水电站枢纽施工组织设计

一、综合说明白龙江巴藏水电站上坝址混合式开发方案与下坝址坝后式开发方案进行综合分析比较，从地形地质条件、枢纽建筑物布置、施工条件及水库淹没等方面综合分析，结合水工、规划、机电等专业的设计成果，上坝址优于下坝址，巴藏水电站的开发方式推荐上坝址混合式开发方案。上坝址方案，由挡水坝、泄洪排沙建筑物（溢流坝和排沙孔）及左岸截渗墙和发电引水洞进口等组成。枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙（最大高度215M，长1454M）；左岸混凝土副坝（最大坝高487M，长4003M）、溢流坝（2孔，最大坝高562M，长2653M）、排沙孔坝段（最大坝高562M，长2503M，进水口孔口尺寸为18M8M）、右岸混凝土副坝（坝长5506M，最大坝高472M）。电站厂房建筑物包括引水系统建筑物和厂房建筑物两大部分。其中引水系统建筑物由进水口、压力引水洞、调压室和压力钢管组成。厂房建筑物主要包括主厂房、副厂房、安装间及电站尾水系统。发电引水系统建筑物布置在右岸，利用天然河段的“S”型拐弯，截弯取值。塔式进水口布置在坝上游河床右岸，进水口底坎高程160600M；有压引水隧洞总长13KM，断面为圆形，洞径80M，设计引用流量1506M3/S；在有压隧洞末端设置调压室，调压室井壁高380M，井桶内径22M。调压井后的引水管道为地下埋藏式压力钢管，结构布置型式为“一主三岔”，主管内直径8M，钢板壁厚16MM；3条支管直径38M，钢板壁厚16MM，压力钢管总长140M。厂房建筑物为典型的岸边式明厂房。主厂房内安装3台单机容量为17MW的混流式发电机组。机组安装高程158460M，总装机容量51MW。主厂房尺寸6464M2000M3225M（长宽高），发电机层高程159300M。水库正常蓄水位162500M，电站额定水头385M，电站装机三台总装机容量51MW。考虑到到白龙江流量较为稳定，实测水文系列较长，工程区暴雨强度较小，加之枢纽一、二期工程量均较小，根据根据本工程水文特点、施工工期，经技术经济比较后，设计选用五年一遇洪水重现期。中后期导流标准根据大坝施工进度、坝前所形成的库容等，导流标准相应提高。根据河道水文特征，导流时段划分为洪、枯水时段10月至第二年6月份为枯水时段，其五年一遇相应洪峰流量为309M3/S；7月份至9月份为洪水时段，其五年一遇相应洪峰流量为596M3/S。根据施工导流规划，本电站枢纽拟分两期施工，枢纽一期工程主要施工右岸混凝土副坝、2孔溢流坝、排沙孔坝段、右岸边坡处理工程、进水口工程。二期工程主要施工左岸混凝土副坝段。根据坝址区的地形、地质条件及导流建筑物的布置情况，一、二期工程均采用机械化施工为主、人工施工为辅的总体施工方案，以求均衡各项目施工强度，加快工程建设进度。本工程区地处白龙江中上游峡谷区，电站的枢纽布置型式为引水式方案，建筑物布置较为分散。根据电站枢纽区、厂房区施工场地较狭小的特点，本着有利施工、方便生活、易于管理、节约用地、安全可靠和因地制宜的原则，电站的施工布置选择集中布置方案。二、施工条件（一）工程特性白龙江巴藏水电站工程区位于甘肃省舟曲县境内立节乡上巴藏村附近的白龙江干流上，距兰州市公路里程385KM，距上游迭部县城公路里程110KM，距下游舟曲县城公路里程47KM。工程区距上游在建代古寺水电站约7KM，距下游在建立节水电站约5KM。工程区对外公路运输有两条线路可供选择，一条为兰州岷县代古寺坝址，总运输里程385KM，公路路况良好，沿途桥梁荷载能满足运输要求；另一条为兰州岷县两河口舟曲电站坝址，总运输里程468KM。313省道从坝址左岸通过，该省道向西与213国道相连，向东与212国道相连，交通便利。本阶段补充上坝址混合式开发方案与下坝址坝后式开发方案进行综合分析比较，从地形地质条件、枢纽建筑物布置、施工条件及水库淹没等方面综合分析，结合水工、规划、机电等专业的设计成果，上坝址优于下坝址，巴藏水电站的开发方式推荐上坝址混合式开发方案。上坝址方案，由挡水坝、泄洪排沙建筑物（溢流坝和排沙孔）及左岸截渗墙和发电引水洞进口等组成。枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙（最大高度215M，长1454M）；左岸混凝土副坝（最大坝高487M，长4003M）、溢流坝（2孔，最大坝高562M，长2653M）、排沙孔坝段（最大坝高562M，长2503M，进水口孔口尺寸为18M8M）、右岸混凝土副坝（坝长5506M，最大坝高472M）。电站厂房建筑物包括引水系统建筑物和厂房建筑物两大部分。其中引水系统建筑物由进水口、压力引水洞、调压室和压力钢管组成。厂房建筑物主要包括主厂房、副厂房、安装间及电站尾水系统。发电引水系统建筑物布置在右岸，利用天然河段的“S”型拐弯，截弯取值。塔式进水口布置在坝上游河床右岸，进水口底坎高程160600M；有压引水隧洞总长13KM，断面为圆形，洞径80M，设计引用流量1506M3/S；在有压隧洞末端设置调压室，调压室井壁高380M，井桶内径22M。调压井后的引水管道为地下埋藏式压力钢管，结构布置型式为“一主三岔”，主管内直径8M，钢板壁厚16MM；3条支管直径38M，钢板壁厚16MM，压力钢管总长140M。厂房建筑物为典型的岸边式明厂房。主厂房内安装3台单机容量为17MW的混流式发电机组。机组安装高程158460M，总装机容量51MW。