水利水电工程截流工程施工探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 水利水电工程截流工程施工探讨 摘要：对水利水电工程而言，截 流是其中最为重要的工程之一，为了保 证工程的顺利开展，必需要在截流工程 上完成合理的设计和施工。而这就需要 设计施工人员要熟知每一种施工方式， 并根据一定的技术标准进行。 中国论文网 /2/view-12873404.htm 关键词：水电水利；截流工程； 施工方式 Abstract: the water conservancy and hydropower project is concerned, is one of the most important river closure of the construction project, in order to ensure the smooth development of the project, must complete closure project in -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 reasonable design and construction. And this need to design construction personnel to know every construction method, and according to a certain technical standard. Key words: a hydropower; Closure of engineering; Construction way 中图分类号：TV 文献标识码： A 文章编号： 截流工程指的是在施工导流过 程中，在完成导流泄水建筑物建设后， 抓住最有利时机，迅速截断原河床水流， 促使河水经完建的导流泄水建筑物下泄， 最后在河床中全面展开主体建筑物的施 工。 截流过程一般是所以整个截流 过程包括戗堤进占、龙口裹头及护底、 合龙、闭气等四项工作。先在河床的一 侧，或者两侧向河床中填筑截流戗堤， 再逐步缩窄河床，称为进占。当戗堤进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 占到一定程度后，河床就会束窄，进而 形成流速较大的泄水缺口，我们称之为 龙口。通常采用如抛投大块石、铅丝笼 等工程防护措施，来保证龙口两侧堤端 和底部的抗冲稳定，封堵龙口的工作叫 合龙。当完成合龙以后，龙口段及戗堤 本身还会在漏水，因此，就必须在戗堤 全线设置防渗措施，这一工作叫闭气。 截流后，对戗堤进一步加高培 厚，修筑成设计围堰。这也就是说，截 流在施工中占有重要地位，假如无法按 时完成，河槽内的主体建筑物就无法施 工，这将会延误整个建筑物施工，甚至 可能拖延工期一年，因此，在施工中常 将截流作为关键性工程。也就是说在施 工中为了保证截流成功，一定要充分掌 握河流的水文、地形、地质等条件，同 时还需要进一步掌握截流过程中水流的 变化规律及其影响，做好周密的施工组 织，并尽量在狭小的工作面上用较大的 施工强度，在较短的时间内完成截流。 一、截流的方式 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 从目前的施工技术情况上看， 截流的基本方式有两种，即立堵法和平 堵法。 (一) 立堵法 所谓的立堵法截流就是把截流 材料从龙口一端，或者两端向中间抛投 进占，实现逐渐束窄河床，最终全部拦 断的目的。 一般而言，立堵法截流无需架 设浮桥，具有准备工作比较简单，造价 较低的特点。但其缺点是其在截流时， 水力条件是不利的，龙口单宽流量很大， 而出现的流速也比较大，而且水流绕截 流戗堤端部，也会产生强烈的立轴旋涡， 这就会在水流分离线附近形成紊流，起 结果是河床被冲刷，同时，由于其流速 分布不均匀，所以需要抛投单个质量较 大的截流材料。截流因为工作前线狭窄， 其抛投强度会受到很大的限制。 立堵法截流主要是适用于大流 量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床，如 果遇到软基河床那就需要根据实际情况 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 采用护底措施后才能使用。 (二) 平堵法 平堵法截流就是沿整个龙口宽 度全线抛投，抛投料堆筑体全面上升， 直到露出水面。一般而言，这种方法的 龙口是部分河宽，也可能是全河宽。所 以，合龙前应该在龙口架设浮桥，因为 其是沿龙口全宽均匀地抛投，因此，其 具有单宽流量较小，出现的流速也较小， 需要的单个材料的重量也较轻，抛投强 度较大，施工速度快的优点，但其缺点 是碍于通航。这种方法在软基河床，河 流架桥方便且对通航影响不大的河流上 使用比较合适。 (三) 综合方式 1.