第05章 导流工程及施工排水
05.1概述
姚家枢纽工程闸址位于兰溪境内衢江干流赤溪汇入口上游约1700m处，闸址左岸上游为下叶村，右岸下游为下包村，闸址距离兰溪市1km。闸址以上集水面积11265km2。
据实测资料统计分析，本流域大洪水的主要成因为梅雨，由台风和热带风暴引发的暴雨洪水次数较少。枢纽坝址分期洪水各设计频率洪峰流量值见表05-1。
表05-1 闸址分期洪水各设计频率洪峰流量 单位：m3/s
分期频率(%) P=5% P=10% P=20% P=33.3% 非汛期 5640 4780 3900 3230 台汛期 5010 3740 2590 1870 年最大 11950 10250 8520 / 10月16日～翌年4月15日 7月16日～10月15日 4月16日～7月15日 05.2施工导流方案
05.2.1导流标准
根据水文情况分析，本地区每年4月16日～7月15日为梅汛期，7月16日～10月15日为台汛期，10月16日至次年4月15日为非汛期，年最大洪水主要由梅雨型暴雨形成，洪水特点是峰高量大，历时较长。
本项目建设规模为工程等级Ⅲ等，主要建筑物电站、泄洪闸、船闸为3级，次要建筑物导墙、护岸为4级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定，相应的临时建筑物为5级,本工程设计洪水标准：
1、导流建筑物设计洪水标准
本工程导流建筑物为5级，电站厂房施工导流设计洪水标准采用全年
5年一遇，洪峰流量为8520m/s。泄洪闸导流设计洪水标准采用非汛期5年一遇，其洪峰流量为3900m3/s。
2、 施工期临时度汛洪水标准
本工程施工期度汛标准采用全年5年一遇洪水，其设计流量为8520m3/s。
3、截流标准
采用截流时段重现期5年一遇月平均流量。 05.2.2导流方式
一期围左岸电站厂房及左侧15孔泄洪闸，由右岸束窄河床(导流明渠)导流，一期左岸电站厂房围堰采用全年五年一遇(P=20%)设计，一期左岸泄水闸围堰采用非汛期5年一遇(P=20%)设计；二期围右河道18孔冲砂闸，利用已建成的15孔泄洪闸导流，围堰采用非汛期五年一遇(P=20%)标准设计。一期围堰拆除前，厂房进水、尾水闸门和左河道15孔泄洪闸闸门需安装完毕，二期导流时，电站厂房由闸门挡水。
设计导流程序如下：
根据施工进度安排，本工程施工导流主要分为以下阶段： 1、2014年7月16日至2015年4月15日
一期围堰围左岸电站厂房及左侧15孔泄洪闸，右侧束窄河床导流。进行厂房及左侧15孔泄洪闸的基础开挖及混凝土施工，一期厂房围堰设计洪水标准采用全年5年一遇(P=20%)，相应洪峰流量为8520m3/s；左侧15孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期5年一遇(P=20%)，相应洪峰流量为3900m3/s。2015年汛前完成一期厂房纵向围堰(延长并加高厂房上、下游导墙)、二期纵向混凝土围堰的施工，并完成一期上下游横向围堰与纵向混凝土围堰、厂房上下游导墙接头部位(防渗平台高程以下)的填筑、防渗施工。
2、2015年4月16日至2015年7月15日
梅汛期由厂房围堰挡水，一期泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰顶高程，由右侧束窄河床和一期左岸泄水闸过水围堰堰顶联合泄流。2015
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年4月15日前一期左岸泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰堰顶。期间进行左岸电站厂房及右岸船闸的施工，左岸泄水闸汛期停工。
3、2015年7月16至2016年4月15日
梅汛期结束后，一期左岸泄水闸围堰加高至非汛期5年一遇(P=20%)标准进行挡水，右侧束窄后河床导流。继续进行左侧15孔泄洪闸及电站厂房的施工。
4、2016年4月16日至2016年7月15日
梅汛期由一期左河道电站厂房及右岸船闸围堰挡水，左侧已建15孔泄洪闸及右侧束窄河床过流，继续完成电站厂房的施工及机电设备的安装，一期上下游横向围堰在2016年3月30日前拆除度汛。
5、2016年7月16日至2017年4月15日
