松涛水利枢纽隧洞部分大学生毕业设计-学位论文.doc

河北工程大学毕业设计

目录
1 基本资料 1
1.1流域概况 1
1.2 施工场地及运输条件 1
1.2.1施工场地 1
1.2.2 运输条件 2
1.3 气候特征 2
1.3.1 气温 2
1.3.2 降雨 3
1.3.3 冰期 5
1.3.4 风向及风速 5
1.4 水文条件 5
1.5 工程地质条件 8
1.6当地建筑材料 9
1.7坝体混凝土主要特征 9
1.8 其他资料 11
2 施工导流方案选择 12
2.1施工导流的方式及使用条件 12
2.2 导流方案 13
2.3导流方案的确定 14
2.4 导流标准 15
2.5 导流时段的划分 16
3 隧洞设计 17
3.1导流隧洞的布置 17
3.1.1 隧洞路线的选择与布置原则 17
3.1.2 隧洞的布置 18
3.2 隧洞的断面型式与尺寸选择 18
3.2.1 隧洞的断面型式 18
3.2.2 隧洞的断面尺寸 18
3.2.3 隧洞的条数与布置 19
3.3 隧洞的进口高程及坡降 20
3.4 隧洞的进口设计 20
3.5 隧洞的出口设计 21
3.6 隧洞的气蚀破坏及防止措施 22
4 围堰设计 23
4.1常用围堰型式及使用条件 23
4.2 围堰型式的选择 24
4.3 围堰的平面布置 25
4.4.1 土石围堰的结构型式 25
4.4.2 土石围堰填料选择 26
4.4.3 土石围堰断面尺寸设计 28
4.4.4 围堰的拆除 31
5 导流隧洞的水力计算 32
5.1 隧洞截面参数 32
5.2流态判别 32
5.2.1 Ⅰ号隧洞的流态判别（短） 33
5.2.2 Ⅱ号隧洞的流态判别（长） 34
5.3 隧洞泄流能力计算 35
5.3.1 自由出流泄流能力计算 35
5.3.2 半有压流水力计算 36
5.3.3有压流水力计算 38
5.3.4 各种流态的泄流量计算成果 39
5.3.5 调洪演算 39
6 截流 43
6.1截流的基本方法 43
6.2龙口的位置和宽度 43
6.3 截流时间的选择 44
6.4截流标准的选择 44
6.5 截流水力计算 44
6.5.1 截流水力计算基本原理和方法概述 45
6.5.2 截流过程中上游水位与宽度龙口泄流量关系曲线计算 46
6.6 立堵截流材料的确定 48
6.6.1截流材料尺寸 49
6.6.2 截流材料类型 49
6.6.3 备料量 49
7 基坑排水 51
7.1 初期排水 51
7.2经常性排水 51
7.3 排水设备的选择 52
7.4溢水排水 52
8 拦洪渡汛、蓄水和导流隧洞的封堵 53
8.1 拦洪渡汛 53
8.2 蓄水计划 53
8.2.1 推求最迟封堵日期 53
8.2.2 安全校核 54
8.3 隧洞封堵 55
9 施工控制性进度总计划 56
9.1 准备工作 56
9.2 导流工程 56
9.3 大坝工程 57
9.3.1 河床砼重力坝 57
9.3.2 右岸砼坝 58
9.3.3 左岸土坝 58
9.3.4 电站厂房 58
9.4 溢洪道 58
10 施工总布置 59
10.1施工总布置概述 59
10.1.1施工总布置应着重研究 59
10.1.2 施工总布置的原则 59
10.1.3 所需基本资料 59
10.2 内外交通 60
10.2.1 对外交通 60
10.2.2 场内运输 60
10.3 大型施工设施 60
10.3.1 左岸砂石料系统 60
10.3.2 右岸混凝土拌和系统 60
10.4 辅助企业和仓库 61
谢辞 62
参考文献 63
文献翻译 64
英文原文 64
翻译 73

