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PAGEPAGE23第2章水利工程基礎(chǔ)知識本章要求:(一)了解洪水標(biāo)準(zhǔn)和工程等級的劃分;(二)了解水庫的特征水位和水庫特征庫容;(三)熟悉水工建筑的分類及特點;(四)了解水建筑物失事的主要原因;(五)掌握施工導(dǎo)流概念、導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流基本方法;(六)掌握施工圍堰的類型,圍堰施工技術(shù);(七)熟悉截流的技術(shù)與方法。2.1洪水標(biāo)準(zhǔn)及工程等級的劃分2.1.1洪水標(biāo)準(zhǔn)在水利水電工程設(shè)計中不同等級的建筑物所采用的按某種頻率或重現(xiàn)期表示的洪水稱為洪水標(biāo)準(zhǔn),包括洪峰流量和洪水總量。永久性水工建筑物所采用的洪水標(biāo)準(zhǔn),分為設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)兩種情況。臨時性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級別,結(jié)合風(fēng)險度綜合分析,合理選擇,對失事后果嚴(yán)重的,應(yīng)考慮超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施。各類水利水電工程的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)確定。1.永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)分別確定。江河采取梯級開發(fā)方式,在確定各梯級永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)時,還應(yīng)結(jié)合江河治理和開發(fā)利用規(guī)劃,統(tǒng)籌研究,相互協(xié)調(diào)。㈠.山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按表2-1確定。表2-1山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]項目水工建筑物級別12345設(shè)計1000~500500~100100~5050~3030~20校核土石壩可能量大洪水(PMF)10000~50005000~20002000~10002000~1000300~200混凝土壩、漿砌石壩5000~20002000~10001000~500500~200200~100(2)平原地區(qū)永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按表2-2確定。表2-2平原區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]項目永久性水工建筑物級別12345水庫工程設(shè)計300~100100~5050~2020~1010校核2000~10001000~300300~100100~5050~20攔河工程設(shè)計100~5050~3030~2020~1010校核300~200200~100100~5050~3030~20(3)潮汐河口和濱海地區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按表2-3確定。表2-3潮汐河口段和濱海地區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的潮水標(biāo)準(zhǔn)永久性水工建筑物級別1234及5設(shè)計潮水位重現(xiàn)期(年)≥100100~5050~2020~10當(dāng)山區(qū)、丘陵地區(qū)的水利水電工程永久性水工建筑物的擋水高度低于15m,且上下游最大水頭差小于10m時,其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)平原、濱海地區(qū)的水利水電工程其永久性水工建筑物的擋水高度高于15m,且上下游最大水頭差大于10m時,其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。2.臨時性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)臨時性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在表2-4的幅度內(nèi),考慮風(fēng)險度綜合分析,合理選用。表2-4臨時性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]臨時性建筑物類型臨時水工建筑物級別345土石結(jié)耕50~2020~1010~5混凝土壩、漿砌石結(jié)耕20~1010~55~32.1.2工程等級的劃分1.水利水電工程等級劃分根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)的規(guī)定,水利水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益以及在國民經(jīng)濟中的重要性,劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等,適用于不同地區(qū)、不同條件下建設(shè)的防洪、灌溉、發(fā)電、供水和治澇等水利水電工程,見表2-5。表2-5水利水電工程分等指標(biāo)工程等級工程規(guī)模水庫總庫容(108m3)防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田(104畝)治澇面積(104畝)灌溉面積(104畝)供水對象重要性裝機容量(104kW)Ⅰ大⑴型≥10特別重要≥500≥200≥150特別重要≥120Ⅱ大⑵型10~1.0重要500~100200~60150~50重要120~30Ⅲ中型1.0~0.10中等100~3060~1550~5中等30~5Ⅳ?、判?.1~0.01一般30~515~35~0.5一般5~1Ⅴ?、菩?.01~0.001<5<3<0.5<1注:1.水庫總庫容指水庫最高水位以下的靜庫容。2.治澇面積和灌溉面積指設(shè)計面積。對于綜合利用的水利水電工程,當(dāng)按各綜合利用項目的分等指標(biāo)確定的等別不同時,其工程等別應(yīng)按其中的最高等別確定。2.水工建筑物的級別水利水電工程中水工建筑物的級別,反映了工程對水工建筑物的技術(shù)要求和安全要求。應(yīng)根據(jù)所屬工程的等別及其在工程中的作用和重要性分析確定。(1)永久性水工建筑物級別水利水電工程的永久性水工建筑的級別應(yīng)該根據(jù)建筑物所在工程的等別,以及建筑物的重要性確定為五級,分別為1、2、3、4、5級,見表2-6。表2-6永久性水工建筑物級別工程等別主要建筑物決要建筑物工程等別主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅳ45Ⅱ23Ⅴ55Ⅲ34堤防工程水工建筑物的級別,應(yīng)該按照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286—98)確定。(2)臨時性水工建筑物級別對于水利水電工程施工期使用的臨時性擋水和泄水建筑物的級別,應(yīng)根據(jù)保護(hù)對象的重要性、失事造成的后果、使用年限和臨時建筑物的規(guī)模,按表1-7確定。對于同時分屬于不同級別的臨時性水工建筑物,其級別應(yīng)按照其中最高級別確定。但對于3級臨時性水工建筑物,符合該級規(guī)定的指標(biāo)不得少于兩項。