5.1概述

5.1.1 水文地质

乌江流域属于中亚热带季风气候区。气候温和，水量充沛，多年平均降水量约1163mm，构皮滩以上多年平均降水量约为1100mm。坝址上游33.4km的江界河站多年平均降水量为986.2mm，月分配以6月为最大。

乌江流域为降水补给河流，洪水主要由暴雨形成。暴雨集中在5～10月。乌江中游一次洪水过程约10～15d，其中大部分水量集中在7d以内，7d洪量占15d洪量的77％，大水年份更为集中。

构皮滩水电站为峡谷型水库，江界河水文站每年5～10月为主汛期，11～4月为枯水期，多年平均流量716m3／s，实测最大流量14500m3／s，实测最小流量86m3／s，调查历史最大流量20600m3／s。

其它水文气象见第一章《概述》的说明。

5.1.1.1 降雨

见表5.1～表5.3。

实测降水量资料（单位：mm）表5.1

各月降雨强度的多年平均天数表5.2

降水资料表5.3

乌江流域洪水系暴雨形成，5～10月为汛期，6～7月为主汛期。

坝址设计洪水的资料，是直接采用位于坝址上游33.4公里处的江界河水文站1939～1946年、1948～1949年、1951～1999年共61年系列实测资料及1830、1912、1920年历时调查洪水所组成的不连续系列，并消除上游已建乌江渡水库对1978～1999年洪水的蓄泄影响而还原至天然洪水，以1963、19及1991年洪水过程做典型。由于江界河站控制流域面积比坝址控制流域面积仅小2.2%，直接采用该站资料在

精度上满足要求。在枯水期还应考虑上游乌江渡电站机组下泄流量与乌江渡一构皮

滩区间流量组合。

坝址施工设计洪水主要成果如表5.4～表5.8。

江界河站设计洪水表5.4

江界河站几个频率的月平均流量（单位：m3/s）表5.5

江界河站分月设计洪水成果（流量单位：m3/s）表5.6

江界河站分期设计洪水成果（流量单位：m3/s）表5.7

乌江渡—构皮滩区间各时段洪水成果（流量单位：m3/s）表5.8

5.1.2尾水出口及尾水渠工程地质

5.1.2.1主要地质条件

尾水隧洞出口附近为向下游倾斜的斜坡地形，斜坡总体近南北走向，地形相对较完整，地面高程470m～550m，500m高程以上地形较陡，地形坡度40°～45°，470m～500m高程间地形坡度25°～35°。明渠段主要位于乌江Ⅰ级阶地部位及河漫滩，东侧部分位于Ⅱ级阶地，其间为有盘海溪切割。Ⅰ级阶地阶面高程460m～470m，阶面地形较平坦，地形坡度8°～12°，向乌江河谷微倾；Ⅱ级阶地为侵蚀阶地，阶面高程490m～500m，不甚完整。盘海溪为一常年流水的浅切小溪沟，洪水期其流量较大，据测算其最大流量可达46m3/s。

尾水出口区主要位于O2sh+b～O1m1层，其中O2sh+b层属中硬～坚硬岩；O1m3层岩岩性复杂，软硬相间；O1m2层属中硬～坚硬岩；O1m1层为软岩或极软岩。出口区第四系覆盖层厚度10～30m，总体南西侧薄，向北及北东方向渐厚，基岩面形态总体较平缓，向乌江河谷倾斜；覆盖层主要为崩坡积及冲积物组成，崩坡积物主要为块石、碎石夹细粒土组成，主要分布于出口斜坡表层，在河滩部位可见大量的崩积块石堆积；冲积分为阶地堆积及漫滩堆积，阶地堆积物分布于出口段Ⅰ级阶地阶面上，上部为粉细砂，中下部为壤土、含淤泥质粉质粘土夹少量碎石，底为粘土夹碎块石；漫滩堆积物主要砂砾石夹块石等组成。

尾水出口区岩层走向20°～40°、倾向NW、倾角45°左右。断裂构造较发育，地表见有F175、F184、F185、F186等规模较大的断层。O1m3层中小断层较发育，多为NW向，部分为NE向，多为中陡倾角，沿断层风化溶蚀，性状较差。O1m3层层间错动发育，沿错动带软化、泥化，性状较差；出口区裂隙主要为NWW～NW向较发育，倾NE为主，部分倾向SW，少量中倾角，缓倾角裂隙不发育，靠自然边坡外侧走向NEE、倾SE的中～陡倾角裂隙较发育。此外，出口区O1m3层局部受构造影响，岩层产生揉雏、褶曲或强烈挤压，岩体破碎，岩层产状变化大。

