导流洞设计

当地建筑材料
坝区块石藏量丰富，可就地取材。碎石和砂可分别在沿进场公路和隧洞进口顺河上游 200m 河岸坡范围内开采、加工，还可考虑选用部分隧洞弃渣，粘土可在汇合口北岸取 用。
施工工期
ห้องสมุดไป่ตู้
出水洞电站施工计划两年半完成，力争两年内投产发电。
导流设计
导流标准
导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦 洪度汛标准、孔洞填充堵标准等。
导流方式
隧洞导流
河谷形状系数
﹤
分期导流 ＞
多种组合 ~
工程地质与水文地质
坝址河谷出露地层为二迭系阳新统中厚层至厚层灰岩，岩层走向 N800E，倾向 NW， 倾 角 150，与河流走向近于垂直。岩性坚硬，坝肩稳定性好。水库回水区内未查到岩溶通 道与落水洞。坝址下游无岩溶大泉，又有厚度大于 50m 的梁山组倾向上游，故无岩溶 管道漏水之忧。库岸山体雄厚，岸坡稳定，成库条件好。但流域内水土流失严重，年平 均含砂量为 m3。坝址处糙率取至。
主要任务为发电，其装机容量为 2×4000kw=8000kw，单机引用流量 8m3，引水隧洞进水 口采用岸边竖井式，底板高程▽ ，进口段长，高。拱坝坝顶高程▽ ，坝底高程▽ ，坝顶 交通桥面宽，坝底宽，坝顶弧长，溢流堰顶高程▽ ，溢流段长 34m，净宽 30m。拱坝厚 高比，宽高比。冲砂底孔呈径向布置，长，喇叭形进口底板高程▽ ，进口高，宽，孔身 断面×，出口断面×，进出口断面面积比为。各建筑物主要工程量见表 1。
导流隧洞的泄流量应大于枯水期流量 100
裕空间。 洞身根据明渠均匀流流量公式：
，且为保证隧洞为明流，具有一定的富
式中：
Q：流量
A：过水断面
R：水力半径
i：隧洞坡率为 n：糙率取
V：流速
表格 4 洞宽试算表
辅助导流的选择
涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。一般仅用于导流流量较小的河流上。本 工程修筑混凝土拱坝，不宜采用此方案。 隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，河水经由隧洞下泄。一般山区 河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。本工程坝址河谷
右岸岩石坚固、稳定性好，有利于布置导流隧洞。在本工程中形状系数为，可以采用隧 洞导流。 围堰采用土石围堰(粘土斜墙防渗)，根据以上分析，结合本工程实际情况，确定采用全 段围堰法隧洞导流。
表格 2 坝址处不同频率施工洪水表
频
率
1% 2%
5%
10%
20%
25%
30%
33．3% 50%
分
期
枯水期 360 295
213
152
100
86
74
69
47
汛前期 807 657
465
329
210
179
154
142
95
汛后期 560 472
360
275
197
170
152
142
103
表格 3 导流方式与形状系数表
气候
电站地区的地形起伏较大，多年平均气温℃，最高气温℃，最低气温℃,主体气候明显。 多年平均降雨量 1200mm，5--10 月为多雨期，最大日雨量 172mm。最大风速 20m/s。
水文条件
汇口以上集水面积 2150 （含阿勒河），多年平均流量 35m3/s。根据河流水文特性分
析，枯水期为 11 月至次年 4 月，枯期水位在。汛前涨水期为 5 月，6~9 月为主汛期， 10 月为汛后退水期。用下游 35km 处牛吃水文站 1958—1985 年的实测流量资料，分别 推算出各时段不同频率的施工洪水，见表 2。
6328 130 200 650
480
440
7134
170/583 1858
6458 1087
1201
1054 12/124
428 767
635 2×4000kw
机墩/梁板柱 闸门/钢管
坝址地形及施工场地
坝址河谷呈“V”型，两岸基本对称，两坝肩基岩裸露。河床水面宽约 30m，河床覆盖层 厚约。据现场实际情况，进场公路汇合口的北岸引入，经阿勒河上新修的公路桥，通到 左坝肩，再沿左岸一直连到厂区。坝址两岸陡峭，施工场地狭窄，但在厂区▽ 1520m 高 程的台地上，平坦开阔，可布置临时施工设施，也可沿进场公路边或汇合口的北岸，适 当布置零星施工设施。
Keywords: water conservancy design; Diversion tunnel
综合说明
工程概况
出水洞电站位于乌江南源——三岔河中上游。坝址在水城县南开区双营乡阿勒河的汇合 口，属三岔河规划的第二个梯级，距六盘水市 25km，距现有公路仅 7km。工程规模属 四等工程，大坝、厂房等主要建筑物均属四级建筑物。工程由 C10 砼埋块石单曲拱坝、 左岸非溢流坝段冲砂孔、左岸长的引水隧洞、左岸前池、左岸厂房等建筑物组成。电站
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摘要
导流洞就是施工期将原河道水流从上游围堰前导向下游围堰后的隧洞。介绍了某水库导 流洞的工程概况、地质条件及设计标准，分析了导流洞布置的原则，计算了导流洞的泄 流能力。 关键词：水利设计；导流洞
Abstract
the diversion tunnel construction is the river flow upstream from the cofferdam orientatio n of the cofferdam before downstream tunnel. Introduces a reservoir of the diversion tunn el project survey, geological conditions and design standard, has analyzed the principle of t he diversion tunnel layout, calculated the discharge capacity of the diversion tunnel.
