成都院：溪洛渡水电站深化和施工过程动态调整，为了工程更加科学

电力18讯：

严谨的科学态度，执着的钻研精神，是成都院不断前行的秘密“武器”。

常规上，经过专家和上级部门审查敲定下来的方案，照着执行，肯定没有问题。在溪洛渡水电站深化和施工过程中，成都院人手握审查后赋予的“尚方宝剑”，并没有按部就班地“舞剑”，而是不断调整，只是为了将一个更为完美的溪洛渡呈现出来。

对称美？不对称更美

站在溪洛渡电站厂房进水口，细心的人们不难发现，左右两岸的进水口形式并不一样，在溪洛渡基本对称的布置格局里，怎么会不同呢？相信很多人头脑里会很快闪现这个疑问。

从设计角度而言，对称设计，既美观又省工作量，但不顾客观条件照搬，却是设计的大忌，尤其关乎民生国计的水电工程设计。

电站进水口的设计有个稍微复杂的过程。

溪洛渡坝址区谷坡陡峻，引水发电进水口位于坝轴线上游250米，进水口前缘与河道流向基本一致。两岸基本对称的地形地质条件，很大程度上决定了左右岸进水口结构的一致。

在可研阶段，电站进水口采用岸塔式进水口方案，这一方案的最大优点是施工快速，特别适合大型机械施工，但开挖滚石对下方部位的施工造成影响。后来由于截流目标需提前一年，这种施工干扰影响极大。为解决电站进水口明挖与截流工期的矛盾，在招标设计前，对进水口的布置型式进行了优化，原则上将进水口基础置于弱卸荷弱风化上段岩体上。选择岸塔式、露天竖井式、地下竖井式三种进水口型式进行比较。

方案比较，无非是对地质条件、建筑物布置、施工条件、运行条件、目标工期、工程投资等几方面进行利弊权衡。经比较，露天竖井式进水口方案明挖量较小，工程投资比地下竖井式少，与岸塔式进水口相当，进水条件与岸塔式没有大的差别，引水发电系统布置顺畅，运行和维护条件不是控制性的因素，特别是该方案通过开挖顺序的合理安排，能最大可能地减小与下方导流洞施工的干扰。

于是，两岸采用露天竖井式进水口就定下来了。

这个结论在《溪洛渡电站进水口布置优化设计专题报告》中被专家一致同意。

每岸九条竖井，每条竖井开挖长宽14×18.5米，高96米，是国内水电建筑最大的竖井群工程。

又一项纪录，纪录背后是锲而不舍的论证过程，我们暂且不论。

方案是理想的，而现实有时会偏离一定距离。

在右岸进口610米高程以下边坡开挖过程中，因为抢进度，开挖梯段过大，超过设计要求，加之爆破孔过稀，装药量不当，导致边坡爆破松动严重，坡面起伏差超过设计标准；支护不及时，造成边坡松弛变形；局部爆破残孔错位，影响到拦污栅的建基面。

问题接踵而至，设计院只得调整方案，将竖井平台高程降低。

在继续下挖的过程中，地质条件一度变差，层内错动带发育，部分层内错动带交汇形成破碎带，边坡岩体完整性差，对竖井开挖与成井极其不利。这些破碎岩体全部挖除，则要用混凝土回填至610m高程并成井，工程量大。竖井下部还有进水口的喇叭口及盲洞段开挖，施工难度增大。

难题摆在面前，是继续守着原定方案进行下去，还是改变方案另找出路。

值得一提的是，开挖进行到这个阶段，有一个制约影响已经消除——下方导流洞进口工作业已结束，上下部的开挖干扰已不存在了。

基于开挖的现状，需对余下的建基面和边坡开挖进行调整设计，为此设计搬出岸塔式方案，与竖井式方案进行比较，并将方案提交业主讨论。综合比较工程量、施工难度、施工进度等因素，最终确定将右岸电站进水口更改为岸塔式，同时提出了详细的开挖技术要求，以确保进水口边坡和建基面的开挖质量。

杨怀德谈起进水口曲折的设计过程，开玩笑地说：“折腾，是追求实事求是，也是我们实力的体现。”

如今，庞大的进水口群矗立库水中，关于设计中的插曲，早已顺着江水，流向了远方。

做减法，一项省了2个亿

除了电站进水口的调整，还有泄洪洞的优化也值得说说。

翻阅溪洛渡可研报告和前期图纸，你会注意到一条命名为“5号非常泄洪洞”的建筑物。

根据枢纽总泄量分配要求及坝址区的地形、地质条件，综合考虑电站枢纽布置、泄洪洞施工条件、单洞泄量、出口消能，并参照国内外已建工程规模，经多方案研究比较，可行性研究阶段最终选定“左右岸各布置2条泄洪洞，左岸利用1条导流隧洞改建为竖井泄洪洞，即非常泄洪洞”的布置格局。

