导流系统（共7篇）
导流系统 篇1
施工导流方案的选择与地形地质、水文特性、主体工程的结构与布置、施工因素等密切联系。在导流方案决策中, 因指标权重的判断依靠决策者的主观经验, 有着很强的主观性。本文在已有的研究基础上, 把熵权的概念引入施工导流方案决策的指标权重计算中, 构建了关于导流方案的TOPSIS评价模型, 并利用EXCEL VB语言开发了相应的优选系统。
1 导流方案指标的确定
在导流方案的优选决策中, 比较公认的指标有:施工费用、施工工期、导流风险率、施工难易程度等4个指标[1], 但其中主要考虑的对象是导流工程等临时工程。本文为更好地将施工导流方案与主体工程施工的关系体现出来, 以利于施工导流方案的决策, 分别将工程费用 (其包含了建筑工程费用和临时工程费用) 与主体工程施工工期作为费用和工期指标。对于施工难易程度指标, 在考虑到主体工程施工后, 该指标可以从施工强度、施工布置等方面有一定程度的体现, 故不予单独考虑;根据方案评价目的, 对于导流风险率, 暂不做考虑。
1.1 工程费用指标
工程费用由临时工程费用与建筑工程费用组成, 则有:
式中:C为建筑工程费用;C1为临时工程费用;C2为主体工程费用。
式中:Cd为临时工程费用;Cj为导流工程费用;Cl为施工临时设施与临时建筑费用;Cz为施工临时占地费用。
1.2 施工工期指标
导流方案的选择与施工分期、施工进度密切相关。本文提出把填筑分期作为一个约束条件, 通过坝体填筑施工模拟得到主体工程施工工期值, 使得主体工程的工期可以作为导流方案的一个评价指标。
2 方案优选系统的建立
2.1 系统分析
本系统实质是以最优方案为目标层, 以主体工期与工程费用为指标层, 以4个备选方案为方案层的递阶层次结构。如图1所示。
2.2 数学模型研究
2.2.1 TOPSIS决策模型
TOPSIS是一种逼近于理想解的排序法, 其基本原理是将评价方案与理想解与负理想解的欧式距离进行排序, 然后计算各评价方案与最优值的相对贴近度[2]。贴近度最接近于1的为最优方案[3]。其建模的基本步骤为:
(1) 本文预设导流方案共为4个, 指标为2个, 则决策矩阵R′为:
(2) 方案指标的归一化:
式中:bij为规范化后的指标值。
(3) 构建加权规范决策矩阵A。
用已经过归一化处理的矩阵B构建加权规范决策矩阵A。并求解出各方案的正理想解向量X+与负理想解向量X-。
对于各指标, 理想解:x+=maxaij, j∈T;负理想解:x+=minaij, j∈T。
T为越小越优型指标的下标集合。其中i∈[1, m]。
(4) 计算各方案与理想解、负理想解之间的欧氏距离Di+、Di+ (i=1, 2, 3, 4) 。
式中:i=1, 2, …, n。
(5) 求解各方案与正理想方案的相对贴近度Ci (i=1, 2, 3, 4) 。
(6) 根据C值选择最佳方案。根据各方案的C值进行排序, 确定C值最大的为最佳方案。
2.2.2 各指标权重的求解
本文充分考虑指标权重的主观性和客观性, 利用熵权法具有的客观性和较强的适应性, 把熵权法与层次分析法 (AHP) 相结合, 以此作为评价指标的权重。具体求解方法如下。
2.2.2.1 熵权法
熵权法求解权重的基本步骤为[4]:
(1) 对已构建的方案决策矩阵进行标准化。不同的评价指标因属性不同, 不具有可比性。为消除由此带来的误差, 需要对决策矩阵进行规范化处理。
对于越小越优型指标:
式中:r′jmax为m个方案中第j个指标的最大值;r′jmin为m个方案中第j个指标的最小值。
对于越大越优型指标:
对决策矩阵R′标准化后得到R。
(2) 求解各评价指标的熵H。
式中:wj′为方案第j个指标的熵权。
通过计算, 可得方案各指标的熵权向量为W′= (w1′, w2′, …, wn′) 。
2.2.2.2 AHP法
AHP是一种常用于多目标决策的模糊综合评价方法[5], 其基本思路是:将决策者对方案n个指标的整体判断转化为对这n个指标的两两比较, 然后再转化为对n个指标的整体评判及各指标权重的确定。
2.2.2.3 指标权重的结合求解
把由层次分析法求解所得的指标权重wj0与熵权wj结合得到新的权重以此作为评价指标的权重[6]。其结合方式为:
2.3 系统模拟流程
方案优选系统的模拟流程[7]如图2所示。
2.4 系统开发工具及界面设计
2.4.1 系统开发工具
本系统以EXCEL VBA作为开发语言。VBA具有类似Basic的大小写不敏感的语法、可视化设计的能力、带有集成的调试程序开发环境、编辑后继续运行、多种优秀的后续控件等突出的优点[8]。同时EXCEL VBA具有与其他语言和程序的接口, 如Microsoft Office等常用软件[9]。
2.4.2 系统界面设计
用户界面设计的3 个基本原则:置界面于用户的控制之下, 减少用户的记忆负担, 保持界面的一致性[10]。
3 导流方案优选系统的工程应用
3.1 工程导流方案概况
在HG水库枢纽工程施工导流设计中, 初步拟定以下4种方案进行比较。如表1所示。
m
3.2 系统的工程应用
经计算, 得到各方案的建筑工程费用和主体工期等成果如表2所示。
在得到各方案成果后, 利用该方案优选系统进行方案的评选, 并确定出最优方案。如图3所示, 方案一至方案四的贴近度分别为:0.430、0.384、0.414、0.391。
按贴近度对方案的从优到差进行排序:方案1> 方案3>方案4>方案2, 故最优方案为方案1, 其导流洞断面尺寸为2.5m×2.7m (底宽×直墙高) , 机械配置为3台13~14T振动碾+15台15 T自卸汽车, 工程费用为6 012.80 万元, 工期为277d。
3.3 各方案成果比较分析
以方案1为基准, 各方案成果分析比较如下:
(1) 与方案1相比:方案2工期少1d, 方案3、方案4工期分别多49d和48d。究其原因:方案1和方案2的机械数量多于后两者, 则填筑生产率就必然较大, 工期提前就是合乎常理的。另外各方案中机械数量的配置取满足一期填筑高程要求的最小值, 而一期填筑高程主要由导流隧洞的断面尺寸决定。由此可得出结论, 方案的工期与导流隧洞洞径及机械数量配置相关, 导流隧洞断面越小则需要的机械数量越多, 同时工期越小, 反之亦然。