77

河北工程大学毕业设计

1 基本资料
1.1流域概况
松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡，系Ⅰ级建筑物，由河床混凝土重力坝、溢洪道，右岸土坝和坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电，共装三台机组，每台机组15万吨，发电的最低水位为500m，相应库容19.5亿m3。
枢纽的右岸适当位置布置有排砂放空洞，可满足封孔蓄水期下游供水100m3/s流量的要求。
表1.1 枢纽各组成建筑物的工程量
序

号
工 程 项 目
挖方（km3）
填 方（km3）
混凝土和钢
筋混凝土
（km3）
灌浆工程 （百米）
土万
(含砂
砾石)
石

方
合

计
土

方
堆
砌
石
反
滤
层
合

计
总

计
其中
固结
灌浆
1
河床坝段（1）～（10）
110
327
437

743
207
137
2
石岸混凝土重力坝右（1～15跨）
240
35
275
44

118
85
46
3
溢洪道
1210
510
1720

24

24
150
（底板78
溢流体72）

4
右岸土坝
1430
1
1431
700
205
110
1015

5
坝后厂房

96
96

48

1.2 施工场地及运输条件
1.2.1施工场地
坝址距下游的仙州市河道长约100km，直线距离约50km，坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约12km，上下游均有比较平坦的山间盆地，可作为施工场地。
枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约1.7km，坝区河床两岸山坡陡峻，成V字形。左岸坡度45°～80°，陡缓相间；右岸坡度60°～85°，两岸山顶均为黄土覆盖。
坝址河床高程一般为410m，枯水季一般水位为418m，河面宽50～60m，深化偏右岸，最深约10m。坝址左岸山峰起伏高出河面约150m以上。右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地，高出河面约110m左右。与坝区阶地相连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地，高程560～580m。
自峡谷出口起，两岸地势逐渐开阔，呈狭长的二级阶地，高程约430～440m，沿柳河右岸距坝址约8km的旧镇，附近有宽阔平坦的二级阶地。
坝内河谷两岸有很多冲沟，左岸主要有坝址下游200m处的滑沟；右岸主要有坝址上游150m处的红柳沟，下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟切割既深且短，均系沿断层及节理裂隙发育而成，与河谷多成70°～80°的交角。由于这些冲沟的切割，使坝区地形变得非常复杂，给施工场地布置造成一定困难。
坝区附近可供施工场地布置的地段，有右岸李家沟，峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地，各地段特性如表1.2所示。
表1.2 各地段特性表
顺序
名 称
位 置
距坝址离
（km）
可利用面积
(km2)
高 程
（m）
1
李家沟
右岸坝址下游
1．5
1．2
565～580
2
明 坝
右岸坝址下游
2．5
0．5
430～440
3
易家湾
左岸坝址下游
3．0
0．3
430～440
4
旧 镇
右岸坝址下游
8．0
2．0
425～460
1.2.2 运输条件
仙州到松涛的公路线为六级公路，已建成通车，路线全长约50km。对于水路交通，因柳河上游为峡谷，河窄水急，不能通行船只。有国家铁路干线通过仙州市，可沿柳河岸边进工地。
1.3 气候特征
1.3.1 气温
本区为大陆性气候。多年平均温度为9.6℃，月平均最高温度为22.9℃，最低为－6.5℃；绝对最高为39.1℃，绝对最低为-23.1℃，日最小变幅1.3℃。坝址附近历年气温观测统计资料，如表1.3所示。
1.3.2 降雨
本地区雨量稀少，年平均降水量为330.1mm，最大达471.9mm，其中60～70％集中在7～9月，最大日降雨量为71.8mm。最长一次降水延续时间4昼，最大一次降雨量为21mm。暴雨常在下午或晚间出现。
降雪一般于11月下旬开始，最大一次为20mm，积雪最大厚度为6cm，积雪日期一般从11月下旬到次年3月上旬，年平均积雪日数为21.6日，土壤冰结深度约1m。
本地区降水统计资料如表1.4和表1.5。
表1.3 坝区1953～1988年气温（℃）特征
项目
月份
日平均最高
绝对最高
日平均最低
绝对最低
月平均
1
7.5
13.8
-18.3
-23.1
-6.5
2
14.9
17.5
-15.4
-22.1
-1.6
3
22.5
26.9
-7.9
-16.3
5.5
4
28.4
33.2
-2.9
-8.4
12.0
5
32.7
35.5
3.2
0.1
17.4
6
34.2
36.5
8.5
2.9
21.0
7
35.9
39.1
11.7
9.3
22.9
8
34.4
38.3
10.6
5.4
21.5
9
29.1
31.9
5.3
0.5
16.4
10
23.6
28.0
-2.5
-6.6
10.1
11
17.4
21.6
-10.4
-15.3
1.8
12
7.6
10.9
-15.7
-21.6
-5.3
年平均

