水電站截流水情檢測實施方案報告方案

1、云南省 金沙江中游阿海水電站截流期水情監(jiān)測實施方案中國水利水電第三工程局阿海工程施工局2008年10月批準(zhǔn)：劉美華審查：屈勁松 李國君校對：葛云鵬 趙正平編寫：薛華鋒目 錄1 水情預(yù)報12 水位觀測12.1水尺布置12.2水位觀測13 流速監(jiān)測13.1設(shè)備布置13.2流速觀測24 截流戧堤監(jiān)測25 截流安全觀測26 組織機構(gòu)36.1人員配置46.2材料配置47 施工程序48 成果分析48.1導(dǎo)流洞泄流能力計算48.2龍口泄流能力計算58.3水力參數(shù)計算68.4截流塊石粒徑計68.5計算成果分析69 安全措施710 水情記錄7水情預(yù)報對截流工程十分重要，影響和制約截流的成敗，根據(jù)合同文件，施工期

2、水情預(yù)報工作主要由業(yè)主負(fù)責(zé)。龍口和導(dǎo)流洞的水位及流速觀測的結(jié)果對截流過程中所采取的具體措施有著指導(dǎo)的意義，故在截流期間，需安排技術(shù)人員進行水位觀測和流速等水情進行監(jiān)測。為此，特制定阿海水電站截流期間水情監(jiān)測實施方案1 水情預(yù)報由業(yè)主委托氣象臺在11月中旬至12月下旬截流期間對阿海水電站的水情進行專項預(yù)報，施工局設(shè)專人負(fù)責(zé)將每天預(yù)報數(shù)據(jù)傳至截流指揮部。在壩址流量變化50m/s，要求每兩小時報一次；壩址流量變化100m/s，每小時報一次。2 水位觀測2.1水尺布置在1#導(dǎo)流洞的進、出水口處及戧堤上、下游側(cè)各設(shè)一個水位標(biāo)尺。1#標(biāo)尺在導(dǎo)流洞的進口處左側(cè)、2#標(biāo)尺在導(dǎo)流洞的出口處右側(cè)、3#標(biāo)尺在戧堤右

3、岸上游側(cè)、4#標(biāo)尺在戧堤右岸下游側(cè)布置。2.2水位觀測由于2#標(biāo)尺與1#、3#、4#標(biāo)尺的位置有一定的距離，因此需要合理安排技術(shù)人員，做好每天水位記錄，并及時提供給戧堤截流指揮中心。以便在截流過程中采用相應(yīng)的措施方案。每班安排3名觀測員進行水位觀測，其中1名在右岸觀測戧堤上、下游水位；另2名在左岸分別在導(dǎo)流洞進、水口附近，觀測導(dǎo)流洞進、出口水位。每天晝夜兩班觀測，預(yù)進占時每兩個小時觀測一次，龍口段時一個小時觀測一次。3 流速監(jiān)測3.1設(shè)備布置測速設(shè)備：由纜索、索引繩、定滑輪組、流速儀等組成。在戧堤的左、右岸的附近基巖上，各設(shè)置1個錨樁用于固定直索。錨樁可根據(jù)基礎(chǔ)情況采用巖石面造孔插錨筋的型式。

4、錨樁位置高出截流戧堤頂高程（1422m）810m，以防汽車卸料時牽引繩受干擾，引起不安全事故發(fā)生。纜索錨固在左、右兩岸錨樁上，定滑輪組吊環(huán)系于直索上。左岸牽引繩一頭固定于滑輪上，另一頭放在左岸上；右岸牽引繩一根繩一頭系在流速儀上與滑輪組捆住，另一頭放在右岸上。為了便于測速儀在水中靈活操作拉動，故將滑輪組和測速儀牢固的綁扎在一起。3.2流速觀測a）在左、右岸錨樁處，各安排2名監(jiān)測人員。為了不影響截流進占，先在左岸將流速儀和兩頭牽引繩系在滑輪吊環(huán)上。在預(yù)進占到龍口段時，開始對龍口的流速進行實測。通過測量儀器確定龍口的具體位置，然后左、右岸監(jiān)測人員通過牽引繩將流速儀緩緩放入河中。流速儀在河床中停止十

5、分鐘，即可得出數(shù)據(jù)。隨后左岸人員慢慢拉動繩子提起儀器，右岸人員松開繩子，左岸人員拉動牽引繩將流速儀牽回至左岸，并記錄數(shù)據(jù)。b）觀測1#導(dǎo)流洞進水口流速時，安排2名操作人員。在導(dǎo)流洞的門洞上方，將流速儀軸桿和一直木桿捆在一起，然后將其放入水中。置于水中十分鐘后，便提出水面。c）非龍口段每兩小時觀測一次，龍口段每小時觀測一次。晝夜對流速進行實測，根據(jù)實測的流速，由技術(shù)人員分析截流拋投材料粒徑，確定截流實施方案，并將分析得到的結(jié)果匯報到截流指揮中心，指導(dǎo)截流的實施。4 截流戧堤監(jiān)測由測量人員在預(yù)進占和截流階段，每天對戧堤軸線方向和戧堤寬度進行監(jiān)測，并將檢測結(jié)果上報截流指揮部，由截流現(xiàn)場總指揮根據(jù)監(jiān)測

