1、概述
丹江口水利樞紐位於湖北省丹江口市漢江幹流上，樞紐具有防洪、供水、發電、航運等綜合效益，是開發治理漢江的關鍵工程，同時也是南水北調中線的水源工程，根據工程規劃和工程施工的實際情況，丹江口水利樞紐分二期開發建設。
初期工程正常蓄水位157m，相應庫容為174.5億m3。萬年壹遇洪水位161.45m，相應庫容為209.7億m3。壩頂高程162m，由左右岸土石壩、左右岸混凝土非溢流壩、深孔壩段、表孔壩段、電站廠房及升船機等組成。擋水壩全長2468m。混凝土壩為寬縫重力壩，全長1141m，最大壩高97m；右岸土石壩長130m，最大壩高32m；左岸土石壩長1197m，最大壩高56m，均為粘土質心墻壩。初期工程於1958年9月正式開工興建，1967年大壩開始攔洪，11月下閘蓄水，1968年10月第壹臺機組發電，河床混凝土壩水下部分已按後期最終規模興建，1973年初期工程全部建成。
二期工程涉及到土壩加高和混凝土壩加高，根據工程規劃，壩頂加高14.6m至高程176.6m，擋水建築物總長3442m。混凝土大壩采用在壩頂及下遊壩坡現澆混凝土方式加高培厚，以滿足大壩擋水時穩定和應力要求，長仍為1141m，混凝土壩泄洪表孔堰頂擡高至高程152m，混凝土壩最大壩高117m。右岸土石壩改線重建，長877m，最大壩高60m，左岸土石壩加高培厚，左壩肩向左延長200m，長1424m,最大壩高71.6m。電站廠房裝機及布置無變化；通航建築物由初期的150t升船機擴建為300t升船機，其總體布置不變。
2、運行管理與大壩加高施工的矛盾
2.1施工與運行並行，場內交通相互幹擾
由於大壩加高施工是在原有的壩體基礎上進行，受到原有壩體結構、河床地理位置的限制，施工場地狹窄，交通十分擁擠，大壩加高施工時的原材料、機械設備等運輸及施工人員的上下班大部分均需經過原上壩公路，施工占用原壩頂場地，對大壩運行管理的物資設備運輸、啟閉機等機電設備行走、樞紐日常巡視檢查及正常的水工建築物修護修理等工作的交通造成不利影響，導致運行管理與加高工程施工的交通運輸相互阻塞、擁擠。
2.2大壩養護修理與二期工程施工之間的矛盾
大壩的養護修理是保證大壩維持大壩安全性態的重要工作，大壩加高施工對正常的養護修理工作的開展不利，可能造成養護修理工作拖延或無法進行。反過來養護修理工作對二期工程施工也將造成壹定的影響，可能造成有些單項工程工期延長或施工質量不能保證。
2.3大壩正常監測及觀測設施增設改造與二期工程施工的矛盾
丹江口大壩水平位移監測設施***有垂線25條（其中倒垂線12條），引張線3條，精密導線2條，測點29個；垂直位移監測測點363個。加高工程施工時混凝土壩內的監測設施絕大部分繼續保持原有的工作方式，但後期壩體結構的變化會影響到壩內的部分監測設施，與壩頂面相接觸的部位的測點也將受到影響，部分監測項目停測，同時正常的監測工作及監測設施改造工作以及施工時對監測設施的保護、接高等工作對加高施工也造成壹定的不利影響。
2.4大壩度汛與施工之間的矛盾
丹江口大壩加高施工期間樞紐仍然承擔著漢江中下遊防洪任務，必須確保大壩安全度汛及漢江中下遊防洪安全。施工度汛標準采用千年壹遇洪水，與初期工程設計洪水標準相同。丹江口水利樞紐泄洪壩段主要是在壩前水位超過規定的汛限水位或正常蓄水位時開閘放水，加高工程施工期第1～3年枯水期主要進行大壩貼坡施工，根據施工期壩體結構受力要求，庫水位應不高於152m，後兩年汛限水位145m，泄洪啟閉設備使用次數頻繁，增加了泄洪設施的工作量。
樞紐正常度汛對丹江口大壩加高施工將產生較大影響，主要是泄洪建築物施工與樞紐度汛相互影響。根據初步設計方案，堰孔在施工的第1～5年內枯水期10月至次年4月均有施工。而據歷史記載及統計資料，漢江流域10月以後發生洪水的幾率比較大，根據調度規程，樞紐若遭遇百年壹遇及以上洪水，所有堰孔必須全部參與泄洪，若此期間堰孔處於施工狀態，將導致壹方面堰孔無法正常參與泄洪，樞紐泄洪能力大大減小，對樞紐安全產生威脅。另壹方面尚未完成的堰孔施工也將被迫中止，形成原設計未有的結構縫，堰頂溢流面受到高速水流沖刷，施工質量難以保證。另8～13深孔壩段下遊貼坡施工時若遭遇深孔泄洪，可能造成施工無法繼續，形成施工冷縫，降低大壩貼坡澆築質量。
2.5水庫調度時發電與施工限制水位之間的矛盾
