水利工程施工导流与截流工程

第一章施工导流水利工程施工，顾名思义就是要和水流打交道，或者换句话说，在水利工程施工的整个过程中，如何使水流对整个工程施工的影响最小，从而保证整个工程的施工进度、质量和投资均在允许的范围内。大家知道，水利工程中有许多工作都需要在干地施工（如：地基处理、大坝施工等），而每条河流的流量变化总是有一定规律的（总有枯水期和洪水期）。因此，从整个工程施工的角度来说，施工导流就是解决一个问题：每年枯水期的水如何下泄？每年洪水期的水如何下泄？为了解决水流和施工的矛盾，保证主体建筑物的干地施工条件，我们常采取以下方法：1.导如何将水流导向下游？2.截如何将原河床的水流拦断，使其按照我们的意图下泄？3.拦如何在洪水来临时，拦住洪水，保证整个水利枢纽的安全渡汛?4.蓄如何在工程建设的中后期及时蓄水，保证工程的效益按时发挥？5.泄如何保证水流顺畅流向下游？第一节施工导流的基本方法一、全断围堰法的分类及适用条件视泄水建筑物的不同，全断围堰法又可进一步区分为：隧洞导流、明渠导流、涵管导流等。而每种导流方式的选择，需考虑地形、地质、水文等多种影响因素之后再确定。一、隧洞导流一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，可采用隧洞导流。1.隧洞泄流能力有限；2.隧洞造价昂贵；3.土石坝、混凝土坝枢纽均适用；

隧洞导流的工程布置：A.平面布置

主要是指隧洞路线的选择。应特别注意地质条件和水力条件，一般可参照以下原则布置。1.应将隧洞布置在完整、新鲜的岩层中，应避免隧洞轴线与岩层、断层、破碎带平行，洞轴线与岩石层面的交角最好在45。以上，层面倾角也以不小于45。为宜；2.利用坝址附近的有利地形，尽量使隧洞线路顺直。当河道弯曲时，隧洞宜布置在凸岸（但也需考虑实际的地形条件）；3.隧洞如果必须转弯，则转弯半径应大于5倍洞宽，转折角应不大于60。。在弯道的上下游应设置直线段过渡，直线段长度一般也应大于5倍洞宽。4.进出口与河床的交角以30。为宜；5.当需要采用两条以上的导流隧洞时，可将它们布置在两岸和一岸；6.隧洞进、出口距上、下游围堰坡脚应有足够的距离，一般要求在50m以上（对斜墙铺盖式土石围堰应更慎重）；B.进出口高程与断面型式1.隧洞应有足够的埋深，进洞处顶部岩层厚度通常在1～3倍洞径之间；2.进出口底部高程应考虑洞内流态、截流等要求。一般出口底部高程与河床齐平或略高。对于有压隧洞，底坡在1～3‰者居多，无压隧洞的底坡主要取决于水力计算；3.隧洞出口消能也应给予足够重视（特别是有压隧洞或永久隧洞）。扩散消能、挑流鼻坎、消力池等布置方式均有应用；4.隧洞洞身设计4.1断面型式主要取决于地质条件及设计流态。洞身断面常用门洞形（也称方圆形），有时也用圆形或马蹄形；4.2渐变段从隧洞进口矩形断面过渡到门洞形断面。一般长度为2～3倍洞径；圆形门洞形马蹄形工程名称

断面形状

断面尺寸

宽×高

(m×m)

设计流量

（m3/s）

长

度

备注

龙滩

门洞形

16m×21m

2条洞

三板溪

门洞形

16m×18m

1条洞

锦屏

门洞形

15m×19m

Q导＝9370

2条洞

溪洛渡

门洞形

18m×20m

Q导＝32000

6条洞

隔河岩

门洞形

13m×16m

1条洞

乌江渡

门洞形

10m×10m

1320

1条洞

龙羊峡

门洞形

15m×18m

3340

1条洞

小浪底

圆

形

D=14.5m

3250

3条洞

官厅马蹄形

8m×8m350

502.1m1149m,1183m661m501m1223m598m,849m1003.69m1220m4.3断面面积及尺寸

隧洞断面尺寸，取决于通过流量的大小。在流量一定的情况下，隧洞经济断面的选择，须拟定几个隧洞尺寸，计算相应的围堰高度，并计算不同断面尺寸的隧洞与围堰的工程量造价，两者相加，总造价最小的断面尺寸即为经济断面。隧洞造价曲线

经济合理的隧洞断面尺寸应体现在以下的方面：1.尽量发挥隧洞效益的同时，务使围堰能在一个枯水期内建成，并保证围堰的安全和技术上的可靠性；2.洞内流速不超过允许抗冲流速；3.满足通航、放木等综合利用要求；4.方便施工；5.满足中后期施工渡汛要求；C.导流洞与永久洞的结合

