1、第一章 施工導流施工過程中的水流控制或稱施工導流，概括地說就是要采取“導、截、攔、蓄、泄”等工程措施來解決施工與水流蓄泄之間的矛盾，避免水流對水工建筑物施工的不利影響，把河水流量全部或部分地導向下游，或者攔蓄起來，以保證樞紐主體建筑物能在干地上施工和施工期不影響或盡可能少影響水資源的綜合利用。引導水流是水流控制的核心。所以，施工過程中的水流控制，通常稱為施工導流。第一節 施工導流的基本方法 施工導流的方法大體上分為兩類：一類是全段圍堰法，適用于河床狹窄、基坑工作量不大、水深、流急難于實現分期導流的地方；另一類是分段圍堰法導流，適用于河床寬闊、流量大、施工期較長的工程，尤其在通航河流和冰凌嚴重的

2、河流上。 第一節 施工導流的基本方法 一、全段圍堰法導流全段圍堰法按泄水建筑物的類型不同可分為：明渠導流、隧洞導流、涵管導流、渡槽導流等。 第一節 施工導流的基本方法 一、全段圍堰法導流（一）明渠導流 A B 明渠導流示意圖A. 在岸坡上開挖的明渠 B. 在灘地上開挖并設有導墻的明渠 1.導流明渠 2.上游圍堰 3.下游圍堰 4.壩軸線 5. 明渠外導水墻第一節 施工導流的基本方法 一、全段圍堰法導流（二）隧洞導流隧洞導流示意圖（a）土石壩樞紐；(b)混凝土壩樞紐1導流隧洞；2上游圍堰；3下游圍堰；4主壩第一節 施工導流的基本方法 一、全段圍堰法導流（二）隧洞導流第一節 施工導流的基本方法 一

3、、全段圍堰法導流（三）涵管導流涵管導流示意圖1導流涵管；2上游圍堰；3下游圍堰；4土石壩第一節 施工導流的基本方法 一、全段圍堰法導流（四）渡槽導流 渡槽一般只用于小型工程的枯水期導流。導流流量通常不超過2030m3/s，個別工程也有達100 m3/s的。 第一節 施工導流的基本方法 二、分段圍堰法導流分段圍堰法，也稱分期圍堰法或河床內導流，就是用圍堰將建筑物分段分期圍護起來進行施工的方法。 分段圍堰法導流一般適用于河床寬闊、流量大、施工期較長的工程，尤其在通航河流和冰凌嚴重的河流上。用分期圍堰法導流時，能較靈活地安排各導流時段，充分借助大的泄水通道導流，往往采用較低的圍堰就可完成導流任務，

4、第一節 施工導流的基本方法 二、分段圍堰法導流分段圍堰法導流，前期由束窄的原河道導流，后期可利用事先修建好的泄水道或未完建的永久建筑物導流，常見泄水道的類型有底孔、缺口等。第一節 施工導流的基本方法 二、分段圍堰法導流（一）束窄河床導流這種方法適用于一期或前期導流（見圖1-6a）。一般是在第一期圍堰的保護下先建好泄水建筑物、船閘和廠房，并預留底孔，以備二期導流。若此時第一臺發電機組已裝好又能滿足初期發電的水位，便可提前投入運轉。第一節 施工導流的基本方法 二、分段圍堰法導流（一）束窄河床導流利用設置在混凝土壩體中的永久底孔或臨時底孔做為泄水道，是二期導流經常采用的方法。導流時讓全部或部分導流流

5、量通過底孔渲泄到下游，保證后期工程的施工。 第一節 施工導流的基本方法 二、分段圍堰法導流（一）束窄河床導流混凝土壩施工過程中，當汛期河水暴漲暴落，其他導流建筑物不足以渲泄全部流量時，為了不影響壩體施工進度，使壩體在漲水時仍能繼續施工，可以在未建成的壩體上預留缺口以便配合其它建筑物渲泄洪峰流量，待洪峰過后，上游水位回落，再繼續修筑缺口。這種導流方法的優點是泄流量大，簡單經濟，但壩體本身須允許過水。 壩體缺口過水示意圖1過水缺口；2導流隧洞；3壩體；4壩頂第一節 施工導流的基本方法 三、其它導流方法簡介（1）淹沒基坑導流。做過水圍堰，洪峰來時圍堰過水，讓基坑淹沒，洪峰過后圍堰繼續擋水，并抽完基坑

