第一节 施工导流标准
一、导流建筑物级别
(1)导流建筑物是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3~5级,具体按表2-1确定。
表2-1 导流建筑物级别划分表
注 1.导流建筑物包括挡水和泄水建筑物,两者级别相同。
2.表中所列四项指标均按导流分期划分。
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1级永久建筑物是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.使用年限是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,如分期导流一期、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)导流建筑物经过一个完整的汛期定为一个使用年。
(3)当导流建筑物根据表2-1指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。但列为3级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
(4)规模巨大且在国民经济中占有特殊地位的水利水电工程,其导流建筑物的级别和设计洪水标准,经充分论证后报主管部门批准。
(5)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。
(6)应根据不同的导流分期按表2-1划分导流建筑物级别;同一导流分期中的各导流建筑物的级别,应根据其不同作用划分。
(7)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。
(8)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2-1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。
(9)利用围堰挡水发电时,根据围堰挡水位下相应库容及其失事后果,围堰级别可适当提高。
(10)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划分仍按表2-1及表2-2的规定执行。
表2-2 导流建筑物洪水标准划分表
(11)当4~5级导流建筑物地基地质条件复杂,或工程具有特殊要求采用新型结构,结构设计级别可以提高一级,但设计洪水标准不相应提高。
(12)确定导流建筑物级别的因素复杂,当按表2-1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,予以调整。
(13)保护导流建筑物施工的围堰(包括预留岩坎),其建筑物级别一般按5级设计。
(14)导流泄水建筑物的永久封堵体及贯穿防渗帷幕的施工支洞封堵体是永久挡水建筑的组成部分,其级别应与永久挡水建筑物相同;不贯穿防渗帷幕的施工支洞封堵体级别应与导流泄水建筑物相同。
二、洪水标准
(1)导流建筑物洪水标准。根据建筑物的类型和级别在表2-2规定幅度内选择,并可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2-2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)采用新型围堰结构形式。
3)处于关键施工阶段,且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。
5)在导流建筑物级别划分中指标接近本级别上限。
(3)枢纽所在河段上游建有水库时,导流建筑物采用的设计洪水流量可按上游梯级水库的调度及调蓄作用考虑,并应经技术经济比较后确定。
三、过水围堰导流标准
(1)过水围堰级别。按表2-1确定,表中的各项指标系以过水围堰挡水期工况作为衡量依据。
(2)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,在挡水时段重现期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。
(3)围堰过水时的设计洪水标准。根据过水围堰的级别和表2-2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。并应通过水力学计算或水工模型试验,找出围堰过水时最不利流量作为设计依据。
四、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。
五、围堰修筑期间的洪水标准
(1)围堰各月填筑最低高程应以安全拦挡下月可能发生的最大设计流量为准,计算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。
(2)土石围堰基础防渗施工平台洪水设计标准可按表2-2中导流建筑物级别降低一级选用。
六、坝体施工期临时度汛洪水标准
当坝体筑高到超过围堰顶部高程时,坝体施工期临时度汛洪水标准应根据坝型及坝前拦洪库容按表2-3的规定确定。
表2-3 坝体施工期临时度汛洪水标准表
七、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2-4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2-4 导流泄水建筑物封堵后坝体度汛洪水标准表
八、导流泄水建筑物封堵施工期设计标准
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。
导流泄水建筑物封堵工程在施工期内的导流设计洪水标准,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,封堵施工期临近或跨入汛期时应适当提高标准。
九、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、供水等要求和蓄水历时等因素分析确定,一般保证率为75%~85%。
十、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及堰顶安全超高值之和,其安全超高不低于表2-5的规定值。
表2-5 不过水围堰堰顶安全超高下限值 单位:m
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;心墙式防渗体为0.6~0.3m。
3)考虑涌浪或折冲水流影响,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。按静水位加波浪高度确定,不另加堰顶安全超高值。
十一、围堰抗滑稳定安全系数
(1)重力式混凝土围堰、浆砌石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)混凝土围堰最大、最小垂直正应力可按材料力学公式计算。施工期堰趾垂直应力允许有小于0.1MPa的拉应力,围堰在设计工况时,迎水面允许有0.15MPa以下的主拉应力,堰体允许有0.2MPa以下的主拉应力。
(3)土石围堰边坡稳定用瑞典圆弧法计算时,最小抗滑稳定安全系数:3级时,K≥1.20;4~5级时;K≥1.05。采用简化毕肖普法计算方法时,最小抗滑稳定安全系数:3级时,K≥1.30;4~5级时;K≥1.15。
(4)其他的围堰结构安全标准参照具体使用的水工建筑物设计规范的有关规定执行。