3 工程度汛设计要求
3.1工程要求
武都水库工程的总体进度计划安排如下:
(1)计划于2011年6月下旬开始进行底孔下闸蓄水至EL624m。
(2)计划于2011年底,工程基本完建,水库按照永久的调度运用方案运行,确保工程安全。
武都水库2011年汛期底孔下闸后运行方案要求: 2011年汛期底孔下闸后库水位保持在EL624m运行。 武都水库建成后的汛期调度运行方案要求如下:
汛期调度运行分三个阶段考虑:7~8月中旬为满足水库排沙要求以利长期保持有效库容,水库最高蓄水至640m;8月下旬~9月上旬为减小水库回水对库区淹没影响并满足下游防洪要求水库最高蓄水至645m运行;9月中旬以后水库可抬高至658m运行。
蓄水期在满足水库综合用水前提下,按照前述限制水位控制,并保证电站以不低于保证出力运行,水库应尽量多蓄水。
3.2设计度汛方案
水利部对初步设计报告施工导流方案的导流洞封堵后坝体度汛洪水标准审批为200年一遇,此时的泄水建筑物为碾压砼大坝“3底孔+坝体预留缺口”,电站厂房不发电,水库第二阶段蓄水是在汛后的10月初开始的。
根据武都水库目前的施工形象面貌以及后续工作的进度计划安排,设计对导流隧洞下闸封堵以后坝体必须达到的2011年度汛调洪高程(以下简称“度汛方案”,本方案不考虑不发电) 进行了计算分析,另外对争取在2011年汛期蓄水发电方案的度汛调洪高程(以下简称“汛期发电方案”)也进行了计算分析。
3.2.1度汛方案
根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303-2004)第3.2.17条款规定,当导流泄水建筑物封堵以后,混凝土坝的度汛洪水设计标准为100~200年,校核洪
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水标准为200~500年,再结合初步设计报告审批意见确定:武都水库2011年度汛洪水标准为200年一遇。“度汛方案”的调洪计算成果详见表8。
2011年度汛调洪计算成果表(度汛方案)
表8
项目名称 洪水频率P(%) 设计流量(m3/s) 泄流通道 计算起调水位(m) 上游调洪水位(m) 相应库容(万m3) 调洪下泄流量(m3/s) 基本方案 0.5(设计洪水) 9790 3底孔+2表孔(坝体不过流) 591.7 637.14 30082.1 3214.75 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m。
为安全计,调洪计算的起调水位是按照丰水年(20%)汛期(6~9月)的最大旬流量363m3/s确定的,泄流通道为大坝3底孔。
从“度汛方案”的调洪计算成果可知:导流隧洞下闸封堵以后, 2011年汛期由大坝3底孔敞泄,2表孔应形成流道,工程不发电,则要求大坝砼须浇筑到640.0m高程以上且大坝底孔能正常泄流、表孔能归顺水流,发电引水系统进口工作门应形成挡水条件,才可满足2011年的度汛要求。
上述工程形象面貌要求于2011年4月底全面实现。 3.2.2汛期发电方案
根据武都水库施工现场的总体进度计划安排,工程可于2011年汛期达到大坝底孔下闸蓄水至低水位发电的形象面貌,设计根据武都水库的调度运行要求,针对“汛期发电方案”必须达到的度汛高程进行了调洪计算,洪水标准采用200年设计、500年校核,计算成果详见表9。
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2011年6~9月调洪计算成果表
表9
项目 单位 200年一遇 500年一遇 洪峰流量 m3/s 9790 11400 起调水位 m 624 624 计算最高库水位 m 643.4 646.7 最大下泄流量 m3/s 3761 4304 备注:根据武都水库施工现场的进度计划,2011年6月份坝体还不能完建,所以对发电水位必须进行控制,按照低水位发电的要求确定最高蓄水水位为624.0m,也是汛期度汛调洪的起调水位。
大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m。
泄流通道为大坝“3底孔+2表孔”,坝体不过流。
根据“汛期发电方案”的调洪成果可知:当武都水库工程还未完建之前,水库的最高蓄水位必须按照624.0m进行控制,此时大坝的3底孔和2表孔必须形成泄流通道,挡水坝段必须达到648.0m高程以上,才能满足度汛安全要求。
