SL 623-2013 水利水电工程施工导流设计规范(清晰无水印,附条文说明)

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SL 623-2013 水利水电工程施工导流设计规范(清晰无水印,附条文说明)

7.5导流涵管、坝体缺口及其他

7.5.1对于土石坝工程,导流涵管理在当地材料坝底部,已构

7.5.1对于土石项工程,导流涵管理在当地材料坝底部,已构 成坝体的一部分,如果开裂漏水,极易沿管外壁发生集中渗流, 引起土石坝不均匀沉陷或失事。因此,当涵管建在土基上时,地

基应经特殊处理。如有的软基上的涵管,平面上采用格形钢板桩 加固,在板桩间开挖坝基土层,回填坝体土料,压实后再将涵管 置于其上。

较长CNAS-AL06-2011 实验室认可领域分类,现在的工程基本不采用厂房过流的方案

8.1.1截流在水利水电工程中是重要的关键项目,也是影响整 个工程施工进度的一个控制项目。如果截流不能按时完成,将制 约围堰施工,真接影响围堰度汛的安全,并将延误永久建筑物的 施工工期;如果截流失败,失去了枯水期的良好截流时机,将拖 延工程施工期;对通航河道,还可能造成断航的严重后果。因 此,一定要综合慎密分析研究,提出切实可行的截流方案,保障 截流成功。 为确保截流成功,必须精心组织施工,包括:截流备料堆 场、截流交通道路布置、截流施工设备选型及配置数量、截流施 工管理、截流施工控制性进度等。

8.1.2截流过程中水力现象比较复杂,工程设计中某些水力计 算有局限性和近似性,需通过模型试验验证,发现问题研究对策 措施。

8.1.2截流过程中水力现象比较复杂,工程设计中某些水力计

截流过程中,对动态变化的水流边界条件和主要水力要素进 行原型实时观测,用以指导截流施工顺利实施。

导流泄水建筑物的进出口围堰往往由于水下拆除和时间紧迫而未 能全部清除,从而使实际截流水头比设计计算值高。

工程大江截流的经验之一。三峡工程大江截流采用了平抛垫底 措施,在大江截流河床高程低于40.00m的深槽部位采用砂砾 石料、石渣及块石平抛垫底,抛填平均水深49m。平抛垫底使 河床地基挤压加密,坡度变缓,水深变浅,可有效减少堤头 塌。

流量、单宽能量、流速等水力学参数及其变化规律,再据以拟定 截流堤进占程序及相应的截流抛投材料规格。 河道截流随着立堵龙口宽度的束窄或平堵龙口堆筑体的升 高,龙口流量和泄水建筑物的分流量都在随时间而变化。严格讲 河道截流水力学属半恒定流,但考虑上述变化率一般较小,在所 划分的截流时段,可近似看作恒定流。截流设计流量(河道来流 量)在截流过程中分为四部分:龙口泄流量、分流建筑物泄流 量、上游河槽调蓄流量及截流堤渗流量。截流设计水力计算 时,可将上游河槽调蓄流量及截流堤渗流量作为安全裕度一般 可不予计人。 8.1.6一般情况下,把截流最终落差、龙口最大平均流速、龙 口水流最大单宽功率等作为衡量截流困难度的指标。另外,对于 桌些截流工程,由于截流施工水深大,要求的施工强度高,给顺 利截流带来一系列技术难题,因此,也把截流施工水深及抛投施 工强度作为衡量截流困难度的指标之一。为改善截流条件,降低 截流难度,主要应从降低表征截流难度的各项指标(如最终落 差、单宽能量、流速、截流水深等)及提高截流施工抛投强度等 方面采取措施,如:改善分流条件,采用双堤、多或宽 堤立堵截流,龙口护底,设置拦石栅,水库调度措施,提高抛投 强度,铺系和串体等

8.2.1截流时段的选择,不仅关系到截流流量的确定,而且影 响整个工程的施工部署。截流时段宜选在河道枯水期较小流量时 段。枯水期按水文特性一般可分为三个时段:汛后退水时段(枯 水期前段)、稳定枯水时段(枯水期中段)、汛前迎水时段(枯水 期后段)。截流时段的选择应考虑围堰施工工期,确保围堰安全 度汛。通常,大流量河道围堰工程量较大,为满足围堰施工工期 要求,一般将河道截流时段选择在枯水期前段,但需研究落实分 流建筑物施工方案,尤其是分流建筑物引水渠进口处预留的围堰

及其下压的石开挖措施。 8.2.2对有通航、灌溉、供水等综合利用的河流,截流时段的 选择要全面兼顾,使截流对河道综合利用的影响较小。 8.2.3我国北方河流有冰凌期,河道截流时段应避开流冰及封 冻期,以利截流及闭气施工。

8.3.1河道截流一般有立堵、平堵,以及较特殊的定向爆破、

8.3.1河道截流一般有立堵、平堵,以及较特殊的定向爆破、 截流闸等方式。 随着大吨位载重汽车的出现,运载的重量越来越重,立堵截 流已不再具有很大难度,国内不少工程截流实践,均成功地采用 这种方式。当最大流速约7m/s时,立堵要求抛投块体的最大重 量25~30t,其装运已不成问题。 前苏联在20世纪50年代用浮桥平堵截流例子较多,20世 纪60年代逐步减少,20世纪70年代后期基本不再采用,主要 原因是浮桥价格昂贵、架设和运用技术条件复杂。20世纪60年 代后期罗马尼亚与南斯拉夫合建的铁门电站和苏联的布拉茨格电 站,用立堵与平堵相结合的方案,平堵部分修筑栈桥。栈桥价格 很贵,施工技术条件也很复杂,敌架桥平堵截流方法自前已不常 采用。当水力学条件充许和已具有设备的情况下,可以研究采用 船只平抛作为截流的辅助措施。 我国主要水利水电工程截流指标见表16。 8.3.2当水头超过4m,流速加大,立堵截流要求的块体重量 大大增加,可采用双堤或多战提进占分担落差,降低抛投块体 重量。三峡工程明渠截流(三期截流)设计截流落差约4m,采 用双堤立堵截流方案。

