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施工过程水流控制与围堰安全 版权信息
- ISBN：9787030500809
- 条形码：9787030500809 ; 978-7-03-050080-9
- 装帧：暂无
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
施工过程水流控制与围堰安全 内容简介
本书针对深厚覆盖层河床和复杂施工环境条件，围绕施工过程水流控制关键技术，系统阐述了如下近期新研究成果：基于风险概念的水利水电工程施工导流、截流标准及围堰安全风险；截流块体稳定机理及减轻截流难度工程措施与实践效果；河床深厚覆盖层物理状态及力学特性、围堰抛填粗粒料力学特性与渗透特性的尺寸效应；以及深厚覆盖层上围堰渗流控制安全、围堰结构安全及边坡稳定性安全等研究成果。本书理论与实践相结合，内容翔实、严谨、科学；成果结构体系完整，且经受实践检验，对于水利水电工程施工水流控制及防渗工程具有重要参考和指导作用。
施工过程水流控制与围堰安全 目录
目录
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程背景 1
1.2 研究现状及存在的问题 3
1.2.1 施工导流风险分析与决策研究 3
1.2.2 导流标准体系及存在的问题 6
1.2.3 减轻截流难度关键技术研究及存在的问题 7
1.2.4 深厚覆盖层上围堰安全研究现状及存在的问题 10
第2章 水利水电工程导流标准 15
2.1 导流阶段的合理划分 16
2.1.1 高坝大库水利水电工程施工导流的特点 17
2.1.2 导流阶段划分的概念及意义 20
2.1.3 导流阶段的合理划分 27
2.2 导流阶段划分及其工程应用 39
2.2.1 不同坝型导流阶段的划分 39
2.2.2 导流阶段与导流设计工况对应关系分析 68
2.2.3 导流阶段划分的工程应用 77
2.2.4 高拱坝中后期导流底孔的设置 81
2.3 导流泄水建筑物洪水标准研究 88
2.3.1 主要导流泄水建筑物特征及其应用 88
2.3.2 导流泄水建筑物导流标准的合理选取 91
2.4 坝体度汛标准研究 102
2.4.1 坝体度汛方式 103
2.4.2 影响度汛方案的因素 103
2.4.3 坝体度汛方案 105
2.4.4 坝体度汛标准的合理选取 125
2.5 小结 140
2.5.1 主要结论 140
2.5.2 规范制（修）订建议 142
第3章 梯级电站环境下施工导截流标准影响因素 143
3.1 梯级电站的施工导截流标准问题 143
3.1.1 国内梯级电站施工导截流工程实践 143
3.1.2 国外梯级电站的施工导截流工程实践 144
3.1.3 国内外梯级电站的施工导截流问题研究 144
3.2 梯级电站施工洪水特性及其导截流标准应用 145
3.2.1 梯级电站水库群类型及其特点 145
3.2.2 梯级电站水库施工洪水分析 149
3.2.3 梯级电站水库调蓄下的导截流标准实施现状 154
3.3 梯级电站运行的水库调蓄作用 163
3.3.1 上游电站水库调蓄作用下施工洪水流量的合理选取原则 163
3.3.2 梯级电站水库运行减小施工设计洪水 166
3.4 梯级电站运行对导截流的影响 177
3.4.1 上游水库调蓄对导截流影响 177
3.4.2 下游梯级水库回水对导截流的影响 188
3.5 梯级电站围堰溃决对导流标准选取影响分析 197
3.5.1 梯级电站围堰溃决影响分析 197
3.5.2 梯级电站围堰溃堰需进一步研究的问题 201
3.6 梯级电站水库调蓄对白鹤滩、乌东德电站导截流影响研究 202
3.6.1 梯级电站水库调蓄对白鹤滩电站导截流影响研究 202
3.6.2 上游水库调蓄对降低乌东德导流流量的作用分析 210
3.7 小结 215
3.7.1 结论 215
3.7.2 建议 217
第4章 截流水动力学过程与能量耗散规律 218
4.1 立堵截流进占规律 218
4.1.1 立堵截流戗堤进占扩展断面的形成 219