臨時性水工建筑物級別級別保護(hù)對象失事后果使用年限(年)臨時性水工建筑物規(guī)模高度(m)庫容(108m3)3有特殊要求的1級永久性水工建筑物淹沒重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或推遲總工期及第一臺(批)機組發(fā)電,造成重大災(zāi)害和損失>3>50>1.041、2級永久性水工建筑物淹沒一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或影響總工期及第一臺(批)機組發(fā)電,造成較大經(jīng)濟損失3~1.550~151.0~0.153、4級永久性水工建筑物淹沒期坑,但對總工期及第一臺(批)機組發(fā)電影響不大,經(jīng)濟損失較小<1.5<15<1.03.水工建筑物級別的提高(1)永久性水工建筑物級別的提高對于2~5級的永久性水工建筑物,若失事后造成巨大損失,或者對水利水電工程造成十分嚴(yán)重影響的,經(jīng)過論證并報主管部門批準(zhǔn),其級別可提高一級。水庫大壩按表1F411021-6規(guī)定為2級、3級的永久性水工建筑物,如果壩高超過規(guī)定的指標(biāo),其級別可提高一級,但洪水標(biāo)準(zhǔn)不予提高。當(dāng)永久性水工建筑物基礎(chǔ)的工程地質(zhì)條件復(fù)雜時,其基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)不易準(zhǔn)確確定,或者采用新型結(jié)構(gòu),對于2~5級的建筑物,其級別可以提高一級,但洪水標(biāo)準(zhǔn)不予提高。(2)臨時性水工建筑物級別的提高利用臨時性水工建筑物擋水發(fā)電、通航時,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證,3級以下臨時性水工建筑物的級別可以提高一級。4.水工建筑級別的降低對于失事后造成損失不大的水利水電工程,其1~4級主要永久性水工建筑物的級別,經(jīng)過論證并報主管部門批準(zhǔn),可降低一級。2.1.3水庫特征水位及水庫特征庫容1.水庫特征水位(1)校核洪水位。水庫遇大壩的校核洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。(2)設(shè)計洪水位。水庫遇大壩的設(shè)計洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。(3)防洪高水位。水庫遇下游保護(hù)對象的設(shè)計洪水時在壩前達(dá)到的最高水位。(4)防洪限制水位(汛前限制水位)。水庫在汛期允許興利的上限水位,也是水庫汛期防洪運用時的起調(diào)水位。(5)正常蓄水位(正常高水位、設(shè)計蓄水位、興利水利)。水庫在正常運用的情況下,為滿足設(shè)計的興利要求在供水期開始時應(yīng)蓄到的最高水位。(6)死水位。水庫在正常運用的情況下,允許消落到的最低水位。2.水庫特征庫容(1)靜庫容。壩前某一特征水位水平面以下的水庫容積。(2)總庫容。校核洪水位以下的水庫靜庫容。(3)防洪庫容。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積。(4)調(diào)洪庫容。設(shè)計洪水位至防洪限制水位之間的水庫。(5)興利庫容(有效庫容、調(diào)節(jié)庫容)。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積。(6)共用庫容(重復(fù)利用庫容、結(jié)合庫容)。正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛期用于興利的水庫容積。(7)死庫容。死水位以下的水庫容積。2.2水工建筑的分類及特點與失事原因2.2.1水工建筑物的分類及特點1.水工建筑物的分類水工建筑物一般按它的作用、用途和使用時期等來進(jìn)行分類。(1)水工建筑物按作用分類水工建筑物按其作用可分為擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、?。ㄟM(jìn))水建筑物、整治建筑物以及專門為灌溉、發(fā)電、過壩需要而興建的建筑物。1)擋水建筑物。是用來攔截江河,形成水庫或雍高水位的建筑物,如各種壩和水閘以及抗御洪水,或沿江河海岸修建的堤防、海塘等。2)泄水建筑物。是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌,以及為了人防、檢修而放空水庫、渠道等,以保證大壩和其他建筑物安全的建筑物。如各種溢流壩、壩身泄水孔、岸邊溢洪道和泄水隧洞等。3)輸水建筑物。是為了發(fā)電、灌溉和供水的需要,從上游向下游輸水用的建筑物,如引水隧洞、引水涵蓋、渠道、渡槽、倒虹吸等。4)?。ㄟM(jìn))水建筑物。是輸水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的進(jìn)水口段、灌溉渠首和供水用的進(jìn)水閘、揚水站等。5)整治建筑物。是用以改善河流的水流條件,調(diào)整河流水流對河床及河岸的作用以及為防護(hù)水庫、湖泊中的波浪和水流對岸坡沖刷的建筑物,如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等。6)專門為灌溉、發(fā)電、過壩需要而興建的建筑物。如專為發(fā)電用的引水管道、壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房;專為灌溉用的沉沙池、沖砂閘、渠系上的建筑物;專為過壩用的升船機、船閘、魚道、過木道等。(2)按用途分類水工建筑物按其用途可分為一般性建筑物和專門性建筑物。1)一般性水工建筑物具有通用性,如擋水壩、水閘等。2)專門性水工建筑物,僅用于某一個水利工程,只實現(xiàn)其特定的用途。專門性水工建筑物又分為水電站建筑物、水運建筑物、農(nóng)田水利建筑物、給水排水建筑物、過魚建筑物等。(3)按使用時期分類水工建筑物按使用時期分為永久性建筑物和臨時性建筑物。1)永久性建筑物是指工程運行期間長期使用的水工建筑物。根據(jù)其重要性又分為主要建筑物和次要建筑物。主要水工建筑物是指失事后將造成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益的建筑物,如大壩、水閘、泄洪建筑物、輸水建筑物及電站廠房等;次要水工建筑物是指失事后將不致造成下游災(zāi)害,或者對工程效益影響不大并易于修復(fù)的建筑物,如擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護(hù)岸等。2)臨時性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物,如圍堰、導(dǎo)流明渠等。2.水工建筑物的特點(1)工作條件復(fù)雜水工建筑物的地基有巖基,也有土基,情況往往比較復(fù)雜。在巖基中經(jīng)常會遇到節(jié)理、裂隙、斷層、破碎帶、軟弱夾層等地質(zhì)構(gòu)造;在土基中,可能會遇到壓縮性大的土層,也可能會遇到流動性較大的細(xì)砂層。這些地質(zhì)條件必需認(rèn)真進(jìn)行地基處理。水工建筑物的形式,受地形、地質(zhì)、水文、施工等條件的影響,因此,每個水工建筑物都有其自身的特定條件,都具有一定的個別性。由于上、下游存在水位差,水工建筑物一般要承受相當(dāng)大的水壓力作用,因此水工建筑物及其地基必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性。高水頭的泄水在做好消能防沖工作的同時,還應(yīng)防止高速水流產(chǎn)生的氣蝕、磨損等破壞;另外,滲流不僅增加了建筑物荷載,也可能造成建筑物失事。在多泥沙河流中,水工建筑物將長期受泥沙淤積產(chǎn)生的淤沙壓力作用,同時在泄洪或發(fā)電時,還會受到泥沙的磨損作用,嚴(yán)重時將影響建筑物的正常工作甚至影響其壽命。(2)施工難度大在河道中修建的水工建筑物,需要首先解決好施工導(dǎo)流和截流工作,施工技術(shù)復(fù)雜,施工難度大。截流、導(dǎo)流、渡汛需要搶時間,爭進(jìn)度,而且往往是在水中施工,施工程度、施工強度和施工組織出現(xiàn)絲毫疏漏,將延誤工期,并造成損失。