(2) 与方案1相比:方案2总费用多48.0万元;方案3总费用节省240.0万元;方案4总费用少208.1万元。从临时费用方面分析:前两者比后两者少约45万元。其原因在于前两个方案的导流工程量均小于后两者。从主体工程费用方面分析:其中最高费用方案2比最低费用方案3高288.0万元。根据施工费用组成分析可知, 施工项目单价是与施工机械的型号和配置是密切相关的, 配置数量越少则单价越低, 在工程量较大的情况下出现以上的费用差值是符合实际经验的。
4 结语
本文运用基于熵权的导流方案TOPSIS决策方法, 利用EXCEL VB开发平台建立了导流方案优选系统。该系统可对4个备选方案进行分析评选, 根据各方案的贴近度确定最优方案并将该方案的相关参数输出。最后, 运用工程实例证明了该系统为土石坝施工导流方案的优选决策提供了一个快速有效的分析工具。
摘要：在已有的研究基础上, 把熵权的概念引入施工导流方案决策的指标权重计算中, 然后将其与层次分析法相结合构建了的TOPSIS评价模型, 并利用EXCEL VB语言开发了相应的导流优选系统。最后利用实际工程对该系统的合理性和有效性进行了验证。
关键词：熵权法,TOPSIS决策模型,EXCEL VB,导流方案优选系统
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导流弯管数值模拟分析 篇2
在实际弯管中,用于改善管内流体流动的方法之一是在所述弯管的内壁两侧对称布置两导流片,其中导流片的型线与弯管中心线在同一曲面内; 另外,方法二是沿弯管外侧内壁面设置一弯曲的折流片以强制干扰流体流动,以缩短流速达到平衡的出口直管段长度。
1计算模型
采用空气作为流动介质,取入口速度为20 m/s,弯管模拟计算区域为: 弯管入口直径为120 mm,入口直管段长度为150 mm,出口直管段长度为300 mm; 以此建立模型并计算。 首先,在GAMBIT中生成相应的弯管三维数值模拟模型。该三维模型为包括弯管及折流片在内的计算区域。其次,在GAMBIT三维建模软件中对建立的模型进行网格划分及边界条件设置。最后,输出FLUENT求解器能够计算的Mesh网格文件。将已建立好的计算流场三维物理模型和网格导入FLUENT6. 3中,对读入的网格质量进行检查并将FLUENT求解器的计算单位修改为米。FLUENT求解器选用基于压力的分离式求解器( Pressure Based) 。对于气体的流动,采用有限体积方法来离散控制方程。压力与速度之间的耦合通过Simple算法来处理。用可实现k - ε 双方程湍流模型来处理气体的湍流流动, 该模型能够有效的处理包括旋转均匀剪切流、包含有射流和混合流的自由流动、管道内流动等。流场计算方法采用SIMPLEC算法,对于基本方程离散差分主要采用如下格式: 压力项方程采用Standard格式,动量方程、湍动能方程和湍动能耗散率方程均采用二阶迎风格式。求解压力项时松弛系数为0. 3,密度项为1,体积力项为1,动量项为0. 7,湍动能项为0. 8,湍动能耗散率项为0. 8。所有CFD问题都需要有边界条件,对于瞬态问题还需要有初始条件,本计算模型中弯管入口采用速度入口边界条件,出口采用压力出口边界条件。
2计算结果分析
2. 1速度云图分析
图1 ~ 图3依次为弯管、带双导流片及带折流片的弯管流速分布图。从图1可看出,在入口直管段外径弧面处流体的流速减小,而在内径弧面处流体的流速相应的增大; 流体流经弯曲段过渡到出口直管段时,由于弯管段流体的惯性而流向外径弧面,造成流体层从内径至外径的分离从而引起出口流速不均匀。从图2可看出,由于弯管处两导流片的分流作用,不仅流体在弯管出口处的流速较均衡,流体在整个弯管内的流速变化都不大。从图3可看出,由于折流片对流体的强制转向作用, 在一定程度上改善了流体出口处的流速均衡性,但使得折流片后部管段的流体出现了新的分层。因此,双导流片能较好的调节弯管内的流速,使整体流速处于一较均衡的状态。
2. 2出口截面速度分析
图4速度曲线图的横坐标表示出口截面上的直径坐标值, 单位为m; 纵坐标表示出口截面上直径方向的速度变化曲线, 单位为m/s。从三条速度变化曲线可看出,无任何导流措施的
弯管出口截面最大速度为24 m/s,发生在出口外径侧,从出口截面外径至内径方向速度递减至14 m/s; 带双导流片的弯管出口截面上的速度较均衡,速度大小基本保持在20 m/s,即恢复至入口速度大小; 带折流片的弯管出口截面上的速度最大为22 m / s,最小值为15 m / s。三条速度曲线相比较而言,带双导流片的弯管出口截面上的速度最均衡且恢复至入口速度大小, 带折流片的弯管出口截面速度波动小于无任何导流措施的弯管。因此,双导流片对弯管内流体的流动特性改善效果明显, 强制折流片对弯管内流体的流动特性具有一定的改善效果。
3结论
河道工程导流施工技术探讨 篇3
关键词：围堰,河道工程,施工技术
1 围堰选型及布置
围堰断面型式选择需综合考虑河道特征水位、围堰使用期限及使用时段、使用功能、河道现状断面条件及地质情况等因素。
1.1 城市河道工程施工导流围堰选择的类型
1) 河道断面较宽, 河道净宽大于50 m时, 河道两岸均有建筑物施工需要时, 可选择在河道两岸分别设置纵向围堰。围堰断面如图1所示。
2) 河道断面较窄, 河道净宽小于30 m时, 可选择在河道中部设置一条纵向围堰, 采用分期导流的方式进行施工。围堰断面如图2所示。
3) 河道断面较窄时, 即河道净宽小于15 m的城区河道, 可选择小断面的袋装土围堰, 进行分期导流的方式分别进行左右岸施工。围堰断面如图3所示。
1.2 围堰的选型及布置主要考虑因素分析
1) 就地取材。水利工程施工围堰常常有混凝土围堰、土石围堰、袋装土围堰等型式, 由于城市河道工程单位长度内施工工期较短, 往往不选择混凝土围堰。同时, 考虑土方平衡及提高两岸永久建筑物基坑土方的利用率, 较小工程造价, 通常采用土围堰。
2) 场内外施工条件。城市河道两岸堤顶经常存在较密集民宅、工业厂房等建筑物, 或有较复杂的市政道路等设施, 两岸巡河路常常并未贯通, 因此将导致河道工程施工过程中场内外交通疏解难度大。在这种情况下, 可考虑利用临时围堰兼做场内临时施工道路的原则, 加宽围堰堰顶宽度, 并增加堰顶硬化即可解决场内施工道路问题, 以此解决工程施工交通部署。
3) 工程地质条件。根据工程本身不同的地形地质条件, 考虑不同的围堰断面型式, 遇到特殊的地质地形条件时针对性的考虑。在城市河道工程中较常见的异常地质条件是河床较厚淤泥层, 当河床淤泥层较厚时, 宜考虑选择围堰结构稳定性强、断面结构尺寸相对较小的围堰型式, 例如钢板桩围堰、增加钢管骨架的袋装土围堰等。
