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1、 1F1F 施工导流与截流施工导流与截流1F1F 掌握施工导流标准掌握施工导流标准一、施工导流的概念（一）施工导流一、施工导流的概念（一）施工导流P46 1F 水利水电工程技术施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将施工期间河道上游来水按设定的方式 导向下游，创造工程建设干地施工条件。（二）导流建筑物导流建筑物系指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水建筑物和泄水建筑物。导流挡水 建筑物主要是围堰。导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流涵管、导流底孔等临 时建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。（三）导流标准导流建筑物级别及其设计洪水标准，简称施工导流标准。（四）施工导流设计施工导流设计的任务是分
2、析研究当地的自然条件、工程特性和其他行业对水资源的需 求，选择导流方式，划分导流时段，选定导流标准和导流设计流量，确定导流建筑物的形 式、布置、构造和尺寸，拟定导流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，拟定河道截流、 拦洪度汛和基坑排水的技术措施，通过技术经济比较，选择一个经济合理的导流方案。水利水电枢纽工程施工所采用的导流方式不是单一的，通常是几种导流方式组合起来 配合运用。二、施工导流标准的确定二、施工导流标准的确定施工导流标准直接影响导流建筑物规模、永久建筑物施工安全及工程投资，是导流建 筑物的设计依据。（一）导流标准的确定施工导流标准是根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规
3、模等指标， 划分导流建筑物的级别（V 级），再根据导流建筑物的级别和类型，并结合风险度分 析，确定相应的洪水标准。施工导流标准还包括坝体施工期临时度汛洪水标准和导流泄水 建筑物封堵后坝体度汛洪水标准。（二）确定导流标准的方法确定导流设计洪水标准的方法有三种：1.实测资料分析法，该法实用简便，但一般应有较长的水文系列，与洪峰、洪量均较 大的典型洪水过程作比较后，选用设计典型年。2.常规频率法，按国家统一的规范执行，一般应有 2030 年以上的水文系列，多用风 险率的概念进行分析、计算。3.经济流量分析法，根据不同的设计流量，计算各相应的年施工费用及年损失费用 （含现场施工、淹没、溃堰等损失），对
4、应总费用最小流量即为经济导流流量。在实际应 用中，往往两者或三者结合考虑，综合分析，以估计其安全性和经济性。1F1F 掌握施工导流方式掌握施工导流方式施工导流的基本方式可分为分段围堰法导流和全段围堰法导流两类。一、分段围堰法导流一、分段围堰法导流分段围堰法导流，也称分期围堰导流，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。分段就是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。分期就是从时 间上按导流过程划分施工阶段。工程实践中，两段两期导流采用得最多，如图 lF1 所示。分段围堰法导流适用于河床宽、流量大、工期长的工程，尤其适用通航和冰凌严重的 河道，这种导流方法费用低。图 1F1 分
5、段围堰法导流（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根据不同时期泄水道的特点，分段围堰法导流中又包括束窄河床导流和通过已建或在 建的建筑物导流。（一）束窄河床导流束窄河床导流通常用于分期导流的前期阶段，特别是一期导流。其泄水道是被围堰束 窄后的河床。（-）通过建筑物导流通过建筑物导流的主要方式，包括设置在混凝土坝体中的底孔导流、混凝土坝体上预 留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道