9.6

表1.4 坝区1952～1988年各月降水量（mm）
月份

项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
平 均
1.3
2.9
7.9
13.9
32.5
38.3
62.3
89.8
56.6
19.0
3.9
2.0
330.5
最 大
16.9
9.0
23.4
27.7
63.8
103.2
126.7
218.4
108.9
50.6
13.6
9.1
471.9
最 小
0
7
0
0.3
2.1
5.0
18.6
33.2
12.2
0.5
0
0
210.8
表1.5 坝区1985～1988年各月不同降水量出现天数统计表
降 水 量
月 份 （天数）
全年
天数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

5mm

以下
最多
6
5
7
13
18
20
16
17
11
8
5
15
112
最少
1
2
4
6
11
12
6
12
9
5
1
3
93
平均
4.3
2.3
5.7
8.7
15
17
12
14
9.7
7
2.7
6
104.3
5mm

以下
最多
0
0
0
0
2
3
4
5
5
2
0
0
16
最少
0
0
0
0
1
1
2
3
1
1
0
0
7
平均
0
0
0
0
1
1.7
3
4
2
1.7
0
0
12.3
10mm

以上
最多
0
0
0
0
0
1
1
4
2
1
0
0
6
最少
0
0
0
0
0
1
1
2
1
0
0
0
1
平均
0
0
0
0
0
0.3
0.7
2
1
0.3
0
0
4.3
20mm

以上
最多
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
2
最少
0
0
0
0
0
0
0
0
0.7
0
0
0
1

续表1.5

平均
0
0
0
0
0
0.3
0.3
0.7
0
0
0
0
1.7

1.3.3 冰期
每年11月底或12月初行凌，12月底封冻，次年2月底或3月初解冻。冰冻期约2～3个月。冬季行凌初期，多为针状，薄片状冰凌。流冰速度最大为1.45m/s，最小为0.95m/s。春季流冰多为坚硬冰块，冰厚一般为0.2m，最厚可达1m。流冰期一般无过大冰块下泄。
1.3.4 风向及风速
本地区春季多风，最大风速为17m/s，风向多为东北向。
1.4 水文条件
柳河的年最小流量多发生在1、2月份，3月份上游开始融雪化冰，流量渐增，6月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在7～9月间（附图1、附图2、附图3）。
坝址区实测最大流量为5640m3/s，最小流量为205m3/s，多年平均流量为830m3/s；河水含沙量最大达5kg/m3（7～9月），最小为0.01kg/m3（1～2月）。峡内流速最大为7m/s，最小为0.8m/s。其流量特征资料列于表1.6、表1.7、表1.8、表1.9、表1.10、表1.11。
表1.6 坝址水文站各月不同频率的瞬时最大流量（m3/s）
频率
月份
1％
2％
5％
10％
20％
1
485
462
430
404
370
2
405
393
371
356
334
3
723
680
615
568
507
4
1310
1210
1070
956
839
5
2350
2110
1816
1580
1320
6
4810
4270
3570
3730
2470
7
5470
4920
4210
3650
3090
8
5130
4670
4030
3550
3020
9
6380
5620
4610
3870
3110
10
3700
3410
3010
2700
2370
11
1750
1650
1520
1410
1290
续表1.6
12
796
759
701
659
601
全年
6390
5870
5130
4560
3810