2 围堰表面处理及防渗
在城市河道工程中导流围堰工程往往采用土围堰, 因此在水土保持、防止扬尘等环境保护方面将有较高的要求, 同样在遇到透水层地质或采用渗透系数较大的堰体材料时需考虑增加防渗措施, 确保围堰安全。
2.1 围堰顶面处理
对于有兼做场内临时施工道路要求的围堰堰顶需进行硬化处理, 通常采用造价合理的泥结石铺筑, 同样在遇到不可预见的高水位时过水及防冲刷功能。对于枯水期围堰设计不需具备过水要求, 或不需兼做临时施工道路时, 通常采用沙袋或土工膜等进行临时防护, 防止水土流失。围堰迎水侧通常采用防渗土工膜+袋装土护面进行表面处理, 起到堰体防渗及防止堰体水土流失的作用, 特别对例如袋装土围堰堰体填充材料本身孔隙率较大时, 围堰迎水面防渗土工膜将发挥巨大的防渗作用。
2.2 围堰基础防渗处理
对于围堰基础以下河床存在砂砾层地质情况, 并且砂砾层高程高于基坑底部高程时, 通常需考虑围堰基础防渗处理。一般采用高压旋喷灌浆或自重灌浆等灌浆处理, 防止围堰基础砂砾层形成过水通道存在安全隐患。
3 纵横围堰布置及错车
河道工程中围堰工程量主要是纵向围堰, 合理适宜的横向围堰布置能有效地将建筑物基坑进行合理的分区, 通过横向围堰的分区可以最大限度地提高建筑物基坑开挖土方的重复利用率, 最大限度地减少外借土方工程量, 以减少工程造价, 并加快工程施工进度。对于兼做临时施工道路的围堰顶宽一般为4 m, 同时可结合横向围堰布置错车平台, 横向围堰及错车平台布置间距一般100~200 m。横向围堰及错车平台如图4所示。
4 永久建筑物导流
河道工程中新建截污系统通常采用箱涵或管道截流方式, 截流建筑物往往沿河道纵向布置, 在利用围堰导流施工完成一侧截污建筑物以后, 有河道另一侧截污建筑物施工要求或后期河道干地施工需要时, 可考虑利用已完建建筑物进行施工导流。在具备条件的河道上下游填筑全断面横向围堰利用永久建筑物导流时, 可以创造全河段干地施工条件。利用永久建筑物导流应具备以下条件。
1) 完建建筑物具备导流过水断面要求, 利用建筑物导流时对永久建筑物本身及周边相关构筑物排水不会带来影响。
2) 利用建筑物导流可以带来原河道干地施工条件, 为建筑物完建后围堰拆除、河道清淤等工程施工带来极大的便利。
3) 保证全河段干地条件后, 对河道原本的生态环境带来较小的影响, 或者通过全河段干地施工为河道岸坡恢复工程创造更好施工条件, 已达到更好的岸坡恢复效果。
5 支流及排放口导流
在河道工程中往往存在河道支流及两岸雨水、污水管道导流的问题, 当支流河道流量较大、水位较深时, 需考虑采用分期导流的方式, 对于河道两侧雨污管道可选择采用一次拦断架设管道导流或者直接采用抽水泵抽排的方式进行导流, 在永久建筑物施工完毕具备通水条件后拆除围堰直排其中。
6 结语
水电施工导流技术的综述 篇4
我国水利水电工程施工有着悠久的历史。据史可查的是公元前250年修建的都江堰,他不仅在规划设计上取得了相当高的成就,而且在施工技术方面也有了创新,比如鱼嘴与飞沙堰的卵石砌护以及离堆的开凿等。其中,卵石砌护的施工方法到现在仍在使用。还有钱塘江海塘、京杭大运河以黄河大堤等水利水电工程都显示了我国古代水利工程施工的成就。尤其是在河工施工方面,因为中国有着数千年与洪水斗争的历史,在导流与截流等方面已经积累了大量的丰富的施工经验。
2 水利水电施工技术的发展
随着现在高科技技术的发展,尤其是新型建筑材料的出现和大型专用施工机械的研制和改进,现在水利水电工程已经由传统的人力施工转向了机械化施工。西方发达国家从20世纪30年代以来,我国启动稍慢些,大约新中国成立以后,在水利工程建设中出现了一些几种变化。
(1)施工导流工程
我国在大江大河截流中,各种大流量条件下导流建筑物如围堰、明渠等的修建、拆除与封堵,各类围堰拦洪或大流量过水度汛,施工期通航,围堰挡水可以提前发电等各个方面都积累了大量丰富的经验。尤其当前我国以建设的最大规模的长江三峡水利枢纽导流明渠,此渠大约长3410m,宽度是350m,当时导流设计流量是83700m3/s。此渠的顺利通航标志这我国此方面的成就,另外还有中国二滩水电站最大过流断面有23mx17.5m的导流洞的成功运行,都说明了近期来我国水利工程科学技术的综合体现。
(2)地基处理工程
我国高压水泥灌浆技术已经成功应用在喀斯特和非喀斯特地层的帷幕灌浆和固结灌浆了,这为高坝大库防渗、高压输水通道周围的结构稳定和渗流稳定都提供了保证。现在国际上各类防渗技术发展很迅速,当前世界上最深的的防渗强已经达到了131m。另外,1969年法国首先在围堰工程中采用了自凝灰浆防渗墙,此种墙体可以承受较大变形而不开裂。而我国的小浪底水利枢纽施工中的混凝土防渗墙深度已到达83m;另外,在治勒工程中完成了深度达101m的造墙试验。
(3)土石方开挖工程
现在,我国已经建成的三峡水利枢纽土石方开挖量高达121亿立方米。很多水利工程在建设中还面临各种复杂的高陡坡治理问题,和很多复杂地质条件下的大型地下厂房开挖与衬砌支护问题。在传统的方法上,即提高施工机械化程度和水平以外,现在还引入了部分新技术,如在岩体支护方面,都广泛采用猫洞,锚杆,预应力锚固和喷射混凝土等。爆破方面在采用预裂爆破,光面爆破等。
(4)土石坝工程
当前世界上最高的土石坝已经超过了300m,建于深度覆盖层的中国黄河小浪底水利枢纽工程的堆石坝已经高达154m,施工中的最高月填筑强度已经超过150万立方米。而我国历史上的清江水布娅混凝土面板堆石坝坝高是233m。故在提高混凝土面板抗裂,防渗和耐久性等方面,改进了周围缝止的水结构和材料都有了一定的创新。
(5)混凝土工程
世界上各个混凝土土坝,除优先选用当地合格的天然砂石料以外,还选用人工砂石料,这都保证了混凝土的质量,优选了原材料和优化混凝土配合比设计等。当前,我国二滩水电站建成了以正长岩为原料的人工砂石料系统,产品质量物美价廉;长江三峡水利枢纽工程则是以花岗岩为原料,并大量利用已经开挖的原料,建成当前了世界上规模最大的人工砂石料系统。
(6)快速施工与质量控制方面
水利工程设计水平的提高,新材料和新工艺的使用,施工机械化程度和水平的提高,施工经验的深度积累和施工管理体制的改革等因素,都促进了水电施工工期缩短和工期质量的提高。如中国二滩水电站地质条件复杂,施工难度很大,但是从1991年11月主体工程开工,1993年11月截流,1998年第一批的2台机组并网发电,从开工到开始发电工期才用了不足7年,从截流到发电不足5年,拱坝年最大上升高度已达80m,工程质量优质。