4.1.2 口门水力参数变化规律 220
4.1.3 舌形体形成与水力条件的关系 221
4.2 立堵截流龙口合龙水力参数 224
4.2.1 截流龙口水力参数的确定 225
4.2.2 立堵截流合龙期龙口水力计算 227
4.2.3 计算结果与实测验证 232
4.2.4 单戗立堵合龙期诸参数的变化规律 233
4.3 截流过程水能耗散机理及戗堤进占速度与抛投料流失关系 235
4.3.1 水流与抛投料的相互作用 235
4.3.2 截流龙口的水流能量 235
4.3.3 戗堤进占速度分析 236
4.3.4 抛投料流失分析 238
4.4 截流难度及其衡量指标 242
4.4.1 截流难度概念的探讨 242
4.4.2 截流难度影响因素分析 244
4.4.3 截流难度的衡量指标 247
4.5 小结 249
第5章 截流料抗冲稳定性研究 251
5.1 截流块体稳定机理及其计算公式 251
5.1.1 截流块体稳定计算基本关系式推导 251
5.1.2 截流块体稳定经典计算公式探讨 253
5.1.3 截流块体稳定实用计算基本关系式 254
5.1.4 平堵截流中基本关系式的应用 254
5.1.5 立堵截流中基本关系式的应用 259
5.2 特殊截流料抗滑稳定性 264
5.2.1 混凝土块体抗滑稳定试验 264
5.2.2 六面体钢筋笼稳定性试验 270
5.2.3 四面体钢筋笼稳定性试验 281
5.2.4 圆柱线体材料稳定性试验 284
5.3 宽级配群体抛投石渣混合料的稳定性 288
5.3.1 立堵截流抛投稳定性 289
5.3.2 平堵截流起动试验 300
5.4 覆盖层河床截流冲刷问题 307
5.4.1 河床覆盖层稳定影响因素分析 307
5.4.2 覆盖层起动流速计算 309
5.4.3 截流龙口覆盖层冲刷深度计算 313
5.4.4 覆盖层河床截流模型的模拟技术问题 320
5.5 降低截流难度的技术措施 326
5.5.1 从抛投材料角度提高抗滑止动能力 326
5.5.2 从抛投材料接触边界角度提高抗滑止动能力 328
5.6 小结 329
第6章 降低截流难度的截流施工方案与措施 330
6.1 双戗截流落差分配有效控制技术 330
6.1.1 双戗堤截流落差分配的影响因素 330
6.1.2 落差分配控制的敏感性 333
6.1.3 分析与讨论 347
6.2 宽戗堤截流水力特性及减轻截流难度效果 348
6.2.1 模型设计及测点布置 348
6.2.2 预备试验 350
6.2.3 宽戗堤截流水力特性 351
6.2.4 宽戗堤效应分析 359
6.2.5 分析与讨论 360
6.3 减小截流指标的临机决策截流 361
6.3.1 明渠提前截流的必要性 362
6.3.2 截流标准的选择 362
6.3.3 明渠截流方案分析 366
6.3.4 明渠提前截流工程影响分析 366
6.3.5 截流短、中期水情预报 367
6.3.6 截流方案模型试验及截流难度措施 371
6.3.7 明渠提前截流风险分析 376
6.4 梯级水库调度措施 376
第7章 粗粒料力学特性与渗透特性的尺寸效应 377
7.1 缩尺效应 377
7.1.1 压实及力学特性试验缩尺效应 377
7.1.2 渗透试验尺寸效应 379
7.2 压实和力学特性缩尺研究 380
7.2.1 缩尺方法与试验级配 380
7.2.2 压实特性缩尺研究 382
7.2.3 力学特性缩尺研究 385
7.3 渗透试验尺寸效应 388
7.3.1 渗透试验尺寸效应规律 388
7.3.2 渗透试验超径颗粒处理方法研究 392
7.4 成果应用 398
7.4.1 粗粒料力学特性试验成果应用 398
7.4.2 渗透试验成果的应用 401
7.5 小结 403
第8章 深厚覆盖层上围堰渗流控制 405
8.1 围堰渗流控制体系 406
8.1.1 围堰和基坑安全对渗流控制的要求 406
8.1.2 围堰和基坑渗流控制措施 407
8.1.3 围堰渗流控制体系实例 410
8.1.4 渗流控制体系失效的后果及其早期判别 412