由于导流洞造价比较高，通常尽可能与各种永久隧洞结合。其中主要有导流洞改建为泄洪洞，其次还有改建为发电引水洞、尾水洞和排沙放空洞等。D.隧洞的气蚀破坏及其防治

气蚀破坏是伴随着负压区的产生而发生的。较易产生负压的部位有隧洞进出口、弯道、闸门槽及其它断面突变处。1.进口：为避免产生空气漏斗状漩涡，进口上唇体型常用14椭圆曲线；2.出口：可采用断面收缩；3.闸门槽：尽量采用标准型布置；4.断面突变：尽量控制施工不平整度，避免断面突变（如衬砌与不衬砌段交界处）;二、分段围堰法的分类及适用条件在流量很大的平原河道或河谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽时，宜采用分期导流。这种导流方式较易满足通航、过水、排冰等要求。根据不同时期泄水道的特点，分段围堰法导流方式中又包括束窄河床导流和通过已完建或未完建的永久建筑物导流。1.才束窄贴河床志导流一期导就流的泄际水道是泼被围堰尽束窄后竿的河床塘。如果签河床的睁覆盖层曲为深厚检的细土御粒层，呀则束窄量河床不携可避免蛮地会产嚼生一定攻的冲刷鸭。2.通撑过已完破建或未真完建的课永久建奸筑物导配流2.悬1通抬过已殊完建例的永河久建蜡筑物睡导流2.2渡底孔导汇流2.繁3缺诉口导紫流2.廉4厂卸房导热流分段围渴堰法导喉流纵向治围堰布樱置（一材）导区流程骨序一般应错在考虑吉以下几窃个方面峡后再权垄衡决定较。1）先首围有浅鼻滩的一毕岸，利合于初期谎通航和交洪水宣啄泄，利堵于初期浊施工组极织，由氏简至繁厅；2）一化期工程味应包括论可用于炉导流的拔永久泄辱水建筑房诚物，或还有可布秩置底孔咏、缺口求的混凝扮土坝段饭；3）江一期堵基坑赖最好闯与工灾地的沃主要勿对外寺交通杨线及盖施工治场地赏同岸约；4）的对于鼠中、邪低水个头枢扇纽，获尽量援先围袭有厂坝房、鸟船闸妖的一昌岸，径便于性及早腹投产脖运用嫂；（二）晴纵向围截堰位置陷选择实际上淘就是要贯确定适还宜的河塘床束窄典度。适宜庄的纵凤向围逗堰位架置，匀与以啊下主次要因滔素有笔关。1.地圾形地质优条件河心洲菠.浅滩浊.小岛扶.基岩误露头等部，都是堵可供布坟置纵向闪围堰的愧有利条供件。2.水工布妻置尽可能婚的利用聋厂房.什厂闸.萄闸门等杆建筑物跃之间的赌隔水导臂墙作为贺纵向围都堰的一胀部分。3.河床镇允许盖束窄体度允许简束窄凑度主足要与穿河床窃地质否条件帖和通打航要快求有营关。4.导膜流过水带要求进行一糊期导流粮布置时裁，不但纷要求考马虑束窄矛河道的缴过水条静件，而阳且还要离考虑二阀期截流怕与导流饭的要求蛛。主要转应考虑卵的问题弹是，一舅期基坑泊中能否界布置下车宣泄二鸣期导流园流量的廉泄水建标筑物，明由一期浑转入二滤期施工怒是的截岸流落差雅是否太贯大。5.营施工挽布局誉的合航理性各期渡基坑拆中的倘施工餐强度匠应尽牌量均揭衡，慈一期稿工程劲施工忍强度匆可比委二期丹低些秋，但柄不易送相差栗悬殊扁。（三）察纵向围段堰的平全面布置第二节围堰担工程围堰禽是导居流工勾程中模的临摘时挡密水建佩筑物盯,用活来围森护基调坑,条保证鉴水工隆建筑弯物能侵在干订地上壶施工活。导病流任棋务完瓣成之惭后,州要根费据情徐况予裹以拆蒙除。1．暂分类按材料迁:土石锄围堰愧,钢浊板桩共格型宣围堰爽,混凳凝土评围堰按围堰范与水流安的相对阶位置:横向,盲纵向按是秆否允暴许过摊水：过水棉围堰讨和不合过水宇围堰2．断室面型式土石芦围堰侦是一星种临吵时性族的建暴筑物养,坊其断娇面不灯可能恶象土拳石坝援那样链单一券化或波标准宫化。争多采宿用复欺式，山反滤番层多泊采用示粒径签略加境控制偶的几奥层风概化砂鸽即可姿。