出口区除O2sh+b层及O1m2层为较强岩溶岩组外，其余均为非岩溶岩组。O1m3、O1m1层近地表岩体风化较强，强、弱风化带厚度一般为20～30m，风化带内岩体透水性较强，微新岩体透水性较弱。

5.1.2.2存在的主要地质问题:

（1）地基承载力

尾水塔地基岩体主要位于O1m3层，南侧局部位于O1m2层。O1m3层岩性复杂，钙、泥质粉砂岩强度较低，单轴湿抗压强度试验值一般为6.7MPa～15.8MPa；钙质细砂岩及灰岩强度较高，试验值一般为38.9MPa～44.7MPa。钻孔综合测井表明，地基岩体波速一般为3500m/s～4500m/s，岩体完整性中等～较好。钙质细砂岩及灰岩承载力较高，钙、泥质粉砂岩则相对较低，在上部荷载作用下可能产不均匀变形。

（2）层间错动及反倾结构面

出口区O1m3层中层间错动较发育，少数宽度较大，且大多具软化、泥化，性状较差，其对边坡岩体稳定不利，同时层间错动带的存在对尾水塔抗变形稳定亦不利；尾水出口洞脸边坡中NW、NWW结构面较发育，同时还发育有反倾向的不利结构面，NW、NWW结构面、反倾向结构面与层面或层间错动组合可构成边坡不稳定块体，对边坡稳定不利。

（3）岩体风化

O1m3层近地表岩体风化较强，强、弱风化层厚度达25m～30m，风化带内岩体完整性较差，结构面强度低，对边坡整体稳定不利。

依据水文地质资料和引水发电系统的建筑物布置，本标工程施工期，只有在尾水出口部位须按排施工导流，水流控制的内容包括尾水出口基坑的一次性和经常性排水，本标各部位施工期的排水。

5.2导流时段及导流标准

5.2.1导流时段

本工程导流时段为2003年~2009年的11月~第二年的4月。

5.2.2导流标准

5.2.2.1 厂房施工渡汛洪水标准见表5.9。

厂房施工渡汛洪水标准表5.9

5.2.2.2 厂房尾水渠围堰设计洪水标准见表5.10。

厂房尾水渠围堰设计洪水标准表5.10

尾水出口横向围堰结构型式拟采用岩石围堰，在尾水渠开挖时，利用岩石开挖时预留岩埂作为围堰堰体。横向围堰靠纵向围堰部分如出现岩石预留高度不够时，用尾水开挖石渣填筑至堰顶设计高程。纵向围堰为钢筋笼护坡土石结构,填筑料取至尾水开挖料。在施工期每年的11月～第二年的4月为尾水围堰的挡水期。在瀑雨洪水汛期围堰进水，汛期过后，将围堰内水抽排至围堰外。

5.4围堰布置及施工

5.4.1围堰布置

围堰顶高程的确定为枯水期十年一遇的洪水水位标准加0.59m超高，再加1m 的水位壅高，围堰的顶高程为448m。

横向围堰长约为150 m，围堰底高程为428m，堰高为20m。围堰顶宽为20m，背水面坡比为1：0.75，迎水面坡比为1：0.75，迎水面在高程438 m设一10m宽马道，围堰底宽为60m。横向围堰岩石量约为9万m3。

纵向围堰长约为80 m。围堰底高程为440m，堰高为8m。围堰顶宽为6m，背水面和迎水面坡比为1：1，围堰底宽为22m。纵向围堰土石方填筑量约为1万m3。钢筋笼规格为1m×1.5m×3m，有600个，使用Φ25钢筋约为50820kg，使用Φ16钢筋约为1355kg，总计使用钢筋186384kg。人工抛填块石2700 m3。堰体防渗采用两布一膜的土工膜,土工膜约为1080 m2。保护土工膜填筑料采用尾水渠土石方明挖的合适土料，或经监理工程师协调后，拟采用大坝围堰填筑时招标文件提供的粘土料场作为填筑料源，填筑量约为2430 m3，运距约为10km。围堰布置图及围堰断面结构形式图见附图GPT/C4-5-1、GPT/C4-5-2。

