水利工程修建过程中改变原有河道水流的施工措施。在河道上修建闸、坝等水工建筑,为避免水流干扰,需改变原有河道的水流,将上游来水安全导向下游,以创造干地施工条件。为此,需修筑挡水围堰,并在挡水时段内,使水流顺利通过束窄的河床或明渠、隧洞、渡槽、涵管、混凝土坝内底孔以及预留缺口等设施下泄。河流全年内的水文特性可分为枯水期、中水期及洪水期。
水利工程修建过程中改变原有河道水流的施工措施。在河道上修建闸、坝等水工建筑,为避免水流干扰,需改变原有河道的水流,将上游来水安全导向下游,以创造干地施工条件。为此,需修筑挡水围堰,并在挡水时段内,使水流顺利通过束窄的河床或明渠、隧洞、渡槽、涵管、混凝土坝内底孔以及预留缺口等设施下泄。
河流全年内的水文特性可分为枯水期、中水期及洪水期。施工导流的设计,应根据水文特性,主体工程的施工进度,合理划分导流时段,达到投资少和保证施工安全的目的。小型工程一般应争取在一个枯水期内建成,以简化导流设施。大、中型工程难以在一个枯水期建成时,应按全年导流考虑。土坝、一般不允许坝体过水,当坝体施工在汛期达不到拦洪高程,应按全年的导流标准考虑。导流建筑物的设置,混凝土坝通常允许过水,可按全年导流考虑,也可按枯水期导流考虑。各导流时段中,坝体和围堰的挡水高程和导流建筑物的泄水能力,应按相应时段在规定洪水频率的最大流量为导流设计流量。
导流标准 中国水利工程建设,在中、高坝施工期各阶段,应根据其泄洪条件和工程级别等因素,采用三个不同阶段渡汛洪水标准。①导流阶段,指自坝开工至截流后第一个汛期末的时段,其围堰的渡汛洪水标准按表1确定;当围堰与坝体结合时,渡汛洪水标准按表2确定。②大坝主要施工阶段,指截流后第一个渡汛期末至临时导流泄水建筑物封堵的时段。在此时段中,坝体逐年填高,库容增大,要求渡汛洪水标准随之提高,这按表2规定幅度分析确定。③施工运用阶段,指自导流泄水建筑物封堵至大坝全面填筑到设计高程及永久泄洪建筑物具备设计泄洪能力的时段。此时段内的渡汛洪水标准,应根据坝的级别、坝高、库容和失事造成灾害的程度等因素,应符合表3的标准。
表1 导流建筑物渡汛的洪水标准
表2 坝体施工期渡汛的洪水标准
表3 施工运用阶段大坝渡汛的洪水标准
导流方式 ①按施工期水流宣泄方式可分为河床外泄流及河床内②按施工时间顺序可分为初期阶段、后期阶段及完建阶段,初期与后期的划分,以围堰是否发挥作用为标志;③按泄水建筑物类型可分明渠、渡槽、隧洞、底孔、涵管;④按围堰作用可分为全年挡水和枯水期挡水而汛期洪水淹没基坑,以及允许堰顶过水等。选择施工导流方式的原则:要充分利用地形、工程地质、水文地质及水利工程建筑物特点;施工方便,干扰小,进度快,造价低:施工有足够的安全特性及灵活性,有利于提前发挥效益如防洪、灌溉、发电、供水等;满足施工期的通航、过木、给水、灌溉、排冰等综合利用要求。
大型水利枢纽工程施工,往往采用多种导流方式组合,以取得最优经济效果。这种不同导流方式的组合,称导流方案。选择导流方案,应考虑①地形条件对导流方案的选择有密切关系。河床宽阔,施工期有通航、过木等综合利用要求的河流,宜采用分期导流。河道狭窄,两岸陡峻宜采用隧洞导流。有河湾、两岸或一岸地势平坦,宜采用②工程地质条件对导流方案的选择及导流布置有直接影响。两岸或一岸岩石坚硬,有利于选择隧洞导流。有较厚的沉积滩地则适合采用明渠导流。当采用分期导流时,对于岩石河床,较之软基河床可以有较大的束窄度;覆盖层较厚的河床,纵向围堰基础的抗冲、防渗不易解决,此时选用分期围堰导流,应予慎重。中国新安江工程规定束狭流速不超过6米/秒。③水文地质条件对基坑排水和围堰型式选择有密切关系。④选定导流方案,应充分利用水利工程中的隧洞、渠道、涵管、泄水孔等永久建筑物。在设计永久泄水建筑物断面尺寸时,亦应该考虑施工导流的要求。这样相辅相成,才能选出经济合理的方案。例如分期导流的纵向围堰,尽量利用抠纽建筑物的导墙;土石坝的坝身一般不允许过水,可利用大坝以外的永久隧洞、明渠、涵管来导流;混凝土坝抗冲能力强,可以设置底孔泄流,或通过坝体预留缺口过水等。
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