第1章 施工導(dǎo)流

    1. 重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容

    認(rèn)清施工導(dǎo)流在水利水電工程施工中的特殊地位與作用，重點(diǎn)掌握施工導(dǎo)流的基本方式，理解影響導(dǎo)流方式的主要因素，理解導(dǎo)流時(shí)段的劃分，理解導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的確定，理解導(dǎo)流工程布置與水力計(jì)算，理解導(dǎo)流方案的比較與選擇。理解圍堰平面布置與堰頂高程確定的方法，掌握圍堰的基本應(yīng)用型式；圍堰形式很多，主要應(yīng)掌握土石圍堰和混凝土圍堰的適用條件，結(jié)構(gòu)及布置。截流與圍堰關(guān)系密切，但因截流在施工導(dǎo)流中占有重要地位，又是施工總進(jìn)度計(jì)劃的主要控制項(xiàng)目之一，主要應(yīng)掌握立堵截流方法與設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。圍堰合龍閉氣以后，就要開始進(jìn)行基坑排水，搞好基坑排水，可創(chuàng)造干地施工條件，主要應(yīng)掌握初期排水與經(jīng)常性排水的布置和計(jì)算，以及明式排水方法。

    2. 施工導(dǎo)流的概念

    概括地說(shuō)就是要采取"導(dǎo)、截、攔、蓄、泄"等施工措施，將河水流量全部或部分安全地導(dǎo)向下游，或者攔蓄起來(lái)，以保證樞紐主體建筑物能在干地上施工。這就是施工過(guò)程中的水流控制，習(xí)慣上稱為施工導(dǎo)流。

    施工導(dǎo)流貫穿工程施工的全過(guò)程。它不僅影響施工總組織，而且也在很大程度上影響到樞紐布置與永久建筑物型式的選擇，成為水利水電樞紐總體設(shè)計(jì)的重要組成部分。國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐中，十分重視施工導(dǎo)流規(guī)劃的作用。正確合理的施工導(dǎo)流規(guī)劃，可以降低工程造價(jià)，加快施工進(jìn)度。否則，會(huì)使工程施工遇到意外困難，甚至引起工程失事。（詳見文字教材第4頁(yè)）

    3.施工導(dǎo)流方式

    施工導(dǎo)流方式，也稱施工導(dǎo)流方法，大體上可分為兩種基本方式，即全段圍堰法和分段圍堰法。

    全段圍堰法導(dǎo)流，這種導(dǎo)流方式又稱為一次攔斷法或河床外導(dǎo)流。其基本特點(diǎn)是主河道被全段圍堰一次攔斷，水流被導(dǎo)向旁側(cè)的泄水建筑物。視泄水建筑物的不同，一次攔斷法又可進(jìn)一步區(qū)分為隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等分段圍堰法導(dǎo)流，也稱分期圍堰法或河床內(nèi)導(dǎo)流。但是，習(xí)慣上則多稱其為分期導(dǎo)流。

    工程實(shí)踐中，兩段兩期導(dǎo)流采用得最多。根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn)，分期導(dǎo)流方式中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已完建或未完建的永久建筑物導(dǎo)流（主要包括底孔導(dǎo)流、缺口導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流、廠房導(dǎo)流等）。

    4. 采用分段分期圍堰法導(dǎo)流時(shí)，什么叫"分段"？什么叫"分期"？二者之間有何異同？

    所謂分段，就是將河床圍成若干個(gè)干地基坑，分段進(jìn)行施工。所謂分期，就是從時(shí)間上將導(dǎo)流過(guò)程劃分成若干階段。分段是就空間而言的，分期是就時(shí)間而言的。導(dǎo)流分期數(shù)和圍堰分段數(shù)并不一定相同，段數(shù)分得越多，施工越復(fù)雜；期數(shù)分得越多，工期拖延越長(zhǎng)。因此，工程實(shí)踐中，兩段兩期導(dǎo)流采用得最多。（詳見文字教材第8頁(yè)）

    5. 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流程序 、 導(dǎo)流時(shí)段 、圍堰 、河道截流的定義

    6. 什么是導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量？如何確定不過(guò)水圍堰的設(shè)計(jì)流量？如何確定過(guò)水圍堰擋水期和過(guò)水期的設(shè)計(jì)流量？

    導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量的大小，取決于導(dǎo)流設(shè)計(jì)的洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流時(shí)段。在同一導(dǎo)流時(shí)段內(nèi)導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)愈高導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量就愈大，在同一導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水期的流量要大于枯水期的流量，通常將導(dǎo)流時(shí)段內(nèi)的最大值作為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量。

