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摘要：本文就水电站工程施工导流设计进行了探讨，结合了具体的工程实例，详细介绍了导流的条件、标准和方式，并从导流建筑物设计、截流、排冰、下闸蓄水措施三个方面展开了系统深入的分析，以期能为类似工程的施工导流设计提供参考借鉴。
关键词：水电站工程；施工导流设计；探讨
所谓的施工导流，就是在水域内修建水利工程的过程中，为创造干地施工条件，前期用围堰围护基坑，将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水电站工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。而施工导流的设计关系到导流方案的选定，并间接地影响到水电站工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛。因此，可看出做好水电站工程施工导流设计尤为重要。
1工程概况
某水电站一座以发电为主，兼顾防洪、养鱼等综合效益的水利枢纽工程，也是混合式开发的水力枢纽工程。水库总库容为14.23×108m3，电站总装机容量为100MW。为混合式开发的水力枢纽工程。电站厂房位于坝址下游4.8km处，枢纽工程主要由沥青混凝土心墙堆石坝、岸坡溢洪道、引水隧洞及地面厂房组成。
2导流条件
2.1水文、气象条件
根据洪水特性，此次设计将施工水文时段划分为五期，各时段不同重现期的流量
2.2地形、地质条件
坝址处河谷呈不对称的“U”型，左陡右缓，左岸为切割不深的低山，山体比高一般100～150m，河谷坡度30°～45°，局部为陡崖。右岸相对较低矮，为宽广平缓的玄武岩熔岩台地，地势由南向北缓慢降低，比高60～100m，河谷坡度20°～40°，谷底宽一般为200～350m。两岸分布有不连续的漫滩和阶地。
坝址处平水期水面宽约180m，河底高程约198.0m，覆盖层厚度为5～13m，河床覆盖层渗透系数为400～500m/d。
3导流标准及导流方式
3.1导流标准
按照《施工组织设计规范》规定，大坝导流建筑物为Ⅳ级，厂房导流建筑物为Ⅴ级。按规范规定，结合此工程的具体情况，确定各导流建筑物的设计挡水标准及过流标准如下：
大坝上下游土石围堰设计挡水标准，采用枯水期（11月至翌年3月）10年重现期流量79.2m3/s；坝体缺口过流标准，春汛期采用20年重现期流量796m3/s，大汛期采用50年重现期流量3640m3/s；大坝施工后期渡汛标准采用大汛200年重现期流量5250m3/s；厂房土石围堰设计挡水标准采用大汛5年重现期流量1200m3/s；导流洞进出口预留土坎设计挡水标准亦采用大汛5年重现期流量1200m3/s。导流洞泄流设计标准采用大汛10年重现期流量1880m3/s。
3.2导流方式
坝址处河谷形状系数较小，适宜隧洞导流，此次设计着重优化导流时段的选择。综合考虑坝址地形、地质条件、水工枢纽布置、施工进度、施工方法等因素，做了3个方案：
（1）围堰挡枯水流量方案：经洞径与围堰高度经济比较，并考虑截流、排冰等因素，采用一条6.5m×6.5m（宽×高）方圆形导流洞比较合理，洞长431.66m。上下游围堰有部分与坝体相结合，围堰的设计挡水标准，采用枯水期（11月至翌年3月）10年重现期流量79.2m3/s，上游围堰最大堰高为6.3m。为渲泄截流后的第二年春汛及大汛洪水，在坝体左侧预留一段宽55m的缺口，缺口底高程为204.5m，右侧边坡为1∶2.0。
（2）围堰挡春汛流量方案：经洞径与围堰高度经济比较，采用一条9.5m×9.5m（寬×高）方圆形导流洞，洞长为431.66m。上下游围堰的设计挡水标准采用春汛10年重现期流量620m3/s。上游围堰在204.5m高程以上为自溃堰，在大汛期遇超过Q=620m3/s流量洪水即溃决，上游围堰最大堰高为16.3m。坝体预留缺口与挡枯水流量方案相同。
（3）围堰挡全年流量方案：导流洞亦为一条9.5m×9.5m（宽×高）方圆形隧洞，洞长为431.66m。上、下游围堰的设计挡水标准，采用大汛期10年重期流量1880m3/s，上游围堰最大堰高为30.94m。