水工建筑物的工程量一般都比較大,建筑物往往需要開挖一定深度的基坑,還要做一些相當(dāng)復(fù)雜的基礎(chǔ)處理。另外,水工建筑物中的大體積的混凝土結(jié)構(gòu),面臨必須解決混凝土的施工及大體積混凝土的溫度控制措施問題。水工建筑物往往是水下工程、地下工程多,施工條件差,施工干擾多,施工期限長,施工場地狹窄,交通運輸困難,施工難度相當(dāng)大。(3)環(huán)境影響大水工建筑物,尤其是大型水利樞紐,具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益,但也會對環(huán)境造成負(fù)面影響,如蓄水區(qū)的土地淹沒、移民、水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞、建筑物上游泥沙淤積、下游河道沖刷、誘發(fā)地震等問題,需要進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境影響評價,并采取有效措施,保護(hù)環(huán)境。(4)失事的后果嚴(yán)重作為蓄水、擋水的水工建筑物,其破壞和失事,往往會給國家和社會造成巨大災(zāi)害和損失。2.2.2水工建筑物失事的主要原因水工建筑物失事的主要原因,一般包括設(shè)計質(zhì)量、控制運用、工程維護(hù)管理,以及超標(biāo)準(zhǔn)洪水、地震等。但不同的建筑物,由于工程的特點,失事的主要原因不盡相同。1.土石壩事故原因(1)防洪標(biāo)準(zhǔn)低。由于規(guī)劃、設(shè)計時對洪水估計偏低,致使壩頂高程不足或溢洪道設(shè)計能力太小,造成壩頂漫水直至潰壩的嚴(yán)重事故。(2)出現(xiàn)貫穿防滲體的裂縫。由于散粒體結(jié)構(gòu)土體顆粒間存在孔隙,在荷重的作用下,孔隙將被壓縮,而結(jié)構(gòu)本身將產(chǎn)生深陷。往往引起壩體的裂縫,并進(jìn)而造成嚴(yán)重的滲漏和滑坡事故。裂縫按其生成的原因,可以分為四類:干縮或凍融引起的裂縫;壩體變形引起的裂縫;水力劈裂作用引起的裂縫;地震引起的裂縫。(3)由于抗剪強度不足出現(xiàn)大滑坡。由于岸坡逐漸推動穩(wěn)定而產(chǎn)生滑動,出現(xiàn)崩坍,對水工建筑物和水庫下游造成嚴(yán)重危害。(4)護(hù)坡出現(xiàn)破壞。干砌塊石護(hù)坡砌筑質(zhì)量差;塊石粒徑偏小,重量不夠;在城石下面沒有墊層級配不好以及塊石風(fēng)化等原因,使得護(hù)坡破壞。(5)產(chǎn)生壩身滲漏及繞壩滲漏。壩身滲漏及繞壩滲漏嚴(yán)重時,將使岸坡軟化,形成集中滲流通道;甚至引起岸坡塌陷和滑坡。2.混凝土壩事故原因(1)抗滑穩(wěn)定性不夠。當(dāng)壩基內(nèi)存在軟弱夾層時,壩和地基的抗滑穩(wěn)定性不夠,常常成為一種常見的最危險的病害現(xiàn)象。(2)表面損壞。由于設(shè)計、施工、管理或其他方面的原因,引起不同程度的表層損壞,有蜂窩、麻面、骨料架空外露、表層裂縫、鋼筋銹蝕以及表層混凝土松軟、脫殼和剝落等。(3)裂縫。當(dāng)混凝土壩由于溫度變化、地基的不均勻沉陷有他原因引起的應(yīng)力和變形超過了混凝土的強度和抵抗變形的能力時,將產(chǎn)生裂縫。3.拱壩的事故原因(1)溫度變化。在運行期周圍環(huán)境溫度的變化,會在壩內(nèi)引起溫度應(yīng)力。當(dāng)考慮不周或者在設(shè)計組合之外運行,將有可能因拉應(yīng)力過大而引起開裂事故。(2)洪水漫頂。如果設(shè)計洪水誤差過大,泄洪能力過小,造成洪水漫項;如若壩基和壩座巖體的抗沖能力不足,將會造成嚴(yán)重破壞事故。(3)庫內(nèi)外岸坡巖體崩塌。水庫蓄水后,水位的變化和地表水的滲入會引起巖體抗滑能力下降,促使巖層由蠕動而滑崩。4.堤防工程的事故原因(1)漫溢。由于堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,或者遇到超標(biāo)準(zhǔn)的特大洪水時,水位陡漲,堤防來不及培厚加高,洪水將漫越堤防頂部。漫溢也可能是由于堤防局部地段塌陷等險情和風(fēng)暴潮襲擊所致使。漫溢將會直接導(dǎo)致堤防潰決。(2)沖決。堤身臨近河岸、汛期可能由于大溜頂沖隨河岸的坍塌而失事,稱為沖決。沖決多發(fā)生在彎道水流的凹岸一側(cè),因為此處受水流頂沖和橫向彎道環(huán)流的作用較強,尤其是凹岸的頂點稍下位置,是最危險的地段,有可能出現(xiàn)沖堤塌岸事故。(3)潰決。在汛期高水位時,由于堤身隱患而造成堤防產(chǎn)生滲漏、管涌、沉陷、滑坡等險情。當(dāng)搶險不及時或搶護(hù)方法不當(dāng),將可能發(fā)生堤防塌陷而形成決口,稱為潰決。(4)凌汛險情。在北方結(jié)冰的河流,當(dāng)開河解凍,冰塊下泄過程中,出現(xiàn)冰塊聚集堵塞河道的冰壩現(xiàn)象稱為凌汛。冰壩雍高上游水位,可造成洪災(zāi);冰壩突然潰決,可能出現(xiàn)垮壩洪水。5.水工隧洞事故原因(1)脈動壓力、空化、空蝕。高速泄水隧洞中,由于水流內(nèi)部脈動壓力,促使水流發(fā)生空化,可能引起建筑物的振動。高速水流的泄水隧洞由于體形不良、施工缺陷、運行不當(dāng)而發(fā)生空蝕破壞。(2)水工隧洞的塌方。由于地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不好;施工方法的不當(dāng);設(shè)計考慮不周造成隧洞發(fā)生塌方。6.溢洪道事故原因(1)溢洪道泄流能力不足。由于實際過水能力低于設(shè)計能力,使得溢洪道泄流能力不足或病害而導(dǎo)致水庫的潰決。(2)閘門啟閉設(shè)備問題。當(dāng)溢洪道的閘門動力不能得到保證、或管理不善造成啟閉設(shè)備損壞,造成洪水漫頂或出現(xiàn)險情。(3)岸坡滑坡堵塞。由于岸坡開挖過陡,破壞了自然穩(wěn)定狀態(tài),造成岸坡大面積滑坡,溢洪道因被邊坡坍滑體的堵塞而不起作用,致使洪水漫壩,導(dǎo)致水庫潰決。2.3施工導(dǎo)流基本知識2.3.1施工導(dǎo)流的概念1.施工導(dǎo)流施工導(dǎo)流是指在河床中修筑圍堰圍護(hù)基坑,并將河道中各時期的上游來水量按預(yù)定的方式導(dǎo)向下游,以創(chuàng)造干地施工的條件。施工導(dǎo)流貫穿于整個工程施工的全過程,是水利水電工程總體設(shè)計的重要組成部分,是選定樞紐布置、永久建筑物形式、施工程序和施工總進(jìn)度的重要因素。2.施工導(dǎo)流方案為了解決好施工導(dǎo)流問題,必須作好施工導(dǎo)流設(shè)計。施工導(dǎo)流設(shè)計的任務(wù)是分析研究當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、工程特性和其他行業(yè)對水資源的需求來選擇導(dǎo)流方案,劃分導(dǎo)流時段,選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計流量,確定導(dǎo)流建筑物的形式、布置、構(gòu)造和尺寸,擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法,擬定河道截流、攔洪渡汛和基坑排水的技術(shù)措施,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇一個最經(jīng)濟合理的導(dǎo)流方案。水利水電樞紐工程施工中所采用的導(dǎo)流方法,通常不是單一的,而是幾種導(dǎo)流方法組合起來配合運用,這種不同導(dǎo)流時段不同導(dǎo)流方法的組合稱為導(dǎo)流方案。3.施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)施工導(dǎo)流的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo),劃分導(dǎo)流建筑物的級別(Ⅲ~Ⅴ級),再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級別和類型,并結(jié)合風(fēng)險度分析,確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定,還應(yīng)考慮上游梯級水庫的影響和調(diào)蓄作用。