施工导流方式与泄水建筑物
第01节 施工导流方式与泄水建筑物
水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制(又称施工导流),广义上说可以概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾,避免水流对水工建筑物施工的不利影响,把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来,以保证干地施工和施工期不影响或尽可能少影响水资源的综合利用。
第一节施工导流方式与泄水建筑物视频1视频2视频3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,需要用围堰维护基坑,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。
施工导流方式,大体上可分为三类,即分段围堰法导流、全段围堰法导流、淹没基坑法导流.一、分段围堰法导流分段围堰法亦称分期围堰法,就是用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。
图1—1所示为两期导流的例子。
所谓分段,就是在空间上用围堰将建筑物分为若干施工段进行施工。
所谓分期,就是在时间上将导流分为若干时期。
采用分段围堰法导流时,纵向围堰位置的确定,也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。
河床束窄程度可用以下面积束窄度(K)表示:式中A2-围堰和基坑所占的过水面积,m2;A1-原河床的过水面积,m2;国内外一些工程K值的取用范围约在40%~70%之间。
在确定纵向围堰的位置或选择河床的束窄程度时,应重视下列问题:充分利用河心洲、小岛等有利地形条件;纵向围堰尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合;束窄河床流速要考虑施工通航、筏运、围堰和河床防冲等的要求,不能超过允许流速;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。
分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程,尤其在通航河流和冰凌严重的河流上.分段围堰法导流,前期都利用束窄的原河道导流,后期要通过事先修建的泄水道导流,常见的有以下几种。
1.底孔导流2.坝体缺口导流3.束窄河床导流上述三种后期导流方式,一般只适用于混凝土坝,特别是重力式混凝土坝。
泄水建筑物
• 在工程量以及施工难度方面,无论是开挖, 立模,浇筑,各个工序,无压洞都优于有 压洞。 • 所以,一般来说,在洞线布置条件较好, 水头不高,流速较小时,可采用无压隧洞。 反之用有压隧洞。
Hale Waihona Puke 进口建筑• • • • • • • 一、进口建筑的型式 1、坝式。 2、塔式 3、竖井式 4、岸塔式 5、斜坡式 6、组合式
•
二、溢流坝面
• 溢流坝面曲线由顶部曲线段、中间直线段 和下部反弧段三部分组成。 • 其中顶部曲线段的形状对泄流能力和流态 的影响很大。 • 中间直线段分别与上部曲线和下部反弧段 相切,为保持与下游坝面齐平,中间连接 直线段的的斜率与非溢流坝下游坝面一直。 低坝一般不需要设置中间直线段,可以使 溢流曲线直接与反弧段相切连接。
• 2、在水流条件方面 • 无压洞一般流速高,流态复杂,存在高 速水流产生的空蚀,闸门振动等问题。对 隧洞体型及平整度都要求严格控制;有压 隧洞流速相对较小,流态稳定,所要求的 隧洞断面却比无压洞小。所以从水流条件 来说,有压洞也比无压洞好。
• 3、在结构方面。 • 4、闸门设置和运行方面。无压洞的工作和 检修闸门都设置在进口,运行方便,但出 现事故时不方便维修。有压洞的闸门分设 两处,优缺点与无压洞相反。但当上游孔 口大,水头高的时候,闸门承受的水压力 大,增加了工程量和结构复杂性,所以, 无压洞在此方面稍优于有压洞。
隧洞布置
• 隧洞布置包括洞型选择和洞线选择两个方面。 • 1、在工程布置方面。无压洞进口量测必须开挖的 顺直对称,否则进口后容易产生涡流,影响洞内 流态,造成水流封顶;有压洞则对进口条件无严 格要求。无压隧洞平面弯道可能使水流产生较大 的横向比降和冲击波,应尽量避免平面横向弯道; 纵向变坡也对流态影响较大,应选取适当的抛物 线或反弧线型。有压隧洞的洞线则布置得比较灵 活。从降低工程布置难度来讲,有压洞远远优于 无压洞。
第1章施工水流控制-水利工程施工水利12级用白色底
第一节
施工导流方式与泄水建筑物
一、分段围堰法导流
二、全段围堰法导流
三、淹没基坑法导流
一、分段围堰法导流 分段围堰法亦称分期围堰法,就是用围堰 将水工建筑物分段、分期围护起来进行施工 的方法。【图】