    對(duì)于不過(guò)水圍堰，如果圍堰需全年擋水，只要按規(guī)范選定導(dǎo)流洪水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)，即可確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量。導(dǎo)流擋水與泄水建筑物的設(shè)計(jì)流量相同。

    對(duì)于低水圍堰，按擋水時(shí)段內(nèi)同頻率洪水作為圍堰和該時(shí)段導(dǎo)流泄水建筑物的設(shè)計(jì)流量。

    對(duì)于過(guò)水圍堰，過(guò)水圍堰的特點(diǎn)是既擋水又過(guò)水，其工作條件包括擋水與過(guò)水兩種工 況（類似于溢流壩）。過(guò)水情況下的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，顯然應(yīng)與一般不過(guò)水圍堰擋全年洪水時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)相同。此標(biāo)準(zhǔn)主要用于堰體穩(wěn)定分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算，也用于所有導(dǎo)流泄水道的過(guò)水能力校核。擋水情況下的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般以枯水期不過(guò)水為原則。但具體選用什么樣的擋水流量，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能決定。

    7. 采用分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，如何確定縱向圍堰的位置？

    選擇縱向圍堰位置，實(shí)際上就是要確定適宜的河床束窄度。適宜的縱向圍堰位置與以下主要因素有關(guān)。

    （1）地形地質(zhì)條件 （2）水工布置 （3）河床允許束窄度 （4）導(dǎo)流過(guò)水要求 （5）施工布局的合理性

    以上五個(gè)方面，僅僅是選擇縱向圍堰位置時(shí)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題。如果天然河槽呈對(duì)稱形狀，沒(méi)有明顯有利的地形地質(zhì)條件可供利用時(shí)，可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較方法選定縱向圍堰的適宜位置，使一、二期總導(dǎo)流費(fèi)用最小。

    8.影響導(dǎo)流方式選擇的因素有哪些？

    影響導(dǎo)流方式選擇的主要因素有：

    （1）水文條件。河流的水文特性，在很大程度上影響著導(dǎo)流方式的選擇。每種導(dǎo)流方式均有適用的流量范圍。除了流量大小外，流量過(guò)程線的特征、冰情和泥沙也影響著導(dǎo)流方式的選擇。例如，洪峰歷時(shí)短而峰形尖瘦的河流，有可能采用汛期淹沒(méi)基坑方式；含沙量很大的河流，一般不允許淹沒(méi)基坑。束窄河床和明渠有利于排冰；隧洞、涵管和底孔不利于排冰，如用于排冰，則在流冰期應(yīng)為明流，而且應(yīng)有足夠的凈空，孔口尺寸也不能過(guò)小。

    （2）地形、地質(zhì)條件。寬闊的平原河道，宜采用分期導(dǎo)流或明渠導(dǎo)流。河谷狹窄的山區(qū)河道，常用隧洞導(dǎo)流。每種導(dǎo)流方式適用的地形地質(zhì)條件，前面已經(jīng)談過(guò)，不再重復(fù)。

    （3）樞紐類型及布置。分期導(dǎo)流適用于混凝土壩樞紐。因土壩不宜分段修建，且壩體一般不允許過(guò)水，故土壩樞紐幾乎不用分期導(dǎo)流，而多采用一次攔斷法。高水頭水利樞紐的后期導(dǎo)流常需多種導(dǎo)流方式的組合，導(dǎo)流程序比較復(fù)雜。例如，峽谷處的混凝土壩，前期導(dǎo)流可用隧洞，但后期（完建期）導(dǎo)流往往利用布置在壩體不同高程上的泄水孔。高水頭土石壩的前后期導(dǎo)流，一般是在兩岸不同高程上布置多層導(dǎo)流隧洞。如果樞紐中有永久性泄水建筑物，如隧洞、涵管、底孔、引水渠、泄水閘等，應(yīng)盡量加以利用。

    （4）河流綜合利用要求。分期導(dǎo)流和明渠導(dǎo)流較易滿足通航、過(guò)木、排冰、過(guò)魚、供水等要求。采用分期導(dǎo)流方式時(shí)，為了滿足通航要求，有些河流不能只分兩期束窄，而要分成三期或四期，甚至有分成八期的。我國(guó)某些峽谷地區(qū)的工程，原設(shè)計(jì)為隧洞導(dǎo)流，但為了滿足過(guò)木要求，用明渠導(dǎo)流取代了隧洞導(dǎo)流。這樣一來(lái)，不僅遇到了高邊坡深挖方問(wèn)題，而且導(dǎo)流程序復(fù)雜，工期也大大延長(zhǎng)了。由此可見，在選擇導(dǎo)流方式時(shí)，要解決好河流綜合利用要求問(wèn)題，并不是一件容易的事