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)還包括壩體施工期臨時渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。4.導(dǎo)流時段導(dǎo)流時段就是按照導(dǎo)流的各個施工的階段劃分的延續(xù)時間。導(dǎo)流時段的劃分,實際上就是解決主體建筑物在整個施工過程中各個時段的水流的水流控制問題,也就是確定工程施工順序、施工期間不同時段宣泄不同的導(dǎo)流流量的方式,以及與之相左適應(yīng)的導(dǎo)流建筑物的高度和尺寸。因此,導(dǎo)流時段的確定,與河流的水文特征、主體建筑物的布置與形式、導(dǎo)流方案、施工進(jìn)度有關(guān)。土壩、堆石壩、支墩壩一般不允許過水,因此當(dāng)施工期較長,而洪水來臨前又不能完建時,導(dǎo)流時段就要以全年為標(biāo)準(zhǔn),其導(dǎo)流設(shè)計流量,就應(yīng)按導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)洪水重現(xiàn)期的年最大流量。如安排的施工進(jìn)度能夠保證在洪水來臨前使壩身起攔洪作用,其導(dǎo)流時段應(yīng)為洪水來臨前的施工時段,導(dǎo)流設(shè)計流量則為該時段內(nèi)按導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)洪水重現(xiàn)期的最大流量。5.施工導(dǎo)流程序施工導(dǎo)流首先要修建導(dǎo)流泄水建筑物,然后進(jìn)行河道截流修筑圍堰,此后進(jìn)行施工過程中的基坑排水。當(dāng)主體建筑物修建到一定高程后,再對導(dǎo)流泄水建筑物進(jìn)行封堵。2.3.2施工導(dǎo)流的基本方式施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法導(dǎo)流和全段圍堰法導(dǎo)游兩類。1.分段圍堰法導(dǎo)流分段圍堰法導(dǎo)流,也稱分期導(dǎo)法,分期束窄河床修建圍堰,保護(hù)主體建筑物干地施工。導(dǎo)流分期數(shù)和圍堰分段數(shù)由河床特性,樞紐及導(dǎo)流建筑物布置綜合確定。段數(shù)分得越多,施工越復(fù)雜;期數(shù)分得越多,工期拖延越長。工程實踐中,兩段兩期導(dǎo)流采用得最多,如圖2-1所示。在流量較大的平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建混凝土壩樞紐時,宜采用分期導(dǎo)流。這種導(dǎo)流方式較易滿足通航、過木、排冰等要求。圖2-1分段圍堰法導(dǎo)流(a)平面圖:(b)下游立視圖;(c)導(dǎo)流底孔縱斷面圖1—期上游橫向圍堰;2—期下游橫向圍堰;3—二期縱向圍堰;4—預(yù)留缺口;5—導(dǎo)流底孔;6—二期上下游圍堰軸線;7—護(hù)坦;8—封堵閘門槽;9—工作閘門槽;10—事故閘門槽;11—已澆筑的混凝土壩體;12—未澆筑的混凝土壩體根據(jù)不同時期泄水道的特點,分期導(dǎo)流方式中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過已建或在建的建筑物導(dǎo)流。(1)束窄河床導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流,是通束窄后的河床泄流,通常用于分期導(dǎo)流的前期階段,特別是一期導(dǎo)流。(2)通過建筑物導(dǎo)流通過建筑物(永久建筑物或臨時建筑物)導(dǎo)流的主要方式包括設(shè)置在混凝土壩體中的底孔導(dǎo)流,混凝土壩體上預(yù)留制品導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流,平原河道上的低水頭河床式徑流電站可采用廠房導(dǎo)游。這種方式多用于分期導(dǎo)流的后期階段。2.全段圍堰法導(dǎo)流全段圍堰法導(dǎo)流是指在河床內(nèi)距主體工程軸線(如大壩、水閘等)上下游一定的距離,修筑攔河堰體,一次性截斷河道,使河道中的水流經(jīng)河床外修建的臨時泄水道或永久泄水建筑物下泄。全段圍攻堰法導(dǎo)流泄水建筑物的類型可分為明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等。在實際工程中也采用明渠隧洞等組合方式導(dǎo)流。(1)明渠導(dǎo)流明渠導(dǎo)流(如圖2-2所示)是在河岸或河灘上開挖渠道,在基坑的上下游修建橫向圍堰,河道的水流經(jīng)渠道下泄。這種施工導(dǎo)流方法一般適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形。(2)隧洞導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流(如圖2-3所示)是在河岸邊開挖隧洞,在基坑的上下游修筑圍堰,施工期間河道的水流由隧洞上泄。這種導(dǎo)流方法適用于河谷狹窄的山區(qū)河流。圖2-2明渠導(dǎo)流道圖2-3隧洞導(dǎo)流示意圖1—水工建筑物軸線;2—上游圍堰(a)隧洞導(dǎo)流;(b)隧洞導(dǎo)流并配合底孔宣泄汛期洪水3—下游圍堰;4—導(dǎo)流明渠1—上游圍堰;2—下游圍堰;3—導(dǎo)流隧洞;4—底孔;5—壩軸線;6—溢流壩段;7—水電站廠旁(3)涵管導(dǎo)游涵管導(dǎo)游(如圖2-4所示)是利用涵管進(jìn)行導(dǎo)流。適用于導(dǎo)流流量較小的河流或只用來擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流。一般在修筑土壩、堆石壩等工程中采用。2.3.3圍堰施工技術(shù)1.圍堰在類型圍堰是保護(hù)大壩或廠房等水工建筑物干地施工的必要擋水建筑物,一般屬臨時性工程,但也常與主體工程結(jié)合而成為永久工程的一部分。圍堰按材料分工石圍堰、混凝土圍堰、草土圍堰、木籠圍堰、竹籠圍堰、鋼板樁格形圍堰等。按圍堰與水流方向的相對位置分橫向圍堰、縱向圍堰。按導(dǎo)流期間基坑淹沒條件分過水圍堰、不過水圍堰。過水圍堰除需要滿足一般圍堰的基本要求外,還要滿足堰頂過水的要求。圖2-4涵蓋導(dǎo)流示意圖(a)平面圖;(b)上游立視圖圖2-4涵蓋導(dǎo)流示意圖(a)平面圖;(b)上游立視圖1—上游圍堰;2—下游圍堰;3—涵蓋;4—壩體土石圍堰由土石填筑而成。它能充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瑢A(chǔ)適應(yīng)性強,施工工藝簡單。土石圍堰可做成過水圍堰,允許汛期圍堰過水,但需做好溢流面、堰址下游基礎(chǔ)和兩岸接頭的防沖保護(hù)。土石圍堰的防滲結(jié)構(gòu)形式有土質(zhì)心墻和斜墻、混凝土心墻和斜墻、鋼板樁心墻及其他防滲墻結(jié)構(gòu)。如圖2-5所示。(2)混凝土圍堰混凝土圍堰是用常態(tài)混凝土建筑而成?;炷羾咭私ㄔ趲r石地基上。圖2-5土石圍堰(a)斜墻式;(b)斜墻帶水平鋪蓋式;(c)垂直防滲墻式;(d)灌漿帷幕式1—堆石體;2—黏土斜墻、鋪蓋;3—反濾層;4—護(hù)面;5—隔水層;6—覆蓋層;7—垂直防滲墻;8—灌漿帷幕;國9—黏土心墻混凝土圍堰的特點是擋水水頭高,底寬小,抗沖能力大,堰頂可溢流。尤其是在分段圍堰法導(dǎo)流施工中,用混凝土澆筑的縱向圍堰可以兩面擋水,而且可與永久建筑物相結(jié)合作為壩體或閘室體的一部分?;炷羾呓Y(jié)構(gòu)形式有重力式(圖2-6)、拱形(圖2-7)等形式。采用碾壓混凝土圍堰不僅施工簡便,工期短,且造價低。在山區(qū)河流水位變幅較大而且又采用全段圍堰法施工時,上游的橫向圍堰可以采用混凝土拱形圍堰。