所谓分段,就是在空间上用围堰将建筑物 分为若干施工段进行施工。所谓分期,就是 在时间上将导流分为若干时期。 【图】
3、拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法;
4、截流; 5、拦洪度汛; 6、基坑排水。
第一节
施工导流方式与泄水建筑物
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。
施工导流方式,大体上可分为两种基本方式: 分段围堰法导流; 全段围堰法导流。 此外还有一种辅助导流方法淹没基坑法导流。
分段围堰法导流工程实例:三峡工程导流
三峡工程施工 工期安排 三峡工程分三个阶段完成全部施工任务,总工期为17年。 第一阶段(1993-1997年):
施工准备及一期工程,工期为5年。利用中堡岛修建一期土
石围堰围护右岸叉河。一期基坑内修建导流明渠和混凝土 纵向围堰。同时,在左岸岸坡修建临时船闸。江水及船舶
大,而使用期又不长,这显然是不经济的。
三、淹没基坑法导流
在这种情况下,可以考虑采用允许基坑淹没的导 流方法,即洪水来临时围堰过水,若基坑被淹没,
河床部分停工,待洪水退落,围堰挡水时再继续
施工。 这种方法,基坑淹没所引起的停工天数不长,施 工进度能保证,在河道泥沙含量不大的情况下,导 流总费用较节省,一般是合理的。 如隔河岩、岩滩、大朝山等工程采用这种方法。
第三阶段(2003-2009年):三期工程,工期为6年。 修建三期碾压混凝土围堰,拦断导流明渠。水库 蓄水至135米高程。左岸电站及永久船闸开始投 入运行。三期围堰与混凝土纵向围堰形成三期基 坑,基坑内修建右岸大坝和电站。三期导流期间, 江水经由泄洪坝段的永久深孔和22个临时导流底 孔下泄,船舶经永久船闸通行。
施工导流的方法及适用条件
涵管导流
• 涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝中采用, 但由于涵管导流的泄水能力较小,因此一 般用于导流流量较小的河流上或只用来担 负枯水期的导流任务如图
渡槽导流
• 这种导流方式结构简单、建造迅速,但对 基坑施工有干扰且泄流量不大,因此一般 用于河道流量小、河床窄、导流期短的中 小型工程,如图所示
分段围堰法
• 分段围堰法(或分期围堰法),就是用围堰将水工建筑物 分段分期围护起来进行施工的方法。所谓分段,就是从空 间上用围堰将旅建的水工建筑物圈围成若干施工段;所谓 分期,就是从时间上将导流分为若干期。导流的分期数和 围堰的分段数并不一定相同,因为在同一导流分期内建筑 物可以再一段或同时在两段围堰内施工,如图所示。国内 外大多采用二期二段,如我国的三门峡、新安江、葛洲坝 工程。 • • 分段围堰法导流,一般适用于河流流量大、槽宽、覆盖层 薄、施工期较长的工程中。 • 这种导流方法,前期由束窄的河道导流,后期可利用事先 修建好的泄水道导流。常用泄水道的类型有底孔、缺口等。
底孔导流
• 采用底孔导流时,应事先在混凝土坝体内修好临 时或永久底孔,然后让全部或部分导流流量通过 底孔宣泄到下游。如系临时底孔,应在工程接近 完工或需要蓄水时进行封堵。底孔导流布置型式 见图底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工可 以不受干扰,有利于均衡、连续施工,这对修建 高坝特别有利。缺点是使用钢材量增加;封堵质 量不好会削弱坝身的整体性,还可能泄水;在导 流期有被漂浮物堵塞的危险;封堵水头较高,安 放闸门较困难。
• 山区河流,一般河谷狭窄、两岸地形陡峻、 山岩坚实,采用隧洞导流较为普遍。但由 于隧洞泄水能力有限,造价昂贵,一般在 汛期宣泄洪水时均另找出路或采用淹没基 坑方案。导流隧洞设计时,应尽量与永久 隧洞相结合,这样既节约费用又可避免导 流任务完成后的堵塞。隧洞导流的布置型 式见图
水利工程施工——施工导流
第一章施工导流第一节施工导流方式与泄水建筑物教学目的及要求:通过本节学习,了解施工导流的方式(分段围堰法与全段围堰法)与泄水建筑物,掌握施工水流控制的全过程。
重点:1.施工导流的目的及其重要性2.施工导流的基本方法及其适用条件。
难点:1.根据复杂的水力条件选择施工导流方式。
教具及参考资料:1.成都科学技术大学. 水利水电工程施工导流图集. 北京:水利出版社,1982年6月教学方法:讲授法。
水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制(又称施工导流),广义上说可以概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾,避免水流对水工建筑物施工的不利影响,把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来,以保证干地施工和施工期不影响或尽可能少影响水资源的综合利用。