3 施工导流
根据水电施工的具体情况,本文简要的引入导流的部分技术及发展状况供相当学者参考。在河流上修建水利水电工程时,为了使水工建筑物能在干地上施工,就必须要用围堰护基坑,将河水引向工程事先预定的泄水建筑物往下游倾泻,这既是传统的施工导流。但是施工导流情况复杂,影响因素较多,甚至有时直接会关系到整个工程的施工难度和进度,故需要慎重对待。
(1)全段围堰法
主河道为围堰一次性拦断,同时水流被导向旁侧的泄水建筑物而下泄的导流方式。通常要根据泄水建筑物的不同,一次拦断导流再进一步划分为隧洞导流、明渠导流、涵洞导流的方式。通常对于流量很大,河槽较深窄的情况,而且河槽的一侧还有较宽台地,垭口甚至是古河道的坝址,可以采用一次拦断,明渠导流的方式。
导流流量小的,通常指不超过20-30立方米/秒的小型工程的枯水启动导流通常是用渡槽。当前,通常要综合考虑河流的水文特征、地形、地质和水文条件等各种因素的影响,进行技术和经济等发那个面的比较论证,并结合风险分析进行决策以确定水利工程的施工的导流方式。
(2)分段围堰法
此法需要用围堰将全部河床的水工建筑物的分为若干段,分期分段完成整个工程的施工。可以先围住河床的左岸或两岸,使河水从束窄的河床通过;然后可以再完全截断河流,使全部河水从已经建成的建筑物通过。这种方法通常适用于河床较宽,流量又很大,施工期较长的工程。当前,我国的丹江口,葛洲坝等水电站都是采用的这种方法进行导流。
(3)明渠导流
此法则是在水利工程施工基坑的上下游修建围堰挡水,使原来河水通过明渠导向下游的施工导流方式。详细如图1所示:
1-水工建筑物轴线;2-上游围堰; 3-下游围堰;4-导流明
传统来讲,此法多用于两岸较缓,有较宽的滩地或是两岸有溪沟、老河道等,施工时导流流量较大,地形和地质条件利用于布置明渠的工程等。另外,此法比一般的涵洞导流少,过流能力还大,施工也是较为方便,如果具备了导流的基本条件,宜采用明渠导流。当前,世界上最大的河床明渠导流是印度大比河乌凯土石坝导流明渠,全长有1372m,梯形断面,渠底最大宽度235m等。
(4)隧洞导流
隧洞是在水利工程施工基坑的上下游修筑围堰挡水,使原河水通过隧洞导向下游的施工导流方式。图2-某水电站的隧洞导流。
;;; 4-导流隧洞;5-临时溢洪道
它通常用于河床外导流,山区河流,山高谷窄而且两岸险峻,地形不利于开挖明渠则采用涵洞导流。此种方法的导流方式造价较高,另外通常将导流涵洞与永久性建筑物相结合,达到高利用的特点。
(5)涵洞导流
此法则是在水利工程施工基坑上下游修筑围堰挡水,使原、来的河水通过涵洞后导向下游的一种施工导流方式。此法一般用于中小型土石坝,水闸等的工程,分期导流的后期导流也有部分采用涵洞导流方式的。通常来讲,涵洞导流比隧洞导流具有施工工作面大,施工灵活方便,速度快,造价也低的特点。涵洞导流可以依山布置也可以布置在摊岩的表层等。另外,需要注意的是,涵洞宜采用布置成直线,这样进出口都有良好的形式,也可以使水顺畅,不会产生冲淤泥,防止渗漏等。
(6)底孔导流
这种导流方式通常是在混凝土施工过程中,采用的坝体内预设临时的或是永久性的泄水孔洞,使河水通过孔洞导向下游的施工导流方式。这种底孔导流通常会用于分期修建的混凝土闸坝工程中,比如在一次拦断导流法的后期工程中,就通常采用底孔导流,也有在导流流量很大的条件下,底孔常与坝体预留缺口等联合泄流。在我国三峡水利枢纽三期导流中的大明渠截流,采用了22个底孔导流,进出口处达33m左右时,泄流能力高达23000立方米/秒。国外的巴西图库鲁伊水电站施工期的导流底孔为40个,泄流能力也高达35000立方米/秒。
(7)缺口导流
此法通常是在混凝土坝施工过程中,在导流设计规定的部位和高程上,预留规定的大小的缺口,宣泄洪水期的一定流量的临时性辅助导流度汛措施。这种缺口完成辅助导流任务后,通常按照工程设计为建成永久性建筑物。具体用处在于当在全段围堰法和分段围堰法的后期,如果使洪水完全从导流隧洞或导流底孔等导流建筑物通过,通常会造成导流建筑物的工程了和工程投资加大,故将导流隧洞等导流建筑物按照枯水期的标准设计相应流量。而在洪水期,则部分坝体停止施工,预留出缺口,使其尽量配合其他导流建筑物宣泄洪峰流量,而其余坝体继续上升,枯水期再将缺口上升与其它坝体相近的高程。一般来讲,坝体缺口导流可以大大降低导流隧洞或导流底孔等建筑物的尺寸,降低造价。施工简单易行。
(8)厂房导流
这种导流方式则是利用施工的厂房建筑物的某些过水部位,将河水导向下游的施工导流方式。
一般水电站的厂房时水电站的主要建筑物,而如果厂房本来是与泄水建筑物相结合的,则可以考虑施工过程中利用,当然也可以部分利用其泄水建筑物进行施工导流,但是如果不能的话,则需要根据厂房特点和发电的工期安排,考虑是否需要和可能利用厂房进行施工导流。这种厂房施工导流通常有三种方式:一是来水通过还未建成的蜗壳及尾水管。二是来水通过泄水底孔,底孔布置在尾水管上部。三是来水通过泄水底孔进口,经设在尾水管锥形体内的临时孔进入尾水管。当厂房导流的能力不能满足要求时,再进一步考虑与其它导流设施进行组合导流。
4 结语
水利水电工程施工的全过程与当地的地形、地质、水文、气象、施工环境等密切相关。而施工导流是水利水电工程施工中的关键问题之一,情况复杂,影响因素较多,甚至有时直接会关系到整个工程的施工难度和进度,有时甚至部分影响到水工建筑物的形式选择和布置,故本文针对水利水电施工的导流问题,详细介绍了当前我国水利水电工程施工技术的新进展,重点说明了施工导流的八种形式及其应用情况,希望本文的介绍能为水利水电施工企业的导流工程带来一定的参考和指导意义,引导水利水电导流施工的健康发展。
摘要：导流是水利水电工程施工中的关键环节之一,施工情况复杂,影响因素较多,甚至有时直接会关系到整个工程的施工难度和进度,有时甚至部分影响到水工建筑物的形式选择和布置,故本文针对水利水电施工的导流问题,详细介绍了当前我国水利水电工程施工部分技术的新进展,同时详细说明了导流施工的八种形式及其应用环境,希望本文的介绍能为水利水电施工企业的导流施工带来一定的参考。
关键词：水利水电施工,导流技术,工程
参考文献
[1]李宗坤.水利水电工程概论[M].黄河出版社. 2005.(10):155-170.