6、的水再繼續施工。（2）渡槽導流。 （3）電站廠房導流。 （4）船閘閘室導流。 第一節 施工導流的基本方法實際選擇導流方式的原則在實際工作中，由于樞紐布置、建筑物型式以及施工條件的不同，必須進行恰當的組合，靈活應用，才能合理解決一個工程在整個施工期間的導流問題。底孔和壩體缺口泄流，并不只適用于分段圍堰法導流，在全段圍堰法后期導流時，也常有采用；同樣，隧洞和明渠泄流，并不只適用于全段圍堰法導流，在分段圍堰法后期導流時，也常有應用。因此，選擇一個工程的導流方式，必須因時因地制宜，絕不能機械地套用。第二節 圍堰工程為了保證建筑物能在干地施工，用來圍護施工基坑，把施工期間的徑流擋在基坑外的導流擋水建筑物

7、通常稱為圍堰，是導流工程中的臨時建筑物。在導流任務完成以后，如果圍堰對永久建筑物的運行有妨礙或沒有考慮作為永久建筑物的組成部分時，應予拆除。 第二節 圍堰工程一、圍堰分類按其所使用的材料，最常見的圍堰有：土石圍堰、鋼板樁格型圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰等。按圍堰與水流方向的相對位置，可以分為：大致與水流方向垂直的橫向圍堰和大致與水流方向平行的縱向圍堰。按圍堰與壩軸線的相對位置，可分為上游圍堰和下游圍堰。按導流期間基坑淹沒條件，可以分為：過水圍堰和不過水圍堰。 第二節 圍堰工程圍堰選擇原則（1）具有足夠的穩定性、防滲性、抗沖性和一定的強度。（2）就地取材造價便宜，構造簡單，修建、拆除都方便。（3）

8、圍堰的布置應力求使水流平順，不發生嚴重的局部沖刷。（4）圍堰接頭和岸坡聯結要安全可靠，不致因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事。（5）在必要時，應設置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設施。第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （一）不過水土石圍堰優點：它能充分利用當地材料或廢棄的土石方，構造簡單，施工方便，可以在水流中、深水中、巖基上或有覆蓋層的河床上修建。缺點：但其工程量大，堰身沉陷變形也較大，此外，除非采取特殊措施，土石圍堰一般不允許堰頂過水，所以汛期應有防護措施。第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （一）不過水土石圍堰不過水土石圍堰(a)斜墻式；(b)斜墻帶水平鋪蓋式；(c)垂直防滲墻式

9、；(d)灌漿帷幕式1堆石體；2粘土斜墻鋪蓋；3反濾層；4護面；5隔水層；6覆蓋層；7垂直防滲墻；8灌漿帷幕；9粘土心墻第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰土石圍堰是散粒體結構，在一般條件下是不允許過水的。近些年來，土石過水圍堰發展很快，成功地解決了一些導流難題。土石圍堰堰頂過水的關鍵，在于對堰面及堰腳附近地基能否采取簡易可靠的加固保護措施。目前采用的措施有三類：混凝土板護面、大塊石護面、加筋鋼絲網護面。 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰（1）混凝土板護面過水土石圍堰 1）混凝土溢流面板與巖基上的混凝土擋墻相接的陡槽式 第二節 圍堰工程二、圍堰

10、的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰（1）混凝土板護面過水土石圍堰 2）堰后用護底的順坡式 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰（1）混凝土板護面過水土石圍堰 3）坡面挑流平臺式 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰（2）大塊石護面過水土石圍堰 大塊石護面過水土石圍堰是一種比較古老的堰型，我國在小型工程中采用較為普遍。 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （二）過水土石圍堰（3）加筋過水土石圍堰 是在圍堰的下游坡面上鋪設鋼筋網，防止坡面塊石被沖走，并在下游部位的堰體內埋設水平向主錨筋以防下游坡連同堰頂一起滑動。下游面采用鋼筋網護面，可使護面

11、塊石的尺寸減少，下游坡坡角加大，其造價低于混凝土板護面過水土石圍堰。第二節 圍堰工程（3）加筋過水土石圍堰 加筋過水土石圍堰1水平主錨筋；2鋼筋網第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （三）混凝土圍堰特點：混凝土圍堰的抗沖及防滲能力大，擋水水頭高，底寬小，易于與永久混凝土建筑物相銜接，必要時還可過水，因此采用比較廣泛。類型：混凝土圍堰有拱形混凝土圍堰和重力式混凝土兩種。第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （三）混凝土圍堰拱型混凝土圍堰由于利用了混凝土抗壓強度高的特點，與重力式相比，斷面較小，可節省混凝土工程量。一般適用于兩岸陡峻、巖石堅實的山區河流，常采用隧洞及允許基坑淹沒的導流方案

12、。 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （三）混凝土圍堰甘肅劉家峽水電站上游混凝土拱型圍堰 (a)平面圖; (b)橫斷面圖1拱身；2拱座；3灌漿加固；4溢流段；5-非溢流段第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （三）混凝土圍堰2、重力式混凝土圍堰優點：采用分期導流時，國內一些工程的縱向圍堰多采用重力式混凝土圍堰。這種圍堰兩側均可擋水，可兼做一、二期縱向圍堰，特別是還能作為永久建筑物的一部分，如隔墻、導墻等。結構型式：重力式混凝土圍堰的斷面有實體式，與非溢流重力壩類似，也可做成空心式第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （三）混凝土圍堰2、重力式混凝土圍堰三門峽工程的縱向圍堰（單位