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,需要用围堰维护基坑,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。
施工导流方式,大体上可分为三类,即分段围堰法导流、全段围堰法导流、淹没基坑法导流。
一、分段围堰法导流分段围堰法亦称分期围堰法,就是用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。
图1-1所示为两期导流的例子。
所谓分段,就是在空间上用围堰将建筑物分为若干施工段进行施工。
所谓分期,就是在时间上将导流分为若干时期。
采用分段围堰法导流时,纵向围堰位置的确定,也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。
河床束窄程度可用以下面积束窄度(K)表示:2 1100%AkA=⨯式中A2—围堰和基坑所占的过水面积,m2;A1—原河床的过水面积,m2;国内外一些工程K值的取用范围约在40%~70%之间。
在确定纵向围堰的位置或选择河床的束窄程度时,应重视下列问题:充分利用河心洲、小岛等有利地形条件;纵向围堰尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合;束窄河床流速要考虑施工通航、筏运、围堰和河床防冲等的要求,不能超过允许流速;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。
水利工程施工——导流
Q Ac 2g(H 0 hs)
(1)
或写成:
Z
vc2
2 2g
v02 2s 2g(H0 hs)
Ac——过流断面面积; v0、vc——分别为行近 流速和收缩断面流速; H0——上游水头; H——上游水深; hs——下游水深; b——矩形河槽宽度; Z——上下游水位差。
2.20
1.70
2.00
2.50
2.10
2.50
3.00
2.40
2.80
3.50
2.80
3.30
4.00
3.00
3.70
4.50
3.50
4.00
5.00
3.80
4.50
5.50
4.00
5.00
6.00
表(4)岩石及加固工程的平均抗冲流速 m/s
项目
平均水深 0.4 1.0 2.0 ≥
砾岩、泥灰岩、泥质板岩、 页岩
①指新鲜未风化的岩石。
2 、坝体缺口、过水围堰水力学计算
• 坝体缺口泄流见图
宽顶堰
• 当堰顶长度L和水头H的关系在2.5H<L≤20H时,按 宽顶堰公式计算,如自由出流时 (堰顶的下游水深 hs<1.25hk或hs <0.8H0),泄水流量按下式 计算:
3
Q mB
2
g
H
2
0
B——堰孔过水宽度; H0——缺口底槛以上的上游水头; ε——侧收缩系数; m——流量系数。
h0——上游围堰转角处(x/L=0) 水深; bi——沿纵向围堰不同部位的相对自 由水面降差,见下表; H——上游水深。
表(3)ai与bi试验值
表(3)松散体河床平均允许抗冲流速 m/s
第1章 施工导流
50~20
20~10
20~10
10~5
10~5
5~ 3
二、导流时段的划分
导流程序:在工程施工过程中,不同阶 段可以采用不同的施工导流方法和挡水泄 水建筑物。不同导流方法组合的顺序,通 常称为导流程序。 导流时段就是按照导流程序所划分的各 施工阶段的延续时间。
三、允许基坑淹没时的导流设计流量的确定 允许基坑淹没的导流方案,从围堰工作情况看, 有过水期和挡水期之分,它们的导流标准有所不同。 允许基坑淹没导流方案的技术比较经济,可以 在研究工程所在河流水文特征及历年逐月实测最大 流量的基础上,通过下述程序实现。 1)根据河流的水文特征,假定一系列流量值,分 别求出泄水建筑物上、下游的水位。 2) 根据这些水位,决定导流建筑物的主要尺寸和 工程量,估算导流建筑物的费用。
2.坝体缺口导流
混凝土坝施工过程中,当汛期河水暴涨暴落, 其它导流建筑物又不足以宣泄全部流量时,为了不 影响施工进度,使大坝在涨水时仍能继续施工,可 以在未建成的坝体上预留缺口,以便配合其它导流 建筑物宣泄洪峰流量,待洪峰过后,上游水位回落, 再继续修筑缺口。
在修建混凝土坝,特别是大体积混凝土坝时, 由于这种导流方法比较简单,常被采用。
圆筒形格体钢板桩围堰施工程序图
定位 打桩 模架 支柱
模 架 就 位
安 插 钢 板 桩
打 设 钢 板 桩
填 充 料 渣
取模 架, 填充 料渣
图1-23 圆筒形格体钢板桩围堰施工程序图
4.过水土石围堰
(a)一期断面
(b)二期断面
(c)设计断面
1-水平主钢筋 2-钢筋网
图1-26 过水土石围堰施工程序图
图1-12
图1-13
2.明渠导流 明渠导流是在河岸上开挖渠道,在基坑上下游修 筑围堰,河水经渠道下泄。
泄水建筑物