[2]胡志根,刘全,贺昌海等.水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策研究[J].中国工程科学,2001,3(8).
[3]成都科学技术大学.水利水电工程施工导流图集[M].北京:水利出版社,1982年6月.
浅析导流洞工程施工技术 篇5
某水利工程导流导流洞全长991.092m, 城门洞型断面, 开挖尺寸 (8.3m-9.5m) × (9.8m-11.0m) (宽×高) , 导流洞衬砌厚度0.4m、0.6m和1.0m。放空洞为有压接无压洞, 后段采用龙抬头方式与导流洞结合, 有压段洞径3.5m, 无压段断面型式为城门洞型。泄洪洞采用平面交叉方式与导流洞结合, 下平段断面尺寸5m (宽) ×7m (高) 。
2 土石方明挖施工
2.1 土方开挖, 土方开挖采取自上而下分层开挖的方式, 开挖程序为:测量放样→植被清理→土方开挖→边坡修整。
(1) 测量人员对地形复测后, 按施工图纸放出设计开口线, 并设置明显的标识牌。
(2) 按放出的开口线进行植被清理和表土开挖, 植被清理范围延伸至最大开挖边线外侧最少5m的距离。
(3) 开挖边坡时预留15～20cm修坡余量, 由人工修整, 以满足施工图纸要求的坡度和平整度。
(4) 土方开挖采用1.0m3反铲挖装, 20t自卸车运至英戈洛渣场。
2.2 石方开挖, 石方开挖采用自上而下分层开挖的方式, 开挖程序为:
临时施工道路修建→表面清理→测量放样→边坡预裂开挖→梯段开挖→建基面或马道保护层开挖
2.3 预裂爆破, 预裂爆破采用QZJ-100B型快速钻孔, 孔径90mm, 孔距80cm。
边坡预裂爆破时, 紧邻边坡预裂面的2～3排爆破孔作为缓冲爆破孔, 装药量为主爆破孔的1/2～1/3, 以减轻对预裂面的震动破坏。预裂爆破采用不耦合装药, 药卷直径为32mm。药卷和导爆索紧挨在一起, 并绑扎在加工好的细竹片上, 间隔均匀, 竹片靠在被保护一侧孔壁上。底部加强2～3倍装药, 上部减弱1/2～1/3装药, 堵塞长度为1.0～1.5m。线装药密度350～450g/m。
2.4 梯段爆破:
(1) 梯段爆破主爆孔采用CM351型或QAJ-100B型钻机钻孔, 孔径100～105mm, 梅花形布孔, 间排距2.5×3.5m～3.0×4.0m。梯段爆破主爆孔连续耦合装药, 用混装炸药或直径70～90mm药卷, 堵塞长度2～3m, 单位耗药量为0.4～0.6kg/m3。
(2) 梯段爆破缓冲孔QZJ-100B型钻机钻孔, 孔径100mm, 间排距1.6×2.0m。缓冲孔距预裂孔1.2m, 距主爆破孔2.0m。梯段爆破缓冲孔间隔装药, 药卷直径50～70mm, 堵塞长度2～3m, 微差起爆。单位耗药量为0.3～0.35kg/m3。
3 导流洞洞身开挖
3.1 施工支洞, 除业主提供的施工通道以外, 为确保本标导流洞
开挖顺利进行, 还需增设、2#, 3#施工支洞, 作为中后期开挖施工通道, 1#支洞与导流洞交点桩号为导0+050, 2#支洞怀导流洞交点桩号为导0+830。
3.2 开挖施工设备选择
(1) 造孔设备选择, 导流洞及施工支洞开挖采用气腿钻在钻孔台车上钻孔。
(2) 出渣设备选择, 施工支洞主要采用3m3侧卸装载机配20t自卸汽车出渣。
3.3 施工用风水电
(1) 施工供风, 在1、2#施工支洞洞口分别布置供风站集中进行供风, 用φ150钢管铺设至距开挖作业面60 70m处后, 采用高压胶管接入用风设备。
(2) 施工通风, 及降尘拟在13施工支洞、2#施工支洞洞口各设置一台大功率 (2×110kw) 、风量大的轴流风机 (2000m3/min) 向导流洞压入通风。施工支洞内风管采用直径1.2m的柔性风筒, 各导流洞开挖工作面采用直径0.9m的柔性风筒接主管通风。
(3) 施工照明, 洞挖施工用电由本标段工程的供电系统接入。洞内供电线路由进出口方向分别向隧洞作业面铺设, 供电线路离地高2m以上, 每隔20m设置瓷瓶支架, 使线路悬空。动力线路采用三相四线电缆, 照明线路采用铝芯线, 每隔20m设一盏200W照明灯, 照明灯采用防爆灯具, 工作面采用投光灯照明。
(4) 施工用水, 洞挖施工用水分别由设置在施工支洞洞口和进、出口的、2#供水池供水, 采用主供水管 (φ100钢管) 接入, 沿进出口方向分别向隧洞铺设至距钻爆工作面50m处, 然后改由橡胶管引到作业面。
4 施工支洞开挖施工
施工支洞开挖断面为城门洞型, 断面尺寸8m×7m。、采用全断面爆破开挖, 采用气腿钻在钻孔台车上造孔, 人工在平台车上装药。钻孔孔径φ42mm, 采用中部掏槽、周边光面爆破施工方法, 掏槽孔和辅助孔孔内药卷直径φ32mm, 连续偶合装药, 掏槽孔深3.5m, 单孔药量2.8Kg, 掏槽孔外侧布置爆破孔, 爆破孔孔深3.0m, 孔间距95～115cm, 排间距80～105, 单孔药量为2.2Kg, 周边布置光爆孔, 光爆孔间距50cm, 采用间隔装φ25mm药卷, 不偶合间隔装药, 线装药密度110～150g/m。起爆采用非电毫秒雷管和导爆管, 光爆孔采用导爆索引爆。3m3侧卸装载机配20t自卸汽车运至指定渣场。洞内根据实际地质状况增加随机支护锚杆和随机喷护混凝土, 进行临时支护, 以确保洞内施工安全。当开挖至地质不利结构面出露位置处, 按照“短进尺、弱爆破、早支护”的原则进行施工, 必要时可及时采取架设格栅钢架等措施加强支护。
4.1 主要施工技术措施, 控制超挖的措施