13、：m）（a）平面圖； （b）AA剖面第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （四）鋼板樁格型圍堰鋼板樁格型圍堰是由一系列彼此相接的格體構成。按照格體的平面形狀，可分為筒形格體、扇形格體和花瓣形格體。 鋼板樁格型圍堰平面形式(a)圓筒形格體；(b)扇形格體；(c)花瓣形格體第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （四）鋼板樁格型圍堰特點：鋼板樁格型圍堰得以廣泛應用是由于：修建和拆除可以高度機械化；鋼板樁的回收率高，可達70%以上；邊坡垂直、斷面小、占地少、安全可靠等。適用范圍：圓筒形格體鋼板樁圍堰，一般適用的擋水高度小于1518m，可以建在巖基或非巖基上，也可作過水圍堰用。第二節 圍堰工程二

14、、圍堰的基本型式及構造 （五）草土圍堰 1水下堰體；2水上加高部分；3草捆；4散草鋪土層；5設計擋水位；6施工水位；7河床第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （五）草土圍堰結構構造：草土圍堰斷面一般為矩形或邊坡很陡的梯形，坡比為1:0.21：0.3，是在施工過程中自然形成的邊坡。斷面尺寸除應滿足抗滑、抗傾覆、防滲等要求外，還須考慮施工過程中的運草運土等要求。根據實踐經驗，草土圍堰的寬高比，在巖基河床上為23；在軟基河床上為45。堰頂超高通常采用1.52.0m。第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （五）草土圍堰優點：草土圍堰能就地取材，結構簡單，施工方便，造價低，防滲性能好，適應能力

15、強，便于拆除，施工速度快。在青銅峽水電站施工中，只用40d時間，就在最大水深7.8m、流量1900m3/s、流速大于3m/s的條件下，建成長580m、工程量達7萬m3的草土圍堰。適用范圍：但草土圍堰不能承受較大水頭，宜用于水深不大于68m，流速不超過35m/s的場合。 第二節 圍堰工程二、圍堰的基本型式及構造 （五）草土圍堰優點：草土圍堰能就地取材，結構簡單，施工方便，造價低，防滲性能好，適應能力強，便于拆除，施工速度快。在青銅峽水電站施工中，只用40d時間，就在最大水深7.8m、流量1900m3/s、流速大于3m/s的條件下，建成長580m、工程量達7萬m3的草土圍堰。適用范圍：但草土圍堰不

16、能承受較大水頭，宜用于水深不大于68m，流速不超過35m/s的場合。 第二節 圍堰工程三、圍堰的堰頂高程確定下游橫向圍堰堰頂高程可按下式計算： Hdda 式中 Hd下游圍堰堰頂高程，m；d 下游水位高程，m；可以直接由原河流水位流量關系曲線中找出；a浪高，m； 一一圍堰的安全超高，m；一般對于不過水圍堰可按表1-3確定，對于過水圍堰可不予考慮。第二節 圍堰工程三、圍堰的堰頂高程確定上游圍堰的堰頂高程由下式確定： Hu上游圍堰的頂部高程，mZ上下游水位差，m；ha波浪高度， 第三節導流設計流量的確定 一、導流標準根據現行規范水利水電工程施工組織設計規范（SL303-2004），在確定導流設計標準

17、時，首先根據導流建筑物（指樞紐工程施工期所使用的臨時性擋水和泄水建筑物）的保護對象、失事后果、使用年限和工程規模等因素，將導流建筑物確定為35級，具體按表14確定。然后再根據導流建筑物級別及導流建筑物類型確定導流標準（見表1-5）。 第三節導流設計流量的確定 級別保護對象 失事后果使用年限（a）圍堰工程規模堰高(m)庫容(108m3)有特殊要求的級永久建筑物淹沒重要城鎮、工礦企業、交通干線、或推遲工程總工期及第一臺（批）機組發電，造成重大災害和損失3501.0、級永久建筑物淹沒一般城鎮、工礦企業，或影響工程總工期及第一臺（批）機組發電，造成較大經濟損失1.5315500.11.0、級永久建筑物

18、淹沒基坑，但對工程總工期及第一臺（批）機組發電影響不大，經濟損失較小1.5150.1第三節導流設計流量的確定 一、導流標準表1-5 導流建筑物洪水標準劃分導流建筑物類型導流建筑物級別洪水重現期（年）土 石50202010105混凝土201010553第三節導流設計流量的確定 二、導流時段1、導流程序：不同導流方法的組合順序。2、導流時段：按導流程序劃分的各施工階段的延續時間。 第三節導流設計流量的確定 二、導流時段3、圍堰擋水時段的確定（1）低水圍堰方案： （2）過水圍堰方案： （3）高水圍堰方案：第三節導流設計流量的確定 三、導流設計流量的確定1、不過水圍堰： 如果圍堰需擋全年洪水，只需要按