6、上低水头河床式径流电站可采用厂房导流等。这种导 流方式多用于分期导流的后期阶段。二、全段围堰法导流二、全段围堰法导流全段围堰法导流是指在河床内距主体工程轴线（如大坝、水闸等），修筑拦河堰体， 一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。全 段围堰法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 明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。（一）明渠导流明渠导流（如图 lF2 所示）是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修建横向 围堰，河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法一般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。明渠具有施工简
7、单，适合大型机械施工的优点；有利于加 速施工进度，缩短工期；对通航、放木条件也较好。图 1F2 明渠导流1水工建筑物轴线；2上游围堰；3下游围堰；4导流明渠（二）隧洞导流隧洞导流（如图 lF3 所示）是在河岸边开挖隧洞，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，天然河道水流全部或部分由导流隧洞下 泄的导流方式。这种导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。（三）涵管导流涵管导流（如图 lF4 所示）是利用涵管进行导流。适用于导流流量较小的河流或只 用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。涵管通常布置在河岸滩 地上，其位置常在枯水
8、位以上，这样可在枯水期不修围堰或只修小围堰而先将涵管筑好， 然后再修上、下游断流围堰，将河水经涵管下泄。（a）图 （b）图图 1F3 隧洞导流示意图（a）隧洞导流；（b）隧洞导流并配合底孔宣泄汛期洪水1上游围堰；2下游围堰；3导流隧洞；4底孔；5坝轴线；6溢流坝段；7 水电站厂房。（a）图 （b）图图 1F4 涵管导流示意图（a）平面图；（b）上游立视图1上游围堰；2下游围堰；3涵管；4坝体。1F1F 掌握截流方法掌握截流方法截断原河床水流，把河水引向导流泄水建筑物下泄的工作，就是截流。截流方式可归纳为戗堤法截流和无戗堤法截流两种。戗堤法截流主要有平堵、立堵及 混合截流；无戗堤法截流主要有建闸
9、截流、水力冲填法、定向爆破截流、浮运结构截流等。一、戗堤法截流一、戗堤法截流（一）平堵图 1F-1 图 1F-2图 1F1 平堵法截流（a）立面图；（b）横断面图。1截流戗堤；2龙口；3覆盖层；4浮桥；5截 流体。图 1F2 立堵法截流（a）双向进占；（b）单向进占。1截流戗堤；2龙口平堵（如图 lF1 所示）是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车等运输工具运来抛 投料，沿龙口前沿投抛。先下小料，随着流速增加，逐渐抛投大块料，使堆筑戗堤均匀地 在水下上升，直至高出水面，截断河床。平堵比立堵法的单宽流量小，最大流速也小，水 流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的河床上截流。由
10、于平 堵架设浮桥及栈桥，对机械化施工有利，因而投抛强度大，容易截流施工。（二）立堵立堵（如图 lF2 所示）是用自卸汽车等运输工具运来抛投料，以端进法抛投（从龙 口两端或一端下料）进占戗堤，直至截断河床。立堵在截流过程中所发生的最大流速，单 宽流量都较大，加以所生成的楔形水流和下游形成的立轴漩涡，对龙口及龙口下游河床将 产生严重冲刷，因此不适用于地质不好的河道上截流，否则需要对河床作妥善防护。立堵 法无需架设浮桥或栈桥，简化了截流准备工作，因而赢得了时间，节约了投资，在许多岩 质河床的工程上广泛应用。（三）混合堵混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法，有立平堵和平立堵两种。1.立平堵。为了充分发挥
