二级水利建造师导流工程

1、2F312000导流工程2F312010导流2F312011掌握导流的基本概念一、施工导流施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将河道中各时期的上游定枢纽布置、永久建筑物型式、施工程序和施工总进度的重要因素。二、导流方案为了解决好施工导流问题，必须作好施工导流设计。施工导流设计的经济比较，选择一个最经济合理的导流方案。水利水电枢纽工程施工，从开工到完建往往不是采用单一的的导流方这种不同导流时段不同导流方法的组合称为导流方案。三、导流标准案、确定导流建筑物的主要依据。施工期可能遇到的洪水，是一个随机事件。如果标准太低，不能保证此，导流标准的确定，应结合风险度分析，使所选标准经济合理。导流标准是

2、根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，划分导流建筑物的级别（级），再根据导流建筑物的级别和类型，并结合风险度分析，确定相应的洪水标准。洪水标准的确定，时渡汛洪水标准和导流泄水建筑物封堵后坝体渡汛洪水标准。有些水利工程，当所在河段历年实测洪水的水文系列较长而且比较可流量的。四、导流时段导流时段就是按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。导流时段的划分，实际上就是解决主体建筑物在整个施工过程中各个流方案、施工进度有关。土坝、堆石坝、支墩坝一般不允许过水，因此当施工期较长，而洪水流量。2F312012掌握导流的基本方法一、分段围堰法导流分段围堰法导流，也称分期导流，分期束窄河

3、床修建围堰，保护主体2F312102-1在流量较大的平原河道或河谷较宽的ft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、过木、排冰等要求。图2F312102-1分段围堰法导流(a)平面图；(b)下游立视图；(c)导流底孔纵断面图 l一期上游横向围堰;2.一期下游横向围堰;3.一、二期纵向围堰预留缺口;5.导流底孔;6.二期上下游围堰轴线;7.护坦;8.封堵闸门槽工作闸门槽;10事故闸门槽;11.已浇筑的混凝土坝体;12.未浇筑的混凝土坝体通过已建或在建的永久建筑物导流。（一）束窄河床导流阶段，特别是一期导流。（二）通过已完建或未完建的永久建筑物导流通过建筑物导流的主

4、要方式包括设置在混凝土坝体中的底孔导流，混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道上的低水头河床式径流这种方式多用于分期导流的后期阶段。二、全段围堰法导流游一定的距离，修筑拦河堰体，一次性截断河道，使河道中的水流经河床 外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄，故又称河床外导流。全段围 堰法导流一般适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流，按其导流泄水建 筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。在实际工程中也采 用明渠隧洞等组合方式导流。（一）明渠导流明渠导流（如图2F312102-2）坑的上下游修建横向围堰，河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地

5、、垭口或古河道的地形。图2F312102-2明渠导流水工建筑物轴线2.上游围堰3.下游围堰4、导流明渠（二）隧洞导流隧洞导流(如图2F312102-3所示)是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下狭窄、两岸地形陡峻、ft岩坚实的ft区河流。图2F312102-3隧洞导流示意图a.隧洞导流b.隧洞导流并配合底孔宣泄汛期洪水2345溢流坝段， 7.水电站厂房（三）涵管导流涵管导流(如图2F312102-4所示)是利用涵管进行导流。适用于导流流布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。图2F312102-4涵管导流示意a.平面图b.上游立视图上游围堰2.下游围堰3.涵管4.坝体2F312013熟悉围堰的类型及施工

6、技术般属临时性工程，但也常和主体工程结合而成为永久工程的一部分。一、围堰的类型围堰按材料分土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水的要求。（一）土石围堰土石围堰由土石填筑而成，多用作上下游横向围堰。它能充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单。土石围堰可做成过水围堰，允土石围堰的防渗结构型式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其它防渗墙结构。（二）混凝土围堰混凝土围堰是用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建采用碾压混凝土围堰不仅施工简便，工期短，且造价低。（三）草土围堰草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。草

