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1、云南省 金沙江中游阿海水电站截流期水情监测实施方案中国水利水电第三工程局阿海工程施工局2008年10月批准：刘美华审查：屈劲松 李国君校对：葛云鹏 赵正平编写：薛华锋目 录1 水情预报12 水位观测12.1水尺布置12.2水位观测13 流速监测13.1设备布置13.2流速观测24 截流戗堤监测25 截流安全观测26 组织机构36.1人员配置46.2材料配置47 施工程序48 成果分析48.1导流洞泄流能力计算48.2龙口泄流能力计算58.3水力参数计算68.4截流块石粒径计68.5计算成果分析69 安全措施710 水情记录7水情预报对截流工程十分重要，影响和制约截流的成败，根据合同文件，施工期
2、水情预报工作主要由业主负责。龙口和导流洞的水位及流速观测的结果对截流过程中所采取的具体措施有着指导的意义，故在截流期间，需安排技术人员进行水位观测和流速等水情进行监测。为此，特制定阿海水电站截流期间水情监测实施方案1 水情预报由业主委托气象台在11月中旬至12月下旬截流期间对阿海水电站的水情进行专项预报，施工局设专人负责将每天预报数据传至截流指挥部。在坝址流量变化50m/s，要求每两小时报一次；坝址流量变化100m/s，每小时报一次。2 水位观测2.1水尺布置在1#导流洞的进、出水口处及戗堤上、下游侧各设一个水位标尺。1#标尺在导流洞的进口处左侧、2#标尺在导流洞的出口处右侧、3#标尺在戗堤右
3、岸上游侧、4#标尺在戗堤右岸下游侧布置。2.2水位观测由于2#标尺与1#、3#、4#标尺的位置有一定的距离，因此需要合理安排技术人员，做好每天水位记录，并及时提供给戗堤截流指挥中心。以便在截流过程中采用相应的措施方案。每班安排3名观测员进行水位观测，其中1名在右岸观测戗堤上、下游水位；另2名在左岸分别在导流洞进、水口附近，观测导流洞进、出口水位。每天昼夜两班观测，预进占时每两个小时观测一次，龙口段时一个小时观测一次。3 流速监测3.1设备布置测速设备：由缆索、索引绳、定滑轮组、流速仪等组成。在戗堤的左、右岸的附近基岩上，各设置1个锚桩用于固定直索。锚桩可根据基础情况采用岩石面造孔插锚筋的型式。
4、锚桩位置高出截流戗堤顶高程（1422m）810m，以防汽车卸料时牵引绳受干扰，引起不安全事故发生。缆索锚固在左、右两岸锚桩上，定滑轮组吊环系于直索上。左岸牵引绳一头固定于滑轮上，另一头放在左岸上；右岸牵引绳一根绳一头系在流速仪上与滑轮组捆住，另一头放在右岸上。为了便于测速仪在水中灵活操作拉动，故将滑轮组和测速仪牢固的绑扎在一起。3.2流速观测a）在左、右岸锚桩处，各安排2名监测人员。为了不影响截流进占，先在左岸将流速仪和两头牵引绳系在滑轮吊环上。在预进占到龙口段时，开始对龙口的流速进行实测。通过测量仪器确定龙口的具体位置，然后左、右岸监测人员通过牵引绳将流速仪缓缓放入河中。流速仪在河床中停止十
5、分钟，即可得出数据。随后左岸人员慢慢拉动绳子提起仪器，右岸人员松开绳子，左岸人员拉动牵引绳将流速仪牵回至左岸，并记录数据。b）观测1#导流洞进水口流速时，安排2名操作人员。在导流洞的门洞上方，将流速仪轴杆和一直木杆捆在一起，然后将其放入水中。置于水中十分钟后，便提出水面。c）非龙口段每两小时观测一次，龙口段每小时观测一次。昼夜对流速进行实测，根据实测的流速，由技术人员分析截流抛投材料粒径，确定截流实施方案，并将分析得到的结果汇报到截流指挥中心，指导截流的实施。4 截流戗堤监测由测量人员在预进占和截流阶段，每天对戗堤轴线方向和戗堤宽度进行监测，并将检测结果上报截流指挥部，由截流现场总指挥根据监测
6、结果及时对截流戗堤轴线方向和宽度进行校正，确保戗堤轴线和宽度控制在设计范围内。5 截流安全观测截流进占期间，设专人负责截流戗堤安全观测，及时观测河流流态及河床冲刷情况和抛投体被冲动的情况。发现堤头出现坍塌现象时，及时撤离堤头的设备和人员，以防发生安全事故。6 组织机构为了更有利的截流顺利，由工程部主要负责水情观测。特设截流水情观测中心，下设3个组，记录组、核算组、测量组。各组组长应落实各组人员责任，高度重视准确记录数据。技术总负责（葛云鹏13578365705）：全面负责截流水情监测，确定截流方案；数据记录负责（薛华峰15012249552）：负责收集和汇总观测数据；计算分析负责（霍亚民150
