第一讲-施工导流方式与泄水建筑物VIP

1、第一章 施工水流控制,Chapter1 Construction Diversion,在河流上修建水工建筑物，施工期间往往与通航、筏运、渔业、灌溉或水电站运行等水资源综合利用的要求发生矛盾。 在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流。,第一章 施工水流控制,施工导流广义上可以概括为：“导、截、拦、蓄、泄” 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

2、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？,第一章 施工水流控制,总装机容量 1820万千瓦,长江三峡大坝,三峡大坝高185米，长2,309米。,溪洛渡水电枢纽效果图,最大坝高278米,总装机容量1260万千瓦,施工导流设计的主要任务：,选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量； 选择导流方案及导流建筑物的型式； 确定导流建筑物的布置、构造及尺寸； 拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等措施。,章节说明,第一章 施工水流控制 第一节 施工导流的基本方式与泄水建筑物,一、分段围堰法导流 二、全段围堰法导流 三、辅助导流的主要

3、方式,第一节 施工导流的基本方式,一、分段围堰法导流（分期导流）,二、全段围堰法导流（一次拦断河床）,1、基本概念 2、适用条件 工程实例 3、导流泄水方式与布置,1、基本概念 2、适用条件 3、纵向围堰位置的确定 工程实例 4、导流泄水方式与布置,1. 概念 亦称分期围堰法：围堰将水工建筑物分段分期维护、施工的方法 分段、分期：二段二期,第一节 施工导流的基本方式,一、分段围堰法导流（分期导流）,2010.09,分段围堰法导流（二段二期）,(a)平面图；(b)下游立视图；(c)导流底孔纵断面图 1一期上游横向围堰；2一期下游横向围堰；3一、二期纵向围堰； 4预留缺口；5导流底孔；6二期上下游

4、围堰轴线；7护坦； 8封堵闸门槽；9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,2010.09,2. 适用条件： 河床较宽、有通航要求、流量很大、工期较长、冰凌严重,一、分段围堰法导流（分期导流）,第一节 施工导流的基本方式,2010.09,3 .纵向围堰位置的确定 （1）河床束窄度 K 面积束窄度 A2 围堰和基坑所占的过水面积，m2 A1 原河床的过水面积，m2 K 值取用范围：40% -70% 之间,第一节 施工导流的基本方式,一、分段围堰法导流（分期导流）,3 .纵向围堰位置的确定 （2）纵向围堰位置的影响因素 利用有利地形条件 与永久建筑物相结合 束

5、窄河床允许流速 各段主体工程的工程量、施工强度要比较均衡 便于布置后期导流泄水建筑物，不致使后期围堰过高或截流落差过大,2010.09,第一节 施工导流的基本方式,一、分段围堰法导流（分期导流）,2010.09,束窄河床的平均流速,第一节 施工导流的基本方式,vc -束窄河床的平均流速，m /s Q -为导流设计流量，m3/s -为侧收缩系数；单侧收缩时采用0.95,两侧收缩时采用0.90,2010.09,束窄段前的水位壅高,由于围堰将河床束窄，破坏了河流原来的水流状态，在束窄段前产生水位壅高，其壅高值可由下式估算：,第一节 施工导流的基本方式,分段围堰束窄段水力计算图,3 .纵向围堰位置的确

6、定 （2）纵向围堰位置的影响因素 利用有利地形条件 与永久建筑物相结合 束窄河床允许流速 各段主体工程的工程量、施工强度要比较均衡 便于布置后期导流泄水建筑物，不致使后期围堰过高或截流落差过大,2010.09,第一节 施工导流的基本方式,一、分段围堰法导流（分期导流）,2010.09,工程实例,三峡水利枢纽施工导流,2010.09,工程实例-三峡水利枢纽施工导流,2010.09,工程实例-三峡水利枢纽施工导流,2010.09,工程实例-三峡水利枢纽施工导流,4、导流泄水方式与布置 明槽(渠)导流：前期导流 泄流能力强 施工期通航 开挖量大，保护范围广 存在冲刷、淤积问题 一般存在封堵后快速施工

