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黑龙江省讷河市某水利枢纽施工方案

10．1——10．31

冰块尺寸（长×宽）（m）

GB／T 40441-2021 导排水垫.pdf武开江约占统计年份的60%

注：xx水文站位于坝址下游300m

冰块尺寸（长×宽）（m）

武开江约占统计年份的55%

注：阿彦浅水文站位于坝址上游32km

1.2.2地形、地质条件

坝址区两岸山体低矮，河谷呈不对称“U”型谷，谷底宽约1770m。嫩江于坝址前分为两股水流，主流靠近右岸，支流位于中央，平水期江水面宽度为450m和120m。河谷左侧有一宽约90m的牛轭湖，汛期与主流相通。平水期江水位高程183.66m，水深约1～3m。

河谷中分布有岛状心滩，地形平坦，地面高程185～188m，高出江水面1～4m。在河谷中部埋藏有深切的嫩江古河谷，埋藏谷宽约1300m，上覆以砂卵砾石为主的全新统冲积层，厚度20～40m。在埋藏谷两侧分布有掩埋基座阶地，阶面高程174～181m，左侧掩埋基座阶地宽约286m，上覆砂卵砾石层厚2～9m，右侧掩埋基座阶地宽约224m，上覆砂卵石层厚2～8m。

左岸为二级侵蚀堆积阶地，在距岸边300～800m处存在一埋藏谷，地面略显低洼，谷深约46～49m。上覆中新统冲洪积层，厚度20～49m。以黄土状壤土和黄土状粘土为主，埋藏谷内发育有淤泥质粘土和含泥砂砾石等地层。

右岸为一低矮白土山台地，上覆以粘土和含泥砂砾石为主的下更新统冲洪积层。

河谷中的地下水为孔隙潜水，赋存于砂卵石中，埋藏深度一般为1～5m。左右两岸的地下水多在下部砂与含泥砂砾石层中，埋藏较深，弱承压，承压水头一般为2～8m。

深切河谷和左右两侧掩埋基座阶地基岩以花岗闪长岩为主；左岸基岩以花岗片麻岩、花岗闪长岩和花岗岩为主；右岸基岩为变质杂岩和花岗闪长岩，局部为花岗岩。各类基岩岩质较坚硬，但其完整性差，岩石较破碎。枢纽区共发现断层有97条，其规模均不大，宽度一般为0.5～0.6m，大多由断层泥、岩屑和碎块岩组成。

在建筑物的全部施工过程中，导流不仅是贯彻始终的，而且是整个水流控制问题的核心。所以在进行施工导流设计时，应根据工程的基本资料，拟定可能选用的导流方式，确定导流设计标准、划分导流时段，确定设计施工流量，着手导流方案布置，进行导流的水力计算，确定导流拦水和泄水建筑物的位置和尺寸，通过技术经济比较，选定技术上可靠，经济上合理的导流方案。

导流设计流量的大小，取决于导流设计的洪水频率标准，通常也简称为导流设计标准。

1频率法的设计施工洪水流量是根据选择的设计频率确定。其方法是依据永久建筑物的设计等级，确定临时导流建筑物的级别，从而确定相应的设计频率。

2重现期法确定的方法和步骤和频率法大体上相同，只不过根据重现年来确定施工设计洪水而已。本处采用重现年法，设计资料主要采用xx站实测的资料。

三导流建筑物的设计洪水标准

——一期导流建筑物：一期导流建筑物包括土石围堰和导流明渠。由于本河流水文实测资料系列较长，进度安排的主坝段一期土石围堰仅渡一个汛期且并未处在关键施工阶段。因此根据《规范》，导流建筑物洪水标准采用所要求洪水重现期低限值，即10年洪水重现期。另外根据《可研报告》审查意见：“同意一期导流土石围堰设计洪水标准为全年10年一遇洪水标准，……”,因此本阶段设计一期导流建筑物的设计洪水标准确定为大汛10年重现期洪水，相应流量为4880m3/s。

——二期导流建筑物：二期导流建筑物包括土石围堰和导流底孔。根据施工进度安排二期土石围堰和导流底孔只使用一个枯水期，枯水期10年和20年重现期流量分别为846m3/s和408m3/s，而二期截流围堰安排在汛后10月中旬填筑，截流标准采用10月中旬5年重现期流量为534m3/s，大于枯水期10年和20年重现期流量，因此二期导流建筑物的洪水设计标准采用截流标准。