8.1.5 渗流控制体系失效的应急处置与后期处理 413
8.2 围堰渗流控制安全论证 414
8.2.1 围堰运行状态下稳定渗流分析 414
8.2.2 基坑施工降水渗流分析 420
8.3 防渗体、堰体与地基相互作用模拟技术 428
8.3.1 防渗墙墙壁与周围介质接触面剪切特性试验 428
8.3.2 防渗墙刺入土体变形的模型试验与数值模拟 434
8.3.3 复合土工膜与围堰填料接触特性 441
8.3.4 防渗体与堰体和地基相互作用数值模拟 444
8.4 小结 459
第9章 围堰结构与边坡稳定安全变形监控 461
9.1 围堰结构安全监测布置原则 461
9.1.1 围堰结构安全监测原则 461
9.1.2 深厚覆盖层条件下土石围堰安全监测布置原则 463
9.2 围堰监测埋设技术 464
9.2.1 界面土压力盒埋设方法存在的不足 465
9.2.2 顶推法埋设界面土压力盒的优化模型试验 465
9.3 围堰结构安全综合评价 470
9.3.1 围堰失效的主要形式及影响围堰安全的主要因素 470
9.3.2 围堰结构安全综合评价方法研究 471
9.3.3 深厚覆盖层条件下土石围堰安全综合评价方法 473
9.4 围堰边坡稳定变形与应力协调性 475
9.4.1 高土石围堰边坡稳定性分析 475
9.4.2 深厚覆盖层高土石围堰应力及变形分析 481
9.5 小结 489
第10章 围堰施工中新技术新材料的应用 491
10.1 深水围堰塑性混凝土墙体新材料 491
10.2 土工膜与防渗墙联结形式新技术 504
10.2.1 复合土工膜与堰体砂砾料间的直剪摩擦试验 504
10.2.2 联结形式的离心模型试验 512
10.2.3 试验分析 520
10.3 小结 521
第11章 梯级水电站建设条件下导截流系统风险分析 522
11.1 施工导截流系统风险分析 522
11.1.1 风险理论发展背景 522
11.1.2 施工导流风险 523
11.1.3 施工围堰风险分析 524
11.1.4 结构风险分析 526
11.2 施工截流风险分析 529
11.2.1 基于实测流量的截流风险分析 529
11.2.2 基于实测水文资料的截流风险分析 531
11.2.3 基于短期施工洪水预报截流风险分析 533
11.2.4 截流方案比选及其风险 536
11.3 梯级电站建设条件下导流系统风险分析 542
11.3.1 施工导流系统风险影响因素 542
11.3.2 梯级电站建设条件下施工洪水不确定性 543
11.3.3 梯级电站建设条件下施工导流风险计算 550
11.3.4 上游水电站控泄条件下施工导流风险计算 555
11.3.5 白鹤滩水电站施工导流风险计算 564
11.4 高土石围堰结构风险分析 571
11.4.1 围堰边坡失稳风险 571
11.4.2 围堰渗透破坏风险 578
11.4.3 土石围堰结构
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程背景 1
1.2 研究现状及存在的问题 3
1.2.1 施工导流风险分析与决策研究 3
1.2.2 导流标准体系及存在的问题 6
1.2.3 减轻截流难度关键技术研究及存在的问题 7
1.2.4 深厚覆盖层上围堰安全研究现状及存在的问题 10
第2章 水利水电工程导流标准 15
2.1 导流阶段的合理划分 16
2.1.1 高坝大库水利水电工程施工导流的特点 17
2.1.2 导流阶段划分的概念及意义 20
2.1.3 导流阶段的合理划分 27
2.2 导流阶段划分及其工程应用 39
2.2.1 不同坝型导流阶段的划分 39
2.2.2 导流阶段与导流设计工况对应关系分析 68
2.2.3 导流阶段划分的工程应用 77
2.2.4 高拱坝中后期导流底孔的设置 81
2.3 导流泄水建筑物洪水标准研究 88
2.3.1 主要导流泄水建筑物特征及其应用 88
2.3.2 导流泄水建筑物导流标准的合理选取 91
2.4 坝体度汛标准研究 102
2.4.1 坝体度汛方式 103