主厂房尺寸6464M2000M3225M（长宽高），发电机层高程159300M。水库正常蓄水位162500M，电站额定水头385M，电站装机三台总装机容量51MW。推荐方案主要工程量汇总见表21。表21巴藏水电站主要工程量表序号项目单位枢纽工程引水工程厂房工程临时工程合计1砂卵砾石开挖M3102569834351261051692334813422石方明挖M32000730211221229861025764474143石方洞挖M3310116720/1170304土石方填筑M363343997840902598003372115现浇混凝土M3246293461072939169393287306预制混凝土M33030/110/31407钢筋制安T16883539129023567528喷混凝土M332572094319868939锚杆T29870121292310钢材T8220312/222311回填灌浆M2/12410/1241012帷幕灌浆M3500/874437413固结灌浆M978226896/51744185214接触灌浆M3099/309915浆干砌块石M345343544821797716716金属结构安装T6252355150/1130217机电设备安装套/3/318粘土填筑M31290/182931958319钢筋笼块石M3955/2201175（二）自然条件1水文气象条件白龙江是嘉陵江的一级支流，发源于秦岭西延部分的岷山郎木寺以西的郭尔莽梁北麓，源地海拔高程4072M，西北东南流向，流经甘、川两省于四川昭化注入嘉陵江。白龙江流域夹在迭山山系和岷山山系之间，俗称陇南山地，地势西北高，东南低，呈菱形，境内山峦重迭，沟壑纵横，河谷下切甚深，山坡多在35以上，有些山坡超过75，成为悬崖峭壁。河道曲折，川峡相间，水流湍急，水力资源非常丰富，是一个典型的高、中山峡谷区，以“山大沟深”著称。舟曲以上气候由温帯半湿润气候区逐渐过渡到高寒湿润气候区，降水量以上游郎木寺一带最多，年降水量达800MM以上，舟曲县河谷背风地带最少，年降水量不足450MM。降水主要集中在五至九月，以七、八月份最多，暴雨洪水頻繁，大洪水多由长历时、大面积的峰面雨形成，短历时、高强度、小范围的暴雨往往使两岸支沟暴发大规模泥石流。舟曲以上山地阴坡分布茂密森林，阳坡灌木杂草丛生，是本省主要林区之一。两河口以上为白龙江上游，平均海拔3500M，属甘南高原山区，森林茂密，植被良好，唯根古以下，由于过度森林采伐，植被较差，水土流失严重。上游区内高山重迭，河道狭窄，河床坡度较陡，水流湍急，沿河常出现山地滑坡及泥石流。巴藏水电站工程位于甘肃省舟曲县境内白龙江干流上游，坝址距下游立节水文站112KM，控制流域面积8038KM2。巴藏水电站位于甘肃省舟曲县境内，该地区地处欧亚大陆腹地，属高山区，气候有明显的垂直变化。海拔较低的河川地带，气候温和湿润，高山地带则较为寒冷。该工程距舟曲县气象站较近，因此，选择该站作为本工程气象资料代表站。根据舟曲地面气象站多年气候观测资料统计，本地区多年平均气温130，历年极端最高气温352发生在1974年7月23日；极端最低气温102（发生在1975年12月14日）。多年平均降水量4358MM，多年平均蒸发量19725MM,历年最大积雪深度30CM，最大冻土深度240CM。多年平均日照时数17663H，多年平均湿度59，多年平均风速21M/S、历年最大风速120M/S，相应风向SSE。舟曲县地面气象站其他气象要素详见表12。2地形地貌及地质条件（1）重力坝段坝址区重力坝段基岩岩性为中、上志留统（S23）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，岩体受构造影响较强烈，岩体基本质量取决于岩石强度和岩体完整程度。根据工程岩体分级标准GB5021894，坝址区同一岩性不同风化程度的岩体基本质量级别计算结果得出，坝址区弱微风化岩体基本质量为级，强风化岩体、卸荷裂隙带和断层破碎带岩体基本质量为级。河床坝基根据勘测成果，坝址区河床覆盖层厚38M，下伏基岩为中、上志留统（S23）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岩体强风化层厚25M，弱风化层厚约1015M，岩体完整性系数0204，表层强风化岩体岩石较破碎,弱风化岩体完整性差，坝基岩体透水性较弱，吕荣值多在13LU，河床无大的顺河断层和倾向下游或上游的缓倾角裂隙，在清除河床覆盖层和强风化岩体后，坝基进行适当处理是可以满足重力坝对地基的要求。左岸坝肩坝址区上坝线左岸阶地基座高程1606M左右，下坝线1618M左右，基座面以下基岩裸露，上坝线基座面以上堆积有厚1823M的冲积砂卵砾石层和厚35M的冲积粉质壤土层，下坝线基座面以上堆积有厚1113M的冲积砂卵砾石层和厚57M的冲积粉质壤土层，下伏基岩为中、上志留统（S23）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岸坡岩体强、弱风化带厚度均约1520M，强风化带岩体完整性系数多小于015，弱风化带完整性系数015035，岩体破碎较破碎，岩体中发育的小断层基本与河道斜交，且都为中陡倾角，岩石透水率大部分微弱，局部较强，吕荣值多在13LU。