大大增加,可采用双堤或多堤进占分担落差,降低抛投块体 重量。三峡工程明渠截流(三期截流)设计截流落差约4m,采 用双战堤立堵截流方案。

8.4.3堤项宽度主要与抛投强度、行车密度和抛投方式

葛洲坝工程大江截流战堤顶宽25m,满足战堤进占施工时3~4 辆20t以上自卸汽车同时抛投的要求。三峡工程大江截流战堤龙 口段堤顶宽度30m,两岸非龙口段堤顶宽均为25m,可满足4辆 45~77t自卸汽车在堤头端部同时进占抛投。 8.4.4实际施工过程中,大多数工程都充分利用水情预报,不 同程度地降低了堤顶高程,以减少合龙工程量

8.5.1本条文为龙口位置选择主要考虑的因素。选在河床覆盖 层较薄处或基岩裸露处,是为避免合龙过程中,河床覆盖层冲 刷,引起截流堤塌滑事故;选在河床深槽主航道处,是尽量减 小对龙口合龙前通航的影响;龙口选在浅滩处,可减少合龙工程 量,降低抛投强度;龙口附近比较宽阔的场地,可作为截流基地 堆放合龙抛投料,并便于布置交通道路和场地,以利高强度抛投 进占

具体工程情况,综合分析战堤地形、地质、交通和水力学条件 。河床宽度小于80m时,可不安排预进占,不设置龙口。

8.5.3在有覆盖层的河道上截流,为了保证截流安全和减少龙 口抛投量、往往采取护底措施。护底优点为:增大了龙口糙率, 减少了龙口合龙时的工程量、抛投物流失量,降低了截流难度。

8.5.3在有覆盖层的河道上截流,为了保证截流安全和减少龙

8.6截流进占程序及抛投材料

8.6.1通常非龙口段施工期间,分流建筑物尚未投入运用,流 量全部通过战堤束窄的口门下泄,改变了截流河道的水流流态。 考感束窄河道水力学条件变化造成两岸非龙口段钱堤稳定及覆盖 层冲刷,要限制非龙口段进占施工速度。 对通航河道,在非龙口段进占过程中,坝址河段的航运尚未 中断,但两岸堤施工与船舶通航有干扰。因此,堤进占时应 尽量减少对航道的影响。

两岸非龙口段堤施工期间,要划分若干施工时段,限制进 占长度。通常,控制束窄口门流速不大于4m/s,落差不大于 1m,以减少河床覆盖层冲刷,并考虑战堤进占尽量利用石渣料。 截流堤在满足通航等条件下,尽量提前进占,为围堰防渗 墙施工平台尾随抛填创造条件,以减轻防渗墙后期施工强度。 8.6.2随着截流堤进占,龙口逐渐束窄,落差增大,口门水 流流态由淹没流变为非淹没流。最大流速出现在淹没流过渡到非 淹没流的临界状态时,龙口断面束窄到三角形过水断面后,口门 纵向水面线上段趋于平缓,流速也降低较快,龙口合龙时,流速 趋于零,但落差最大。根据龙口合龙进占水力学指标将龙口分 区,是为便于施工时控制抛投材料及采用适当的抛投技术。 8.6.3预进占段一般流速较低,除裹头外,开挖渣料一般均能 满足要求,大量利用开挖渣料可降低截流费用。龙口段一般流速 较大,重点应考虑大块石及块石串,混凝土四面体只在开采大块 石有困难时采用。关于抛投材料备用系数,与截流难度紧密相 关,一般不宜考虑太大。 截流抛投物应有较强的透水能力,使截流过程中透过堤的 流量占较大比例,从而可降低截流难度。 截流抛投材料应分类备存,一般的规格有以下几种: (1)石渣料。要求岩性坚硬,不易破碎和水解,一般粒径 0.5~80cm,其中粒径20~60cm块石含量大于50%,粒径2cm 以下含量小于20%。 (2)中小石。粒径0.3~0.7m(重量40~480kg)的块石 备料可按粒径大于0.4m,重量大于170kg的块石含量大于50% 石渣料控制。 (3)大块石。粒径0.7~1.3m,重量0.48~3t的块。 (4)特大块石。粒径1.3~1.6m以上,重量大于3~5t的 块石。串体一般35块一串。 (5)如果特大块石备料困难,可制备一定重量的混凝土块体 (四面体或六面体)、钢架石笼或钢丝石笼代替。

(6)为增加截流抛投材料的抗冲稳定性,可根据需要制备一 定量的异形体。

定量的异形体。 8.6.4根据两岸非龙口段进占过程中,束窄口门可能出现的最 不利的水力条件计算抛投材料粒径,必要时再通过水工模型试验 验证后确定。截流战堤非龙口段进占抛投材料重量可按进占时段 重现期5~10年一遇月或旬平均流量相应的流速值计算确定,并 用当月重现期5~20年一遇洪峰流量相应的流速值校核战堤裹头 的抗冲稳定。按水流作用及抛投材料稳定机理,进占抛投材料的 选择和裹头防冲材料的校核可分别按止动和起动条件来控制。截 流抛投材料粒径和重量可先按式(1)、式(2)计算,并参照类 以工程实践资料初选,最后依据水工模型进占抛投试验成果确 定。抛投试验中取块体稳定率不小于80%。 立堵截流抛投体重量,迄今尚无严格的计算方法。目前仍沿 用基于平堵抛投试验所提出的公式:

Umax m二 2g Y

通过试验研究加以修正。 考虑到实际合龙施工条件与水力计算或水工试验条件有所差 异并计及某些不可预计的因素,对于计算或试验给出的合龙过程 中最大抛投体重量尚应考虑一定的安全储备,通常取其1.2~ 1.5倍作为实用最大抛投体重量。

表18平堵截流综合稳定系数k值

8.6.5非龙口段一般按进占过程中抛投料的10%计入流失量 战堤断面范围内河床覆盖层未护底时按冲刷50%计入抛投量。 龙口段一般按进占过程中抛投料的20%计入流失量;钱堤断面 范围内未护底河床覆盖层按冲刷100%计人抛投量。