2.4.2 影响度汛方案的因素 103
2.4.3 坝体度汛方案 105
2.4.4 坝体度汛标准的合理选取 125
2.5 小结 140
2.5.1 主要结论 140
2.5.2 规范制（修）订建议 142
第3章 梯级电站环境下施工导截流标准影响因素 143
3.1 梯级电站的施工导截流标准问题 143
3.1.1 国内梯级电站施工导截流工程实践 143
3.1.2 国外梯级电站的施工导截流工程实践 144
3.1.3 国内外梯级电站的施工导截流问题研究 144
3.2 梯级电站施工洪水特性及其导截流标准应用 145
3.2.1 梯级电站水库群类型及其特点 145
3.2.2 梯级电站水库施工洪水分析 149
3.2.3 梯级电站水库调蓄下的导截流标准实施现状 154
3.3 梯级电站运行的水库调蓄作用 163
3.3.1 上游电站水库调蓄作用下施工洪水流量的合理选取原则 163
3.3.2 梯级电站水库运行减小施工设计洪水 166
3.4 梯级电站运行对导截流的影响 177
3.4.1 上游水库调蓄对导截流影响 177
3.4.2 下游梯级水库回水对导截流的影响 188
3.5 梯级电站围堰溃决对导流标准选取影响分析 197
3.5.1 梯级电站围堰溃决影响分析 197
3.5.2 梯级电站围堰溃堰需进一步研究的问题 201
3.6 梯级电站水库调蓄对白鹤滩、乌东德电站导截流影响研究 202
3.6.1 梯级电站水库调蓄对白鹤滩电站导截流影响研究 202
3.6.2 上游水库调蓄对降低乌东德导流流量的作用分析 210
3.7 小结 215
3.7.1 结论 215
3.7.2 建议 217
第4章 截流水动力学过程与能量耗散规律 218
4.1 立堵截流进占规律 218
4.1.1 立堵截流戗堤进占扩展断面的形成 219
4.1.2 口门水力参数变化规律 220
4.1.3 舌形体形成与水力条件的关系 221
4.2 立堵截流龙口合龙水力参数 224
4.2.1 截流龙口水力参数的确定 225
4.2.2 立堵截流合龙期龙口水力计算 227
4.2.3 计算结果与实测验证 232
4.2.4 单戗立堵合龙期诸参数的变化规律 233
4.3 截流过程水能耗散机理及戗堤进占速度与抛投料流失关系 235
4.3.1 水流与抛投料的相互作用 235
4.3.2 截流龙口的水流能量 235
4.3.3 戗堤进占速度分析 236
4.3.4 抛投料流失分析 238
4.4 截流难度及其衡量指标 242
4.4.1 截流难度概念的探讨 242
4.4.2 截流难度影响因素分析 244
4.4.3 截流难度的衡量指标 247
4.5 小结 249
第5章 截流料抗冲稳定性研究 251
5.1 截流块体稳定机理及其计算公式 251
5.1.1 截流块体稳定计算基本关系式推导 251
5.1.2 截流块体稳定经典计算公式探讨 253
5.1.3 截流块体稳定实用计算基本关系式 254
5.1.4 平堵截流中基本关系式的应用 254
5.1.5 立堵截流中基本关系式的应用 259
5.2 特殊截流料抗滑稳定性 264
5.2.1 混凝土块体抗滑稳定试验 264
5.2.2 六面体钢筋笼稳定性试验 270
5.2.3 四面体钢筋笼稳定性试验 281
5.2.4 圆柱线体材料稳定性试验 284
5.3 宽级配群体抛投石渣混合料的稳定性 288
5.3.1 立堵截流抛投稳定性 289
5.3.2 平堵截流起动试验 300
5.4 覆盖层河床截流冲刷问题 307
5.4.1 河床覆盖层稳定影响因素分析 307
5.4.2 覆盖层起动流速计算 309
5.4.3 截流龙口覆盖层冲刷深度计算 313
5.4.4 覆盖层河床截流模型的模拟技术问题 320
5.5 降低截流难度的技术措施 326
5.5.1 从抛投材料角度提高抗滑止动能力 326
5.5.2 从抛投材料接触边界角度提高抗滑止动能力 328
5.6 小结 329
第6章 降低截流难度的截流施工方案与措施 330
6.1 双戗截流落差分配有效控制技术 330
6.1.1 双戗堤截流落差分配的影响因素 330
