水力学计算在导流明渠及挡水围堰选型和优化设计中的应用

水利工程建设施工中，为保证施工干场作业，大部分水利工程建设过程中都需要考虑导流问题，例如目前中国南水北调工程中已经开工或将要相继开工的多个穿河倒虹吸或暗涵工程，都涉及到施工导流课题。简易导流方案一般为修围堰全断面挡水断流、另挖明渠导流或修围堰束窄河床导流等。根据相应施工防洪标准，对河床水流和明渠水流进行正确的水力学计算，确定导流渠（或束窄河床）最佳过水断面尺寸，并结合现场实际情况，考虑经济指标，修正最佳水力断面，最终可确定经济适用导流渠断面及挡水围堰高程，既能满足防洪安全要求，又充分利用了现场条件，可降低工程成本，且效果明显。     

水利工程中的导流施工技术研究

为了提高水利工程开发导流控制精度,提出明渠导流施工技术。确定明渠截面形状,提出明渠均匀流量、明渠临界水深、水力最佳断面宽深比等参数的计算公式,计算导流渠各项具体参数数据,综合考虑地形条件、自然条件以及施工条件,结合上述参数数据,完成导流明渠的线路选取,结合施工和水流参数值,提出导流渠核心部分为引水渠、控制段以及泄槽的设计实施方案,实现水利工程中的河流水高精度导流。实验数据表明,与传统导流工程相比,明渠导流过程水量控制精度可以提高17%,导流终端水量控制精度提高25%,可以有效提高整体导流施工精度。     

黄河沙坡头水利枢纽施工导流设计

沙坡头水利枢纽工程施工导流设计洪水标准为10年一遇，经导流方案比较选定明渠导流方式。导流明渠地质条件差，水流流态复杂，经过计算分析，结合导流模型试验，导流明渠采用了全断面混凝土衬砌，出口设两级消力池的结构形式和布置方案，顺利完成了工程的施工导流任务。     

导流明渠设计问题探讨

采用导流明渠的基本条件是河谷较开阔、河水分叉、枯水期有滩地出露、岸边具有台地、古河道、垭口、河湾等地形;其主要优点是过流能力较大、超泄能力较强、施工条件较好、造价相对较低等。导流明渠一般用于初期导流,中后期导流还需与底孔、隧洞、缺口等其它导流方式组合,以妥善地解决主体工程施工过程中的水流控制问题。导流明渠设计问题是在给定流量下,应使允许流速正好符合水力最佳断面而渠道坡降最经济。通过景洪、观音岩水电站等导流明渠工程实践检验,其成果可供大、中、小型水利工程导流明渠设计借鉴。     

堰前断面及其宽度对宽顶堰流侧向收缩的影响分析

堰流是水利工程中常见的水流现象，各工程工作状况不同，参数选取不同。堰前断面位置及其宽度对侧收缩系数计算影响较大。平原上拦河闸堰前断面基本选择在上游水流流态较平稳处，断面宽度即为此处河道过流宽度；河道治理及施工导流设计中，应以水流流线按一定角度向上游扩散计算的堰口宽度作为断面宽度，计算堰前断面行进流速及侧收缩系数，考虑一定的安全裕度，合理确定工程规模。     

南水北调中线工程渠道倒虹吸导流堤型式试验研究

南水北调中线工程总干渠在河北省界内与多条河流相交叉,重要的渠河交叉建筑物有滹沱河、唐河、沙河(北)渠道倒虹吸等。工程修建后河道将被束窄,水流流势会发生较大改变,因此修建导流堤以疏导水流,减轻由此对河道产生的影响。研究从导流堤平面形状及计算方法入手,在提出导流堤布设原则的基础上,通过对三条主要河流的河工模型试验,对导流堤型式、局部冲刷、交叉断面上游壅水、下游冲刷等方面进行了优化研究,得出了合理的导流堤的型式与尺寸。     

南水北调中线穿漳河倒虹吸工程施工导流

对南水北调穿漳工程中的施工导流经验进行了总结。穿漳河倒虹吸工程主体倒虹吸结构物穿越漳河河道,采用明挖方式施工。为保证基坑内主体工程的顺利施工,需在工程一侧布置导流明渠进行施工导流。应根据水文资料、结构形式等计算导流渠断面尺寸,以满足过流需求。该工程自2014年6月通水以来,未出现质量问题,得到了各方好评。     

乌江银盘航电枢纽明渠通航方案数值模拟

采用平均水深的二维有限元法建立了乌江银盘枢纽导流明渠水流数学模型,计算了多级流量下的明渠内水流条件.根据乌江代表船型确定了船舶自航的流速与比降的组合标准,依此标准绘制了明渠各级流量的适航区域.采用复式断面法对导流明渠进行3个方案的优化,得到了较优的明渠断面形式,调整明渠内水流流速与比降分布,改善了导流明渠的通航条件,提高了导流明渠的通航流量,保证了通航安全.     

