施工导流方案的影响因素
水文、地质、地形特点;施工期间通航、灌溉、度汛、过木等要求;水工建筑物的组成和布置;施工方法和布置;当地材料供应条件等。
土石坝的施工导流程序
第一期——建造施工泄水道(隧洞、涵管或明渠),并在枯水期开始前建成,河水仍经原河床下泄。第二期——建造上下游围堰,截断河流,建造大坝( 洪水期前,必须建筑到拦洪水位以上),河水改道经施工泄水道下泄。第三期——大坝在拦洪水位以上继续升高,河水仍经施工泄水道下泄。第四期——大坝建造到一定高程后,开始封堵施工泄水道(称封孔)进行蓄水,以便尽早发挥水库的作用。同时采取措施控制库内水位上升的速度直到坝建造到设计高程。
混凝土坝的一次断流导流程序
第一期——建造施工泄水道(隧洞),同时建造围堰,尽可能在枯水期开始时完工,以便及时截断河道水流,使河水从导流隧洞下泄。第二期——在断流围堰的保护下,开始大坝的基础工作,力争在一个枯水期将大坝浇筑至常水位以上。第三期——在大坝浇筑到高出常水位以后,继续升高,这时围堰已失去作用。第四期——坝体高出拦洪水位以后,继续升高。封闭导流孔蓄水。
凝土坝的分期围堰导流程序
第一期——不是建造导流隧洞,而是把部分河床围起来,河水经过另一部分河床下泄,同时建造有底孔或溢流坝在内的部分坝体。第二期——截断水流,让河水从第一期坝体的底孔或溢流坝下泄,同时浇筑第二期坝体。第三期——在大坝浇筑到高出常水位以后,继续升高,这时围堰失去作用。第三期——坝体高出拦洪水位后,继续升高。在大坝浇筑到足够的高度以后,封闭导流底孔蓄水。
封孔
对于临时底孔,在工程接近完工或需要蓄水时要加以封堵。
截流
在施工导流中,截断原河床水流,最终把河水引向导流泄水建筑物下泄,在河床中全面开展主体建筑物的施工。
截流工程
施工导流过程中,当导流泄水建筑物建成后,应抓住有利时机、迅速截流原河床水流,迫使河水经完建的导流泄水建筑物下泄,然后在河床中全面展开主体建筑物的施工。
戗堤
抢救渗漏或加强堤坝时,于堤坡外面加帮的堤。
龙口
戗堤进占到一定程度,河床束窄,形成流速较大的泄水缺口。
裹头
为了保证龙口两侧堤端和底部的抗冲稳定,通常采用工程防护措施,如抛投大块石、铅丝笼等,这种防护堤端叫裹头。
戗堤进占
在河床的一侧或两侧河床中填筑截流戗堤,逐步缩窄河床,称进占。
单向进占
指从此岸向彼岸一个方向,一道围堰向前抛投。
双向进占
指河道两岸同时抛投,最后两道围堰合龙。
合龙
指封堵龙口的工作。
闭气
在堤的上游面抛防渗材料。
平堵法
是在龙口架设浮桥或栈桥,在龙口全线均匀逐层抛填截流材料,直至戗堤高出水面。
立堵法
是将截流材料从龙口一端向另一端(单向进占)或从两端向中间(双向进占)抛投,逐渐束窄龙口直至合龙。
混合堵法
是采用立堵与平堵相结合的截流方法。
建闸截流
建闸就是在泄水道中预先修建闸墩,并建截流闸分流,降低戗堤水头,待抛石截流后,再下闸截流。
浮运结构截流
浮运结构截流就是将各种浮运结构拖至龙口,在埽捆、柴排护底下,装载置砂料,充水使其沉没水中,一次截断水流。
定向爆破
将大量岩石抛入河道预定地点,瞬时截断水流。
截流日期选择
截流日期一般选在枯水期,此时流量、落差小,截流容易。
临时断面拦洪
为了使汛前坝体施工强度不致过高,又能使坝体发挥临时拦洪作用,可将坝体的一部分抢筑至拦洪高程以上,形成临时断面挡水。
降低截流难度的措施
(1)改善分流条件(2)改善龙口水利条件(3)增大抛投料的稳定性,减少快料流失(4)提高抛投强度(5)采用水库调度措施。
三峡工程简介
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程,是具有防洪、发电、航运等巨大综合效益的多目标开发工程。整个工程包括一座混凝重力式大坝,泄水闸,一座堤后式水电站,一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝。水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长3035米,坝高185米,水电站左岸设14台,左岸12台,共表机26台,前排容量为70万千瓦的小轮发电机组,总装机容量为1820千瓦时,年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸,永久通航建筑物为双线五包连续级船闸及早线一级垂直升船机。
第一期施工导流
第一阶段(1993-1997年):施工准备及一期工程,工期为5年。利用中堡岛修建一期土石围堰围护右岸叉河。一期基坑内修建导流明渠和混凝土纵向围堰。同时,在左岸岸坡修建临时船闸。江水及船舶仍从主河槽通过。
第二期施工导流
第二阶段(1998-2003年):二期工程,工期为6年。修建二期上下游横向围堰,与混凝土纵向围堰形成二期基坑。进行河床泄洪坝段、左岸电站坝段和左岸电站的建设。同时,在左岸修建永久通航建筑物。二期导流期间,江水经导流明渠下泄,船舶经导流明渠或临时船闸通行。
第三期施工导流
第三阶段(2004-2009年):三期工程,工期为6年。修建三期碾压混凝土围堰,拦断导流明渠。水库蓄水至135米高程。左岸电站及永久船闸开始投入运行。三期围堰与混凝土纵向围堰形成三期基坑,基坑内修建右岸大坝和电站。三期导流期间,江水经由泄洪坝段的永久深孔和22个临时导流底孔下泄,船舶经永久船闸通行。
三峡水利枢纽工程导流明渠截流
施工方案:双戗双向(下游单向),立堵截流。
困难:350米人工开挖,底部不像天然河床那样粗糙坎坷,大多是光滑的混凝土底板。河道宽,流速高,落差大,截流抛投物容易被水冲走,使明渠截流难度加大。所以,导流明渠比1997年大江截流更难。1997年是深水截流(已有葛洲坝),最大水深60米,是深水围堰,戗堤堤头极易坍塌,但与之相比,是把长江水逼到人工开挖的350米宽导流明渠。现在是截断350米宽,将水逼到22个宽6米高8.5米导流底孔(位于溢流堰底部),只是明渠过流断面的1/5,而且被逼改道时,不像走导流明渠那么畅通,在截流时必然上游水位上涨幅度过大,流速加快。虽然上游在纵向围堰开辟左岸截流基地,但只能存储5万方备料。
分三步走:
首先解决明渠底部光滑抛投物不易站住问题。事先抛投1300多个钢架石笼和合金网石兜,使底部变得粗糙坎坷;
其次截流围堰戗堤进占,形成150米龙口;
最后龙口合拢,在3~5天内对龙口进行高强度抛投,包括使用单重30吨混凝土串体和特大块石实现快速合拢。
而下游,从南岸向混凝土直立墙,合拢点在墙下,更难,世界罕见,国内外水利工程中难度之最。