淺談導(dǎo)流在水利工程施工中的應(yīng)用

權(quán)國(guó)洪

摘要：對(duì)水利工程中施工導(dǎo)流的施工方法和技術(shù)進(jìn)行了全面的介紹。主要是從明渠導(dǎo)流和隧洞導(dǎo)流的適用條件和布設(shè)、分段圍堰法導(dǎo)流的適用場(chǎng)合、成孔導(dǎo)流的具體布設(shè)等方面分別進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：水利工程；導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用；工程施工

1明確明渠導(dǎo)流的適用條件和布設(shè)

1.1明渠導(dǎo)流的適用條件

明渠導(dǎo)流適用于河床較窄，河床覆蓋層較深，分期導(dǎo)流困難，具有下列四種條件之一，可考慮采用明渠導(dǎo)流。（1）需要導(dǎo)流的流量較大，地質(zhì)條件不適合開挖隧洞的。（2）河床一岸有比較寬的臺(tái)地，古河道或者埡口。（3）總工期較緊，不具備挖洞設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的。施工期不通航、排冰、過(guò)木要求。（4）在施工期間不通航、過(guò)木、排冰要求。

1.2明渠導(dǎo)流的布設(shè)

明渠導(dǎo)流的布設(shè)分二種形式：①岸坡布設(shè)；②灘地布設(shè)。布設(shè)內(nèi)容大致包括以下四點(diǎn)：①確定進(jìn)出口位置；②確定明渠導(dǎo)流軸線位置；③確定高程。④確實(shí)明渠比降

1.2.1布設(shè)明渠導(dǎo)流軸線的位置如果是河床的一側(cè)為較寬的臺(tái)地或者埡口，那么在布設(shè)軸線時(shí)，須將渠身的軸線伸出上下游圍堰的坡腳以外，同時(shí)，為了達(dá)到防沖的要求，渠身的軸線水平方向長(zhǎng)度最好是50-100m，使得上下游水流能夠及時(shí)和明渠進(jìn)出口銜接起來(lái)，而且應(yīng)與河道的主流之間夾角<30°，在設(shè)置明渠轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，為了使水流能夠順利地運(yùn)行，轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于渠底寬度的5倍以上。此外，在進(jìn)行明渠軸線布局時(shí)，應(yīng)避免有深挖的現(xiàn)象，并且要最大限度地縮短明渠的長(zhǎng)度。

1.2.2 確定明渠進(jìn)出口的位置和高程在水利工程實(shí)際施工中，進(jìn)出口的設(shè)置具有很嚴(yán)格要求，施工員要對(duì)明渠進(jìn)出口形狀和位置進(jìn)行調(diào)整，保證其具有不淤、不沖、不產(chǎn)生回流的效果。其次，在進(jìn)行進(jìn)口高程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依照截流設(shè)計(jì)對(duì)其選擇，其出口高程則由下游消能池設(shè)施進(jìn)行控制。值得注意的是，必修對(duì)明渠進(jìn)出口高程和渠道水流流態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而滿足施工期通航、過(guò)水和排冰的要求。

2明確隧洞導(dǎo)流的適用條件和布設(shè)

2.1隧洞導(dǎo)流的適用條件。隧洞導(dǎo)流的使用應(yīng)滿足以下要求：導(dǎo)流的流量較小，壩址的河床相對(duì)狹窄，并且兩岸地勢(shì)陡峭。比如：如果說(shuō)某區(qū)域地形為一岸或者兩岸，且地質(zhì)條件較好，則可適用隧洞導(dǎo)流

2.2隧洞導(dǎo)流的布設(shè)

（1）對(duì)隧洞軸線的布設(shè)，應(yīng)保證其沿線的地質(zhì)條件優(yōu)良，從而保證隧洞施工的可靠性和安全性。（2）布置隧洞軸線時(shí)應(yīng)盡量采取直線，若是一定有彎道出現(xiàn)時(shí)，則必將彎道半徑設(shè)計(jì)為隧洞寬度的5倍以上，而且轉(zhuǎn)折角必須<60°。其次，值得注意的是在彎道收尾處，應(yīng)要設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線段，而且長(zhǎng)度應(yīng)大于洞徑的3～5倍。還有就是應(yīng)保證進(jìn)出口引渠軸線與河流的主流方向所成夾角≤30°。（3）在進(jìn)行隧洞導(dǎo)流的設(shè)計(jì)時(shí)，同一岸雙線隧洞壁厚應(yīng)大于2倍洞徑，以及洞臉與洞頂?shù)膸r層厚度均能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)應(yīng)力的需要。

3分段圍堰法導(dǎo)流的適用條件和布設(shè)

3.1分段圍堰法導(dǎo)流適用條件

分段圍堰法廣泛應(yīng)用國(guó)內(nèi)外的大中型水利工程。其使用要滿足以下要求：導(dǎo)流的流量較大，河床寬而且工期較長(zhǎng)的工程，特別適用冰凌非常嚴(yán)重和通航河段的河流。應(yīng)用分段圍堰法可減少施工陳本，所以得到水利工程的廣泛應(yīng)用。

