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水利水電工程建設中導流截流技術的相關研究?

隨著我國社會經濟的不斷發展,水利水電工程越來越多,導流截流是施工過程中的關鍵環節之壹。因此,需要解決施工過程中導流截流技術的相關問題,根據大壩的實際情況采取相應的解決方案,同時考慮大壩工作人員的安全,確保工程的順利完成。

1,項目概述

電站采用低壩河床長尾渠開發方式,大壩和左右岸防洪堤作為副壩形成水庫。大壩位於軟弱地基上,圍堰和基礎采用懸掛式防滲墻,主體建築物等級為ⅲ級,相應的導流建築物等級為ⅴ級,相應的設計洪水標準為10 ~ 5年壹遇,導流設計洪水標準為10年壹遇。

2、水利水電工程施工導流方法

2.1施工導流結構。導流方式采用已建成的4孔攔沙閘和4孔泄洪閘進行導流。第壹階段采用圍堰擋水,導流標準為10年壹遇。左側修建的4孔攔沙閘和4孔泄洪閘用於溢流。在此期間,施工河床右側12孔泄洪閘、右岸閘門儲槽壩段、上遊右岸壩段附近防洪堤。第二階段,閘門擋水,導流標準為10年壹遇洪水。

2.2龍口設計。龍口位於左側。根據預占充填渣的特點和河床狹窄程度,確定龍口寬度為60.0m,並將龍口占用分為三個區域:I區龍口寬度為60 m ~ 30 m,龍口平均流速為3.333m/s ~ 3.730m/s;II區龍口寬度為30m ~ 10m,龍口平均流速為3.765m/s ~ 3.805m/s;ⅲ區閉合寬度為10m~0m~0m,閉合平均速度為3.726m/s~0m/s..龍口截流時,上遊回水水位為399.01m,龍口下遊水位為397.00m,最大瞬時落差為1.88m,堤頂高程為400.50m,截流後圍堰應擡高至擋墻,即高程為405.00m m,龍口拋料粒徑計算如下:

根據吉茲巴公式。

其中:v——流量;k-穩定系數(0.90);γs——塊石的容重(取2.72);γ—水的容重(取1.00);d指球體的當量直徑。

2.3上下遊圍堰施工

導流洞具備過流條件後,從左岸施工道路至上遊圍堰修築臨時道路,上遊圍堰填築。根據防滲體上遊圍堰的不同,分兩期施工。第壹階段堰體填築至464m高程,開始C15混凝土心墻施工。第二個期望是混凝土完成後,同時進行464m高程以上堰體和混凝土防滲體的填築。主要施工方法和措施:圍堰填築料源、堰體填築料源、土石方開挖;從料場挖出粘土材料;混凝土集中攪拌。施工道路和圍堰填築施工道路同截流施工道路。臨時施工便道從左岸施工便道修築至圍堰基礎,圍堰由臨時施工便道填築,圍堰逐層填築。

3、水利水電施工截流技術

3.1攔截材料

截流材料主要是充填材料、粘土密封材料和大石塊。路堤填築材料以臨時築壩開挖料為主,料場為輔;粘土密封材料主要采用料場覆蓋層的開挖材料;左右岸爆破材料選用大石塊,滿足攔截拋擲材料的需要。大壩開挖的填料暫時存放在大壩下遊。同時,為提高供料強度,8月中旬準備5000m3開挖料,以滿足路堤填築強度的需要。粘土密封材料直接裝載並填充覆蓋層挖掘材料;選取的大石塊臨時堆放在左岸堤防施工平臺上,便於拋擲,石塊約500m3。堤前按8月月平均流量3.1.9m3/s設計。提前占領區分布在左岸。堤前占用長度35m,5m寬截流最大平均流速5m/s,結合堤左岸端開挖,形成大型回流場。道路采用小石子、中石子、普通石渣,截流前封閉對外交通道路。

3.2截流過程

3.2.1爆破截流施工。如果壩址位於峽谷地區,且巖石堅硬,交通不便,岸坡陡峭,無運輸設備,可采用定向爆破截流。為了在截流的關鍵時刻向截流體內拋擲大量的物料,除了定向爆破巖石外,還可以在河床提前截流時,用爆破的方法將壹個巨大的混凝土塊體的支撐體炸掉,使塊體落入水中,實現截流。但需要指出的是,雖然利用瞬時巨大拋擲強度可以切斷水流,但由於瞬時拋擲強度很大,當物料入水時,會產生巨大的擠壓波,巨大的波浪可能會破壞修復後的堤防,造成下遊河道瞬時斷流。此外,定向爆破巖石時,還需要檢查個別飛石的距離、空氣沖擊波和地震的安全影響距離。

3.2.2水閘截流施工方法。對於人工排水渠道的截流,往往是提前修建橋墩,最後利用水閘進行截流。在天然河道中,有條件的也可以設置水閘,最後利用水閘進行截流。三門峽桂門河排水渠道采用該方法,泄閘時最大落差為7.08m,歷時30多個小時。也考慮過神門島溢洪道的水閘截流,但在汛期時橋墩被沖垮,後來改成了管柱式石障截流。

3.2.3截流拋投塊施工方法。拋塊是國內外最常用的截流方式,適用於各種情況,尤其適用於大流量、大落差的截流。這種方法是投擲石塊或人造塊(混凝土塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、弦石等。)在龍口攔截水流,迫使河水通過導流樓排出。拋投塊用於截流。根據拋擲和拋擲截流方式的不同,截流可分為平面截流、垂直截流和混合截流三種方式。先在龍口修建浮橋或棧橋,用自卸汽車或其他運輸工具運輸塊體,沿龍口前沿拋擲,先拋小料,隨著流速的增加,逐漸拋擲大塊,使堆積的堤壩在水下均勻上升,直至露出水面。總的來說,單位寬度流量小於垂直封堵法,最大流速也較小,水流條件較好,可以減少龍口基床的沖刷。因此,它特別適用於易沖刷地基上的截流。

結束語

綜上所述,由於影響水利工程建設的因素很多,且我國水利工程建設條件復雜,具體施工難度相對較大,對導流截流技術的有效控制直接影響工程建設的質量和進度。因此,導流截流工程是整個水利樞紐工程建設的關鍵,截流工程的難易程度取決於河流的流量和泄流條件;龍口的落差、流速及地形地質條件;材料供應和施工方法、施工設備等因素。因此,必須提前充分分析研究,采取相應措施,確保截流施工中導流截流任務的順利完成。

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