第8章 施工组织设计.doc

第8章工程施工8.1 施工条件8.1.1 对外交通长洲水利枢纽位于珠江流域西江干流浔江下游河段，其坝址在梧洲市上游12km，距下游苍梧县城仅1.5km。枢纽坝线跨两岛三江，河段地势开阔，附近地区人烟稠密，为广西经济较发达地区之一。梧州市地处珠江流域中游，是浔江、桂江与西江的汇流处，毗邻广东，邻近港澳，是我国大西南通往广东、港澳地区的东出海口，水陆交通发达。枢纽工程对外交通以公路为主、水运为辅。水运：西江航道为国家三级航道，坝址以上河流众多，主要通航河流有浔江、郁江、黔江、红水河、柳江等；坝址以下为西江及支流桂江、贺江等。上通贵港、南宁、百色和柳州，下达肇庆和广州等地，基本上可全年通航。坝址至贵港273km、至南宁553km，全年可通行250t级驳船队；南宁百色358 km，全年可通行100t级轮驳船队。坝址柳州441km，洪水期可通行250t轮驳船队，枯水期只能通行120t减载为100t驳船队。坝址下行梧州市14km、肇庆188km、广州423km，全年可通行150t500t 级轮驳船队；千吨级船队常年可通达坝址下游梧州市。水运与全国铁路网连接点有南宁、柳州、贵港、肇庆和广州。公路：南宁至梧州二级公路由坝址右岸通过，仅需新修1.6km连接段即可与南梧二级公路连接，坝址至南宁全长382km；坝址经梧州至广州为二级公路，全长303km。左岸坝头经三龙开发区至梧州市6.3km的永久公路考虑与梧州城市建设规划道路结合修建。目前，该段路面宽46m的梧州至左岸坝头的城市规划道路正在建设之中。坝址下游约8km的西江大桥可以作为沟通枢纽左右岸的交通运输通道。铁路：公路与铁路连接点上有玉林、贵港、黎塘和柳州，下有肇庆、广州等。大重件机电设备及金属构件可由铁路运至上述站点转公路运输或水路运输至本枢纽坝址。今年底准备开工建设的洛阳至湛江铁路，由坝址上游5.8km处的石良角附近跨江而过。航空：梧州飞机场与本枢纽坝址同在长洲岛上，距坝址约5km。目前，已开通梧州至南宁、桂林、长沙、广州和珠海等地的航班。8.1.2 工程布置特点长洲水利枢纽为低水头发电和兼有航运、灌溉、养殖等综合效益的梯级电站，主要建筑物有河床式发电厂房（安装15台灯泡式贯流机组，总装机容量630MW）、千吨级双线船闸、41孔泄水闸、过鱼道、混凝土重力坝、土石坝和开关站等。正常蓄水位20.6m，汛期控制水位18.6m。坝顶高程34.8 m。建筑物分三江布置，枢纽坝顶总长3350 m，最大坝高49.8 m。外江工程建筑物布置自右至左依次为：土石坝段、船闸段、混凝土重力坝段、16孔泄水闸、外江发电厂房（安装9台灯泡式贯流机组）、过鱼道和外江厂房开关站。中江工程建筑物由右岸混凝土重力坝段、13孔泄水闸和左岸混凝土重力坝段组成。长洲岛上土石坝段：中江工程与内江工程连接段。内江工程建筑物布置为：右岸混凝土重力坝段、12孔泄水闸、内江发电厂房（安装6台灯泡式贯流机组）、左岸混凝土重力坝段、左岸土石坝段和内江厂房开关站。上述水工建筑物的主体工程主要工程量汇总如表8.11。表8.11 长洲水利枢纽主体工程主要工程量汇总表序号工 程 项 目单位数量备注1土方开挖万m31320.862石方开挖万m387.733土方填筑万m3100.784石碴填筑万m352.875土石方回填万m3166.646反滤料万m318.497干砌石万m325.568浆砌石万m332.949混凝土万m3189.7710钢筋t5702611金属结构t3299312帷幕灌浆m1739313固结灌浆m3199614防渗墙m21689715水工钢材t74916网架m210020注：表中未包括导流工程量。8.1.3 施工场地条件坝址处河床宽阔，江中长洲岛、泗化洲岛和两岸一级阶地高程20m80m，适合作施工场地。但该处人烟稠密，土地肥沃，民宅和耕地、鱼塘等分布密集，是梧州市蔬菜和副食品生产基地，基本无空地可利用。