有必要说一下“非常泄洪洞”的重要性。

溪洛渡所选择的防洪设计标准较高，但稀遇洪水出现的概率很小，如果为工程设计的运行寿命期内都可能不会遇到的洪水而统一高标准修建泄洪设施，势必会使部分泄洪设施闲置或得不到充分利用，造成经济损失。于是，在确保大坝安全的前提下，水工上把泄洪设施分为常规泄洪设施和非常规泄洪设施，以不同的设计标准进行修建。在常遇洪水的情况下，启用常规泄洪设施即可确保大坝安全，而在稀遇洪水时，两种泄洪设施同时开启，并允许非常泄洪建筑物部分破坏，来确保大坝安全，这样可降低非常建筑物的设计标准，从而降低造价。

简而言之，“非常泄洪洞”就是在面临非常大洪水的时候才会用到的泄洪洞。

在深化设计过程中，考虑上游梯级——白鹤滩电站开工指日可待，白鹤滩水库对溪洛渡电站的洪水可起到调蓄作用，开展溪洛渡泄洪设施布置优化研究，是深化设计中重要一笔。

泄洪专业负责人黄庆参与了这项研究。根据白鹤滩的洪水资料，认为白鹤滩的建设对溪洛渡洪水有影响。对万年一遇洪水，白鹤滩调蓄后，溪洛渡电站入库洪水流量将由原来的52300立方米/秒减少到50900立方米/秒，可以对溪洛渡泄洪设施进行优化，并完成了《泄洪建筑物布置设计优化调整专题报告》。

该报告审查意见认为：报告内容翔实，优化论证充分，深度满足要求；同意取消非常泄洪洞的方案，其它泄洪消能设施布置格局不变，即：坝身7个表孔8个深孔，加左右岸各2条常规泄洪洞。

正因为有不断探索的精神，“时变事宜变”，枢纽布置上一小小变化，节省投资2亿元。 

巧利用，当隧洞遇上溶洞

豆沙溪沟渣场是溪洛渡堆渣场，为了将沟内溪水妥善引走，在山头里设置了一条排水洞。在开挖这条洞子时发现大型地下溶洞，经实地查勘确认溶洞长度较长，总体走向与设计的排水洞近于平行，只在转折处与排水洞产生相交。由于该沟水处理为临时工程，并未做特别详细的地勘，出现这样的局面完全在意料之外。怎么办？原来设计的排水洞需要改线吗？

但一旦改线，势必增加洞线的长度，影响投资。

能否利用或部分利用溶洞承担主洞过水？地质人员对该溶洞进行详细地质调查，查明溶洞的空间情况和溶洞内堆积层的厚度、组成物质，设计者认真对比了排水洞与溶洞在各部位的高程、宽度及空间关系，对比改线和充分利用的优缺点，最终，综合考虑后提出维持原排水洞轴线不变，对坡度作适当调整，部分利用溶洞过水的方案。对已开挖的排水洞底板作适当降坡，使排水洞底板与溶洞底板平顺衔接。在洞子轴线重合段，由于两洞大小、高程都比较合适，可以利用溶洞过水，并对溶洞堆积物进行清理，对顶拱不稳定块体进行支护，必要部位在溶洞内浇筑边墙和底板。对溶洞偏离排水洞段，建议按原洞线开挖排水洞，但底板坡度适当加大，降低排水洞的高程，保证下游再度重合的排水洞顶部有足够的岩体厚度。

通过适当调整洞线及结构，充分利用溶洞，既减少了开挖量，又降低了开挖可能产生的风险。从排水洞过流来看，该方案完全满足工程要求，巧妙利用、变废为宝的思路也为以后类似问题处理留下宝贵经验。

另外，设计者在工作中提出项目“工程总体经济”理念，即永久建筑物与临时建筑物的有机结合，单从一方面看，可能增加了投资，但从工程总体来衡量，或者因为解除施工干扰，或者因为缩短施工工期，反而能节约投资。这一理念在前期的导流洞与尾水洞的结合设计中已有体现。在施工阶段，开展永久建筑物与临时建筑物的有机结合设计，无形中加大了设计工作量，要求充分了解现场情况和施工组织，及时调整设计方案，在电站进水口与泄洪洞进口联通开挖、水垫塘通风洞、二道坝灌浆洞、排水泵房、泄洪洞“龙落尾”施工支洞等设计中，无不体现了这一理念，实现了工程的总体经济最优化。

这样的优化、调整，当然还有很多，如大坝建基面的抬升，超大地下厂房洞室群的支护设计和巨型超深电缆竖井的深化设计，做到了实施方案更加因地制宜，更加切合实际，也就更加科学合理。