施工导流与水流控制

一、导流标准
❖ 实际上，导流标准的选择受众多随机因素的 影响。如果标准太低，不能保证施工安全； 反之，则使导流工程设计规模过大，不仅增 加导流费用，而且可能因其规模太大以致无 法按期完成，造成工程施工的被动局面。因 此，大型工程导流标准的确定，应结合风险 度的分析，使所选标准更加经济合理。
❖ 3． 混凝土围堰
❖ 混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水 头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接， 必要时还可以过水，因此应用比较广泛。国 内浙江紧水滩、贵州乌江渡、湖南凤滩及湖 北隔河岩等水利水电工程中均采用过拱型混 凝土围堰作横向围堰，但多数工程还是以重 力式混凝土围堰作纵向围堰。
❖ 4． 钢板桩格型围堰
本章掌握的内容
本章是水利水电专业学生今后从事水利工程的设计和施 工工作的必须掌握的内容。 本章内容：施工导流的基本方法、围堰工程、导流设计、截 流工程、拦洪渡讯、蓄水计划与封堵技术、基坑排水。 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；导流分段分期的依据；理解施工导流与施工进度之间的 关系；截流日期的确定；截流水力计算确定龙口诸水力参数； 蓄水计划的制定。
一般多采用抛石护底、铅丝笼护底、柴排护底等措 施来保护堰脚及其基础的局部冲刷。关于围堰区护 底范围及护底材料尺寸的大小， 应通过水工模型试 验确定。解决围堰及其基础的冲刷问题，除了护底 以外，还应对围堰的布置给予足够的重视，力求使 水流平顺地进、出束窄河段。通常在围堰的上下游 转角处设置导流墙， 以改善束窄河段进出口的水流 条件。
情景1 施工导流方式与泄水建筑物
情景2 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。
情景2 围堰工程
一、分类 ➢ 按其所使用的材料，可以：土石围堰、草土
四、围堰的防渗和防冲
❖ 2． 围堰的接头处理 围堰的接头是指围堰与围堰、围堰与其他
建筑物及围堰与岸坡等的连接而言。混凝土 纵向围堰与土石横向围堰的接头，一般采用 刺墙型式，以增加绕流渗径，防止引起有害 的集中渗漏。
四、围堰的防渗和防冲
❖ 3． 围堰的防冲 围堰遭受冲刷在很大程度上与其平面布置有关，
三、围堰的平面布置与堰顶高程
❖ 2． 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：
❖ 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；
最广泛的一种围堰型式，如图1-11所示。它 能充分利用当地材料或废弃的土石方，构造 简单，施工方便，可以在动水中、深水中、 岩基上或有覆盖层的河床上修建。但其工程 量大，堰身沉陷变形也较大，
❖ 2． 过水土石围堰
❖ 当采用允许基坑淹没的导流方式时，围堰 堰体必须允许过水。因此，过水土石围堰的 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． 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。通常，基坑坡趾离 主体工程轮廓的距离，不应小于20~30m，以便布 置排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板等。 至于基坑开挖边坡的大小，则与地质条件有关。当 纵向围堰不作为永久建筑物的一部分时，基坑纵向 坡趾离主体工程轮廓的距离，一般不大于2.0m，以 供布置排水系统和堆放模板。如果无此要求，只需 留0.4~0.6m就够了。 ❖ 2． 堰顶高程
❖ 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。
❖ 5． 草土围堰 草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草
法修建。草土围堰的断面一般为矩形或边 很陡的梯形，坡比为1：0.2~1：0.3，是在施 工中自然形成的边坡。
三、围堰的平面布置与堰顶高程
情景3 导流设计流量
❖ 导流设计流量是选择导流方案、设计导流建 筑物的主要依据。导流设计流量一般需结合 导流标准和导流时段的分析来决定。
一、导流标准
❖ 广义地说，导流标准是选择导流设计流量 进行施工导流设计的标准，它包括初期导流 标准、坝体拦洪时的导流标准等。
❖ 施工初期导流标准，按水利水电工程施工 组织设计规范的规定，首先需根据导流建筑 物的下列指标，将导流建筑物分为Ⅲ~Ⅴ级。 再根据导流建筑物的级别和类型，在规范规 定的幅度内选定相应的洪水重现期作为初期 导流标准。
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。
四、围堰的防渗和防冲
❖ 1. 围堰的防渗 围堰防渗的基本要求，和一般挡水建筑物
无大差异。土石围堰的防渗一般采用斜墙、 斜墙接水平铺盖、垂直防渗墙或灌浆帷幕等 措施。
学习本章的意义
学习本章的意义：施工导流、截流及基坑排水是水 利工程施工特有的部分，施工水流控制是水利工程 施工中全局性、战略性的问题，对水利水电工程施 工具有重要的理论意义和现实价值的课题，施工水 流控制作为解决施工与水流蓄泄之间矛盾的工程措 施，是保证干地施工和施工工期的关键，通过本章 学习，掌握施工水流控制的全过程，可以初步根据 设计的基本资料和保证工程要求的前提下，选择合 理的导流方案、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 法以及截断河床水流、拦洪渡讯和基坑排水等措施，
围堰、钢板桩格型围堰、混凝土围堰等。 ➢ 按围堰与水流方向的相对位置，可以分为：
横向围堰和纵向围堰。 ➢ 按导流期间基坑淹没条件，可以分为：过水
围堰和不过水围堰。
❖。
图1-12所示为江西上犹江水电站（19世纪50年代） 采用的混凝土板（加竹筋）护面过水土石围堰
情景2 围堰工程
❖ 1． 不过水土石围堰 ❖ 不过水土石围堰是水利水电工程中应用