廉江水利枢纽导流规划与设计案例综述
目录
TOC\o1-3\h\u22463廉江水利枢纽导流规划与设计案例综述 1
90481.1导流设计标准 1
133251.1.1导流建筑物等级划分 1
221121.1.2导流设计洪水标准 2
95351.2导流方案的选定 2
157561.3截流设计 3
129481.3.1截流日期与设计流量 3
296041.3.2截流方案选择 4
1.1导流设计标准
1.1.1导流建筑物等级划分
参照设计规范，首先需要选定导流建筑物的级别，导流工程系临时性建筑物ADDINNE.Ref.{CB720AC5-768A-4941-97A9-307458E13C7A}[1]，临时建筑物的级别可以根据永久建筑物的级别来进行确定，并考虑建筑保护的对象、保护时间以及失事后的后果等参照《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180—2003）的规定确定，如下表1.1所示。
表1.1临时性水工建筑物级别
等级划分
永久建筑物等级
失事后果
运营时间
/年
建筑规模
高度/m
库容/108m3
Ⅲ
有特殊需求的1级永久建筑物
破坏重要交通路线、工厂、城镇等，并越严重影响总工期以及第一批机组发电，对项目施工造成重大损失。
3.0
50.0
1.0
Ⅳ
1、2级永久建筑物
毁坏保护区企业工厂、城镇或耽误第一批机组发电和总工期进展，造成较大的施工成本。
1.5~3.0
15.0~50.0
0.1~10
Ⅴ
3、4级永久建筑物
仅淹没施工基坑，但对第一批机组发电时间和总工期影响较少，没有较大经济损失
1.5
15.0
0.1
廉江水利枢纽属Ⅰ建筑物，根据1.4.3坝区其他条件可知坝区周围没有很多乡镇，且民房数量较少，且由以往工程经验可预估建筑物使用年限2~3年。综上所述，根据上表可确定该导流工程应为Ⅳ级临时建筑物。
1.1.2导流设计洪水标准
导流建筑物的结构设计以及材料，建筑级别等都会影响到导流设计洪水标准的选取，并考虑施工期的各种风险等，并参照下表1.2进行选择。
表1.2临时性导流建筑物的洪水标准[重现期（年）]
建筑物结构
水工建筑物等级划分
3
4
5
土石结构
20~50
10~20
5~10
混凝土、浆砌石结构
10~20
5~10
3~5
根据前节，导流建筑物划分为4级临时性挡水建筑物，但由于廉江水利枢纽的库容较大，为19.5亿m3，洪水标准应选取4级建筑物洪水标准的上限值20年。
导流建筑物一般采用土石、浆砌石、草石、混凝土以及钢板桩格型等，而由本文1.4.2可知当地砂石材料较为充足，且挡水围堰没有特殊要求，因此可以选用较为经济的土石材料建筑围堰。
综上所述，该导流工程的洪水标准可以选为20年一遇。
1.2导流方案的选定
施工导流主要可分为分期分段围堰导流和一次拦断河床围堰导流方式两种ADDINNE.Ref.{C5A933F7-400C-42C2-8659-D8AD09A6B645}[2]。
根据本文1.2可知，廉江水利枢纽坝址距离峡谷出口位置1.7km左右，上下游都是平坦的盆地，有充足的空间建设挡水建筑物。参照相关工程经验，可以根据河道峡谷的形状系数（坝顶高度处的河道宽度与围堰高度的比值η=L/H）选择导流方案，如下表1.3所示。
表1.3导流方式判断表
η
导流方式
3
一次拦断河床围堰导流
3~4.5
根据具体情况判断为一次拦断河床
围堰法还是分期导流方式
4.5
分期分段围堰导流
初步估计围堰高度40m，在已知坝址处的河床高程是410m，通过CAD软件估测宋河450m高程处的平均河道为54.95m。此时，河谷形状系数η=L/H=54.95/40=1.373，初步选择一次拦断河床的围堰导流方式，等下文计算出围堰高度后会再次进行验证。
据不同施工期的最大流量表1.5所示，宋河一般在6月份进入汛期，在10月份后流量减小进入非汛期，枯水时段大概8个月，且初步估计将永久建筑物修筑到围堰高程以上需要11个月以上，不能够在一个枯水期内完成，而围堰过水又会给施工造成较大损失。因此，最终选择不过水围堰。
其它的辅助导流方式包括修建明渠、隧洞开挖、涵管导流以及坝体缺口、底孔导流等方式ADDINNE.Ref.{0399475B-5805-44B3-B03C-69E8E41DA975}[3]。由于底孔导流和坝体缺口导流不适合一次拦断围堰导流方式，涵管导流又不能够围堰在施工期间全年挡水，最终只能在明渠导流和隧洞导流中进行选择。考虑到宋河两岸高程较高，均在520m以上，而采用明渠导流至少需要开挖到围堰高程以下，初估围堰高程为450m，若采用修建明渠的方式导流，开挖方量过大，施工难度较高、时间较长