7、土围堰能就地取 6米，流速小于3m/s，使用期一般不超过2年的工程。（四）钢板桩格形围堰钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳，然后在内填以前应用并不广泛。二、选择围堰类型的基本要求的原则下，通过技术经济比较加以选定。具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度。就地取材造价便宜，构造简单，修建、拆除和维护方便。围堰布置应力求使水流平顺，不发生严重的局部冲刷。引起围堰失事。三、围堰堰顶高程的确定堰顶高程的确定，取决于导流设计流量及围堰的工作条件。（一）下游围堰的堰顶高程由下式决定：H hh（2F312103-1）dda式中： Hd下游围堰的堰顶高程，m；hd找出；ha下游水位高程， m

8、；可以直接由原河流水位流量关系曲线中波浪爬高，m； 过水围堰可不予考虑。（二）上游围堰的堰顶高程由下式决定：Hu h z h（2F312103-2）da式中： Hu上游围堰的堰顶高程，m；z 上下游水位差，m。 2F312103-1必须指出，当围堰要拦蓄一部分水流时，则堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。纵向围堰堰顶高程，要和束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相游围堰同高，其下游部分和下游围堰同。四、围堰的拆除围堰是临时建筑物，导流任务完成后，应按设计要求拆除，以免影响永久建筑物的施工及运转。例如，在采用分段围堰法导流时，第一期横向 围堰的拆除，如果不合要求，势必会增加上、下游水位差，从而增加

9、截流 工作的难度，增加截流料物的质量及数量。这类教训在国内外有不少，如 1.88m1.73m。又如下游围堰拆除不干净， 会抬高尾水位，影响水轮机的利用水头，如浙江省富春江水电站曾受此影 响，降低了水轮机出力，造成不应有的损失。土石围堰相对来说断面较大，拆除工作一般是在运行期限的最后一个2F312103-1淹没，影响施工。土石围堰的拆除一般可用挖土机或爆破开挖等方法。2F312103-1（高程：m） 1粘土斜墙；2覆盖层；3堆渣；4-心墙；5拆除顺序钢板桩格型围堰的拆除，首先要用抓斗或吸石器将填料清除，然后用意，必须使主体建筑物或其他设施不受爆破危害。2F312014施工期间，尤其是汛期来临时，

10、围堰以及基坑在高水头作用下发生的险情主要有漏洞、管涌和漫溢等。一、漏洞基坑在高水头作用下发生的险情主要有漏洞、（一）漏洞产生的原因图 2F312014-1漏洞险情示意图漏洞产生的原因是多方面的，一般说来有：围堰堰身填土质量不好， 在高水位作用下，砂粒流失。是很危险的。（二）漏洞险情的判别漏洞险情的特征2F312014-l漏洞的出口一般发生在背水坡或堰脚附近。漏洞险情进水口的探测水面观察。漏洞形成初期，进水口水面有时难以看到漩涡。可以在水面上撤一些漂浮物，如纸屑、碎草或泡沫塑料碎屑，若发现这些漂浮物在水面打漩或集中在一处，即表明此处水下有进水口。在水面上撤一些漂浮物，如纸屑、碎草或泡沫塑料碎屑，

11、若发现这些漂浮物在水面打漩或集中在一处，即表明此处水下有进水口。投放颜料观察水色。（三）漏洞险情的抢护方法1.塞堵法图 2F312014-2 软楔示意图2F312014-22F312014-2塞堵。在有效控制漏洞险情的发展后，还需用粘性土封堵闭气，或用大块土工膜、蓬布盖堵，然后再压土袋或土枕，直到完全断流为止。盖堵法图2F312014-3复合土工（1）2F312014-3) 膜排体或蓬布盖堵。当洞口较多且较为集中，逐个堵1-复合土工膜；2-纵向土塞费时且易扩展成大洞时，可采用大面积复合筒(60cm);土工膜排体或蓬布盖堵，可沿临水坡肩部位从3-横向土袋筒(60cm);4- 上往下，顺坡铺盖洞口