右岸自苍梧县城以上约3km，南梧二级公路以左约1.5km范围为二级阶地，为深厚土层覆盖，高程30m45m，面积约4.5km2，地势平缓，为较好的施工场地。该处主要为荒坡、旱地和部分果园。左岸一级阶地后面为山丘，高程30m80m，宽约200m300m，坡度28º32º，可作为施工场地，工程措施也不困难。总之，坝址附近地形条件能满足本工程施工场地布置需要，工程措施简易。重要问题是该地区人烟稠密，土地利用率和经济效益较高，荒地少，故在施工布置时，应尽量利用二、三级阶地和平缓的山丘及山谷为宜，以尽量减少征地的费用。另外，由于土方开挖量较大（尤其是外江工程），弃碴场地规划只能结合两岸地形分散（分5个点）布置解决。8.1.4 水文气象条件本枢纽坝址以上集雨面积为30.86万km2，占西江流域面积的87.4。坝址以上流域属亚热带季风区，且流域面积大，暴雨频繁，洪水往往由流域多次连续暴雨所形成，洪水主要特点是洪水峰高量大、历时长、洪水过程多呈复峰型。一般较大的洪水过程都在30天40天左右；其中7天洪量占整个洪水过程总量的3050，15天洪量占60以上。枢纽干流河段的洪水期为5月10月间，大洪水多出现在6月8月。一般每年9月进入后汛期，到10月下旬汛期基本结束。历年实测洪水最大流量54500m3s，相应水位29.8m，历年实测最小流量582m3s，相应水位约5.0m。枯水期一般流量约为1600m3s，相应水位约5.8m，一般洪枯水位变幅16m18m。全年各频率洪水流量、天然分期设计洪水成果、不同频率各旬平均流量以及不同时段、不同频率流量出现年次数及次数统计分别见表8.125。 表8.12 坝址全年各频率洪水流量表频率（%）0.1125102050备注流量(m3/s)57700487004580045000407003450028100水 位(m)30.7528.1027.2327.0025.7023.8021.60表8.13 长洲坝址天然分期设计洪水成果表 频 率（）时 段5033.320105211月1日次年4月30日750094001180015100181002210010月1日次年4月30日935011500140001710020000234001月1日3月31日2730410053407680101001360012月1日次年3月31日3040430055707890104001390011月1日次年3月31日46706200780010400130001660011月1日次年4月15日52607050867011400142001800010月15日次年3月31日60408100950012900159001980010月15日次年4月15日659087001060013500164002020010月1日次年4月15日7750999012000150001790021700表8.14 不同频率各旬平均流量表 单位：m3/s频率（）10月11月12月1月2月中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬109670770058505450470035002900254025102230216023702660299020700060004650420037502950235021602050188018201950214023205042504000330029002500205019001590156014001350138014401480不同时段、频率流量出现年次数及次数统计表表8.15（19462000年）时 段频 率（%）流 