水電站截流水情檢測(cè)實(shí)施方案報(bào)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(cè)實(shí)施方案中國(guó)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(guó)君校對(duì)：葛云鵬 趙正平編寫：薛華鋒目 錄1 水情預(yù)報(bào)12 水位觀測(cè)12.1水尺布置12.2水位觀測(cè)13 流速監(jiān)測(cè)13.1設(shè)備布置13.2流速觀測(cè)24 截流戧堤監(jiān)測(cè)25 截流安全觀測(cè)26 組織機(jī)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(jì)算48.2龍口泄流能力計(jì)算58.3水力參數(shù)計(jì)算68.4截流塊石粒徑計(jì)68.5計(jì)算成果分析69 安全措施710 水情記錄7水情預(yù)報(bào)對(duì)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(bào)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(cè)的結(jié)果對(duì)截流過(guò)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(jìn)行水位觀測(cè)和流速等水情進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為此，特制定阿海水電站截流期間水情監(jiān)測(cè)實(shí)施方案1 水情預(yù)報(bào)由業(yè)主委托氣象臺(tái)在11月中旬至12月下旬截流期間對(duì)阿海水電站的水情進(jìn)行專項(xiàng)預(yù)報(bào)，施工局設(shè)專人負(fù)責(zé)將每天預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)傳至截流指揮部。在壩址流量變化50m/s，要求每?jī)尚r(shí)報(bào)一次；壩址流量變化100m/s，每小時(shí)報(bào)一次。2 水位觀測(cè)2.1水尺布置在1#導(dǎo)流洞的進(jìn)、出水口處及戧堤上、下游側(cè)各設(shè)一個(gè)水位標(biāo)尺。1#標(biāo)尺在導(dǎo)流洞的進(jìn)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(cè)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(shí)提供給戧堤截流指揮中心。以便在截流過(guò)程中采用相應(yīng)的措施方案。每班安排3名觀測(cè)員進(jìn)行水位觀測(cè)，其中1名在右岸觀測(cè)戧堤上、下游水位；另2名在左岸分別在導(dǎo)流洞進(jìn)、水口附近，觀測(cè)導(dǎo)流洞進(jìn)、出口水位。每天晝夜兩班觀測(cè)，預(yù)進(jìn)占時(shí)每?jī)蓚€(gè)小時(shí)觀測(cè)一次，龍口段時(shí)一個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次。3 流速監(jiān)測(cè)3.1設(shè)備布置測(cè)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(gè)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(shí)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(cè)速儀在水中靈活操作拉動(dòng)，故將滑輪組和測(cè)速儀牢固的綁扎在一起。3.2流速觀測(cè)a）在左、右岸錨樁處，各安排2名監(jiān)測(cè)人員。為了不影響截流進(jìn)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(jìn)占到龍口段時(shí)，開始對(duì)龍口的流速進(jìn)行實(shí)測(cè)。通過(guò)測(cè)量?jī)x器確定龍口的具體位置，然后左、右岸監(jiān)測(cè)人員通過(guò)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(dòng)繩子提起儀器，右岸人員松開繩子，左岸人員拉動(dòng)牽引繩將流速儀牽回至左岸，并記錄數(shù)據(jù)。b）觀測(cè)1#導(dǎo)流洞進(jìn)水口流速時(shí)，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?jī)尚r(shí)觀測(cè)一次，龍口段每小時(shí)觀測(cè)一次。晝夜對(duì)流速進(jìn)行實(shí)測(cè)，根據(jù)實(shí)測(cè)的流速，由技術(shù)人員分析截流拋投材料粒徑，確定截流實(shí)施方案，并將分析得到的結(jié)果匯報(bào)到截流指揮中心，指導(dǎo)截流的實(shí)施。4 截流戧堤監(jiān)測(cè)由測(cè)量人員在預(yù)進(jìn)占和截流階段，每天對(duì)戧堤軸線方向和戧堤寬度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)截流指揮部，由截流現(xiàn)場(chǎng)總指揮根據(jù)監(jiān)測(cè)