立平堵 为了又降低架桥的费用，同时 充分发挥平堵水力学条件较好的优点， 部分工程采用先立堵，后在栈桥上平堵 的方式。比如说前苏联布拉茨克水电站， 在截流流量 3600m3s、最大落差 35m 的条件下，就是采用先立堵进占，把龙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 口缩窄到 100m，然后再通过管柱栈桥 全面平堵合龙。 又如，多瑙河上的铁门工程， 其也是对各种方案进行比较之后，最后 采取立平堵方式的，其主要是立堵进占 结合管柱栈桥平堵。立堵段首先进占， 完成长度 1495m，平堵段龙口 l00m，最后由栈桥上抛投完成截流，其 落差达 372m。 2平立堵 如果是软基河床，采用单纯立 堵会很容易造成河床冲刷，一般来说， 会先采用平抛护底，再立堵合龙，而平 抛一般是利用驳船进行。比如说丹江口、 青铜峡、大化及葛洲坝等工程，一般都 是采用这种方法，而且，都取得了较为 满意的效果。因为其护底均为局部性， 所以这类工程本质上同属立堵法截流。 二、可视化仿真的技术应用 将仿真所涉及到的数据和信息 转化为图形和图像的技术，是可视化仿 真中最核心的技术之一。这种技术，在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 水利工程截流工程中也得到了较为广泛 的使用。 1.水利水电施工可视化仿真计算 结果的三维图形显示 OpenGL 和 Dir ectX 应用最为 广泛, OpenGL 即 Open Graphics Lib 的 缩写,意思是开放的图形库 。OGRE 程 序是从 Root 开始执行的, 程序通过场 景组织器组织整个的渲染过程,节点控制 了场景中的所有实体、灯光、视点等的 空间位置, O-GRE 通过对节点的位置变 换, 控制了物体的移动、位置变换等工 作, 灯光的位置、方向的变化则能表现 真实的光影效果, 视点的移动则使我们 能从不同的位置, 多个角度地观察仿真 中各个实体的即时状态。 2、 工程应用 基于 OGRE 强大的三维渲染能 力, 在场景中加入了植被、水流、天空 体等实体模型, 每个实体模型对应挂接 到 OGRE 坐标系中的三维坐标中的一 个结点, 并初始化视点和视线方向,同时 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 对场景进行景深处理, 实现对工程场地 的任意漫游, 从而能够充分了解整个施 工场地的布置和施工状况。 将仿真计算结果数据库中的数 据转化为系统可识别的数据组, 系统运 行时, 帧监听模块接受到鼠标、键盘输 入的指令, 从而控制场景的渲染, 实现 截流的戗堤进占过程模拟。通过改变仿 真数据的输入, 进行多次方案比较,得到 不同的可视化结果, 以便了解不同施工 强度、不同资源消耗配置等方面的实时 详细信息。 总之，将可视化仿真技术应用 到水利水电工程施工截流中,并基于最新 的 OGRE 图形渲染引擎进行了截流过 程的模拟, 能够使研究人员能以更直观 和客观的方式发现隐藏在数据中的科学 规律, 为制定合理的施工组织设计提供 科学依据。 三、截流时间和设计流量的确 定 (一) 截流时间的确定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 枢纽工程施工控制性进度计划 或总进度计划，是截流时间的确定因素。 至于时段选择，通常需要考虑以下原则， 在进行全面分析比较后再确定。 (1)尽量在流量较小时截流，但 是需要注意的是，必须全面考虑河道水 文特性和截流应完成的各项控制工程量， 充分合理的使用枯水期。 (2)对于具有灌溉、供水、通航、 过木等特殊要求的河道，就必需要全面 兼顾这些要求，尽可能的减少截流对河 道综合利用的影响。 (3)有冰冻的河流，通常不在流 冰期截流，这样才能避免截流和闭气工 作复杂化。当然，如果有特殊情况需要 在流冰期截流时，就需要成立相关的技 术小组进行充分论证，同时还需要有周 密的安全措施。 根据以上论述，截流时间必需 要按照气候条件、河流水文特征、围堰 施工及通航、过木等因素综合分析确定。 一般情况是在枯水期初进行，在流量已 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 有显著下降的时候，严寒地区应该尽可 能的避开河道流冰及封冻期。 (二) 截流设计流量的确定 某一确定的截流时间的截流设 计流量就是截流设计流量。通常般按频 率法确定，按照已经选定截流时段，选 择该时段内一定频率的流量作为设计流 量，一般而言其截流设计标准可采用截 流时段重现期 510 年的月或旬平均流 量。除频率法外，许多工程也会采用实 测资料分析法。如果工程的水文资料系 列较长，河道水文特性也比较稳定，暗 这种方法可应用。 由于当前的可靠预报期较短， 预报法通常不能在初设中应用不过在截 流前很有可能根据预报流量进行适当修 改。在大型工程截流设计中，一般是选 取一个流量为主，然后再适当的考虑较 大、较小流量出现的可能性，接着再用 几个流量