6.1.2 落差分配控制的敏感性 333
6.1.3 分析与讨论 347
6.2 宽戗堤截流水力特性及减轻截流难度效果 348
6.2.1 模型设计及测点布置 348
6.2.2 预备试验 350
6.2.3 宽戗堤截流水力特性 351
6.2.4 宽戗堤效应分析 359
6.2.5 分析与讨论 360
6.3 减小截流指标的临机决策截流 361
6.3.1 明渠提前截流的必要性 362
6.3.2 截流标准的选择 362
6.3.3 明渠截流方案分析 366
6.3.4 明渠提前截流工程影响分析 366
6.3.5 截流短、中期水情预报 367
6.3.6 截流方案模型试验及截流难度措施 371
6.3.7 明渠提前截流风险分析 376
6.4 梯级水库调度措施 376
第7章 粗粒料力学特性与渗透特性的尺寸效应 377
7.1 缩尺效应 377
7.1.1 压实及力学特性试验缩尺效应 377
7.1.2 渗透试验尺寸效应 379
7.2 压实和力学特性缩尺研究 380
7.2.1 缩尺方法与试验级配 380
7.2.2 压实特性缩尺研究 382
7.2.3 力学特性缩尺研究 385
7.3 渗透试验尺寸效应 388
7.3.1 渗透试验尺寸效应规律 388
7.3.2 渗透试验超径颗粒处理方法研究 392
7.4 成果应用 398
7.4.1 粗粒料力学特性试验成果应用 398
7.4.2 渗透试验成果的应用 401
7.5 小结 403
第8章 深厚覆盖层上围堰渗流控制 405
8.1 围堰渗流控制体系 406
8.1.1 围堰和基坑安全对渗流控制的要求 406
8.1.2 围堰和基坑渗流控制措施 407
8.1.3 围堰渗流控制体系实例 410
8.1.4 渗流控制体系失效的后果及其早期判别 412
8.1.5 渗流控制体系失效的应急处置与后期处理 413
8.2 围堰渗流控制安全论证 414
8.2.1 围堰运行状态下稳定渗流分析 414
8.2.2 基坑施工降水渗流分析 420
8.3 防渗体、堰体与地基相互作用模拟技术 428
8.3.1 防渗墙墙壁与周围介质接触面剪切特性试验 428
8.3.2 防渗墙刺入土体变形的模型试验与数值模拟 434
8.3.3 复合土工膜与围堰填料接触特性 441
8.3.4 防渗体与堰体和地基相互作用数值模拟 444
8.4 小结 459
第9章 围堰结构与边坡稳定安全变形监控 461
9.1 围堰结构安全监测布置原则 461
9.1.1 围堰结构安全监测原则 461
9.1.2 深厚覆盖层条件下土石围堰安全监测布置原则 463
9.2 围堰监测埋设技术 464
9.2.1 界面土压力盒埋设方法存在的不足 465
9.2.2 顶推法埋设界面土压力盒的优化模型试验 465
9.3 围堰结构安全综合评价 470
9.3.1 围堰失效的主要形式及影响围堰安全的主要因素 470
9.3.2 围堰结构安全综合评价方法研究 471
9.3.3 深厚覆盖层条件下土石围堰安全综合评价方法 473
9.4 围堰边坡稳定变形与应力协调性 475
9.4.1 高土石围堰边坡稳定性分析 475
9.4.2 深厚覆盖层高土石围堰应力及变形分析 481
9.5 小结 489
第10章 围堰施工中新技术新材料的应用 491
10.1 深水围堰塑性混凝土墙体新材料 491
10.2 土工膜与防渗墙联结形式新技术 504
10.2.1 复合土工膜与堰体砂砾料间的直剪摩擦试验 504
10.2.2 联结形式的离心模型试验 512
10.2.3 试验分析 520
10.3 小结 521
第11章 梯级水电站建设条件下导截流系统风险分析 522
11.1 施工导截流系统风险分析 522
11.1.1 风险理论发展背景 522
11.1.2 施工导流风险 523
11.1.3 施工围堰风险分析 524
11.1.4 结构风险分析 526
11.2 施工截流风险分析 529
11.2.1 基于实测流量的截流风险分析 529
11.2.2 基于实测水文资料的截流风险分析 531
11.2.3 基于短期施工洪水预报截流风险分析 533
