水利工程施工规划-施工导流规划

施工规划施工导流规划导流工程的布置导流工程的布置渠道施工的施工导流是指在原渠道的河床中修筑围堰围护基坑，并将渠道中的上游来水量按预定的方式导向下游，以创造干地的施工条件，它贯穿于整个工程的施工过程，施工导流方案的合理性与否不仅关系工程的施工质量，而且对工程施工总进度和工程施工成本有着重要的影响。确定施工导流方案为了解决好施工导流问题，必须做好施工导流设计。根据当地的自然条件、工程特性和其他行业对水资源的需求来选择导流方案，划分导流时段，选定导流标准和导流设计流量，然后确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸，并在保证工程能够满足施工要求的情况下，通过技术经济比较，选择最经济合理的施工方案。导流工程的布置施工规划施工导流规划导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务导流设计的具体内容及设计成果导流设计任务1、设计基础资料分析：水文资料分析、气象资料分析、测量资料分析、地质和水文地质资料分析、水力枢纽的布置与结构分析2、施工导流设计标准及导流时段划分：导流时段划分、选择坝体拦洪、渡汛的标准3、导流方式的选择：导流方式选择的基本因素分析、导流方式方案比较与选择导流设计成果1、工程量2、设计报告及计算书3、图纸导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务设计基础资料分析水文资料分析根据河流的水文特征(有时根据流冰封冻,解冻来划分)分期、分月的求出可能出现的不同频率各种最大流量,以便确定施工期,控制各期工程进度和各期导流措施。气象资料分析一定强度的降雨量将不同程度的影响导流建筑物的施工,尤其是修建土堰,超过某种降雨强度堰体就要停工,或采取防雨措施,来维持施工,因此对不同强度的降雨应进行分析。考虑高、低温度、降雨、大风等气象因素,确定导流工程施工工作日天数;而对过水围堰又要考虑施工期过水对实际施工工作日的影响,最后统一各月计算工作日天数测量资料分析导流方案,导流工程平面布置,水面线计算等,需要1/2000精度的地形图,挡水、泄水建筑物工程布置要求(1/200～1/500)精度的地形图以及水下地形。图幅视具体工程情况而定,必须满足导流工程布置及计算要求。导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务设计基础资料分析地质和水文地质资料分析了解河床、河滩及两岸覆盖层的特性,掌握河床覆盖层及岩石的物理力学性质和抗冲刷能力及地下水产状,应拟定导流方案及布置导流建筑物。水力枢纽的布置与结构分析水力枢纽布置和建筑物结构型式对施工导流方案选择有密切关系。（如枢纽布置有溢洪道、泄洪隧洞和底孔、排沙洞、船闸、厂房等,对导流布置是有利的,因为设置临时导流洞和底孔不仅增加导流工程投资而且给工程后期封堵造。成困难。所以在考虑导流泄水建筑物时,应与永久泄水建筑物统盘考虑坝型或闸体型式对导流布置方式影响较大。对于混凝土重力坝、施工期可允许过水,导流布置简单。对于土坝和当地材料坝,不允许过水,使导流工程量增大,造价提高。水力枢纽布置和结构,往往要经过导流方案验证,方能认为是否现实和经济。）导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务施工导流设计标准及导流时段划分施工导流设计标准导流建筑物级别应从3至5级中选择,对于特殊重大工程要有充分论证,经主管部门批准,才可采用2级标准设计。导流工程设计应结合不同施工阶段,分别确定各自的导流阶段标准。影响导流建筑物级别划分的主要因素:(1)保护对象

按重要性划分四类:特别重要、重要、中等、一般;(2)失事后果

划分三种类型:重大、较大、较小;(3)运用年限

一般按三年分界,三年以上可列3级,三年以下可列入4～5级;(4)导流工程规模

堰高>50m,库容大于1亿m3都满足时可列3级,否则应列入4～5级。导流时段划分从逐月水量较大的月份及各月的分配出发,结合其他水文、气象资料,绘制出月平均流量分配表，再根据南北方河流特性不同及施工工期要求,确定导流时段的划分。导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务导流方式选择导流方式选择的基本因素分析导流方式按围堰分期划分为两种基本形式:分期围堰导流和全河床断流围堰导流;以导流泄水建筑物类型划分导流方式有:河床分期导流、明渠导流、隧洞导流、坝体底孔或涵洞导流、梳齿及缺口导流、厂房导流以及前几种导流方式的某种组合导流型式。。