9.1.1基坑排水是主体工程施工过程中持续时间比较长的一项 重要工作。基坑排水应与围堰防渗方案同步研究,以使二者的总 费用最低。国内几个导流工程投资与基坑排水费对比见表19。

9.1.2当基坑范围内有较大溪沟时,需采取适当工程措施,将 溪流引至基坑之外;一般设置截、排水沟将基坑附近的地表径流 引向基坑之外。目的是为了减小基坑降雨汇水量,节约抽排 费用。 9.1.3已有一些工程将井点降水作为保证基坑干地施工条件的 主要措施,抽水量大,抽水时间长,费用高,不同于通常的基坑 排水,其降排水方案应作专门研究,费用应单列。

较小的时段,因此,初期排水中以基坑积水为主。渗水量同围堰 和基础防渗结构型式、围堰与基础及岸坡结合部位的处理情况、 覆盖层的渗透系数等密切相关,影响因素较多,渗水流量难以精 确计算。故在初步设计中,初期排水总量常采用经验估算法,一 般采用3~6倍的基坑积水计算,当覆盖层较厚,渗透系数较大 时取上限。在实际施工中,制定措施计划时,还常用试抽法来确 定设备容量。

天德,X 于土质围堰或覆盖层边坡,其基坑水位下降速度必须控制在充许 范围内。一般开始排水降速以0.5~1.0m/d为宜,接近排干时 可充许达1.0~1.5m/d。其他型式围堰,基坑水位降速一般不 是控制因素。三峡工程二期土石围堰基坑初期排水(包括限制性 排水)日降水位不允许超过1m。崔家营航电枢纽工程一期土石 围堰基坑,基坑水位下降速度在前4d控制在0.8m/d左右,后 3d增大至1.5m/d,初期排水时间为7d。 排水时间的确定,要考虑基坑工期的紧张程度、基坑水位充 许下降速度、各期排水设备及相应用电负荷的均勾性等因素,进 行比较后选定。一般情况下,大型基坑可采用5~7d,中型基坑 可采用3~5d。特大基坑初期排水时间可能较长,如三峡工程二 期基坑实际初期排水时间为58d。 9.2.3初期排水可采用固定式或浮动式泵站。当吸水高度小于

9.2.3初期排水可采用固定式或浮动式泵站。当吸水高度小于 6m时,一般采用周定式泵站,当吸水高度大于6m时,可设置 浮动式泵站。如有可能,初期排水系统应尽量与经常性排水系统 布置相结合。

9.3.1渗水除由围堰和基础渗透两部分组成外,还要注意基坑 内是否有出露的承压水,即泉眼,此部分涌水量也应列入渗水 中。施工弃水量主要包括混凝土养护用水、冲洗用水(凿毛冲 洗、模板冲洗和地基冲洗等)等。

9.4.1过水围堰的排水设备,因有排淤问题,故需配备一定容 量的排砂、泥浆泵。 9.4.2、9.4.3排水设备备用量见表20。因受季节、降雨、河 道水位变化的影响,基坑渗水量是不稳定的。为适应排水流量的 变化,选用不同流量的水泵,保证渗量小时,水泵不过多的停 顿,渗量大时,也可以满足要求。但泵的种类不宜太多,以免造 成维修、配件供应不足的困难。 强调有可靠电源是为了避免单一电源停电导致基坑积水。

表20水泵备用量参考表

10.1.1水利水电工程施工工期长,施工期每年汛期都会遭遇洪 水,甚至超标洪水的袭击,度汛贯穿施工全过程。工程实施过 程中,设计单位应在每年汛前提出施工期度汛技术要求,一般包 括以下内容: 1工程概况 (1)工程概况:包括工程位置、工程开发的主要任务和工程 主要特点(坝型、坝高、库容、装机容量、灌溉面积和通航级别 等),以及本工程审查通过的施工导流方案。 (2)工程施工情况。 (3)工程度汛特点及本年度度汛特点。 2编制依据 (1)国家现行有关政策、法令、规程、规范、标准和条 例等。 (2)初步设计报告中有关度汛标准、导流方案及审查意见。 (3)招标文件中的相关规定。 (4)其他。 3基本资料 (1)水文气象:工程所在流域暴雨出现时间、地点、分布特 点、暴雨强度、最大雨量等。 (2)洪水特性:洪水的形成原因(由暴雨形成、冰雪融化形 成等),洪水的峰形特点、洪峰出现的时段等,并介绍坝址施工 设计洪水、水位库容关系和项址水位流量关系曲线。 (3)泄水建筑物特性:度汛期间参加泄洪的建筑物的泄流曲 线及相关水力学指标等。 4汛前工程形象面貌要求

结合工程实际进展情况,按满足工程安全度汛要求拟定汛前 工程必须达到的形象面貌,主要包括:导流建筑物(导流洞、围 堰、导流明渠、泄洪洞、溢流堰等)、大坝、水电站厂房、地下 渗控工程(惟幕灌浆、排水洞等)、其他临时工程,以及库区回 水淹没区的移民搬迁工作等。 5主要工程项目度汛标准 由于库容、工程规模、失事后果各不相同,工区各项目的度 汛标准也有所不同,一般牵涉到人的项目(如库区居民点、一般 城镇、工区营地等),其度汛标准采用不低于20年遇洪水,其 他项目根据工程规模(如堰高、坝高等)、库容、失事后果等根 据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303一2004)的相关 规定选取。 度要求中主要导流标准应同初步设计报告审查通过的标准 一致。 6工程度汛措施 工程度汛措施为结合各防护对象的施工状况、安全条件等提 出防护、排水、充水、监测、检查、备料、机械与人员撤退等要 求。主要包括两部分内容: (1)工程区内各建筑物度汛措施。结合各建筑物度汛特点、 防护条件等按建筑物类别论述如下(但不限于此)。 a。导流建筑物。导流建筑物一般包括导流洞、围堰、导流 明渠、泄洪洞、溢流堰及坝身各高程孔洞等。 ①导流洞:其泄洪能力满足要求,进出口边坡稳定,进出口 堆积物或淤积物不影响导流洞的运行。 ②围堰:挡水围堰应满足其挡水要求,过水围堰应满足其过 水防冲要求和围堰过水前的准备工作及时完成,并做好围堰的防 洪抢险准备。 ③导流明渠:除其泄洪能力满足要求外,还应对其通航进行 管制,不满足通航条件时及时禁航。同时也要做好防汛抢险 工作。