量（m3/s）时段内大于等于相应流量出现年数（次）出现次数（次）共出现天数（天）1月1日3月31日50273032524511月1日3月31日20534010136612月1日次年3月31日503040336650212月1日次年3月31日2055709157511月1日次年3月31日20780010135511月1日次年4月15日2086708124911月1日次年4月15日1011400331910月15日次年4月15日1013500782510月15日次年4月15日516400338全 年50281002839207全 年2034500111352全 年10407002213全 年545000114本枢纽所在地属亚热带季风气候地区，多年平均气温21.1，历年极端最高气温39.7，历年极端最低气温3.0。多年各月平均气温见表8.16。坝区多年平均降雨量1371.2mm，最大年降雨量1890.41mm，最小年降雨量880.9mm，最大日降雨量322.7mm，雨日一般为160d180d。多年各月平均降雨量见表8.17。坝区多年平均蒸发量1391.1mm，多年平均湿度78，最大风速15m/s，极大风速29.3m/s。表8.16 多年各月平均气温表 单位: 月 份123456789101112全年多年平均气温11.912.916.621.125.027.028.327.826.623.118.213.821.1表8.17 多年各月平均降雨量表 单位: mm月 份123456789101112全年平均降雨量37.356.590.1177.2230.2210.6168.9181.097.751.936.133.71371.28.1.5 施工期通航和下游用水要求坝址处于浔江河段，是西江航道干线。从交通部门收集的19942000年通过坝址处的各年航运资料表明，长洲坝址处的货运量经过几年下降之后，1999年后货运量回升较快，2000年的货运量（上、下行共753.1万t）已恢复到90年代初期的水平。另据梧州市交通局航务处的最新统计资料，仅2001年10月份，平均每日通过坝址处的船只就有322艘。因此，保持施工期的航运畅通，对沿江的工农业生产和人民生活关系极大，施工期应做到不断航或尽可能少断航。为维持下游航运及工农业生产和人民生活的需要，施工期不能断流，并需下泄保证率为95的流量1140m3/s(水文系列延长至2000年后的统计数)。8.1.6 建筑材料来源及水、电供应条件a）外购建筑材料来源本枢纽工程规模大，钢材、水泥、木材等材料用量多。钢材及钢筋主要在市场采购；水泥由区内黎塘及玉林等水泥厂供应；木材可在当地采购；粉煤灰由来宾火电B厂供应；油料取自梧州石油站；炸药及其他火工产品来自百色建华机械厂，可用船运至工地。天然建筑材料和其他房建材料（砖瓦、石灰等）以及生活必需品等，可在坝址附近、苍梧县和梧州市就地开采或采购。b）水、电供应条件左岸施工用电由梧州西城110kV变引2回10kV线路供电；右岸由广西电力公司新建的黑石220kV变电站引接3回10kV线路供电。施工生产和生活用水取自浔江，分别在左、右岸各设一个水厂。因浔江河段水质较好，原水浊度较低，在枯水期可不作处理直接供生产使用，丰水期稍作沉淀处理即可供生产使用。生活用水经过澄清、过滤、消毒后，可达到饮用水标准。c）当地可能提供修配加工的条件本工程坝址距梧州市12km，紧靠苍梧县城。梧州市是广西东部中心城市，对外开放口岸，工商业发达，主要的机械设备制造厂有起重设备机械厂、造船厂、锅炉厂、汽车配件厂等，具备较强的技术力量和机械加工、修配、金属结构制作安装的能力。8.2 天然建筑材料8.2.1 料场的选择长洲水利枢纽永久和主要临建工程混凝土总量为206.86万m3，共需砂石料310.29万m3，其中砂量103.43万m3，碎石206.86万m3；另外还有卵砾石垫层及反滤料34.25万m3；砌石、围堰块石、钢筋石笼及石碴填筑等石料用量为214.15万m3。不包括砂，上述三项石料用量合计为454.11万m3。