截流工程及截流方式19页详细word版.docx

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截流工程及截流方式19页详细word版

截流工程:

是指在导流泄水建筑物接近完工时,即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口,并将龙口防护起来,待导流泄水建筑物完工以后,在有利时机,以最短时间将龙口堵住,截断河流。

截流的基本方法有抛投块料截流、爆破截流、下闸截流,其他还有木笼、钢板桩、草土、杩槎堰、水力冲填法截流等方法。

选择截流方法应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质,并进行技术经济比较。

（1）平堵:

平堵是先在龙口建造浮桥或栈桥,由自卸汽车或其他运输工具运来抛投料,沿龙口前沿投抛。

先下小料,随着流速增加,逐渐抛投大块料,使堆筑戗堤均匀地在水下上升,直至高出水面,截断河床。

戗堤－就是水利水电工程截流施工中,采用进占方式向流水中抛投混凝土预制块、就地取材的填筑料形成的横跨江河的透水堰体。

由于戗堤具有机械化强度高、取材便利的特点,非常有利于在短时间内贯通江河两岸,形成有利的施工通道,因此水利水电工程围堰施工一般都是在戗堤的基础上进行的。

戗堤在合龙时,由于龙口单宽流量大、流速高,场地狭窄,因此戗堤端部在合龙时易被冲刷毁坏,合龙前需对戗堤端部进行防冲加固处理。

合龙后戗堤迎水面需要采取防渗措施封堵渗漏通道,以便进行下一步围堰工程施工。

其中土石围堰是以戗堤为基础,继续培土加宽、加高,设置粘土芯墙,处理坝脚、坝踵后形成的。

戗堤按照进占方式的不同分为:

采用立堵进占由一端向另一端进占的单戗堤；和从上、下游同时立堵进占的双戗堤、多戗堤；还有采用平堵方式均匀布料一次形成拦断江河的全断面戗堤等型式。

图为都江堰外江截流

一般说来,平堵比立堵法的单宽流量为小,最大流速也小,水流条件较好,可以减小对龙口基床的冲刷。

所以特别适用于易冲刷的地基上截流。

由于平堵架设浮桥及栈桥,对机械化施工有利,因而投抛强度大,容易截流施工；但在深水高速的情况下,架设浮桥,建造栈桥比较困难。

（2）立堵:

立堵是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料,以端进法抛投（从龙口两端或一端下料）进占戗堤,直至截断河床。

（a）是双向进占（b）是单向进占

三峡截流采取“双戗双向（下游单向）立堵截流”的施工方法

这组图为02年三峡大坝导流明渠截流

立堵在截流过程中所发生的最大流速,单宽流量都较大,加以所生成的楔形水流和下游形成的立轴漩涡,对龙口及龙口下游河床将产生严重冲刷,因此不适用于地质不好的河道上截流,否则需要对河床作妥善防护。

立堵法无需架设浮桥或栈桥,简化了截流准备工作,因而赢得了时间,节约了投资,在许多水利工程（岩质河床）广泛应用。

（3）混合堵混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法。

有先平堵后立堵和先立堵后平堵两种。

用得比较多的是首先从龙口两端下料,保护戗堤头部,同时进行护底工程并抬高龙口底槛高程到一定高度,最后用立堵

平抛垫底钢筋石笼

平抛垫底

立堵截流

2．爆破截流在坝址处于峡谷地区、岩石坚硬、岸坡陡峻、交通不便或缺乏运输设备时,可采用定向爆破截流。

在合龙时,为了瞬间抛入龙口大量材料封闭龙口,除了用定向爆破岩石外,还可在河床上预先浇筑巨大的混凝土块体,将其支撑体用爆破法炸断,使块体落入水中,将龙口封闭。

举例:

我国三门峡神门岛泄水道的合龙就曾利用此法抛投`45.6m^3`大型混凝土块。

原苏联的哥洛夫电站瞬时抛投`750m^3`的混凝土墙。

刚果的构达枢纽,曾考虑爆破重达2.8万t混凝土块。

尺寸为45m×21.5m×18m形状与岩石河床断面相适应。

总结:

应当指出,采用爆破截流,虽然可以利用瞬时的巨大抛投强度截断水流,但因瞬间抛投强度很大,材料入水时会产生很大的挤压波,巨大的波浪可能使已修好的戗堤遭到破坏。

并会造成下游河道瞬时断流,除此外。

定向爆破岩石时,还需校核个别飞石距离,空气冲击波和地震的安全影响距离。

3．下闸截流在泄水道中预先修建闸墩,最后采用下闸的方式截断水流。

人工泄水道的截流,常在泄水道中预先修建闸墩,最后采用下闸截流.天然河道中,有条件时也可设截流闸,最后下闸截流,三门峡鬼门河泄流道就曾采用这种方式,下闸时最大落差达7.08m,历时30余小时;神门岛泄水道也曾考虑下闸截流,但闸墩在汛期被冲倒,后来改为管柱拦石栅截流.