④其他泄洪建筑物:导流底孔、泄洪洞、溢流堰等其他泄洪 建筑物均应满足其泄洪和其他要求(如导流底孔的使用要求和溢 流堰的泄洪调度要求等)。 b.道路、桥梁。各道路、桥梁的高程应高于度汛设计洪水 对应的水位,其边坡应满足设计要求。对高程不满足要求的道 路,应采取临时措施处理,并根据水情预报,进行交通管制。 c.天坝、通航建筑物。大坝及通航建筑物的边坡一般较高, 应及时支护,避免暴雨的破坏,对洪水水位以下的边坡和建筑 物,还应满足过流抗冲要求。 大坝挡水度汛时,应复核大坝浇筑高程、灌浆高程,分析大 坝挡水安全性;坝顶过流时需提出过水保护措施。 d.水电站建筑物。应做好地表水的引排、地下通道(岩溶 通道、勘探平洞和施工支洞等)的封堵、广内应急排水措施、进 出口边坡保护、进出口下闸挡水等工作。 e.地下渗控工程。度汛洪水水位以下、对建筑物有影响的 地下岩溶系统及时封堵,大坝雌幕灌浆应按时完成。 f.施工场地及其他建筑物。施工场地及其他建筑物(如附 属企业的砂石料系统、混凝土拌和楼、金属加工场、营地等)的 地面高程高于使用期内最高度汛标准洪水对应的水位,场地排水 和边坡稳定满足暴雨强度的要求。 (2)工程区以外度汛措施。因工程建设使上、下游河道水流 特性发生明显改变时,应对上、下游河道范围内受影响的设施、 建筑物等提出度汛意见,主要包括: a.上游水库回水淹没区度汛。根据《水利水电工程建设征 地移民安置规划设计规范》(SL290)确定淹没区洪水标准,按 本工程当年度汛特点和回水计算成果确定淹没范围,对回水没 区提出安置和处理要求,汛前组织复查和验收。 b.下游河道度汛意见。结合工程泄洪特点,针对下游河道 两岸相关设施(如道路、桥梁、圩堤、供电通信设施、岸边构筑 物等)防护、河道航运、下游水电工程等提出度汛意见。

(3)实测导流泄水建筑物泄流能力,修正导流泄水建筑物泄 流能力曲线。 (4)对库岸可能失稳并影响堰前和坝前的滑坡进行监测,分 析其稳定性,调整其对堰前和坝前水位的影响值。 在流域梯级开发中,上游建有梯级水库时,有调峰、削峰作 用。当水库较大时,可控制其下泄流量,并利用上游水库及水情 测报,进行调峰调度,减少工程施工期的防洪度汛压力,可满足 两方面的需要: (1)可适当降低度汛标准,从而节约投资。 (2)可适当延长枯水期,缩短汛期,从而延长项体施工 时间。 10.1.4汛期气候多变,常有雷电、大风出现,影响工程施工 安全。 10.1.5采用明渠或分期围堰导流方式的低水头径流式水利水电 工程,因导流泄水建筑物泄流能力低于永久泄洪建筑物,造成施 工期水位高于正常运行期水位,出现施工期临时淹没问题。还有 的工程,因移民进度落后,出现施工期临时淹没问题。

0.3.1临时断面项部应有足够的宽度,主要是为了在紧急情 ,仍有余地抢筑子堰,确保安全。

第(2)种度汛方式采用全年围堰挡水度汛。如巴西辛戈面 板坝,导流标准为30年一遇全年洪水,洪峰流量10500m3/s, 用4条直径16m的导流洞及50m高的围堰挡全年洪水,使坝体 全年顺利施工。黑泉坝结合施工道路布置,使上游高围堰达到 100年一遇洪水标准。紫坪铺水利枢纽上游围堰和左岸滑坡压重 体结合,大部分围堰作为永久工程的一部分,上游围堰采用50 年一遇洪水标准,基坑全年施工。第(2)种导流度汛方式的导 流工程量较大,如需采用这种方式,必须经过技术和经济论证。 洪家渡水电站原规划采用第(2)种度汛方式,拟在上游设 置两道围堰,第一道为枯水期低土石围堰,在其保护下施工第二 道碾压混凝土全年挡水围堰。经过对坝体施工工期、围堰挡水时 段进行综合分析后,将上游两道围堰修改为一道枯水期不过水土 石围堰,在一个枯水期将大坝填筑到临时度汛断面,即将度汛方 式优化为第(1)种度汛方式。 大河工程采用第(3)种度汛方式,原计划第一个汛期导流 洞和坝面联合泄流度汛,因进度拖后,实际施工中大坝在1995 年、1996年两个汛期均过水并安全度汛。 垫层上游坡面固坡播施可采用碾压低强度砂浆、喷射混凝 土、喷洒阳离子乳化沥青或挤压式边墙。挤压式边墙施工技术始 用于巴西埃塔坝,国内已在公伯峡、水布垭、寺坪、芭蕉河、双 河口、白莲河等工程面板堆石坝中应用。 坝面过水保护措施宜采用加筋堆石、钢筋石笼、碾压混凝土 或组合方式。应重视堆石坝体与两岸及下游坝趾附*连接部位的 保护。用碾压混凝土保护下游项坡时,应作坝体排水设计。 水布垭面板堆石坝施工导流采用坝体先期过流,后期挡水度 的方式,计划2003年大坝坝项面过水度汛。过水保护采用在大 坝下游坡脚设置碾压混凝土奕水溢流堰型式。为便于排除汛期过 水后的坝面积水,在碾压混凝土围堰内设置了两个断面为1.2m ×1.8m的排水洞。因汛期偏枯,大坝坝面未过水。 1035由王砂砾石是可冲蚀材料,故规定不宜采用过水度汛方