(1) 设计轮廓线均采取预裂或光面爆破, 对采取梯段开挖的直立边墙采取预裂爆破, 对采取水平开挖的轮廓线采取光面爆破, 对地质弱面和重要部位采取预留保护层, 再实施弱爆破开挖。
(2) 采用红外激光定位技术精确放样, 准确标出周边光爆孔的孔位及方向。
(3) 所有的周边孔均在设计轮廓线上开孔, 钻孔略向外倾斜2～3°各钻孔之间保持平行, 孔底落在同一高程上。
(4) 对弯段适当缩短钻孔深度, 对弧线段和地质弱面, 采用密孔、浅孔、短循环掘进, 减小终孔偏差, 将光爆岩面误差控制在允许范围内。
(5) 选用经验丰富, 技术熟练的台车操作手进行周边孔钻孔, 严格控制钻孔质量。
(6) 通过爆破试验, 优化爆破设计, 严格控制装药量, 确保光爆半孔率在90%以上。
4.2 洞与洞交叉部位施工措施
(1) 在进洞口开挖时, 采取超前锚杆支护, 小导洞浅孔多循环爆破, 浅孔密孔多段扩挖跟进, 并及时做好支护, 加强监测。
(2) 洞与洞交叉部位施工前, 按施工图纸和监理人批示做好锁口和超前支护。
(3) 在交叉口二倍洞径的洞段范围内, 采用浅孔多循环短进尺的方式开挖。
(4) 加强施工安全监测, 勤检查和巡视并及时分析监测成果和检查情况, 掌握围岩应力应变情况, 及时采取行之有效的支护。
5 结束语
通过本工程的具体实践和总结, 施工导截流对大坝枢纽工程施工的必要性, 重要性和全局性, 从而采取切实可行的导流截流方案, 从而确保工程工期、质量, 使工程尽早发挥最大效益。
摘要：结合工程现场综合环境和自然条件, 制定出科学合理, 能使各种资源得到最大限度的优化配置, 又切实可行的导流截流方案, 从而确保工程工期、质量, 使工程尽早发挥最大效益。
水利枢纽工程施工导流设计 篇6
关键词：水利枢纽工程,施工建设,自然条件,施工导流,水文气象,设计,分析
水利枢纽工程施工建设中, 其施工建设的环境条件与其他工程项目相比有很大的不同, 水利枢纽工程的施工建设主要是在河道或者是水域环境条件下进行的, 因此, 其施工建设中的一个重要问题, 就是对于水利枢纽工程施工建设与水域自然条件之间的矛盾的解决。根据水利工程施工建设的实际情况, 通常情况下, 为了缓解水域自然条件与施工建设之间的矛盾, 多通过在保证水域自然条件不受破坏的情况下, 将水域环境中部分或者是全部水流进行导走, 以避免对于工程施工建设的影响, 实现对于水利工程施工建设质量的保障。这一方法策略实际上就是水利工程建设中的施工导流问题。水利工程的施工导流问题, 其实也就是水利工程施工组织设计中的一个特殊问题, 在进行水利工程的施工导流设计中, 既包含对于水利工程建筑的设计, 像水利工程中的混凝土大坝以及引水隧洞、围堰等, 还与水利工程的施工总进度和总布置之间存在着密切的关系, 因此, 进行水利工程施工导流设计的分析, 对于水利施工建设有着突出的作用和影响。下文将以某水利枢纽工程的施工建设为例, 在对其施工建设的自然条件以及概况分析基础上, 对其施工导流设计进行分析论述, 以促进水利枢纽工程的施工建设与发展。
1 某水利枢纽工程概况简述
某水利枢纽工程是一个典型的水利水电工程, 其施工建设中主要包括闸坝以及接头重力坝、发电厂房、船闸以及开关站等结构部分的施工建设。在进行该水利水电工程的施工建设中, 工程的整体设置如下, 首先在施工建设的河床中间进行泄洪闸坝的设置, 然后在闸坝左侧进行船闸结构部分的设置, 右侧进行发电厂房设置, 并在发电厂房以及船闸与河床河岸之间使用混凝土重力坝进行连接实现, 以构成整个水利水电工程的结构形式, 工程整体结构布局相对紧凑。
其次, 在进行该工程的施工建设中, 通过对于施工建设地区水文地理条件的分析显示, 由于该工程施工区域属于典型的亚热带季风气候区, 气候常年比较温和, 整个河流地势呈现北高南低分布, 南面水汽容易形成堆积, 影响该地区的降雨分布。据统计, 该地区的多年平均降雨量誉为2100多毫米, 最大年降雨量约在2900毫米以上, 最小年降雨量也在1200毫米左右, 地区降雨量相对比较多。此外, 在对于该水利水电工程的雨量分布统计中显示, 工程上游的集雨面积约在15000平方千米左右, 多年平均流量达到480多立方每秒, 平均径流量也达到150亿立方以上, 工程所在河流的汛期集中为每年的3月到8月之间, 汛期水量达到全年水量的75%以上, 枯水期的最小水流量也在30立方每秒以上。
最后, 在对于该地区的地质条件调查分析中, 该地区山地高度分布在140米至250米之间, 整个地区河流呈现自西向东的流向, 同时在工程下游约500米处由于河道弯曲变化, 导致河流流向转变成自南向东方向。此外, 在工程所在河流的左岸主要为陡坡地形, 右岸则以相对平缓的山地与河谷地形分布为主, 为工程导流提供了很大的便利条件。整个工程区域内, 河床呈现基岩裸露以及薄层卵石层分布特征, 河流两岸岩层风化比较明显。
2 水利枢纽工程的施工导流设计分析
结合上述水利水电工程的施工概况以及水文地质条件, 在进行该工程的施工导流设计中, 主要从施工导流方案选择以及导流方式确定、导流建筑物、截流、基坑排水等的设计为主, 以实现工程的施工导流设计。
2.1 施工导流方案的选择确定分析
结合上述水利水电工程施工建设的实际情况以及环境条件, 在该工程的施工导流设计中, 主要设计了两个导流方案, 第一个导流方案主要将整个工程的导流施工与河流枯水期相结合, 在三个枯水期内完成水利水电工程施工导流的设置。其中, 第一个枯水期主要进行一期围堰和船闸围堰 (一) 的同时施工进行, 并用束窄后的河床导流通航;第二个枯水期则进行船闸围堰 (二) 的施工, 用束窄后的河床导流通航;在第三个枯水期则进行二期围堰的闸孔坝段施工, 这一时期第一台机组利用围堰发电, 通过施工外的其余闸孔闸门控制导流, 船闸投入运行通航。第二个导流方案则将整个导流施工分为四个枯水期进行, 第一个枯水期先进性围堰右岸部分闸孔的前期施工, 第二枯水期则进行左岸船闸施工, 第三个枯水期进行二期围堰的闸孔和船闸施工, 第四个枯水期进行三期围堰中闸孔坝段未建部分的施工, 水利水电工程中的厂房则以全年施工为主。