7、12249323）：负责反算截流需要的数据；水位观测负责（兰天文15987954450）：负责戗堤上下游和导流洞进出口水位观测及龙口宽度测量。流速监测负责（王平13578487430）：负责龙口和导流洞流速实测。堤头安全观测负责（王怀河13578363518）：负责观测河流流态及河床冲刷情况和抛投体被冲动的情况及堤头安全观测。图1 截流水情观测组织机构框架图水情观测技术总负责（葛云鹏）戗堤水位的观测导流洞水位观测龙口流速的实测导流洞流速实测龙口宽度的实测截流现场总指挥（弋刚军）修订进占方案（李国君、葛云鹏）水位流速数据汇总（薛华峰）观测数据计算分析（霍亚民）截流堤头安全监测（王怀河）河流流态和
8、河床冲刷及抛投体被冲动情况的观测6.1人员配置对水位观测和流速监测及安全监测工作人员实行每天两班制，共24名人员，其中32名水位观测人员和62名流速观测人员，32名安全监测人员。6.2材料配置材料配置见下表1。表1 主要材料表序号名 称规格单位数量备注1流速仪台22麻绳12m3003钢筋25 L=1.5mkg5.76做锚桩4钢丝绳16M5005钢丝绳卡子16个5直径与钢丝绳配套6滑轮1T个27 施工程序施工程序：水情观测人员记录数据观测数据汇总计算分析并确定截流修订方案及时反馈给戗堤堤头指挥人员采取相应的截流修订措施。8 成果分析8.1导流洞泄流能力计算1#导流洞流态为无压流，按无底坎宽顶堰流
9、计算：m 流量系数, 考虑侧向收缩系数后取m=0.338；b 矩形过水断面的宽度b=28（m）；H0导流洞进口水头 H0=H导流洞上-1408（H导流洞上由观测可得）s淹没系数，根据堰后计算水深hs与上游水头H0的比值来判断是自由出流还是淹没出流应：hs/H00.67时为淹没出流，否则为自由出流。龙口为三角形断面时：hs/H00.71时为淹没出流，否则为自由出流。其中hs=hsl- H龙口下（H龙口下由观测可得）。龙口下游河道水深hsl为插值计算的，本工程按坝轴线处水位流量关系曲线插值可得hsl1411.77m。淹没系数由表2可查得。8.3水力参数计算河床截流时，主要通过泄水建筑物（1导流洞）
10、和龙口泄流。因此，截流水力计算可以归结为：泄水建筑物、龙口、戗堤渗透流量和河床的调洪流量计算。式中：Qr截流来水流量，根据水情预报可得；Qs泄水建筑物分流量，1#导流洞分流量；Qlk龙口流量；Qst戗堤渗透流量，截流过程中可忽略不计；根据上述模型，求解方程方程组即可得到戗堤不同龙口宽度b时的各水力参数：龙口流量Qr、落差H0、龙口流速、单宽功率N等，由此分析确定截流材料的大小。8.4截流块石粒径计块石粒径计算公式如下所示：块石当量粒径 d截流块石化引为球体的直径，m；v龙口平均流速，m/s(由观测可得）K综合稳定系数，取0.9；rs块石容重，取2.6t/m3；r水容重，取1.0t/m3。8.5
11、计算成果分析（1）通过龙口流速观测，计算抛投料粒径d，修订进占实施方案；（2）通过实测水位数据，求得导流流量和理论计算流量的对比，从而分析导流洞堰坎拆除的具体情况。9 安全措施1、夜班人员均配置一把手提灯，在水位标尺部位各安装一盏碘钨灯，保证夜间照明，以确保夜间观测数据准确。2、流速观测人员操作仪器时注意规范，同时，防止水流冲走仪器。3、测导流洞进水口流速时，在导流洞洞口上方的工作人员需注意安全。4、龙口安全监测人员均需佩戴安全带和安全绳，安全绳系在预埋在戗堤顶钢筋铅丝笼上，确保堤头处施工人员的安全。10 水情记录各记录人员每天做好各项数据的监测，并及时汇报相关人员，测量人员要准确测量龙口的水面宽度、龙口处和导流洞流速等数据，便于指导截流的实施。水情记录表格详见下表3。表3 水情观测记录表时 间导流洞进水口H导流洞出水口H戗堤上游高程H上戗堤下游高程H下龙口流速导流洞的流速记录人注：预进占时水位每两个小时测一次，龙口段时水位、流速每一个小时观测一次，数据必须真实。
