1施工水流控制(2009)

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： Hd=hd+ha+δ (1-4) 式中 Hd—下游围堰堰顶高程，m； hd—下游水位高程，m；可直接从河流水位流 量关系查出； ha—波浪爬高，m； δ—围堰的安全超高，m； 上游围堰的堰顶高程由下式决定： Hu=hd+z+ha+δ (1-5) 式中 Hu—上游围堰堰顶高程，m； z—上下游水位差，m； 其余符号同上式。
3.1.3 过水围堰导流标准 重现期 3—20 年；水文系列较长（>30 年） ，按实测资料分析选用 3.1.4 坝体施工期临时度汛洪水标准
四、钢板桩格型围堰
钢板桩格型围堰按挡水高度不同，其平面型式有 圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体等，应用较多 的是圆筒形格体。 圆筒形格体钢板桩围堰是由“一字形”钢板桩拼 装而成，由一系列主格体和联弧段所构成。 圆筒 形格体钢板桩围堰的修建由定位、打设模架支柱、 模架就位、安插钢板桩、打设钢板桩、填充料碴、 取出模架及其支柱和填充料碴到设计高度等工序组 成。 特点：修建和拆除可以高度机械化；钢板桩的回 收率高，可达70％以上；边坡垂直、断面小、占 地少、安全可靠等。
2.3围堰的平面布臵与堰顶高程
围堰的平面布臵一般应按导流方案、主体工程 的轮廓和对围堰提出的要求而定。 分段围堰法导流时，上、下游横向围堰一般 不与河床中心线垂直，其平面布臵常呈梯形。 横向围堰基坑坡趾离主体工程轮廓的距离，不 应小于20~30m ，纵向围堰一般不大于2.0m 全段围堰法导流时，为了减少工程量，围堰 多与主河道垂直。 布臵围堰时，应尽量利用有利的地形，以减 少围堰的高度与长度。 重要的大中型水电工程，要结合导流方案的 选择，通过水工模型试验的验证来确定。
混凝土拱围堰----紧水滩
混 凝 土 拱 围 堰 安 康
----
混 凝 土 拱 围 堰 大 朝 山
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§1-3 导流设计流量的确定
3.1 导流标准 3.1.1 导流建筑物级别
级 保护对象 别 有特殊要求I III 级永久建筑物 II、 III级永久建 IV 筑物 IV 、 V 级永久 V 建筑物 失事后果 使 用 年 围堰工程规模 限（年） 堰高(m) 库容(亿方) >50 >1.0
本章重点：施工导流的基本方法及适 用条件、导流方案选择、截流的基本 方法与截流施工的主要过程、坝体施 工期拦洪渡讯的基本要求。 本章难点：在纷繁复杂的各类因素条 件下选定施工导流方案；截流日期的 确定；截流水力计算确定龙口诸水力 参数。
§1-1 施工导流基本方法
施工导流基本方法
1.1分段围堰法（or分期围堰法） 1.2全段围堰法
土质斜墙和心墙围堰----青铜峡
土质斜墙和心墙围堰----葛洲坝
土质斜墙和心墙围堰----葛洲坝
土质斜墙和心墙围堰----白山
土质斜墙和心墙围堰----二滩
土质斜墙和心墙围堰----小浪底
混凝土防渗墙围堰----龚嘴
混凝土防渗墙围堰----葛洲坝
混凝土防渗墙围堰----水口
混凝土防渗墙围堰----三峡
重大灾害、 >3 损失 较大经济 1.5—3 损失 经济损失 <1.5 较小
15—50 0.1—1.0 <15 <0.1
3.1.2 导流建筑物洪水标准划分
导流建 筑物类 型 土石 混凝土 导流建筑物级别 III IV V 洪水重现期（年） 50—20 20—10 10—5 20—10 10—5 5—3
草土围堰的断面一般为矩形或边坡很徒的梯形。
草土围堰的施工，由压草、铺散草、铺土等主要施
工过程所组成。 草土围堰能就地取材，结构简单，施工方便，造价 低，防渗性能好，适应能力强，便于拆除，施工速度 快。
三、混凝土围堰
混凝土围堰的抗冲与防渗能力大，挡水 水头高，底宽小，易于与永久混凝土建筑物 相连接，必要时还可过水，因此采用比较广 泛。 1、 拱型混凝土围堰 一般适用在两岸陡峻、岩石坚实的山区河流上。
2.4围堰的防渗、接头和防冲