11.2.4 截流方案比选及其风险 536
11.3 梯级电站建设条件下导流系统风险分析 542
11.3.1 施工导流系统风险影响因素 542
11.3.2 梯级电站建设条件下施工洪水不确定性 543
11.3.3 梯级电站建设条件下施工导流风险计算 550
11.3.4 上游水电站控泄条件下施工导流风险计算 555
11.3.5 白鹤滩水电站施工导流风险计算 564
11.4 高土石围堰结构风险分析 571
11.4.1 围堰边坡失稳风险 571
11.4.2 围堰渗透破坏风险 578
11.4.3 土石围堰结构
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施工过程水流控制与围堰安全 节选
第1章 绪论 本章阐述了深厚覆盖层条件下梯级水电开发导截流及围堰安全控制技术的研究背景，介绍了施工导截流设计标准、减轻截流难度关键技术、围堰结构安全、渗流控制安全等方面的成果及需求，分析了导截流关键技术及导流系统风险分析与系统决策等方面的研究应用现状及存在的问题。 1.1 工程背景 修建位于河床上的水工建筑物，在施工过程中，一般需使天然径流部分或全部改道。利用围堰或永久水工建筑物的已成部分，在其保护下形成基坑，排水后进行干地施工。为方便施工，随施工时间和空间的变化，必须使河道的天然来水按人们预先设计的部位泄向下游，在这一过程中，导流和截流是两个密切相关的重要环节，截流是改流的前提，是施工从局部转向全面的转折；利用导流和截流对水流过程进行控制的目的是为了形成较好的施工环境，而围堰是工程施工的屏障。导截流、围堰挡水、排水等就是施工过程对水流的控制，是解决施工和水流矛盾的时空变化过程，是一个全局性、根本性、战略性的问题，它不仅影响坝址、坝型的选择、水工建筑物及其枢纽布置的合理性，而且直接影响到人民的生命财产安全和工程工期。 我国的水能资源非常丰富，已规划的十三个水电基地中位于东部、中部地区的已基本完成，位于西部地区的已进入全面梯级开发建设阶段，如金沙江下游梯级水利水电工程向家坝、溪洛渡、白鹤滩以及乌东德等相继开发兴建。该地区在建和规划的水电工程中，河床上普遍存在深厚覆盖层。新构造运动、切蚀崩塌、地震山崩、滑坡、第四纪冰川作用、泥石流、区域断裂破碎带等地质活动都是深厚覆盖层的形成因素。这些不同的地质作用，使得覆盖层的材料性质及分布变化多端。覆盖层颗粒组成一般偏粗、颗粒形状变化大、结构不紧密、厚度分布不均匀。这些水利水电工程多处高山峡谷和高烈度地震区，地质条件十分复杂，施工环境恶劣，施工水流过程控制复杂，在此条件下，相应的导截流和围堰建筑物的安全性都存在新的尚未认识的问题急需研究，以保证工程设计和建设安全的需要。 1）梯级库群开发施工洪水与工程建设安全 目前，河流梯级开发时上游在建高坝大库工程具有一定的调节库容，可以部分削减下游各梯级水库的施工洪水，而在某些情况下，若发生超标洪水时上游在建的高坝大库工程出现溃坝或者溃堰，天然施工洪水与上游临时溃坝或溃堰洪水叠加，将会改变下游河道的天然水文条件，对下游大坝安全建设带来更多不确定性因素，并会对下游城镇的社会、环境、经济等造成重大影响。因此，考虑河流梯级开发条件下施工洪水的独有特性，研究施工洪水与高坝大库工程建设的安全、施工导截流与围堰系统安全之间的关系是大江大河梯级开发面临的新课题。 2）科学合理的设计需要 水利枢纽建设的先导工程——导截流和围堰工程，无疑是枢纽的关键工程，这方面国内外有很多成功的经验和可靠的设计理论。但是，对于一些新出现的情况，仅依靠现有的设计理论和经验是不够的。以往我国在西南地区建坝相对较少，对于该地区普遍遇到的覆盖层厚、水头落差大、水位涨落快等情况，理论和经验积累不足。围堰虽是临时建筑物，但非常重要，针对山区河流的特殊水文条件，导流和围堰应有怎样的安全标准，如何合理安排度汛和围堰施工工期，都存在一些关键问题需要研究。 