案。在采用挡水度汛方案时,最好将面板在汛前浇好,但也可以 在上游坡面保护后挡水度汛。如墨西哥阿瓜密尔巴坝,就是部分 面板、部分坡面保护后挡水度汛的,并遇到大洪水考验,垫层挡 水深度达30m。 10.3.6丹江口、江垭、彭水、五强溪、皂市等工程均采用大坝 预留缺口度汛方式。 10.3.8二滩、小湾、构皮滩、溪洛渡、锦屏一级拱坝均在全年 围堰的挡水下施工,而隔河岩、乌江渡采用的是坝体过水度汛方 式。前五个水电站大坝为双曲拱坝,后两个水电站大坝为重力 拱坝。

10.4辅助设施度汛与水库施工期临时淹没

11.0.1大型水利水电工程的工程量大、工期长,为了提前受 益,一般都采取边施工、边蓄水发电的办法。影响施工期蓄水的 因素很多,起控制作用的因素是枢纽施工总进度计划和库区淹没 线下的移民进度。在开始蓄水前,主要单项工程需要达到规定的 防洪要求。这些要求在施工总进度中应作出具体安排。大流量、 低水头分期导流的大型枢纽工程,还可以论证利用围堰挡水受益 的可能性。 在进行施工期蓄水历时计算时,应综合考虑下游用水要求, 因为下游通航、灌溉、发电和居民生活、生态用水,有时是重复 利用,不宜简单叠加得出,要通过综合分析,扣除合理用水量。 施工期蓄水历时的计算方法常用频率法和典型年法。频率法一般 偏于安全,为国内设计和施工单位常采用。施工蓄水后,要校核 坝体安全上升高程,要求各月末上升到下月最高水位以上,除汛 期洪水不能越过坝体外,还需校核临时挡水断面的稳定和应力 混凝土坝纵缝灌浆和坝体封拱灌浆达到相应高程。施工期蓄水 前,坝前水库一般具有一定库容,但枢纽尚未达到设计泄洪能 力,在计算施工水位及校核防洪度汛安全时,需要考虑水库调蓄 作用。

2举两个工程实例说明情况:

11.0.2举两个工程实例说明情况:

11.0.3对年调节水库,一般采用保证率75%、50%年份的人 库径流过程和不同用水量方案进行人库调节计算,采用丰水年份 (保证率15%、10%、5%)的水库蓄水过程进行防洪安全复核。 对多年调节水库,采用枯水年组人库径流计算完成初期蓄水 的时间;采用平水年组人库径流计算可争取完成初期蓄水的时 间;采用丰水年组的入库径流检验初期蓄水过程中水库工程的防 护安全。

12.1.1在常年通航河道建造水利水电工程,施工期通航措施解 决是否合理,不仅影响整条江河的航运事业,上下游人民生活和 建设,且直接影响到工程投资、建设工期,基至成为能否建坝的 决定因素之一。通航河道上的导流设计要要善解决施工期通航: 在调查核实施工期间各年客货运量及年内分配情况等基本资料 后,结合枢纽建筑物布置,提出满足施工期通航要求的导流方 案。在确定施工通航任务和规模、标准时,不能仅从施工通航设 施造价考虑,全面比较因停航或断航所造成的损失,除了真接损 失外,还要注意对社会经济生活所造成的损失。 要求维持施工期不断航并非所有河道均能办到,长江是我国 最重要的通航河道,葛洲项工程截流期间也断航半年多。临时断 航期间可用各种临时措施解决货运过坝问题。在通航河道上无论 采用何种导流方案,均应研究施工期航运过坝方案,但经研究后 认为不可能或不合理时,也可采用其他过坝措施,如客货分流, 陆路转运等。 短期断航期间货运量亦可从运输管理上采取提前或滞后安排 运输加以解决。即经国家有关部门总体协调,实行分流、调节、 物资储备等措施。葛洲坝工程大江截流后断航期用此方式,三峡 工程也用此方式减少过坝运量。 陆路转运主要指公路转运。其优点是运输线可绕坝通过,对 工程施工干扰小。缺点是:需修建专用转运线和相应的码头设 施,建设投资大,运输费用高,物资损耗多;常规公路运输能力 小,过坝运量较大时往往不能满足要求,只能用于货运量不大的 河流或作为短期停航时的临时过坝措施。 断航期间也可采用陆路翻坝,可在坝址上、下游设置临时码

头,将旅客及少量必须过坝的货物经临时码头接公路翻坝运输。 如三峡工程导流明渠截流至永久船闸通航前就是采用修建临时码 头翻坝运输。

12.1.2对在重要航道上修建水利水电工程所选定的导流方式及 围堰布置,是否满足通航要求,可通过水工模型试验及船模自航 试验验证。船模试验更能准确确定水流流态、流速分布对船舶航 行影响以及船舶对岸航速及航线等指标。

12.2.1此条为施工期通航规划的主要内容。施工期通航规划 一般根据工程规模、航道等级、货运量大小、船舶吨位及通航水 位(流量)保证率要求等,研究各种现实可行的临时通航或其他 过坝方案,作技术经济比较确定。 在施工期内一般不考虑船舶吨位的发展。选择设计过项运量 应同施工期通航规划结合进行,尽可能维持原通航客、货运水 平。如维持原通航水平有困难,或因耗资过大、运行费用太高 时,可考虑由陆路分流,以减轻临时过坝的负担。须在充分调查 研究的基础上,合理安排,作出方案比较,并同有关部门协商, 经批准确定。 施工期各阶段的通航标准可能不尽相同,应分别拟定。定出 通航标准总的要求,最高、最低的范围值。 12.2.2施工期通航具有临时和过渡性质,既要保证施工期通航 安全可靠,同时技术可行、经济合理。 12.2.3由于施工期间通航水位随着工程施工的进展而变化,单 一的通航方式难以适应自开工至蓄水发电的全过程,各施工期需 要采取不同的通航措施,并能互相衔接。 对位于客货运量大、重要航道上的水利枢纽工程,施工期较 长,采用单项临时通航设施,不能满足客货运量通过的需要和保 证不断航的要求时,一般采用几种临时设施相结合的方式,如临