5.4.2纵向土石围堰施工

5.4.2.1 施工条件

（1）由于纵向土石围堰施工场地较狭小，施工现场不具备堆存材料的条件，围堰用填筑料用20T自卸车从料场直接运至填筑面。

（2）土石围堰填筑施工的施工道路主要利用右岸1#、9#施工道路及尾水开挖

施工临时施工道路。

（3）纵向土石围堰用料主要取尾水开挖的合格料，开挖后直接用于围堰填筑。

5.4.2.2．填筑施工

（1）填筑前的准备工作

①.测量放线

在接到监理单位提供的测量基本数据后，校测基本控制点和基线的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。并按图纸及工程测量精度要求进行测量放线，在纵向围堰上设置明显的标志，标明围堰的中心线的位置及堰顶宽度。

②碾压实验

在施工现场选择一块较平坦的工作地作为碾压试验场地，场地面积30m×14m，并用白灰标出其外边线及观测沉降点和容重观测点的位置，在测点上铺上尺寸不小于40×40cm的油毡，并用木桩固定，测量其高程，并按0.8m厚度进行铺料。然后在观测点上测量高程，计算实际铺料厚度。上述工作完成后，用振动碾按规定要求对砂砾石料依次碾压，对粗粒材料，压前冲水。每压1～2遍后在观测点上观测其高程一次，最后用试坑灌砂（或灌水）法测其压实后的干容重，并在原地面观测点处测量其高程，计算压实后基层沉降值。试验完毕后，绘制干容重与碾压遍数的关系曲线及碾压遍数与土层沉降量的关系曲线，并将最终的试验结果报告监理工程师，得到批准后执行。

（2）填筑施工

采用进占法铺料进行施工

进占法施工示意图

为确保围堰的施工质量，与有关部门取得联系，尽量选在降雨量小的时段进行填筑，以便将河道中的水位降到最低。

围堰填筑采用3m3装载机装20t自卸汽车进占上料，卸料后，由D85推土机向前平料，填筑料填筑厚度以现场的填筑试验为准，采用自行式振动碾碾压，土工膜

的铺设与填筑料同时进行，边坡钢筋笼尺寸为1m×1.5m×3m，人工摆放投料，钢筋笼上升高度与填筑高度同时进行。

（3）碾压施工

在堰面上布置水管进行洒水作业，先洒水后碾压。振动碾的行驶方向平行于堰轴线，碾压方法为进退错距法，相邻作业面的搭接接缝处设定标记，以防漏压、欠压和过压。相邻作业面进行骑缝碾压，碾压宽度平行于堰轴线方向不小于50cm，垂直堰轴线方向不小于1.5m，碾压边搭接宽度大于40cm，对于与土工膜接触部位和钢筋笼接触的地方，用小型蛙夯进行夯实。

5.4.2.3．堰基基础防渗

根据招标文件及现场考察的情况，纵向围堰的基础基本为粉细砂和淤泥质，堰体和基础本阶段仅考虑采用二布一膜土工布进度防渗。实际施工时，在现场作渗透试验，如果纵向围堰基础渗透系数过大，不能满足围堰的防渗要求时，基础防渗拟采用砼搅拌灌注桩或高喷防渗。

5.4.3 导流建筑物的维护及防汛

5.4.3.1导流建筑物的维护

围堰形成之后，设专人定期对围堰进行检查和维护，对渗漏性较大处及时进行防渗处理。对汛期过水围堰，汛后及时对围堰进行修缮。

5.4.3.2尾水出口开挖及砼施工期防汛

尾水出口开挖及砼施工期为2004年07月~2009年02月，渡过四个汛期，在此期间每年的11月至第二年的4月为枯水期，开挖及砼按排在非汛期施工，在出口围堰的防护下进行，主汛期不按排施工。汛期过后进行围堰的恢复和基坑的清理。

