第四节导流方案0914

从开工到完建往往不是采用单一的导流方法，而是几种导流方式组合起来配合运用见下表，以取得最佳的技术经济效果。这种不同导流时段、不同导流方式的组合，通常称为导流方案。•确定导流方案的几个基本原则:•先围有浅滩一岸，利于初期通航和洪水宣泄，以及初期施工组织，由简至繁。•一期工程中应包括可用于导流的永久泄水建筑物或可布置底孔、缺口、梳齿的砼段。•一期基坑最好与工地的主要对外交通线及施工场地同岸。•对中、低水头枢纽尽量先围有厂房、船闸的一岸。第四节导流方案的选择工程名称坝型基本导流方式导流时段及导流方法ⅠⅡⅢⅣⅤ观音（辽宁）碾压混凝土重力坝分段围堰法第一期围左岸，束窄河床泄流第二期围右岸，底孔导流底孔完建漫湾（云南）混凝土重力坝全段围堰法原河床泄流左岸隧洞导流左岸隧洞完建水口（福建）混凝土重力坝分段围堰法第一期围右岸，束窄河床泄流第二期围左岸，右岸明槽导流坝体预留缺口和底孔泄流底孔和溢流坝面泄流底孔完建水利水电枢纽工程导流方案示例三峡（湖北）混凝土重力坝分段围堰法第一期围右岸，束窄河床泄流第二期围左岸，导流明渠泄流第三期封堵导流明渠，导流底孔和泄洪坝段深孔泄流二滩（四川省）混凝土双曲拱坝全段围堰法原河床泄流左右岸导流隧洞泄流导流底孔泄流底孔封堵江垭（湖南省）碾压混凝土重力坝全段围堰法枯水期导流隧洞单独泄流第一、二个汛期围堰和左岸导流隧洞联合泄流第三个汛期导流洞和大坝缺口联合泄流第四个汛期导流洞和中孔联合泄流底孔封堵，中孔泄流•（1）水文条件•（2）地形条件•（3）地质及水文地质条件•（4）水工建筑物的型式及其布置•（5）施工期间河流的综合利用•（6）施工进度、施工方法及场地布置影响导流方案选择的因素分述如下(学生自己看书,试讲!重在理解)流量大小、水位变幅、全年流量变化情况、枯水期的长短、汛期洪水延续时间、冬季流冰及冰冻情况等，均影响导流方案的选择。河床宽、流量大河流，分段围堰法。水位变化幅度大山区河流，基坑淹没法枯水期不长河流，如不利用洪水期施工，就会拖延工期。有流冰的河流，注意流冰宣泄问题，以免流冰壅塞，失事。⑴水文条件对方案选择影响很大。河床宽阔，尤其在施工期间有通航、过筏要求的河流，分段围堰法。河床中有天然石岛或沙洲时，分段围堰法。如，长江葛洲坝水利枢纽工程施工初期，就曾利用江心洲葛洲坝作为天然的纵向围堰。河床狭窄、岸坡陡峻、山岩坚实的地区，宜采用隧洞导流。至于平原河道，河流的两岸或一岸比较平坦，或有河湾、老河道可资利用，则宜采用明渠导流。⑵地形条件对导流方案的选择与导流建筑物的布置有直接影响。若河流两岸或一岸岩石坚硬，风化层薄，选用隧洞导流。岩石风化层厚且破碎，或有较厚的沉积滩地，适合明渠导流。分段法时，由于河床束窄，流速增大。为避免围堰基础淘空，应据地质条件来决定可能束窄度。对于岩石河床，河床允许束窄程度较大，甚至有的达到88%，流速增加到7.5m/s；对覆盖层较厚河床，束窄程度多不到30%，流速一般仅允许达到3.0m/s。此外，选择围堰型式、基坑是否允许淹没、能否利用当地材料修筑围堰等等，也都与地质条件有关。水文地质条件则对基坑排水工作、围堰型式的选择、导流泄水建筑物的开挖等有很大关系。因此，为了更好地进行导流方案的选择，要对地质和水文地质勘测工作提出专门要求。⑶地质及水文地质条件有无隧洞、渠道、涵管、泄水孔等永久泄水建筑物，可利用??在设计永久泄水建筑物的断面尺寸并拟定其布置方案时，应考虑施工导流要求。有无隔墙?/。前期所修建的混凝土坝，应核算它是否能够布置后期工程导流的底孔或预留缺口。例如，三峡工程三期导流底孔坝段宽度，主要考虑了三期导流条件。为了防止河床冲刷过大，还应核算河床束窄度，保证有足够的过水断面来宣泄施工流量。对土坝、土石混合坝和堆石坝，一般不允许从坝身过水，多利用坝身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或坝身范围内的涵管来导流。这时，通常要求在一个枯水期内将坝身抢筑到拦洪高程以上，以免水流漫顶。至于混凝土坝，由于抗冲能力较强，允许流速可达25m/s，故不但可以通过底孔泄流，而且还可以通过未完建坝身过水，导流方案选择灵活性较大。⑷水工建筑物的型式及其布置定型和布置时，考虑导流方案，定方案时，充分利用建筑物型式和枢纽布置特点。通航河道，大多采用分段法。水深要与船只吃水深度相适应，V2.0m/s。特殊情况需与当地航运部门协商研究确定。例如葛洲坝工程，经与航运部门共同协商研究后确定：由两个1000t甲板驳船和一个推轮所组成的船队通过束窄断面时，其最大流速不大于4.5m/s，比降不大于1‰或最大流速不大4.0m/s，比降不大于3‰，解队通过时，最大流速不大于4.5m/s，比降不大于6‰或流速不大于3.5m/s，比降不大于7‰；采用2000~3000kw（约3000~4000马力）推轮帮送时，最大流速不大于6.0m/s，比降不大于8‰或最大流速不大于5.5m/s，比降不大于10‰。