一的通航方式难以适应自开工至蓄水发电的全过程,各施工期需 要采取不同的通航措施,并能互相衔接。 对位于客货运量大、重要航道上的水利枢纽工程,施工期较 长,采用单项临时通航设施,不能满足客货运量通过的需要和保 证不断航的要求时,一般采用几种临时设施相结合的方式,如临 时船闸与导流明渠相结合,两者相辅相成,交替使用,三峡工程

二期施工期即采用此种通航方式 12.2.5分期导流方式常利用束窄河床通航。束窄河床通航又分 为两种情况:一是由束窄后的原主河道通航;二是对浅滩加以疏 浚或开挖人工航道通航。前者按天然及渠化河流设计,后者按限 制性航道设计。设计内容及方法详见《内河通航标准》(GB 50139)。 分期导流施工程序,一般先围浅滩后围深水河槽,尽量推返 改变原河床主航道。如因枢纽布置或提前发电要求,需要第一期 先围主河槽时,为满足通航要求,对浅滩应加以疏浚,或开挖一 条人工通航渠道,疏浚要求或渠道宽度、水深、弯道等布置,可 结合地形条件和当地情况参照航道等级标准确定。其比降、流 速、流态均需满足安全通航要求。纵向围堰的布置应尽量保持水 流顺直,减少进口、出口集中落差,避免发生跌水、回流、旋涡 等不利于通航的水流状态。当地形复杂时,根据地形特点,扩挖 岸坡滩边,切除突嘴,炸平礁石或修建丁项等导流建筑物,顺正 流向,减缓流速,调整比降,改善流态。 束窄河床通航需设计确定:河床束窄率、航道宽度及水深、 通航时段及相应最高、最低通航水位、通航保证率、设计最小及 最大通航流量、允许通航流速、坡降、年通过能力等主要水力指 标及通航特征值。 通航流量与通航水位保证率取决于河床束窄程度。在导流的 其他条件允许的情况下,对不同河床束窄率选择几个流量级,分 别计算其流速、比降、水深等,并统计其相应的通航天数与保证 率,加以综合分析比较确定。通航流量与通航水位保证率可用历 年平均通航天数占全年天数的百分率表示。确定通航流量和水位 时需考虑下列因索: (1)通航水位保证率应满足航运能力的要求。一般保证率达 到90%时,对通航影响较小。 (2)一次停航天数,即一次洪水连续停航天数及其对航运的 影响

(3)最大、最小通航流量宜与上、下游滩险通航情况基本相 适应。 (4)如因河床束窄率过大,通航水位(流量)保证率不能满 足要求时,可设置助航设施,以提高通航水位(流量)的保 证率。 由于影响通航的因素较多,各条河流的水流条件、通航船舶 大小、机动船功率等也各不相同,故通航主要水力指标无统一标 准。一般认为,当流速小于2.0~2.5m/s时,机动木船和小马 力船队可以逆水自航;大型船舶(队)自航流速可达3.0~ 4.0m/s,横行过江允许对岸航速大于1m/s,局部水面集中落差 不大于0.5m。 通航充许流速、比降的确定,需要根据河流的特性具体分 析,并同航运部门协商确定。一般取决于下列因素: (1)船舶型式、自航推力及其技术特性,即航速与实际流速 的差值大小。 (2)航道宽度、水深及其断面流速的分布。 (3)大流速、大比降河段的长度,考虑船舶冲程的影响,若 长度短,充许流速及比降可大一些;反之,则应小一些。 12.2.6采用导流明渠通航,保证率高,比其他通航措施便捷、 灵活、可靠。由于明渠兼有施工期通航任务,明渠中水流流速 (含横向流速)、坡降、流场分布、斜流效应及航道尺度,均需满 足通航要求。 导流明渠内的施工期航道布置尽可能与天然航道平顺衔接。 进出口适当扩大成喇叭口状。控制上游进口与天然河道主流方向 角不大于25°(无通航要求时,放宽为30),使水流进入明渠 前逐渐收缩,流出明渠后文能逐步扩大。明渠上下游口门不能留 有子。 明渠轴线曲率半径R<3B(B为明渠水面宽度)时,水流会 在靠**岸部位产生离解,恶化流态,加大流速,宜控制R 3B。明渠进出口距离上、下游土石围堰堰脚一般大于30~50m。

土质河岸及渠底在设计最高水位时,与基坑抽水到最低水位时: 渠边与基坑边的最短距离,要满足渗透稳定要求。 纵向底坡设计应保持最大通航流量时,仍为缓流状态。当渠 道水深较大,远超过航深要求(例如三峡工程),过水断面主要 受流速控制,为减少开挖量,均衡航道流速,可采用复式断面 拾高明渠流速较低部位(主要为进、出口部位)的高程,做到水 流较高流速区的水面比降较小,而高比降区的流速文较小,航舱 上行只须克服坡降阻力或水流阻力。 当渠道水深在枯水期仅能基本满足航深要求时,采用沿纵向 平底布置形式(例如飞来峡、方安工程),有利于减缓水流流速 均化水面坡降、提高河床质的抗冲稳定性。 横向断面要力求满足枯水期航深要求和大水期通航流速和流 态要求,一般采用复式断面。三峡施工通航试验成果表明,左侧 低渠渠底高程每降低1m,可减少右侧高渠坝轴线附近流速 0.15m/s左右,说明明渠高低渠底高差越大,调整、降低凹岸 流速的效果越好;降低明渠上半段凸岸渠底高程是减少明渠凹岸 坝轴线附近流速最经济、可靠的方法。因此,一般将低渠布置于 凸岸(纵向围堰侧)或航道中;高渠布置在凹岸侧。进口段凹岸 及出口段凸岸(纵向围堰)采用较陡岸坡,以减少弯道分离流 弯道内至出口凹岸采用较缓岸坡,以消除反向环流。这种形式可 以减少明渠开挖量;枯水期水浅流速低,船可走低渠;高水期, 过流断面形心偏靠凸岸,有利于减少凹岸流速,有利于高水期船 走凹岸,不斜穿主流,比较安全,还有利于简化凹岸防冲设施。 导流明渠通航需设计确定:明渠全长、进口上弯道转弯半 径、进口底高程、出口下弯道转弯半径、出口底高程、渠底坡、 明渠断面型式、底宽、上行与下行航线、设计最大与最小通航流 量、设计最高水位、最低通航水位、通航保证率、充许通航流 速、坡降、船舶航行充许最小对岸航速、充许通过船舶吨级、尺 度及队形、通航时段及年通过能力等主要水力指标及通航特 征值。