3.2分段圍堰法導(dǎo)流的布設(shè)

分段圍堰法導(dǎo)流主要是在空間上利用圍堰把永久性建筑物分成若干段來(lái)施工，從而保證了該水利工程的順利開展。在分段圍堰導(dǎo)流過(guò)程中，還應(yīng)確定縱線圍堰的位置，主要考慮的因素有充分利用河心州、小島等有利地形，盡可能與導(dǎo)墻、隔墻或永久性建筑物相結(jié)合。在實(shí)際施工中，假如導(dǎo)流分段越多，則圍堰施工就會(huì)越復(fù)雜，工程量也就相應(yīng)增加；但是，若是導(dǎo)流分期越多，則工期也就相應(yīng)的增加。所以我們?cè)趹?yīng)用導(dǎo)流時(shí)，權(quán)衡利弊，把工程成本降到最低，現(xiàn)在十分廣泛的應(yīng)用是二段二期導(dǎo)流法。

4底孔導(dǎo)流的設(shè)置

利用混凝土壩體中的永久底孔或者臨時(shí)底孔作為泄水道，是在二期導(dǎo)流中常采用的導(dǎo)流方法。這種導(dǎo)流是為了讓全部或部分水流通過(guò)底孔宣泄到下游去，保證了后期工程的順利開展。若是臨時(shí)的底孔，則須要在蓄水時(shí)或者工程接近完工時(shí)采取封堵。

根據(jù)水利工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，底孔高程應(yīng)布置在最低水位以下，以確保枯水期泄流。當(dāng)?shù)卓讛?shù)量較多時(shí)，應(yīng)把各個(gè)底孔設(shè)置在不同的高程，在封堵時(shí)應(yīng)由最低高程那個(gè)底孔開始堵，以便減小封堵時(shí)候所承受水的壓力。

當(dāng)采用臨時(shí)底孔導(dǎo)流時(shí)，底孔的數(shù)量、尺寸、位置和高程等，都必須有對(duì)應(yīng)的水力學(xué)計(jì)算確定。底孔的高程和位置的設(shè)置，應(yīng)滿足截流，圍堰施工及底孔自身封堵的要求。

5壩體缺口的導(dǎo)流的設(shè)置

在對(duì)水利工程施工時(shí)，總避免不了汛期。除非工期歷時(shí)短，在低枯水期能保證施工完，否則就會(huì)對(duì)正常施工進(jìn)度有影響。所以，為了避免這種情況，必須在壩體工程完工前，預(yù)留一定的缺口，以便于洪水的宣泄，直到汛期過(guò)后，再對(duì)缺口施工。壩體上預(yù)留缺口的高度和寬度，主要由導(dǎo)流流量的設(shè)計(jì)，其他建筑物的泄洪能力、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工條件決定，在對(duì)缺口預(yù)留時(shí)，為了避免產(chǎn)生高缺口向低缺口的側(cè)向泄流，一般應(yīng)把高低缺口間的高差控制在4-6m之內(nèi)，進(jìn)而確保壓力的均勻分布。

6施工導(dǎo)流系列方案選擇

根據(jù)不同的施工特點(diǎn)和環(huán)境，對(duì)于導(dǎo)流方案選擇也不盡相同。這就要對(duì)具體的施工條件綜合對(duì)比分析，在擬定的施工方案中選擇一個(gè)技術(shù)難度小和施工成本低的最優(yōu)方案。

6.1 地形條件：地形條件會(huì)對(duì)導(dǎo)流方案的選擇直接產(chǎn)生影響。例如：河段較為狹隘，巖體較為堅(jiān)固的區(qū)域，比較適宜隧洞導(dǎo)流法；而河床比較寬的地形，則適宜應(yīng)用分段圍堰法導(dǎo)流；如果河流有一側(cè)比較平躺，則適宜應(yīng)用明渠導(dǎo)流法。

6.2水文條件：水文條件大致包括水位變化幅度、河道流量的極值、全年流量變化情況，汛期洪水持續(xù)時(shí)間，冬季河流冰凍和融化的時(shí)間等等，都對(duì)導(dǎo)流方案產(chǎn)生直接影響。

7結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用在水利工程施工中有利于加快施工進(jìn)度，以便降低工程造價(jià)，所以導(dǎo)流技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度、工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都得到明顯提高。綜上所述，我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中要靈活運(yùn)用、因地施宜，設(shè)計(jì)員應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備施工地段進(jìn)行水文地質(zhì)條件勘測(cè)，以確保水利工程施工的合理性、科學(xué)性、可靠性，進(jìn)而保障水利這項(xiàng)民生工程即經(jīng)濟(jì)又安全，也為民生工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曲江.水利水電工程項(xiàng)目管理實(shí)務(wù)全書[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2001