(shè)防漏油盤，柴油儲(chǔ)罐雙層罐+在線滲漏監(jiān)測。第十二章工程量與投資控制12.1主要工程量（1）導(dǎo)流洞開挖：石方38.4萬m3，混凝土12.6萬m3，鋼筋1.1萬t；（2）圍堰填筑：土石方96萬m3，防滲墻2.1萬m2，高噴墻0.8萬m2；（3）金屬結(jié)構(gòu)：閘門6套，啟閉機(jī)4套，總重1860t；（4）基坑排水：常用水泵功率合計(jì)2130kW。12.2投資控制（1）導(dǎo)流工程概算14.7億元，其中導(dǎo)流洞7.2億元，圍堰3.8億元，安全監(jiān)測0.4億元，環(huán)保水保0.6億元，臨時(shí)房屋及道路2.7億元；（2）采用“量價(jià)分離”清單計(jì)價(jià)，每月25日計(jì)量，監(jiān)理、造價(jià)、施工三方聯(lián)測，量差>2%時(shí)啟動(dòng)專項(xiàng)復(fù)核；（3）變更流程：設(shè)計(jì)變更>50萬元須報(bào)項(xiàng)目法人、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工四方會(huì)審，超概算5%報(bào)原審批部門調(diào)整。第十三章信息化與BIM應(yīng)用13.1BIM模型（1）建立LOD400模型，含導(dǎo)流洞、圍堰、基坑、金屬結(jié)構(gòu)，坐標(biāo)系CGCS2000，高程系1985國家高程；（2）4D模擬：將施工進(jìn)度計(jì)劃（P6）與模型關(guān)聯(lián)，每周更新，提前發(fā)現(xiàn)沖突12處，節(jié)約工期28d；（3）5D成本：模型與清單編碼綁定，自動(dòng)提取工程量，誤差<0.8%。13.2智能監(jiān)測平臺(tái)（1）采用“云邊端”架構(gòu)，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)設(shè)于現(xiàn)場值班室，斷網(wǎng)情況下可本地存儲(chǔ)72h；（2）AI識(shí)別：攝像頭+算法識(shí)別圍堰裂縫寬度≥0.5mm，自動(dòng)推送微信；（3）數(shù)字孿生：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，水位、流速、應(yīng)力、