6围堰布置

　　6.1布置原则

　　6.1.1围堰平面布置的原则。

　　6.1.2围堰与岸坡接头设计应保证堰体与岸坡接合面具有良好的防渗性能，并防止岸坡附近的堰体产生不均匀沉陷而开裂及土石围堰防渗体产生水平劈裂。土石围堰与混凝土建筑物的连接型式，应使围堰不致产生裂缝，防止与防渗体接触带产生渗透变形，以保证围堰稳定，并使结合面具有良好的防渗性能。

　　6.1.3围堰布置应考虑水力学条件及防冲要求：

　　a)纵向围堰布置既要考虑沿线堰体坡脚附近水流平顺，还需兼顾上、下游横向围堰坡脚附近的流态、流速情况，避免水流紊乱对横向围堰坡脚造成危害性冲刷。例如：葛洲坝一期土石纵向围堰因围护二期纵向围堰上、下游端部弯段施工的需要，上游横向段与纵向段的相接处和下游横向段与纵向段的相接处形成凸出部位(称矶头)，起到挑流作用，矶头部位坡脚流速达5m/s～7m/s，纵向段沿线及下横段坡脚处为回流区，流速1m/s～2m/s，对矶头部位进行重点防冲保护，运行实践证明此设计是成功的。

　　b)过水围堰布置需考虑堰顶过水的流态、流速情况，尽量使水流平顺、均匀宣泄，避免水流集中及水流紊乱，而对堰体和两岸及下游基础造成危害性冲刷。

　　c)围堰与导流泄水建筑物(包括临时的导流建筑物和永久泄水建筑物)进出口的距离应视导流泄水建筑物泄流的流态及流速情况而定，一般距进口10m～50m，距出口30m～100m，或在导流泄水建筑物进出口修筑一定长度的导墙，以防止导流泄水建筑物泄流对围堰坡脚造成危害性冲刷。

　　6.1.4围堰位置应考虑基础覆盖层及基岩条件，围堰防渗轴线宜选择在覆盖层较薄和基岩条件较好的部位，以减少围堰基础防渗处理工程量。

　　6.1.5围堰布置应尽量避开两岸溪流进入基坑，同时堰体与岸坡接头需防止两岸溪沟的水流对围堰坡脚的冲刷。围堰布置若较难避开两岸溪沟对堰体的影响，可研究将溪沟改道引至围堰坡脚的下游。例如：葛洲坝工程大江下游土石围堰与右岸坡接头位于紫阳河(实测最大流量20m3/s)出口处，设计采用打一条长138m的改道隧洞(宽4m，高4.5m的圆拱直墙断面)将紫阳河出口向下游移200m引入长江，避免了紫阳河出口水流对围堰坡脚的冲刷，运行效果很好。

　　6.2断流围堰布置

　　6.2.1围堰轴线布置原则。

　　6.2.2上、下游横向围堰迎水坡脚距导流泄水建筑物进出口的距离，通常，距导流泄水建筑物进口，混凝土围堰为10m～30m，土石围堰为30m～50m；距导流泄水建筑物出口，混凝土围堰为30m～50m，土石围堰为50m～100m。以防止导流泄水建筑物泄流对围堰坡脚造成危害性冲刷。

　　6.2.3上、下游横向围堰通常布置为直线，若为围护永久建筑物施工需要，围堰可布置为折线，例如：葛洲坝工程二期上、下游土石横向围堰为围护大江船闸及导航墙施工，围堰布置为折线。对于横向混凝土围堰及浆砌块石围堰，为减少工程量，视地形、地质条件也可布置呈拱形或曲线形。

