水利工程施工导流作业全指南.doc

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1、水利工程施工导流作业全指南引言施工导流是指，在修筑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。施工导流方法分为全段围堰法和分段围堰法。1、导流作用在水域（大多数指活水河道）内修建水利工程的过程中，为创造干地施工条件，前期用围堰围护基坑，将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水利工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定，关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛，事先要做出周密的设计。2、设计内容主要包括：1、掌握并分析河流的水文特性和工程地点的气象、地形、地质等基本资

2、料；2、选定导流时段、设计标准、导流流量、导流方式及导流建筑物类型；3、拟定导流建筑物的修建顺序、拆除围堰及封堵导流建筑物的施工方法；4、制定拦洪渡汛和基坑排水措施；5、确定施工期通航、过水、供水等综合利用措施。施工导流措施受多方面因素的制约，一个完整的方案，需要通过技术经济比较，必要时要做模型实验，反复论证，然后定案。3、导流方式按河床位置分为：河床外导流、河床内导流两类。河床外导流：用围堰一次拦断整个河床，让河水通过河床外的导流泄水建筑物导向下游；河床内导流：用围堰先后分段围护部分河床，河水通过被束窄的另一部分河床导走，即分期导流。按泄水建筑物类型分为：明渠导流、隧洞导流，以及涵洞、坝体底

3、孔、梳齿和缺口过流、涵管导流等导流方式。涵洞导流一般用于中小型水闸、土石坝等工程。底孔导流用于混凝土坝施工，水流全部或部分通过坝体内设置的临时或永久泄水孔导向下游。梳齿导流则是在混凝土坝施工时预留梳齿状缺口过水，随坝体升高，分级轮换封堵缺口。涵管导流是一种利用涵管进行导流的施工方法，适用于导流量较小的河流或只用来担负枯水期的的导流。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不利，且使大坝施工受到干扰，故此坝下埋管不宜过多，单管尺寸不宜过大，涵管在干地施工，易布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。导流方式的选择，一般须考虑：水文条件。河流流量大小、过程线特征、洪水和枯水情况、水位变幅、

4、流冰等均直接影响方案选择。如水位变幅大的河流，有时宜采用过水围堰，围堰挡水高度及导流泄水建筑物只考虑枯水期流量。地形条件。如河床宽阔，施工期有通航要求，可采用分期导流；如河道较窄，宜根据地形地质条件采用明渠或隧洞导流。有条件时，要尽量利用永久水工建筑物的泄水建筑物，结合进行施工导流。如导流洞可与泄洪洞结合，围堰可与土石坝坝体结合。满足施工期间的通航、过木、给水、灌溉等综合利用要求。4、设计标准根据工程施工进度及各个时期的泄水条件，施工导流可分为三个阶段：初期导流，即围堰挡水阶段，从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的时段。中期导流，即坝体挡水阶段。此时导流泄水建筑物尚未封堵，汛期由坝体挡水。

5、随着坝体升高，库容加大，防洪能力也逐步增大。后期导流，即从导流泄水建筑物封堵到大坝全面修到设计高程的时段，永久泄水建筑物已投入运行。施工导流设计中,要选定导流时段,即在挡水围堰工作延续时间内，是枯水期挡水还是全年挡水。应根据河流水文特性、主体工程施工特点及进度，合理划分与选择导流时段。导流设计应采用导流时段内设计频率的最大流量和洪量。小型工程应争取在一个枯水期建成，以简化导流设施；大中型工程一般难以在一个枯水期建成，可考虑全年导流，导流设计流量则以全年一定频率的洪水流量为准。当地材料坝坝体一般不允许过水，当坝体施工难以在汛期达到拦洪高程时，要按全年导流标准考虑围堰高程和导流建筑物规模。混凝土坝

6、通常允许过水，可按全年导流标准考虑，也可按枯水期导流考虑。当采用分月设计频率的流量安排施工进度时，对河流水文特性需有充分论证，慎重对待。导流设计标准即是对导流设计中所采用的设计流量频率的规定。对不同的导流阶段和不同的建筑物，规定的频率也不相同。总的要求是；初期导流阶段的洪水标准可低一些，中期和后期导流阶段的洪水标准逐步提高。当要求工程提前发挥作用(如提前发电)时，相应的导流阶段的防洪标准应高一些。对混凝土、浆砌石建筑，洪水标准低一些，对土石坝则要求的洪水标准较高。另一方面，导流设计标准也随永久建筑物的级别不同而有所不同。1全段围堰法定义全段围堰法，又称一次拦断法或河床外导流。主河道被全段围堰一