近十几年来，我国相继建成了一批进度快、质量好、施工洪水设计标准选择合理的工程，但在工程实践中发现，执行规范中的设计洪水标准规定还存在以下一些问题：①导流建筑物的设计洪水标准在选择过程中，未考虑风险度因素，安全性和经济性没有统一；②建筑物级别为3级的高土石围堰，没有抵御超标洪水的具体规定；③下闸前，坝体临时挡水度汛的设计洪水标准偏高，且只用库容一个指标选择过于笼统；④规范中导流泄水建筑物封堵期选用5～20年一遇的设计标准，近年来，出现了不少跨汛封堵的工程，特别是对于大型导流明渠封堵，当封堵使用的土石围堰需要跨汛挡水发电时，原规范规定的标准就显得略低；⑤未考虑梯级开发河流的来水特点，截流设计标准偏高等。针对存在的问题，应从国内外实际工程资料出发，结合设计实践，对大型水利水电工程施工导流标准问题进行归纳总结，进一步处理好安全、经济和风险之间的关系，以达到三者有机的统一。 3）科学、高效、安全截流的需要 影响截流难度的因素很多，主要有龙口水力指标、龙口河床地形地质条件、截流抛投料性状、进占方法及施工强度等，根据工程具体条件及主要影响因素，研究采取合适的对策措施，降低截流难度。与河道立堵截流有关的水力因素，一般为截流流量Q、截流落差Zmax、龙口*大流速Vmax、龙口单宽功率Nbmax及河道总功率N0等，用哪个作为衡量截流难度的指标至今还没有一个统一的认识，其根本原因在于对截流难度机理的认识有待深入。葛洲坝大江截流的成功，使我国在立堵截流理论和实践上又有了进一步的丰富和提高，达到了世界先进水平，但从葛洲坝截流实践来看，进占几乎未遇到预期的困难，是在异乎寻常的顺利条件下合龙成功的；当时人们普遍认为截流流量越大，则进占难度也越大，而实际情况却与此相反，表明立堵规律还有待进一步深入研究。三峡工程主河道大江截流的特点是大流量、深水、小流速，却出现了堤头坍塌影响施工安全的新问题；三峡明渠截流的特点是大流量、高水深、大落差、高流速、床底光滑等特点，通过特大块石备料和双戗截流措施，化解了截流难度而成功截流；而金沙江下游乌东德、白鹤滩工程的截流特点也是大流量、高水深、大落差、高流速，但河床覆盖层深厚，体现出不同的截流难度，因此，必须进一步研究截流难度机理及减轻截流难度的工程措施，实现科学高效安全截流。 4）深厚覆盖层条件围堰安全的需要 在深厚覆盖层和高水头差条件下，围堰的变形大、防渗体（心墙和土工膜结构等）承受更大的应力和变形，其安全性与以往的围堰也有较大差别。由于覆盖层厚度可达100余米甚至数百米，钻孔取样困难，在其密度和级配都难以通过勘探了解的情况下，其力学性质和渗透性质更是未知数。这使得地下防渗墙该打多深和地基的压缩变形有多大都难以确定。在这些问题未知的情况下，围堰的设计和施工都缺乏充足的理论依据。如果仅仅依靠过去的经验延伸，则建筑物的安全性和经济性都无法保证。 1.2 研究现状及存在的问题 1.2.1 施工导流风险分析与决策研究 施工导流设计是水利水电工程总体设计的重要组成部分，是水利水电工程施工组织设计的中心环节，各国学者对施工导流及相关领域均有一定的研究。下面分别就施工导流风险估计、导流方案决策、导流风险调配等内容阐述研究进展及存在的问题。 1．施工导流风险及估计 施工导流系统的风险因素多而错综复杂。施工导流风险估计是综合运用相关理论与方法，系统考虑施工导流系统中的不确定性因素，真实、客观地反映施工导流系统发生风险事件的可能性。随着我国水电工程建设的深入，上、下游已建工程对流域建设环境中的水文、水力因素产生了显著影响，对于水电工程的导截流标准选择也带来了新的问题。 风险分析及估计是为了准确量化研究对象发生风险事件的可能性，从而为方案决策提供理论基础。施工导流风险分析是导流规划设计的关键内容，为施工导流标准的制定和方案决策提供了重要依据。目前，水利水电研究工作者多是从水文、水力、围堰堰前水位的角度来对施工导流风险展开研究的。 近来，水电站梯级建设条件下的施工导截流问题越来越受到水利水电工程界学者的重视。吉超盈(2005)提出通过汛期临时改变上游梯级水库运行方式来减小下游工程施工导流流量的优化设计方法，并进行了经济效益分析。任金明等(2011)探讨了下游梯级水库对上游梯级电站施工导截流的影响，并给出了应对策略。当考虑上游水库控泄情况时，上述研究主要探讨了方案标准的经济性和可行性，但风险分析缺乏系统的理论和技术支撑。