本工程石方开挖量为89.47万m3，考虑40%的利用率，故尚需石料场供应的石料量为418.32万m3。工程共需土料322.88万m3，其中，左岸为60.08万m3，右岸为262.80万m3。8.2.1.1 天然砂料场的选择根据本工程的用砂量和天然砂料的储量、分布情况，砂料场主要勘察北流河砂料场和下小河砂料场。a）北流河砂料场北流河位于坝址上游40km的浔江右岸，砂料主要分布于自河口以上18km的河段，河宽 80m250m，料场面积216万m2，无用层平均厚0.2m，无用层体积4.4万m3，有用砂层平均厚1.9m，储量为410.4万m3，开采获得率为70%，利用率为85%。主要采用水下开采，水路运输至坝址，平均运距45km。b）下小河砂料场下小河砂料场位于坝址右岸下游8km的下小河，自河口以上30km，流域为低山丘陵，河面平均宽 25m，河道弯多曲折，河床表面除河口以上2km有少量淤泥沉积外，其余基本无剥离层。料场面积74.1万m2，无用层体积1万m3，砂层平均厚5m，储量为370.6万m3，以粗砂为主，可采用水上或水下开采。料场距坝址8 km25km，只能以公路运输。北流河砂料场和下小河砂料场砂的质量指标见表8.21。从表中可看出，北流河料场和下小河料场砂的物理、化学性能基本符合现行水工混凝土施工规范要求，砂的细度模数也符合水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL2512000）宜2.53.5的要求，且储量都满足设计需要。但根据水工混凝土施工规范（DLT51442001）天然砂的细度模数宜在2.23.0范围内的要求，下小河料场的砂细度模数偏大；另外，该料场地形呈带状分布，大规模开采、集料、运输较困难，且占用农田也较多，而北流河料场河面较宽，开采、运输方便，除枯水期外，不需集料，水路运距适中，砂的质量又好，故本阶段选用北流河料场作为主要天然砂料场。 表8.21砂料试验成果表序号项目单位料场名称DLT51442001规范规定北流河下小河1表观密度kgm32647263225002干松容重kgm3138914453孔隙率47.545.74颗粒分析各级含量百分比5mm2.402.5552.5mm8.2718.592.51.25mm11.2817.481.250.63mm34.9127.930.630.315mm30.5826.200.3150.16mm7.745.210.16mm4.822.045细度模数2.673.13宜2.23.06平均粒度mm0.5380.5277云母含量0.2140.13628泥块含量1.890.28不允许9含泥量1.950.638510硫化物及硫酸盐含量0.500.50111石粉含量3.584.0912有机物含量比色法浅于标准色浅于标准色浅于标准色8.2.1.2 卵砾石料场a）坝址河段料场产地面积约100万m2，卵砾石主要分布于自坝址以下0km10km浔江河段，无用层厚0 m2.5m，有用层平均厚3m，有效开采深度内储量为300万m3，含砂30%，含砾60%，砂一般为中砂，卵砾石一般为50 mm100mm，水下开采，水深0.6 m5.83m，水路运输至坝址，平均运距5.0km。b）桂江倒水平浪河段料场距坝址36km52km的桂江倒水至平浪河段分布有木盆宕洲、谢屋洲、石涧洲、儒良洲、锡坡村洲等5个料场，5个料场总面积为101.8万m2，有用层卵砾石和砂均位于料场表层，平均厚4.17m，无剥离层，卵砾石粒径一般为5 mm200mm，净卵砾石储量为431.90万m3。经用化学法试验前三个料场（木盆宕、谢屋、石涧）所送检的8组试样中发现有2组为具有潜在碱活性有害反应的骨料，因化学法尚不能作为判定骨料碱活性的最终依据，故目前正委托有关单位进行砂浆棒长法试验。除此之外，其余质量指标均满足规范要求。