分期围堰导流

科技工作者之家 2020-11-17

分期围堰导流(stage diversion) 是指水工建筑物分期分段利用围堰挡水施工的施工导流方式。对拟修建的主体建筑物(如闸、坝等)分先、后期施工。

简介分期围堰导流先期修建的围堰只拦住一侧河床或一部分河床,构成第一期施工基坑,水流由基坑外被束窄的河道下泄。在第一期基坑内,需将闸、坝修建至某一临时挡水高程,并建成永久泄水建筑物或临时性的导流泄水通道(如底孔、梳齿、缺口等)。

当第一期主体工程施工告一段落,具备一定的挡水与泄水能力时,拆除第一期围堰,水流改由第一期工程已建成的泄水通道下泄(一般安排在枯水期进行),与此同时建成第二期围堰,拦断另一侧河床构成第二期施工基坑。分期围堰一般分为两期到三期。

内容介绍分期围堰包括上游横向围堰、顺河的纵向围堰及下游横向围堰三部分。第一期基坑的上、下游横向围堰后期须拆除,所以往往设计为土石围堰。纵向围堰一般先、后期共用,常设计为混凝土结构,它自身的施工尚需在其临水面外侧修建一低挡水标准的围堰保护。纵向围堰是在一期基坑内修建的,它占据着部分主体建筑物位置,为解决这一矛盾,常以这段主体建筑物代替纵向围堰。

主体建筑物以外部分的纵向围堰也可用做永久工程,例如做为导墙或隔墙等。二期上、下游横向围堰在主体工程完工后一般需拆除,但也有后期不拆除的,如不妨碍水库运用的上游围堰,可让它淹没在水库里。若一期基坑布置有电站时,有时可能利用二期围堰挡水以提前蓄水发电。有的工程将下游围堰留做二道坝,构成静水池在泄洪时起消能作用。

适用分期围堰导流适合于宽河床,大流量,主体建筑物结构允许分段施工、分段独自挡水的工程,故常用于混凝土重力坝工程。对于土坝或拱坝等要求整体平起施工的建筑物是不适宜的。由于分期导流在河床中要设置纵向围堰和导流泄水建筑物,所以要求河床有一定的宽度,故也不适用于窄河床。在宽河床上,尤其是有宽滩地的复式河床或河道中有岛礁、河心洲等地形条件时,这种导流布置最为方便。宽滩地可在枯水期低水位时稍加围护,就能构成施工工作面条件。岛礁或河心洲地形便于布置纵向围堰。

举例中国葛洲坝水利枢纽工程,江中的葛洲坝和西坝这两个岛地,将长江分割为大江、二江、三江三个河槽,导流布置条件相当好。工程分两期施工,一期围二江、三江,二期大江工程旌工(见施工导流)。中国黄河三门峡水利枢纽工程,河中有鬼门、神门、人门三个岛。

第一期先围左岸利用神门、人门两岛连接上游横向围堰(简称上横围堰),利用人门岛和其下游的另一个岛张公岛连成纵向低水围堰,并连接下游横向围堰,构成一期基坑,在基坑内修建混凝土纵向围堰及12个3m×8 m(宽×高)的导流梳齿(坝段内垂直水流方向的混凝土浇筑面高程高低相间,形似梳齿状,中间低面过水、两侧高面露出水位),然后利用梳齿过水开展二期工程。在二期施工的同时,将一期基坑梳齿顶面盖上钢筋混凝土盖板,使12个梳齿变为12个3 m×8 m的底孔,并在底孔上面继续浇筑大坝混凝土。1

优点分期围堰导流的主要优点是:①第一期导流为原河床泄水,过水断面宽,泄流量大,无需设置高围堰挡水和宣泄大流量的大型导流泄水建筑物。第二期只要修上、下游横向围堰,充分利用一期坝体布置泄水设施,如通过底孔或缺口坝段导流。因而其施工导流工程规模和费用都较节省,导流技术难度也较易解决。②形成基坑的工期一般较短,有利于主体工程早开工。⑧对于具有河床式厂房或坝后式厂房的水电枢纽,有条件时,先围发电厂房段,可争取早发电。④原河床导流对施工初期河道通航、过本十分有利。

缺点分期围堰导流的主要缺点是:①主体建筑物不能整体平起施工。②分期修建围堰工期长,施工程序多,工序不连贯。⑧施工场地和辅助工程设施需两岸布臀,运行管理不便。器材物资供应要过河运输以及基坑内机械设备的转移等因素都将加大工程施工强度和工程费用。1

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学