1概述
1．1工程概述
四川省大渡河安谷水电站库区左岸副坝位于大渡河干流沙湾沫东坝～上坝址河段，起始于上游沙湾上场口沫东坝，经许埂、三层坝、孙坝、张坝、王坝、冯坝、杨子坝等河心岛及中间主流河床、漫滩至上坝址，全长10.64km，距左岸700～1600m，距右岸约500m，沿线地面高程376～400m，河心岛地面高程一般均高于相应河段5年一遇全年洪水位，岛上大多为耕地和乡村居民点。右岸副坝位于大渡河右岸太平镇，起始于上游草坝，沿大渡河右岸布置，止于太平镇下游黑岩，全长4.7km。副坝为面板堆石坝，坝顶宽度6.0m，两侧以1∶1.6的坡度延伸至坡底，坝底高程根据实际地形确定，最大坝高28m，迎水面设置采用60～80cm厚C25砼防渗墙、30cm厚钢筋砼面板防渗。
1．2枯期临时导流方式概述
大渡河在该河段河谷开阔，河心岛发育，河谷宽度1200～2400m，河道在此段分为左、中、右三条主流，中间主流通过汊濠与左右主流相连。针对需要清理的河道，通过水力计算，采用分期清理枯期顺坝围堰束窄河床导流方案。按导流方案要求，库区副坝临时挡水建筑物共分期设置二十九道砼防渗墙土石围堰。
1．3地质情况
据勘探资料，覆盖层厚9.8～23.2m不等，心滩地表大多分布0～2.5m厚的粉质壤土层，结构松散。根据钻孔压水试验资料，风化带上部岩体渗透系数K=9.6×10－3～2.9×10－4cm/s，透水性中等，风化带中、下部及新鲜岩体透水性微～弱，一般透水率q=0.7～3.6Lu，局部段q=5.2～6.5Lu，其透水带(q＞5Lu)厚度约5～17m。1．4水文情况经调查，并结合上游铜街子电站投入运行以来，福禄镇水文站实测水文资料分析，在枯期12～4月，铜街子电站最大调峰容量仅为三台，其满发(或超发)时相应最大下泄流量为1870m3/s，因此，枯期12～4月施工洪水最小流量不小于铜街子电站最大调峰发电流量1870m3/s。
2围堰设计方案优化
2．1原设计方案
(1)导流标准。本工程为二等大(二)型水电枢纽工程，副坝为2级水工建筑物。根据《水电工程施工组织设计规范》(DL/T5397－2007)关于导流建筑物级别划分的规定，副坝工程导流建筑物的级别为Ⅳ级。相应的导流建筑物的导流设计洪水标准:土石类围堰为20～10年洪水重现期。由于工程地处大渡河流域河网地带，河流水文系列长;副坝施工处于非关键施工阶段，失事后影响小，因此本阶段选定施工导流标准为10年一遇。10月～5月的导流设计流量为3690m3/s。(2)原设计体型。根据钻孔和物探资料，覆盖层厚11.6～16.4m，地表分布0.5～1.5m厚的粉质壤土层，结构松散。其下依次为松散～稍密砂卵砾石层、中密砂卵砾石层、密实砂卵砾石层，砂卵石及壤土资源丰富，作为围堰施工材料，可就地取材，成本较低。综上所述，围堰考虑采用土石围堰。砂卵石堰顶宽度7m，上、下游边坡1∶1.5;堰体迎水面采用砼防渗墙，最终采用铅丝石笼进行堰体上游侧边坡防护。
2．2优化可行性分析
(1)大渡河流域特点。河谷开阔，岔河交错，水流平缓，围堰选址区域水深0.5m～5.0m左右且洪水来势缓慢;上游沙湾电站控制下泄流量，水文预报信息及时、准确，具备足够应急时间，优化后安全风险可控。(2)结合堰体材料特点。根据物探资料，堰体采用砂卵石料天然状态下级配连续性好，试样干密度2.28g/cm3左右。(3)结合工程施工特点。截流后围堰堰顶作为施工交通主干道，须考虑双车通行条件，同时须考虑降低自行式设备临边行驶风险。(4)结合围堰布置特点。本标围堰轴线截流挡水后均为顺水流方向，受力条件较好而不须全线防护。
2．3优化后体型