卵砾石料考虑采用水下开采，水路运输至坝址，平均运距46.0km。因上述两料场卵砾石储量均不能满足本工程要求，且开采、运输等条件也存在一定的困难，经比较后，本阶段混凝土粗骨料推荐采用人工骨料。下一阶段再进一步扩大天然砂石料料源调查范围，并对天然粗骨料和人工粗骨料进行优选。8.2.1.3 石料场a）右岸石料场1）石良角料场该料场位于距坝址上游5.7km的浔江右岸，料场主属荒地和林地。料场面积约15.8万m2，无用层平均厚26m，体积409.7万m3；当开采至25m高程时，有用层平均厚度为56.0m，储量852.8万m3，平均剥采比为0.48。岩性为弱风化花岗岩，岩石饱和极限抗压强度176MPa234MPa，平均值为197.7MPa。石料开采获得率为80%，利用率为90%。料场距坝址较近，且岩性、储量均可满足本工程要求，通过水路运输可方便地将石料分运至坝址左、右岸。料场石料质量指标见表8.22。表8.22 石良角石料质量指标项 目表观密度kgm3容重（kg/m3）吸水率（%）饱和吸水率（%）单轴极限抗压强度（MPa）软化系数干燥饱和干燥饱和最大值2730271027200.360.392902340.97最小值2690267026800.160.181841760.66算术平均值2710269027000.220.252321980.87DLT51442001规范规定25502.52）皇山料场位于坝址右岸上游6.7km处的皇山，由笋冲石场和宕儿冲石场组成，有南梧二级公路从从料场旁经过，现由当地民营采石场在开采经营。料场面积6.78万m3。无用层平均厚度为16m，无用层体积100万m3；按开采到20m高程计，有用层平均厚度为 40 m，储量250万m3，平均剥采比为0.4。岩性为花岗岩和砂岩，至右岸坝头公路运输距离6.7km。3）203料场位于玉林梧州公路199203km桩号左侧山体，料场面积14万m2，无用层平均厚度约10 m 27m，有用层平均厚度为20 m25m，储量可达330万m3。岩性为硬度很高的花岗岩，但风化严重，开采利用率低，且无施工用水。公路运输，至右岸坝头运距5.0km。4）大湾顶料场位于坝址右岸以南3km的大湾顶，由三个山头组成，四面冲沟发育，沟内多为农田。料场面积152万m3。无用层平均厚度为55m，无用层体积836万m3；有用层平均厚度为35m，有用层体积532万m3，平均剥采比为1.57。岩性为强度很高的石英角岩，加工困难，风化深厚，开采利用率低，需新修一条1.6km的公路与南梧二级公路相连，至右岸坝头公路运距 4.0km。b）左岸石料场1）尖峰顶料场位于坝址上游1.5km处的左岸，料场面积4万m3。无用层平均厚度为018m，有用层平均厚度为50m，有用层体积200万m3。石料风化层较厚，岩性较差，石料易碎，块石成材率较低，开采利用率很低。2）福全料场（一建司料场）位于坝址左岸下游的左岸，现为梧州市第一建筑公司石料场。料场面积 9.9万m2。无用层平均厚度为 20m，无用层体积190万m3；按开采到20m高程计，有用层平均厚度为16 m，储量为165万m3，平均剥采比为1.15，岩性为花岗岩和砂岩，开采利用率较高，至左岸坝头公路运输距离3km。3）东山料场位于平南县城与丹竹镇之间的一级阶地上，距坝址100km，料场面积约200万m3；覆盖层厚06m，储量可达1600万m3；剥采比较小，石料利用率较高，岩性为石灰岩，水上运输，运距约100 km。4）石桥料场位于苍梧石桥圩以西1.0km，距坝址80km，覆盖层和风化层较厚约01.0m，岩性为石灰岩，储量可达3000万m3；剥采比较小，石料利用率较高，岩性为石灰岩，公路运输，运距76km。5）龙潭峡料场位于坝址上游14km处的左岸，峡长1000m，岩性为石英砂岩夹页岩，料场面积约20万m2，无用层平均厚度为050m，有用层平均厚度为40m，有用层储量达800万m3，开采利用率低。