导流方案选择
施工导流可划分为全段围堰导流方式和分段围堰导流方式，与之配合的包括明渠导流、 隧洞导流、涵管导流以及渡槽导流。
全段围堰导流
全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游一定距离修筑围堰，一次性截断河道， 使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时， 再将临时泄水道封堵。 在坝址右岸岩石坚硬，稳定性好，有条件设置导流洞，右端靠岸墙设一导流管，这样既 可省去纵向围堰的大工程量施工，缩短工期，降低造价，又解决了纵向围堰向基坑渗流 问题；而且不影响坝底板的整体性，设临时围堰，工程量相对很小。
导流隧洞
导流隧洞的选择
隧洞线路须选择与合理，对减少工程量、减低造价、方便施工、缩短工期等关系很大。 隧洞的布置主要考虑地形和地质条件、水流流速和流态要求、枢纽水工建筑物的布置及 是否与永久建筑物结合等。导流洞布置要因地制宜，布置时须注意： (1)充分利用地形条件，尽量缩短洞线长度，当坝址位于河湾地段时，宜将洞线布置在凸 岸； 隧洞最好布置为直线，若有弯道，其转弯半径以大于 5b（洞宽）为宜。 (2)隧洞进出口应与上下游水流平顺衔接，与河流主流的交角以 30°左右为宜，与上下游 围堰堰脚保持必要的距离，一般不应小于 10～20m，以防淘刷。 (3)要求洞线沿线地质条件较好,岩体稳定,断层较少，裂隙不发育。在坚硬完整的岩层中， 临时性隧洞可不衬砌或局部衬砌，为降低隧洞糙率、提高泄水能力和减少渗漏，施工中 可采用光面爆破和锚喷支护。 (4)重要工程当流量或流速较大时，应注意采取出口消能措施。 (5)隧洞底坡的选择与进、出口高程密切相关，常用 1‰～4‰ 。 (6)隧洞应有足够的埋深。局部地段的最小埋深一般不小于 3 倍洞径。 (7)当导流隧洞与永久隧洞结合时，其布置还应满足永久建筑物的要求。 由于厂房引水流量和导流洞导流流量相差很大，且高程相差也很大，故不考虑导流隧洞 和引水隧洞结合，所以将导流隧洞布置的右岸。 根据以上因素，将隧洞进水口底板高程拟定为，洞长为，隧洞底坡为 4‰，则下游出水 口底板高程为，拟定为。
表格 1 各建筑物主要工程量表
建筑物 工程项目
拱坝
冲砂 底孔
引水 隧洞
前池及 压力钢 管
主副厂房 及升压站
内外 交通
合计
备注
土方开挖 m3 石方开挖 m3
150 4340 130
1183
8866 20687
2168 5060
3222 3222
14406 34622
洞 挖 m3
C10 砼埋块石 m3 C15 钢筋混凝土 m3 C20 钢筋混凝土 m3 m5 浆砌石 m3 m10 浆砌石 m3 C10 砼 m3 C15 砼 m3 闸门.钢管制安 t 厂房建筑 m2 机电安装
分段围堰导流
分段围堰将河床分段围护成若干个干地施工的基坑段进行施工。分段围堰一般适用下列 情况： a.导流流量大，河床宽，有条件布置纵向围堰。 b.河床中永久建筑物便于导流泄水建筑物。 c.河床覆盖成不深 根据资料可知现有河床宽约 30m，不利于布置纵向围堰束窄河床，分期导流、分期施工， 由于坝址及其附近河谷狭窄，河道中无有利地形可利用，所以此方案予以否定。 综上所述选择全段围堰导流方式。
