一級(jí)建造師水利工程講義之施工導(dǎo)流
更新時(shí)間：2009-10-19 15:27:29
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1F412000 水利水電工程施工導(dǎo)流
1F412010 施工導(dǎo)流
1F412011 掌握施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)
一、施工導(dǎo)流的概念
（一）施工導(dǎo)流
施工導(dǎo)流是指在河床中修筑圍堰圍護(hù)基坑，并將河道中各時(shí)期的上游來(lái)水量按預(yù)定的方式導(dǎo)向下游，以創(chuàng)造干地施工的條件。
（二）導(dǎo)流建筑物
導(dǎo)流建筑物系指樞紐工程施工期所使用的臨時(shí)性擋水建筑物和泄水建筑物。導(dǎo)流擋水建筑物主要是圍堰。導(dǎo)流泄水建筑物包括導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等臨時(shí)建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。
（三）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)
導(dǎo)流建筑物級(jí)別及其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。
（四）施工導(dǎo)流方案
為了解決好施工導(dǎo)流問(wèn)題，必須作好施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)。施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的任務(wù)是分析研究當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、工程特性和其他行業(yè)對(duì)水資源的需求來(lái)選擇導(dǎo)流方案，劃分導(dǎo)流時(shí)段，選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，確定導(dǎo)流建筑物的形式、布置、構(gòu)造和尺寸，擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，擬定河道截流、攔洪度汛和基坑排水的技術(shù)措施，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)流方案。
水利水電樞紐工程施工中所采用的導(dǎo)流方法，通常不是單一的，而是幾種導(dǎo)流方法組合起來(lái)配合運(yùn)用，這種不同導(dǎo)流時(shí)段不同導(dǎo)流方法的組合稱為導(dǎo)流方案。
二、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定
施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是導(dǎo)流建筑物規(guī)模的設(shè)計(jì)依據(jù)，它的選擇影響施工導(dǎo)流的經(jīng)濟(jì)性和安全性，實(shí)際上是風(fēng)險(xiǎn)決策的問(wèn)題。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)與工程所在地的水文氣象特性、地質(zhì)地形條件、永久建筑物類型、施工工期等直接相關(guān)，需要結(jié)合工程實(shí)際，全面綜合分析其技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，合理確定導(dǎo)流建筑物級(jí)別及設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，使導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量盡量符合實(shí)際施工流量，以減少風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約投資。
（一）確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)
施工導(dǎo)流的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo)，劃分導(dǎo)流建筑物的級(jí)別（Ⅲ～Ⅴ級(jí)），再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度分析，確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，還應(yīng)考慮上游梯級(jí)水庫(kù)的影響和調(diào)蓄作用。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)還包括壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。
（二）確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的方法
確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法主要有3種：
1．實(shí)測(cè)資料分析法，該法實(shí)用簡(jiǎn)便，但一般應(yīng)有較長(zhǎng)的水文系列，與洪峰、洪量均較大的典型洪水過(guò)程作比較后，選用設(shè)計(jì)典型年。
2．常規(guī)頻率法，主要按國(guó)家統(tǒng)一的規(guī)范執(zhí)行，一般應(yīng)有20～30年以上的水文系列，多用風(fēng)險(xiǎn)率的概念進(jìn)行分析、計(jì)算。
3．經(jīng)濟(jì)流量分析法，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)流量，計(jì)算各相應(yīng)的年施工費(fèi)用及年損失費(fèi)用（含現(xiàn)場(chǎng)施工、淹沒(méi)、潰堰等損失），對(duì)應(yīng)總費(fèi)用最小流量即為經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流流量。在實(shí)際應(yīng)用中，往往兩者或三者結(jié)合考慮，綜合分析，以估計(jì)其安全性和經(jīng)濟(jì)性。
1F412012 掌握施工導(dǎo)流方式
施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法導(dǎo)流和全段圍堰法導(dǎo)流兩類。
一、分段圍堰法導(dǎo)流
分段圍堰法導(dǎo)流，也稱分期圍堰導(dǎo)流，就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來(lái)進(jìn)行施工的方法。分段就是將河床圍成若干個(gè)干地施工基坑，分段進(jìn)行施工。分期就是從時(shí)間上將導(dǎo)流過(guò)程劃分階段施工。工程實(shí)踐中，兩段兩期導(dǎo)流采用得最多，如圖1F412012－1所示。