右岸坝肩右岸坝肩为岩（土）质斜坡，斜坡表部普遍堆积有厚约210M的坡积块石碎石土，零星出露的基岩岩性为中、上志留统（S23）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，表部强风化岩体厚度1520M，多倾倒变形，边坡岩体破碎，属变形边坡；强风化岩体中发育有数条岸边卸荷裂隙，其走向基本与岸坡平行，且都为中陡倾角，卸荷宽度1520M深度2030M；强风化带岩体透水性较强，吕荣值一般大于100LU。总之，上坝址右岸高岸坡普遍存在岩体倾倒变形现象，岩体强风化深度1520M，右坝肩存在高陡边坡问题，施工过程中不宜大量开挖，须先处理边坡（如固结灌浆等）后再进行坝肩开挖。右岸弱风化岩体厚度一般1520M，岩体完整性差，透水性微弱，吕荣值一般13LU，局部小于1LU。弱风化岩体适当补强和防渗处理后，强度、变形均可满足要求。（2）左岸截渗墙白龙江左岸级阶地基座面高程上坝线据钻孔探测为16031606M，下坝线据岸边阶地前缘基岩露头推测为16181621M，上坝址区基座面以上堆积有厚1823M的冲积砂卵砾石层和厚35M的冲积粉质壤土层，但在下坝线附近级阶地前缘堆积有厚1113M的冲积砂卵砾石层和厚57M的冲积粉质壤土层，坝区级阶地台面宽80120M，台面前缘高程均约1634M左右，高出江水面（1593M）41M。省道S313公路路面高程16371655M，高于正常蓄水位1230M。左岸级阶地砂卵砾石层，结构较密实，泥钙质微胶结，组成物漂石含量较高，级配较差，在级阶地砂卵砾石层中所做的8组基坑注水试验，其渗透系数2060M/D，属较强透水地层，需做防渗处理。根据阶地砂卵砾石层物理力学性质试验成果，其允许渗透坡降建议值为01502。下伏中、上志留统（S23）薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩强风化带岩体厚度1520M，岩石透水率大于100LU，透水性较强；弱风化带岩体岩石透水率多在13LU，为相对不透水层。截渗墙布置在左岸级阶地基座上，阶地砂卵砾石层和基岩强风化带经截渗墙和帷幕灌浆处理后，其作为截渗墙的地基承载力和压缩及防渗特性均能满足工程要求。（3）引水隧洞工程地质条件上坝址压力引水隧洞布置于白龙江右岸山体中，引水隧洞进口位于上坝线上游约75M处的级阶地上，隧洞全长约13KM，圆形断面，洞径8M，进口高程1606M，隧洞中部设一拐点，洞出口布置在城马村下游约600M的白龙江右岸级阶地上。进口段工程地质条件洞进口段（桩号00600110M）隧洞埋深1045M，洞顶以上岩体厚133M，隧洞通过岩性为中上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，板状构造。本段岩层产状与洞线夹角63，岩体中未见大的断裂构造发育，但洞身在强弱风化岩体中通过，节理裂隙发育，岩体破碎，多张开夹泥，有软弱夹层和岩石倾倒体，围岩中地下水呈滴水或渗水状态活动，岩体呈碎裂结构，完整性和稳定性极差，围岩类别为类。洞进口地形坡度3545，自然边坡稳定。洞身前段工程地质条件洞身前段（桩号01100693M），位于隧洞拐点以前，洞身埋深45194M，通过岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩夹软岩，板状构造，岩体节理裂隙发育，洞线与岩层走向夹角6368,洞段位处地下水位以下，地下水活动较强烈，施工时断层破碎带和其它结构面有滴渗水或线状水流,受构造影响，岩体较破碎；桩号0364附近通过断层F14，产状NE80NW78，其走向与洞线夹角为45，破碎带宽约0510M，组成物为压碎岩、岩屑、断层泥、石英脉等，泥钙质胶结较差；桩号0529附近通过F18，产状NW316SW62，其走向与洞线夹角大于60，破碎带宽0506M，组成物为碎裂岩、糜棱岩、岩屑岩粉和泥质物等，泥钙质胶结较差。本段围岩类别以类为主，局部断层破碎带及影响带为类。具体围岩类别分段为类（01100347M）段、（03800511M）段、（05460693M）段；类（03470380M）段、（05110546M）段。表22舟曲县地面气象站气象要素统计表月份项目单位一二三四五六七八九十十一十二年平均气温15459214517620823227182136772613平均最高气温619414420723626928928423118512576184平均最低气温220452961316318718414610143129极端最高气温138235264313319341352345318282238188352发生日期日/年12/7827/7826/7328/7828/7429/7823/7415/722，3/771/771/724/7223/7/74极端最低气温8981380463104138122781257102102发生日期日/年30/774/801/761/7910/742/808/7531/7215/8021/7218/7914/7514/12/75降水量MM141513539761261186167154743257064358一日最大降水量MM23171094751730957237423819611218572发生日期日/年17/773天/3年31/7829/7319/7615/7812/7331/789/7410/763/796,7/7512/8/73蒸发量MM763112316562156218123612584237314751227103279319723最大冻土深度CM221730000000112424最大积雪深度CM3320