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施工导流标准:建筑等级与设计流量确定要点

【摘要】:但列为Ⅰ级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。一个枯水期将主体工程抢出水面的导流建筑物,其级别仍按表17-1 确定,导流设计流量应按该枯水时段内与级别相适应的重现期标准选用。选用各月最大设计流量的重现期标准,可用围堰正常运用时的标准,经过论证也可适当降低。封堵工程施工阶段的导流设计标准,可根据工程重要性,失事后果等因素,在该时段5~20 年重现期范围内选定。

1.导流建筑物级别

(1)导流建筑物系指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水和泄水建筑物。根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等因素划分为Ⅲ~Ⅴ级,具体按表17-1确定。

表17-1 导流建筑物级别划分

注 1.导流建筑物包括挡水建筑物和泄水建筑物,两者级别相同。
2.表中所列四项指标均按施工阶段划分。
3.有、无特殊要求的永久建筑物均系针对施工期而言,有特殊要求的Ⅰ级永久建筑物系指施工期不允许过水的土坝及其他有特殊要求的永久建筑物。
4.使用年限系指导流建筑物每一施工阶段的工作年限,两个或两个以上施工阶段共用的导流建筑物,如分期导流一、二期共用的纵向围堰,其使用年限不能叠加计算。
5.围堰工程规模一栏中,堰高指挡水围堰最大高度,库容指堰前设计水位所拦蓄的水量,两者必须同时满足。

(2)当导流建筑物根据表17-1 指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。但列为Ⅰ级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。

(3)规模巨大且在国民经济中占有特殊地位的水利枢纽工程,其导流建筑物的级别和设计洪水标准,经充分论证后报上级批准。

(4)不同级别的导流建筑物或同级导流建筑物的结构形式不同时,应分别确定洪水标准、堰顶超高值和结构设计安全系数

(5)应根据不同的施工阶段,按表17-1 划分导流建筑物级别;同一施工阶段中的各导流建筑物的级别应根据其不同作用划分;各导流建筑物的洪水标准必须相同,一般以主要挡水建筑物的洪水标准为准。

(6)同一导流建筑物各部位所起作用不同时,级别应根据其作用划分。

(7)一个枯水期将主体工程抢出水面的导流建筑物,其级别仍按表17-1 确定,导流设计流量应按该枯水时段内与级别相适应的重现期标准选用。

(8)利用围堰挡水发电时,围堰级别可提高一级,但必须经过技术经济论证。

(9)当导流建筑物与永久建筑物结合时,结合部分结构设计应采用永久建筑物级别标准,但导流设计级别与洪水标准仍按表17-1 及表17-2 规定执行。

(10)当Ⅳ、Ⅴ级导流建筑物地基地质条件非常复杂,或工程具有特殊要求必须采用新型结构,或失事后淹没重要厂矿、城镇时,结构设计级别可以提高一级,但设计洪水标准不相应提高。

(11)确定导流建筑物级别的因素复杂,当按表17-1 和上述各条规定确定的级别不合理时,可根据工程具体条件和施工导流阶段的不同要求,经过充分论证,予以提高或降低。

表17-2 导流建筑物洪水标准划分

2.洪水标准

(1)导流建筑物设计洪水标准。根据建筑物的类型和级别在表17-2 规定幅度内选择,并结合风险度综合分析,使所选择标准经济合理,对失事后果严重的工程,要考虑对超标准洪水的应急措施。

(2)导流建筑物洪水标准。在下述情况下可用表17-2 中的上限值:

1)河流水文实测资料系列较短(小于20 年)或工程处于暴雨中心区。

2)采用新形围堰结构形式。

3)处于关键施工阶段,失事后可能导致严重后果。

4)工程规模、投资和技术难度用上限值与用下限值相差不大。

(3)枢纽所在河段上游建有水库时,导流建筑物采用的洪水标准。按上游梯级水库的影响及调蓄作用考虑,本工程截流期间还可通过上游水库调度降低出库流量。

(4)围堰施工期各月填筑标准。围堰修筑期各月的堆筑最低高程以拦挡下月可能发生的最大设计流量为准。选用各月最大设计流量的重现期标准,可用围堰正常运用时的标准,经过论证也可适当降低。

3.过水围堰导流标准

(1)过水围堰的挡水标准。应结合水文特点、施工工期、挡水时段,经技术经济比较后,在重现期3~20 年范围内选定。当水文序列较长 (不小于30 年)时,也可按实测流量资料分析选用。

(2)过水围堰级别。按表17-1 确定的各项指标系以过水围堰挡水期情况作为衡量依据。

(3)围堰过水时的设计洪水标准。根据过水围堰的级别和表17-2 选定。当水文系列较长(不小于30 年)时,也可按实测典型年资料分析选用。通过水力学计算或水工模型试验,找出围堰过水时控制稳定的流量作为设计依据。

4.截流设计标准

(1)截流时段应根据河流水文特征、气候条件、围堰施工以及通航,过木等因素综合分析选定。一般宜安排在汛后枯水时段,严寒地区尽量避开河道流冰及封冻期。

(2)截流标准一般可采用截流时段重现期5~10 年的月或旬平均流量,也可结合河流水文特性及截流施工特点用其他方法分析确定。

5.坝体施工期临时度汛洪水标准

当坝体筑高到不需围堰保护时,其临时度汛洪水标准应根据坝型及坝前拦洪库容按表17-3 规定执行。

6.导流泄水建筑物封堵后坝体的度汛洪水标准

导流泄水建筑物封堵后,如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力,坝体度汛洪水标准的确定应对坝体施工和运行要求进行分析后,按表17-4 规定执行。汛前坝体上升高度应满足拦洪要求,帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。

表17-3 坝体施工期临时度汛洪水标准

表17-4 导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准

7.导流泄水建筑物封堵设计标准

导流泄水建筑物的封堵时间应在满足水库拦洪蓄水要求的前提下,根据施工总进度确定。封堵下闸的设计流量可用封堵时段5~10 年重现期的月或旬平均流量,或按实测水文统计资料分析确定。封堵工程施工阶段的导流设计标准,可根据工程重要性,失事后果等因素,在该时段5~20 年重现期范围内选定。

8.水库施工期蓄水标准

水库施工期蓄水标准,应根据发电、灌溉、通航、供水等要求和大坝安全超高等因素分析确定,一般保证率为75%~85%。

9.围堰安全超高

(1)不过水围堰堰顶高程及超高值。

1)堰顶高程应不低于设计洪水的静水位加波浪高度,其安全超高不低于表17-5 值。

2)土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的超高值:斜墙式防渗体为0.8~0.6m;墙式防渗体为0.6~0.3m。

3)考虑涌浪或冲击水流影响,当下游有支流顶托时,应组合各种流量顶托情况,校核围堰顶高程。

4)北方河流应考虑冰塞、冰坝造成的壅水高度。

(2)过水围堰堰顶高程。按坎水位加波浪高度确定,不另加安全超高值。

10.围堰抗滑稳定安全系数

(1)重力式混凝土围堰。采用抗剪断公式计算时,安全系数K′≥3.0,若考虑排水失效情况K′≥2.5;按抗剪强度公式计算时,安全系数K≥1.05。

(2)土石围堰。边坡稳定安全系数:Ⅲ级时,K≥1.20;Ⅳ、Ⅴ级时;K≥1.05。

表17-5 不过水围堰堰顶安全超高下限值单位:m