7、的要求 底孔导流：中后期导流 坝体缺口导流,明渠导流,在第一期围堰的围护下先修建导流明槽，河水由缩窄的河床宣泄，导流明槽河床侧的边墙常用作第二期的纵向围堰；第二期施工时，河水由导流明槽下泄。 1. 明槽的糙率； 2. 明槽的出口消能； 3. 导流明槽应尽可能与永久建筑物相结合。,龚嘴水电站明渠导流,天生桥二级水电站导流,4、导流泄水方式与布置 明槽(渠)导流 布置原则 水力学条件良好，尽量与永久建筑物相结合 充分利用浅滩、台地、垭口、溪沟、旧河道等，缩短轴线，节省投资 尽量避免滑坡、崩塌体及高边坡 满足截流施工的要求 满足主体工程导流要求 渠道平面布置宜顺直，水流顺畅 减少施工干扰，便于基坑施

8、工和出渣及交通运输 满足冬季排冰 便于后期封堵及改建施工,4、导流泄水方式与布置 明槽(渠)导流 进、出口布置 有利于水流衔接，进出口方向与河道主流方向的夹角宜小于300 进出口的位置取决于基坑大小、施工要求，并距上下游围堰堰脚有适当的安全距离，土石围堰无保护取3050m，有保护的土石围堰和混凝土围堰取1020m 尽量避免滑坡、崩塌体及高边坡 进口高程按截流设计选择，出口高程一般由下游消能控制，在满足要求的情况下，尽可能抬高进出口高程,底孔导流,用于导流的底孔可以是临时的底孔也可以是永久的底孔。将坝体的永久底孔用作导流底孔是最理想的，如果是临时底孔，则在工程接近完工或需要蓄水时加以封堵。 一般

9、底孔的底坎高程应布置在枯水位之下，以保证枯水期泄水。 底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工不受水流的干扰，有利于连续施工。,4、导流泄水方式与布置 底孔导流 布置原则 尽量与永久建筑物的底孔相结合 在单设导流底孔的布置中，底孔宜布置在近河道主流位置 当底孔与导流明渠结合时，宜将底孔坝段布置在明渠中 混凝土支墩坝宜将底孔布置在支墩的空腔内 高程布置 应满足施工期导流要求 一般接近河床高程 从泄流、截流、通航看，低一些 从放淤、封孔看，高一些,4、导流泄水方式与布置 底孔导流 位置选择 基础条件好，进出水流顺畅 一般布置在泄洪坝段内 当布置非溢流坝段时，考虑出口防冲要求 断面型式 圆形 椭圆形 矩

10、形：高宽比1.02.5（3.5） 拱门形,2010.09,第一节 施工导流的基本方式,二、全段围堰法导流,1. 概念 全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游 各建一道拦河围堰，使水流经河床以外的临时或 永久泄水道下泄。主体工程建成或接近建成时， 再将临时泄水道封堵！,2010.09,第一节 施工导流的基本方式,二、全段围堰法导流,2. 适用条件： 一般适用于河床狭窄，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。,2010.09,溪洛渡导流平面布置图,工程实例,2010.07,2010.09,3. 导流泄水方式与布置： 隧洞导流 适合于河谷狭窄、地质条件

11、允许的坝址 导流明渠 涵管导流 导流流量较小或只担负枯水期的导流任务，适用于土坝、堆石坝，埋入坝下 明渠隧洞组合导流 过水围堰配合导流,导流泄水方式与布置 隧洞导流 特征 临时建筑物，运行期较短，一般25年，结构耐久性要求较低 运行条件特殊，一般均存在明、满流交替出现的运行工况 施工工期紧张 布置条件一般较差，一般先考虑永久建筑物布置,龙羊峡隧洞导流,毛家村水库导流隧洞导流,导流泄水方式与布置 隧洞导流 布置原则 应与枢纽总布置相协调，尽量与永久建筑物相结合 地质及水力学条件良好，满足工程施工及运行安全，工程量较少 满足施工导、截流要求，与主体工程结合的部分应满足永久运用要求 满足施工期通航及

12、冬季排冰等的要求 充分利用地形条件，尽量使洞线顺直 出口段洞轴线与河道主流方向的夹角不宜大于300，进口段适当放宽 进口高程通常取枯水位以下13m,导流泄水方式与布置 隧洞导流 洞线选择 地质条件是洞线选择的核心，是成功的关键 尽量使洞线平直，使进出流顺畅 一般控制弯道转角小于600，曲率半径大于5倍洞径或洞宽,导流泄水方式与布置 涵管导流 布置 应有良好的地基，一般应坐落在岩基上 应尽量采用明流泄水，减少振动，防止空蚀 一般应呈直线布置，当水头大于20m，不允许设置弯道 土石坝中，当围堰与坝体相结合时，往往是上游围堰越高越经济 慎重研究进口型式和洞内流态，消除负压和空蚀 为了防止洞身渗漏，一般设置