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施工导流

2020-04-09 21:01

水利工程施工过程中,为了创造干地施工条件,将原河水通过适当方式导向下游的工程措施。在河道上修建水工建筑物时,常用围堰一次或分期分段地围护施工基坑,使原河水通过导流设施,流向下游。

导流方式

大体分2类:① 河床外导流,又称一次拦断导流,即用围堰一次拦断全部河床,将河道水流引向河床外的明渠或隧洞等导向下游。② 河床内导流,采用分期导流,即将河床分段用围堰挡水,使河道水流分期通过被束窄的河床或坝体底孔、缺口、隧洞、涵洞、厂房等导向下游。此外,按导流泄水建筑物还可分明渠导流、隧洞导流、涵洞导流、底孔导流、缺口导流、厂房导流等。一个完整的施工导流方案,常由几种导流方式组成,以适应围堰挡水的初期导流、坝体挡水的中期导流和施工期拦洪蓄水的后期导流等3个不同导流阶段的需要。

导流设计

在分析与施工导流相联系的主客观条件的基础上,划分导流时段,选定导流标准和导流设计流量,设计导流、截流方案,确定导流建筑物型式、构造、尺寸及布置,拟定导流建筑物修建、拆除、封堵的顺序及施工方法,制定拦洪度汛和基坑排水方案、施工期河道综合利用措施,以及拟定施工控制性进度计划等。

导流时段

又称挡水时段,是指水利工程施工整个过程中,依靠围堰挡水进行导流的延续时间。河流按水文特性分为枯水期、中水期及洪水期。有些小型水利工程的围堰,只需挡一个枯水期流量,所以围堰低,工程量较小;大中型水利枢纽工程通常难以在一个枯水期修筑到拦洪高程,特别是土石坝不允许坝面溢流,导流时段就要按全年考虑。围堰要挡洪水期流量,所以围堰较高,工程量也较大。混凝土坝可以坝体溢流,洪水时允许淹没基坑,可以采用过水围堰。选定导流时段要仔细研究河道的水文特性,根据主体工程的特点和施工进度的要求,进行技术经济比较。一般不宜把导流时段划分过细,分月设计频率的流量,只作为安排施工进度计划时的参考,不宜作为导流设计的依据。

导流标准

确定导流设计流量所依据的洪水标准。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物规模的主要依据。施工过程中河道流量经常变化,为使设计的导流流量尽可能符合施工期的实际流量,各国根据河流特性,建筑物特点,建设经验和安全、经济等因素,制定选择导流标准。不同国家的导流标准,有的相差很大。不少国家从经济与安全方面统一考虑,制定不同重要性导流建筑物应承担不同的风险度(即某一非期望事件所发生的概率),供确定导流设计流量时参考。

导流方案

一个完整的导流方案受多方面因素的制约,要进行技术经济比较,反复论证后确定。这些因素主要有:① 水文条件。河流流量大小,流量过程线特征,水位变化幅度,洪水及枯水延续时间长短,冬季流冰及冰冻情况等,均是直接影响导流方案选择的重要因素。例如,水位变幅很大的河流,有时需采用过水围堰,允许基坑短期淹没导流,冬季有流冰的河流,需充分考虑流冰宣泄问题。② 地形条件。施工地区的河床及两岸地形,对导流方案有重大影响。例如,河道宽阔、施工期有通航要求,宜选用分期导流;河床狭窄、岸壁陡峻、河谷较深,宜选用隧洞导流。③ 工程地质及水文地质条件。选择施工导流方案时,对隧洞或明渠导流的经济合理性,河床的可能束窄程度,围堰的构造及修建方法,以及基坑排水的措施等,都要考虑工程地质和水文地质的条件。例如,深厚覆盖层、透水性大的河床,要妥善解决围堰地基的抗冲、防渗等问题,在满足通航条件下,岩基河床分期导流时的束窄度允许大一些。④ 水利枢纽布置及建筑物型式。施工导流需与枢纽布置结合考虑,并充分利用建筑物构造的特点。例如,泄洪、发电、放空孔等与临时导流孔洞的结合,围堰与度汛的结合。就坝体结构形式,混凝土坝采用分期导流的可能性较大。⑤ 河流综合利用。施工期间,为满足通航、过木、给水、排水、灌溉等要求,使施工导流问题复杂化。例如,分期导流时,被束窄的河道要满足通航的流速、坡降(纵坡、横坡、局部坡降)、流态和水流衔接等的要求,有时还需设置临时船闸;当封孔蓄水时,要注意下游通航水位以及灌溉、给水、水电站等正常用水的需要;为了渔业生产,要考虑过鱼设施等。⑥ 施工进度、施工方法及场地布置。选择导流方案时,要全面考虑社会影响、施工设备及建筑材料供应和施工经验等因素,在保证安全的前提下,力求简化施工导流工程,降低费用,缩短工期。重要的施工导流工程,要进行必要的模型试验或计算机模拟计算,并作充分的比较论证。

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