• 正常溢洪道在布置运作上有时也可分为主 溢洪道和副溢洪道,但这种布置是有条件 限制的,应根据地形地质,枢纽布置,坝 形,洪水特性及对下游的影响等因素研究 确定。主溢洪道宣泄常见的洪水,而非常 溢洪道在特大洪水或者少见的洪水时才会 启用,因此,运行机会少,可用简单的结 构建造,以获得全面综合的经济效益。
第四章 泄水建筑物
第一节 泄水建筑物的分类与作用 定义:用来宣泄水流的水工建筑物成为泄水 建筑物
分类
一、按功能分 1、泄洪建筑物 2、泄水孔 二、按泄水方式分 1、坝顶溢流式 2、大孔口溢流式 3、坝身泄水孔 4、明六泄水道 5、泄水洪水 2、预泄库水 3、放空水库 4、排泄泥沙 5、引水取水 6、施工导流
二、其他形式的溢洪道
• 1、侧槽溢洪道:侧槽溢洪道的泄槽与溢流 堰轴线平行。水流通过溢流堰后进入侧槽, 然后转约90°进入泄槽流入下游。侧槽溢 洪道一般由溢流堰、侧槽、泄水道和出口 消能段等组成。 • 侧槽沿程均有水流注入,会形成紊流,因 此要求建筑在坚硬的岩石基础上,进行较 强的衬砌,以保证安全。
泄水隧洞的工作特点
• 1、泄水隧洞是一种地下结构,与一般的地 下建筑物一样,水工隧洞开挖后,周围岩 体的应力平衡状态遭破坏,容易引起岩石 破碎、掉落。所以水工隧洞必须进行衬砌。 • 衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌,沿隧 道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永 久性支护结构。
• 2、水工隧洞具有深式过水建筑物特征。隧 洞进口位于水下,闸门承受较大水压。洞 身在泄水时,要承受高流速、高水压力。 所以,要求隧洞体型要与之相适应,以免 产生破坏。 • 3、施工场地狭窄。由于隧洞的断面小,施 工场地狭窄,工作面小。且洞内施工程序 多,相互干扰变大,容易产生事故。
三、按布置形式分
水利水电知识导流泄水建筑物的主要类型
水利水电知识导流泄水建筑物的主要类型
一般来说导流建筑物泄水的主要类型可以分为以下几个部分。
导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流底孔、导流涵管等临时泄水建筑物和利用部分的永久泄水建筑物。
临时泄水建筑物完成导流任务后需按枢纽工程运行要求进行封堵。
被利用的永久泄水建筑物设计要考虑导流运行工况。
(1)导流明渠。
修建水利水电工程时,为使施工期间河流暂时改道,以保证河床基坑干地施工,在岸边台地或缓坡开挖明渠,使河水从明渠通过。
明渠可建在岩石内,也可建在砂卵石层或土层中,为使明渠过水时不被冲刷,需根据流速大小对明渠进行保护。
明渠完成导流任务后要封堵,封堵期河水由大坝底孔或坝体预留缺口宣泄。
(2)导流隧洞。
对于峡谷型河道,采用分期导流时,修建纵向围堰的难度大,采用明渠导流时,开挖量太大,故多采用隧洞导流。
隧洞需局部或全部衬砌,地质条件较好的也可用喷锚支护或特别好的围岩可不支护,在河床大坝及其他永久建筑物完建或部分建成后,需封堵隧洞。
封堵闸门可设在隧洞进口(要设置相应的封堵平台),也可设在闸门井内。
导流隧洞封堵期河水由大坝底孔宣泄。
(3)导流底孔。
为便于明渠或隧洞封堵,不少工程在大坝内预留导流底孔。
明渠或隧洞封堵时或分期导流的二期围堰截断河床时,迫使河水由导流底孔宣泄,最后关闭底孔的闸门(或下叠梁),水库
蓄水。
施工导流方式
施工导流方式施工导流方式,也称施工导流方法,大体上可分为两种基本方式,即全段围堰法和分段围堰法。
全段围堰法导流,这种导流方式又称为一次拦断法或河床外导流。
其基本特点是主河道被全段围堰一次拦断,水流被导向旁侧的泄水建筑物。
视泄水建筑物的不同,一次拦断法又可进一步区分为隧洞导流、明渠导流、涵管导流等分段围堰法导流,也称分期围堰法或河床内导流。
但是,习惯上则多称其为分期导流。
工程实践中,两段两期导流采用得最多。
根据不同时期泄水道的特点,分期导流方式中又包括束窄河床导流和通过已完建或未完建的永久建筑物导流(主要包括底孔导流、缺口导流、梳齿孔导流、厂房导流等)。
采用分段分期围堰法导流时,什么叫"分段"?什么叫"分期"?二者之间有何异同?所谓分段,就是将河床围成若干个干地基坑,分段进行施工。
所谓分期,就是从时间上将导流过程划分成若干阶段。
分段是就空间而言的,分期是就时间而言的。
导流分期数和围堰分段数并不一定相同,段数分得越多,施工越复杂;期数分得越多,工期拖延越长。
因此,工程实践中,两段两期导流采用得最多。
导流标准、导流程序、导流时段、围堰、河道截流的定义什么是导流设计流量?如何确定不过水围堰的设计流量?如何确定过水围堰挡水期和过水期的设计流量?导流设计流量的大小,取决于导流设计的洪水频率标准和导流时段。
在同一导流时段内导流设计标准愈高导流设计流量就愈大,在同一导流设计标准内洪水期的流量要大于枯水期的流量,通常将导流时段内的最大值作为导流设计流量。