围堰的防渗、接头和防冲是保证围堰正常工作
的关键问题，对土石围堰来说尤为突出。
一般土石围堰在流速超过 3.Om ／ s 时，会发生冲 刷现象，尤其在采用分段围堰法导流时，若围堰 布臵不当，在束窄河床段的进出口和沿纵向围堰 会出现严重的涡流，淘刷围堰及其基础，导致围 堰失事。
§1-2 围堰工程
围堰是导流工程中的临时建筑物 ，用来围护施工基坑，保证水工建 筑物能在干地施工。 土石围堰、混凝土围堰、草土围 堰、木笼围堰、钢板桩格形围堰 横向围堰、纵向围堰 过水围堰、不过水围堰
我国已建和在建工程围堰工程统计表（一）
序号 工 程名 称 坝型 导流方式 围堰型式 一期低水土石围堰 1 丹江口 砼宽缝重力坝 分期导流 一期高水土石围堰 二期土石围堰 一期竹笼戗石围堰 2 富春江 砼重力坝 分期导流 二期堆石竹笼围堰 一期木笼戗石围堰 3 4 刘家峡 龚嘴 砼重力坝 砼重力坝 隧洞导流 明渠导流 砼拱形围堰 木板心墙堆石围堰 一期低水草土围堰 5 青铜峡 砼重力坝 分期导流 一期高水草土围堰 二期草土、土石混合围 堰 9.5 17.5 49 35 堰高(m) 13 21 42.5 16 15
wk.baidu.com
15
万家寨
砼重力坝
分期导流
16
三峡
砼重力坝
明渠导流 三期上游低水横向土石围堰
68.5 (二期) 36.5 (三期) 59
二、三期下游横向土石围堰 粘土斜墙堆 石坝
17
小浪底
隧洞导流 均质土围堰
2.1 选择围堰型式的基本原则
◆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 除都方便 ◆围堰的布臵应力求使水流平衡， 不发生严重的局部冲刷 ◆接头联接要安全可靠，不致发生集中渗漏 破坏 ◆必要时，应设臵抵抗冰凌、船筏冲击破坏 的设施
三门峡水利枢纽
三 门 峡 一 期 导 流 平 面
三 门 峡 二 期 导 流 平 面
二三船闸 二江厂房 泄洪闸 大江厂房
船闸
冲沙闸
葛洲坝枢纽工程
葛洲坝水利枢纽分期导流平面布臵图
三峡一期导流
三峡一期导流平面布臵
三峡二期导流
三峡二期导流平面布臵
三峡三期导流
三峡三期导流平面布臵
1.2全段围堰法 适用条件：
我国已建和在建工程围堰工程统计表（二）
序号 7 8 9 工 程名 称 八盘峡 白山 葛洲坝 坝型 砼闸坝 砼重力拱坝 砼闸坝 导流方式 分期导流 明渠导流 分期导流 明渠导流 10 铜街子 砼重力坝 围堰型式 一期土石围堰 土石围堰 二期上游 堆石围堰 一期土石围堰 二期土石围堰 28 42 17 29 堰高(m)
一期围堰
分期导流布臵示意图
二期围堰
分期导流的适用条件：
①流量大，河床宽； ②河床覆盖层不厚，有条件布臵纵向围堰； ③主要适用于混凝土坝； ④河床中永久建筑物便于导流泄水建筑物； ⑤尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流。
1、束窄河床导流 常用于分期导流的前期阶段，束窄率一般为 40％～70％。
2、通过已建或在建的永久建筑物导流 多用于分期导流的后期阶段。 ①通过已建的永久建筑物导流 ②底孔导流 ③缺口导流 ④梳齿孔导流 ⑤厂房导流
①枯水期流量 不大，河道狭窄 的中小河道； ②土石坝的 主要导流方式；
1.2.1隧洞导流
⑴适用条件： 河谷狭窄，两岸地形陡峻，地质条件良好， 流量相对较小的山区河流。 ⑵平面布臵： ①洞轴线沿线地质条件良好 ②洞轴线宜按直线布臵 转弯半径≥5倍洞径 转角≤60度 弯道首尾应设直线段，长度≥10倍洞径 ③进出口引渠轴线与河流方向夹角≤30度 引渠的进出口距上下游围堰坡脚＞50m
2.2 围堰基本型式及构造
一、 土石围堰
是水电工程中运用最广泛的型式， 一般用于横向围堰。 优点：就地取材、造价低、易于施工和拆除。
斜墙式围堰
斜墙带水平铺盖式围堰
垂直防渗体式围堰
帷幕灌浆式围堰
三峡工程二期围堰
三峡工程 三期下游围堰
二滩水电站上游围堰
龚嘴水电站上游围堰
二、草土围堰
草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。
天生桥一级电站
天 生 桥 一 级 导 流 隧 洞 导 流
二滩电站