    除以上方法外,还有一些特殊的截流合龙方法,如木笼,钢板桩,草土,杩槎堰截流,埽工截流,水力冲填法截流等.

    综上所述,截流方式虽多,但通常多采用立堵,平堵或综合截流方式,截流设计中,应充分考虑影响截流方式选择的条件,拟定几种可行的截流方式,通过水文气象条件,地形地质条件,综合利用条件,设备供应条件,经济指标等全面分析.进行技术比较,从中选定最优方案.

最后举例:

三峡大坝截流方式

首先说布局,按惯例面朝水流下游,左手为左岸,右手为右岸。

三峡枢纽建成后,枢纽从左至右依次会是:

永久船闸|临时船闸|左侧发电坝段|中部泄水坝段|右侧发电坝段

"我们分别给他们取代号A、B、C、D、E,建成前叫a、b、c、d、e。

我们分别给他们取代号A、B、C、D、E,建成前叫a、b、c、d、e。

========我是进入正题的的分割线==========

开工之前,原始地貌如下图所示,在江心偏右的地方有个小岛:

接下来我们开始修三峡啦~

第一步（1992~1997年）:

以小岛为据点,把右侧围起来,围起来之后在内部修建一个渠。

同时在左侧修a永久船闸和b临时船闸。

此时的状态称“一期截流”,1997年电视直播的就是这个过程。

此时江水基本如常,航运如常。

这一过程见下图:

一期工程从1993年初开始,利用江中的中堡岛,围护住其右侧后河,筑起土石围堰深挖基坑,并修建导流明渠。

在此期间,大江继续过流,同时在左侧岸边修建临时船闸。

1997年导流明渠正式通航,同年11月8日实现大江截流,标志着一期工程达到预定目标。

第二步（1998~20__年）:

B临时船闸已经建好,船都从B过。

右侧的渠形成,围堰拆掉,使江水可以通过。

此时以左岸和渠为据点,把长江主河道截断,称“二期截流”。

上下都截断后,把中间水抽干,挖开修建c左岸发电坝段和d中间泄水坝段。

二期工程从大江截流后的1998年开始,在大江河段浇筑土石围堰,开工建设泄洪坝段、左岸大坝、左岸电厂和永久船闸。

在这一阶段,水流通过导流明渠下泄,船舶可从导流明渠或者临时船闸通过。

到20__年中,左岸大坝上下游的围堰先后被打破,三峡大坝开始正式挡水。

20__年11月6日实现导流明渠截流,标志着三峡全线截流,江水只能通过泄洪坝段下泄。

20__年6月1日起,三峡大坝开始下闸蓄水,到6月10日蓄水至135米,永久船闸开始通航。

7月10日,第一台机组并网发电,到当年11月,首批4台机组全部并网发电,标志着三峡二期工程结束。

第三步:

当C左岸发电坝段和D中间泄水坝段都修好后,再把主河道的围堰拆掉,再把右岸围起来。

最后一步（2004~20__年）:

右岸围起来之后,称“三期截流”。

此时在围堰内修e右岸发电坝段。

修好后将围堰拆除,长江截流任务达成！

兴建中的三期工程

三期工程在二期工程的导流明渠截流后就开始了,首先是抢修加高一期时在右岸修建的土石围堰,并在其保护下修建右岸大坝、右岸电站和地下电站、电源电站,同时继续安装左岸电站,将临时船闸改建为泄沙通道。

20__年5月20日三峡大坝主体部分完工。

20__年年底全部完工

最后我们通过Google地图看一下三峡枢纽工程现在的样子吧！

那么就有同学问了三峡围堰爆破后,围堰碎片如何处理?

围堰爆破后,将有超过18万立方米的混凝土瞬间向上游水域倾倒.那么,倾倒到上游水域后该如何处理呢?

任其沉至江底吗?

这个问题问的好

答:

这次爆破采用两端炸碎,中间倾倒的方式.除了堰体与左岸连接的一小部分炸碎外,绝大部分都是整块倾倒。

整块倾倒是倒向残存的还有１１０米高的三期围堰堰外,只有极少数的碎石会冲到堰内坝前。

爆破土石方不会影响大坝进水口进水和电厂发电。

另外,此次爆破不是将堰体全部拆除,而是只拆除其１１０米高程以上部分,１１０米高程以下部分还将永留水中。

这样,这些倾倒的堰块就会整体倒入堰外,受围堰阻挡的堰块和碎石根本不会到大坝前。