圖2-6混凝土圍堰斷面示意圖(a)雙向擋水支墩式;(b)撐墻式;(c)溢流重力式(3)草土圍堰草土圍堰(如圖2-8所示)是一種草土混合結(jié)構(gòu)。草土圍堰能就地取材,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,造價低,防滲性能好,適應(yīng)能力強,便于拆除,施工速度快。這種圍堰一般適用于水深不大于6m,流速小于3m/s的中、小型水利工程。圖2-7拱形混凝土圍堰示意圖圖2-8草土圍堰斷面示意圖(a)平面圖;(b)橫斷面圖(a)雙面草袋圍堰;(b)單面草袋土石混合圍堰1—拱身;2—拱座;3—灌漿帷幕;4—覆蓋層1—草袋盛土;2—回填黏性土;3—拋填土方壓腳(4)木籠圍堰木籠圍堰是由圓木或方木疊成的多層框架、填充石料組成的擋水建筑物。它施工簡便,適應(yīng)性廣,與土石圍堰相比具有斷面小、抗水流沖刷能力強等優(yōu)點,常用作分期導(dǎo)流的縱向圍堰,可在10~15m的深水中修建。(5)竹籠圍堰竹籠圍堰是用內(nèi)填塊石的竹籠堆疊而成的擋水建筑物,在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水。采用木面板或混凝土面板阻水時,迎水面直立;用黏土防滲時,迎水面為斜墻。竹籠圍堰的使用年限一般為1~2年,最大高度約為15m(6)鋼板樁格形圍堰鋼板樁格形圍堰是由一系列彼此相連的格體形成外殼,然后在內(nèi)填以土料構(gòu)成。格體是一種土和鋼板樁組合結(jié)構(gòu),由橫向拉力強的鋼板樁聯(lián)鎖圍成一定幾何形狀的封閉系統(tǒng)。鋼板樁格形圍堰修建和拆除可以高度機械化,鋼板樁的回收率高,圍堰邊坡垂直、斷面小、占地少、安全可靠。鋼板樁格形圍堰按擋水高度不同,其平面形式有圓形格形圍堰、彭形格形圍堰、花瓣形格形圍堰(見圖2-9)。圖2-9鋼板樁格形圍堰平面形式(a)圓筒形格體;(b)扇形格體;(c)花瓣形格體2.選擇圍堰類型的基本要求選擇圍堰類型時,必須根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)鼐唧w條件,在滿足下述基本要求的原則下,通過技術(shù)經(jīng)濟比較加以選定:(1)具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強度。(2)就地取材造價便宜,構(gòu)造簡單,修建、拆除和維護(hù)方便。(3)圍堰布置應(yīng)力求使水流平順,不發(fā)生嚴(yán)重的局部沖刷。(4)圍堰接頭和岸坡連接要安全可靠,不致因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事。(5)在必要時,應(yīng)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設(shè)施。3.圍堰堰頂高程的確定堰頂高程的確定,取決于導(dǎo)流設(shè)計流量及圍堰的工作。(1)下游圍攻堰的堰頂高程由式(2-1)決定:Hd=hd+ha+δ(2-1)式中Hd——下游圍堰的堰頂高程(m);hd——下游水位高程(m),可以直接由原河流水位流量關(guān)系曲線中找出;ha——波浪爬高(m);δ——圍堰的安全超高(m),一般對于不過水圍堰可按規(guī)定選擇,對于過水圍堰可不予考慮。(2)上游圍堰的堰頂高程由下式?jīng)Q定:Hu=hd++z+ha+δ(2-2)式中Hu——上游圍堰的堰頂高程(m);Z——上下游水位差(m).其余符號同式(2-1)縱向圍堰堰頂高程要與束窄河段宣泄導(dǎo)流設(shè)計流量時的水面曲線相適應(yīng)。因此,縱向圍堰的頂面往往做成階梯狀或傾斜狀,其上游部分與上游圍堰同高,其下游部分與下游圍堰同高。4.圍堰施工技術(shù)圍堰施工主要有堰體的修筑與拆除、圍堰的防滲防沖、圍堰的接頭處理等內(nèi)容(1)土石圍堰1)土石圍堰的施工圍堰的施工有水上、水下兩部分。水上部分的施工與一般土石壩相同,采用分層填筑,碾壓施工,并適用安排防滲墻施工;水下部分的施工,石渣、堆石體的填筑可采用進(jìn)占法,也可采用各種駁船拋填水下材料。2)土石圍堰的接頭處理土石圍堰與岸坡的接頭,主要是通過擴大接觸面和嵌入岸坡的方法,以延長塑性防滲體的接觸,防止集中繞滲破壞。土石圍堰與混凝土縱向圍堰的接頭,通常采用刺墻形式插入土石圍堰的塑性防滲體中,并將接頭的防滲體斷面擴大,以保證在任一高程處均能滿足繞流滲徑長度要求。3)土石圍堰的拆除圍堰拆除一般是在運用期的最后一個汛期過后,隨上游水位的下降,逐層拆除圍堰背水坡和水上部分。土石圍堰的拆除可用挖掘機開挖、爆破開挖或人工開挖。(2)混凝土圍堰1)混凝土圍堰多為重力式。狹窄河床的上游圍堰,在堰肩地質(zhì)條件允許的情況下,也可采用拱形結(jié)構(gòu)?;炷羾叩氖┕づc混凝土壩相似。2)混凝土圍堰一般需在低土石圍堰保護(hù)下干地施工,但也可創(chuàng)造條件在水下澆筑混凝土或預(yù)填骨料灌漿。3)混凝土圍堰的拆除,一般只能用爆破法炸隊,但應(yīng)注意,必須使主體建筑物或其他設(shè)施不受爆破危害。(3)草土圍堰1)草土圍堰,多用捆草法修建,它是用草做成草捆,由一層草捆一層土料在水中進(jìn)占而成。草捆是用草料包土做成直徑為0.5~0.7m、1.2~1.8m的長圓體形。進(jìn)占前先清理岸邊,將每兩束草捆用繩扎綁緊,并使草繩留出足夠的長度,然后將草捆垂直于岸邊并排鋪放,第一排草捆沉入水中1/3~1/2草捆長,并將草繩固定在岸邊,以便與后鋪的草捆互相連接,然后再在第一層草捆上后退壓放第二層草捆,層間搭接可按水深大小搭疊1/3~1/2草捆長,如此逐層壓放草捆,使其形成一個坡角約為35°~°的斜坡,直至高出水面1.0m為止。隨后在草捆層的斜坡上鋪一層厚0.25~0.3m的散草,填補草捆間的空隙,再在散草上鋪一層厚0.25~0.3m的土料并用人工踏實,這樣就完成了堰體壓草、鋪散草和鋪土作業(yè)的一個工作循環(huán),依此循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行,堰體即可向前進(jìn)占。2)草土圍堰的拆除比較容易,一般水上部分用人拆除,水下部分可在堰體挖一缺口,讓其過水沖毀或用爆破法炸除。(4)鋼板樁格形圍堰1)格形圍堰的布置格形圍堰的布置首先需確定標(biāo)準(zhǔn)格體尺寸。通常采用同一尺寸的標(biāo)準(zhǔn)格體。格體可以沿直線或曲線布置。格體定線時需考慮到格體板樁間的固有聯(lián)鎖關(guān)系:格林與河岸、格體與已建水工建筑物或其他形式圍堰的連接方式。格形圍堰格體本身一般不需采用專門的防滲措施。為減少巖基上格體滲漏或防止格體填料從底部漏失掉,迎水面板樁必須打進(jìn)基巖內(nèi)0.3~0.6m。一般在迎水側(cè)板樁外面澆0.5m厚水下混凝土或用水泥砂袋封底?;鶐r滲漏常用灌漿處理。為降低格體內(nèi)浸潤線高程,格體需采取排水措施。一般是在背水側(cè)板樁上開3cm直徑排水孔,垂直間距0.5~1m,水平間距1.2~2m(即在第三根或第五根板樁上開孔)。格體填料的透水性較差時必須采取強制性排水措施,在填料底部設(shè)置排水層。2)鋼板樁在格形結(jié)構(gòu)中,板樁長度方向的彎曲強度不是主要的,應(yīng)考慮的是板樁橫向鎖口抗拉強度。格體通常是采用直腹形板樁,也稱一字形板樁。3)格體內(nèi)部填料的一般要求是:A.填料必須具有高的抗剪強度,應(yīng)是不可壓縮的;B.填料能自流排水,即填料可以依靠水的重力流動通過排水孔來滿足排水要求;C.耐沖刷;D.具有一定的抗滑重度。4)格形圍堰的施工格形圍堰的施工工序依次是定位、打設(shè)模架支柱、模架就位、安插鋼板樁、打設(shè)鋼板樁、填充料碴、取出模架及其支柱和填充料碴到設(shè)計高度等。A.圓形格形圍堰圓形格形圍堰每個格體為獨立穩(wěn)定單元。施工時每個格體可以單獨回填。已建的格體可以作為相鄰格體的施工平臺,在急流中可以隨建隨填。B.彭形格形圍堰彭形格形可以通過延長隔墻的方式來增加圍堰的有效高度,鋼板樁用量少,板樁的拼裝和插打比較容易,但每個格體不能單獨穩(wěn)定,格體不能單獨回填,僅能在平靜的水流中施工。