综合评价3个方案，挡枯水流量方案工程量最少，因而导流工程造价最低，但主体工程冬季施工量大，坝体填筑强度不够均衡。挡全年流量方案工程量最大，导流工程造价最高，但主体工程冬季施工量小，坝体填筑强度比较均衡，挡春汛流量方案则介于以上两者之间。3个方案工期区别不大，第一台机组发电工期无实质差别。因此选定导流工程量较小的挡枯水期流量方案。
3.3大坝各时段导流程序
第一年10月截流，河水由导流洞泄流，在此期间主要进行大坝基础施工，并形成坝体过流缺口；第二年春汛及大汛，由坝体缺口和导流洞联合泄流，缺口右岸坝体继续施工，第二年10月，开始填筑坝体缺口，河水由导流洞渲泄；第三年大汛由坝体拦洪，导流洞及溢洪道泄流。第三年9月下旬下闸蓄水。
4导流建筑物设计
4.1大坝上、下游土石围堰
围堰最大高度分别为6.3m和2.6m。围堰型式采用双棱体进占的粘土心墙土石围堰，堰顶宽分别为41.75m和27.10m，围堰两侧边坡均为1∶1.3。围堰背水侧堆石棱体与坝体相结合。上下游围堰堰顶长分别为174.00m和97.00m。河床覆盖层厚度为8～13m，且渗透系数很大，采用高喷灌浆作基础防渗处理。
4.2大坝过流缺口
大坝过流缺口上游部分为水平段，下游部分为斜坡段，坡度比为1∶6.5，水平段底高程为204.50m，斜坡段坡脚底高程为199.00m，缺口底宽为55m，两侧边坡采用1∶2。坝体缺口与导流洞联合渲泄大汛50年重现期洪水时，坝体缺口平均流速可达6～8m/s。在缺口上游水平段及缺口两侧采用铁丝笼装块石防护，在缺口斜坡段采用混凝土楔形体防护，缺口坡脚下游采用钢筋笼装块石防护，防护长度为20m。
5结语
综上所述，水电站工程的施工导流设计不仅关系到导流方案的选定，还间接地影响到水电站工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛。因此，在水电站工程的施工导流设计过程中，我们要认真考虑好各方面的条件，并积极协调利用，从而做好施工导流设计，保障水电站工程的施工质量。
参考文献：
[1]林万旭、郭红彦、王永强.班多水电站施工导流设计[J].西北水电.2011（02）.
[2]黄海燕.正斗水电站施工导流设计[J].科学与财富.2013（01）.
关键词：水电站工程；施工导流设计；探讨
所谓的施工导流，就是在水域内修建水利工程的过程中，为创造干地施工条件，前期用围堰围护基坑，将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水电站工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。而施工导流的设计关系到导流方案的选定，并间接地影响到水电站工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛。因此，可看出做好水电站工程施工导流设计尤为重要。
1工程概况
某水电站一座以发电为主，兼顾防洪、养鱼等综合效益的水利枢纽工程，也是混合式开发的水力枢纽工程。水库总库容为14.23×108m3，电站总装机容量为100MW。为混合式开发的水力枢纽工程。电站厂房位于坝址下游4.8km处，枢纽工程主要由沥青混凝土心墙堆石坝、岸坡溢洪道、引水隧洞及地面厂房组成。
2导流条件
2.1水文、气象条件
根据洪水特性，此次设计将施工水文时段划分为五期，各时段不同重现期的流量
2.2地形、地质条件
坝址处河谷呈不对称的“U”型，左陡右缓，左岸为切割不深的低山，山体比高一般100～150m，河谷坡度30°～45°，局部为陡崖。右岸相对较低矮，为宽广平缓的玄武岩熔岩台地，地势由南向北缓慢降低，比高60～100m，河谷坡度20°～40°，谷底宽一般为200～350m。两岸分布有不连续的漫滩和阶地。
坝址处平水期水面宽约180m，河底高程约198.0m，覆盖层厚度为5～13m，河床覆盖层渗透系数为400～500m/d。
3导流标准及导流方式
3.1导流标准
按照《施工组织设计规范》规定，大坝导流建筑物为Ⅳ级，厂房导流建筑物为Ⅴ级。按规范规定，结合此工程的具体情况，确定各导流建筑物的设计挡水标准及过流标准如下：