(1)在窄河床条件下,宜采用全河床断流导流方式,应根据主体工程建筑物施工条件及施工进度要求,进行挡水高围堰与过水低围堰的方案比较。综合的技术经济比较结果是选择挡水围堰或者过水围堰的重要依据,此间导流建筑物为隧洞或岸边明渠等。(2)在宽河床条件下,宜采用河床分期导流方式。一般宜分两期,合理选定第一期围堰地段涉及施工期、施工布置及水工布置等因素,应仔细进行比较工作。束窄河床宽度应考虑发电、通航、排沙及二期导流建筑物等,使束窄系数控制在40%～60%之间,特殊条件也可扩展为30%～70%。(3)有较厚覆盖层时,应十分注意河床、堰基及泄水建筑物冲刷稳定及渗透稳定,必要时应做地基处理;同样在薄层覆盖或岩基上,冲刷稳定往往也是主要问题。(4)以分期导流方式施工的河床式或坝后式电站工程中,要比较一期是否应先围电站坝段。管理得到方便。(5)各种形式的导流泄水建筑物都应考虑同永久建筑物密切结合;导流设计的成果与任务导流设计的成果与任务导流方式选择导流方式方案比较与选择1根据工程具体条件,提出2-3个可行的导流方式进行方案比较。2对每个导流方式进行必要的水力计算以确定方案的水力参数及基本尺寸。3针对每个比较方案,应进行结构与应力稳定分析及工程量计算。4针对每个比较方案,应进行施工布置及施工组织设计,确定施工布置、施工方法、5施工进度及有关施工综合指标。6针对比较方案,应估算导流工程投资。

针对第2点：对导流泄水建筑物应提出其型式、断面尺寸、长度、工程量、上游壅高水位、水流流态与下游水面衔接、下游水位、泄量及流速、挡水建筑物围堰的型式、高程及基本断面尺寸、工程量。如过水围堰、堰上过流量、水深、水流流态、水面衔接、下游水位、流速等,对河床冲刷和对围堰稳定影响。施工规划施工导流规划导流设计流量的确定导流设计流量的确定导流设计流量的确定施工导流设计流量导流设计流量是选择导流方案，确定导流建筑物的主要依据。而导流建筑物设计洪水标准是选择导流设计流量的标准，即是施工导流的设计标准。广义地说，导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪时的导流标准等。

施工初期导流标准，按水利水电工程施工组织设计规范的规定，首先需根据导流建筑物的下列指标，将导流建筑物分为Ⅲ~Ⅴ级。再根据导流建筑物的级别和类型，在规范规定的幅度内选定相应的洪水重现期作为初期导流标准。

