關(guān)于新疆某水利工程施工中導(dǎo)流技術(shù)的有效運用研究

姜姍媛

【摘要】新疆位于我國內(nèi)陸的邊境地區(qū)，其獨特的地理位置、優(yōu)越的氣候條件使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展集中于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)。而在開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，需發(fā)揮水利工程的重要作用，但在水利工程施工過程中，施工工藝、施工技術(shù)等與施工質(zhì)量有直接聯(lián)系，對此，本次研究以新疆某水利工程作為研究對象，分析其施工時，導(dǎo)流技術(shù)的具體應(yīng)用情況，以期為今后新疆地區(qū)開展水利施工提供才相應(yīng)的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】新疆；水利工程；導(dǎo)流技術(shù)；運用

前言

在現(xiàn)代化技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下，各地水利工程施工項目得到較好地發(fā)展，且施工技術(shù)發(fā)展也較迅速，而導(dǎo)流技術(shù)作為其中的一項施工技術(shù)，在新疆水利工程施工中的有效應(yīng)用，對提升整個工程施工質(zhì)量，保證施工順利實施等起到關(guān)鍵性作用。因此，進一步了解導(dǎo)流技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用效果，對水利工程項目施工有很大促進作用。

1.關(guān)于導(dǎo)流技術(shù)分類

在當(dāng)前的水利工程施工中，導(dǎo)流技術(shù)主要包括：全段圍堰法、分段圍堰法兩種。其中，全段圍堰法主要指先把施工處的水流完全截斷，之后使流水直接繞過施工處向著下游流去；分段圍堰法重點指先把流水由束窄河床下泄，之后以預(yù)留的缺口、壩體底孔、其它泄水渠道將水下泄。全段圍堰法又可以分成隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流2種。

1.1 隧洞導(dǎo)流技術(shù)

隧洞導(dǎo)流技術(shù)大部分應(yīng)用于山區(qū)、且兩岸的山巖較堅實、河谷狹窄及地形陡峻區(qū)域，然而隧洞導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用后，會加大工程造價，其泄水能力有限，在施工期間常常需要和永久的隧洞結(jié)合。隧洞導(dǎo)流技術(shù)的適用條件為：沿岸或是兩岸地質(zhì)、地形條件良好；兩岸的地形陡峭及壩址的河床寬度較狹窄；導(dǎo)流的流量較小。

1.2 明渠導(dǎo)流技術(shù)

明渠導(dǎo)流技術(shù)主要是把圍堰修建在基坑上、下游，把渠道修建于灘地或河岸上面，而流水以渠道完成下泄，此種導(dǎo)流技術(shù)常常用于灘地或岸坡平原的河道上。同時也可利用老河道，這樣能縮減施工的作業(yè)量。具體應(yīng)用情況包括下述幾方面：

第一，明渠導(dǎo)流技術(shù)的使用條件。如果河床覆蓋層深或壩址的河床寬度窄，則分段導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用起來有一定的困難，需滿足下述條件，方可適用。無大型的挖洞機械設(shè)備以及施工經(jīng)驗，且施工周期很短；施工過程中需滿足排冰、過木、通航等需求；河床的沿岸的古河道、臺地或埡口非常寬。第二，明渠導(dǎo)流技術(shù)的具體布置情況。明渠導(dǎo)流技術(shù)布置包含：準確定位明渠進口、合理安排明渠導(dǎo)流的軸線，而在布置明渠導(dǎo)流的軸線時，應(yīng)選擇古河道、臺地或是埡口寬的區(qū)域，其渠身軸線水平距離保持在50-100mm，河道的主流和明渠的進口、出口的交角務(wù)應(yīng)<30°，同時與上、下游的水流銜接。需關(guān)注的是，明渠轉(zhuǎn)彎的半徑需大于渠底的寬度大約五倍，從而保證水流可順暢流出。

2.工程實例

2.1 工程概況

本次研究選取新疆某二級樞紐工程，其壩址在新疆某峽谷的近出山口區(qū)，呈現(xiàn)U型谷，具體情況如表一所示。

泄水建筑物、大壩的洪水頻率標準設(shè)置為100年一遇，校核洪水的標準設(shè)計為2000年一遇，設(shè)計的地震烈度8°，樞紐壩址區(qū)入庫的徑流流量每秒平均115.0m3，多年的平均徑流量是36.17×108m3。此水利工程的洪水期在6、7、8月，這一時間段氣溫非常高，且7月洪峰較多，6月、8月相對少。

2.2 導(dǎo)流技術(shù)的運用

導(dǎo)流大壩選取混合壩設(shè)計方案，且混凝土壩以溢流表孔、泄洪底孔、灌溉取水口等壩段進行布置。于右岸的階地處布置一個土石壩段，壩型結(jié)構(gòu)為瀝青的心墻壩。發(fā)電的飲水系統(tǒng)主要布置于左岸的山體中，已經(jīng)建設(shè)完成，當(dāng)前已運行。 按照泄洪底孔于混凝土壩處布置方式、地形條件等，此階段重點以分期的圍堰導(dǎo)流技術(shù)為主，其中，一期以明渠導(dǎo)流技術(shù)，二期以底孔導(dǎo)流技術(shù)。具體應(yīng)用情況如下：

2.2.1 初期導(dǎo)流技術(shù)的建筑物

新疆某二級樞紐工程施工時，以初期導(dǎo)流技術(shù)所建設(shè)的初期導(dǎo)流建筑物主要包括：導(dǎo)流明渠、一期上游、下游圍堰。而導(dǎo)流明渠與一期的上游圍堰方案進行比對。兩個方案如表二所示。