围艳堰的身接头陪处理栽也可文以适扒当简墨便些吊。3．围轿堰的防升渗和防伪冲防渗一般采臂用斜墙壤、斜墙钟接水平香铺盖、搅防渗墙改、灌浆厦帷幕。以注意的东是斜墙伴和铺盖著的水下缴抛填质啦量。防冲常采用碍抛石护煤底、柴君排护底系。此此贵之外，损对围堰猫的布置澡给予足六够的重龟视。通稻常在围钥堰的上刻下游的捎转脚处总设置导闷流墙。4．狠围堰减的拆琴除导流招任务菌完成姥后，泛应按鬼设计饲要求夺进行氧拆除卫。危害：潜1）上角游2）下质游5．冶围堰回堰顶袜高程取决板于导丸流设哥计流瞧量及捎围堰孝的工胶作条伙件。下游围鸭堰的堰艺顶高程纠由下式巨决定：Hd=hd+ha+δ式中：Hd—下游围青堰堰顶字高程，m；hd—下游水队位高程筒，m；可直接转从原河岩流水位剖流量关恼系查出趟；ha—波浪趟爬高，m；δ—围堰辫的安庭全超挡高，m；上游画围堰预的堰锋顶高盒程由煮下式赔决定亩：Hu=hd+z+ha+δ式中Hu—上游伤围堰泊堰顶琴高程福，m；z—上下游惠水位差砍，m；其余符灰号同上猎式。必须指典出，当讲围堰要替拦蓄一且部分水扯流时，嚼则堰顶溜高程应吼通过调丹洪计算础来确定虹，即确愧定上游弱水位及郊相应的效最大泄朱流量。第三节导流豪设计砌流量汤的确蛋定导流标鼓准导流值时段家的划豪分定义:导流标坊准即选樱择导流病设计流睬量的标授准。是渣选择导幼流方案,确定导喇流建筑负物的主芝要依据意。主要赠是以永赴久建筑越物的级至别，选葡定某一萝洪水重泊现期作疼为导流功标准。导流贸标准啄太高护,就槐会直阻接影搞响工话程造布价,汇延长师导流疲工程治的工岂期。导流歪标准单太低勺，可族能危佩及导只施工坏安全砖，若洗发生生事故糟，损待失太板大。定义酬：导等流时口段就迁是按女照导阿流程同序划遭分的只各施株工阶判段的赛延续侧时间异。2.胜实质遭：解但决施弹工全枪过程遵中，啦逐年李的枯脊水期慕的水扎怎么当走，矮洪水河期的沉水怎明么过嘱，也栗就是奖确定用工程棵施工咐顺序把和施纺工期谢不同姥时期宇宣泄镜不同惯导流患流量怖的方炕式。3.从妻广义来奇说，无培论是分石期导流票，还是涨一次拦挨断，即持使采用仆不过水亚围堰，舅通常也辆有导流过时段划品分的问沸题。不映过对导四流设计蚊流量来闲说，时胞段划分村主要是侨指枯水顷期施工磁时段的阶选择，岸或围堰弄挡水时壮段的选雪择。两种情充况：1）允赶许过水笔。2）不允惨许过水东，但基狱坑内的育建筑物懒在一个集枯水期盾能抢修葵至拦洪缎高程。4.导寇流费用戏最低的棉导流设宣计流量期的确定第四余节导流惭方案获的选击择1.定义：膝不同导川流时段窗不同导该流方式使的组合西。2.选播择时应柜考虑的瘦因素：1)水哭文条件赴：河流讽流量、胜水位、看枯水期惑长短，基汛期延垒续时间泡。2）2)地形条馋件：陡挤峻，平简坦。3)地怜质及水减文地质1）4)水工建迹筑物的不型式及般布置5)河够道的综棍合利用6)惹施工案进度票、方职法以进及其猪场地昂的布享置第五节截流工霜程1.迅定魄义：将河醋水拦灰断的璃工程爷，称陕为截滴流工文程。2.皱过程色:戗堤进绿占龙口公加固合龙闭气以后，晴还需围纽奉堰加高例培厚、饿排水清敌淤、地众基处理僻。3.丛基本方翻法：平堵玩法和换立堵守法4．班截流版日期抱：年份筒：根糟据控栋制性龟进度金或总童进度化计划吩确定糟。年内判：①刻尽可魂能在域流量六小的插时候指截流卷,同皮时全摄面考就虑河程道水唱文特羽性及寻截流董前后当需完姜成的扫有关枝控制匀性工怪程的浙要求缺，合嚼理的戒使用告枯水鞠期。②兼顾拥河道通吼航、灌瓣溉、过洲木、供羞水等要硬求，尽孙可能减粮少截流帽对河道核综合利摧用的影辫响。③