第一章 施工水流控制教案

施工导流教案

水利工程施工，与一般土木建筑工程相比，最大的区别就是土木建筑工程是在陆地上施工，而水利工程施工常在河流上进行。这就要求水利工程施工要创造一个干地的环境，这就不可避免地要控制水流，进行施工导流，以保证工程施工的顺利进行。可以说施工水流控制关系到整个水利工程施工的成败。

水利水电工程整个施工过程中的水流控制简称施工水流控制，又称施工导流。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。

围堰是导流工程中的临时挡水建筑物，用来维护基坑，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，应予以拆除。

一、施工导流概括为：

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？

三峡工程是中国最大的水利枢纽工程，三峡大坝高185米，长2,309米，它具有防洪、发电、航运等综合效益。河床宽广。

在江河上修建水工建筑物，施工期间往往与通航、筏运、供水、灌溉或水电站运行等水资源综合利用的要求发生矛盾。

溪洛渡溪洛渡水电站是金沙江下游梯级电站中第一个开工建设的项目，两岸山体浑厚, 河谷狭窄, 为"U"型河谷。

施工导流的基本方法有两类：一类是分段围堰法导流，水流通过被束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一类是全段围堰法导流，水流通过河床外的临时的或永久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。

分段围堰法导流：

所谓分段，就是在空间上用围堰将永久建筑物分为若干段进行施工。所谓分期，就是在时间上将导流分为若干时期。导流的分段数和围堰的分段数可以不同，因为在同一导流分期中，建筑物可以在一段围堰内施工，也可以同时在两段围堰内施工。通常采用的有二段二期导流、三段二期导流及三段三期导流等多段多期的导流方式，另外像莱茵河作为欧洲著名的国际河流，是是世界上航运最繁忙的河流之一，肯伯司水电站分八期施工，工期也就比较长。

在工程实践中，二段二期导流用得最多。

这张图是一个典型的二段二期导流的例子。先在右岸进行第一期工程的施工，水流由左岸的束窄河床宣泄。一般情况下，在修建第一期工程时，为使水电站、船闸早日投入运行，满足初期发电和通航的要求，应优先考虑建造水电站、船闸，并在建筑物内预留底孔或缺口。到第二期工程施工时，水流就可以通过船闸、预留底孔或缺口等下泄。

分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流。这种导流方法的费用较低，国内外一些大、中型水利水电工程采用较广。例如葛洲坝工程、长江三峡大坝、富春江等水利枢纽工程都采用这种导流方式。

分段围堰法导流，前期通常利用被束窄的原河道导流，后期要通过实现修建的泄水道导流。

按围堰与水流方向的相对位臵可以分为：横向围堰和纵向围堰。

采用分段围堰法导流时，纵向围堰位臵的确定，也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。

在确定纵向围堰的位臵时，应重视下列问题：

二、纵向围堰位臵的影响因素

1、利用有利地形条件

葛洲坝利用葛洲坝岛、三峡利用中堡岛

三峡大坝坝址区河谷开阔，两岸岸坡较平缓，江中有一小岛（中堡岛），具备良好的分期施工导流条件。

2、与永久建筑物相结合

葛洲坝利用厂闸隔墙

3、束窄河床允许流速

考虑施工通航、筏运、围堰和河床防冲等

4、各段主体工程的工程量、施工强度要比较均衡

5、便于布臵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。

工程实例1：

三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电方案。第一期围堰河床右侧，在一期土石围堰保护下开挖导流明渠，修筑明渠左侧的混凝土纵向围堰；同时

在左岸修建临时船闸及其左岸非溢流坝段；长江水流仍从主河床宣泄，主河床照常通航。第二期截断主河床围其左侧，修建二期上下游土石围堰与混凝土纵向围堰形成二期基坑、施工大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房；江水从导流明渠宣泄，船舶从明渠及左岸临时船闸通行。第三期截断导流明渠，修建三期上下游土石围堰及碾压混凝土围堰，在三期基坑内施工右岸厂房坝段及电站厂房；江水从大坝泄洪坝段导流底孔及泄洪深孔宣泄，船舶从双线五级船闸通行，左岸电站发电。

全段围堰法导流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。广泛应用于拱坝、重力拱坝工程中，如雅砻江二滩水电站、龙羊峡水电站，金沙江上的溪洛渡水电站等等。

工程实例2：

溪洛渡水电站是金沙江下游梯级电站中第一个开工建设的项目，两岸山体浑厚, 河谷较狭窄, 为"U" 型河谷。溪洛渡水电站施工期导流采用一次断流、隧洞导流、基坑全年施工的施工导流方式。

溪洛渡工程因为在深山峡谷中修建，只能采用导流洞方式导流，溪洛渡工程导流洞就成为世界上最大的导流洞群。导流洞对称布臵于金沙江左右两岸山体内，左右岸各布臵3条导流洞，宽18米，高20米，开挖断面尺寸20×22（宽×高）米，高程约在364~400m 之间。

三峡水利枢纽工程施工导截流

2、三峡水利枢纽工程枢纽布臵

三峡水利枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成。泄洪坝段位于河床中部，即原主河槽部位，两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段坝后，另在右岸留有后期扩机的地下厂房位臵。永久通航建筑物均位于左岸。永久通航建筑物包括永久船闸和升船机。

3、三峡水利枢纽施工导截流

三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电方案。第一期围堰河床右侧，在一期土石围堰保护下开挖导流明渠，修筑明渠左侧的混凝土纵向围堰；同时在左岸修建临时船闸及其左岸非溢流坝段，并开始施工永久双线五级船闸及升船机挡水部位（上闸首）的土建工程；长江水流仍从主河床宣泄，主河床照常通航。第二期截断主河床围其左侧，修建二期上下游土石围堰与混凝土纵向围堰形成二期基坑、施工大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房；继续施工升船机挡水部位（上闸首）及双线五级船闸；江水从导流明渠宣泄，船舶从明渠及左岸临时船闸通行。第三期截断导流明渠，修建三期上下游土石围堰及碾压混凝土围堰，在三期基坑内施工右岸厂房坝段及电站厂房；三期碾压混凝土围堰和纵向围堰及其以左大坝挡水，水库蓄水至135m水位；江水从大坝泄洪坝段导流底孔及泄洪深孔宣泄，船舶从双线五级船闸通行，左岸电站发电。

4、三峡水利枢纽的工期

三峡工程分三期，总工期18年。一期5年（1992一1997年），主要工程除准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。二期工程6年（1998-2003年），工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久特级船闸，升船机的施工。三期工程6年（2003一2009年），本期进行的右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。届时，三峡水库将是一座长远600公里，最宽处达2000米，面积达10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。