施工初期导流标准，按水利水电工程施工组织设计规范的规定，工程规模属四等工程， 大坝、厂房等主要建筑物均属四级建筑物。根据导流建筑物的级别和类型，参照《水利 水电工程施工组织设计规范》，施工洪水导流标准为：洪水重现期 10～5 年（土石围堰） 或 5～3 年（混凝土围堰）。本河流属山区河流，洪水暴涨暴落，结合规范，考虑到这个 工程规模比较小，大坝失事后果不严重，对下游基本没有很大的影响，故考虑施工洪水 导流标准采用洪水重现期为 5 年的枯水期流量 100 m3/s，汛期前流量为 210 m3/s，汛期 后为 197m3/s。
水利工程施工课程设计
设计题目: 出水洞电站隧洞导流设计
姓 名：
杨洋
学 号： 67
年级专业： 2013 级水利水电工程
指导老师：
杨恩其
提交时间： 2016 年 12 月
目录
摘要 错误!未定义书签。 Abstract 错误!未定义书签。 一、 综合说明 错误!未定义书签。
工程概况 错误!未定义书签。 坝址地形及施工场地 错误!未定义书签。 气候 错误!未定义书签。 水文条件 错误!未定义书签。 工程地质与水文地质 错误!未定义书签。 当地建筑材料 错误!未定义书签。 施工工期 错误!未定义书签。 二、 导流设计 错误!未定义书签。 导流标准 错误!未定义书签。 导流时段 错误!未定义书签。 导流方案选择 错误!未定义书签。 全段围堰导流 错误!未定义书签。 分段围堰导流 错误!未定义书签。 辅助导流的选择 错误!未定义书签。 导流隧洞 错误!未定义书签。 导流隧洞的选择 错误!未定义书签。 隧洞断面形式 错误!未定义书签。 导流隧洞泄洪量与断面尺寸 错误!未定义书签。 三、 围堰 错误!未定义书签。 围堰形式 错误!未定义书签。 围堰型式选择应遵守下列原则 错误!未定义书签。 围堰设计 错误!未定义书签。 下游围堰 错误!未定义书签。 下游围堰的断面设计 错误!未定义书签。 上游围堰 错误!未定义书签。 上游围堰的断面设计 错误!未定义书签。 坝体拦洪度汛 错误!未定义书签。 坝体拦洪标准 错误!未定义书签。 中后期度汛 错误!未定义书签。 四、 截流 错误!未定义书签。 截流时段 错误!未定义书签。 截流流量 错误!未定义书签。 截流方式 错误!未定义书签。 立堵法 错误!未定义书签。 平堵法 错误!未定义书签。 综合法 错误!未定义书签。 五、 控制性进度计划 错误!未定义书签。
导流时段
由于河床水面宽约 30m，根据《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89（试行）， 结合工程的实际情况，采用全段围堰法导流方式分为： （1）初期导流：右岸围堰挡水至导流隧洞具备过流能力，为原河床泄流。 （2）中期导流：河床截流至坝体临时挡水时段，导流隧洞泄流。 （3）后期导流：坝体临时挡水度汛至第一台机组发电，排沙孔与坝体溢流结合隧洞泄 流。
隧洞断面形式
常用的隧洞有无压隧洞和有压隧洞，断面形式有城门洞形、圆形、马蹄形等，根据地质 条件、水力条件、截流等经济技术比较采用无压隧洞，城门洞形。隧洞由进口段、洞身 段、出口段组成，由于底部过水面积大，有利于截流、施工也较方便，调整高宽比，还 有利于围岩稳定。衬砌厚度,顶拱圆心角为 1200。
导流隧洞泄洪量与断面尺寸