表1.7 坝址水文站不同频率的月平均流量（m3/s）

频率
月份
1％
5％
10％
20％
85％
1
348
327
322
265
218
2
345
338
327
269
229
3
469
432
410
300
240
4
586
499
458
327
332
5
959
569
480
425
354
6
1120
711
607
482
406
7
1890
1020
882
785
620
8
1250
1050
760
580
536
9
1140
870
695
541
480
10
959
630
547
413
385
11
692
579
489
400
328
12
430
421
406
378
285
全 年
840
638
553
446
402

表1.8 不同施工期各种频率的最大流量（m3／s）
时 段
频 率

1％
2％
5％
10％
20％
11.1～5.31
2050
1920
1750
1610
1450
11.16～5.10
1340
1270
1170
1090
997
10.1～6.30
4710
4290
3710
3260
2790
10.16～6.15
2840
2670
2430
2240
2020
表1.9 不同施工期各种频率的最大流量（m3／s）
水位（米）
418.00
418.5
419.4
421.50
422.50
423.60
424.65
425.55
流量 （m3/s）
250
500
1000
2000
2500
3000
3500
4000
水位（m）
426.40
427.15
427.65
428.20
428.70
429.50
430.05
430.50
流量 （m3/s）
4500
5000
5500
6000
6500
7500
8500
10500
表1.10 水位库容关系表
水位（m）
418.0
428.0
432.8
435.6
439.1
444.1
447.6
450.3
455.2
流量（×10-8m3/s）
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.2
1.6
2.0
3.0
水位（m）
458.7
461.8
464.3
468.2
471.7
475.4
482.1
492.9
503.2
流量（×10-8m3/s）
4.0
5.0
6.0
8.0
10.0
12.0
15.0
18.0
20.0
表1.11 各种频率洪水过程数据表
流 量