000000003日照时数H13471329131516981611168517711769121512491214146117663平均风速M/S18242625232222221919191521最大风速M/S899111010910810111212发生日期日/年2天/2年2天/2年5天/3年15/783/751，25/785天/4年6，9/783天/2年18/7230/781/801/12/80相应风向16方位SESE,SSESE,SSESEESESE4个SESE,SSESESESSESSE平均霜日数D126431101000000697176459相对湿度52485253616164657068595459洞身后段工程地质条件洞身后段（桩号06931337M），位于隧洞拐点至调压井位置，洞身埋深52225M，通过岩性为中上志留统薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩局部夹软岩，板状构造，岩体节理裂隙发育，洞线与岩层走向夹角1318。桩号0829附近通过断层F19，产状NW305SW50，其走向与洞线夹角为38,破碎带宽约0810M,组成物为碎裂岩,糜棱岩,岩屑和断层泥等，泥钙质胶结差；桩号1015附近通过F16，产状NW310NE42，其走向与洞线夹角33，破碎带宽0510M，组成物为碎裂岩，角砾岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差；桩号1323附近通过F20，产状NW312SW62，其走向与洞线夹角为31，破碎带宽0305M，组成物为碎裂岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差。洞段位处地下水位以下，地下水活动较强烈，施工时断层破碎带和其它结构面有滴渗水或线状水流。围岩类别以类为主，断层破碎带及影响带为类，具体围岩类别分段为类（06930809M）和（08490986M）及（10431275M）段；类（08090849M）和（09861043M）及（12751337M）段。（4）调压井工程地质条件调压井桩号13371362M调压井位处城马村下游约600M的白龙江右岸级阶地上，中心线桩号13493M，地面高程16608M，井顶平台高程约1640M，井底建基高程160318M，井深约37M，井径约25M。调压井位置表部阶地基座面上堆积有厚515M的坡积块石碎石土和510M的阶地冲积砂卵砾石层，覆盖层上部结构松散，下部结构密实；下伏基岩为中上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩是调压井井身的主体围岩，井顶部位在阶地基座面附近,薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩为板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体表层强风化层厚约15M，弱风化层厚约15M。岩体中未见大的断裂构造，但节理裂隙极发育，岩体破碎，井底部位有地下水活动。根据上述工程地质条件，围岩类别属类围岩。调压井后边坡为2535的缓坡地形，自然边坡是稳定的。（5）压力管道工程地质条件压力管道（桩号13621489M）通过岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体完整性差。在桩号1404附近通过断层F21，其产状NW285SW80，走向与洞线夹角为35,破碎带宽0203M,组成物为碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、局部充填石英条带,胶结较差；在桩号1481附近通过断层F9,产状NW295SW70，其走向与洞线夹角25，破碎带宽0405M，组成物为碎裂岩、角砾岩、断层泥、局部充填石英条带，泥钙质胶结差。管道段岩体破碎，完整性和稳定性差，属类围岩。（6）厂房区工程地质条件厂房区位于城马村下游约700M的白龙江右岸级阶地上。厂区（桩号14891519M）表层堆积有厚约5M的洪坡积块石碎石土和厚约4M的阶地砂卵砾石，结构松散，下伏基岩岩性为中、上志留统薄极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岩层产状NW330SW83，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，岩体较破碎、完整性差。当厂房建基高程1573M时，厂区有厚约79M的覆盖层和厚约21M的强弱风化岩需挖除，厂房基础座落在弱风化岩体上。（7）尾水渠工程地质条件尾水渠（桩号1519177855M）位处城马村下游约700M的白龙江右岸级阶地上。桩号15191685M前，表层堆积有厚约79M的洪坡积块石碎石土和厚约3M阶地砂卵砾石层，结构松散，1685M以后中上志留统薄层极薄层泥炭质板岩夹千枚岩出露，岩层产状NW330SW83，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，完整性较差。（三）施工场地条件本工程虽然地处高山峡谷地区，在坝址处及厂房的上、下游内仍有部分场地可资利用。右岸残留阶地台面窄而不连续，最宽处约10M，阶地堆积物比较薄不宜利用，可供本工程利用施工场地，均在左岸。