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导流底孔简介

导流底孔简介

导流底孔一般均设置于泄洪坝段,也有个别工程在引水坝段内设导流底孔。导流底孔常置于坝段内,也有一些工程跨缝或在坝的空腔内设置,以简化结构。绝大多数工程的导流底孔运用正常,但也有个别工程产生了空蚀。导流底孔在完成任务后用混凝土封堵,个别工程的导流底孔在水库蓄水后又重新打开,改建为排沙孔。

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导流底孔工程实例

1.三门峡水利枢纽工程

三门峡水利枢纽采用分期导流,为满足二期导流要求,在左岸溢流坝段设置了3m*8m(宽*高)导流底孔12个,该底孔也在完成导流任务后全部用混凝土封堵。水库蓄水后为解决泥沙淤积问题又重新挖开改建为排沙底孔。其他采用分期导流的大型工程,例如新安江、丹江口工程均在溢流坝段设置导流底孔,用于二期导流。

2.水口水电站工程

水口水电站采用明渠导流,因明渠封堵后三期基坑内船闸工程施工期较长,围堰设计挡水标准为全年十年一遇,洪水流量25200m3/s,为此在溢流坝段内预留了10个8m*15m(宽*高)大型导流底孔,在三期导流期间与溢流坝段缺口双层泄流。虽曾遇超设计标准洪水,但由于底孔运用水头较低,情况良好。

岩滩水电站也采用明渠导流,并在明渠坝段内设置了8个4m*10m(宽*高)导流底孔,该底孔与明渠坝段低缺口经历了3个汛期的双层泄流,并遭遇了超设计标准洪水,运用正常;铜街子水电站在导流明渠内建截流闸,明渠内3个非溢流坝段未设底孔,明渠于水库蓄水前最后一个枯水期用截流闸封堵,用碾压混凝土将明渠内三个坝段在汛前抢浇到顶,因此只在溢流坝段预留了两个6m*8m(宽*高)的临时导流底孔与两个永久冲沙孔共同导流,该导流底孔只使用了一个枯水期。

3.长江三峡工程

三峡水利枢纽工程采用特大明渠导流。为满足明渠封堵后三期碾压混凝土围堰挡水发电和百年一遇设计洪水流量837003m²/s的导流要求,泄洪坝段跨缝设置22个6.5m*8.5m(宽*高)导流底孔,并在底孔出口安装弧形闸门以调控水库初期发电水位,在进口还将设置反钩检修门。这将是我国导流底孔孔数最多,总过水面积最大,且运用要求最高的工程。

4.为特定要求设置的导流底孔

二滩水电站采用特大型隧洞导流,本来可不设置导流底孔,但因导流隧洞要满足雅砻江汛期大量漂木要求,进口未设中墩。为使进口大跨度截流闸门在隧洞堵头施工的枯水期内只承受低水头,借以减轻闸门及门槽在结构上的难度,并为拱坝横缝灌浆赢得时间,专门在坝下部设了4个4m*6m(宽*高)导流底孔,在堵头施工期将坝前水位控制在闸门门顶高程以下,堵头完成后即予封堵,不参加其他各施工阶段导流。

乌江渡水电站也采用隧洞导流。由于隧洞进口段上覆岩体过薄且岩性软弱,难以承受后期导流坝前高水位对隧洞施加的外水压力,为此在坝内增设了一个7m*10m的导流底孔,以满足隧洞提前封堵的导流要求。该底孔有效地控制了隧洞堵头施工期间的坝

前水位,并于当年汛期与放空洞联合导流,保证了大坝的正常施工。该底孔系从坝后厂房安装间下面通向下游,不影响机组安装。

东风水电站因导流隧洞泄流能力不能满足后期导流要求,在拱坝下部增设了3个6m*9m(宽*高)的导流底孔。

我国设有导流底孔的工程绝大多数都能正常运用,但也有极少数工程的导流底孔产生了空蚀。例如五强溪水电站在右溢流坝段留有5个7.5(8.5)m*10m(宽*高)导流底孔,系在跨中及跨缝布置,受右溢流坝段前沿长度限制,底孔间距较小,开孔率约61%。在底孔与溢流坝段低缺口双层过流期间,曾发生特大洪水,但底孔运用正常。在溢流坝段缺口加高以后,于1994年10月水库蓄水前夕,又遇较大洪水,底孔在较高水头下与缺口双层泄流约80h,孔内流速超过20m/s,由于水流从未封闭的底孔进口闸门槽进入,水面出现直径1~3m的立轴旋涡,孔内水流十分紊乱,下闸后在底孔进口段普遍发现了不同程度的空蚀,最大空蚀深度接近2m,削弱了闸门支座的承载能力,为保证工程安全,立即对支座进行了加固。其他工程例如丹江口水电站一部分导流底孔也发生过类似的空蚀。2100433B