日 月
频 率
5％
2％
1％
0.5％
9．1
2500
2850
3120
3365
9．2
2600
2964
3244
3632
9．3
2740
3124
3418
3686
9．4
2870
3272
3581
3860
9．5
3040
3466
3793
4090
9．6
3220
3671
4017
4330
9．7
3420
3900
4267
4600
9．8
3660
4172
4566
4923
9．9
3940
4492
4916
5300
9．10
4260
4856
5315
5730
9．11
4600
5244
5739
6187
9．12
4860
5540
6063
6537
9．13
5130
5848
6400
6900
9．14
4800
5472
5988
6456
9．15
4400
5016
5489
5918
9．16
4100
4674
5115
5515
9．17
3840
4378
4790
5165
9．18
3630
4138
4530
4882
9．19
3430
3910
4280
4613
9．20
3240
3694
4042
4358
9．21
3100
3534
3868
4170
9．22
2950
3363
3680
3970
9．23
2820
3215
3518
3793
9．24
2700
3078
3370
3632
9．25
2600
2964
3245
3497
9．26
2500
2850
3120
3365
1.5 工程地质条件
坝区为高山峡谷区。狭谷由震旦纪变质岩构成，其上部为第四纪砾石岩，含砂砾石层及黄土。柳河流向，在坝址附近转为S260°W，河谷呈弯曲形。河谷两岸变质岩顶板出露标高，左岸约520m，右岸约515m。在标高515m时，谷宽约135m，坝址左右岸基岩上直接为黄土覆盖。
坝址区及上下游河床覆盖层厚5－12m。表面0.3m左右为黄土覆盖，以下均由卵砾石夹粗、中砂等物构成。河床靠右岸有一深槽，顺河呈长条状分布，深槽处水深约10m，覆盖层厚10－12m，此深槽系河水沿构造裂隙侵蚀冲刷而成。坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片岩和角闪岩组成，石质坚硬，相当于16级岩石分类中的第X级岩石，普氏系数f=8云母石英片岩极限抗压强度为1000～1200kg/cm2，角闪片岩极限抗压强度为900～1200kg/cm2。
坝址右岸距河边480m处，有一天然冲刷的鞍状地形，溢洪道即建此处，该处系古河道的遗址，两侧有大小冲沟数条，与它成70°～80°交角。
此坝址处水文地质情况，地下水属裂隙补给水，数量很少，主要在构造裂隙及局部破碎带内。在坝区变质页岩中还有裂隙承压水，稳定水位432～446m，单宽涌水量一般为3L/min，最大为120L/min，随岩石裂隙发育程度、联通情况和深度而变化。
松涛是地震波及区，据上级主管部门提出的松涛水利枢纽地段的地震基本烈度为7度。
1.6当地建筑材料
坝址上、下游均有砂石材料。特别是坝址下游藏量丰富，开采运输比较方便，质量一般皆符合要求，只有砂质土尚未找到理想的产地，必要时可以采用两岸的黄土代替，各料物主要特征见表1.12、表1.13。
1.7坝体混凝土主要特征
坝体混凝土的设计龄期为90天，水工设计中内部混凝土用100＃，外部混凝土用150＃。总混凝土用量比为0.75比0.25。
坝体混凝土的配合比见表1.15。
混凝土的容重为2400kg/m3。
混凝土的热学指标及各种材料的热学性能见表1.16、表1.17。
混凝土采用600＃纯熟料水泥，水泥最终水化热为67K/kg，水泥放热速率m=0.384／d。
表1.12 各砂料场的颗料组成及物理性质表
料
场
名
称
粒 径 （mm）
平均粒径

（mm）
容 重

(吨/米2)
比

重
粒
度
模
数
孔隙率

（％）
<0.15
0.15
~0.3
0.3~
0.6
0.6~
1.2
1.2~
2.5
2.5~
5.0
>5.0
含 量 （％）
富家沟及
孙家沟
8.8
8.8
8
14.4
20.8
19.2
20
0.46
1.57
2.70
3.12
41.9
老虎沟
8.8
12
9.6
15.2
20
14.4
20
0.40
1.96
2.67
2.73
26.6
宛家沟
9.8
14.7
9.1
11.9
14.7
9.8
30
0.34
1.98
2.67
2.35
25.8
表1.13 各料场基本特性表
项目

料场名称
位置及地形
面积（km2 ）
高程
（米）
覆盖层厚
（m）
有效层厚
（m）
储量
（km3）
洪水及地下水情况
明坝四级阶地
左岸坝址下游1.2公里有两大冲沟
0.13
550~570
26.8
（平均）
14
2900
卵砾石层与红砂岩接触带雨季有小泉流出
旧镇滩
右岸坝址下游6.9公里滩石平坦有水渠与阶地相隔
0.22
410~416
0.25
7.5
1430
常水位在414以下
平谷滩
右岸坝址下游9公里滩道略有起伏，覆盖薄，有水渠通过。
0.13
410~415
0.18
5.5
708