对于不过水围堰,如果围堰需全年挡水,只要按规范选定导流洪水重现期标准,即可确定相应的设计流量。
导流挡水与泄水建筑物的设计流量相同。
对于低水围堰,按挡水时段内同频率洪水作为围堰和该时段导流泄水建筑物的设计流量。
对于过水围堰,过水围堰的特点是既挡水又过水,其工作条件包括挡水与过水两种工况(类似于溢流坝)。
过水情况下的设计标准,显然应与一般不过水围堰挡全年洪水时的标准相同。
第一讲施工导流方式与泄水建筑物
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
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?
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,一般设置截流环
第一章 施工水流控制
Chapter1 Construction Diversion
第一章 施工水流控制
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。
泄水建筑物分类功能与案例讲义
•流溪河拱坝
•滑雪道式
适用于下泄流量较 大,要求下泄水流落 点远离坝址,或利用 厂房顶溢流的拱坝。
我国已建的乌江渡 重力拱坝、东江拱坝、 紧水滩拱坝等都采用 了这种形式。
•乌江渡拱坝
七、溢流坝的下游连接
1.挑流消能
2.底流消能
2.底流消能
3.面流消能
4.消力戽消能
4.3坝身泄水孔
•S2斜率= 1:4、5、6(检修门 后)
无压泄水孔
–2)无压段
• 洞顶净空
– 孔顶矩形:净空高度=(0.3-0.5) h max不掺气
– 孔顶拱形:拱脚距水面高度= (0.2-0.3) h 不掺气
• 底坡i
– 直线:i>ik – 抛物线:y=15.5y1/2 或y=x2/6H H—工作闸门孔口中心线处水头
实践证明:可能出现的最大洪水比设计中采 用的 万年一遇的洪水还要大,其原因:
1、设计采用的万年一遇洪水是调查资料经过 处理后得到的,历史上是否出现过比这更 大的洪水,很难说
2、人类对生态环境的破坏,尤其是乱砍滥伐 森林,使洪水径流、汇流的时间更短,洪 水更集中,峰值更大。
为此,从工程安全和经济利益全面考虑, 大中型水库除有正常(主要)溢洪道之外, 加设非常(辅助)溢洪道是非常必要的。
一、重力坝的泄水孔
1.作用:预泄水库、排沙、导流、发电供水 2.工作条件:孔内流速高,易引起空蚀、闸门振 动,孔道体形设计重要;深水闸门水压力大、启 闭力大,门体结构、止水、启闭设备复杂,检修 不便。
3.类型:
• 1)按所处高度分:中孔、底孔 • 2)按布置层数分:单层、双层 • 3)按流态分:有压、无压
无压泄水孔
–3)通气孔二个
– 检修门后通气孔、平压管同于 有压孔
水利工程施工导流方式
一、分期围堰导流分期围堰导流适用于河床宽、流量大、工期长的工程,尤其适用于通航和冰凌严重的河道。
根据不同时期泄水道的特点,分期围堰导流包括以下几种:1. 束窄河床导流:通过围堰将河床束窄,使河水通过预留的束窄河床流向下游。
2. 通过已建或在建的建筑物导流:利用已建或在建的永久建筑物,如底孔、缺口等,进行导流。
二、一次拦断河床围堰导流一次拦断河床围堰导流适用于枯水期流量不大,河道狭窄的河流。
按导流泄水建筑物的类型,可分为以下几种:1. 明渠导流:适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。
明渠施工简单,适合大型机械施工,有利于加速施工进度。
2. 隧洞导流:在河岸边开挖隧洞,在基坑的上下游修筑围堰,一次性拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工。
3. 涵管导流:利用涵管进行导流,适用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。
三、河床外导流河床外导流适用于河床狭窄,基坑工作面不大,水深,流急,和由于覆盖层较深难于候筑纵向围堰实现分期导流的地方。
通过围堰一次拦断整个河床,强制河水改道,通过河床外的导流泄水建筑物,如导流明渠,或是导流隧洞等,泄往下游河槽。
四、河床内导流河床内导流适用于流量很大的平原河道或沙谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽。
通过围堰先后分段围护部分河床,开放另一部分河床,天然河水通过预留的被束窄的开放河床,导向下游。
在施工导流方式选择时,应遵循以下原则:1. 适应河流水文特性和地形、地质条件。
2. 工程施工期短,发挥工程效益快。
3. 工程施工安全、灵活、方便。
4. 结合、利用永久建筑物,减少导流工程量和投资。
5. 适应通航、排冰、供水等要求。
