(一)施工导流概述

施工导流是指，在修筑水利工程时，为了创造必要的施工条件和尽量满足各部分用水要求，将原河流的各个时期的来水按预定的方式、时间、地点，部分或全部地安全导向下游或拦蓄起来。

1.导流作用

在水域(大多数指活水河道)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。施工导流是水利工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定，关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全度汛，事先要做出周密的设计。

2.设计内容

设计内容主要包括以下几点。

(1)掌握并分析河流的水文特性和工程区的气象、地形、地质等基本资料。

(2)选定导流时段、设计标准、导流流量、导流方式及导流建筑物类型。

(3)拟定导流建筑物的修建顺序、拆除围堰及封堵导流建筑物的施工方法。

(4)制定拦洪度汛和基坑排水措施。

(5)确定施工期通航、过水、供水等综合利用措施。施工导流措施受多方面因素的制约，一个完整的方案，需要通过技术经济比较，必要时要做模型实验，反复论证，然后定案。

3.导流方式

(1)按河床位置分为河床外导流、河床内导流两类。

河床外导流：采用围堰一次拦断整个河床，让河水通过河床外的导流泄水建筑物导向下游。

河床内导流：采用围堰先后分段围护部分河床，河水被束窄的另一部分河床导走。

(2)按泄水建筑物类型分为：明渠导流、隧洞导流，以及涵洞、坝体底孔、梳齿和缺口过流、涵管导流等导流方式。

涵洞导流一般用于中小型水闸、土石坝等工程。坝体底孔导流用于混凝土坝施工，水流全部或部分通过坝体内设置的临时或永久泄水孔导向下游。梳齿导流则是在混凝土坝施工时，预留梳齿状缺口过水，随坝体升高，分级轮换封堵缺口。涵管导流是一种利用涵管进行导流的施工方法，适用于导流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。由于涵管过多对坝身不利，且使大坝施工受到干扰，故此坝下埋管不宜过多，单管尺寸不宜过大，涵管在干地施工，易布置在河滩上，滩地高程在枯水位以上。

导流方式的选择，一般需考虑以下几点：

(1)水文条件。河流流量大小、过程线特征、洪水和枯水情况、水位变幅、流冰等均直接影响方案选择。如水位变幅大的河流，有时宜采用过水围堰，围堰挡水高度及导流泄水建筑物只考虑枯水期流量。

(2)地形条件。如河床宽阔，施工期有通航要求，可采用分期导流；如河道较窄，宜根据地形地质条件采用明渠或隧洞导流。

(3)有条件时，要尽量利用永久水工建筑物的泄水建筑物，结合进行施工导流。如导流洞可与泄洪洞结合，围堰可与土石坝坝体结合。

(4)满足施工期间的通航、过木、给水、灌溉等综合利用要求。

4.设计标准

根据工程施工进度及各个时期的泄水条件，施工导流可分为3个阶段：①初期导流，即围堰挡水阶段，从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的时段。②中期导流，即坝体挡水阶段，此时导流泄水建筑物尚未封堵，汛期由坝体挡水。随着坝体升高，库容加大，防洪能力也逐步增大。③后期导流，即从导流泄水建筑物封堵到大坝全面修到设计高程的时段，永久泄水建筑物已投入运行。

施工导流设计中，要选定导流时段，即在挡水围堰工作延续时间内，是枯水期挡水还是全年挡水。应根据河流水文特性、主体工程施工特点及进度，合理划分与选择导流时段。导流设计应采用导流时段内设计频率的最大流量和洪量。小型工程应争取在一个枯水期建成，以简化导流设施；大中型工程一般难以在一个枯水期建成，可考虑全年导流，导流设计流量则以全年一定频率的洪水流量为准。当地材料坝坝体一般不允许过水，当坝体施工难以在汛期达到拦洪高程时，要按全年导流标准考虑围堰高程和导流建筑物规模。混凝土坝通常允许过水，可按全年导流标准考虑，也可按枯水期导流考虑。当采用分月设计频率的流量安排施工进度时，对河流水文特性需有充分论证，慎重对待。

导流设计标准，即是对导流设计中所采用的设计流量频率的规定。对不同的导流阶段和不同的建筑物，规定的频率也不相同。总的要求是：初期导流阶段的洪水标准可低一些，中期和后期导流阶段的洪水标准逐步提高。当要求工程提前发挥作用(如提前发电)时，相应的导流阶段的防洪标准应高一些。对混凝土、浆砌石建筑，洪水标准低一些，对土石坝则要求的洪水标准较高。另外，导流设计标准也随永久建筑物的级别不同而有所不同。

5.全段围堰法

(1)定义。全段围堰法，又称一次拦断法或河床外导流。主河道被全段围堰一次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。

(2)适用。多用于河床狭窄，基坑工作面不大，水深流急、覆盖层较厚难于修建纵向围堰，难于实现分期导流的工程。

(3)类型。(www.daowen.com)