实际上，导流标准的选择受众多随机因素的影响。如果标准太低，不能保证施工安全；反之，则使导流工程设计规模过大，不仅增加导流费用，而且可能因其规模太大以致无法按期完成，造成工程施工的被动局面。因此，大型工程导流标准的确定，应结合风险度的分析，使所选标准更加经济合理。施工规划施工导流规划导流设计所需资料导流设计所需资料施工导流设计所需资料设计依据及文件有关工程的主要文件工程可行性研究报告工程可行性研究报告审批文件初步设计任务书施工导流和截流模型试验报告主要设计规范、书籍《水利水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003《水利水电工程施工组织设计规范》DL/T5397-2007《水利水电工程设计工程量计算规定》SL328-2005《水利水电工程施工手册》电力出版社《水利水电工程施工组织设计指南》中国水利水电出版社施工导流概述工程等级和建筑物级别设计基础资料工程等级别根据工程主要设计文件、报告查阅工程等别永久建筑物等级根据设计文件、规范核实永久性建筑物级别临时建筑物等级根据设计文件、规范确定临时性建筑物级别施工导流概述水文、气象资料设计基础资料水文基础数据1本坝址区历年实测逐月最大、最小及瞬时平均流量；（要求具有每日瞬时最大流量）；2全年及各月不同频率最大流量；3各种不同施工期内各种频率最大流量（不同分期包括汛期、春汛及枯水期）；所需的相关图表1址各种频率最大洪峰流量及典型年洪峰过程曲线2坝址水位流量关系曲线；3导流泄水建筑物上、下游水位–流量关系曲线4水库库容曲线气象基础数据1历年各月气温统计,；2历年逐月降雨量统计；3历年各月不同降雨强度出现天数统计；4常见暴雨中心、降雨强度时间和空间分布,一次暴雨历时等暴雨特性5降霜、雪及冰雹特性6冰凌:冰冻期7泥沙（多年平均输砂量、多年平均汛期含沙量、悬移质平均粒径）8湿度、蒸发量、风、冻土深度、水温等；施工导流概述地形地貌及自然条件设计基础资料地形地貌及自然条件施工导流方案选择有关坝址、施工区、河床内外及两岸地形、地貌及自然条件地形图施工导流方案选择有关坝址、施工区相关平面、剖面图地形图要求(1)水库库区地形图一般采用(1/10000～1/50000),重点研究地段可补充测量(1/2000～1/5000)地形图。(2)坝址地形图对于山区河流采用比例尺(1/200～1/500);对于平原河流采用比例尺(1/1000～1/2000)。(3)库区河床纵断面图对于山区河流:水平比例尺采用(1/25000～1/50000);垂直比例尺采用(1/200～1/1000)。对于平源河流:水平比例尺(1/50000～1/100000);垂直比例尺(1/200～1/1000)。(4)工程所在地段横断面图水平比例尺(1/2000～1/5000);垂直比例尺(1/200～1/500);垂直地段如围堰地区剖面图,宜提出精度更高要求,水平比例尺(1/200～1/2000)。施工导流概述工程地质、水文地质设计基础资料工程地质所需图表(1)坝址工程地质图;(2)坝址区工程地质纵横剖面图;(3)坝址岩盘、风化带及覆盖层等高线图;(4)围堰堰址工程地质纵横剖面图;(5)导流泄水建筑物工程地质纵横剖面图;(6)钻孔柱状图;工程地质所需参数(1)建议岩、土水上及水下开挖边坡;(2)岩、土物理力学性质;(3)河床覆盖层物理力学性质；(4)软基颗粒组成、可灌性、渗透系数,各种岩层的变化,单层、夹层淤泥及透镜体层位、连续性及与基岩接触带情况;(5)喀斯特岩溶洞特性。水文地质(1)坝区及坝址水文地质特征;(2)地下水的分层、埋深、水源补给以及水的化学性质;(3)透水岩层或岩带的分布、厚度、承压水的可能高程及渗透系数;(4)河床的冲淤变迁资料。施工导流概述建筑材料设计基础资料主要建筑材料水泥、钢材、木材、油料、炸药等供应情况、来源、交通运输条件、运距等工程区材料当地砂石、土料、产地、储量、性质及开采运输条件各种材料物理力学性质及骨料碱活性测定粗骨料(砾石)物理力学性质细骨料(砂)物理力学性质土料物理力学性质施工导流概述施工条件设计基础资料水、电及通讯状况生产、生活、供电、对内、对外通讯条件调查工程所在地现有对内、外交通条件包括铁路、公路、水运等施工设备、劳动力来源施工区当地设备、劳力调查施工期限及发电日期要求业主对工程总工期、开工和完建期限的要求工程蓄水及第一台机组发电日期要求等。