試析水電站施工中運用的截流方法

梁紅興

摘 要：人們在日常的生產(chǎn)生活過程中都需要使用大量的水資源與電能資源，所以為了滿足社會發(fā)展的基本需求，加大水電站建設(shè)力度就十分重要。而在水電站建設(shè)中，截流環(huán)節(jié)對水電站整體質(zhì)量影響比較突出。因此，本文將針對水電站施工中運用的截流方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：水電站；投拋塊料法；爆破截流法；下閘截流法

在水電站施工建設(shè)中，科學(xué)合理的運用截流方法，有助于縮短施工工期、提高水電站施工質(zhì)量。所以，本文將針對投拋塊料、爆破截流等方法在水電站施工中的運用進(jìn)行研究。

一、將截流方法運用到水電站施工中的重要性

在水電站建設(shè)中將源河道河床中河流的走向進(jìn)行封堵、引流，被稱為截流，這樣做有助于建筑物在河床中的建設(shè)。水電站橫向圍堰施工必須做好截流工作，準(zhǔn)確的講，把河道中水流的流向進(jìn)行改變就是截流?；谡w規(guī)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，截流技術(shù)通常由無戧堤截流法和戧堤法組成。無戧堤截流法是通過運用水力填充法、浮運格箱沉放法、定向爆破法、下閘法等組成；戧堤截流則運用的方法更加廣泛，且在水面比河床低時的施工中常用。在操作過程中，首先要傾倒石塊，通常分為立堵截流與平堵截流。在水電站施工中，截流是給常重要的工作，這對水利工程 的施工安全性、成本投入、工期等都具有一定的影響。另外，水電站防洪也受截流影響。例如湖南省酉水鳳灘水電站主河道截流因施工進(jìn)度拖后，為搶回工期，于1971年8月8日～8月11日在汛期強行進(jìn)行截流，遇洪水截流失??；9月5日再次截流，雖然合龍，但截流戧堤不能閉氣，滲漏量很大，再遇洪水，戧堤頂部5m高堆石體被洪水沖走；11月16日又進(jìn)行截流，攔斷河床后，因漏水嚴(yán)重，基坑積水無法施工，圍堰防滲處理拖延了主體建筑物施工工期，經(jīng)濟(jì)上也造成巨大損失。[1]因此，在水電站施工中，必須做好截流施工工期的掌控與截流方案的制定與實施，從而才能防止逾期等問題增加施工成本問題的發(fā)生、才能提高工程施工質(zhì)量。

二、截流水利學(xué)計算公式在水電站施工運用中的研究

截流水利學(xué)屬于物理學(xué)范疇，其研究的主要內(nèi)容包括水位、河流流速、落差等相關(guān)參數(shù)。在研究期間，全部基于實驗為研究基礎(chǔ)，因此使用的公式也是經(jīng)驗推導(dǎo)公式。受到施工環(huán)境的影響，在水電站施工期間利用截流公式的時候，必然會受到現(xiàn)實因素影響出現(xiàn)誤差，因此在實際使用中要適當(dāng)修正參數(shù)。所以，當(dāng)前截流水力學(xué)結(jié)果只能提供參考或指導(dǎo)作用。原因是，各個變量的關(guān)系在公式中被明確規(guī)定，所以才能作為施工建設(shè)參數(shù)的依據(jù)。在實際截流施工中，要根據(jù)施工環(huán)境狀況，合理利用工作，充分考慮當(dāng)?shù)厮疁貤l件等，才能確保截流工作的順利開展。

三、水電站施工中運用的截流方法

（一）投拋塊料法

我國水電站施工建設(shè)中投拋塊料法是最常用的河道截流方法，其適用與水流速度快、流量大、河道落差大的河道，且應(yīng)用效果顯著。施工操作中，主要是通過將石塊或人工塊體投拋在龍口位置的方式堵截河道水流，從而實現(xiàn)“引導(dǎo)河流向指定方向流淌”的目的。通常，投拋塊截流法還可以分成立堵、平堵、混合賭等。