通过对于上述两个导流施工方案的对比, 第一个导流方案施工工期明显比较短, 并且工程量也相对较少, 但是施工期间需要进行一段时期的航运中断, 但是第二个方案的施工困难度相对比较大, 因此, 在进行上述工程导流施工中以第一个方案为主, 进行施工设计。
2.2 施工导流设计
根据上述选择确定的施工导流方案, 在进行某水利水电工程施工导流设计中, 主要分为三个枯水期进行, 在第一个枯水期主要进行河流右岸一期工程的前期土石围堰和左岸船闸围堰 (一) 施工, 这一导流施工期间, 主要由部分闸坝段位置上束窄后的河床进行导流和通航;第二个枯水期进行左岸船闸围堰二期工程的施工, 施工主要以船闸上下游的导航墙以及二期围堰的临时交通桥为主, 施工期间仍然由上一部分的闸坝段进行导流和通航;在第三个枯水期则进行中间二期石围堰的施工, 导流工作主要由于另一部分闸孔坝段进行负责。
此外, 在进行导流建筑物设计中, 结合上述导流方案主要是进行水利水电工程的一期前期围堰以及一期后期围堰、厂房围堰、船闸围堰、二期围堰等建筑物的结构设计为主。进行导流截流设置中, 主要结合工程地区的水文地质条件和状况, 在对于截流时段以及流量确定的情况下, 进行截流方案的设计, 并通过基坑排水设置, 完成水利水电工程的施工导流设置。
结束语
总之, 施工导流设计作为水利枢纽工程施工设计的重要组成部分, 对于水利枢纽工程设计水平有着直接的作用和影响, 进行水利枢纽工程施工导流设计, 有利于提升水利枢纽工程设计水平, 具有积极作用和价值意义。
参考文献
[1]王雨帆, 冯健.长洲水利枢纽工程三期施工导截流期施工通航设计[J].红水河, 2008 (2) .
[2]陈超敏, 鄢双红, 詹金环.嘉陵江亭子口水利枢纽导流明渠设计[J].人民长江, 2011 (16) .
绿仙龙水电站施工导流设计 篇7
云南省绿春县绿仙龙水电站位于李仙江下游,电站不属于李仙江流域规划的七级开发范围,坝址位于规划七级开发最后一级电站图卡河电站下游约8 km,初步进行的补充规划中,本工程是一个以发电为主,兼有水产养殖、旅游等综合利用功能的水电枢纽工程。
绿仙龙水电站正常蓄水位为338.0 m,电站总装机容量为66 MW,库容为1 564万m3,工程等别属三等工程,工程规模为中型,主要水工建筑物为3级,次要水工建筑物为4级。绿仙龙水电站为闸坝径流式电站,采用河床式开发方式,枢纽建筑物由泄水闸、电站厂房、左右岸重力挡水坝及回车场等组成。
2 地形及地质条件
李仙江绿仙龙水电站坝址地处中低山地貌区,位于李仙江宽谷地形河段,河谷呈“U”形。河流方向为S75°E～E,与岩层走向夹角35°～50°为斜向谷。河床为洪冲积砂卵砾石覆盖,厚11.2～16.5 m。河床两岸漫滩发育不对称,左侧为河流冲刷基岩漫滩,右岸为洪冲积砂卵砾石漫滩。两岸山体高程在500 m以上,左岸边坡坡度为35°～40°,右岸坡度为30°～35°,以残坡积粉质粘土混碎石或碎石土覆盖为主,一般厚2～5m。其中左岸在高程392 m以下分布崩坡堆积层。
坝址区基岩主要为二迭系下统栖霞阶地层,覆盖层有洪冲积层、塌滑堆积层、崩坡积层、残坡积层。坝址区未发现区域性断裂,规模稍大的断层有4条。坝址区发育的优势结构面为层面裂隙及顺层发育的微裂隙,结构面随岩体风化程度的减弱,其发育密度、延伸长度均明显随之减弱,性状变好。坝址区分布的细砂岩、粉砂岩、含粉砂泥岩由于岩性及断层裂隙等因素的影响,岩体风化较深,除具有垂直风化分带特性外,沿断裂带、层间挤压带产生槽状和囊状风化。
3 导流方式及导流标准
根据水文、地形、地质条件及水工建筑物布置,绿仙龙水电站施工导流可采用分期围堰导流方式。
绿仙龙水电站正常蓄水位为338.0 m,电站总装机容量为66 MW,库容为1 564万m3,工程等别属三等工程,工程规模为中型,主要水工建筑物为3级,次要水工建筑物为4级。根据《水电工程施工组织设计规范》(DL/T 5397—2007)规定,施工导流建筑物级别采用5级,采用的洪水设计标准如下:当建筑物类型为混凝土时,洪水重现期为3～5年;当建筑物类型为土石时,洪水重现期为5～10年。
根据当地建材资源及工程开挖料情况,围堰采用土石与混凝土结构型式。由于5年一遇和10年一遇洪水流量相差较大,相应标准的导流工程投资相差较大,考虑到河流水文特性及投资差异,本阶段选用5年一遇洪水作为导流设计洪水标准。
根据水文、地形、地质条件及水工建筑物布置,绿仙龙水电站施工导流可采用分期围堰导流方式和一次拦断河床围堰导流方式,与之配合的有明渠导流及隧洞导流。
对于一次拦断河床围堰导流方式,如采用明渠导流,由于坝址两岸山高坡陡,且水工建筑物已嵌入两岸较深,开挖会形成高边坡,开挖量也很大,如采用隧洞导流,由于导流流量较大,导流隧洞成洞及支护困难。综合考虑建筑物布置特点、河流水文特性和地形、地质条件等因素,本阶段选定施工导流采用分期围堰导流方式。
李仙江流域地处南亚热带季风区,暴雨发生较为频繁,李仙江的洪水主要由暴雨形成,每年12月～次年4月为旱季,每年的5月～11月为雨季。从绿仙龙水电站水文资料看出,坝址河流洪枯流量及水位变幅较大,汛期淹没基坑对工程进度影响较小且淹没损失不大,宜采用枯水期围堰。根据坝址地质资料,河床部位为洪冲积砂卵砾石覆盖,厚11.2～16.5 m,出于纵向围堰的稳定考虑,宜考虑枯水期围堰。经比较分析,初步选定各期导流时段均为枯水期。