12、，或从船上铺放，盖堵筋绳;5-木桩离堤肩较远处的漏洞进口，然后抛压土袋或土枕，并抛填粘土，形成前戗截渗，见图 2F312014-4。（2）就地取材盖堵。当洞口附近流速较小、土质松软或洞口周围已有许多裂缝时，可就地取材用草帘、苇箔等重叠数层作为软帘，也可临时顺堤坡下滚，把洞口盖堵严密，再盖压土袋，抛填粘土，达到封堵闭气。采用盖堵法抢护漏洞进口，需防止盖堵初始时，由于洞内断流，外部水压力采用盖堵法抢护漏洞进口，需防止盖堵初始时，由于洞内断流，外部水压力增大，洞口覆盖物的四周进水。因此洞图 2F312014-4 复合土工膜排体盖堵漏洞进口漏失败，洞口扩大，将增加再堵的困难。1-多个漏洞进口;2-复合

13、土工膜戗堤法：当堤坝临水坡漏洞口多而小，且范围排体;纵向土袋枕;4-横向土袋枕；又较大时，在粘土料备料充足的情况下， 5-正在填压的土袋 ;6-木桩;7-可采用抛粘土填筑前戗或临水筑月堤的办法进行抢堵。二、管涌（一）抢护原则临水堤坡抢护管涌险情的原则应是制止涌水带沙，而留有渗水出路。这样既可使沙层不再被破坏，又可以降低附近渗水压力，使险情得以控制和稳定。（二）抢护方法1.反滤围井在管涌口处用编织袋或麻袋装土抢筑围井，井内同步铺填反滤料，从多但比较集中的情况。同，反滤围井可分为以下几种形式。沙石反滤围井沙石反滤围井是抢护管涌险情的最常见形式之一。选用不同级配的反滤料，可用于不同土层的管涌抢险。在

14、围井抢筑时，首先应清理围井范围 内的杂物，并用编织袋或麻袋装土填筑围井。然后根据管涌程度的不同， 采用不同的方式铺填反滤料：对管涌口不大、涌水量较小的情况，采用由 细到粗的顺序铺填反滤料，即先装细料，再填过渡料，最后填粗料，每级 察其发展，暂不处理或略抬高围井水位。管涌险情基本稳定后，在围井的 适当高度插入排水管(塑料管、钢管和竹管)，使围井水位适当降低，以免 围井周围再次发生管涌或井壁倒塌。同时，必须持续不断地观察围井及周 2F312014-5土工织物反滤围井砾石)充填，以消杀涌水压力。3050cm的土为粉沙时，一定要慎重选用土工织物(针刺型)；若为较粗的图 2F312014-5 沙石反滤围

15、井示意图井内水位控制和沙石反滤围井相同。梢料反滤围井梢料反滤围井用梢料代替沙2030cm3040cm图 2F312014-6 沙石反滤压盖示意图制和沙石反滤围井相同。2.反滤层压盖在堰内出现大面积管涌或管涌群时，如果料源充足，可采用反滤层压2F312014-6)在抢筑前，先清理铺设范围内的杂物和软泥，同时对其中涌水涌沙较20cm20cm， 最后压盖块石一层，予以保护。三、漫溢（一）抢护措施实际洪水位超过现有堰顶高程，或风浪翻过堰顶，洪水漫进基坑内即施防止漫溢的发生。抓紧洪水到来之前的宝贵时间，在堰顶上加筑子堤。首先要因地制宜，迅速明确抢筑子堤的形式、取土地点以及施工路线等，组织人力、物料、机具

16、，全线不留缺口，完成子堤的抢筑，并加强工程检查监督，确保子堤的施工质量，使其能承受水压，抵御洪水的浸泡和冲刷。堰顶高要超出预测推算的最高洪水位，做到子堤不过水，但从堰身稳定考虑，子堤也不宜过0.51.0m。抢筑各种子堤前应彻底清除表面杂物，将表层刨毛，以利新老土层结合，并在堰轴线开挖一20cm30cm（二）子堤的形式子堤的形式大约有以下几种，可根据实际情况确定。1土料子堤现场附近拥有可供选用含水量适当的粘性土，可筑均质粘土子堤，不得用沼泽腐植土或沙土填筑，要分层0.51.0m，边坡不现场附近拥有可供选用含水量适当的粘性土，可筑均质粘土子堤，不得用沼泽腐植土或沙土填筑，要分层图 2F312014