水上运输，运距约14 km。各石料场主要优缺点比较见表8.23。表8.23 石料场选择比较表序号料场名称储量（万m3）运输方式运距（km）剥采比主要优缺点1石良角料场852.8水路60.48方便运至两岸，运距、剥采比适中。2皇山料场250公路6.70.4储量不满足要求。福全料场165公路31.153203料场330公路50.82风化严重，夹层厚，开采利用率低，无施工用水，如运至对岸，需增加运距10km，且需交过桥费。大湾顶料场532公路41.57尖峰顶料场200公路1.54东山料场1600水路100岩性好，石灰岩易加工，剥采比小，但运距远，运输成本高。石桥料场3000公路765龙潭峡料场800水路140.62运距远、剥采比大8.2.1.4 土料场a）右岸土料场上缆村土料场 位于坝址右岸上缆村东南侧1km2km的两座山包上。地面高程62.4m83.3m，坡度15°20°，产地面积约30万m2，无用层平均厚度0.5m，体积15万m3，有用层平均厚度4m，储量120万m3。土的崩解性一般，大部分试样本1min6min内全部崩解。土的各项试验指标平均值：最大干容重为1.55g/cm3，最优含水量为24%，渗透系数为6.8×10-3m/d(7.89×10-3cm/s)，粘粒含量38.5%，有机质和水溶盐含量均1%，质量均符合规程要求。运距1km2km。船闸开挖料 本工程布置在右岸台地，其土方开挖工程量较大，达714.07万m3，据勘察资料表明，除局部存在冲积淤泥质土外，绝大部分为冲积粘性土、残积土及全风化花岗岩。冲积淤泥质土主要分布在上闸首至下闸首段的右侧，在上引航道及下引航道段仅零星分布；残积土、全风化花岗岩主要分布在上闸首至下游约650m的范围及下游引航道右侧高边坡段内，其余闸段分布主要为冲积粘性土。根据附近上缆村土料场及坝址土样的土的试验资料类比分析，冲积粘性土、残积土、全风化花岗岩土质较好，可作为建筑施工用料，该部分储量约606万m3。可满足右岸及外江基坑围堰施工所需土料，即右岸所需的土料可全部利用船闸开挖的土料。下一阶段尚需对船闸开挖弃土作为建筑施工用料进行取样试验分析。b）左岸土料场左岸施工用土除少部份可利用施工弃土外，大部份由左岸坝址附近的福全村龙顶角土料场供给。该料场最远的取土点距坝址仅为2km。料场面积100万m3，有用层平均厚度为4m，无用层平均厚度为0.5m，无用层体积40万m3，有用层储量400万m3，土料质量、储量均可满足本工程要求。料场中部现有施工便道通过，稍加扩建即可满足运输要求，开采运输均较方便。左岸土料试验成果见表8.24。表8.24 福全村龙顶角土料试验成果表类别项目数值天然状态的物理指标渗透系数塑性指数湿化崩解百分数液限塑限含水量湿容重干容重孔隙比饱和度%g/cm3g/cm3%10-5cm/s%原状土算术平均值16.91.701.450.8553.94.814.867.245.329.9大值平均值19.11.791.560.8862.28.9721.189.451.334.2小值平均值15.91.651.430.7049.72.0613.434.043.029.4扰动土算术平均值19.71.861.560.7169.85.1917.973.045.8628.2大值平均值25.71.971.690.7788.51.3823.797.753.2632.0小值平均值18.11.801.500.5752.31.7614.140.243.2227.08.2.2 料场的开采、运输、加工8.2.2.1 北流河砂料采用120m3h链斗式采砂船进场采集砂，通过皮带运输机将砂送到50m3非自航式砂驳，基本可全年开采。洪水期直接由水路运输至坝址左、右岸成品料仓，平均运距45.0km。