原則上貼坡混凝土澆築時，水庫水位越低越好，但考慮到現有的初期運行功能要求，貼坡混凝土澆築時水庫庫水位限制在152m以下，以獲得較好的大壩初始位移值。施工期前三年汛後限制水位為152m的情況下，年均減少發電量1.98億kw·h；後兩年汛限水位145m，年均減少發電量1.65億kw·h。
漢江流域洪水呈山區洪水特點，暴雨強度大，上中遊往往處於同壹暴雨區，扇形水系沿幹流累加匯入洪水，年際及年內徑流量極不均衡，洪水洪峰、洪量均可能在較短時間發生，加上施工期間因泄洪建築物施工而降低了下泄能力，水位有可能超過施工限定的水位，壩體應力等施工條件達不到施工技術要求，可能造成施工質量事故的發生。采取增大預泄庫容的方法雖然能夠提高施工的安全性，但過多地預泄庫容也將大大降低水庫效益的發揮。
由於汛期壩前控制水位的改變，丹江口水利樞紐調度規程也要作相應的調整。壹方面為保證樞紐效益的有效發揮，希望盡量擡高水位，另壹方面為保證施工質量，要求庫水位盡量降低。二者將產生壹定的矛盾。
3、對策及建議
3.1做好前期準備工作
為盡量減少二期工程施工對樞紐管理的影響，應在主體工程開工前做好相關的前期準備工作，主要包括主體大壩加高施工之前必須完成的前期工程及移民征地、施工規劃、組織協調等工作。前期準備工作充分是否得當，對於減少施工量，減小施工幹擾和矛盾，提高施工質量，提高施工管理水平等具有十分重要意義。
漢江集團自1995年以來為大壩加高做了大量的前期準備工作，已完成了左岸土石壩尖山壩段恢復原壩軸線施工、王大溝反濾補設加高加固部分工程、堵水門槽接高、深孔胸墻修補等大壩加高的前期工程。筆者認為對四通壹平工程、深孔啟閉機的更換等能提前於主體工程施工的更新改造項目宜盡早實施。
目前仍有大量的前期工作需立即進行，主要包括砂石生產系統、混凝土拌和系統等施工輔助設施的改造以及施工供水、供電、供風及通訊、場地平整等工作。除此之外，應提前做好移民及征地的工作，減少施工糾紛。還要根據實際情況對施工進度、施工順序及分區、資源配置等施工規劃進行研究，保證施工有序、強度均衡，資源配置優化。
3.2采取多種措施，改善交通條件
鑒於施工場內的擁擠，筆者認為應采取多種措施綜合加以解決，主要有：1）制定壩區出入制度，杜絕無關車輛、人員進出壩區。2）目前上壩道路窄小，轉彎多，無紅綠燈指示，施工期車輛多，容易造成堵塞甚至交通事故的發生，建議對現有道路進行改造、擴寬，並增設紅綠燈及其他交通標誌，施工期增派道路巡視檢查人員及道路維護人員；3）加強施工調度指揮，盡量控制車流量，減小施工運輸高峰，保證施工運輸強度均衡；4）項目法人應建立有效的運輸管理機制，制定相應的運輸管理制度，並通過合同形式與各施工單位簽訂責任狀。5）積極采取多種措施，開展多方位運輸道路，如采用建施工橋、利用浮船等方式，從壩體左右岸、上下遊等方向分流交通流量。
3.3健全運行管理施工機制，建立相應的規章制度，規範化管理
3.3.1修訂、制定相關的規章制度應盡快出臺有關施工及運行管理的規章制度，規章制度的內容應主要包括：①設置工作區域界限，將運行維護管理工作與施工工作隔離開來；②配置專職協調、檢查員，加強現場的管理，並做好協調工作；③建立信息暢通渠道，運行維護盡量與施工高峰避開；④建立大壩施工管理辦法，實行規範化管理；⑤積極鼓勵優化施工和調度方案，提高施工科技含量；⑥施工方與運行管理方應做到文明施工、文明運行，建立良好關系，促進建設順利進行。
3.3.2建立協調機制，實現信息資源***享加高工程的建設不同於壹般的工程建設，受樞紐的運行管理和施工場地的限制，施工幹擾大，並且涉及的單位、人員較多。因此有必要由項目法人牽頭，各有關單位參加組成協調領導小組，並形成相應的管理機制。協調小組的主要職責是及時處理施工與運行管理的矛盾，及時向有關各方通報施工信息及運行管理信息，並做好協調工作，及時、靈活調整施工與運行管理的進度安排，減少相互幹擾，做到施工工作與運行管理工作盡量錯開。
3.3.3將信息技術應用於運行管理信息技術已廣泛應用於水利各個專業，為提高運行管理水平和施工質量，應積極廣泛采用網絡技術、數字技術。如利用RS、GIS、GPS等先進技術，減少施工與運行管理幹擾，提高大壩監測施工測量的精確度和工作效率；建立健全水文數據庫和水情信息的計算機網絡系統，為二期工程施工及樞紐度汛提供更為精確、及時的實時數據；建立計算機局域網，使大壩加高施工、樞紐運行管理信息采集、傳輸、處理更加快速、準確，並實現信息***享，進壹步提高施工與運行的統壹調度、有關施工問題的及時處理的建設管理水平。