C.花瓣形格形圍堰花瓣形圍堰的每個格體也是一獨立穩(wěn)定單元?;ò晷胃耋w本身用十字隔墻加固,所需板樁數(shù)量多。5)鋼板樁格形圍堰的拆除,首先要用抓斗或吸石器將填料清除,然后用拔樁機起拔鋼板樁。2.4截流的基本方法2.4.1截流的基本方法截流工程是指在導(dǎo)流泄水建筑物接近完工時,即以進(jìn)占方式自兩岸或一岸建筑戧堤形成龍口,并將龍口防護(hù)起來,待導(dǎo)流泄水建筑物完工以后,在有利時機,以最短時間將龍口堵住,截斷河流。截流的基本方法有拋投塊料截流、爆破截流、下閘截流,其他還有木籠、鋼板樁、草土、榪槎堰、水力沖填法截流等方法。選擇截流方法應(yīng)充分分析水力學(xué)參數(shù)、施工條件和難度、拋投物數(shù)量和性質(zhì),并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較。1.拋投塊料截流拋投塊料截流是最常用的截流方法,特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口拋投石塊或人工塊體(混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等)堵截水流,迫使河水經(jīng)導(dǎo)流建筑物下泄。采用拋投塊料截流,按不同的拋投合龍方法可分為平堵、立堵、混合堵三種。(1)平堵平堵(如圖2-10所示)是先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車或其他運輸工具運來拋投料,沿龍口前沿投拋。先下小料,隨著流速增加,逐漸拋投大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面,截斷河床。一般說來,平堵比立堵法的單寬流量為小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。由于平堵架設(shè)浮橋及棧橋,對機械化施工有利,因而投拋強度大,容易截流施工;但在深水高速的情況下,架設(shè)浮橋,建造棧橋比較困難。(2)立堵立堵(如圖2-11所示)是用自卸汽車或其他運輸工具運來拋投料,以端進(jìn)法拋投(從龍口兩端或一端下料)進(jìn)占戧堤,直至截斷河床。立堵在截流過程中所發(fā)生的最大流速,單寬流量都較大,加以所生成的楔形水流和下游形成的立軸漩渦,對龍口及龍口下游河床將產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷,因此不適用于地質(zhì)不好的河道上截流,否則需要對河床作妥善防護(hù)。立堵法無需架設(shè)浮橋或棧橋,簡化了截流準(zhǔn)備工作,因而贏得了時間,節(jié)約了投資,在許多水利工程(巖質(zhì)河床)廣泛應(yīng)用。圖2-10平堵法截流圖2-11立堵法截流(a)立面圖;(b)橫斷面圖(a)雙向進(jìn)占;(b)單向進(jìn)占1—截流戧堤;2—龍口;3—覆蓋層;4—浮橋;5—截流體;1—截流戧堤;2—龍口(3)混合堵混合堵是采用立堵與平堵相結(jié)合的方法。有先平堵后立堵和先立堵后平堵兩種。用得比較多的是首先從龍口兩端下料,保護(hù)戧堤頭部,同時進(jìn)行護(hù)底工程并抬高龍口底檻高程到一定高度,最后用立堵截斷河流。2.爆破截流在壩址處于峽谷地區(qū)、巖石堅硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏運輸設(shè)備時,可采用定向爆破截流。在合龍時,為了瞬間拋入龍口大量材料封閉龍口,除了用定向爆破巖石外,還可在河床上預(yù)先澆筑巨大的混凝土塊體,將其支撐體用爆破法炸斷,使塊體落入水中,將龍口封閉。3.下閘截流在泄水道中預(yù)先修建閘墩,最后采用下閘的方式截斷水流。2.4.2減少截流難度的主要技術(shù)措施截流工程是整個水利樞紐施工的關(guān)鍵,它的成敗直接影響工程進(jìn)度。截流工程的難易程度取決于:河道流量、泄水條件、龍口的落差、流速、地形地質(zhì)條件、材料供應(yīng)情況及施工方法、施工設(shè)備等因素。減少截流難度的主要技術(shù)措施包括:加大分流量,改善分流條件;改善龍口水力條件;增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失;加大截流施工程度等。1.加大分流量,改善分流條件分流條件好壞直接影響到截流過程中龍口的流量、落差和流速,分流條件好,截流就容易,反之就困難。改善分流條件的措施有:(1)合理確定導(dǎo)流建筑物尺寸、斷面形式和底高程。(2)確保泄水建筑物上下游引渠開挖和上下游圍堰拆除的質(zhì)量。(3)在永久泄水建筑物泄流能力不足時,可以專門修建截流分水閘或其他形式泄水道幫助分流。(4)增大截流建筑物的泄水能力。2.改善龍口水力條件龍口水力條件是影響截流的重要因素,改善龍口水力條件的措施有雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、平拋墊底等。(1)雙戧截流雙戧截流采取上下游二道戧堤,協(xié)同進(jìn)行截流,以分擔(dān)落差。通常采取上下戧提立堵。常見的進(jìn)占方式有上下戧輪換進(jìn)占、雙戧固定進(jìn)占和以上兩種進(jìn)占方式混合使用。也有以上戧進(jìn)占為主,由下戧配合進(jìn)占一定距離,局部雍高上戧下游水位,減少上戧進(jìn)占的龍口落差和流速。雙戧進(jìn)占,可以起到分?jǐn)偮洳?,減輕截流難度,便于就地取材,避免使用或少使用大塊料、人工塊料的好處。但二線施工,施工組織較單戧截流復(fù)雜;二戧堤進(jìn)度要求嚴(yán)格,指揮不易;軟基截流,若雙線進(jìn)占龍口均要求護(hù)底,則大大增加了護(hù)底的工程量;在通航河道,船只需要經(jīng)過兩個龍口,困難較多,因此雙戧截流應(yīng)謹(jǐn)慎采用。(2)三戧截流三戧截流是利用第三戧堤分擔(dān)落差,可以在更大的落差下用來完成截流任務(wù)。(3)寬戧截流寬戧截流是增大戧堤寬度,以分散水流落差,從而改善龍口水流條件。增大戧提寬度,工程量也大為增加,和上述擴展斷面一樣可以分散水流落差,從而改善龍口水流條件。但是進(jìn)占前線寬,要求投拋強度大,所以只有當(dāng)戧堤可以作為壩體(土石壩)的一部分時,才宜采用;否則用料太多,過于浪費。(4)平拋墊底對于水位較深,流量較大,河床基礎(chǔ)覆蓋層較厚的河道,常采取在龍口部位一定范圍拋投適宜填料,抬高河床底部高程,以減少截流拋投強度,降低龍口流速,達(dá)到降低截流難度的目的。3.增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失的主要措施有采用特大塊石、葡萄串石、鋼構(gòu)架石籠、混凝土塊體等來提高投拋的本身穩(wěn)定。也可在龍口下游平行于戧提軸線設(shè)置一排攔石坎來保證拋投料的穩(wěn)定,防止拋投料的流失。4.加大截流施工強度加大截流施工強度,加快施工速度,可減少龍口的流量和落差,起到降低截流難度的作用,并可減少投拋料的流失。加大截流施工強度的主要措施有加大材料供應(yīng)量、改進(jìn)施工方法、增加施工設(shè)備投入等。5.截流材料尺寸的確定在截流中,合理選擇截流材料的尺寸或重量,對于截流的成敗和節(jié)省截流費用具有很大意義。尺寸或重量取決于龍口流速。采用塊石和混凝土塊體截流時,所需材料尺寸可通過水力計算初步確定,也可以按照經(jīng)驗選定,然后,考慮該工程可能擁有的起重運輸設(shè)備能力,綜合確定。6.截流材料數(shù)量的確定(1)不同粒徑材料數(shù)量的確定無論是平堵截流還是立堵截流,原則上都可以按合龍過程中水力參數(shù)的變化來計算相應(yīng)的材料粒徑和數(shù)量。常用的方法是將合龍過程按高程(平堵)或?qū)挾龋⒍拢﹦澐殖扇舾蓞^(qū)段,然后按分區(qū)最大流速計算出所需材料粒徑和數(shù)量。實際上,每個區(qū)段也不是只用一種粒徑材料,所以設(shè)計中均參照國內(nèi)外已有工程經(jīng)驗來決定不同粒徑材料的比例。