纵向流速大,不仅船舶上水困难,即使下水也会因为船舶对水航速减小,降低舵效,操作船舶困难,增加航行危险。因此,明渠设计通航流量,按大水期船舶安全航行要求的流速控制。纵向允许流速一般按各类船舶保持上水的平均对岸航速不小于1.0m/s、局部航段对岸航速不小于0.5m/s所能克服的最大流速,作为判别船舶能否通过导流明渠的依据。相对于航线的横向流速,或出口扩散产生的斜流,会对船队产生扭矩和侧推力,对下行船队特别危险,以抵抗横向流速作用的船舶用舵量不大于25°作为控制依据。一般控制横向流速不超过 0.2~0. 3m/s。纵向围堰上游头部产生绕流,形成局部水流跌落。一般控制局部集中落差不大于0.5m,葛洲坝工程不同表面流速所允许水面比降见表21。表21喜葛洲坝工程允许通航流速与比降船队类别长航船队地方船队木排大马力大马力拖通航方式自航改队绞滩拖轮自航流放轮助航助航表面通≤6.0~<5.4~平均≤2.0流速≤4.5≤4≤4.5≤3.5≤3.5~4航6.25. 5局部≤2.5(m/s)指标比降<3<7N810(%)导流明渠内应保持最大通航流量时为缓流状态,水流顺畅,不出现泡、漩、剪刀水、回流等不利于通航的水流流态。各工程实际采用的导流明渠尺度及通航标准见表22。12.2.7临时船闸一般用于大、中型工程的分期导流施工期通航。当临时通航不能与永久通航建筑物结合时,可在第一期工程内修建临时船闸,以解决第二期工程施工室水库开始蓄水这一期间的施工期通航。由于临时船闸使用期较短、投资大,国内工程140

!船航通~程(u)(os69)不19200828(W)000%005t程为(u)(00*8s*00'0S[:1x(u)(u)*05680≤(U)*%0±“%(s/u) 向速Sz横流通(s/u) 表(s/ g)00001>00000~00002流城级一XYH(卫斗)141

应用自前仅有五强溪水电站及三峡水利枢纽等。 临时船闸位置可根据地形、地质条件、枢纽布置、临时船闸 通航与永久船闸和枢纽其他工程施工互不干扰等条件选定。临时 船闻的设计水位和通航条件应参照永久船闸的通航水位和所在航 道的通航标准及通航条件确定。 三峡水利枢纽经施工导流两大类方案(明渠通航方案、明渠 不通航方案)综合比较,为满足长江航运要求及技术可行、经济 合理,选定明渠通航方案,该方案在左岸需布置一座临时船闸主 要用于汛期及明渠截流后通航。比较方案即明渠不通航方案则需 布置二座临时船闸。 12.2.8利用闸孔通航,在流速、流态满足通航要求时,是可以 实现的。飞来峡、富春江、水口、马迹塘等水电站,都曾利用闸 孔(或底孔)过船。对施工期通航和放木起了一定作用。但马迹 塘水电站闸孔通航发生事故多。事故发生的原因一般是:通航流 量控制不当,流速、落差过大;闸孔上、下游航区不符合行船 要求,围堰未拆除干净;组织管理不善,无安全行船标记,随意 通行。 缺口、底孔的流态与闸孔相似,只要流速、流态满足通航要 求,也可以通航。但如果底孔或缺口设在明渠内,通航条件不仅 决定于底孔(缺口),还取决于上、下游明渠的水流衔接,一般 较难达到安全通航的要求。 12.2.9在沙质河床中,采用适当的整治措施可以改变河水流向 和流态,使其满足施工期通航要求。航道整治包括整治宽度、整 治水深和最大整治流量。三峡工程导流明渠上、下游连接河段经 整治后,提高了通航流量。 由于泥沙淤积产生边滩和散滩,影响通航,需配备疏浚船维 护航道。 在束窄河床、人工航道和导流明渠内均可设置助航措施,以 改善通航条件,提高通航能力。助航设施常有大马力拖轮助航和

应用自前仪有五强溪水电站及三峡水利枢纽等。 临时船闸位置可根据地形、地质条件、枢纽布置、临时船闸 通航与永久船闸和枢纽其他工程施工互不干扰等条件选定。临时 船闻的设计水位和通航条件应参照永久船闸的通航水位和所在航 道的通航标准及通航条件确定。 三峡水利枢纽经施工导流两大类方案(明渠通航方案、明渠 不通航方案)综合比较,为满足长江航运要求及技术可行、经济 合理,选定明渠通航方案,该方案在左岸需布置一座临时船闸主 要用于汛期及明渠截流后通航。比较方案即明渠不通航方案则需 布置二座临时船闸。

12.2.9在沙质河床中,采用适当的整治猎措施可以改变河水流向 和流态,使其满足施工期通航要求。航道整治包括整治宽度、整 治水深和最大整治流量。三峡工程导流明渠上、下游连接河段经 整治后,提高了通航流量。 由于泥沙淤积产生边滩和散滩DB1310/T 262-2021 气体保护焊技术条件.pdf,影响通航,需配备疏浚船维 护航道。 在束窄河床、人工航道和导流明渠内均可设置助航措施,以 改善通航条件,提高通航能力。助航设施常有大马力拖轮助航利 设置绞滩两种形式。大马力拖轮机动灵活;绞滩虽然投资少、见