考虑以上4点技术可行性，拟将标准堰体设计调整为:(1)砂卵石堰顶宽度10m～12m，上、下游边坡1∶1.5;迎水面采用壤土斜墙防渗，加固边坡坡比至1∶3，于迎水面薄弱处(主要为与水流方向存在夹角处)采用堆石防护;(2)在靠主河段侧利用河床一些土埂稍加加固为顶宽5m，上下游侧坡度1∶1.5。
2．4优化效果
(1)经济对比。通过对围堰体型优化后增加25m3/m砂卵石，减少铅丝石笼防护9m3/m，减少15.6m2/m砼防渗墙，每延米节约成本1.5万元/m，按照需临时施工围堰段总长度8953m计算，优化节约投资2.1亿元。同时减少了近5km长约50万方围堰二次挖除和填筑，减少两百多万方开挖料二次堆存，实现了挖填平衡，仅此一项至少节约投资近五千万元。(2)工期比较。铅丝石笼防护主要采用块石抛填出水位后，人工装填铅丝笼。此项施工工期较长且伴随较大安全风险，调整围堰体型后便于机械化作业，工序简单，加快工期且有效降低施工安全风险，并由原来设计两个枯水期完成的工序，在一个枯水期完成。
3围堰施工期风险管理
3．1重要技术措施
(1)截流前勘察。在截流施工前，业主、监理及承包商工程技术人员一起租用当地民船对现场围堰截流位置进行实地勘察及勘测河床深度，最终选定围堰截流进占位置。(2)围堰高程确定:①估算。本标水文资料由于受水文数据积累影响，无相应导流围堰布设位置水位流量对应关系，对于技术方面存在较大风险。前期受总体施工进度安排，堰顶高程确定采用推算方式:即根据设计流量由《天然状态下安谷电站坝址上游500m水位流量》线性插入法计算对应高程，再结合河道坡降推算围堰选址处堰顶高程;②数模计算。库区左副坝Ⅱ标临主河段侧水位变化为－0.8m～－1.55m。在A－1～A－4围堰截流施工完成后，由于疏浚不彻底，A－1～A－4围堰临主河段侧水位雍高情况不能完全按以上理论计算确定顶高程。因此要求库区左副坝Ⅱ标于A－1及A－4围堰处设立水尺观查并推测2200m3/s水位，最终将主河段沿线临时挡水建筑物堰顶高程提高1.7m～1.8m。
3．2建立施工期水文观测制度
每隔约1km左右设置一道临时水文观测尺(主要为围堰及水流突变位置)观测水位－流量关系作为技术推断水情曲线，推断施工期设计流量下水位高程作为围堰安全性评估的重要支撑数据。3．3水情预报明确水情预报机制，严格落实排班制度，对水情获取方式、传递方式予以明确。例如:(1)水情信息获取方式。值班人员应及时通过QQ群及上游电站里了解水情信息，保证值班人员做好流量和水位的观测，电话24小时畅通。值班人员应将水情和流量信息及时对项目部防洪度汛领导小组汇报;(2)当上游流量达到1800m/s且下泄时段超过2小时的时候，人员设备有组织的撤离施工现场至各施工区坝后回填地块内，每10分钟报告水情;(3)派专人观测流量与水位的关系并记录分析:水流量在1800m/s—2200m/s每半个小时观测水量一次并填写水位观测记录表。注意事项:①观测人员配备救生衣，观测时注意自身安全。②水位距离堰顶1m时，人员、设备停止施工、撤场;(4)承包商值班人员及现场施工人员发现水情异常，应及时将水情信息反馈到项目部领导并报告业主。”
4结论和建议
考虑技术及经济可行性后，通过调整优化库区副标的围堰堰体结构，采取一系列技术及管理措施降低施工期导流工程风险，在进行风险分析评估的基础上，经济类国家级期刊采取一系列有效防范措施，不仅保障施工期内挡水建筑物安全行洪，同时也为安电站的工程项目建设缩短工期、节约成本乃至今后类似水电工程建设项目积累了一定的经验和借鉴。
作者：龙命雄 单位：中国水利水电第七工程局有限公司