例如,平堵截流時,最大粒徑材料數(shù)量可按實際使用區(qū)段考慮,也可按最大流速出現(xiàn)時起,直到戧堤出水時所用材料總量的70%~80%考慮。立堵截流時,最大粒徑材料數(shù)量,常按困難區(qū)段拋投總量的1/3考慮。(2)備料量備料量的計算,可以設(shè)計戧堤體積為準(zhǔn),另外還得考慮各項損失。平堵截流的設(shè)計戧堤體積計算比較復(fù)雜,需按戧堤不同階段的輪廓計算。立堵截流戧堤斷面為梯形,設(shè)計戧堤體積計算比較簡單。戧堤頂寬視截流施工需要而定,通常取10~18m,可保證2~3輛汽車同時卸料。備料量的多少取決于對流失量的估計。實際工程的備料量與設(shè)計用量之比多在1.3~1.5之間,個別工程達(dá)到2.0。思考題2.1洪水標(biāo)準(zhǔn)指的是什么?如何表示?2.2水利水電工程等級劃分幾等,根據(jù)什么來劃分?8億m3庫容的水庫屬于幾等工程?2.3臨時建筑物的級別分哪幾級?臨時建筑物級別提高或降低有何具體要求?2.4水工建筑物按作用分哪幾類?水工建筑物特點有哪些?2.5水工建筑物失事的主要原因有哪些?2.6施工導(dǎo)流概念?導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)按什么來劃分?導(dǎo)流方式有哪幾種?2.7圍堰有哪幾類?選擇類型有哪些基本要求?2.8截流基本方法有哪幾種?減少截流難度主要技術(shù)措施?
2011年中央一號文件知識競賽試題一、單選題1.水是生命之源、(生產(chǎn))之要、生態(tài)之基。A.生活B.生產(chǎn)C.生計D.發(fā)展2.人多水少,(水資源時空分布不均)是我國的基本國情水情。A.洪澇干旱災(zāi)害頻繁B.水資源時空分布不均C.水污染形勢嚴(yán)峻D.水資源供需矛盾突出3.洪澇災(zāi)害頻繁是中華民族的心腹大患,(水資源供需矛盾突出)是可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。A.水生態(tài)問題突出B.農(nóng)田水利建設(shè)滯后C.水資源供需矛盾突出D.防災(zāi)減災(zāi)能力薄弱4.農(nóng)田水利建設(shè)滯后是影響農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和國家糧食安全的最大硬傷,(水利設(shè)施薄弱)是國家基礎(chǔ)設(shè)施的明顯短板。A.水資源節(jié)約保護(hù)工作薄弱B.水利設(shè)施薄弱C.防災(zāi)減災(zāi)能力薄弱D.水利水電工程建設(shè)滯后5.新形勢下水利地位和作用更加重要,水利是經(jīng)濟社會發(fā)展不可替代的(基礎(chǔ)支撐)。A.首要條件B.基礎(chǔ)支撐C.保障系統(tǒng)D.資源產(chǎn)業(yè)6.我國水利改革發(fā)展要努力走出一條(中國特色水利現(xiàn)代化)的道路。A.中國特色水利現(xiàn)代化B.人水和諧水利現(xiàn)代化C.可持續(xù)發(fā)展水利現(xiàn)代化D.科學(xué)發(fā)展水利現(xiàn)代化7.要把水利作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域,把農(nóng)田水利作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點任務(wù),把(嚴(yán)格水資源管理)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的戰(zhàn)略舉措。A.節(jié)水型社會建設(shè)B.水利工程建設(shè)C.水利信息化建設(shè)D.嚴(yán)格水資源管理8.到(2020)年,我國要基本建成防洪抗旱減災(zāi)體系。A.2015B.2020C.2025D.20309.要力爭通過(5年到10年)努力,從根本上扭轉(zhuǎn)我國水利建設(shè)明顯滯后的局面。A.3年到5年B.5年到10年C.10年D.10年到15年10.到2020年,全國年用水量力爭控制在(6700)億立方米以內(nèi)。A.6700B.7300C.4000D.450011.到2020年,我國要基本建成水資源保護(hù)和河湖健康保障體系,(主要江河湖泊水功能區(qū))水質(zhì)明顯改善。A.主要江河湖泊水功能區(qū)B.城鎮(zhèn)供水水源地C.飲用水水源保護(hù)區(qū)D.地下水超采區(qū)12.到2020年,我國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)要提高到(0.55)以上。A.0.5B.0.53C.0.55D.0.613.“十二五”期間,我國要新增農(nóng)田有效灌溉面積(4000)萬畝。A.3000B.3500C.4000D.450014.要著力解決群眾最關(guān)心最直接最現(xiàn)實的水利問題,推動(民生水利新發(fā)展)。A.東中西部水利協(xié)調(diào)發(fā)展B.水利基本公共服務(wù)一體化C.民生水利新發(fā)展D.人水和諧15.發(fā)揮(公共財政)對水利發(fā)展的保障作用,形成政府社會協(xié)同治水興水合力。A.貨幣政策B.公共財政C.金融支持D.各級政府融資平臺16.堅持改革創(chuàng)新,加快水利重點領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)改革攻堅,(破解制約水利發(fā)展的體制機制障礙)。A.實行最嚴(yán)格的水資源管理制度B.破解制約水利發(fā)展的體制機制障礙C.完善水資源管理體制D.建立穩(wěn)定的水利投入增長機制17.要突出加強農(nóng)田水利等薄弱環(huán)節(jié)建設(shè),包括大興農(nóng)田水利建設(shè)、(加快中小河流治理和小型水庫除險加固)、抓緊解決工程性缺水問題、提高防汛抗旱應(yīng)急能力、繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)村飲水安全建設(shè)。A.加快小河流治理和小型水庫除險加固B.加快中小河流治理和中小型水庫除險加固C.加快大中小河流治理和小型水庫除險加固D.加快中小河流治理和小型水庫除險加固18.山洪地質(zhì)災(zāi)害防治要堅持(工程措施和非工程措施)相結(jié)合。A.建設(shè)和預(yù)防B.工程建設(shè)和社會管理C.工程措施和非工程措施D.監(jiān)測與預(yù)警19.要加快推進(jìn)西南等(工程性)缺水地區(qū)重點水源工程建設(shè),基本解決缺水城鎮(zhèn)、人口較集中鄉(xiāng)村的供水問題。A.工程性B.資源性C.管理性D.水質(zhì)性20.為提高防汛抗旱應(yīng)急能力,要著力推進(jìn)(縣鄉(xiāng)兩級)防汛抗旱服務(wù)組織建設(shè)。A.縣鄉(xiāng)兩級B.市縣兩級C.城鄉(xiāng)結(jié)合D.市縣鄉(xiāng)三級21.提高防汛抗旱應(yīng)急能力,要建立應(yīng)對特大干旱、(突發(fā)水安全事件)的水源儲備制度。A.特大洪澇災(zāi)害B.重大水污染C.突發(fā)水安全事件D.突發(fā)水生態(tài)事件22.要在(十二五期間)基本解決我國新增農(nóng)村飲水不安全人口的飲水問題。A.2013年B.2020年C.2012年D.“十二五”期間23.要制定支持農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的用地政策,確保土地供應(yīng),對建設(shè)、運行給予稅收優(yōu)惠,供水用電應(yīng)執(zhí)行(居民生活)或農(nóng)業(yè)排灌用電價格。A.居民生活B.工業(yè)C.商業(yè)D.服務(wù)業(yè)24.繼續(xù)實施大江大河治理,“十二五”期間抓緊建設(shè)一批(流域防洪控制性)水利樞紐工程,不斷提高調(diào)蓄洪水能力。A.區(qū)域防洪控制性B.流域防洪控制性C.區(qū)域綜合控制性D.流域綜合控制性25.要大力推進(jìn)污水處理回用,積極開展海水淡化和綜合利用,高度重視(雨水)、微咸水利用。