6. 河道截流、围堰挡水、坝体度汛、封堵导流孔洞、蓄水和供水等初、后期导流在施工期各个环节能合理衔接。
总之,水利工程施工导流方式的选择应综合考虑工程特点、地形地质条件、水文特性等因素,以确保工程施工的安全、高效和经济效益。
导流专项施工方案
一、工程概况本项目位于XX地区,是一项重要的水利工程。
工程主要内容包括大坝建设、导流建筑物建设、电站建设等。
为确保工程顺利进行,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303-2004)等相关规定,特制定本导流专项施工方案。
二、导流标准及时段1. 导流标准:根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303-2004)的规定,本工程导流建筑物为5级,相应土石导流建筑物的洪水重现期为10~5年,混凝土导流建筑物的洪水重现期为5~3年。
本工程选择10年一遇洪水作为施工导流设计洪水标准。
2. 导流时段:依据河道水文资料分析,11月~次年4月为枯水期,5月~10月为汛期。
本工程的施工导流采用枯水时段围堰。
三、导流流量及方式1. 导流流量:根据上述导流标准及导流时段的划分,大坝下游河道向左成90度拐弯,而且在坝址下游130m有一处天然跌水,天然跌水的高程993m,上游河道高程1017m,加上左岸连接土坝位置地势相对较低,且平坦,最高处高程1021m。
根据大坝如此得天独厚的地形地质情况,施工导流选择全段围堰导过水面积。
2. 导流方式:采用河床外导流方式,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。
四、导流建筑物1. 围堰:围堰采用土石围堰,结构简单,施工方便。
围堰顶部高程应高于设计洪水位,以确保围堰安全。
2. 导流泄水建筑物:导流泄水建筑物采用溢流堰,溢流堰应满足设计流量要求,并确保下游河道安全。
五、施工顺序及措施1. 施工顺序:先进行围堰施工,然后进行导流泄水建筑物施工,最后进行大坝主体工程施工。
2. 施工措施:(1)围堰施工:围堰施工采用分层填筑法,分层压实,确保围堰质量。
(2)导流泄水建筑物施工:溢流堰施工采用现浇混凝土,确保结构安全。
(3)大坝主体工程施工:大坝主体工程施工按照设计要求进行,确保工程质量。
六、安全措施1. 施工人员安全:加强对施工人员的安全教育,提高安全意识;施工过程中,严格执行安全操作规程。
水闸施工导流—导流建筑物设计
1.不过水土石围堰 2.过水土石围堰 3.混凝土围堰 4.钢板桩格型围堰 5.草土围堰
导流建筑物设计
(三)围堰的平面布置与堰顶高程
1.围堰的平面布置 围堰的平面布置一般应按导流方案、主体工程的轮廓和对围堰提出的 要求而定。 2.围堰的堰顶高程 堰顶高程取决于导流设计流量及围堰的工作条件。 下游围堰的堰顶高程由下式决定:
导流建筑物设计
四、导流方案选择案例
(一)明渠导流典型实例
1、工程概况 水口水电站位于闽江干流的常年通航河段。坝址处河床宽约 380m,水深约6~lOm,覆盖层一般为8~10m,最厚达20m以上。 枢纽工程从右岸到左岸依次为右岸升船机及船闸、河床溢流坝段、左 岸引水坝段ห้องสมุดไป่ตู้坝后厂房。 2、导流方案选择 为满足导流及通航要求,结合枢纽布置,并考虑河床水深较大、 覆盖层深厚,不利于修建纵向围堰的特点,初期导流采用右岸大明渠 方案。
分期导流布置示意图
(b ) (a) 二期施工;(b) 三期施工Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—表示施工分期
导流分期与围堰分段示意图
导流建筑物设计
二、围堰工程
围堰是导流工程中的临时 挡水建筑物,用来围护施工基 坑,保证水工建筑物能在干地 施工。在导流任务完成以后, 如果围堰对永久建筑物的运行 有妨碍或没有考虑作为永久建 筑物的一部分时,应予拆除。
导流建筑物设计
三、导流建筑物的选择
水利水电施工导流方式包括各施工阶段导流泄水建筑物的型式、 布置及导流程序。导流方式主要取决于坝型及地形、地质条件,导流 流量的大小也有重要影响,一些位于通航河流的工程还必须妥善解决 施工期间的航运问题,不少河流还有漂木要求。
施工导流方式一般有分期围堰导流、明渠导流和隧洞导流。在施 工过程中根据需要还可采用永久泄水建筑物导流等。
水利工程施工辅导资料一
水利工程施工辅导资料一主题:绪论、第一章第一节施工导流方式与泄水建筑物学习时间:2014年9月29日-10月5日内容:我们这周主要学习水利工程施工课程的绪论部分和第一章施工水流控制的第一节施工导流方式与泄水建筑物的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深对水利工程施工基本概念和施工导流方式与泄水建筑物相关知识的理解。