左岸阶地台面宽阔，达100350M，阶面平缓，阶地前缘高程1610M，平整后可用于布置生产、生活设施。（四）工程所需主要材料供应1混凝土骨料根据地质建材资料，可用于本电站建设的天然砂砾石料源共三处，分别为1砂砾石料场（左岸）、2砂砾石料场（右岸）和3砂砾石料场（左岸）。2块石料场及防渗土料场本阶段又在省道S313公路路标40KM处的白龙江右岸山坡上调查到块石料场一处，该料场长度大于05KM，宽度大于05KM，高差远大于50M，储量远大于100万M3；料场岩性为花岗岩，灰白色，岩石坚硬，弱微风化，料源充足，储量满员要求。防渗土料场位于立节乡曲瓦村附近，左岸距坝址区约4KM，储量及质量均能满足工程建设需要，综合开采条件较差。3外购材料根据工程所需水泥的品种和对水泥产量的要求，选定武山水泥厂（主要供应425）和永登水泥厂（主要供应525和特种水泥）为本工程施工所需水泥的供应厂家。工程所需木材、油料及生活物资由舟曲县供应。钢筋（材）、炸药由兰州供应。（五）施工用水、用电生产及生活用水可利用白龙江江水。工程区能满足施工之用的国网电源从立节变电站架设专用35KV输电线路，在厂房和坝址处分别设配电室降压后分送到各施工点供电。施工用电也可考虑永久输电线路先行架设，建设期为工程施工服务。本工程靠近舟曲县，施工期间的机械修配和劳务配备可部分依托地方力量。三、施工导流（一）导流标准本工程等别为三等（中型）工程；工程枢纽主要建筑物按3级设计，次要建筑物按4级设计，临时建筑物按5级设计。根据水利部颁布标准水利水电工程施工组织设计规范（SL3032004）的规定，其导流建筑物为5级，相应导流建筑物的设计洪水重现期土石建筑物为105年一遇洪水。考虑到到白龙江流量较为稳定，实测水文系列较长，工程区暴雨强度较小，加之枢纽一、二期工程量均较小，根据本工程水文特点、施工工期，经技术经济比较后，设计选用五年一遇洪水重现期。中后期导流标准根据大坝施工进度、坝前所形成的库容等，导流标准相应提高。根据河道水文特征，导流时段划分为洪、枯水时段10月至第二年6月份为枯水时段，其五年一遇相应洪峰流量为309M3/S；7月份至9月份为洪水时段，其五年一遇相应洪峰流量为596M3/S。本工程的施工分期设计洪水见表31。表31巴藏水电站施工洪水成果表不同频率设计值（M3/S）月份P5P10P20一三575528476四158135110五六516411309七九1050816596十347291233十一172148124十二732672605（二）枢纽导流方式及导流方案比选巴藏水电站坝址位于各裕村的河段上，白龙江呈“S”形流经坝区，坝址区河道断面形态为不对称的“U”型，左岸阶地地形呈台阶状；右岸地形呈单斜状。左岸坝线在各裕村上游边缘通过，地势狭窄，枢纽建筑物布置较困难。工程坝址区河床较为狭窄，枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙；左岸混凝土副坝、溢流坝、排沙孔坝段（进水口孔口尺寸为18M8M）、右岸混凝土副坝。由于河床狭窄，不具备良好的河床内分期导流的条件。结合枢纽建筑物布置和坝区地形地质条件，施工导流方式可采用一次断流围堰、右岸导流隧洞泄流方案或左岸一期开挖导流明渠泄流，二期利用一期先行修建的排沙孔（进水口孔口尺寸为18M8M）泄流的两期导流方案，针对上述两种导流方案本阶段初步进行了技术经济比较。1右岸导流隧洞方案（方案一）本工程坝址区洪枯流量变幅较小，若采用隧洞枯水期导流，汛期基坑过水的方式，将对坝体施工带来极大干扰，受枯水期时段的限制，施工、发电工期将会大大延长，经济损失较大。况且导流工程量减少不明显，而过水围堰结构复杂，施工麻烦，费用较高。故采用隧洞全年导流，有利于主体工程的施工组织，工期有保证。根据坝址区地形地质条件，结合水工枢纽布置，导流隧洞只能布置在右岸，导流隧洞由进口明渠段、洞身段、出口明渠段组成，总长42195M。其中进口段长10232M，隧洞洞身长256M，出口扩散段长6363M。导流洞断面为90105M（宽高）的城门洞型，进口底扳高程159340M，出口底板高程159060M，纵坡为066，洞身段设一半径为56M，圆心角度为50的拐弯段，设计情况下洞内流态为无压流。当导流隧洞下泄设计流量Q20596M3/S时，洞前水位160462M。导流洞洞身围岩主要为千枚岩，进出口约5060M左右岩体风化较强，岩体完整性差，主要为、类围岩，局部为类，一次支护费用较高。导流洞无论如何布置空间上与引水洞交叉而过，导流洞开挖后顶高程为160590M，而引水发电洞底板高程为160600M，两条洞在交叉段基本贯通，给施工带来极大不便，且处理费用较高，工期也将大大延长。总之，隧洞施工难度较大，投资较高。2左岸开挖导流明渠方案（方案二）坝址区河床较窄，坝轴线处河床只有27M宽，坝体坐落在深度（自河床底）20M的基岩上，无法在河床内进行分期导流，故施工导流采用一期左岸（左岸副坝段）开挖导流明渠泄流，进行溢流坝、排砂底孔坝段、右岸副坝的施工，二期利用一期先期建好的排砂底孔进行泄流，进行左岸副坝段的施工。导流明渠总长37811M。其中进口段长2341M，中间段长32170M，出口扩散段长330M。导流明渠梯形断面为609M（底宽高），边坡105，上口宽15M，进口高程159400M，出口高程159270M，平均纵坡0344，中间段设两处半径为35M，圆心角度为20和半径为40M，圆心角度为35的转弯段，当导流明渠下泄设计流量Q596M3/S时，导流明渠前水位160540M。