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导流底孔简介常见问题

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导流底孔简介文献

湾塘水电站导流底孔封堵设计与施工简介 湾塘水电站导流底孔封堵设计与施工简介

湾塘水电站导流底孔封堵设计与施工简介

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湾塘水电站导流底孔封堵设计与施工简介

底孔导流导流底孔布置与型式

底孔导流2.1 导流底孔布置原则

(1) 将导流底孔与永久建筑物的底孔结合,当永久建筑物设计中有放空、供水、排沙底孔可供利用时,应尽量让导流底孔与之结合。

(2) 在单设导流底孔的布置中,底孔宜布置在近河道主流位置,以利于泄流顺畅,即将导流底孔布置在溢流坝段,可充分利用护坦作为底孔导流的消能防冲结构。

(3) 当底孔与明渠导流结合时,宜将底孔坝段布置在明渠中,作为工程完建、封堵的控制性建筑物。

(4) 混凝土支墩坝在选用底孔导流时,宜将底孔布置在支墩的空腔内。

底孔导流2.2布置高程选择

导流底孔设置高程应能满足施工期导流要求,需从泄流要求、截流、通航、防淤、磨损及下闸封孔情况等方面综合考虑,并同其他导流泄水建筑物协调 (如对于隧洞导流时,底孔高程过高会导致隧洞下闸封堵期水头高、外水压力大);同时,导流底孔设置高程应与大坝永久泄洪孔相协调。

从泄流、截流、通航方面看,底孔高程应低一些好,可增大泄流能力,减少落差; 从防淤、封孔方面看,底孔的高程应高一些好。底孔设置高程一般取接近于河床高程,以兼顾各方面的要求。当底孔数目较多时,可设在同一高程,也可将底孔分设于不同高程。对于后期导流度汛的底孔可适当抬高。

底孔导流2.3位置选择

导流底孔的位置应设在基础条件好,进水、出流顺畅的坝段。孔数较多时,应避免各孔进水不均匀。导流底孔通常布置在大坝泄洪坝段内,以便利用消力塘或护坦作出口的消能防冲。当需设置在非溢流坝段时,应根据地形、地质情况,考虑出口防冲要求。有时为了导流需要,需将导流底孔布置在厂房引水坝段时,底孔通过厂房段的结构较复杂,施工干扰大,一般应采取的措施有: ①厂房先不施工或只浇筑尾水管以下部分,在其上部过水;②通过厂房段用钢管或钢筋混凝土管连接;③尽量从安装间下部结构简单的部位通过,避免同上部结构施工干扰。

导流底孔在各坝段布置主要有跨中和跨缝两种布置型式。底孔所处坝段位置应满足永久泄洪孔布置条件和底孔闸门启闭设施的操作条件。

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图库鲁伊水坝工程施工

图库鲁伊的施工导流分三期进行:第一期围堰从左岸进占,将主河槽左半部围护起来并修筑导流建筑物,留下主河槽右半部和右河槽进行导流;第二期,围堰向右延伸向小岛连接,仅留下右河槽导流,在基坑施工的同时,右岸岸上部分的土坝也同时进行施工;最后第三期将右河槽堵住,一期围堰炸开,河水由溢洪道下的导流底孔通过。设导流底孔40孔,每孔断面宽6.5m,高13m,每孔最大流量为1400m/s。

各期围堰均为土石围堰,其断面基本相似。第三期上游围堰的堰顶高程为37m,顶宽18m,最大高度47m,上游面水上部分边坡1∶2.1,水下部分1∶2.5,下游面均为1∶1.3。堰体中心区域的材料为粘土质的砂砾土,上游坝壳为粘土,下游坝壳为粒径较大的堆石,上游面土体与中心区域之间有一砂料反滤层。施工时堆石体每层堆厚1m左右,采用CA35光轮振动碾碾压4遍,或用CA25碾碾压6遍;反滤层每层堆厚0.4m,采用CA25D或CA25PD羊足碾碾压,中心区域堆厚一般0.4m,采用CA25D碾碾压4遍。