一、学习要求1.掌握水利工程施工的定义、任务和特点;2.了解我国水利工程施工的成就与展望;3.了解水利工程施工组织与管理的基本原则;4.掌握施工导流任务;5. 掌握分段围堰法导流的分期、分段、束窄和基本方法,掌握全段围堰法导流基本方法;6.了解淹没基坑法导流。
重要知识点:水利工程施工的定义、任务和特点;施工导流任务;分段围堰法导流的分期、分段、束窄和基本方法,全段围堰法导流基本方法。
二、主要内容绪论施工的定义:在特定的空间,组织、使用资源,按照规定的方法和步骤,形成符合要求的建筑物。
水利工程施工的主要特征:1.实践性施工是一门实践科学;施工是把规划、设计转变为现实的实践过程。
2.综合性综合运用多方面的知识、经验才能解决问题。
(1)施工内容门类繁多:土石方、混凝土、金结、机电、爆破、灌浆等。
(2)涉及的领域、专业跨度大:水工、施工、水文、地质、勘查、规划、设计、机械、电子、管理、经济、法律等。
(一)水利工程施工的任务和特点1.水利工程施工的主要任务(常见简答题,具体可参见下述归纳)(1)编制施工组织设计(2)按施工组织设计组织有序的施工:根据实际情况做出适时改进和调整。
(3)开展观测、试验和研究:促进水利水电施工技术和科学的发展。
2.水利工程施工的特点最突出的是水流控制;投资规模大、关系国计民生(质量责任重大);涉及面广,影响部门多;偏远的野外作业;施工组织难度大;安全、环保的压力大。
(二)我国水利工程施工的成就与展望I. 主要成就1.施工水流控制—具备在大江大河上多种需求的水流控制能力主要包含:大流量挡水泄水建筑物的修建、拆除、封堵;高标准洪水的坝体拦洪、过水渡汛;施工期通航;围堰挡水提前发电受益;多种类型的挡水、过水围堰;相应的地基处理技术。
水利水电工程中的导流方式
水利水电工程中的导流方式施工导流是指,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。
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。
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。
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。
施工导流的方式
施工导流的方式
1、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。
2、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。
由于涵管过多对扒身不利,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:
①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、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。
②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。
③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。
④满足施工期间的通航、过木、给水、灌溉等综合利用要求。
水利工程施工导流标准
一、导流设计1. 导流建筑物级别:根据《水利水电工程施工导流设计导则》,导流建筑物分为五个级别,分别为一级、二级、三级、四级和五级。
级别越高,建筑物的重要性越大,设计标准也越高。
2. 导流建筑物设计洪水标准:导流建筑物设计洪水标准应根据工程规模、地形地质条件、洪水特性等因素确定。
一般采用重现期5-10年的洪水作为设计洪水标准。
3. 导流方式:导流方式主要有河床外导流、河床内导流和混合导流三种。
河床外导流适用于河床较宽、河势平缓的河流;河床内导流适用于河床较窄、河势较陡的河流;混合导流适用于河床宽窄不一、河势复杂的河流。
4. 导流泄水建筑物:导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流涵洞等。
其设计应满足导流标准、泄水流量、泄水时间等要求。
二、施工导流方式1. 全段围堰法:适用于河床较窄、河势平缓的河流。
施工时,先在河床两侧筑起围堰,然后进行河道疏浚、河床处理等工程,最后拆除围堰,实现河道改道。
2. 分段围堰法:适用于河床较宽、河势较陡的河流。
施工时,将河道分段,分段筑起围堰,依次进行河道疏浚、河床处理等工程,最后拆除围堰,实现河道改道。
3. 混合导流:结合全段围堰法和分段围堰法,适用于河床宽窄不一、河势复杂的河流。
施工时,根据实际情况,灵活运用两种导流方式。
三、导流标准内容1. 导流建筑物级别:根据工程规模、地形地质条件、洪水特性等因素,确定导流建筑物的级别。
2. 导流建筑物设计洪水标准:根据设计洪水标准,确定导流建筑物的设计参数,如泄水流量、泄水时间等。