1)隧洞导流。这种导流方式适用于两岸陡峻、山岩坚硬、风化层薄、河谷狭窄的山区河流或有永久性隧洞可供利用。

2)明渠导流。这种导流方式适用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道。在山区河道上如河槽形状明显不对称。

3)涵管导流。这种导流方式多用于中小型土石坝工程，导流流量不超过1000m3/s。

4)渡槽导流。这种导流方式一般适用于小型工程的枯水期导流，导流流量不超过20～30m3/s，个别达100m3/s。

6.分段围堰

(1)定义。分段围堰法，又称分期围堰法或河床内导流，分期就是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。分期就是从时间上将导流过程划分成阶段。分期是就时间而言，分段是就空间而言。工程实践中，两段两期导流采用最多。

(2)适用。河床较宽，流量大，工程工期较长的情况，易满足通航、过木、排冰等要求。

(3)类型。

1)束窄河床导流。

2)底孔导流。

3)缺口导流。

4)梳齿导流。

5)厂房导流。

(二)导流设计

在分析与施工导流相联系的主客观条件的基础上，划分导流时段，选定导流标准和导流设计流量，设计导流、截流方案，确定导流建筑物形式、构造、尺寸及布置，拟定导流建筑物修建、拆除、封堵的顺序及施工方法，制订拦洪度汛和基坑排水方案、施工期河道综合利用措施，以及拟定施工控制性进度计划等。

1.导流时段

导流时段，又称挡水时段，是指水利工程施工整个过程中，依靠围堰挡水进行导流的延续时间。河流按水文特性分为枯水期、中水期及洪水期。有些小型水利工程的围堰，只需挡一个枯水期流量，所以围堰低，工程量较小；大中型水利枢纽工程通常难以在一个枯水期修筑到拦洪高程，特别是土石坝一般不允许坝面溢流，导流时段就要按全年考虑，围堰要挡洪水期流量，所以围堰较高，工程量也较大。混凝土坝可以坝体溢流，洪水时允许淹没基坑，可以采用过水围堰或坝体挡水，导流时段可以选择非汛期。选定导流时段要仔细研究河道的水文特性，根据主体工程的特点和施工进度的要求，进行技术经济比较。一般不宜把导流时段划分过细，分月设计频率的流量，只作为安排施工进度计划时的参考，不宜作为导流设计的依据。

2.导流标准

导流标准，即确定导流设计流量所依据的洪水标准。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物规模的主要依据。施工过程中河道流量经常变化，为使设计的导流流量尽可能符合施工期的实际流量，各国根据河流特性、建筑物特点、建设经验和安全、经济等因素，制定选择导流标准。不同国家的导流标准，有的相差很大。不少国家从经济与安全方面统一考虑，制定不同重要性导流建筑物应承担不同的风险度(即某一非期望事件所发生的概率)，供确定导流设计流量时参考。

(三)导流方案的选择

一个完整的导流方案受多方面因素的制约，这些因素主要有：

(1)水文条件。河流流量大小，流量过程线特征，水位变化幅度，洪水及枯水延续时间长短，冬季流冰及冰冻情况等，均是直接影响导流方案选择的重要因素。例如，水位变幅很大的河流，有时需采用过水围堰，允许基坑短期淹没导流，冬季有流冰的河流，需充分考虑流冰宣泄问题。

(2)地形条件。施工地区的河床及两岸地形，对导流方案有重大影响。例如，河道宽阔、施工期有通航要求，宜选用分期导流；河床狭窄、岸壁陡峻、河谷较深，宜选用隧洞导流。

(3)工程地质及水文地质条件。选择施工导流方案时，对隧洞或明渠导流的经济合理性，河床的可能束窄程度，围堰的构造及修建方法，以及基坑排水的措施等，都要考虑工程地质和水文地质的条件。例如，深厚覆盖层、透水性大的河床，要妥善解决围堰地基的抗冲、防渗等问题，在满足通航条件下，岩基河床分期导流时的束窄度允许大一些。

(4)水利枢纽布置及建筑物形式。施工导流需与枢纽布置结合考虑，并充分利用建筑物构造的特点。例如，泄洪、发电、放空孔等与临时导流孔洞的结合，围堰与度汛的结合。就坝体结构形式而言，混凝土重力坝采用分期导流的可能性较大。

(5)河流综合利用。施工期间，为满足通航、过木、给水、排水、排冰、灌溉等要求，使施工导流问题复杂化。例如，分期导流时，被束窄的河道要满足通航的流速、坡降(纵坡、横坡、局部坡降)、流态和水流衔接等的要求，有时还需设置临时船闸；当封孔蓄水时，要注意下游通航水位以及灌溉、给水、水电站等正常用水的需要；为了渔业生产与保护，要考虑过鱼设施等。

(6)施工进度、施工方法及场地布置。选择导流方案时，要全面考虑社会影响、施工设备及建筑材料供应和施工经验等因素，在保证安全的前提下，力求简化施工导流工程，降低费用，缩短工期。

导流方案要进行技术经济比较后确定，重要的施工导流工程，要进行必要的模型试验或计算机模拟计算，并做充分的比较论证。