施工期通航、筏道及工农业、城市用水资料1航运:施工期通航的航运量、通航季节、船舶及筏运吨位、尺寸、吃水深度、船及木筏编队型式数量及运行的情况、行船允许流速、坡降等。2施工期工农业城市用水。施工导流前期、后期选择导流方式时,临时泄水孔封堵,满足蓄水发电等同时,应兼顾考虑用水部门要求。3需要的供水量年内各季、各月的分配量;据此纳入泄水建筑物设计、断面尺寸、高程及封堵孔洞的顺序及时间安排。4施工期过鱼、过木的要求。施工规划施工规划截流工程截流工程截流工程截流截流的概念当泄水建筑物完成时，抓住有利时机，迅速实现围堰合龙，迫使水流经泄水建筑物下泄，称为截流。截流方法有：(1)单戗立堵截流，简单易行，辅助设备少，较经济，适用于截流落差不超过3.5m，但龙口水流能量相对较大，流速较高，需制备重大抛投物料相对较多。(2)双戗和多戗立堵截流，可分担总落差，改善截流难度，适用于截流落差大于3.5m。(3)建造浮桥或栈桥平堵截流，水力学条件相对较好，但造价高，技术复杂，一般不常选用。(4)定向爆破、建闸等截流方式只有在条件特殊、充分论证后方宜选用。施工导流概述截流的基本方法立堵法立堵法截流过程包括进占、护底及裹头、合龙和闭气等项工作。截流之后，对戗堤加高培厚即修成围堰。立堵法截流的施工过程是：先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，逐步缩窄河床，谓之进占；当河床束窄到一定的过水断面时即行停止(这个断面谓之龙口)，对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固(护底及裹头)；然后掌握时机封堵龙口，使戗堤合龙；最后为了解决戗堤的漏水，必须即时在戗堤迎水面设置防渗设施(闭气)。施工导流概述截流的基本方法平堵法平堵法平堵法截流是沿整个龙口宽度全线抛投，抛投料堆筑体全面上升，直至露出水面。平堵法截流施工要注意的是：合龙前必须在龙口架设浮桥。由于它是沿龙口全宽均匀平层抛投，所以其单宽流量较小，出现的流速也较小，需要的单个抛投材料重量也较轻，抛投强度较大，施工速度较快，但有碍通航。施工导流概述截流的基本方法截流设计截流设计一般方法在截流设计时，可根据具体情况采用立堵与平堵相结合的截流方法，如先用立堵法进占，然后在龙口小范围内用平堵法截流；或先用船抛土石材料平堵法进占，然后再用立堵法截流。1、截流时间的确定确定截流时间应考虑：(1)导流泄水建筑物必须建成或部分建成具备泄流条件，河道截流前泄水道内围堰或其它障碍物应予清除。(2)截流后的许多工作必须抢在汛前完成(如围堰或永久建筑物抢筑到拦洪高程等)。(3)有通航要求的河道上，截流日期最好选在对通航影响最小的时期。(4)北方有冰凌的河流上截流，不宜在流冰期进行。截流日期一般选在枯水期初。具体日期可根据历史水文资料确定，但往往可能有较大出入，因此实际工作中应根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正，最后确定截流日期。施工导流概述截流的基本方法截流设计截流流量的确定截流设计时所取的流量标准，是指某一确定的截流时间的截流设计流量。所以当截流时间确定以后，就可根据工程所在河道的水文、气象特征选择设计流量。通常可按重现年法或结合水文气象预报修正法确定设计流量，一般可按工程重要程度选择截流时段重现期5～10年的月或旬的平均流量，也可用其他方法分析确定。龙口位置与宽度龙口在截流戗堤的轴线上，戗堤轴线应根据河床和两岸地形、地质、交通条件、主流流向、通航、过木要求等因素综合分析选定，戗堤宜为围堰堰体组成部分。一旦截流戗堤轴线确定后，即可确定龙口位置。龙口布置位置应视具体情而定。从地形方面，龙口周围应宽阔，距临时堆料场较近，且有足够的回车场地，以保证运输方便；从地质方面考虑，应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位，或有天然岛礁作裹头的部位，以抗水流冲刷；从水流条件考虑，龙口应设置在正对主流处，以利洪水渲泄。龙口宽度的确定，主要取决于戗堤束窄河床后形成的水力条件，对龙口底部和两侧裹头部位的冲刷影响，截流期通航河流对通航安全的要求。施工规划施工导流规划施工导流的基本方法施工导流的基本方法施工导流的基本方法施工导流的基本方法大体可分为两类全段围堰法导流即用围堰拦断河床，全部水流通过事先修好的导流泄水建筑物流走。