3. 导流方式:根据工程特点和地形地质条件,选择合适的导流方式。
4. 导流泄水建筑物:根据导流标准,设计导流泄水建筑物的结构、尺寸、材料等。
5. 施工导流方案:根据导流标准,编制施工导流方案,包括施工进度、施工方法、施工质量等。
6. 运行管理:在施工导流过程中,加强运行管理,确保导流建筑物安全、稳定运行。
总之,水利工程施工导流标准是确保水利工程建设顺利进行的重要技术要求。
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1、基本概念 2、适用条件 工程实例 3、导流泄水方式与布置
李晓伟
第一节 施工导流的基本方式
一、分段围堰法导流(分期导流) 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
李晓伟
分段围堰法导流(二段二期)
施工水流控制
Construction Diversion
第一章 施工水流控制
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。
李晓伟
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30~50m,有保护的土石围 堰和混凝土围堰取10~20m 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
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的要求
底孔导流:中后期导流 坝体缺口导流
李晓伟
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。
李晓伟
龚嘴水电站明渠导流
李晓伟
天生桥二级水电站导流
李晓伟
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
李晓伟
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
(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
5. 泄 如何保证水流顺畅流向下游?
李晓伟
长江9米。 总装机容量 1820万千瓦
李晓伟
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
李晓伟
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
由下式估算:
z
vc 2
2g 2
v0 2 2g
2010.09
李晓伟
分段围堰束窄段水力计算图
李晓伟
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
李晓伟
第一节 施工导流的基本方式
一、分段围堰法导流(分期导流)
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
2010.09
李晓伟
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 (1)河床束窄度
2010.09
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
截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等措施。
李晓伟
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、辅助导流的主要方式
李晓伟
第一节 施工导流的基本方式
一、分段围堰法导流(分期导流) 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
过高或截流落差过大
2010.09
李晓伟
工程实例
三峡水利枢纽施工导流
2010.09
李晓伟
工程实例----三峡水利枢纽施工导流
三峡一期导流
2010.09
李晓伟
工程实例----三峡水利枢纽施工导流
三峡二期导流
2010.09
李晓伟
工程实例----三峡水利枢纽施工导流
三峡三期导流
2010.09
李晓伟
4、导流泄水方式与布置
李晓伟
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蓄水,保证工程的效益 按时发挥?
李晓伟
第一节 施工导流的基本方式 束窄河床的平均流速
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
李晓伟
第一节 施工导流的基本方式 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