19、規范選定導流洪水重現期標準，即可確定相應的設計流量。 對于低水圍堰，按擋水時段內同頻率洪水作為圍堰和該時段導流泄水建筑物的設計流量。 第三節導流設計流量的確定 三、導流設計流量的確定2、過水圍堰、過水圍堰的擋水標準：過水圍堰的擋水標準應結合水文特點、施工工期擋水時段，經技術經濟比較后在重現期為320年的范圍內決定。當水文資料系列較長時根據實測流量資料分析選用。、過水圍堰的級別劃分設計流量可用頻率法和實測資料法 第三節導流設計流量的確定 四、過水圍堰的使用條件 1、洪枯流量與水位變幅均較大，常有洪中有枯、枯中有洪的水情變化較大的不穩定河流。 2、河流含沙量較少，基坑過水后清淤工作量較小 3、如果

20、采用不過水圍堰，導流工程量過大，圍堰難以在一個枯水期內形成。 4、基坑范圍不大，抽水較方便，撤退和恢復時間不長，措施簡單。 5、壩體較低時允許過水；當不允許過水時，在一個枯水期內壩體能達到安全度汛高程。第三節導流設計流量的確定 五、導流風險率通常所說的洪水頻率，僅僅指該種規模的洪水在任何一年中可能出現的機率。如果基坑施工期不是一年，而要延續幾年，則某一頻率洪水出現的可能性增多了。這就是導流風險率。 R=1(11/T)LT洪水頻率，年L圍堰運行年數，年第三節導流設計流量的確定 五、導流風險率為了不降低基坑施工期的安全保證性，對于使用年限不同的導流建筑物，可采用大致相同的風險率R值。因此，使用年限

21、為L年的導流建筑物，其設計洪水的重現期標準為：第三節導流設計流量的確定 五、導流風險率例：、圍堰按20年一遇洪水設計，但使用期為3年，則圍堰在使用期內遇到該洪水的危險性為R0.143。 、圍堰運用期L3年，如要求R0.05，則T=59年。 第四節 導流方案的選擇 一、選擇導流方案時應考慮的主要因素（一）適應水利樞紐類型及布置（二）適應河流水文特性和地形地質條件 （三）盡可能滿足施工期國民經濟各部門的綜合要求（四）盡量利用永久建筑物，減少工程量和投資第五節 截流工程1、截流：圍堰合龍，截斷水流，使水流從泄水建筑物下泄。2、龍口：圍堰截流處的過水斷面。3、閉氣：在拋投建筑體的上游鋪反濾料或防滲材料

22、，形成防滲層。第五節 截流工程一、截流的基本方法河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下閘截流以及定向爆破截流等多種方法，但基本方法為立堵法和平堵法兩種。第五節 截流工程一、截流的基本方法（一）立堵法 圖1-27 立堵法截流（a）雙向進占；(b)A-A剖面；（c）B-B剖面1分流建筑物；2截流戧堤；3龍口；4河岸；5回流區；6進占方向第五節 截流工程一、截流的基本方法（二）平堵法 圖1-28 平堵法截流(a)平面圖；(b)A-A剖圖；（c）B-B剖面1截流戧堤；2龍口；3覆蓋層；4浮橋；5錨墩；6鋼纜；7平堵截流拋石體第五節 截流工程一、截流的基本方法（三）綜合法1、立平堵 有的工程采

23、用先立堵，后在棧橋上平堵的方法。 2、平立堵對于軟基河床，單純立堵易造成河床沖刷，可采用先平拋護底，再立堵合龍。 第五節 截流工程二、截流日期及截流設計流量截流日期的選擇，應該是既要把握截流時機，選擇在最枯流量時段進行；又要為后續的基坑工作和主體建筑物施工留有余地，不致影響整個工程的施工進度。第五節 截流工程二、截流日期及截流設計流量（1）截流以后，需要繼續加高圍堰，完成排水、清基、基礎處理等大量基坑工作，并應把圍堰或永久建筑物在汛期前搶修到一定高程以上。為了保證這些工作的完成，截流時段應盡量提前。（2）在通航的河流上進行截流，截流時段最好選擇在對航運影響較小的時段內。因為截流過程中，航運必須停止，即使船閘已經修好，但因截流時水位變化較大，亦須停航。（3）在北方有冰凌的河流上，截流不應在流冰期進行。因為冰凌很容易堵塞河道或導流泄水建筑物，壅高上游水位，給截流帶來極大困難。第五節 截流工程