富家沟
右岸坝址下游10公里山沟里，河口为冲积滩沟壁黄土覆盖,
沟中平时无水
0.3

715
平时为干沟
孙家沟

3.5
200
老虎沟
0.05
460~480
<2.0
7.0
390
表1.14 混凝土配合比
混凝土
设计标号
水灰比
含砂率（％）
每米3混凝土对各种材料需要量（公斤／米3）
水
水泥
<5
（mm）
5~20
（mm）
20~40
（mm）
40~80
（mm）
80~150
（mm）
100＃
0.64
21.3
107.5
167
463
427
427
428
427
100#
0.56
20.4
108
193
441
431
431
432
432
表1.15 混凝土的热学指标
比 热C
（k／kg℃）
导温系数a
（m2／h）
导热系数λ
(k／m·h·℃)
热交换系数β
(k／m2·h·℃)
0.21
0.0048
2.4
10
表1.16 混凝土各材料的比热
材 料 名 称
水
水泥
砂子
粗骨料
C比热(k／kg·℃)
1.00
0.14
0.19
0.20
1.8 其他资料
地方工业、住宅、卫生福利和劳动力来源仙州市，有些地方工业可以利用，这些地方工业可考虑在施工期间委托进行部分加工和修配工作。
坝区附近村镇不多，且民房数量不多，只能在明坝村和李家台村用少量民房作为工人临时住宅。而其它福利设施及住宅需要建设。
施工期间大批的生活物资和粮食、燃料、日用品等，均需从仙州市运来，当地只能解决副食品和部分粮食等供应。
施工期间施工队伍由公开招标选定。
施工用电：初步估计仙州市可供应量最高负荷约1.2万千瓦。
坝址区地下水硫酸根（）含量约2000～3000毫克／升，对一般水泥有硫酸盐侵蚀性。因此基础混凝土有抗硫酸盐侵蚀的要求，铝酸三钙的含量应小于5％。地下水不宜作为工程用水和生活用水。河水除含沙外，无其它杂质，经沉淀处理后可作为工程和生活用水。

