伊朗莫拉萨得拉水电站技术方案优化分析

左秋平

（中国葛洲坝集团国际工程有限公司，北京 100022）

1 工程概况

莫拉萨德拉水电站位于伊朗法尔斯省的科尔河上，具有防洪、灌溉、供水和发电等功能，主要建筑物包括：72 m高的堆石坝、开敞式溢洪道、直径4.5 m长3286 m的引水隧洞和一座2台装机11万kW的地面厂房，总库容4.4亿m3。

2 设计方案优化

2.1 引水隧洞及竖井

洞长：将原设计长3600 m引水隧洞优化成3286 m，减少314 m长洞开挖，节约工期2个月。

转角：将原设计洞轴线上143°、176°的转角换成半径分别为400 m、40 m的圆弧连接，保证了水流平顺，方便了衬砌混凝土钢模台车行走。

进水口选址：向下游移238 m，改善了进洞地质条件，节约工期。

出水口选址：向下移70余m，尽可能避开不良地质段，减少开挖、支护工程量，节约工期。

支洞：保留2号支洞，取消1号支洞，节省了56 m长支洞和1.8 km长筑路工程量，加快了洞挖施工。

调压井：井口地形为坡地，考虑地质原因，将明挖底部设计抬高2 m，方便井挖和液压滑升模板辅助设施的安装，节省井口支护工程量，同时增加2 m深单价较好的井挖施工，节约了工期。

2.2 压力钢管与电站厂房设计优化

厂房选址：将招标设计选定厂址顺河流向下移234 m，使其座落在相对较缓的高边坡下，地质条件亦较为有利，尽管压力钢管增加了一定长度，但有利于土建和压力钢管施工。重要的是，与主合同要求相比，降低水轮机安装高程，在不改变已订货发电机组的条件下，增加机组运行水头4 m，使机组年发电量增加11.93GWH（1号机）和12.72GWH（2号机），为项目向业主实施变更索赔取得了筹码。

厂房装修：设计院装修方案业主不接受，但业主方案和电站厂房单元功能矛盾多，且主要装饰材料要进口，工期会被拖延。2006年8月,通过就近调查并与业主聘请的专家反复磋商，大幅修改业主方案，就地组织装修材料与人力资源施工，保证了工期、质量，降低成本近70万美元。

压力钢管：变双管设计为单管设计，底部设岔管,减少高边坡开挖 3000 m3，混凝土 1000 m3，钢筋20 t，钢管60 t，方便施工，节约工期。

高边坡排水：基于厂房后高边坡的地下水和地质条件，为确保高边坡的稳定，除实施常规边坡支护及排水孔外，在高边坡上不同高程布置了三道共24个深井自动排水设施，降低边坡地下水位，有利于边坡稳定，业主作为合同外项目处理支付40万美元。

尾水区桥梁：合同固定费用很低，但实际造价将达55万美元，工程量大，施工资源不足。项目部以兼顾方便地方交通为由，提出将施工期涵管桥改造为永久桥的方案，获得业主批准。实施总投入13万美元，降低施工成本42万美元，施工质量好，获业主、地方政府好评。

3 临建布置优化

施工道路：取消投标时规划的从厂房至调压井翻山筑10 km长的施工道路，改为从首部2号营地修筑简易施工道路至调压井,方便施工管理，节省了筑路费用。

砂石骨料加工系统：将系统布置在业主指定河段的天然砂石骨料开采点的左岸边（水库淹没区，冬雨讯期3个月不考虑生产），通过加强日常生产、运输管理确保了库区蓄水前三个月完成全部加工、运输任务及设备拆除转运。每年冬汛前，利用毛料归集备料，疏通河道，筑防冲体，作到4个冬汛安全度汛。该布置节省了毛料和弃料的二次转运费（弃料占约30%）。

4 施工方案优化

4.1 控制井、调压井开挖和衬砌方案优化

控制井开挖直径6.2 m，井深62 m。调压井开挖上口井直径16.5 m，深12 m；下口井直径11.5 m，深63 m。开挖如采用反井钻机，购或租成本高，工期将滞后，现场采用自有地质钻打导孔，然后利用导孔自下而上打导井，再自上而下扩挖到设计直径。

两个井的衬砌均采用液压滑模技术。施工中，预先安装门轨，混凝土衬砌滑模持续滑升一次到顶成型。自制并安装井口提升钢桁架、井内上下的钢平台、钢滑模体及分料输送系统，保证了施工质量安全，降低了施工成本和劳动强度，缩短工期至少6个月。竖井开挖和滑模衬砌的施工方法，吸引了伊朗业内专家的多次参观和好评。

4.2 厂房施工方案优化

厂房墙体施工：在机电安装工期紧张，土建混凝土入仓手段不足的情况下，厂房浇筑在优化泵送混凝土配合比的同时，在形象进度安排上优先形成上下游墙。在整个厂房工期紧张的情况下，确保了厂房桥机安装投产的节点工期，为发电机组如期安装赢得工期3个月。

水轮机蜗壳二期混凝土施工：采取对称逐层浇筑方案，增加混凝土流动性，确保了蜗壳底部二期混凝土充填密实和蜗壳定位后的精度。

4.3 临时封堵、模板方案优化

临时封堵：自制临时钢结构可移动封堵门，先后用于大坝底部导水箱涵双孔进口（枯水期）和引水发电隧洞进口（汛期），确保了导水箱涵进口门轨顺利安装及二期混凝土浇筑，满足了大坝如期蓄水的进度要求和隧洞施工期安全度汛。

隧洞衬砌模板：隧洞下部混凝土浇筑采用自制移动式钢底模，上部采用12 m长（可拆装成4，6，8 m长）自行式钢模台车，自行设计、加工。钢模台车底模能很好保证底圆的设计轮廓，便于台车下部埋件的安装和反弧面的抹面施工，移动方便。钢底模周转使用超过42次，降低了劳动强度和施工成本；3台自行式钢模台车的投入保证质量和工期。

压力钢管外包混凝土模板：自行设计、加工、使用6 m长悬吊式钢模台车，用于厂房后边坡压力钢管外包混凝土施工，能适应40°以内坡面，人工牵引行走，易安装、固定、拆卸，周转次数超过30次，大幅度降低了高边坡作业劳动强度和施工成本，有利于施工质量、进度。

异形模板：对隧洞进水口、控制井下部、调压井下部等部位的渐变段模板和厂房的异形模板设计集思广益，统筹考虑，自制各种异形模板，并尽可能使其加工件能通用或再利用。

4.4 压力钢管制作及安装方案优化

制作：自制自动切割机方便将1200 t板材的下料，提高压力钢管制作效率，降低了劳动强度，保证了下料精度。配套投入保温设施，使压力钢管制作在冬季能够正常生产，保证了制作质量，改变了制作滞后的局面，满足了安装进度。

安装：采用卷扬机配坡面导轨安装,将每段钢管用吊车卸装在斜坡轨道上，用卷扬机将其沿轨道下放至安装部位，方便施工，节省投入。

5 结语

伊朗莫拉萨德拉水电站施工中，通过优化技术方案，降低了施工成本，节约了工期。作为项目的技术团队，应该根据项目的最新进展及外界条件变化，经常梳理整个后期的施工方案，从而及时正确决策最优方案。