7、次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。适用多用于河床狭窄，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。类型隧洞导流：适用于两岸陡峻、山岩坚硬、风化层薄、河谷狭窄的山区河流或有永久性隧洞可供利用。明渠导流：明渠导流适用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道。在山区河道上如河槽形状明显不对称。涵管导流：涵管导流多用于中小型土石坝工程，导流流量不超过1000/s。渡槽导流：渡槽导流一般适用于小型工程的枯水期导流，导流流量不超过2030/s，个别达100/s。2分段围堰定义分段围堰法，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

8、时间上将导流过程划分成阶段。分期是就时间而言，分段是就空间而言。工程实践中，两段两期导流采用最多。适用：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。类型：束窄河床导流底孔导流缺口导流梳齿导流厂房导流导流设计在分析与施工导流相联系的主客观条件的基础上，划分导流时段，选定导流标准和导流设计流量，设计导流、截流方案，确定导流建筑物型式、构造、尺寸及布置，拟定导流建筑物修建、拆除、封堵的顺序及施工方法，制定拦洪度汛和基坑排水方案、施工期河道综合利用措施，以及拟定施工控制性进度计划等。3导流时段又称挡水时段，是指水利工程施工整个过程中，依靠围堰挡水进行导流的延续时间。河流按水文特

9、性分为枯水期、中水期及洪水期。有X小型水利工程的围堰，只需挡一个枯水期流量，所以围堰低，工程量较小；大中型水利枢纽工程通常难以在一个枯水期修筑到拦洪高程，特别是土石坝不允许坝面溢流，导流时段就要按全年考虑。围堰要挡洪水期流量，所以围堰较高，工程量也较大。混凝土坝可以坝体溢流，洪水时允许淹没基坑，可以采用过水围堰。选定导流时段要仔细研究河道的水文特性，根据主体工程的特点和施工进度的要求，进行技术经济比较。一般不宜把导流时段划分过细，分月设计频率的流量，只作为安排施工进度计划时的参考，不宜作为导流设计的依据。导流标准确定导流设计流量所依据的洪水标准。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物规模的

10、主要依据。施工过程中河道流量经常变化，为使设计的导流流量尽可能符合施工期的实际流量，各国根据河流特性，建筑物特点，建设经验和安全、经济等因素，制定选择导流标准。不同国家的导流标准，有的相差很大。不少国家从经济与安全方面统一考虑，制定不同重要性导流建筑物应承担不同的风险度（即某一非期望事件所发生的概率），供确定导流设计流量时参考。4导流方案的选择一个完整的导流方案受多方面因素的制约，要进行技术经济比较，反复论证后确定。这些因素主要有：水文条件。河流流量大小，流量过程线特征，水位变化幅度，洪水及枯水延续时问长短，冬季流冰及冰冻情况等，均是直接影响导流方案选择的重要因素。例如，水位变幅很大的河流，有

11、时需采用过水围堰，允许基坑短期淹没导流，冬季有流冰的河流，需充分考虑流冰宣泄问题。地形条件。施工地区的河床及两岸地形，对导流方案有重大影响。例如，河道宽阔、施工期有通航要求，宜选用分期导流；河床狭窄、岸壁陡峻、河谷较深，宜选用隧洞导流。工程地质及水文地质条件。选择施工导流方案时，对隧洞或明渠导流的经济合理性，河床的可能束窄程度，围堰的构造及修建方法，以及基坑排水的措施等，都要考虑工程地质和水文地质的条件。例如，深厚覆盖层、透水性大的河床，要妥善解决围堰地基的抗冲、防渗等问题，在满足通航条件下，岩基河床分期导流时的束窄度允许大一些。水利枢纽布置及建筑物型式。施工导流需与枢纽布置结合考虑，并充分利

12、用建筑物构造的特点。例如，泄洪、发电、放空孔等与临时导流孔洞的结合，围堰与度汛的结合。就坝体结构形式，混凝土坝采用分期导流的可能性较大。河流综合利用。施工期间，为满足通航、过木、给水、排水、灌溉等要求，使施工导流问题复杂化。例如，分期导流时，被束窄的河道要满足通航的流速、坡降（纵坡、横坡、局部坡降）、流态和水流衔接等的要求，有时还需设置临时船闸；当封孔蓄水时，要注意下游通航水位以及灌溉、给水、水电站等正常用水的需要；为了渔业生产，要考虑过鱼设施等。施工进度、施工方法及场地布置。选择导流方案时，要全面考虑社会影响、施工设备及建筑材料供应和施工经验等因素，在保证安全的前提下，力求简化施工导流工程，降低费用，缩短工期。重要的施工导流工程，要进行必要的模型试验或计算机模拟计算，并作充分的比较论证。6