河北工程大学毕业设计
2 施工导流方案选择
施工导流就是在江河上修建水利水电工程时，为使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰维护基坑，得到干燥基坑，同时为解决施工和水流蓄泄之间的矛盾，避免水流对水工建筑物施工的不利影响，把全部或部分水流引向预定的泄水通道往下游宣泄。
施工导流设计的主要任务是：周密的分析研究水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等基本资料，在满足上述要求的前提下，选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量；选择导流方案及导流建筑的型式；确定导流建筑物的布置、构造及尺寸；拟定导流建筑物修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪度汛和基坑排水等措施。正确合理的施工导流方案可以加快施工进度、降低工程造价，否则会使工程施工遇到意外的障碍，拖延工期，增加投资，甚至会引起工程失事。
2.1施工导流的方式及使用条件
施工导流方式大体可分为两类，即分段围堰法和全段围堰法导流。其中与分段围堰导流法相配合的导流方式包括束窄河床导流、底孔导流、梳齿或预留缺口导流即利用用旧建筑物（如泄洪孔、排砂孔、引水管道等）；与全段围堰导流法相配合的导流方式包括隧洞导流、涵洞导流、明渠导流和渡槽导流等。各种导流方式的使用条件简述如下：
（1） 分期导流 常用于中下流河床较宽的河道，尤其当河床具有滩地、河心洲、礁岛等可利用时，对分期导流更为有利。
（2） 明渠导流 一般适用于岸边具有台地、缓坡的地形，或附近有旧河道、山沟、垭口、河湾等可供利用的地形。明渠具有施工简单、既适合大型机械施工，也可人工开凿等优点；有利于施工进度，缩短工期；对通航、放木条件也较好。
（3） 隧洞导流 一般用于中上游峡谷地区，没有条件布置纵向围堰的河段。
（4） 涵洞导流 多用于土石坝，涵洞埋入坝下。与隧洞相比，具有施工简单、速度快、造价低等优点。因此，只要地形、地质具有布置涵洞的条件均可考虑涵洞导流。
（5） 渡槽导流 适用于流量不大的小型工程。
（6） 底孔导流 常用于分期导流中，也有在明渠内设置底孔，成为明渠结合底孔导流。有时还为了中后期施工渡汛需要而增设底孔。
（7） 梳齿或预留缺口导流 缺口导流广为采用，常与底孔或其他泄水建筑物配合，成为混凝土坝中后期施工渡汛的一种主要导流方式。
（8） 厂房导流 常用于低水头河床式电站。
以上各种导流方式，应根据工程具体条件分析，有时还不是单一使用，而是几种方式相互配合。如明渠或底孔配合隧洞、底孔或缺口配合明渠、先梳齿后底孔等多种型式。此外，无论分期导流或一次断流都有可能采用过水围堰或不过水围堰。
2.2 导流方案
所谓导流方案就是不同导流时段、不同导流方式的组合。导流方案的选择受多种因素的影响。一个合理的导流方案，必须在周密研究各种影响因素的基础上，拟定几个可能方案，并进行技术经济比较，从中选择技术经济指标优越的方案。选择导流方式应考虑的主要因素如下：
（1） 地形、地质条件 坝址河谷地形、地质，往往是决定导流方案的主要因素。各种导流方式都必须充分利用有利地形，但还必须结合地质条件，又是随和各地形适合分期导流，由于河床覆盖层较深，纵向围堰基础防渗、防冲难以处理，不得不采用明渠导流。
（2） 水文特性 径流量的大小、洪枯流量的变幅、洪枯水时段的长短、洪水峰量及出现的规律等都直接影响导流方案。对于大流量的河道，隧洞导流较难满足要求，宜用分期导流、明渠导流或其他多种方式的导流。对于洪枯水位变幅较大的河道，可用过水围堰，以降低导流工程造价。对于流量较为平稳、洪枯变幅不大的河道，宜用不过水围堰，以争取更多有效工期。
（3） 主体工程型式与布置 水工建筑物的结构型式、总体布置、主体工程量等，是导流方案选择的主要依据之一。导流需要尽量利用永久建筑物，坝址、坝型选择及枢纽布置也必须考虑施工导流，两者是互为影响的。对于高土石坝，一般不采用分期导流，常用隧洞、涵洞、明渠或其他多种方式导流，不宜采用过水围堰，有时也允许坝面过水，但必须有可靠的保护措施。对于混凝土坝，允许坝面过水，常用过水围堰。但对于主体工程规模大、基坑施工时间较长的工程，宜采用不过水围堰，以保证基坑全年施工。对于低水头电站，有时好可利用围堰挡水发电，已提前受益。
（4） 施工因素 导流方案与施工总进度的关系甚为密切，不同的导流方案有不同的施工程序，不同的施工程序影响导流的分期和导流建筑的布置，而施工程序的合理与否，将影响工程受益时间和总工期。因此，在选择导流方案时，必须考虑施工方法和程序，施工强度和进度，土石方的平衡和利用，场内外交通和施工布置。随着大型土石方施工机械的出现和机械化施工的不断完善，土石围堰用得更多、更高了，明渠规模也越来越大。
（5） 综合利用因素 施工期间的综合利用主要有通航、放木及上、下游梯级电站时的发电、灌溉、供水等。在拟定和选择导流方案时，用综合考虑，使各期导流泄水建筑物尽量满足要求。
以上影响导流方案的诸因素，应根据工程具体情况分析而定，在一般情况下，坝型和河谷地形往往是导流方案选择的主要条件之一。如以坝顶长与坝高的比值η=L/h表示河谷形状系数，经国内外100多个工程的统计分析，得出如下关系：对于混凝土坝，η小于3时，一般适合一次断流隧洞导流；η大于4.5时，一般适合分期导流；η在3～4.5之间时，一次断流和分期导流均有可能。对于土石坝，η小于10时，一般用一次断流隧洞或涵洞导流；η大于10时，采用明渠、隧洞、涵洞导流均有可能。在河谷极为开阔的情况下也可采用分期导流。
2.3导流方案的确定
由松涛水利枢纽的水文条件，坝址河段径流量主要来自降雨，以及融雪的补给、洪水由暴雨形成汛期为6月至10月，河谷水位暴涨暴落。多年个月平均流量、最大流量和最小流量见表2.1，各频率施工洪水成果见表2.2
表2.1 坝址多年流量统计表（m3/s） 20 年一遇
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月最大流量
470
371
615
1070
1866
3570
4210
4030
4610
3010
1520
701
5130
月平均流量
327
338
432
499
569
711
1020
1050
870
630
579
421
638
松涛水利枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约1.7公里，坝址河床两岸山坡陡峻，成V字形，河床宽度较窄，故不宜采用分段围堰导流。同时综合坝址处的地形地貌特征，此枢纽也不具备开挖明渠、采用明渠导流的条件。主要因为坝址处垭口处于高程较高处（处于520m以上，高出河床10m以上，不适合初期导流）开挖量大，地面干扰大，工期风险难以估计隐含风险大。前期导流明渠以及底孔坝段结构混凝土需要按永久建筑物的要求施工，大型砂石加工及混凝土系统准备建筑进度难以满足施工要求。因此在准备期内完成明渠的施工难度较大，截流工期的保证率低。因此，明渠导流方式显然不合理。
坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片和角闪岩组成，石质坚硬，相当于16级岩石分类中的第X级岩石，在岩石地质条件上具备开挖隧洞的条件。
再由河谷形状系数η=L/h，经计算松涛水利枢纽坝址处所在形状系数η=1.63<3，且为主体工程为混凝土坝，适合一次拦断截流，适合采用隧洞导流。
虽然隧洞导流的投资高，但前期项目施工干扰小，因开挖出渣，混凝土浇筑时段分散，总强度不高，截流工期有保证，风险明朗，有利于防范。
表2.2坝址施工洪水成果表（m3/s）
频率
1%
2%
5%
10%
20%
全年最大流量
6390
5870
5130
4560
3810
11.1～5.31
2050
1920
1750
1610
1450
11.16～5.10
1340
1270
1170
1090
797
10.1～6.30
4710
4290
3710
3260
2790
10.16～6.15
2840
2670
2430
2240
2020
月平均流量