根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn)，分段圍堰法導(dǎo)流中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已建或在建的建筑物導(dǎo)流。
（一）束窄河床導(dǎo)流
束窄河床導(dǎo)流通常用于分期導(dǎo)流的前期階段，特別是一期導(dǎo)流。其泄水道是被圍堰束窄后的河床。當(dāng)河床覆蓋層是深厚的細(xì)土粒層時(shí)，則束窄河床不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的沖刷。對(duì)于非通航河道，只要這種沖刷不危及圍堰和河岸的安全，一般都是許可的。
（二）通過(guò)建筑物導(dǎo)流
通過(guò)建筑物導(dǎo)流的主要方式包括設(shè)置在混凝土壩體中的底孔導(dǎo)流，混凝土壩體上預(yù)留缺口導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流，平原河道上的低水頭河床式徑流電站可采用廠房導(dǎo)流等。這種導(dǎo)流方式多用于分期導(dǎo)流的后期階段。
二、全段圍堰法導(dǎo)流
全段圍堰法導(dǎo)流是指在河床內(nèi)距主體工程軸線（如大壩、水閘等）上下游一定的距離，修筑攔河堰體，一次性截?cái)嗪拥?，使河道中的水流?jīng)河床外修建的臨時(shí)泄水道或永久泄水建筑物下泄。全段圍堰法導(dǎo)流一般適用于枯水期流量不大，河道狹窄的河流，
按其導(dǎo)流泄水建筑物的類型可分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等。在實(shí)際工程中也采用明渠隧洞等組合方式導(dǎo)流。
（一）明渠導(dǎo)流
明渠導(dǎo)流（如圖1F412012：2所示）是在河岸或河灘上開挖渠道，在基坑的上下游修建橫向圍堰，河道的水流經(jīng)渠道下泄。這種施工導(dǎo)流方法一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺(tái)地、埡口或古河道的地形。明渠具有施工簡(jiǎn)單，適合大型機(jī)械施工的優(yōu)點(diǎn)；有利于加速施工進(jìn)度，縮短工期；對(duì)通航、放木條件也較好。
（二）隧洞導(dǎo)流
隧洞導(dǎo)流（如圖1F412012－3所示）是在河岸邊開挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，一次性攔斷河床形成基坑，保護(hù)主體建筑物干地施工，天然河道水流全部或部分由導(dǎo)流隧洞下泄的導(dǎo)流方式。這種導(dǎo)流方法適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅(jiān)實(shí)的山區(qū)河流。
（三）涵管導(dǎo)流
涵管導(dǎo)流（如圖1F412012－4所示）是利用涵管進(jìn)行導(dǎo)流。適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來(lái)?yè)?dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流。一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。涵管通常布置在河岸灘地上，其位置常在枯水位以上，這樣可在枯水期不修圍堰或只修小圍堰而先將涵管筑好，然后再修上、下游斷流圍堰，將河水經(jīng)涵管下泄。
1F412010 施工導(dǎo)流
1F412011 掌握施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)
一、施工導(dǎo)流的概念
（一）施工導(dǎo)流
施工導(dǎo)流是指在河床中修筑圍堰圍護(hù)基坑，并將河道中各時(shí)期的上游來(lái)水量按預(yù)定的方式導(dǎo)向下游，以創(chuàng)造干地施工的條件。
（二）導(dǎo)流建筑物
導(dǎo)流建筑物系指樞紐工程施工期所使用的臨時(shí)性擋水建筑物和泄水建筑物。導(dǎo)流擋水建筑物主要是圍堰。導(dǎo)流泄水建筑物包括導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等臨時(shí)建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。
（三）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)
導(dǎo)流建筑物級(jí)別及其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。
（四）施工導(dǎo)流方案
為了解決好施工導(dǎo)流問(wèn)題，必須作好施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)。施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的任務(wù)是分析研究當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、工程特性和其他行業(yè)對(duì)水資源的需求來(lái)選擇導(dǎo)流方案，劃分導(dǎo)流時(shí)段，選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，確定導(dǎo)流建筑物的形式、布置、構(gòu)造和尺寸，擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，擬定河道截流、攔洪度汛和基坑排水的技術(shù)措施，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)流方案。
水利水電樞紐工程施工中所采用的導(dǎo)流方法，通常不是單一的，而是幾種導(dǎo)流方法組合起來(lái)配合運(yùn)用，這種不同導(dǎo)流時(shí)段不同導(dǎo)流方法的組合稱為導(dǎo)流方案。
二、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定
施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是導(dǎo)流建筑物規(guī)模的設(shè)計(jì)依據(jù)，它的選擇影響施工導(dǎo)流的經(jīng)濟(jì)性和安全性，實(shí)際上是風(fēng)險(xiǎn)決策的問(wèn)題。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)與工程所在地的水文氣象特性、地質(zhì)地形條件、永久建筑物類型、施工工期等直接相關(guān)，需要結(jié)合工程實(shí)際，全面綜合分析其技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，合理確定導(dǎo)流建筑物級(jí)別及設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，使導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量盡量符合實(shí)際施工流量，以減少風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約投資。
