丹江口工程施工导流方案,曾研究过分期导流、隧洞导流、明渠导流、隧洞配合明渠、明渠配合分期等多种方案。经反复研究,文伏波带领设计代表组摸索出一期围堰和二期围堰共用的混凝土纵向围堰方案。

混凝土纵向围堰的修建,必须在低水围堰的保护下,在一个枯水期内完工,确保基础开挖处理等安全可靠,确保洪水期来临时纵向混凝土围堰可抵挡较高速的流水冲刷。实践证明,一期围堰和二期围堰的共同混凝土纵向围堰方案,是一种适宜于大流量河流上施工导流的一种围堰方案,此后的葛洲坝和三峡水利枢纽工程,都采用这种施工导流方法。

一、一期和二期围堰的平面布置

一期围堰位于汉江右岸,包括低水围堰和高水围堰。其中,一期低水围堰全长1320m;一期高水围堰包括上游横向土石围堰、下游横向土石围堰、上游纵向混凝土高水围堰、下游纵向混凝土高水围堰和18跨(即18坝段,混凝土大坝坝身的一部分,见图5-2)。低水围堰低于1958年11月—1959年5月间的洪水,在这个阶段里,浇筑18坝段坝体、上游混凝土纵向围堰、下游混凝土纵向围堰,修筑上游土石高水围堰和下游土石高水围堰。低水围堰堰顶高程97m,顶宽3m,最大堰高13m,一般为10m。一期高水围堰,必须抵御1959年大汛期的洪水。在一期高水位围堰的保护下,修筑丹江口混凝土大坝坝身的8~18坝段。

二期围堰包括,上游横向土石围堰、下游横向土石围堰、上游纵向混凝土围堰、下游纵向混凝土围堰和18跨(即18坝段,混凝土大坝坝身的一部分)。在二期围堰的保护下,形成二期基坑,修筑丹江口混凝土大坝坝身的19~31坝段(见图5-3)。

从一、二期围堰图可看出,一、二期围堰以纵向混凝土上游围堰、纵向混凝土下游围堰和18跨为共同的纵向围堰。该方案工期快、造价省、工程较简单。但共同纵向围堰的位置确定、长度以及与上下游横向段的联接型式,都非常关键。

二、确定纵向混凝土围堰的位置

混凝土纵向围堰的位置,关系到束狭河床的水力条件,一、二期基坑工程量的平衡,二期围堰的高程、数量等一系列的问题,需要作详细的论证。唯一的问题是沿第一期纵向围堰高速流水冲刷的防护问题。

据全年5%频率最大瞬时洪峰流量34500m3/s、平均流速5m/s以上的实际情况,一期纵向围堰的过水面及其基础,在束狭后的情况下,须能抵挡远大于5m/s的流速。另外,为尽量减少右岸山坡的开挖量,不使二期导流水利条件过于恶化和二期围堰过高,二期导流的过水宽度不应少于216~240m,为此,二期混凝土纵向围堰,需要布置在混凝土大坝第18~19跨的位置。根据该处覆盖开挖边坡及纵向围堰断面要求,一期纵向围堰轴线需布置24~25跨的位置,才能束狭过水面积50%和过水宽度的58%。以全年5%频率34500m3/s洪峰流量作为设计标准,则纵向围堰需抵抗的平均流速可10m/s以上。综合考虑,纵向混凝土围堰布置在18跨的位置。

三、纵向混凝土围堰的长度

混凝土纵向围堰的长度,取决于混凝土大坝的轮廓尺寸、护坦长度、基础开挖的范围、二期横向围堰底宽、二期导流水力条件及施工期间排水和施工措施的要求。经研究,设计代表组认为,纵向混凝土围堰的长度458.5m(包括混凝土坝第18跨在内),基本能满足上述要求。后来实践表明,该长度不够。根据实际情况,适当加高了二期上下游横向围堰顶高,进而围堰底宽也有所加宽。忽视了二期导流时汛期洪水在上下游纵向围堰端部的水力条件,即1960年底江水从右岸过水时,水流从600m宽的汉江骤然束窄至290m左右,经导流渠下泄,流出下游混凝土纵向围堰后,又骤然放宽流入700m宽的汉江,水流紊乱,二期上下游横向围堰靠近混凝土纵向围堰处迎水面围堰基础,必然会被冲空,并引起围堰迎水边坡的崩挫,危及围堰安全。鉴于此,文伏波等将下游纵向围堰向下游加长20m,上游混凝土纵向围堰向上游开挖了长25m、厚4m、深达基岩的块石防冲槽,弥补了长度不足的缺点。

