一級建造師水利工程講義之施工導(dǎo)流
更新時間：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，并將河道中各時期的上游來水量按預(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)流建筑物級別及其設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，簡稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。
（四）施工導(dǎo)流方案
為了解決好施工導(dǎo)流問題，必須作好施工導(dǎo)流設(shè)計。施工導(dǎo)流設(shè)計的任務(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)對水資源的需求來選擇導(dǎo)流方案，劃分導(dǎo)流時段，選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計流量，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，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個最經(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)流方法組合起來配合運(yùn)用，這種不同導(dǎo)流時段不同導(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，實際上是風(fēng)險決策的問題。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)流建筑物級別及設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，使導(dǎo)流設(shè)計流量盡量符合實際施工流量，以減少風(fēng)險，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)流建筑物的級別（Ⅲ～Ⅴ級），再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級別和類型，并結(jié)合風(fēng)險度分析，確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，還應(yīng)考慮上游梯級水庫的影響和調(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)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法主要有3種：
1．實測資料分析法，該法實用簡便，但一般應(yīng)有較長的水文系列，與洪峰、洪量均較大的典型洪水過程作比較后，選用設(shè)計典型年。
2．常規(guī)頻率法，主要按國家統(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)險率的概念進(jìn)行分析、計算。
3．經(jīng)濟(jì)流量分析法，根據(jù)不同的設(shè)計流量，計算各相應(yīng)的年施工費(fèi)用及年損失費(fèi)用（含現(xiàn)場施工、淹沒、潰堰等損失），對應(yīng)總費(fèi)用最小流量即為經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流流量。在實際應(yīng)用中，往往兩者或三者結(jié)合考慮，綜合分析，以估計其安全性和經(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)起來進(jìn)行施工的方法。分段就是將河床圍成若干個干地施工基坑，分段進(jìn)行施工。分期就是從時間上將導(dǎo)流過程劃分階段施工。工程實踐中，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，則束窄河床不可避免地會產(chǎn)生一定的沖刷。對于非通航河道，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）通過建筑物導(dǎo)流
通過建筑物導(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，一次性截斷河道，使河道中的水流經(jīng)河床外修建的臨時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地、埡口或古河道的地形。明渠具有施工簡單，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、山巖堅實的山區(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擔(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，并將河道中各時期的上游來水量按預(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)流建筑物級別及其設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，簡稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。
（四）施工導(dǎo)流方案
為了解決好施工導(dǎo)流問題，必須作好施工導(dǎo)流設(shè)計。施工導(dǎo)流設(shè)計的任務(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)對水資源的需求來選擇導(dǎo)流方案，劃分導(dǎo)流時段，選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計流量，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，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個最經(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)流方法組合起來配合運(yùn)用，這種不同導(dǎo)流時段不同導(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，實際上是風(fēng)險決策的問題。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)流建筑物級別及設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，使導(dǎo)流設(shè)計流量盡量符合實際施工流量，以減少風(fēng)險，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)流建筑物的級別（Ⅲ～Ⅴ級），再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級別和類型，并結(jié)合風(fēng)險度分析，確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，還應(yīng)考慮上游梯級水庫的影響和調(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)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法主要有3種：
1．實測資料分析法，該法實用簡便，但一般應(yīng)有較長的水文系列，與洪峰、洪量均較大的典型洪水過程作比較后，選用設(shè)計典型年。
2．常規(guī)頻率法，主要按國家統(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)險率的概念進(jìn)行分析、計算。
3．經(jīng)濟(jì)流量分析法，根據(jù)不同的設(shè)計流量，計算各相應(yīng)的年施工費(fèi)用及年損失費(fèi)用（含現(xiàn)場施工、淹沒、潰堰等損失），對應(yīng)總費(fèi)用最小流量即為經(jīng)濟(jì)導(dǎo)流流量。在實際應(yīng)用中，往往兩者或三者結(jié)合考慮，綜合分析，以估計其安全性和經(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)起來進(jìn)行施工的方法。分段就是將河床圍成若干個干地施工基坑，分段進(jìn)行施工。分期就是從時間上將導(dǎo)流過程劃分階段施工。工程實踐中，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，則束窄河床不可避免地會產(chǎn)生一定的沖刷。對于非通航河道，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）通過建筑物導(dǎo)流
通過建筑物導(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，一次性截斷河道，使河道中的水流經(jīng)河床外修建的臨時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地、埡口或古河道的地形。明渠具有施工簡單，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、山巖堅實的山區(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擔(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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