根据上述调洪成果,当坝体砼全面浇筑至648.0m,EL623.0m以下帷幕灌浆完成,下游消能防冲护岸工程完成,电站具备发电条件时,可于2011年汛期采用底孔控制泄流抬高库水位至EL624.0m,实现电站低水位发电。根据进度计划安排及调洪计算成果,底孔检修门、表孔弧门均不具备汛期安装完成的条件,可于2011年汛后施工。
2011年汛后,根据顶层帷幕灌浆完成情况,可抬高坝前蓄水位至EL640.0m。当表孔弧门、底孔检修门等主体工程完工后,在满足下游用水的前提下,可进一步抬高库水位。
3.4 度汛设计要求
为了保证2011年的度汛安全,工程应于2011年5月必须达到“度汛方案”要求的形象面貌,并争取尽快达到“汛期发电方案”的要求,从而最大化工程效益,为此设计提出2011年度汛要求如下。
(1) “度汛方案”要求
1)要求挡水坝段的浇筑高程应于2011年5月底以前达到640.0m高程及以上,具备挡200年一遇洪水标准,同时应要求大坝3底孔处于敞泄状态。
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2)要求厂房坝段取水口的检修闸门应于2011年5月中旬以前完成金属结构安装及土建工作并下闸挡水,才能保证厂房机电设备正常安装施工。
3)要求左右岸基础处理工程应于2011年5月底以前完成624.0m高程以下的基础处理工作及帷幕灌浆施工,具备水库蓄水条件。
4)要求大坝安全监测工程应随着土建工程同步完建并取得初始观测值,不对水库下闸蓄水阶段验收造成影响。对不能完建部位,也应采取临时措施获取初始观测值。
5)武都水库应于2011年4月底以前完成640.0m高程以下移民搬迁安置和清库工作。
(2)“汛期发电方案”要求
1)为尽快发挥工程效益,要求挡水坝段的浇筑高程应尽快达到648.0m高程及以上,同时648.0m高程以下部位的土建及必要的金属结构安装应尽快完建并达到正常运行条件。
2)在工程未完建以前,要求通过大坝3底孔或者机组发电来调节库水位,水库蓄水位在汛期控制在624.0m高程。
3)在大坝底孔下闸蓄水以前,要求厂房坝段应浇筑至坝顶高程,取水口的检修闸门、事故工作门、拦污栅以及启闭机等应安装调试完成,具备正常的启闭条件,才能保证机组的正常运行。
4)在大坝底孔下闸蓄水以前,要求大坝3底孔应基本完建并具备正常的启闭条件,要求2表孔应形成流道,使得水流归槽,满足行洪要求。
5)在大坝底孔下闸蓄水以前,要求至少一台机组应安装完成并具备机组调试运行条件。
6)在大坝底孔下闸蓄水以前,要求左右岸基础处理工程应完成624.0m高程以下的基础处理工作及帷幕灌浆施工,具备水库蓄水条件。
7)要求大坝安全监测工程应随着土建工程同步完建并取得初始观测值,不对水库下闸蓄水阶段验收造成影响。对不能完建部位,也应采取临时措施获取初始观测值。
8)在大坝底孔下闸蓄水以前,武都水库应完成650.0m高程以下移民搬迁安置和清库工作。
9)各闸门启闭设备应保证正常供电及应急供电。
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(3)其它要求
1)为了确保工程2011年度汛安全,要求武都水库的水情测报系统应在汛期能够正常运行,并及时提供较为准确的水情预报,同时需要保证信息的及时传递,从而保障工程的度汛安全。
2)根据武都水库总体进度计划要求,各施工单位应加快施工进度,保证汛前达到必须的防洪度汛形象面貌。
3)项目业主应尽快组建武都水库调度运行管理单位,当工程具备早日发电形象面貌时,才能确保武都水库工程在汛期的正常运转,从而保证度汛安全。
4)要求武都水库各施工单位在汛期应加强巡视检查,发现异常情况应及时通知监理人及项目业主,同时应按照度汛方案的要求,做好防洪抢险准备工作(包括机械设备、抢险物资及抢险人员等)。
5)建议项目业主在5月中上旬组织参建各方对施工区进行检查,同时根据具体的施工情况确定工程最后的度汛面貌以及工程加固措施。
6)参建各方应在每次洪水过后及时组织对现场的检查,当需要进行防洪抢险加固处理时,应按照度汛方案确定的防洪抢险预案要求及时进行抢险加固。
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