　　6.2.4上、下游横向过水围堰轴线通常与河道水流向垂直布置，使堰顶泄流均匀、平顺，避免水流集中及紊乱水流对堰体和两岸及下游基础造成危害性冲刷。

　　6.3分期围堰布置

　　6.3.1分期围堰布置，主要是合理拟定纵向围堰的位置。通常，在大江大河上修建纵向围堰，水深、流急，其施工难度较大。因此，纵向围堰位置大多选在坝址河床漫滩基岩较高处，以避开河道主流区。纵向围堰位置还应根据枢纽布置要求，考虑导流流量和导流期间的水力学条件及对通航的影响，围堰及河床的防冲保护措施等因素，综合分析比较，以确定最优布置方案。通常，对在岩基和覆盖层厚度小于3m的河床，一期围堰束窄河床程度可控制在40%～60%，例如：新安江、西津水电站一期围堰束窄河床程度为60%，青铜峡水电站一期围堰束窄河床程度达70%。对河床较宽，且纵向围堰建在覆盖层基础上，一期围堰束窄河床程度取用30%～40%，例如：大化水电站一期围堰束窄河床程度为40%，罗马尼亚与南斯拉夫在多瑙河上合建的铁门水电站一期围堰束窄程度为35%。但在大江大河上修建纵向围堰影响因素较多，一期围堰束窄河床程度宜采用30%左右，例如：长江葛洲坝工程和三峡工程因受地形、地质条件和施工通航等因素的制约，一期围堰束窄河床程度分别为25%和30%。三峡工程，一期围堰束窄河床的范围必须考虑一期工程施工期的通航要求，其围护的建筑物为混凝土纵向围堰和导流明渠，但为满足二期施工通航要求，除导流明渠在流量20000m3/s以下通航外，另在左岸建一座全年通航的临时船闸。

　　6.3.2横向围堰与纵向围堰的布置主要考虑尽量缩短纵向围堰的长度，横向围堰与纵向围堰的交角通常为120°～90°。

　　6.3.3混凝土纵向围堰与横向围堰相接，通常在混凝土围堰上设混凝土刺墙插入土石围堰防渗体内以使防渗体封闭。土石纵向围堰与土石横向围堰相接，其接头处的防渗体必须封闭，满足防渗要求。两期共用的纵向围堰需考虑两侧的上、下游段与横向围堰防渗体的接头型式，既要求与一期上、下游横向围堰防渗体形成封闭接头，同时预留的与二期上、下游横向围堰防渗体接头，还需考虑在一期导流期间的防冲保护措施。

　　6.3.4纵向围堰的长度一般伸出上、下游横向围堰坡脚10m～30m，也可在与纵向围堰相接的堰体坡脚设置块石防冲体，防止泄流对围堰坡脚造成的危害性冲刷。

　　6.3.5纵向围堰尽量是两期共用，但两期共用的纵向围堰大多采用混凝土围堰或钢板桩格型围堰，在大江大河中修建施工难度较大，通常先修一期围堰，围护形成基坑再修筑二期纵向围堰。一期纵向围堰布置主要满足围护一期工程永久建筑物的施工和一期导流水力学条件的要求，通常布置为平行河道的直线。为围护二期纵向围堰上、下游端部弯段施工，在上、下游横向段与纵向段相接处需布置呈凸出的形状，应对其堰体坡脚重点防冲保护。二期纵向围堰分为三段：中间为坝体段，属永久建筑物，位于坝体上游的称上纵段，位于坝体下游的称下纵段。二期纵向围堰平面布置中间段为直线，上、下纵段常呈弯段，以满足永久建筑物泄流条件要求。对采用三期导流的混凝土纵向围堰，二、三期共用。例如：长江三峡工程，福建闽江水口工程均采用三期导流方式，其纵向围堰为二、三期共用的混凝土纵向围堰。

　　6.3.6纵向围堰背水坡脚距永久建筑物基础开挖边坡开口线不宜小于10m，若布置有困难，可在背水坡脚处设置临时挡墙。对永久建筑物基础开挖较深时，应对围堰基础岩层中的软弱层面稳定进行核算。

　　7围堰断面设计

　　7.1断面设计要求

　　7.1.1不过水围堰堰顶高程按设计洪水的静水位加波浪高度，再加安全超高，围堰的波浪高度包括风浪沿围堰边坡的爬高和风浪壅高，计算公式可参照《水工设计手册》第四卷第十八章土坝中的有关公式。表5.1.1不过水围堰堰顶安全超高下限值引自SDJ338表2.2.5。其他类型围堰如钢板桩格型围堰、框架填石围堰、竹笼围堰、草土围堰等安全超高值可按土石围堰值取用。

　　7.1.2过水围堰堰顶高程按设计洪水的静水位加波浪高度，不计安全超高值。

　　7.1.3围堰顶宽主要考虑施工和防汛抢险要求。

　　a)土石围堰高度20m～50m，堰顶宽度7m～10m。可根据围堰实际情况确定，通常，对高围堰堰顶宽度取用大值，低围堰堰顶宽度取用小值。