4 导流方案
根据水工建筑物布置,厂房布置于右岸,宜先施工右岸,结合上述导流方式、导流标准,拟采用如下导流方案。
4.1 一期导流
在第一个枯水期修建一期土石子围堰围右岸,同时开挖左岸边坡,将左岸滩地拓宽拓深导流,在子围堰的保护下进行厂房、右岸重力坝及一孔半泄水闸施工,同时修建混凝土纵向围堰,在汛期到来之前一期混凝土围堰浇筑至设计高程。导流标准为12月～次年4月P=20%的洪水,导流流量为863.0 m3/s。汛期洪水淹没基坑,停止施工。汛期过后,在第二个枯水期修建一期上、下游土石围堰,与已建好的混凝土纵向围堰连接形成基坑,继续施工一期工程,在汛期到来之前,达到厂房下闸挡水要求。导流标准为12月～次年5月P=20%的洪水,导流流量为1 420.0 m3/s。纵向混凝土围堰为一、二期围堰所共用。
4.2 二期导流
在第三个枯水期填筑二期上、下游围堰与纵向混凝土围堰形成基坑,施工左岸剩余3孔半泄水闸坝、上闸首及左岸重力坝段。由一期完建的1孔泄水闸坝导流。导流标准为12月～次年4月P=20%的洪水,导流流量为863.0 m3/s。根据施工总进度,二期工程需两个枯水期完成,故二期围堰按过水围堰设计,但为了防止汛期上游水位壅高较多,对上游防洪不利,采取降低上游过水围堰顶高程,再在过水围堰上部修筑一小粘土挡水围堰,两者共同挡施工期洪水,汛期过水围堰上部粘土围堰被冲毁,可降低上游水位,第二个施工期再恢复粘土围堰。厂房首台机组在第四年4月初开始发电,二期可根据来水量利用二期围堰发电。闸坝在第四个枯水期末具备下闸蓄水条件。
5 导流建筑物设计
5.1 一期围堰
一期子围堰的填筑几乎占尽整个河床,故需将左岸滩地拓宽拓深形成导流明渠,导流明渠底宽20.0 m,开挖坡比1:0.5,通过683 m3/s时的流速为4.4 m/s。开挖边坡拟采用锚喷进行防护。
一期子围堰围右岸,采用土石围堰型式。导流标准为12～4月P=20%洪水,相应流量为683 m3/s。一期子土石围堰轴线全长约332.0 m,围堰顶宽7.0 m,上游围堰挡水高程331.66 m,顶高程333.0 m,下游围堰挡水高程329.66 m,顶高程330.5 m,迎、背水面坡比均为1:1.5。堰体及基础均采用高压定喷灌浆形成防渗板墙防渗,防渗墙孔距1.4 m,为封闭式,灌至砂砾卵石层底部并伸入强风化岩石内1.0 m。纵向围堰迎水面部分用块石护坡,防止水流淘刷围堰,以保证围堰堰脚及坡面的稳定。
一期围堰采用土石围堰型式。导流标准为12月～次年5月内20%洪水,相应流量为1 420 m3/s。上游土石围堰挡水高程332.89 m,顶高程为334.00 m,长约73.0 m;下游土石围堰挡水高程331.41 m,顶高程为332.5m,长约70.0 m。上、下游围堰顶宽均为7.0 m,迎、背水面坡比均为1:1.5,堰体及基础均采用高压定喷灌浆形成防渗板墙防渗,防渗墙孔距1.4m,为封闭式,灌至砂砾卵石层底部并伸入强风化岩石内1.0 m。
纵向混凝土围堰顶宽5.0 m,总长约240 m。纵向混凝土围堰的基础要求坐落在强风化岩石层,为一、二期围堰所共用。
5.2 二期围堰
二期上游围堰采用下部土石围堰加上部麻袋粘土围堰型式,二期下游围堰采用土石围堰型式,与混凝土纵向导墙共同挡水。导流标准为12月～次年4月P=20%洪水,相应流量为863 m3/s。上游围堰挡水高程334.87 m,长约91.0 m,其中过水围堰顶高程334.0 m,顶宽8.0 m,迎水面边坡坡度为1:3.0,背水面坡度为1:2.0,粘土斜墙防渗,堰基用高压摆喷灌浆形成防渗板墙防渗,防渗墙孔距1.4 m,为封闭式,灌至砂砾卵石层底部并伸入强风化岩石内1.0 m,过水围堰上部的麻袋粘土围堰顶高程336.0 m,顶宽4.0 m,净高2.0 m,迎水面、背水面边坡采用麻袋粘土护坡,坡度均为1:0.5。下游围堰挡水高程329.66 m,顶高程330.5 m,长约75.0 m,顶宽7.0 m,迎、背水面坡度均为1:2.0,堰体及基础均采用高压摆喷灌浆防渗,要求同二期上游围堰。二期上、下游围堰使用两个枯水期,为过水围堰,堰顶均采用1 000 mm浆砌石护顶,溢流面和围堰坡面、坡脚分别采用浆砌石、块石及钢筋笼等结构进行保护。
6 河道截流与下闸蓄水
6.1 河道截流
根据《冰利水电工程施工组织设计规范》(SL303—2004)的规定,截流标准可以采用重现期5～10年的月或旬平均流量。
根据李仙江的水文特性、本工程导流程序及施工总进度安排,截流时间截流时间选择在第三年11月初。截流方式采用上游单战堤由左向右进占、立堵截流方式,截流戗堤与上游横向围堰相结合。
6.2 下闸蓄水
根据施工总进度的安排,第四年4月首台机组开始发电,此时由二期围堰挡水发电,利用一期完建的泄水闸闸门调节水位,第一阶段的水库蓄水位为332.89 m,即二期围堰最高挡水水位。
第二阶段水库的蓄水是在第五年5月开始,此时二期围堰全部拆除,闸门下闸蓄水,至正常水位发电。
7 结语
本文根据枢纽所在位置的水文地质地形条件,以及枢纽布置特点,采用了分期导流的导流方式,枯水期导流,一期子堰及一期围堰采用不过水土石围堰,二期围堰采用下部土石加上部麻袋粘土的过水围堰是合理可行的。事实上经过比选,该方案也是经济的。
参考文献
[1]水利电力部水利水电建设总局.水利水电工程施工组织设计手册[M].北京:中国水利水电出版社,1997.