（一）確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)
施工導(dǎo)流的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo)，劃分導(dǎo)流建筑物的級(jí)別（Ⅲ～Ⅴ級(jí)），再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度分析，確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，還應(yīng)考慮上游梯級(jí)水庫(kù)的影響和調(diào)蓄作用。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)還包括壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。
（二）確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的方法
確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法主要有3種：
1．實(shí)測(cè)資料分析法，該法實(shí)用簡(jiǎn)便，但一般應(yīng)有較長(zhǎng)的水文系列，與洪峰、洪量均較大的典型洪水過(guò)程作比較后，選用設(shè)計(jì)典型年。
2．常規(guī)頻率法，主要按國(guó)家統(tǒng)一的規(guī)范執(zhí)行，一般應(yīng)有20～30年以上的水文系列，多用風(fēng)險(xiǎn)率的概念進(jìn)行分析、計(jì)算。
3．經(jīng)濟(jì)流量分析法，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)流量，計(jì)算各相應(yīng)的年施工費(fèi)用及年損失費(fèi)用（含現(xiàn)場(chǎng)施工、淹沒(méi)、潰堰等損失），對(duì)應(yīng)總費(fèi)用最小流量即為經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流流量。在實(shí)際應(yīng)用中，往往兩者或三者結(jié)合考慮，綜合分析，以估計(jì)其安全性和經(jīng)濟(jì)性。
1F412012 掌握施工導(dǎo)流方式
施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法導(dǎo)流和全段圍堰法導(dǎo)流兩類。
一、分段圍堰法導(dǎo)流
分段圍堰法導(dǎo)流，也稱分期圍堰導(dǎo)流，就是用圍堰將水工建筑物分段分期圍護(hù)起來(lái)進(jìn)行施工的方法。分段就是將河床圍成若干個(gè)干地施工基坑，分段進(jìn)行施工。分期就是從時(shí)間上將導(dǎo)流過(guò)程劃分階段施工。工程實(shí)踐中，兩段兩期導(dǎo)流采用得最多，如圖1F412012－1所示。
根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn)，分段圍堰法導(dǎo)流中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已建或在建的建筑物導(dǎo)流。
（一）束窄河床導(dǎo)流
束窄河床導(dǎo)流通常用于分期導(dǎo)流的前期階段，特別是一期導(dǎo)流。其泄水道是被圍堰束窄后的河床。當(dāng)河床覆蓋層是深厚的細(xì)土粒層時(shí)，則束窄河床不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的沖刷。對(duì)于非通航河道，只要這種沖刷不危及圍堰和河岸的安全，一般都是許可的。
（二）通過(guò)建筑物導(dǎo)流
通過(guò)建筑物導(dǎo)流的主要方式包括設(shè)置在混凝土壩體中的底孔導(dǎo)流，混凝土壩體上預(yù)留缺口導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流，平原河道上的低水頭河床式徑流電站可采用廠房導(dǎo)流等。這種導(dǎo)流方式多用于分期導(dǎo)流的后期階段。
二、全段圍堰法導(dǎo)流
全段圍堰法導(dǎo)流是指在河床內(nèi)距主體工程軸線（如大壩、水閘等）上下游一定的距離，修筑攔河堰體，一次性截?cái)嗪拥?，使河道中的水流?jīng)河床外修建的臨時(shí)泄水道或永久泄水建筑物下泄。全段圍堰法導(dǎo)流一般適用于枯水期流量不大，河道狹窄的河流，
按其導(dǎo)流泄水建筑物的類型可分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等。在實(shí)際工程中也采用明渠隧洞等組合方式導(dǎo)流。
（一）明渠導(dǎo)流
明渠導(dǎo)流（如圖1F412012：2所示）是在河岸或河灘上開挖渠道，在基坑的上下游修建橫向圍堰，河道的水流經(jīng)渠道下泄。這種施工導(dǎo)流方法一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺(tái)地、埡口或古河道的地形。明渠具有施工簡(jiǎn)單，適合大型機(jī)械施工的優(yōu)點(diǎn)；有利于加速施工進(jìn)度，縮短工期；對(duì)通航、放木條件也較好。
（二）隧洞導(dǎo)流
隧洞導(dǎo)流（如圖1F412012－3所示）是在河岸邊開挖隧洞，在基坑的上下游修筑圍堰，一次性攔斷河床形成基坑，保護(hù)主體建筑物干地施工，天然河道水流全部或部分由導(dǎo)流隧洞下泄的導(dǎo)流方式。這種導(dǎo)流方法適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅(jiān)實(shí)的山區(qū)河流。
（三）涵管導(dǎo)流
涵管導(dǎo)流（如圖1F412012－4所示）是利用涵管進(jìn)行導(dǎo)流。適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來(lái)?yè)?dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流。一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。涵管通常布置在河岸灘地上，其位置常在枯水位以上，這樣可在枯水期不修圍堰或只修小圍堰而先將涵管筑好，然后再修上、下游斷流圍堰，將河水經(jīng)涵管下泄。
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