由表一可知，方案一、方案二導(dǎo)流明渠的底寬、一期上游的圍堰堰高存在差異，而護坡的結(jié)構(gòu)型式一致。經(jīng)相關(guān)計算結(jié)果顯示，運用方案一比運用方案二可節(jié)省大約696萬元，因此，此階段以方案一為主，也就是導(dǎo)流明渠的底寬設(shè)置為15m。且一期導(dǎo)流的明渠設(shè)置于右岸，其進口底板的高程是1235.80m，底寬是15m，渠道的縱坡3‰，大約611.55m。且明渠邊坡的開挖石方段比為1：0.5，砂礫石段比為1：1.5，明渠的水深為5.70m，流速控制在每秒4.91m。此工程的導(dǎo)流明渠的挖深大，很多渠底均挖至基巖下5-20m，石方的開挖處不設(shè)置防護，其兩邊的砂礫石的開挖初厚度設(shè)置為0.60m鉛絲石籠進行防護，石籠的下鋪設(shè)置土工布進行防滲。上述對策主要目的是避免水流流速較大，使明渠砂礫石的開挖處發(fā)生淘刷及滲流，最終形成大壩的基坑。

新疆某二級樞紐工程一期上游的圍堰主要在主河道的河床中，以水力學(xué)方法計算結(jié)果顯示，一期圍堰的堰前水位是1247.05m，堰頂?shù)母叱虨?247.79m，堰高最高18m，堰頂長為80.60m，堰頂寬為10m，迎水坡比為1：2，背水坡比為1：1.5。圍堰的堰體以砂礫石進行填筑，以土工膜的心墻進行防滲，心墻頂?shù)母叱淘O(shè)置為1246.65m。將心墻底部的土工膜直接嵌入C25的混凝土錨固槽當(dāng)中，土工膜的上、下游側(cè)可設(shè)置一層渡料層，其過渡料頂?shù)膶捠?m，迎水面的寬是1m厚的堆石護坡。

新疆某二級樞紐工程一期下游的圍堰主要在壩體下游的主河道中，按照導(dǎo)流下泄流量的最大值每秒820m3，觀察水位和流量間存在何種聯(lián)系，可計算出河道縱坡的水位是1237m。且一期下游的圍堰所設(shè)計的堰頂高程是1238m，堰頂?shù)膶挾?0m，堰高最高11m，以碎石土進行填筑，上游的邊坡比為1：2，下游的邊坡比為1：1.5。因河床的覆蓋層為2m，其圍堰的防滲以截水槽為主，將底寬控制在3m，兩邊開挖的邊坡比是1：1。

2.2.2 二期導(dǎo)流技術(shù)的建筑物二期導(dǎo)流的建筑物包括：二期的上游、下游圍堰、導(dǎo)流兼泄洪的底孔、縱向的混凝土的擋墻。其中，泄洪的底孔設(shè)置于河床的靠右岸，底孔設(shè)置一個孔，設(shè)置于壩段中，壩段的總寬度是17m，樁號是壩0+091至壩0+106m。洞身段屬于矩型的斷面，總長38m，尺寸是10m×6m（高×寬），底板的厚度3m。

新疆某二級樞紐工程二期上游的圍堰設(shè)置于右岸的岸坡段，和混凝土的擋墻想結(jié)合，擋墻以壩體的混凝土的重力擋墻為主，擋墻的頂高程順著迎水面的坡度慢慢下降。且二期上游的圍堰的堰前水位1255m，堰頂?shù)母叱?256m，堰高最高22m，堰頂長度250m，堰頂?shù)膶挾?0m，迎水坡比1：2，背水坡比1：1.5。心墻和圍堰壩體相結(jié)合，壩和壩的軸線呈水平，間距為62m，圍堰的堰體以砂礫石進行填筑，以土工膜的心墻進行防滲，頂高程1255m，土工膜的上游、下游面可設(shè)置一層相應(yīng)的過渡料，其頂寬為3m，迎水面寬可設(shè)置1m厚的堆石以護坡。二期下游的圍堰主要在一期的導(dǎo)流明渠建筑物中，堰頂?shù)母叱?238m，寬度10m， 堰高最高4.5m，以土石圍堰為主，上游的邊坡比1：2，下游的邊坡比1：1.5 ，以碎石土進行填筑。

3.結(jié)語

綜上闡述，此次以新疆某水利工程展開分析，充分結(jié)合工程地形地貌、每一個時期的泄水需求等，深入了解導(dǎo)流技術(shù)在其中的具體應(yīng)用情況，以期提升整個新疆水利工程施工質(zhì)量，同時為之后新疆地區(qū)開展水利工程施工提供參考。

參考文獻：

[1]李蘭芳.新疆水利工程的現(xiàn)狀及加強水利工程管理的策略[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（4）：993.

[2]李志華.新疆下坂地水利工程庫區(qū)移民搬遷安置工作特點綜述[J].低碳世界，2015，14（11）：67-68.

[3]李生福.以新疆金溝河為例探討水利工程 綜合利用中的經(jīng)濟效益[J].河南水利與南水北調(diào)，2016，21（2）：71-72.

[4]郭峰，何文華.淺談新疆塔里木河干流水利工程維修養(yǎng)護存在的問題及對策[J].水利建設(shè)與管理，2014，34（9）：72-73.