刘招等(2008)探讨了利用上游安康水电站控泄来减小下游蜀河水电工程施工导流流量，并利用概率统计基本原理，综合考虑上游控泄洪水与区间洪水影响，推导了下游水电站施工导流风险计算模型。 2．导流方案决策与导流标准选定 施工导流方案决策是水利水电工程规划设计中的关键环节，对水电工程导流建筑物的选择、工程的投资费用安排、主体工程施工过程中的安全，以及施工进度的计划等都有重大影响。因此，施工导流方案的优选，是贯穿水电工程整个建设期的关键问题，关系到工程的投资、安全、效益，国内外不少学者相继开展了这方面的研究探讨，取得了丰富的研究成果。 目前，针对梯级水电站施工导流方案决策的研究相对较少，主要成果集中于已建梯级水库群的防洪标准研究。黄强等(2005)建立了梯级水库防洪标准评价指标体系，应用可能度-满意度理论优选梯级水库防洪标准。王正发等(2011)深入比较了国内外水库防洪标准的异同，并指出存在的不足，进而提出了三种方法体系，为该问题的深入研究提供了基础。盛继亮等(2003)结合一般的保险模型，针对导流工程中的保险问题进行了一定的探索。陈志鼎等(2011)在施工导流风险研究的基础上，推导了导流工程保险费用厘定的数学表达，为水电工程保险费用的厘定提供了理论方法。 另外，大型土建工程中，国内外工程界都将工程施工风险引入工程设计、建设中，利用风险确定工程标准，并在规范中明确要求。 1991年加拿大标准协会发布《风险分析必要条件和指南》（CAN/CSA-Q634-91）；1999年澳大利亚大坝委员会发布《大坝可接受防洪能力选择指南》，2000年发布《大坝溃决后果评估指南》，2003年10月正式发布《风险评价指南》，同年国际大坝委员会发布了《大坝安全管理中的风险评价》。 我国2004年发布《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）首次将施工导流标准确定的风险度方法列入。 我国正在有序开发水电资源，一批流域梯级开发的骨干水电工程相继开工建设。这些工程多集中在高山峡谷区域，河床窄、洪枯水位及流量变幅大，施工导流难度大，施工期度汛与电站建设特征密切关联，风险高且具有时空动态特性。另外，水电站的梯级建设，改变了下游河道的天然洪水特性，影响下游城镇及相关设施安全、社会环境与经济建设。但是以往仅局限于对子系统分别进行研究，没有一套保证大江大河梯级开发建设条件下水电站导流系统可靠性的全面、系统的评价体系。 因此，迫切需要研究在河流梯级开发建设条件下，水利水电工程施工过程中的洪水特性以及导流系统风险估计与调控方法，针对基于不确定性因素及决策者风险态度的导流系统综合风险多目标决策方法、导截流及围堰系统风险决策方法、导流系统设计风险配置及其均衡方法、导流建筑物设计洪水标准和截流标准的比选方法并对其工程应用等施工导截流及围堰系统风险问题展开研究，为水利水电工程建设的风险决策提供理论基础和技术支撑。 施工导流方案决策对水利水电工程费用投资、导流建筑物选型、主体建筑物施工进度及安全等都有关键影响，是水利水电工程建设安全、投资和效益的决定性因素之一，也是水利水电工程规划设计中的重要环节。作为贯穿水利水电工程建设的关键性问题，国内外许多学者对水利水电工程导流方案的优选决策开展了较为深入的研究，取得了丰富的研究成果。 水电工程施工导流是一个复杂的系统工程，其*主要的目标是保证水利水电工程主体建筑物能够顺利施工完建，*终发挥经济效益。早期的施工导流方案决策研究均以导流风险或风险的经济性指标，即风险费用，作为评估导流方案优劣的标准，进行导流方案的单目标决策研究。但由于导流系统的风险目标常与成本、进度等其他目标存在矛盾，因此需要将其进行适当的变换后再作为决策指标。1989年王卓甫和姜树海等在对施工导流系统风险率分析的基础上，提出了风险损失费用概念，之后以导流工程的投资费用和风险损失费用总和为决策指标，建立了施工导流方案单目标决策模型。 在水利水电工程实际建设中，影响施工导流系统优劣的因素有很多，同时人们对导流工程的要求除了*基本的保证主体工程顺利施工外，还要求费用低、进度快等，因此施工导流
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