一级建造师水利工程讲义之施工导流

1F412000 水利水电工程施工导流
1F412010 施工导流
1F412011 掌握施工导流标准
  一、施工导流的概念
  （一）施工导流
  施工导流是指在河床中修筑围堰围护基坑，并将河道中各时期的上游来水量按预定的方式导向下游，以创造干地施工的条件。
  （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）施工导流方案
  为了解决好施工导流问题，必须作好施工导流设计。施工导流设计的任务是分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来选择导流方案，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，选择一个最经济合理的导流方案。
  水利水电枢纽工程施工中所采用的导流方法，通常不是单一的，而是几种导流方法组合起来配合运用，这种不同导流时段不同导流方法的组合称为导流方案。
  二、施工导流标准的确定
  施工导流标准是导流建筑物规模的设计依据，它的选择影响施工导流的经济性和安全性，实际上是风险决策的问题。导流标准与工程所在地的水文气象特性、地质地形条件、永久建筑物类型、施工工期等直接相关，需要结合工程实际，全面综合分析其技术上的可行性和经济上的合理性，合理确定导流建筑物级别及设计洪水标准，使导流设计流量尽量符合实际施工流量，以减少风险，节约投资。
  （一）确定导流标准的依据
  施工导流的标准是根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，划分导流建筑物的级别（Ⅲ～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。洪水标准的确定，还应考虑上游梯级水库的影响和调蓄作用。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主要有3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，主要按国家统一的规范执行，一般应有20～30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。
1F412012 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
 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。分期就是从时间上将导流过程划分阶段施工。工程实践中，两段两期导流采用得最多，如图1F412012－1所示。
       
 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。当河床覆盖层是深厚的细土粒层时，则束窄河床不可避免地会产生一定的冲刷。对于非通航河道，只要这种冲刷不危及围堰和河岸的安全，一般都是许可的。
 （二）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，平原河道上的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
 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）上下游一定的距离，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。全段围堰法导流一般适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流，
    
按其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。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。
  （一）明渠导流
  明渠导流（如图1F412012：2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。
  （二）隧洞导流
 隧洞导流（如图1F412012－3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1F412012－4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。