首先，分析截流平堵。通常在龍口位置進(jìn)行堵截施工，施工時利用汽車等將填料運輸?shù)绞┕の恢?，然后順著龍口依次進(jìn)行拋擲。拋擲期間，首先選擇小料，在流速增加的同時，開始將大塊料進(jìn)行投拋，在水下位置使堆筑戧堤能夠均勻的實現(xiàn)上升，達(dá)到高出水面即可。經(jīng)對立堵法和平堵法的研究發(fā)現(xiàn)，平堵法中單寬流量、最大流速很小，水流條件很好，可以緩解龍口基床受到的水流沖刷強度。[2]因此，若龍口地基容易被河流沖刷時，則可以選用平堵法。另外，在平堵法使用期間需要建設(shè)棧橋與浮橋，因此有助于后續(xù)水電站的機械化施工，也可以提高拋擲力度，改善截流施工效果；若施工現(xiàn)場水位較深，那么應(yīng)放棄使用平堵法，因為此時難以假設(shè)浮橋與棧橋，不利于后續(xù)施工。

其次，分析立堵方案。把塊料運送至施工場地后，利用端進(jìn)法拋擲塊料到占戧堤里面，待河床被截斷后停止。通常在流速快、單寬量大、存在楔形水流或者下游存在立體旋渦時都不適合使用該方法，因為水流會對龍口位置造成嚴(yán)重的沖刷，影響堵截效果。另外，若龍口地質(zhì)條件較差時也不應(yīng)該選擇立堵方案。

最后，分析混合堵方案。將立堵與平堵結(jié)合使用的方案被稱為混合堵方案，通常存在兩種形式，分別是“先立后平”與“先平后立”。一般，要在龍口的兩頭處分別進(jìn)行下料，從而實現(xiàn)保護(hù)戧堤頭的目的，然后要重點開展護(hù)堤工程施工，并將龍口底檻抬到一定高度，再應(yīng)用立堵方案對河流進(jìn)行截斷處理。[3]通常要利用船只實現(xiàn)塊料平拋施工，然后在使用汽車傾倒塊料的方式進(jìn)行立堵截流。

（二）水電站施工中運用的爆破截流法

首先，是定向爆破截流法。若需要在峽谷等狹窄地帶建設(shè)堤壩，受到交通、地質(zhì)環(huán)境等因素的影響，運輸設(shè)備很難到達(dá)指定位置，此時運用定向爆破截流法獲得的效果最佳。

其次，是預(yù)制混凝土爆破體截流法。通常需要先將混凝土澆筑在河床位置上，當(dāng)塊體開始合攏的時候，利用爆破法將支撐體炸斷，然后利用落入河水中的塊體封堵龍口。當(dāng)前此法在實際中應(yīng)用廣泛，且效果突出。不過，爆破截流法在爆炸的時候，會使塊體受到較大的拋物力，雖然水流被塊體阻斷，但是巨大的拋物力也會讓石塊落入河道后繼續(xù)擠壓壩體，同時產(chǎn)生的大浪也會對戧堤質(zhì)量產(chǎn)生影響，若控制不當(dāng)，下游河道可能出現(xiàn)瞬間斷流的情況。另外，在對山體巖石等使用定向爆破處理時，必須要做好碎石受到爆炸力影響后飛行軌跡、力道、沖擊波的計算，避免引發(fā)地震帶共鳴。

（三）水電站施工中運用的下閘截流施工法

若需要對人泄水道實施截流處理，此時要先在先在泄水道上建設(shè)閘墩，然后進(jìn)行下閘截流。若存在天然河道，此時可先建設(shè)截流閘，然后在進(jìn)行下閘截流操作，且該法運用廣泛。

四、結(jié)語

在水電站施工建設(shè)中，要根據(jù)水電站建設(shè)實際需求、現(xiàn)場地質(zhì)、水流實際狀況等因素，合理的選擇截流方法，才能確保水電站順利施工完成，才能確保截流施工可以達(dá)到預(yù)期目的，從而提高水電站建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳榮華，韋海勇.巴江口水電站施工導(dǎo)流設(shè)計及技術(shù)特點[J].廣西水利水電，2014（05）：4.

[2]蘇海龍，王松.桃源水電站二期工程截流設(shè)計與施工[J].水力發(fā)電，2014（06）：5355.