（渠前水深壅高）。上述两个导流方案经平面布置，施工难度论证，投资分析比较，施工组织设计推荐左岸开挖导流明渠分两期导流方案。（三）枢纽导流分期规划（1）导流一期导流时段为第一年12月至第三年9月。第一年11月完成左岸导流明渠的施工，之后进行河床一期围堰的填筑施工；第一年12月底完成一期围堰的加高施工。第二年1月第三年9月进行一期基坑开挖及混凝土浇筑工作。（2）导流二期导流时段为第三年10月至第四年6月。将进行期围堰的填筑（导流明渠填筑）施工并截流，利用上、下游围堰封堵导流明渠，利用一期已完成的溢流坝与左岸副坝导墙做纵向围堰，继续施工并完建左岸的枢纽建筑物。枢纽各期导流方式及水力学特征见表22。表22巴藏水电站枢纽导流水力学计算成果表项目项目单位期期导流时段年/月1/123/93/104/6导流标准重现期5年（全年）5年（枯水期）导流流量M3/S596309上游水位M160540159875下游水位游堰顶高程M160690160025下游堰顶高程M1597815978挡水建筑物期围堰期围堰围堰型式心墙土石心墙土石泄水建筑物导流明渠排砂底孔枢纽施工导流布置详见枢纽施工导流设计图。（附图1）（四）枢纽导流建筑物设计1一期上、下游横向围堰设计采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长6424M，下游围堰轴线长5573M，上游围堰顶宽80M，上游迎水坡120，下游背水坡115，上游围堰堰顶高程160690M，下游围堰堰顶高程159780M，上游围堰最大堰高1480M。2一期导流明渠设计导流明渠进口高程159400M，出口高程159270M，平均纵坡0344，边坡105，导流明渠底宽60M，渠口宽15M，渠长37811M。3二期上、下游横向围堰设计采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长14M，下游围堰轴线长13M，围堰顶宽50M，上游迎水坡120，下游背水坡115，上游围堰堰顶高程160025M，下游围堰堰顶高程159780M，上游围堰最大堰高63M。4堰基防渗一、二期上下游围堰基础砂砾石层厚度约在910左右，拟采用高喷灌浆防渗墙，上部与堰体粘土心墙相接15M，下部深入基岩15M。（五）厂房施工导流方式及导流程序由厂房尾水水位流量关系曲线可知当Q20596M3/S时，对应河床水位为15864M，而由厂区地形条件看，厂房尾水临河段一侧的原地面高程为15980M左右，且厂房距河边约150M，故厂房基坑施工不需设围堰围护。考虑到厂房尾水渠段的河床狭窄，约20M，所以，厂房围堰采用尾水渠预留岩坎挡水，挡水标准为5年一遇洪水重现期，相应流量Q20596M3/S。（六）导流工程施工导流工程施工项目包括一期上、下游横向土石围堰填筑和拆除；左岸导流明渠开挖及衬砌；二期上、下游横向土石围堰的填筑、拆除等。选用以机械为主，人工为辅的施工方案。导流明渠开挖采用2M3挖掘机开挖，1015T自卸汽车运输。部分就近堆放用于一期围堰填筑，部分运至渣场堆放。围堰砂砾石填筑料利用导流明渠开挖弃料，防渗土料自土料场采运。堰体填筑由2M3挖掘机挖料源装1520T自卸汽车运至枢纽区，推土机分层推铺压实，堰体上部及边角部位由人工摊铺平整，配蛙式打夯机分层压实。围堰拆除一期和二期围堰堰体绝大部分可利用枯水期由挖掘机挖除，其余由洪水冲除。其他如钢筋块石笼、砌石护坡等工程的施工采用人工方法。（七）基坑排水基坑排水分初期排水和经常性排水两种情况。排水流量也因不同时段水位流量不同而异。枢纽、一、二围堰截渗墙均座落在基岩上，基坑渗水量不大，但为保证围堰、基础渗水和施工弃水的排除，在基坑开挖边坡坡脚部位布置排水沟和集水井，沟宽05M，井深10M，由水泵将渗水排出。经计算选定的基坑排水设备见表34。表34基坑排水设备选择表项目设计流量（M3/H）水泵型号数量排水时间（H）备注一期基坑200IS10065200672H初期排水二期基坑200IS10065200248H初期排水一期基坑200IS1006520042/43/4经常性排水二期基坑200IS1006520023/124/4经常性排水厂房基坑200IS1006520021/102/8经常性排水（八）截流根据工期安排，枢纽一期截流时段选在第二年12月，按水利水电工程施工组织设计规范（SL3032004）的规定，截流标准采用截流时段重现期510年的月或旬平均流量。选用12月五年一遇的流量Q605M3/S作为截流流量。截流采用单戗立堵方式，自左岸一侧进占。导流工程主要工程量见表33。表33导流明渠及上下游围堰工程量表序号项目单位数量备注一导流明渠1砂砾石土开挖M31692332岩石开挖M31025763渠道混凝土衬砌M34452厚04M4混凝土边墙浇筑M32267长36M5喷混凝土M3198厚15CM6钢筋T23497固结灌浆M5174孔距、排距均为5M8锚杆根27925L7M9锚杆根27925L4M10导流明渠夯填M321011011混凝土边墙拆除M32267长36M12导流明渠施工小围堰M313200进出口施工13明渠出口现浇混凝土四面体M322014细部结构M37137二一期围堰01围堰砂砾石填筑M3323322块石护坡M317973粘土心墙填筑M3161144高喷灌浆造孔M13665高喷灌浆灌浆M874围堰基础高喷灌浆6钢筋笼块石M32207一期围堰拆除M36299三二期围堰填筑01砂砾石土夯填M341582粘土心墙填筑M33179四、料场选择与开采（一）料场选择1砂石骨料设计需要量电站推荐方案设计混凝土量约3354万M3，共需成品砂石骨料约5694万M3，其中细骨料约1930万M3，粗骨料约3764万M3。