二滩电站施工导流布臵图
⑴适用条件： 岸坡平缓或一岸有 较宽台地、垭口或古 河道 ⑵平面布臵： 转弯半径≥3～5倍 渠底宽 明渠进出口与原河 道主流的夹角≤30度 渠道的进出口距上 下游围堰坡脚＞50m
1.2.2明渠导流
水口电站
五、过水土石围堰
当采用允许基坑淹没的导流方案时， 围堰堰顶必须允许过水。 土石过水围堰的下游坡面及堰脚应采 取可靠的加固保护措施。目前采用的有 ：大块石护面、 钢筋石笼护面、加筋 护面及混凝土板护面等。较普遍的是混 凝土板护面。
1、 混凝土板护面过水土石围堰
上犹江混凝土板护面过水土石围堰。
2.4围堰的拆除
围堰是临时建筑物，导流任务完成
以后，应按设计要求进行拆除，以免
影响永久建筑物的施工及运行。
三峡工程三期 下游土石围堰拆除
三峡工程三期 横向围堰拆除
三峡工程三期 横向围堰拆除
土质斜墙和心墙围堰----三门峡
土质斜墙和心墙围堰----三门峡
土质斜墙和心墙围堰----丹江口
围堰由维持堰体稳定的堆石体、防止渗
透的粘土斜墙、满足过水要求的混凝土
护面板以及维持堰体和护面板抗冲稳定
的混凝土挡墙等部分所构成。
2、 加筋过水土石围堰
加筋过水土石围堰是在围堰的下游坡面上铺设 钢筋网，防止坡面 块石被冲走，并在下游部位的堰体内埋设水平向 主锚筋以防下游坡连同堰顶一起滑动。 必须指出的是：①加筋过水土石围堰的钢筋网 应保证质量，不然过水时随水挟带的石 块会切断钢筋网，使土石料被水流淘刷成坑，造 成塌陷，导致溃口等严重事故；②过水时 堰身与两岸接头处的水流比较集中，钢筋网与两 岸的连接应十分牢固，一般需回填混凝土 直至堰脚处，以利钢筋网的连接生根；③过水以 后要进行检修和加固。
混凝土防渗墙围堰----龙羊峡
土石过水围堰----上犹江
土石过水围堰----黄龙滩
土石过水围堰----大化
土石过水围堰----东风
土石过水围堰----天生桥
混凝土重力式围堰----岩滩
混凝土重力式围堰----五强溪
混凝土重力式围堰----三峡
混凝土拱围堰----乌江渡
混凝土重力式围堰----乌江渡
11
12
漫湾
龙羊峡
砼重力坝
砼重力拱坝
隧洞导流
隧洞导流 明渠导流
土石围堰
砼心墙堆石围堰 二期土石围堰 三期上游横向碾压砼围堰
64.3
53 44.5 48
13
水口
砼重力坝
我国已建和在建工程围堰工程统计表（三）
序号 14 工 程名 称 二滩 坝型 砼双曲拱坝 导流方式 围堰型式 隧洞导流 土石围堰 上、下横向为土石围堰一期 纵向为碾压砼围堰 上、下横向为土石围堰二期 纵向为碾压砼围堰 一期土石围堰 二期上游横向土石围堰 三期上游横向碾压砼高围堰 堰高(m) 56 12 25.6 42 82.5 124
围堰的接头是指围堰与围堰、围堰与其
它建筑物及围堰与岸坡等的连接而言。围
堰的接头处理与其它水工建筑物接头处理
的要求并无多大区别，所不同的仅在于围
堰是临时建筑物，使用期不长，因此接头
处理措施可适当简便。
围堰的防冲
围堰遭受冲刷在很大程度上与其平面布臵有 关。 一般多采用简易的抛石护底措施来保护堰脚 及其基础的局部冲刷。 解决围堰及其基础的冲刷问题，除了抛石护 底或其它措施(如柴排)外，还应对围堰的布臵 给予足够的重视，力求使水流平顺地进、出 束窄河段。
此时常采用隧洞及允许基坑淹没的导流方案。
拱型混凝土围堰，与重力式围堰相比，断面较小
，可节省混凝土工程量。
2、 重力式混凝土围堰 采用分段围堰法导流时，重力式混凝 土围堰往往可兼作第一期和第二期纵向 围堰，两侧均能挡水，还能作为永久建 筑物的一部分，如隔墙、导墙等。
三峡工程 砼围堰
三峡工程 三期横向围堰
第一章 施工水流控制
施工水流控制过程： 导流 截流 基坑排水 拦洪渡汛 封堵蓄水
施工水流控制的主要任务： 分析研究当地的自然条件(水文、地形、地 质、水文地质）、工程特性和其他行业 对水资源的要求 ◆选择导流方案，划分导流时段，选定导 流标准，确定导流流量； ◆确定导流建筑物的型式、布臵、构造及 尺寸； ◆拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的 施工方法； ◆拟定河道截留、拦洪渡汛和基坑排水的 技术措施。