这样就常常限制了河流的束窄宽度，使河流不能只分两期束窄，而要分成三期或四期，甚至有分成八期的，如莱茵河上的肯贝斯水电站。通常是先围护船闸部分，以便船闸能及早施工，投入运行，保证河流不致断航。对于浮运木筏或散材的河流，在施工导流期间，要避免木材壅塞泄水建筑物的进口，或者堵塞束窄河床。在施工中后期，水库拦洪蓄水时，要注意满足下游供水、灌溉用水和水电站运行的要求。有时为了生态保护的要求，还要修建临时过鱼设施，以便鱼群能正常回游。⑸施工期间河流的综合利用施工期间，通航、筏运、供水、灌溉、生态保护或水电站运行等要求，使导流问题的解决更加复杂。密切相关。通常是根据导流方案安排控制性进度。对施工进度起控制作用的关键性时段主要有：导流建筑物完工期限，截流时间，坝体拦洪期限，封堵临时泄水建筑物的时间，以及水库蓄水发电的时间等。各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性。例如，在砼坝枢纽中，采用分段围堰法施工时，若底孔没有建成，就不能截断河床水流和全面修建第二期围堰；若坝体没有达到一定高程和没有完成基础及坝身纵缝的接缝灌浆，就不能封堵底孔，水库也不能蓄水。与施工场地布置亦相互影响。如，当混凝土生产系统布置在一岸时，宜采用全段围堰法导流。若采用分段围堰法导流，则应以混凝土生产系统所在的一岸作为第一期工程。⑹施工进度、施工方法及施工场地布置[实例]四川白龙江宝珠寺水电站工程，是以发电为主，兼有灌溉、防洪等效益的综合利用大型水电工程。挡水建筑物为砼坝，坝顶长524.48m，最大坝高132m，厂房为坝后式，属Ⅰ级建筑物。根据水文资料分析，河流为山区型，洪水涨落变化大，一次洪水过程一般为1~3天。汛期在7~8月份，实测最大洪水流量为11300m3/s，其10%频率的最大洪水流量为7800m3/s，5%频率为9570m3/s；1%频率为13000m3/s。河流多年含沙量2.04kg/m3；汛期平均含沙量2.72kg/m3；实测最大含沙量169kg/m3（1966年7月25日）。拟了五个导流比较方案：①全段围堰隧洞导流；②右岸隧洞、过水围堰、底孔导流；③坝体临时断面挡水、右岸小明渠导流；④右岸隧洞及左岸明渠导流⑤右岸大明渠导流、高围堰挡水。经过分析比较，考虑到地质条件差、工程量大及投资大等因素，不宜开挖专用的导流隧洞。若汛期基坑过水，工期又难以保证，故最后决定采用右岸大明渠导流、高围堰挡水的方案（见图1-32）。明渠所处河段正位于河湾段，上游天然河道的主流位于右岸，至明渠进口处，转向左岸。根据水流情况，明渠宜布置在左岸。但由于地质条件限制，左岸明渠需高边坡开挖达140m，且岩层倾向与坡向接近一致，边坡稳定条件更差，相应的处理工程量较大；而右岸岩层倾向下游偏内，对边坡稳定有利，故选定明渠布置于右岸。导流程序与控制性进度如下所述。(1)第一期工程：在第一期围堰围护下，修建右岸宽35m的导流明渠，河水由左岸束窄不多的河床下泄。工期自第2年7月起至第4年11月第二期上游围堰截流、右岸导流明渠过水为止。(2)第二期工程：左岸河床截流，并修筑拦挡5%频率全年洪水的高围堰，河水全部经由导流明渠宣泄。左岸河床坝段混凝土浇筑超过第二期围堰高程后，拆除第二期围堰。工期自第4年11月左岸上游围堰合龙起至第7年11月右岸明渠截流、左岸坝体永久底孔开始泄水止。(3)后期工程：明渠坝段在第8年5月前加高至518m高程；汛期由明渠坝段518m高程的预留缺口及485m高程2个5×10m临时底孔泄洪；汛后明渠坝段继续加高，由永久底孔泄流。工期自第7年12月起至第8年11月止。(4)完建期：此时坝体已浇筑至相当高程，第8年11月下旬至12月中旬，最后一个底孔闸门沉放，开始蓄水发问：（1）、请问什么是导流方案？设计单位的导流方案是否合理？你认为应如何选择导流方案？（2）、该工程施工时施工分期应如何考虑？背景材料：某河流拟建一水电站，主坝为土石坝。工程同时兼有防洪、发电、灌溉等任务。该流域大部分为山地，山脉、盆地相互交错于其间，地形变化剧烈。坝址地区河床覆盖层厚度平均为25米，河床中部32米，河床冲击层为卵砾石类土，河床宽度不大。坝址两岸山坡陡峻，为坚硬的玄武岩。从建筑材料上看，坝址上下游2公里内有可供筑坝的土料190万M3作为防渗体之用，又有1250M3的砂砾料作为坝壳。作心墙和斜墙坝都是可行的。由于本地区黏性土自然含水率高，不宜大量采用粘性土料，以薄心墙、薄斜墙较为有利，又因坝基条件复杂、处理工程量大、工期长，故设计方案为斜墙坝。经过设计单位论证，由于涵管导流能力有限，因此采用涵管无法满足施工导流要求，设计单位采用了纵向围堰，分期修建土坝，采用明渠导流的方案。讨论题