3.4提高預報精度，優化水庫調度方案
氣象、水情預報是指導施工、防汛的主要依據，也是保證施工質量的重要基礎工作。氣象、水情預報精度受人員素質、設備、預報技術等影響。因此，應加大技術人員培訓力度，提高整體素質，對現有的設備進行更新換代，積極引進新的技術，向自動化方向發展，並與國家、水利部及其他專業部門加強合作，建立協作區，開展科學研究，實現信息***享，使氣象、水情預報提高到壹個新的水平。
通過計算、研究，對現有的丹江口水利樞紐初期工程調度方案進行修改，並在在實踐中不斷地進行完善，使調度規程能真正滿足水庫的安全、高效益的運用。根據洪水情況和施工要求，及時動態控制水位，科學合理調度，做好水庫的調洪演算，根據實際泄洪能力，預泄庫水，騰空庫容，既保證在洪水期間洪水能及時下泄，水位控制在152m以下，滿足施工要求，又不致過大地損失發電效益。
3.5妥善處理監測工作與監測設施改造施工的關系
應采取相應的處理措施妥善處理好二者之間的關系，提高大壩的安全監控性態，實時反映大壩工作性態，並指導施工以及提高主體工程、監測設施施工質量。筆者認為應采取以下措施：1）針對部分監測項目減少，為準確反映大壩工作性態及施工引起的變化，對壩基垂直位移等監測項目的觀測頻度適當加密；2）有些監測電纜、導管、測壓管等監測設施需隨壩體加高而向上延伸，施工時應主要加以保留和維護，避免遺漏或損壞；3）加強對監測人員的培訓工作，提高業務水平，準確、及時進行監測。4）針對部分監測項目停測，應加強巡視檢查力量，確保大壩在正常安全狀態下運行、施工；5）通過合同、制度等形式，規範施工行為，避免為搶施工進度等原因造成施工對觀測設施的破壞。
3.6積極引進新技術、新工藝、新材料，新設備，大力開展施工科研
為提高施工效率，減少施工對運行管理的幹擾，應積極研究當今水利工程建設的新技術、新工藝、新材料、新設備，針對工程施工的實際情況，擇優應用。如河床壩段混凝土加高施工中，可選用水利部北京江河電機裝備工程公司組織開發，由水利部杭州機械設計研究所負責設計的MQ1800圓筒型高架門座起重機。該起重機具有工作幅度最大達70m，起重量最大達20t等優點，結構簡潔、自重較輕、經濟性能比較好，能滿足丹江口大壩加高混凝土施工的需要。
在施工中還應根據實際情況，大力開展施工科研，改進施工方法，優化施工設計，提高施工技術水平，縮短施工工期，減少對樞紐運行管理的影響。
3.7建立健全現代水利建設體制
通過現代水利建設體制的建立，能有效保證較高的工程建設管理水平和施工技術水平和工程建設效率，也就減少了施工對運行管理的不利影響。
丹江口大壩加高工程應按照現代化水利建設體制的要求，積極推行工程建設“四制”，即項目法人負責制、招標承包制、工程建設監理制和合同管理制等四大管理機制。工程建設項目法人受國家委托，履行自身職責，全面負責丹江口大壩工程的建設，根據《中華人民***和國招標投標法》、《工程建設項目施工招標投標辦法》等國家法律法規，按照“公開、公平、公正”的原則，遵循市場經濟的規律，引入競爭機制，召集富有水利工程施工經驗的專家組建招標委員會或委托水利專業的招標代理機構通過招標方式選擇企業資質等級高、信譽良好、施工經驗豐富、技術水平高、施工組織設計合理、質量管理體系健全的國內的建築承包商、施工監理、國內外的設備制造商及材料供應商參與丹江口大壩工程的建設。
4、結語
丹江口大壩二期工程是目前國內迄今為止規模最大的水利工程加高施工，且施工期間還必須保證樞紐正常運行管理的需要，施工難度較大。但由於註重施工技術的多，而考慮運行管理與施工的矛盾少，壹些問題未得到足夠的重視，不僅會影響樞紐的運行管理及效益的發揮，同時也可能對二期工程的施工帶來負面影響。為保證工程建設的順利以及大壩的安全運行，筆者認為應盡快對樞紐的運行管理和工程施工的相互關系進行深入研究，制定出切實可行的有效措施，並在工程建設中引進新的管理理念，引進新技術，提高施工管理水平，做到運行管理與大壩加高施工雙兼顧，在保證施工質量、進度的同時確保樞紐的正常運行管理。
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