摸索出混凝土纵向围堰设计方案

日期:2018-01-30

丹江口工程施工导流方案,曾研究过分期导流、隧洞导流、明渠导流、隧洞配合明渠、明渠配合分期等多种方案。经反复研究,文伏波带领设计代表组摸索出一期围堰和二期围堰共用的混凝土纵向围堰方案。

混凝土纵向围堰的修建,必须在低水围堰的保护下,在一个枯水期内完工,确保基础开挖处理等安全可靠,确保洪水期来临时纵向混凝土围堰可抵挡较高速的流水冲刷。实践证明,一期围堰和二期围堰的共同混凝土纵向围堰方案,是一种适宜于大流量河流上施工导流的一种围堰方案,此后的葛洲坝和三峡水利枢纽工程,都采用这种施工导流方法。

一、一期和二期围堰的平面布置

一期围堰位于汉江右岸,包括低水围堰和高水围堰。其中,一期低水围堰全长1320m;一期高水围堰包括上游横向土石围堰、下游横向土石围堰、上游纵向混凝土高水围堰、下游纵向混凝土高水围堰和18跨(即18坝段,混凝土大坝坝身的一部分,见图5-2)。低水围堰低于1958年11月—1959年5月间的洪水,在这个阶段里,浇筑18坝段坝体、上游混凝土纵向围堰、下游混凝土纵向围堰,修筑上游土石高水围堰和下游土石高水围堰。低水围堰堰顶高程97m,顶宽3m,最大堰高13m,一般为10m。一期高水围堰,必须抵御1959年大汛期的洪水。在一期高水位围堰的保护下,修筑丹江口混凝土大坝坝身的8~18坝段。

二期围堰包括,上游横向土石围堰、下游横向土石围堰、上游纵向混凝土围堰、下游纵向混凝土围堰和18跨(即18坝段,混凝土大坝坝身的一部分)。在二期围堰的保护下,形成二期基坑,修筑丹江口混凝土大坝坝身的19~31坝段(见图5-3)。

从一、二期围堰图可看出,一、二期围堰以纵向混凝土上游围堰、纵向混凝土下游围堰和18跨为共同的纵向围堰。该方案工期快、造价省、工程较简单。但共同纵向围堰的位置确定、长度以及与上下游横向段的联接型式,都非常关键。

二、确定纵向混凝土围堰的位置

混凝土纵向围堰的位置,关系到束狭河床的水力条件,一、二期基坑工程量的平衡,二期围堰的高程、数量等一系列的问题,需要作详细的论证。唯一的问题是沿第一期纵向围堰高速流水冲刷的防护问题。

据全年5%频率最大瞬时洪峰流量34500m3/s、平均流速5m/s以上的实际情况,一期纵向围堰的过水面及其基础,在束狭后的情况下,须能抵挡远大于5m/s的流速。另外,为尽量减少右岸山坡的开挖量,不使二期导流水利条件过于恶化和二期围堰过高,二期导流的过水宽度不应少于216~240m,为此,二期混凝土纵向围堰,需要布置在混凝土大坝第18~19跨的位置。根据该处覆盖开挖边坡及纵向围堰断面要求,一期纵向围堰轴线需布置24~25跨的位置,才能束狭过水面积50%和过水宽度的58%。以全年5%频率34500m3/s洪峰流量作为设计标准,则纵向围堰需抵抗的平均流速可10m/s以上。综合考虑,纵向混凝土围堰布置在18跨的位置。

三、纵向混凝土围堰的长度

混凝土纵向围堰的长度,取决于混凝土大坝的轮廓尺寸、护坦长度、基础开挖的范围、二期横向围堰底宽、二期导流水力条件及施工期间排水和施工措施的要求。经研究,设计代表组认为,纵向混凝土围堰的长度458.5m(包括混凝土坝第18跨在内),基本能满足上述要求。后来实践表明,该长度不够。根据实际情况,适当加高了二期上下游横向围堰顶高,进而围堰底宽也有所加宽。忽视了二期导流时汛期洪水在上下游纵向围堰端部的水力条件,即1960年底江水从右岸过水时,水流从600m宽的汉江骤然束窄至290m左右,经导流渠下泄,流出下游混凝土纵向围堰后,又骤然放宽流入700m宽的汉江,水流紊乱,二期上下游横向围堰靠近混凝土纵向围堰处迎水面围堰基础,必然会被冲空,并引起围堰迎水边坡的崩挫,危及围堰安全。鉴于此,文伏波等将下游纵向围堰向下游加长20m,上游混凝土纵向围堰向上游开挖了长25m、厚4m、深达基岩的块石防冲槽,弥补了长度不足的缺点。