大藤峡水利枢纽深水陡变河床截流及围堰建设运行关键技术

  • 获奖名称: 大藤峡水利枢纽深水陡变河床截流及围堰建设运行关键技术
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 中国大坝工程学会科学技术奖
  • 授奖单位: 中国大坝工程学会
  • 完成单位: 广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司、中国水利水电第八工程局有限公司、中水东北勘测设计研究有限责任公司、 、珠江水利委员会水文局、武汉大学
  • 获奖年度: 2023
  • 获奖人员: 吴小龙、田福文、马军、左永振、钱燕、邓敏、周德文、冯吉新、李波、邓森、李战锋、张新荣、张松涛、刘全、卢康明
  • 成果简介:大藤峡工程位于珠江流域西江水系黔江河段的大藤峡峡谷出口处,是国务院批准的珠江流域集防洪、航运、发电、水资源配置、灌溉等综合利用为一体的流域控制性工程,是珠江—西江经济带和“西江亿吨黄金水道”基础设施建设的标志性工程,被喻为珠江上的“三峡工程”。大藤峡工程采用二期导截流方式,一期围左岸,二期围右岸。二期土石围堰不仅承担保护二期基坑的任务,同时承担防洪、通航、发电及补水压咸任务,挡水历时需历经2个汛期,长达26个月。大藤峡截流及围堰建设运行面临多项技术难点:(1)工期紧张,只能一个枯水期内完成围堰填筑。(2)截流难度大,截流流量达2430m3/s,龙口段河床主河槽深切,高落差分流,最大水深超过22m,截流戗堤抛填量达18.64万m3,只能从右侧单向进占。(3)高围堰挡水,围堰最大堰高50.3m,最大挡水水深 48.8 m,拦蓄库容16.94亿m3,安全稳定性要求高。(4)填筑料源差,填料主要为全风化~强风化状态的砂岩、泥质粉砂岩和泥岩等坝基开挖软岩料,实际堰体填筑中占比达50%。(5)水情复杂。 针对上述主要技术难点,项目依托大藤峡深水陡变河床大流量截流、土石围堰建设运行中面临的关键难题,组织国内多家单位开展技术攻关,针对深水陡变河床大流量截流、土石围堰建设运行中面临的难题,开展了特种截流材料、截流方式、围堰防渗体、软岩水下填筑及流域复杂水情全过程预报等技术研究,实现了深水陡变河床截流及围堰建设运行关键技术的重大突破。取得了如下重新成果:(1)针对陡变河床深水大流量截流戗堤单侧进占问题,创新了大江截流施工新方法。研发了确定水下抛填料密度、休止角的离心模型试验方法,创新了钢筋石笼、小型预制块串联连续高强度抛投施工工艺,构建了大江截流全过程、多要素、多尺度的水文监测预报体系,解决了大流量、深河槽条件下围堰龙口合龙难题。(2)针对坝区填料料源差、深水抛填、高水头运行条件,创新了围堰建设和拆除新技术。提出了“填料多分区+单防渗墙上接土工膜+粘土心墙”的新型土石围堰断面和防渗体结构,发明了低摩阻叠环双向剪切试验机装置,创新了挖泥船深水定位、围堰水下分区分块开挖和水下钢筋混凝土爆破+绳锯切割拆除技术,攻克了单防渗墙围堰结构变形协调与深水围堰拆除难题。(3)针对截流施工组织复杂、抛投强度高、施工工期紧和水文条件不确定性等问题,创新了截流施工模拟技术。提出了BIM+GIS+水文测报仿真截流施工新技术,研发了大江截流过程动态模拟系统和水文信息智慧发布系统,精确指导现场截流施工,优化抛填进程和填筑方案,保障了施工进度和质量。 依托项目研究成果,实现了大藤峡工程大江截流提前1个月完成,保障了大江截流顺利实施和深水围堰建设与安全运行26个月,为主体工程的顺利建设和如期发挥效益奠定了重要基础。节约直接投资10.99亿元,间接收益达62.78亿元。获发明专利4项,软件著作权4项,参编标准2项,发表论文64篇。相关技术已推广应用到利泽航运枢纽工程、托巴水电站等项目,社会经济环境效益显著,推广应用前景广阔。
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