枯水期（11月次年4月）由于北流河出口处水位较低，不能通航，需在北流河口设置堆存场及装车砂仓。砂驳的砂通过皮带运输机送到堆存场，然后用15t自卸汽车将砂运输至藤县码头再转水路运输至坝址。北流河口砂堆存仓至藤县码头公路运输距离4km。8.2.2.2 石良角料场石料开采：采石场采用从上往下开采，先用TY240型推土机推土，除去覆盖层土，露出岩石面，然后用洞室大爆破削峰，后用YQ150型潜孔钻分层钻孔爆破开采，为控制爆破后块石的粒度，采用小药量微差挤压爆破，每层高12m，毛石用TY240型推土机集料，另配一台3.1m3装载机配合作业，4m3挖掘机装上15t自卸汽车运输至砂石加工系统，运距0.5km。石料运输：砂石料采用水路运输至坝址左、右岸成品料仓，运输设备为397kW拖轮配180m3的砂驳，运距为 6 km；块石料用20t自卸汽车运输至坝址工作面，平均运距为7km。石料加工： 粗碎采用PXZ900/130型旋回破碎机和900×1200鄂式破碎机各1台，中碎用PYTB1750标准型圆锥破碎机，细碎用PYTD1750短头型圆锥破碎机，石料清洗用CXK8300×2400槽式洗泥机，预筛用2YAH1836重型圆振动筛，分级用2YA1836型和2YA1536型双层圆振动筛。8.2.2.3 土料先用TY240型推土机清除表面覆盖层，平整场地，然后用4m3挖掘机或装载机直接挖土装上20t自卸汽车，将土运至工作面，平均运距为1.5 km。8.3 施工导、截流8.3.1导流标准与导流方式长洲水利枢纽属一等工程，按围堰的使用年限及工程规模等，相应施工导流建筑物应为IV级。根据坝址地形、地质条件和施工组织设计规范，IV级临时建筑物工程采用的洪水设计标准，当建筑物类型为混凝土时，洪水重现期为510年一遇；当建筑物类型为土石时，洪水重现期为1020年一遇。本枢纽正常蓄水位为20.6m，是以发电为主，兼有航运的枢纽工程。从工程规模和施工要求看，基坑都应全年施工为好，但西江干流洪水流量大，导流设计应以力求提前发电受益、缩短总工期、保证施工期通航、尽量减少上游淹没损失、确保基坑枯水时段施工和尽量减少临时工程投资为原则选择导流流量。因此，本工程采用全年施工和半年施工相结合的施工方式。坝址河床被长洲和泗化洲两岛自左至右将浔江分隔成内江、中江和外江，两岛可作为天然的纵向围堰，并结合河床的天然通航条件及水工建筑物的布置情况，采用分期分段围堰的导流方式。不同时段、频率流量出现年次数及次数统计见表8.15。根据水文资料，结合长洲坝址地形特点、围堰结构型式、施工难易和总进度要求等因素考虑后确定：当采用不过水土石围堰设计时，挡水标准采用全年洪水重现期10年一遇，相应流量40700m3s；当采用过水土石围堰设计时，以确保枯水时段内不过水为原则，挡水标准选择洪水重现期为10年一遇，时段为11月1日至次年4月15日，相应流量11400 m3s。8.3.2 导流方案比较与初选西江航道是沟通两广的水路交通大动脉。天然情况下，坝址内江不通航，原外江枯水期也不通航，只有中江可以全年通航。后来经过交通部门对河道进行整治，1993年后外江已成为全年均可通航的主航道。本工程施工期需考虑的关键问题是保证施工期通航和尽量减少上游淹没损失。根据外江右岸台地船闸、内外两江厂房和三江泄水闸的水工枢纽布置特点，导流方案曾考虑一期导流采用不过水土石围堰先围外江和内江，并将中江两岸河道扩宽，由已扩宽的中江导流和通航；二期采用不过水土石围堰围中江，由已建的外江16孔和内江12孔泄水闸导流，船闸通航。由于该方案的三江围堰均为全年围堰，一期施工的导流通道仅有一条扩宽后的中江，经计算，中江河段平均流速达3.57 m/s4.21m/s，对软基的中江防护有困难。为此，本设计阶段导流布置考虑四个导流方案进行比较。方案一（项目建议书审定方案）：一期围外江和内江。内江采用过水土石围堰，半年施工；外江采用不过水土石围堰，全年施工，但外江围堰推迟一年截流；中江需进行扩宽、防护。