A.中水B.洪水C.雨水D.地下水26.要在保護(hù)生態(tài)和(農(nóng)民利益)前提下,加快水能資源開發(fā)利用。A.社會利益B.農(nóng)民利益C.國家利益D.企業(yè)利益27.要多渠道籌集資金,力爭今后10年(全社會水利年平均投入)比2010年高出一倍。A.水利建設(shè)貸款年平均規(guī)模B.水利利用外資年平均規(guī)模C.全社會水利年平均投入D.水資源費年均征收量28.加大公共財政對水利的投入,從土地出讓收益中提取(10%)用于農(nóng)田水利建設(shè),充分發(fā)揮新增建設(shè)用地土地有償使用費等土地整治資金的綜合效益。A.5%B.10%C.15%D.20%29.發(fā)揮政府在水利建設(shè)中的主導(dǎo)作用,將水利作為公共財政投入的(重點領(lǐng)域)。A.關(guān)鍵環(huán)節(jié)B.重點領(lǐng)域C.特定領(lǐng)域D.一般領(lǐng)域30.在風(fēng)險可控的前提下,支持(農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行)積極開展水利建設(shè)中長期政策性貸款業(yè)務(wù)。A.國家開發(fā)銀行B.農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行C.農(nóng)業(yè)銀行D.農(nóng)村信用社31.在水資源管理中,要嚴(yán)格取水許可審批管理,對取用水總量已達(dá)到或超過控制指標(biāo)的地區(qū),(A);對取用水總量接近控制指標(biāo)的地區(qū),限制審批新增取水。A.暫停審批建設(shè)項目新增取水B.暫停審批建設(shè)項目取水C.限制審批建設(shè)項目新增取水D.限制審批建設(shè)項目取水32.建立用水總量控制制度,要求建立和完善(A),充分運用市場機制優(yōu)化配置水資源。A.國家水權(quán)制度B.最嚴(yán)格的水資源管理制度C.超額累進(jìn)加價制度D.水資源管理行政首長負(fù)責(zé)制度33.建立用水效率控制制度,嚴(yán)格限制水資源不足地區(qū)建設(shè)(B)工業(yè)項目。A.高耗能型B.高耗水型C.節(jié)水型D.節(jié)能型34.要抓緊制定(B)標(biāo)準(zhǔn),盡快淘汰不符合節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的用水工藝、設(shè)備和產(chǎn)品。A.節(jié)能強制性B.節(jié)水強制性C.節(jié)水性D.節(jié)能性35.各級政府要把(B)作為水污染防治和污染減排工作的重要依據(jù),明確責(zé)任,落實措施。A.水源地保護(hù)B.限制排污總量C.飲用水水源應(yīng)急管理D.節(jié)水管理36.建立水功能區(qū)限制納污制度,要建立水功能區(qū)(B),完善監(jiān)測預(yù)警監(jiān)督管理制度。A.水環(huán)境監(jiān)測體系B.水質(zhì)達(dá)標(biāo)評價體系C.河湖健康保障體系D.取用水控制指標(biāo)體系37.建立水資源管理責(zé)任和考核制度,(B)對本行政區(qū)域水資源管理和保護(hù)工作負(fù)總責(zé)。A.鄉(xiāng)級以上地方政府主要負(fù)責(zé)人B.縣級以上地方政府主要負(fù)責(zé)人C.市級以上地方政府主要負(fù)責(zé)人D.省級以上地方政府主要負(fù)責(zé)人38.加快水利工程建設(shè)和管理體制改革,中央財政對中西部地區(qū)、貧困地區(qū)公益性工程(A)給予補助。A.維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費B.建設(shè)資金C.管理經(jīng)費D.運營經(jīng)費39.要深化小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革,明確所有權(quán)和使用權(quán),落實管護(hù)主體和責(zé)任,對公益性小型水利工程(A)給予補助,探索社會化和專業(yè)化的多種水利工程管理模式。A.管護(hù)經(jīng)費B.建設(shè)經(jīng)費C.維修經(jīng)費D.運營經(jīng)費40.健全基層水利服務(wù)體系,要以(B)為單元,健全基層水利服務(wù)機構(gòu)。A.鄉(xiāng)村B.鄉(xiāng)鎮(zhèn)或小流域C.縣市級D.省級41.健全基層水利服務(wù)體系,要大力發(fā)展農(nóng)民(A)組織。A.用水合作B.專業(yè)合作C.經(jīng)濟合作D.生產(chǎn)合作42.工業(yè)和服務(wù)業(yè)用水要逐步實行(B)制度,拉開高耗水行業(yè)與其他行業(yè)的水價差價。A.階梯式水價B.超額累進(jìn)加價C.實施階梯式污水收費政策D.實施分類水價43.要合理調(diào)整城市居民生活用水價格,穩(wěn)步推行(A)制度。A.階梯式水價B.超額累進(jìn)加價C.實施階梯式污水收費政策D.實施分類水價44.要把(D)作為農(nóng)村基層開展創(chuàng)先爭優(yōu)活動的重要內(nèi)容,充分發(fā)揮農(nóng)村基層黨組織的戰(zhàn)斗堡壘作用和廣大黨員的先鋒模范作用,帶領(lǐng)廣大農(nóng)民群眾加快改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件。A.加快農(nóng)業(yè)水價改革B.加強農(nóng)民用水合作組織C.加快清潔小流域治理D.加強農(nóng)田水利建設(shè)45.要健全(C)的水事糾紛調(diào)處機制,完善應(yīng)急預(yù)案。A.預(yù)防為主B.調(diào)處為主C.預(yù)防為主、預(yù)防與調(diào)處相結(jié)合D.調(diào)處為主、預(yù)防與調(diào)處相結(jié)合二、多選題46.水利具有很強的(ABC)。A.公益性B.基礎(chǔ)性C.戰(zhàn)略性D.專業(yè)性47.加快水利改革發(fā)展不僅關(guān)系到防洪安全、供水安全、糧食安全,而且關(guān)系到(BCD)。A.能源安全B.經(jīng)濟安全C.生態(tài)安全D.國家安全48.“十二五”期間基本完成重點中小河流重要河段治理。這里的“重點中小河流”包括(ABC)。A.大江大河支流B.獨流入海河流C.內(nèi)陸河流D.流域二級干流49.水利改革發(fā)展要堅持民生優(yōu)先,堅持統(tǒng)籌兼顧,(ABC)的基本原則。A.堅持人水和諧B.堅持政府主導(dǎo)C.堅持改革創(chuàng)新D.堅持市場配置50.要因地制宜興建中小型水利設(shè)施,著力支持小水窖、小水池、(ABD)等小型水利工程建設(shè)。A.小塘壩B.小泵站C.小閘所D.小水渠51.大力發(fā)展節(jié)水灌溉,推廣(ABD)等技術(shù),擴大節(jié)水、抗旱設(shè)備補貼范圍。A.渠道防滲B.管道輸水C.深松深耕D.噴灌滴灌52.中小河流治理要優(yōu)先安排(ABC)的河流及河段。A.洪澇災(zāi)害易發(fā)B.保護(hù)區(qū)人口密集C.保護(hù)對象重要D.保護(hù)區(qū)經(jīng)濟總量聚集53.盡快建設(shè)一批骨干水源工程和河湖水系連通工程,提高(BC)。A.水資源管理水平B.水資源調(diào)控水平C.供水保障能力D.水利工程管理能力54.實施國家水土保持重點工程,采取的措施包括(ABCD)等。A.小流域綜合治理B.淤地壩建設(shè)C.坡耕地整治D.造林綠化和生態(tài)修復(fù)55.進(jìn)一步加強長江上中游、黃河上中游以及(BD)等重點區(qū)域及山洪地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的水土流失防治工作。A.石羊河中下游B.西南石漠化地區(qū)C.
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