本工程施工分两期导流，一期为明渠导流，二期为临时底孔导流。进度安排一期围堰9月初开始填筑，9月底截流。根据本工程的截流工程规模和河流水文特性及《可研报告》评估意见，截流时段采用9月下旬5年重现期旬平均流量，即947m3/s。二期围堰10月中旬填筑并截流，与一期截流标准选择依据相同，采用10月中旬5年重现期旬平均流量，即534m3/s。

c坝体施工期临时渡汛标准

按《规范》当坝体筑高到不需要围堰保护时，坝体施工应满足临时渡汛洪水标准要求。本工程一期施工导流期间，工程施工至第三年汛前土石坝体填筑高程已高出围堰高程，坝前拦洪库容大于1.0×108m3，按《规范》对于土石坝坝体施工期临时渡汛洪水标准应大于100年重现期。根据本工程具体情况的河流水文特性，可研阶段设计时选用100年重现期渡汛标准。并且《可研报告》的审查及评估意见，同意在一期导流期间，坝体渡汛洪水标准为100年重现期，因此本设计阶段确定一期导流坝体拦洪渡汛标准仍为大汛100年重现期洪水，相应流量为9880m3/s。

二期采用临时导流底孔导流。二期围堰和临时底孔只运行一个枯水期，至春汛期坝体拦洪渡汛，该时段的工程施工导流由溢洪道渲泄春汛洪水。此时坝前拦洪库容远大于1.0×108m3。考虑到工程已处于关键施工阶段，可研阶段设计时选用200年重现期渡汛标准。并且《可研报告》的审查及评估意见，“同意导流明渠的坝体填筑高程应满足拦挡春汛200年一遇洪水位的要求”。因此本阶段设计确定二期导流期间坝体施工期临时渡汛标准仍为春汛期200年重现期洪水，相应流量为4400m3/s。

2.1.2导流方式的定性分析

导流方式选择，应当是工程总体设计的一部分。因为导流方式选择得是否恰当，不仅对于导流费用有重大影响，而且对于整个工程设计，施工总进度和枢纽总造价都有重大影响。因此导流方式选择不仅应使导流费用最小，而且应使总体效果最优。一般应遵循以下原则：

1）根据坝址自然条件（地形、地质、水文等）及水工布置特点，因地制宜地选择导流方法。

2）选定的导流方式应使整个枢纽施工进度最快、造价最低。

3）应使整个工程施工有足够的安全度和灵活性。

4）尽可能满足施工期国民经济各部门的综合要求，如通航、过木、过鱼、供水等。

5）施工方便，干扰小。符合国情，技术可靠。

根据xx坝址水文条件、地形、地质条件、枢纽类型及布置、河流综合利用要求，可进行以下几种导流方案比较：

利用河谷形状系数选择导流方式：

《施工导流手册》所采用的河谷形状系数

Kφk=坝顶长/最大坝高

Kφk<3.0采用隧洞导流

Kφk>4.5且河谷不对称时，采用分期导流

Kφk=3.0～4.5可采用隧洞导流、明渠导流、分期导流超高层住宅小区工程群塔施工管理方案以及塔吊高压线、通信线距离近的安全技术与防护方案施工方案，或且几种导流方式结合。

本工程Kφk=5372.69/23=233.59>4.5，且河谷为不对称的“U”形谷，明显属于B类情况。

坝址处河床宽阔，河谷宽约1770m，综合分析坝址地形、地质条件，施工洪水特点及水工枢纽布置情况等，确定本工程施工采用分期导流方式。原可研阶段设计时对采用两期导流和三期导流作了综合分析和比较，推荐了两期导流方案。根据《可研报告》审查意见：“同意采用分两期导流方案”。因此本阶段设计施工导流仍采用分两期导流方案。即一期明渠导流，二期底孔导流。

布置导流明渠时，应注意以下问题：

量利用有利地形，使明渠工程量最小：尽量避免使渠线通过不良地质区段，特别应注意滑坡崩塌体，保证边坡稳定，避免高边坡开挖。在河滩地上开挖的明渠，一般均需设置外侧墙，其作用与纵向围堰相似。外侧墙必须布置在可靠的基础上，并尽量使其能直接在干地上施工。

明渠轴线应顺直，以使渠内水流顺畅平稳：应避免采用S型弯道。关于转弯半径，进出口方向，以及与围堰坡脚距离的要求，均与明流隧洞相似。对于软基上的明渠，渠内水面到基坑水面之间最短距离，应大于两水面高差的2.5～3.0倍休闲广场景观工程施工组织设计，以免发生渗流破坏。出口消能问题，也应受到特别重视。

导流明渠应尽量与永久明渠相结合：当枢纽中的混凝土建筑物采用岸边式布置时，导流明渠常与电站引水渠和尾水渠相结合。