11
692

579
489
400
12
430

421
406
378
1
348

327
322
265
2
345

338
327
269
3
469

432
410
300
4
586

499
458
327
5
959

569
480
425
6
1120

711
607
482

综合考虑比较，初步拟定采用隧洞导流方式总体上是可行的，且优于其他导流方案。本设计最终决定采用隧洞导流。参考以往的工程经验和工程实例，在河谷地段，洪水期洪水多为暴雨形成，河谷水位暴涨暴落，可采用的围堰型式有过水和不过水围堰。采用过水围堰在技术上是可行的，但本工程中，过水围堰对基坑冲刷严重，采用的浇筑设备安装期较长，过水围堰方案会拖后设备的安装和使用，影响工期较大。所以本设计采用不过水围堰，不过水围堰又分为全年挡水围堰和枯水期挡水围堰，两种围堰的选择比较评估见围堰设计。
2.4 导流标准
广义地讲，导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪渡汛标准、孔洞封堵标准等。施工初期导流标准主要考虑导流建筑物的等级、洪水重现期和导流标准风险度分析。
本设计中，由于松涛水利枢纽为一级建筑物，根据《水利水电施工组织设计手册》（Ⅰ卷），保护建筑物为Ⅲ级，相应的设计洪水标准为20年一遇，枯水期挡水围堰按同样的标准设计，见表2.3
表2.3 导流标准表
项目
枯水期围堰挡水方案
全年围堰挡水方案
挡水阶段
11月——5月
全年
设计标准
20年一遇
20年一遇
设计流量（m3/s）
1170
5130
2.5 导流时段的划分
在工程施工过程中，不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水、泄水建筑物。不同导流方法组合的顺序，通常称为导流程序。导流时段就是按导流程序所划分的各施工阶段的延续时间，具有实际意义的时段，主要是围堰挡水而保证基坑干地施工的时间，所以也称挡水时段。
导流时段的划分与河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度等因素有关。本设计中，全年围堰设计洪水标准为20年一遇；对于枯水期挡水围堰方案的导流标准，根据《水利