17、-7 粘性土地剖面示意图下。土料子堤一般适用于堰顶较宽、取土容易、风浪较小的工程。当情况紧急，来不及从远处取土时，堰顶较宽的可就近在背水侧堤肩的浸润线以上部分堤身借土筑堰，见图2F312014-7时应抓紧修复。土袋子堤这是抗洪抢险中最为常用的形式，土袋临水可起防冲作用，广泛采用的是土工编织袋，麻袋和草袋亦可，汛期抢险应确保充足的袋料储备。此法便于近距离装袋和输送。为确保子堰的稳定，袋内不得装填粉细图2F312014-8袋装土埝剖面沙和稀软土，因为它们的颗粒容易被风浪冲刷吸出，宜用粘性土、砾质土装袋。装袋78的是土工编织袋，麻袋和草袋亦可，汛期抢险应确保充足的袋料储备。此法便于近距离装袋和输送。

18、为确1：0.31：0.51m实，见图2F312014-8本高，适用于堰顶较窄，土质较差风浪较大取土困难的工程。桩柳(桩板)子堤柳枝或芦苇、秸料等捆成，长23m20cm左右，柳枝或芦苇、秸料等捆成，长23m20cm左右，用铅丝或麻绳绑扎于桩后(亦可用散柳厢修)，自下10cm图2F312014-9单排桩柳（木板）子堤示意图20cm1.0m112F312014-9。当抢护堰顶较窄时，可用双排桩柳或木板的子堤，里外两排桩的净桩距： 1.5m1.1m18202F312014-10。柳石(土)枕子堤对取土特别困难而当地柳源丰富的抢护堤段，可抢筑柳石(土)枕埝。160.15m10m0.3m，由若121m0.

19、5m0.5m11.0m1.5m3610cm1.0m1：1。若土2F312014-11。图2F312014-10双排桩柳（木板）子图2F312014-11柳（土枕子堤示意图2F312020截流2F312021掌握截流基本方法截流工程是指在导流泄水建筑物接近完工时，即以进占方式自两岸或在有利时机，以最短时间将龙口堵住，截断河流。截流过程包括戗堤的进占形成龙口、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流的基本方法有抛投块料截流、爆破截流、下闸截流，其他还有木笼、钢板桩、草土、杩槎堰、水力冲填法截流等方法。性质，并进行技术经济比较。一、抛投块料截流道上的截流。该法是在龙口抛投石块或人工块体(混凝土方块、混

20、凝土四 面体、铅丝笼、竹笼、柳石枕、串石等)堵截水流，迫使河水经导流建筑 物下泄。采用抛投块料截流，按不同的抛投合龙方法可分为平堵、立堵、混合堵三种。（一）平堵平堵（如图2F312201-1所示）是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽图2F312201-1平堵法截流(a)立面图，(b)横断面1一截流戗堤：2一龙口，3一覆盖层；4一浮桥；5一截流体（二）立堵立堵（如图2F312201-2所示）是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，以端进法抛投(从龙口两端或一端下料)进占戗堤，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。立堵在截流过程中所发生的最大流速，单宽流量都较大，加以所生成的楔形水流和下游形成的立轴漩涡，对龙口

21、及龙口下游河床将产生严重冲刷。因此立堵法截流一般适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩立堵法无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作，因而赢得了时间，节约了投资，在许多水利工程(岩质河床)广泛应用。（三）混合堵混合堵是采用立堵和平堵相结合的方法。有先平堵后立堵和先立堵后行护底工程并抬高龙口底槛高程到一定高度，最后用立堵截断河流。二、爆破截流在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备时，可采用定向爆破截流。在合龙时，为了瞬间抛入龙口大量材料封闭将其支撑体用爆破法炸断，使块体落入水中，将龙口封闭。三、下闸截流在泄水道中预先修建闸墩，最后采用下闸的方式截断水流。图2F312201-2立堵法截流(a)双向进占；(b)单向进占1一截流戗堤；2一龙口2F312022一、龙口位置的选择选择龙口位置时要考虑下述一些技术要求。使截流前河水能较顺畅地经由龙口下泄。刷放截流材料。二、龙口宽度的确定原则上龙口的宽度应尽可能窄些，这样合龙的工程量就小些，截流的延续时间也短些，但以不引起龙口及其下游河床的冲刷为限。为了提高龙口的抗冲能力，减少合龙的工程量，须对龙口加以保