大坝上下游土石围堰设计挡水标准，采用枯水期（11月至翌年3月）10年重现期流量79.2m3/s；坝体缺口过流标准，春汛期采用20年重现期流量796m3/s，大汛期采用50年重现期流量3640m3/s；大坝施工后期渡汛标准采用大汛200年重现期流量5250m3/s；厂房土石围堰设计挡水标准采用大汛5年重现期流量1200m3/s；导流洞进出口预留土坎设计挡水标准亦采用大汛5年重现期流量1200m3/s。导流洞泄流设计标准采用大汛10年重现期流量1880m3/s。
3.2导流方式
坝址处河谷形状系数较小，适宜隧洞导流，此次设计着重优化导流时段的选择。综合考虑坝址地形、地质条件、水工枢纽布置、施工进度、施工方法等因素，做了3个方案：
（1）围堰挡枯水流量方案：经洞径与围堰高度经济比较，并考虑截流、排冰等因素，采用一条6.5m×6.5m（宽×高）方圆形导流洞比较合理，洞长431.66m。上下游围堰有部分与坝体相结合，围堰的设计挡水标准，采用枯水期（11月至翌年3月）10年重现期流量79.2m3/s，上游围堰最大堰高为6.3m。为渲泄截流后的第二年春汛及大汛洪水，在坝体左侧预留一段宽55m的缺口，缺口底高程为204.5m，右侧边坡为1∶2.0。
（2）围堰挡春汛流量方案：经洞径与围堰高度经济比较，采用一条9.5m×9.5m（寬×高）方圆形导流洞，洞长为431.66m。上下游围堰的设计挡水标准采用春汛10年重现期流量620m3/s。上游围堰在204.5m高程以上为自溃堰，在大汛期遇超过Q=620m3/s流量洪水即溃决，上游围堰最大堰高为16.3m。坝体预留缺口与挡枯水流量方案相同。
（3）围堰挡全年流量方案：导流洞亦为一条9.5m×9.5m（宽×高）方圆形隧洞，洞长为431.66m。上、下游围堰的设计挡水标准，采用大汛期10年重期流量1880m3/s，上游围堰最大堰高为30.94m。
综合评价3个方案，挡枯水流量方案工程量最少，因而导流工程造价最低，但主体工程冬季施工量大，坝体填筑强度不够均衡。挡全年流量方案工程量最大，导流工程造价最高，但主体工程冬季施工量小，坝体填筑强度比较均衡，挡春汛流量方案则介于以上两者之间。3个方案工期区别不大，第一台机组发电工期无实质差别。因此选定导流工程量较小的挡枯水期流量方案。
3.3大坝各时段导流程序
第一年10月截流，河水由导流洞泄流，在此期间主要进行大坝基础施工，并形成坝体过流缺口；第二年春汛及大汛，由坝体缺口和导流洞联合泄流，缺口右岸坝体继续施工，第二年10月，开始填筑坝体缺口，河水由导流洞渲泄；第三年大汛由坝体拦洪，导流洞及溢洪道泄流。第三年9月下旬下闸蓄水。
4导流建筑物设计
4.1大坝上、下游土石围堰
围堰最大高度分别为6.3m和2.6m。围堰型式采用双棱体进占的粘土心墙土石围堰，堰顶宽分别为41.75m和27.10m，围堰两侧边坡均为1∶1.3。围堰背水侧堆石棱体与坝体相结合。上下游围堰堰顶长分别为174.00m和97.00m。河床覆盖层厚度为8～13m，且渗透系数很大，采用高喷灌浆作基础防渗处理。
4.2大坝过流缺口
大坝过流缺口上游部分为水平段，下游部分为斜坡段，坡度比为1∶6.5，水平段底高程为204.50m，斜坡段坡脚底高程为199.00m，缺口底宽为55m，两侧边坡采用1∶2。坝体缺口与导流洞联合渲泄大汛50年重现期洪水时，坝体缺口平均流速可达6～8m/s。在缺口上游水平段及缺口两侧采用铁丝笼装块石防护，在缺口斜坡段采用混凝土楔形体防护，缺口坡脚下游采用钢筋笼装块石防护，防护长度为20m。
5结语
综上所述，水电站工程的施工导流设计不仅关系到导流方案的选定，还间接地影响到水电站工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛。因此，在水电站工程的施工导流设计过程中，我们要认真考虑好各方面的条件，并积极协调利用，从而做好施工导流设计，保障水电站工程的施工质量。
参考文献：
[1]林万旭、郭红彦、王永强.班多水电站施工导流设计[J].西北水电.2011（02）.
[2]黄海燕.正斗水电站施工导流设计[J].科学与财富.2013（01）.