2料场基本情况根据地质建材资料，可用于本电站建设的天然砂砾石料源共三处，分别为1砂砾石料场（左岸）、2砂砾石料场（右岸）和3砂砾石料场（左岸）。各砂砾石料场储量及净砾分级储量见表41。表41各砂砾石料场储量及净砾石分级储量表项目单位1料场2料场3料场混合储量（自然方）万M3702646321641净砾石（松散方）万M3513535251216净砂（松散方）万M32351458641含砾率621464516068含砂率24242264258515080MM万M38040MM万M310376542194020MM万M31081689243颗粒级配205MM万M313339073523块石料场工程区块石料源奇缺，大峪沟块石料场不光运距较远，而且板状灰岩呈条带状出露于大峪沟向里约3KM的峡口处，开采不便，开采将堵塞大峪乡对外交通。因此，本阶段在黑水沟向里约3KM的左岸山岭选取块石料场一处，岩性仍为板状灰岩，储量丰富，但开采仍不便，交通受黑水沟所限，加之板状灰岩层理发育,板状灰岩其它试验指标满足质量指标要求,但饱和抗压强度平均值仅227MPA不满足质量指标要求，其作为骨料的料源不足取。为此，本阶段又在省道S313公路路标40KM处的白龙江右岸坡调查到块石料场一处，该料场长度大于05KM，宽度大于05KM，高差远大于50M，储量远大于100万M3；料场岩性为花岗岩，灰白色，岩石坚硬，弱微风化，料源充足，储量满员要求。根据块石料试验成果和块石料质量指标可知花岗岩饱和抗压强度和其它试验参数均满足质量指标要求；料场开采和运输方便，运距约2628KM，既可集中开采，也可在省道S313公路里程3840KM的白龙江右岸沿岸拣集，还可以作为人工骨料的料源补充骨料场细骨料质量偏差的不足，是较理想的块石料料源。4围堰土料场该土料位于下坝址坝后约10KM处的白龙江左岸级阶地上，料场平台地表呈缓坡，坡度1525，场地内有小冲沟发育，地表高程17101780M，台面高出省道S313公路路面约60100M，平台前缘边坡比较陡，坡度4055，省道S313公路在阶地前缘陡坎下傍行，交通便利。料场地势开阔，表层有厚约03M的含植物根系壤土为无用层，开采需先清除表层无用层，表部土层厚度315M，平均厚约7M，土质干燥，结构密实，定名为粉土壤土，土层之下为半胶结阶地砂卵砾石层。土料场面积约73万M2，土料总储量4363万M3，储量满足设计需要。（二）料场规划1混凝土骨料场料场使用规划按设计需要量、各料场料源储量及质量、混合料天然级配及各料场综合开采条件等方面综合确定。（1）料源质量、储量及颗粒级配评价各料场料源质量、储量及主要技术、经济指标汇总见表42。从表42中可以看出，2料场、3料场料场总储量较小，不能满足巴藏电站混凝土骨料设计需要量。三个料场的料源质量大体相同。料场储量方面，1料场为最大，储量为7026万M3，各级砾石及砂的储量均能满足巴藏电站所需砼骨料量；细骨料质量方面，三个料场的细骨料含泥量均超过规范规定值，其中以3料场为最高，超过规范规定值的815倍，其余两个料场在4倍左右。细骨料的平均料径均较小，料场细骨料偏细，细骨料其它各项指标均能满足技术质量要求；粗骨料质量方面，三个料场的粗骨料各项指标均能基本满足技术质量要求；开采条件方面，1料场平面面积较大，且全部为水上开采，特别适合规模化集中开采，其余两个料场的开采条件则次于1料场。（2）混凝土骨料场综合开采条件评价1砂砾石料场位于下坝址坝前约02KM处的白龙江左岸级阶地上，有省道S313公路和便道傍行，交通便利。料场地势开阔平坦，表层有厚0212M的耕植土覆盖，平面面积较大，特别适合大规模集中开采，该料场距巴藏电站运距分别为2KM（按左岸规划新修进场公路里程计，其中有约1KM的道路为新修料场专用供料道路）。2砂砾石料场位于下坝址坝前约05KM处的白龙江右岸级阶地上，有便道傍行。料场地势开阔平坦，表层有厚0520M的耕植土覆盖，存在跨河运输问题。该料场距巴藏电站为33KM（右岸需新修30KM的料场专用供料道路）。3砂砾石料场位于黑水沟沟口下游的侧白龙江左岸级阶地上，距下坝址约5KM处，有省道S313公路和便道傍行，交通便利。料场地势开阔，表层有厚0213M的耕植土覆盖该料场距巴藏电站的运距为55KM（左岸需新修约15KM的料场专用供料道路）。表42各料场料源质量、储量及主要技术、经济指标汇总表序号主要技术、经济指标名称单位1料场2料场3料场1混合储量万M37026463216412净砾石储量万M35135352512163净砂储量万M3235014586414含砾率6214645160685含砂率2424226425856粗骨料含泥量000157细骨料含泥量12127222458粗骨料孔隙率3552348837139针片状含量18641365157810软弱颗粒含量00011粗骨料吸水率0770709413粗骨料粒度模数/7037269514砂细度模数/21524319415砂平均粒径/03503903618料场占地亩1176417（3）料场使用规划综上所述，1料场砂砾料储量大、场地面积大，便于工程的大规模开采和加工，且骨料质量在三个料场中属总体较好的，运输方便，结合工程总体布置，选定1料场作为混凝土骨料的主料场，3砂砾石料场作为备用料场。