11、平堵水力条件较好的优点，降低架桥的费用，工程中可采用 先立堵、后架桥平堵的方式。2.平立堵。对于软基河床，单纯立堵易造成河床冲刷，往往采用先平抛护底，再立堵 合龙的方案。此时，平抛多利用驳船进行。二、无戗堤法截流二、无戗堤法截流（一）建闸截流建闸就是在泄水道中预先修建闸墩，并建截流闸分流，降低戗堤水头，待抛石截流后， 再下闸截流。（二）水力冲填河流在某种流量下有一定的挟砂能力，当水流含砂量远大于该挟砂能力时，粗颗粒泥 砂将沉淀河底进行冲填。基于这一原理，冲填开始时，大颗粒泥砂首先沉淀，而小颗粒 则冲至其下游侧逐渐沉落。随着冲填的进展，上游水位逐步壅高，部分流量通过泄水通道 下泄。随着河床过水断
12、面的缩窄，某些颗粒逐渐达到抗冲极限值，一部分土体仍向下游移 动，结果使戗堤下游坡继续向下游扩展，一直到冲填体表面摩阻造成上游水位更大的壅高， 而迫使更多流量流向泄水通道，围堰坡脚才不再扩展，而在高度方向急剧增长，直至露出 水面。（三）定向爆破在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备时，可采用定向爆破截流。利用定向爆破，将大量岩石抛人河道预定地点，瞬时截断水流。在合龙 时，为了瞬间抛人龙口大量材料封闭龙口，除了用定向爆破岩石外，还可在河床上预先浇 筑巨大的混凝土块体，将其支撑体用爆破法炸断，使块体落入水中，将龙口封闭。（四）浮运结构截流浮运结构截流就是将各种浮运结构拖至龙口
13、，在埽捆、柴排护底下，装载土砂料，充 水使其沉没水中，一次截断水流。其后进一步发展浮运结构成为封闭式钢筋混凝土浮箱， 在浮箱之间留出缺口形成“梳齿孔”过流，由于缩窄龙口水流不大，浮箱容易沉放，最后， 将缺口闸阀放下，即可达到截断水流的目的。截流用浮运结构包括旧驳船、钢筋混凝土箱 形结构。木笼也是一种浮运结构，我国新安江水电站曾采用这种方式截流。浮运结构截流的优点是成戗断面较小，用料较少；缺点是制作需大型设备，耗用钢材 （钢缆和金属闸门）多，造价高，护底标准高，基床面要求平整，施工也受气候、水文等 条件影响。三、减小截流难度的技术措施三、减小截流难度的技术措施截流工程是整个水利枢纽施工的关键，它
14、的成败直接影响工程进度。截流工程的难易 程度取决于河道流量、泄水条件、龙口的落差、流速、地形地质条件、材料供应情况及施 工方法、施工设备等因素。减少截流难度的主要技术措施包括加大分流量，改善分流条件，改善龙口水力条件， 增大抛投料的稳定性，减少块料流失，加大截流施工强度等。（一）加大分流量，改善分流条件分流条件好坏直接影响到截流过程中龙口的流量、落差和流速。分流条件好，截流就 容易，反之就困难。改善分流条件的主要措施有：1.合理确定导流建筑物尺寸、断面形式和底高程。导流建筑物不仅要满足导流要求， 而且应满足截流的需要。2.确保泄水建筑物上下游引渠开挖和上下游围堰拆除的质量。这是改善分流条件的关
15、 键环节，不然泄水建筑物虽然尺寸很大，但分流却受上下游引渠或上下游围堰残留部分控 制，泄水能力受到限制，增加截流工作的难度。3.在永久泄水建筑物泄流能力不足时，可以专门修建截流分水闸或其他形式泄水道帮 助分流，待截流完成后，借助于闸门封堵泄水闸，最后完成截流任务。4.增大截流建筑物的泄水能力。当采用木笼、钢板桩格式围堰时，也可以间隔一定距 离安放木笼或钢板桩格体，在其中间孔口宣泄河水，然后以闸板截断中间孔口，完成截流 任务。另外也可以在进占戗堤中埋设泄水管帮助泄水，或者采用投抛构架块体增大戗堤的 渗流量等办法减少龙口溢流量和溢流落差，从而减轻截流的困难程度。10（二）改善龙口水力条件龙口水力条
16、件是影响截流的重要因素，改善龙口水力条件的措施有双戗截流、三戗截 流、宽戗截流、平抛垫底等。1.双戗截流双戗截流采取上下游二道戗堤，协同进行截流，以分担落差。通常采取上下戗堤立堵。 常见的进占方式有上下戗轮换进占、双戗固定进占和以上两种进占方式混合使用。也有以 上戗进占为主，由下戗配合进占一定距离，局部壅高上戗下游水位，减少上戗进占的龙口 落差和流速。双戗进占，可以起到分摊落差，减轻截流难度，便于就地取材，避免使用或少使用大 块料、人工块料的好处。但双线施工，施工组织较单戗截流复杂；二戗堤进度要求严格， 指挥不易；软基截流，若双线进占龙口均要求护底，则大大增加了护底的工程量；在通航 河道，船只需要经过两个龙口，困难较多，因此双戗截流应谨慎采用。2.三戗截流三戗截流是利用第三戗堤分担落差，可以在更大的落差下用来完成截流任务。3.宽戗截流宽戗截流是增大戗堤宽度，以分散水流落差，从而改善龙口水流条件。但是进占前线宽，要求投抛强度大，工程量也大为增加，所以只有