进行二期右河道18孔泄洪闸围堰的施工，左侧已建15孔泄洪闸导流。右侧18孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期5年一遇(P=20%)，相应洪峰流量为3800m3/s。本时段主要进行右侧18孔泄洪闸的基础开挖及主体混凝土的施工，至2017年4月15日前，完成右侧18孔泄洪闸门槽埋件安装及二期混凝土施工。
6、2017年4月16日至2017年5月15日
完成二期上下游横向围堰的拆除工作，同时进行右侧18孔泄水闸闸顶部剩余工程施工。
本工程施工导流方案成果汇总见表05-2。
表05-2 施工导流方案成果汇总表 分期 项目 一期导流 左岸 围左岸电站厂房、左河道15孔泄导流方式 洪闸，右岸束窄河床导流.，厂房右岸 二期导流 围右岸船闸， 围右河道18孔泄洪闸，左右岸束窄河槽围堰采用全年5年一遇；泄洪闸岸已建15孔泄洪闸导流 导流 围堰采用非汛期5年一遇。 P＝20% 全年 8520 33.9 33.6 非汛期 3900 30.6 29.7 P＝20% 全年 8520 33.9 33.6 P＝20% 非汛期 3900 30.3 29.7 左岸泄洪冲砂闸：净宽25m×15孔，底高程25.0m(汛期加上二期右河道泄洪闸过水围堰堰顶联合泄流，堰顶高程28.8m，堰顶长250m) 围 堰 31.2 30.3 34.5 34.2 围 堰 31.2 30.3 导流标准 导流时段 导流流量(m3/s) 上游水位(m) 下游水位(m) 右河道束窄河床过流宽约180m，底高程24.0m～25.0m(汛期加上一期左河道泄洪闸过水围堰堰顶泄水建筑物 联合泄流，堰顶高程28.7m，堰顶长245m) 挡 建 物 型式 (m) (m) 34.5 34.2 围 堰 水 上游顶高程筑 下游顶高程05.3导流建筑物设计与施工
05.3.1围堰的设计 05.3.1.1一期围堰
一期左岸上、下游横向围堰及纵向围堰均采用土石结构，厂房上下游横向围堰设计标准采用全年5年一遇，相应的设计流量为8520m/s，上、下游围堰堰前水位分别为33.9 m和33.6m，相应上下游围堰堰顶高程为34.5m和34.2m，最大堰高分别约为10.5m和9.7m；左侧泄水闸上下游横向围堰设计标准采用非汛期5年一遇(P=20%)，相应洪峰流量为3900m3/s，堰前水位分别为30.6m和29.7m，相应上下游围堰堰顶高程为31.2m和30.3m，最大堰高分别约为7.2m和5.0m。纵向围堰堰顶高程31.2 m～30.3m，最大堰高约7.2m。
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围堰结构型式：顶宽4.0m(不包括上游面砂砾石垫层及块石护坡层宽度)，迎水侧边坡1:2，厂房上下游横向围堰背水侧边坡1:1.8，泄水闸(上下游横向、纵向)围堰背水侧边坡1:2.5。28.7m高程(下游为28.3m)以上堰身采用斜坡土工膜防渗，土工膜上下层为砂砾石垫层，土工膜在28.7m(下游为28.3m)高程埋入混凝土连接条中，以加强接缝处的防水效果，迎水面采用堆石护坡，在防渗平台以下及围堰背水面采用钢筋石笼护顶及护坡，钢筋石笼尺寸为2.0×1.2×0.8m。
一期围堰基础及28.7m高程(下游为28.3m)以下堰身采用高喷防渗墙防渗。围堰防渗墙顶高程以下戗堤先施工，作为高喷防渗墙施工平台，平台宽5m，防渗墙底深入基岩50cm。
一期厂房纵向围堰利用加高并延长的导墙形成，采用C20钢筋砼结构。厂房段利用导墙加高，其余断面型式采用倒“T”型结构，基础与导墙底同高。
围堰工程量见下表。
表05-3 一期围堰工程量表 序号 1 2 3 4 5 6 7 项目名称 砂砾石填筑 抛石护坡 C15砼连接条 高喷防渗墙 防渗土工膜 钢筋石笼护坡 砂砾石垫层 单位 m m m M m m m 3322333数量 154732 10166 62 5393 8276 13438 2353 备 注 断面尺寸为30×20cm 尺寸2.0×1.2×0.8m 表05-4
一期围堰连接段工程量表 序号 1 2 3 项目名称 砂砾石填筑 抛石护坡 钢筋石笼护坡 单位 m m m 333数量 58465 3613 5123 备 注 尺寸2.0×1.2×0.8m