针对1料场天然砂砾料含泥量较高、天然砂细度模数偏小等问题，可通过水洗、筛除掉小颗粒、废弃部分细砂，布置一台400600颚式破碎机和一台900圆锥破碎机，破碎超经石补充天然级配不足的含量，主要是粗砂含量。2块石料场推荐选用本阶段在省道S313公路路标40KM处的白龙江右岸坡新调查到的一处块石料场，该料场储量、质量完全满足本工程的需要，且料场开采和运输方便，设计推荐此块石料场做为本工程块石料主料场。3土料场土料场采用地质推荐土料场，该土料位于下坝址坝后约10KM处的白龙江左岸级阶地上，省道S313公路在阶地前缘陡坎下傍行，交通便利。料场地势开阔，土料总储量4363万M3，满足设计需要量，质量基本满足要求。（三）料场开采1混凝土骨料开采主体工程混凝土总量为3354万M3，其中枢纽2463万M3，引水系统518万M3，厂房303万M3，临时工程069万M3。高峰期混凝土浇筑强度约25万M3/月。根据施工组织设计规范规定，筛分系统工作制度为月工作日25D。日工作时数二班制14H；三班制20H。本工程筛分系统采用二班制，由此确定本系统的生产规模为320T/H的总处理量。料场开采可采用人工或机械；人工开采时，利用推土机剥离覆盖层，并且松动砂砾层，人工装运筛分冲洗，架子车场内运输堆存，手扶拖拉机运至混凝土拌和场，其优点是工艺简单，费用较低，缺点是生产强度低，难以保证工程需要。机械开采，毛料采用推土机剥离覆盖层并集料，2M3挖掘机装15T自卸汽车运输砂砾石混合料至砂石加工厂受料仓，在受料仓顶部设固定条栅，剔除80MM以上超径大石，仓内砂砾石混合料经11002700型槽式给料机给料，皮带机输送至筛分楼，筛分楼内设置2台2YA1542圆振动筛（生产能力110385T/H），砂料由1台2FG15型螺旋分级机分级、脱水，筛分后的骨料由皮带机送至成品堆料场分级堆存，另外布置一台400600颚式破碎机和一台900圆锥破碎机，破碎超径石补充天然级配不足的含量，主要是粗砂含量。弃料由74KW推土机推运堆放，其优点是容易保证骨料筛洗质量，并且满足施工强度需要，缺点是骨料开采成本高于人工开采成本。结合本电站实际情况，本阶段设计推荐机械开采方案。砂石料场开采后弃渣回填，表层土摊铺，恢复耕地。2块石料场开采块石开采采用手持式风钻打眼，人工装药爆破，块石料由人工辅装58T自卸汽车拉运至工地。3土料开采开采采用74KW推土机剥离覆盖层，2M3反铲挖掘机挖装1015T自卸汽车运输。五、主体工程施工（一）总体施工方案根据施工导流规划，本电站枢纽拟分两期施工，枢纽一期工程主要施工右岸混凝土副坝、2孔溢流坝、排沙孔坝段、右岸边坡处理工程、进水口工程。二期工程主要施工左岸混凝土副坝段。根据坝址区的地形、地质条件及导流建筑物的布置情况，一、二期工程均采用机械化施工为主、人工施工为辅的总体施工方案，以求均衡各项目施工强度，加快工程建设进度。（二）分项工程施工方法1枢纽及厂房土石方开挖主体工程基坑及隧洞、调压井开挖总量6569万M3，其中砂卵砾石开挖3121万M3，基础石方开挖3448万M3。根据施工进度计划安排，砂砾石开挖月高峰强度为538万M3，石方开挖月高峰强度为598万M3，强度均较大。闸坝段及厂房段开挖深度最大50M（副坝坝段），最小20M（溢流段），混凝土副坝段平均开挖约360M。一期基坑开挖道路拟布置在坝轴线下游侧的一期基坑内，道路由左岸场内交通干线修建临时跨导流明渠的交通桥进入一期下游围堰，再由一期下游围堰进入基坑；二期基坑开挖道路拟从一期下游围堰左侧修建临时道路，经二期下游围堰进入二期基坑。基础覆盖层砂卵石开挖由23M3反铲挖掘机挖装，1525T自卸汽车运输。基础石方采用分层开挖方式，由100型潜孔钻钻孔、手风钻辅助打孔，梯段爆破，自上而下分层进行，分层高度35M，23M3反铲挖掘机挖装20T自卸汽车运输至弃渣料场。2引水隧洞、调压井及导流隧洞施工覆盖层开挖采用23M3反铲挖掘机挖装15T自卸汽车运输出渣。石方明挖由100型潜孔钻钻孔、手风钻辅助打孔，台阶法施工，自上而下分层进行，分层高度68M，23M3，反铲挖掘机挖装20T自卸汽车运输至弃料场。石方洞挖引水洞开挖断面10M，、采用轮胎式凿岩台车钻孔，利用凿岩台车的升降工作平台人工装药、光面爆破，渣料由10M3侧卸式装载机装渣10T自卸汽车运输至弃料场。调压井石方洞挖调压井开挖断面直径27M、高度28M，首先在调压井顶部采用风钻打眼控制爆破法挖一个2M直径导洞井至调压井基础，然后进行调压井扩挖、底部出渣，碴料由23M3反铲挖掘机挖装15T自卸汽车运输至弃料场。3土石方填筑主体工程土石方填筑总量774万M3，主要集中在枢纽左岸混凝土重力副坝段、引水系统和厂房。左岸副坝、引水系统和厂房的砂砾石回填拟全部利用开挖料，由23M3反铲挖掘机挖装，1525T自卸汽车运土回填，由74KW推土机直接推运回填，小型手扶式振动碾配合蛙式打夯机碾压密实。4现浇混凝土本工程现浇混凝土总量为3345万M3，根据施工进度计划安排，高峰期混凝土浇筑强度约24万M3/月。依据现场条件综合考虑，混凝土拌和楼拟设于枢纽下游左岸13KM处的厂房对岸的阶地上，熟料由815T自卸汽车运输至坝址、厂房或隧洞处。挡水坝体、溢流坝体采用DMQ540/60型门座式起重机功率238KW吊23M3吊罐入仓，组合钢模板成型，机械平仓、振捣，人工洒水养护。闸、坝前铺盖、消力池底板、海漫混凝土由815T自卸汽车直接入仓；消力池段混凝土导墙、挡土墙混凝土由W0