6、結(jié)果及時(shí)對(duì)截流戧堤軸線方向和寬度進(jìn)行校正，確保戧堤軸線和寬度控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。5 截流安全觀測(cè)截流進(jìn)占期間，設(shè)專人負(fù)責(zé)截流戧堤安全觀測(cè)，及時(shí)觀測(cè)河流流態(tài)及河床沖刷情況和拋投體被沖動(dòng)的情況。發(fā)現(xiàn)堤頭出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)撤離堤頭的設(shè)備和人員，以防發(fā)生安全事故。6 組織機(jī)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(cè)。特設(shè)截流水情觀測(cè)中心，下設(shè)3個(gè)組，記錄組、核算組、測(cè)量組。各組組長(zhǎng)應(yīng)落實(shí)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(cè)，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(cè)數(shù)據(jù)；計(jì)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(cè)負(fù)責(zé)（蘭天：負(fù)責(zé)戧堤上下游和導(dǎo)流洞進(jìn)出口水位觀測(cè)及龍口寬度測(cè)量。流速監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)（王：負(fù)責(zé)龍口和導(dǎo)流洞流速實(shí)測(cè)。堤頭安全觀測(cè)負(fù)責(zé)（王懷：負(fù)責(zé)觀測(cè)河流流態(tài)及河床沖刷情況和拋投體被沖動(dòng)的情況及堤頭安全觀測(cè)。圖1 截流水情觀測(cè)組織機(jī)構(gòu)框架圖水情觀測(cè)技術(shù)總負(fù)責(zé)（葛云鵬）戧堤水位的觀測(cè)導(dǎo)流洞水位觀測(cè)龍口流速的實(shí)測(cè)導(dǎo)流洞流速實(shí)測(cè)龍口寬度的實(shí)測(cè)截流現(xiàn)場(chǎng)總指揮（弋剛軍）修訂進(jìn)占方案（李國(guó)君、葛云鵬）水位流速數(shù)據(jù)匯總（薛華峰）觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算分析（霍亞民）截流堤頭安全監(jiān)測(cè)（王懷河）河流流態(tài)和

8、河床沖刷及拋投體被沖動(dòng)情況的觀測(cè)6.1人員配置對(duì)水位觀測(cè)和流速監(jiān)測(cè)及安全監(jiān)測(cè)工作人員實(shí)行每天兩班制，共24名人員，其中32名水位觀測(cè)人員和62名流速觀測(cè)人員，32名安全監(jiān)測(cè)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(hào)名 稱規(guī)格單位數(shù)量備注1流速儀臺(tái)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(gè)5直徑與鋼絲繩配套6滑輪1t個(gè)27 施工程序施工程序：水情觀測(cè)人員記錄數(shù)據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總計(jì)算分析并確定截流修訂方案及時(shí)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(jì)算1#導(dǎo)流洞流態(tài)為無(wú)壓流，按無(wú)底坎寬頂堰流

9、計(jì)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(guò)水?dāng)嗝娴膶挾萣=28（m）；h0導(dǎo)流洞進(jìn)口水頭 h0=h導(dǎo)流洞上-1408（h導(dǎo)流洞上由觀測(cè)可得）s淹沒(méi)系數(shù)，根據(jù)堰后計(jì)算水深hs與上游水頭h0的比值來(lái)判斷是自由出流還是淹沒(méi)出流應(yīng)：hs/h00.67時(shí)為淹沒(méi)出流，否則為自由出流。龍口為三角形斷面時(shí)：hs/h00.71時(shí)為淹沒(méi)出流，否則為自由出流。其中hs=hsl- h龍口下（h龍口下由觀測(cè)可得）。龍口下游河道水深hsl為插值計(jì)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(méi)系數(shù)由表2可查得。8.3水力參數(shù)計(jì)算河床截流時(shí)，主要通過(guò)泄水建筑物（1導(dǎo)流洞）

10、和龍口泄流。因此，截流水力計(jì)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(jì)算。式中：qr截流來(lái)水流量，根據(jù)水情預(yù)報(bào)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(guò)程中可忽略不計(jì)；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(shí)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(jì)塊石粒徑計(jì)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(cè)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(jì)算成果分析（1）通過(guò)龍口流速觀測(cè)，計(jì)算拋投料粒徑d，修訂進(jìn)占實(shí)施方案；（2）通過(guò)實(shí)測(cè)水位數(shù)據(jù)，求得導(dǎo)流流量和理論計(jì)算流量的對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。2、流速觀測(cè)人員操作儀器時(shí)注意規(guī)范，同時(shí)，防止水流沖走儀器。3、測(cè)導(dǎo)流洞進(jìn)水口流速時(shí)，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(cè)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