二期中江采用不过水土石围堰，全年施工。方案二：一期围外江和内江左岸厂房。外江采用不过水土石围堰，全年施工；内江左岸厂房采用过水草土堆石围堰，半年施工；中江不扩宽，仅对右岸岸坡作适当防护。二期采用过水土石围堰围中江及内江右半部分，半年施工。方案三：一期外江采用不过水土石围堰，全年施工。二期当外江闸坝具备过流条件时，第三年采用过水土石围堰围内江，半年施工。三期当外江船闸完建后，第四年采用过水土石围堰围中江，半年施工。本方案中江防护措施同方案二。方案四：导流分三期。一期外江采用不过水土石围堰，全年施工。二期当外江闸坝具备过流条件时，第三年未拆除外江全年围堰，外江左侧厂房在草土围堰围护下继续施工；同时采用不过水土石围堰围内江，全年施工。三期当内江具备过流条件时，第五年采用不过水土石围堰围中江，全年施工。本方案中三条江均采用不过水土石围堰，全年施工，每一期导流均保持有两条江过流，中江防护措施同方案二。以上前三个方案外江均采用全年挡水围堰，内江均采用过水土石围堰，区别只是施工时间的先后和中江扩挖防护措施的采用；方案四则三条江皆采用全年挡水围堰；施工期通航和上游淹没损失相差不大。方案一总工期为6年，首台机组发电工期为3年8个月，中江导流期间，为满足一期上游围堰设计控制水位和通航要求，中江的扩宽开挖和防护工程量大，一期外江截流前的导流工程量较大。方案二总工期为5年10个月，首台机组发电工期为3年8个月，中江无需扩宽，只需在右岸岸坡采取适当的防护措施，导流前期工程量较少，外江厂房可提前施工，相应缩短施工工期。方案三总工期为7年5个月，首台机组发电工期为3年8个月，中江亦无需扩宽，防护措施同方案二，但导流工程量较方案二少，总工期长。方案四总工期为6年3个月，首台机组发电工期为4年6个月，中江无需扩宽，导流工程量大，外江第一机组虽然仅需3年8个月（第4年1月）即可安装完毕，但由于中江未截流水库无法蓄水而不能发电，须等到开工后的第5年11月上旬中江截流后才能蓄水发电。根据水文资料、坝址地质条件和地形特点，结合水工枢纽布置方案及项目建议书审查意见，经综合分析比较后认为，方案二无需对中江进行扩宽，其导流工程量和总工期安排方面比其余两个方案均较优，故本阶段初选其为施工导流推荐方案。四个方案的施工导流水力学特性及导流工程比较等详见表8.31。表8.3-1续表8.3-18.3.3初选的导流方案8.3.3.1一期导流一期围外江和内江左岸厂房部分，外江建筑物全年施工，内江半年施工。外江采用不过水土石围堰，全年施工。内江先采用低水草土围堰围内江左侧，在此围护下修建碾压混凝土与草土堆石围堰。该围堰由碾压混凝土纵向导墙及上、下游过水草土堆石围堰构成。纵向导墙一、二期导流共用，与纵向导墙连接的上、下游过水草土堆石围堰则是结合上下游低水草土围堰培厚加高而成。一期导流由中江和内江右侧天然河道导流，汛期内江左侧厂房过水围堰顶参加过流和渡汛，中江天然河道通航。外江全年围堰设计标准为：P10%，Q40700 m3/s。上游水位和围堰顶部高程分别为25.98m和27.70m，下游水位和围堰顶部高程分别为25.45m和27.10m。内江低水草土围堰按级建筑物设计，设计标准为：P20%，时段为11月1日至次年4月15日，Q8670 m3/s。上游水位和围堰顶部高程分别为11.62m和12.80m；下游水位和围堰顶部高程分别为11.30m和12.50m。内江左岸厂房半年施工过水围堰设计标准为：P10%，时段为11月1日至次年4月15日，Q11400 m3/s。上游水位和围堰顶部高程分别为13.37m和14.60m；下游水位和围堰顶部高程分别为13.15m和14.30m。一、二期导流共用的碾压混凝土纵向导墙上、下游顶高程分别为16.80m和14.30m。8.3.3.2 二期导流采用过水土石围堰