[發明專利]實現高拱壩蓄水期下游不斷流的導流隧洞分序封堵方法

有效

• 申請號: 201410370221.8
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104164858A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 翁永紅;李勤軍;石運深;范五一;徐唐錦;胡清義;馬永鋒;彭作為;牛運華;錢軍祥;漆祖芳;李蘅;李偉;段寅;饒志文
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: E02B9/04
• 分類號: E02B9/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;陳懿

技術領域

本發明涉及水利水電施工導流技術領域，特別是涉及一種實現高拱壩蓄水期下游不斷流的導流隧洞分序封堵方法。

背景技術

對于在高山峽谷地區修建高拱壩的水電工程，施工期間通常多采用圍堰攔斷河床、導流隧洞泄流等導流方式。施工導流后期，當導流隧洞下閘封堵后，水庫水位逐漸上升，在水位未達到高拱壩永久泄洪孔高程前，水流無下泄通道，導致下游河道脫水斷流，使蓄水期水生生態遭受破壞，對魚類資源、工農業生產和生活取水、航運、景觀等產生不利影響。隨著近年來我國可持續發展戰略的積極實施，環境保護的重要性日益凸顯。2006年1月原國家環保總局頒布的《水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南(試行)》明確表示，對于會造成下游河道減脫水的水利水電工程，必須下泄一定的生態流量及采取相應的生態流量泄放保障措施。解決導流隧洞下閘蓄水期的下游脫水斷流問題，已成為水電工程建設的關鍵技術問題之一。目前對于高度100米以上的高拱壩工程，為解決導流隧洞下閘蓄水期的下游脫水斷流問題，一般采用以下方案：(一)參見圖1至圖2，拱壩壩身4與山體3連成一體，隨著拱壩壩身4的不斷進展，將來在拱壩壩身4較高高程處施工中孔5和表孔6作為永久泄流通道，與拱壩壩身4施工相同步的是，在山體3較低高程部位設置導流隧洞1,2，在拱壩壩身4較低高程部位專門設置導流底孔7作為生態供水孔，參見圖3，現有的導流隧洞1包括第一側孔101、第二側孔102以及將第一側孔101和第二側孔102分開的中墩103，第一側孔101和第二側孔102的寬度分別為B，第一側孔101、第二側孔102和中墩103的高度均為H；(二)在導流隧洞1,2進口閘門后設置斷面較小的旁通洞，接入導流隧洞1,2作為生態供水洞。但這兩種措施通常都存在一定的問題和缺點，且布置困難、投資大，具體原因如下：

對于方案(一)，在壩身4上開設導流底孔7方案，會帶來諸多不利的影響：在高拱壩壩身4較低部位開設孔洞對壩體結構及應力分布有較大影響，不利壩體安全；導流底孔7及其配套門槽的設置增加工程量和工程投資；影響壩體混凝土澆筑施工進度，對于將大壩施工時間進度作為關鍵線路的工程，將會推遲發電工期，減少發電效益；導流底孔7下閘時永久啟閉設備尚未形成，需增加設置閘門臨時啟閉設備8，由圖2可以看出，由于壩身4進口一側為弧面，閘門臨時啟閉設備8為平面，在弧面與平面之間存在巨大的空隙，需要消耗相當多的混凝土，增加了工程造價；由于導流底孔設置在壩身較低高程部位，需拆除部分上游圍堰以具備進流條件，相應增加工程量和工程投資；

對于方案(二)，采用旁通洞方案，存在以下不利因素：導流隧洞1,2下閘后水流經旁通洞仍回到導流隧洞1,2下泄，旁通洞開挖及支護施工工期緊張；當需下泄的生態流量較大時，通過旁通洞進入導流隧洞的水流條件復雜，對導流隧洞的沖擊、氣蝕等不利隧洞結構安全。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種實現高拱壩蓄水期下游不斷流的導流隧洞分序封堵方法，具有避免下閘過程中下游脫水斷流、簡化壩體結構、縮短工期、增加發電效益、減少工程投資的特點。

本發明提供的一種實現高拱壩蓄水期下游不斷流的導流隧洞分序封堵方法，包括如下步驟：一、在導流隧洞下閘封堵前的一個枯水期，從導流隧洞中選擇作為生態流量泄水通道的待改造導流隧洞，選定待改造導流隧洞的第一側孔，用混凝土封堵第一側孔下半孔，抬高第一側孔孔底高程，縮小第一側孔孔口高度，保留待改造導流隧洞的第二側孔孔口原有尺寸；二、在待改造導流隧洞進口端分別為第一側孔和第二側孔設平板閘門，水庫蓄水前，未改造的第二側孔首先下閘，利用第一側孔上半孔孔口向下游供水；三、待水庫水位蓄至可由壩身永久泄洪孔下泄生態流量后，第一側孔的上半孔孔口閘門下閘，下閘全過程向下游下泄較大流量，實現下閘過程不斷流。與現有技術方案相比，不需在壩身另設生態流量泄水通道，通過待改造導流隧洞第一側孔分期下閘分序封堵，在滿足下泄生態流量的同時，通過逐步縮小泄水通道過水面積，減小最后下閘的閘門尺寸，提高其動水操作的水頭范圍，將其所受水壓力荷載控制在現有制造水平所允許的范圍之內；同時，無需另建形狀為平面的閘門臨時啟閉設備，避免因填補巨大的空隙而增加工程量和工程造價。

在上述技術方案中，所述步驟一中，選擇生態流量泄水通道時，待改造導流隧洞孔底高程比其他導流隧洞的孔底高程高。如果待改造導流隧洞孔底高程比其他導流隧洞的孔底高程矮，會使通過待改造導流隧洞的水量大于通過其他導流隧洞的水量，從而增加了對待改造導流隧洞的改造難度。