三峡工程明渠导流通航及数值实验研究概述

通过三峡工程导流明渠导流通航研究及实践，在巨大导流流量和极高通航水流条件下，导流明渠满足了客货轮的通过能力，成功地解决了弯道上明渠导流及施工通航的关键技术问题。在对导流明渠的研究中，运用了小尺度自航船模试验、水流特性数值实验室模型等有关明渠导流及通航的创新技术，改进了明渠体形，解决了特殊情况下明渠通航条件问题。     

基于钢围堰导流管的河道堤防加固工程施工技术

河道堤防断面水流速较低，易出现水流拥塞现象，造成对坝体安全的威胁。本文提出基于钢围堰导流管的河道堤防加固工程施工技术，获取钢围堰导流管在河道堤防加固工程中的相关施工参数，确定钢围堰导流管的管径，选择合适导流管；获取钢围堰导流管的受力情况，通过平衡受力固定钢围堰导流管；计算钢围堰导流管的导流能力；获取参数后对钢围堰导流管的上下游高程进行确定，实现河道堤坝加固；复核钢围堰导流管的高程真空度，保障施工安全。在相关数据明确的情况下对钢围堰导流管进行安装，完成河道堤防加固施工。选取某水库进行实例应用，监测堤防断面平均水流速，本文加固技术较其他加固技术高55.92T/H，验证本文所提技术的加固效果更好。     

导流明渠施工技术探讨

导流明渠施工技术适用于开阔河谷且枯水期滩地外露等地形地质条件,具有过流能力大、泄洪能力强、施工简便、经济等优势,主要用于施工导流初期,中后期如需应用必须配合其他的导流施工技术。文章从渠线选择、渠道边坡、底坡、断面尺寸及水力计算等角度对导流明渠施工技术进行了探讨,以期对中小型水利工程导流明渠施工设计提供指导。     

土石坝工程双溢洪道与施工导流布置探讨

水利工程存在多种导流方式,其中土石坝工程因为其自身特点多采用一次拦断河床围堰导流方式,常常设置导流明渠作为施工期泄水建筑物。为节省工期、投资、平面空间可考虑导流明渠与溢洪道结合布置,但需考虑导流明渠与溢洪道在高程、规模方面的差异。设置双溢洪道,其中一个溢洪道与导流明渠结合布置的方案可减小这两个差异,实现两者结合布置。     

索风营水电站施工导流设计及优化

索风营水电站在可研阶段进行了5个导流方案的比较，并考虑上游水库的调蓄作用来优化其设计条件。在工程实施中，根据地质条件和水力学试验成果进行设计优化，将覆盖层上的导流明渠缩短了115m，解决了施工技术和工期问题，确保了工程按期截流；在过水土石围堰设计中，采用6．8m高的自溃堰，降低了上下游围堰的高差，减小了流速，使下游围堰完好无损。     

高陂水利枢纽工程二期施工导流水力模型试验研究

通过建立施工导流水力学定床和动床物理模型,研究与分析了高陂水利枢纽工程二期施工导流设计方案布置的合理性,优化了二期导流明渠的泄流能力、流态与流速分布、船只通航水流条件、及围堰的冲刷特性等,提出了较优的二期导流明渠围堰布置形式以及围堰坡脚带的工程防护措施,试验研究成果可供工程设计参考。     

蒲石河抽水蓄能电站工程下水库坝施工导流过水围堰设计

蒲石河抽水蓄能电站工程下水库坝施工导流采用分期导流方式,一期主河床过流,二期采用土石过水围堰挡水、坝体导流底孔过流。简要介绍了下水库坝二期土石过水围堰的水力学计算、断面结构和过水防护设计。经过工程实践,验证了土石围堰过水防护设计的合理性,为今后类似土石过水围堰设计提供一定的借鉴和参考。     

龙开口水电站施工导流规划设计与实施

龙开口水电站施工采用左岸明渠的分期导流方案:一期由束窄的原河床过流,施工左岸导流明渠;二期由左岸导流明渠过流,施工大坝和右岸厂房;三期由大坝临时断面挡水、导流底孔过流,进行明渠坝段导流底孔上部缺口封堵和大坝施工.明渠过坝段采用底孔与上部缺口双层过流,加快了三期明渠坝段的施工进度,缩短了首台机组发电时间,取得了较好的经济效益.     

浅议倒虹吸工程的施工导流

结合某倒虹吸导流工程实例,从导流标准、导流方式、导流方案比选、导流工程施工方法等方面探讨了倒虹吸工程的施工导流特点。首先根据当地的水文地质条件,进行了非汛期施工的导流方案比选,然后确定了导流明渠和围堰的规模,最后提出了合理的施工导流方法。     

南面沟泵站施工导流的方案比选

泵站施工导流与水文条件、地质条件、交通条件、工程布置和建筑材料等密切相关,常规导流方案一般通过新建临时建筑物来进行导流,利用导流明渠和围堰相结合的方式来保证干场作业,但是新建临时建筑物会增加工程占地与工程投资,对工程的进度造成不利影响。以海南省南面沟泵站为例,提出临时建筑物与永久建筑物相结合的导流方案,与常规方案进行比较,从而选择最佳导流方案。     

北引渠首江道导流明渠输水对上游河床的影响

北引渠首江道泄洪闸修建,要求嫩江导流。而为减小工程量,大江导流明渠沿线过短,入口轴线与相邻江道纵轴线接近垂直。如此,原有江道顺畅、平缓水流受导流明渠控导影响,上游江道河床与岸线受复杂水体的冲撞,冲於变化与坍塌较为严重,加大了江道水毁工程修建的难度。     

新建桥梁施工不同方案导流计算与分析

本文根据王家湾右岸人工湖导流条件,按照20%和10%频率下两种工况,结合设计流量、导流明渠长、底坡、糙率等参数,应用恒定非均匀流的逐段试算法,分别计算了两种工况的正常水深与临界水深,并对两种工况的导流方案进行综合对比分析,最后给出合理的导流方案,该方案切实可行,对导流等类似工程具有一定的借鉴意义。