三期导流时,为了保护溢洪道左岸的进水口、厂房、尾水渠及土坝的施工,在上游面溢洪道与进水口之间及下游面消力池和尾水渠之间设置临时钢板桩围堰"C"与"B"。围堰"C"位于高程15m的混凝土基础上,高22m,堰顶高程37m,由5个直径24m的主桩及4个连接段组成,共有907块平柱板及18块90°的连接柱板,钢板总重约1520t。围堰"B"位于高程一2m的混凝土基础上,高24m,堰顶高程22m,由3个直径24m主桩及3个连接段组成,共有534块平柱板及10块90°的连接柱板,钢板总重约970t,围堰"C"每桩体积9950m,连接段每个1600m,围堰"B"每桩体积10850m,连接段每个1800m。导流工程于1976年开始,1981年7月截流。第三期围堰合龙工程的进展如下:1981年7月1日,第一期上游围堰开始拆除,缺口为20m,在此之前,一期下游围堰已先开口90m,此后,5、10、15、25日及30日上游围堰的开口宽度分别为40、107、248、388、403m,下游围堰分别为203、309、318、337、418、466m。位于宽375m的右河槽的第三期上游围堰于7月2日开始向前推进,5、10、15、20、25日(龙口)河槽宽度逐渐减小为350、330、310、230、120m,7月27日缩小为28m,29日全部合龙。截流中最大落差为3m,最大流速6.7m/s,截流时流量根据7月24日每隔4h所测的6次读数的平均值为4605m/s。

土石方施工中使用了4台Hol Land Loader大型联合装载机,32台PW772型底卸车、铲运机等施工机械。从拌和楼到塔机之间的运输采用3m和6m的开敞式翻斗运输车。混凝土入仓主要采用7台TN1120型和4台TN710塔式起重机,混凝土和土石方的最高月、日强度为:混凝土22.37万m/月,1.1万m/d;石方填筑89.67万m/月,5.78万m/d;土方填筑157.3万m/月,7.16万m/d;石方开挖55万m/月,2.8万m/d。

整个工程的工程量为:土方填筑4530万m,石方填筑1900万m,土方开挖3480万m,石方开挖2120万m,混凝土浇筑量560万m。施工期高峰人数为21408人(1981年5月)。

砂石系统可分为天然砂和砾石系统以及人工破碎骨料系统。前者生产土石坝反滤层的天然砂,后者生产混凝土的粗骨料。人工砂不用于混凝土,仅供土石坝的反滤层用。

天然砂和砾石系统生产能力为860t/h,其中混凝土用的砂子430t/h,土石坝用的砂子344t/h,砾石86t/h。系统分采砂、筛分和水力分级3道工序。

人工破碎系统按3条独立的生产线布置,其中2条线的半成品生产能力各为900t/h,另一条为760t/h,成品的总生产能力为1676t/h。

拌和楼共设4座,设有风冷设施,楼最顶层设有筛子,对骨料进行最后分级,4座拌和楼总共生产混凝土4131492m,平均每小时109.84m。

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导流泄水建筑物的主要类型

导流泄水建筑物包括导流明渠、导流隧洞、导流底孔、导流涵管等临时泄水建筑物和利用部分的永久泄水建筑物。临时泄水建筑物完成导流任务后需按枢纽工程运行要求进行封堵。被利用的永久泄水建筑物设计要考虑导流运行工况。

(1)导流明渠。修建水利水电工程时,为使施工期间河流暂时改道,以保证河床基坑干地施工,在岸边台地或缓坡开挖明渠,使河水从明渠通过。明渠可建在岩石内,也可建在砂卵石层或土层中,为使明渠过水时不被冲刷,需根据流速大小对明渠进行保护。明渠完成导流任务后要封堵,封堵期河水由大坝底孔或坝体预留缺口宣泄。

(2)导流隧洞。对于峡谷型河道,采用分期导流时,修建纵向围堰的难度大,采用明渠导流时,开挖量太大,故多采用隧洞导流。隧洞需局部或全部衬砌,地质条件较好的也可用喷锚支护或特别好的围岩可不支护,在河床大坝及其他永久建筑物完建或部分建成后,需封堵隧洞。封堵闸门可设在隧洞进口(要设置相应的封堵平台),也可设在闸门井内。导流隧洞封堵期河水由大坝底孔宣泄。

(3)导流底孔。为便于明渠或隧洞封堵,不少工程在大坝内预留导流底孔。明渠或隧洞封堵时或分期导流的二期围堰截断河床时,迫使河水由导流底孔宣泄,最后关闭底孔的闸门(或下叠梁),水库蓄水。

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