分段围堰法即水流通过河床外的束窄河床下泄，后期通过坝体预留缺口、底孔或其它泄水建筑物下泄。但不管是分段围堰法还是全段围堰法导流，当挡水围堰可过水时，均可采用淹没基坑的特殊导流方法。施工导流的基本方法施工导流的基本方法全段围堰法导流全段围堰法导流的含义在修建于河床上的主体工程上下游各建一道拦河围堰，使水流经河床以外的临时或永久建筑物下泄，主体工程建成或即将建成时，再将临时泄水建筑物封堵。这种方法的优点是工作面大，河床内的建筑物在一次性围堰的围护下建造，如果可以利用水利枢纽中的永久泄水建筑物导流，可大大节约工程投资。全段围堰法按泄水建筑物的类型不利枢纽中的永久泄水建筑物导流，可大大节约工程投资。全段围堰法按泄水建筑物的类型不同可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。施工导流的基本方法施工导流的基本方法明渠导流隧洞导流①河谷狭窄，地形条件不利于布置导流明渠；②河岸山体地质条件较好,能够开挖隧洞;③有些工程要求一次拦断整个河床，全年施工。与明渠导流相比,隧洞导流的流量较小，但随着施工技术的发展,导流隧洞直径有增大的趋势。截至1985年，世界上最大的导流隧洞是苏联布烈依水电站的导流洞，宽17m、高22m。施工导流的基本方法施工导流的基本方法涵管导流涵管导流是利用涵管进行导流。适用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。由于涵管过多对坝身结构不利，且使大坝施工受到干扰，因此坝下埋管不宜过多，单管尺寸也不宜过大。涵管应在干地施工，通常涵管布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。施工导流的基本方法施工导流的基本方法隧洞导流明渠导流多用于河床外导流，适用于河谷岸坡较缓，有较宽阔滩地或有溪沟、老河道等可利用的地形，且导流流量较大的情况。与隧洞导流比较，因明渠的过流能力较大，施工较方便，造价相对较低，在地形条件和枢纽布置允许时，用明渠导流的较多。在河床内用分期导流方式修建混凝土坝的初期导流阶段，也常采用明渠导流。在中期和后期导流阶段，可用其他泄水建筑物或在明渠内设底孔或缺口导流，以便使明渠所占的坝段可以施工升高。施工规划施工导流规划施工导流概述施工导流概述施工导流基本概念施工导流施工导流简述在河床上修建水工建筑物时，为保证在干地上施工，需将天然径流部分或全部改道，按预定的方案泄向下游，并保证施工期间基坑无水，这就是施工导流与水流控制要解决的问题。具体概括为"导、截、拦、蓄、泄”，为了创造必要的施工条件和尽量满足各部门用水要求，将原河流的各个时期的来水按预定方式、时间、地点部分或全部地安全导向下游或拦蓄起来。概念：在修筑水利水电工程时。为了使水工建筑物能保持在干地上施工，用围堰来维护基坑，并将水流引向预定的泄水建筑物泄向下游，称为施工导流。施工导流概述施工导流的基本方法全段围堰法、分段围堰法全段围堰法又称一次拦断法或河床外导流，主河道被全段围堰一次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。分段围堰法又称分期围堰法或河床内导流，分期就是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。分期就是从时间上将导流过程划分成阶段。适用条件多用于河床狭窄，基坑工作面不大，水深流急、覆盖层较厚难于修建纵向围堰，难于实现分期导流的工程。适用条件河床较宽，流量大，工程工期较长的情况，易满足通航、过木、排冰等要求。施工规划施工规划围堰工程围堰工程围堰围堰的基本要求1)安全可靠，能满足稳定、抗渗、抗冲要求；2)结构简单，施工方便，宜于拆除并能充分利用当地材料及开挖弃料；3)堰基易于处理，堰体便于与岸坡或已有建筑物连接；4)在预定施工期内修筑到需要的断面和高程；5)具有良好的技术经济指标。概念：围堰是一种临时性水工建筑物，用来围护河床中基坑，保证水工建筑物施工在干地上进行。在导流任务完成后，对不能作为永久建筑物的部分或妨碍永久建筑物运行的部分应予以拆除。类型1按材料分：土石围堰、砼围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、草土围堰。2按与水流的相对位置分：横向围堰、纵向围堰。3