6、結(jié)果及時對截流戧堤軸線方向和寬度進行校正，確保戧堤軸線和寬度控制在設(shè)計范圍內(nèi)。5 截流安全觀測截流進占期間，設(shè)專人負(fù)責(zé)截流戧堤安全觀測，及時觀測河流流態(tài)及河床沖刷情況和拋投體被沖動的情況。發(fā)現(xiàn)堤頭出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象時，及時撤離堤頭的設(shè)備和人員，以防發(fā)生安全事故。6 組織機構(gòu)為了更有利的截流順利，由工程部主要負(fù)責(zé)水情觀測。特設(shè)截流水情觀測中心，下設(shè)3個組，記錄組、核算組、測量組。各組組長應(yīng)落實各組人員責(zé)任，高度重視準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。技術(shù)總負(fù)責(zé)（葛云：全面負(fù)責(zé)截流水情監(jiān)測，確定截流方案；數(shù)據(jù)記錄負(fù)責(zé)（薛華：負(fù)責(zé)收集和匯總觀測數(shù)據(jù)；計算分析負(fù)責(zé)（霍亞民150

7、12249323）：負(fù)責(zé)反算截流需要的數(shù)據(jù)；水位觀測負(fù)責(zé)（蘭天：負(fù)責(zé)戧堤上下游和導(dǎo)流洞進出口水位觀測及龍口寬度測量。流速監(jiān)測負(fù)責(zé)（王：負(fù)責(zé)龍口和導(dǎo)流洞流速實測。堤頭安全觀測負(fù)責(zé)（王懷：負(fù)責(zé)觀測河流流態(tài)及河床沖刷情況和拋投體被沖動的情況及堤頭安全觀測。圖1 截流水情觀測組織機構(gòu)框架圖水情觀測技術(shù)總負(fù)責(zé)（葛云鵬）戧堤水位的觀測導(dǎo)流洞水位觀測龍口流速的實測導(dǎo)流洞流速實測龍口寬度的實測截流現(xiàn)場總指揮（弋剛軍）修訂進占方案（李國君、葛云鵬）水位流速數(shù)據(jù)匯總（薛華峰）觀測數(shù)據(jù)計算分析（霍亞民）截流堤頭安全監(jiān)測（王懷河）河流流態(tài)和

8、河床沖刷及拋投體被沖動情況的觀測6.1人員配置對水位觀測和流速監(jiān)測及安全監(jiān)測工作人員實行每天兩班制，共24名人員，其中32名水位觀測人員和62名流速觀測人員，32名安全監(jiān)測人員。6.2材料配置材料配置見下表1。表1 主要材料表序號名 稱規(guī)格單位數(shù)量備注1流速儀臺22麻繩12m3003鋼筋25 l=1.5mkg5.76做錨樁4鋼絲繩16m5005鋼絲繩卡子16個5直徑與鋼絲繩配套6滑輪1t個27 施工程序施工程序：水情觀測人員記錄數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)匯總計算分析并確定截流修訂方案及時反饋給戧堤堤頭指揮人員采取相應(yīng)的截流修訂措施。8 成果分析8.1導(dǎo)流洞泄流能力計算1#導(dǎo)流洞流態(tài)為無壓流，按無底坎寬頂堰流

9、計算：m 流量系數(shù), 考慮側(cè)向收縮系數(shù)后取m=0.338；b 矩形過水?dāng)嗝娴膶挾萣=28（m）；h0導(dǎo)流洞進口水頭 h0=h導(dǎo)流洞上-1408（h導(dǎo)流洞上由觀測可得）s淹沒系數(shù)，根據(jù)堰后計算水深hs與上游水頭h0的比值來判斷是自由出流還是淹沒出流應(yīng)：hs/h00.67時為淹沒出流，否則為自由出流。龍口為三角形斷面時：hs/h00.71時為淹沒出流，否則為自由出流。其中hs=hsl- h龍口下（h龍口下由觀測可得）。龍口下游河道水深hsl為插值計算的，本工程按壩軸線處水位流量關(guān)系曲線插值可得hsl1411.77m。淹沒系數(shù)由表2可查得。8.3水力參數(shù)計算河床截流時，主要通過泄水建筑物（1導(dǎo)流洞）

10、和龍口泄流。因此，截流水力計算可以歸結(jié)為：泄水建筑物、龍口、戧堤滲透流量和河床的調(diào)洪流量計算。式中：qr截流來水流量，根據(jù)水情預(yù)報可得；qs泄水建筑物分流量，1#導(dǎo)流洞分流量；qlk龍口流量；qst戧堤滲透流量，截流過程中可忽略不計；根據(jù)上述模型，求解方程方程組即可得到戧堤不同龍口寬度b時的各水力參數(shù)：龍口流量qr、落差h0、龍口流速、單寬功率n等，由此分析確定截流材料的大小。8.4截流塊石粒徑計塊石粒徑計算公式如下所示：塊石當(dāng)量粒徑 d截流塊石化引為球體的直徑，m；v龍口平均流速，m/s(由觀測可得）k綜合穩(wěn)定系數(shù)，取0.9；rs塊石容重，取2.6t/m3；r水容重，取1.0t/m3。8.5計算成果分析（1）通過龍口流速觀測，計算拋投料粒徑d，修訂進占實施方案；（2）通過實測水位數(shù)據(jù)，求得導(dǎo)流流量和理論計算流量的對比，從而分析導(dǎo)流洞堰坎拆除的具體情況。9 安全措施1、夜班人員均配置一把手提燈，在水位標(biāo)尺部位各安裝一盞碘鎢燈，保證夜間照明，以確保夜間觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。2、流速觀測人員操作儀器時注意規(guī)范，同時，防止水流沖走儀器。3、測導(dǎo)流洞進水口流速時，在導(dǎo)流洞洞口上方的工作人員需注意安全。4、龍口安全監(jiān)測人員均需佩戴安全帶和安全繩，安全繩系在預(yù)埋在戧堤頂鋼筋鉛絲籠上，確保堤頭處施工人員的安全。10 水情記錄各記錄人員每天