5.4.3.3尾水出口闸门安装期防汛

尾水出口闸门安装期为2008年10月~2008年12月，基本为非汛期，可对围堰进行必要的维护，排干围堰内积水，保证闸门顺利安装。

5.4.4围堰的形成及拆除施工

岩体围堰的形成是在尾水渠岩石开挖时留出的，岩体围堰的边坡采用预裂爆破，不使围堰产生破坏。

尾水出口围堰的拆除时间为2008年12月12日～2009年02月11日，选择在引水发电系统下闸蓄水后及河道水位最小时段拆除。

5.4.4.1 横向围堰拆除

横向围堰拆除采用分层梯段爆破，分三层进行。第一层为高程448m～438m，拆除高度10m；第二层为高程438m～434m，拆除高度6m；第三层为保护层拆除，高程434m～428m，拆除高度4m。第三层拆除在高程431.20m～428m为水下部分，第三层爆破后由反铲挖装。横向围堰拆除量约为9万m3。

堰体拆除施工采用液压钻机钻孔，人工装药，毫秒微差爆破。装载机装自卸汽车运至指定弃渣场。

5.4.4.2 纵向围堰拆除

纵向围堰先行拆除迎水面和背水面的钢筋笼块石，再进行土石堰体的拆除。采用反铲装20t自卸汽车运至弃渣场。

5.5基坑排水

出口围堰的基坑排水分为集中排水与经常性排水。

5.5.1集中排水

集中排水为围堰形成后，基坑一次性排水。围堰形成后，基坑内存水较少，采用两台排水泵一次性排干。

5.5.2经常性排水

本工程经常性排水主要包括施工弃水、降水及渗水等。

5.5.2.1经常性排水量及排水强度

（1）施工弃水

施工废水与地下洞室渗水通过管路排到各污水沉淀池处理后排放，详见附图

5-3及第三章《施工总布置》。

（2）降水

本工程区域范围内多年平均降水量为1100mm，降水年内分布不均匀，暴雨主要集中在5～10月。能够流进围堰范围内年均降水总量为2.3475万方，每月降水集中在5天内计算其排水强度为120m3/h。

（3）围堰渗水

本工程的围堰为岩石围堰，堰身可视为不透水，只需计算基础渗水量，所以围堰渗水不预考虑；在围堰内备设污水泵2台，用于排基坑水，保证汛期基坑排水，使施工正常。

5.5.2.2施工排水措施

本工程的施工区排水采用截水沟与集水井相结合的方式。

（1）截水沟

在出口开挖边线外侧分别设设置截水沟，防止水流冲刷坡面及流入基坑。

（2）集水井

根据工程的不同施工时段，在围堰内设置1个20m3的集水井，单个集水井配置3台WQB30型水泵（一台备用）和2台6WPL型水泵（一台备用）。WQB30泵排水能力为30m3/h，6WPL泵排水能力为300 m3/h。共设置3台水泵，总排水能力为360 m3/h。水泵的排水管路采用明铺2″和5″钢管，管线总长100m。

5.6主要水流控制措施

本标段汛期洪水位不影响进水口施工。故电站进水口施工时段内除对施工区施工弃水作达标排放外，不考虑采取其它水流控制措施。

针对本标工程地下洞室群布置特点以及整体施工方案的分析，本标工程有引水隧洞下平段、厂房及尾水调压室高程436.00m以下、尾水隧洞等在地下水位以下。故本标工程施工区水流控制重点部位为：①地下洞室，特别是引水下平段、厂房、尾水调压室、尾水洞等；②尾水出口基坑。主要施工排水系统具体布置见表5.12。

主要施工排水系统布置特性表表5.12

防护措施：

（1）合理组织主体工程施工，确保防汛关键项目按期达到规定的形象面貌。

（2）每年汛前根据现场情况，编写防汛措施报监理人批准后实施。

（3）汛期建立防汛指挥部，积极与地方和业主防汛部门联系，密切注意水情，在汛期建立24 小时值班制度，妥善做好劳动力安排。

（4）准备各种防汛物资，如草袋、铅丝笼、苫布、生活用品等，做好导流建筑物加高等准备工作。另外备用污水泵2台，保证汛期基坑排水施工正常。

（5）施工区、生活区外围设截水沟，场内设排水沟及时排除场内积水。

（6）施工设备安置在汛期水位以上，确保汛期设备安全。

（7）发生超标准洪水时，组织抢险队积极转移人员、设备和材料，妥善安置在安全地带。

5.7主要排水设备配备计划

导流及水流控制系统设备表表5.13下载本文