效快,但绞速慢(15~25m/min),常用于急流险滩。三峡工程 明渠施工期通航的助航措施采用大马力拖轮和设置绞滩取得了 成功。 大马力拖轮助航,如多瑙河上的铁门枢纽在当围堰截流堤 进占将主河槽束窄至70m宽时,水面流速达4.8m/s,局部比降 达5%;采用2400HP拖轮助航,仍能维持通航。我国乌江、川 江上的急流滩险,使用出力7tf(1tf=9.8×103N)的绞滩机助 航,能克服流速6~7m/s。当航道流速超过船舶安全通航流速标 准时,采用助航措施。 绞滩机助航的最大允许流速,不仅决定于绞机的牵引力,还 取决于被绞船的型式与结构。木质船的坚固性差,强行牵引将导 致船舶破坏,钢驳结构坚固,能承受较大牵引力,但也宜加固系 缆部位。按绞滩的动力分类,有人力绞滩、水力绞滩和机械绞 滩。人力绞滩已较少采用;水力绞滩常用于小河流,船舶吨位 般在30t以下,流速不大于3.0m/s;机械绞滩广泛应用于主要 河流的急流滩险,其动力有电动机、柴油机、蒸汽机等型式。

12.3.1寒冷地区的河道施工期流冰问题应予充分重视,龙其武 开江的河道,流冰不畅,极易形成冰塞、冰坝,或流冰雍塞基 坑,因处理积冰而影响工期。 12.3.2天然河道开江排冰的冰块尺寸具有很大的随机性,武开 江河道尤甚,导流建筑物的孔口尺寸难以满足所有冰块通过的要 求。必要时,要采取限制冰块尺寸的措施。如桓仁工程,开江前 在上游2km范围内,用撒砂将冰面分割成2m×3m的方法,开 江时,撒砂部位冰体变薄,开江时沿变薄部位开裂,以此来控制 流冰冰块尺寸。 在流冰河道上、下游已建水库的末端由于流速降低,人库冰 花或冰块堆积形成冰塞或冰坝,造成雍水,给在上游的水利枢纽 围堰和施工带来威胁和危害。

下游有水库雍水的排冰,可研究采取以下措施: (1)加高围堰。在确定围堰高程时,考虑下游水库末端形成 冰塞、冰坝的最高雍水值。 (2)河道整治。河流上流速较大的不封冻的散露水面是产生 冰花的场所。据国内外实测资料可知,当平均流速小于0.7~ 1.0m/s时,流冰可插堵形成冰盖。为消除冰花,可扩大河道过 水断面,降低流速,使其形成冰盖,避免产生冰塞堆积体和冰塞 雍水。 (3)拦冰河。在地形不规则或呈喇叭形或有岛可作支撑的 条件,且平均流速在0.7m/s以下,布置河拦冰,使流冰插堵 形成冰盖。 (4)在条件允许时,开河前夕,下游水库加大下泄量,将有 利于上游水利枢纽顺利地度过凌汛。 上游有水库进行水量调节的排冰: (1)上游水库较近,泄水温度较高,使河段在一定距离内不 结成冰盖或仅有少量冰盖,从而简化了下游枢纽的施工期排冰。 有时正在蓄水的上游水库可完全把开河期的冰块蓄在库内,使其 下游水利枢纽的施工解除冰情的危害。 (2)上游水库较远时,则可根据水文冰情预报,利用水库闸 门控制凌汛期下泄流量,为下游河道文开江创造条件,以解决施 工排冰问题。 流冰河道上的施工导流的几个典型工程实例如下: (1)仁工程1959年春截流后,排冰仅限于4个宽9m的 项体缺口,由于上游混凝土围堰炸除后留下间距为7m的4个支 墩,故实际过冰为支墩所形成的缺口控制。为保证顺利排泄冰 凌,开江前夕在项前2km的范围内进行人工撒砂,形成2m× 3m的长方格子,使之连成网状。1959年春为典型文开江,最大 冰厚仅0.54m,开江前夕减为0.3m左右,整个江面已有1/3以 上面积扩为清沟。3月23日开江时,冰盖被分割为2m×3m小 块,顺利过坝下泄,个别较大冰块因其厚度薄,在缺口破碎后

下泄。 (2)1977年春,白山工程截流后在明渠上、下游1.5~ 2.5km范围内破冰,目的是使冰盖破成小于6m×6m的小块 (根据模型试验结果,对于9m宽的底孔,6m×6m以下冰块基 本上能顺利地通过),下游破冰是为流冰开出一条畅通水道,以 防下游产生冰项雍水,并对下游河段堆积严重处进行了重点破 冰。底孔经历4次流冰未被堵塞,安全度凌。该工程围堰堰前库 容3500万m3,开江的洪水过程线呈尖瘦型,水库有一定的调蓄 作用,故对流冰采用排蓄结合的方法。 (3)青铜峡大坝梳齿在1966~1967年冬李封堵时,主体工 程已基本完工,采用排蓄结合方式解决流冰问题,即用电站7条 泄水管排冰,当堰前水位较围堰顶高出约0.5m,堰顶流速接近 1.0m/s,具备排冰的条件;利用峡谷以上开阔段蓄冰,该库距 坝8km河段为峡谷弯道(水面宽300m左右),弯道以上河宽 没为2.0~3.0km,在峡谷弯道处设置障碍物,使冰凌停留封 东,并大量蓄在上游开阔河段内,而下游基本无冰凌流出,工程 安全度凌

A.2不过水土石围堰超高值计算

A.2.3《碾压式土石坝设计规范》(SL274一2001)规定设计 波浪爬高值3级坝采用累积频率为1%的爬高值R1%,4级、5 级坝采用累积频率为5%的爬高值R5%;考虑到遭遇设计洪水的 过程中围堰处于设计水位的时间不长,且设计水位情况下遭遇多 年平均最大风速的恶劣工况概率较小DB35T 1970-2021 村容村貌管理与维护规范.pdf,波浪爬高累积频率适当降 低,采用与围堰洪水标准重现期相一致。

A.3混凝土、浆砌石围堰超高值计算

3.1《混凝土重力坝设计规范》(SL319—2005)规定坝顶 高计算采用累计频率为1%的波高,考虑到围堰运行期较短 高累计频率采用与围堰洪水标准重现期一致

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