簡(jiǎn)析水利工程建設(shè)中施工導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用

柳偉

簡(jiǎn)析水利工程建設(shè)中施工導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用

柳偉

水利工程建設(shè)中的導(dǎo)流技術(shù)十分重要，因?yàn)樵谑┕ぶ兴鲿?huì)不可避免地對(duì)工程建設(shè)造成影響，加大施工工程難度、拖延工程進(jìn)度、危害工程質(zhì)量。而施工導(dǎo)流可以有效地解決這些問(wèn)題，一般在修建工程時(shí)，會(huì)修筑圍堰將河道分流避免汛期洪水泛濫，使河流中的水循著圍堰流走。

一、導(dǎo)流技術(shù)的概述及施工特點(diǎn)

為了給工程施工提供一個(gè)無(wú)水流干擾的施工環(huán)境而采取的引導(dǎo)水流的施工技術(shù)成就了施工導(dǎo)流技術(shù)。簡(jiǎn)單講，就是用引導(dǎo)和控制水流的方式為水利工程建設(shè)提供便利條件。

導(dǎo)流技術(shù)主要有以下幾個(gè)流程：截流圍堰、基坑排水與下閘蓄水。施工導(dǎo)流技術(shù)是建設(shè)水利工程中的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，導(dǎo)流實(shí)施方案直接關(guān)系著水利工程建設(shè)的成敗與實(shí)施過(guò)程、工程建設(shè)用時(shí)的長(zhǎng)短，建筑質(zhì)量以及建設(shè)成本的高低。導(dǎo)流技術(shù)涉及面比較廣，設(shè)計(jì)實(shí)施中需要設(shè)計(jì)師多方面考慮，全方位思考。思考各種因素可能帶給未來(lái)的影響與危害，以保障導(dǎo)流效果盡可能的高效與安全。

1.慎重選擇壩址

對(duì)于圍壩地址的選擇是重中之重，地形的選擇將直接影響到后續(xù)工作的進(jìn)行，所以這在工程設(shè)計(jì)中是最應(yīng)考慮的重要因素之一。在選壩階段中，首先對(duì)于選壩就是勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。對(duì)于地形和地質(zhì)條件相差比較大的幾個(gè)壩址，應(yīng)著重考慮工程量的大小、水能指標(biāo)的差異、發(fā)電工期的長(zhǎng)短和施工導(dǎo)流方案的簡(jiǎn)單與否，都是壩址篩選的重要條件。

2.設(shè)計(jì)考慮重點(diǎn)

在建設(shè)設(shè)計(jì)初期，應(yīng)重點(diǎn)研究樞紐的布置。壩址確定后，為了使工程布局達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，一般會(huì)首先敲定導(dǎo)流明渠的基本布置，然后再解決廠房的分布情況。

3.編制施工總進(jìn)度計(jì)劃

計(jì)劃是一件事是否成功的第一步，在編制施工總計(jì)劃時(shí)，除了選擇合適的設(shè)計(jì)方案、地理位置、地區(qū)以外，還要考慮導(dǎo)流時(shí)段劃分是否合情合理等因素。

4.涉及相關(guān)因素較多

地質(zhì)地貌、人文水文、水質(zhì)情況、建筑物的分布特點(diǎn)、基坑挖掘的范圍大小深度、施工時(shí)期航船的通航、水庫(kù)蓄水是否會(huì)受到影響，下游城市村莊用水供水要求及河流內(nèi)生物生態(tài)生存狀況、庫(kù)區(qū)居民拆遷轉(zhuǎn)移計(jì)劃等問(wèn)題，這些因素都需要認(rèn)真考慮。

二、我國(guó)水利工程導(dǎo)流的種類

1.明渠導(dǎo)流法

明渠導(dǎo)流其實(shí)就是在河流兩岸或河灘地上開(kāi)挖渠道用以引流的一種方法。需要在基坑地區(qū)的上游與下游修筑圍堰，讓河水經(jīng)開(kāi)鑿的引流渠道流走。這個(gè)方法適用于河岸坡平緩無(wú)過(guò)度起伏或者有寬大河灘地的河道地區(qū)。如果施工河流附近有其他河道是非常好的事情，可以將水流引到附近河道進(jìn)行導(dǎo)流，這樣不但可以減少施工量與工程難度，縮短工時(shí)，同時(shí)也降低了工程成本。

（1）明渠導(dǎo)流的適用條件

如果此次施工工程的河床較窄或河床覆蓋層很深，分期導(dǎo)流的方法比較困難。但是如果河床沿岸有較寬的埡口、臺(tái)地或古河道等老河道，或者水流量大、地質(zhì)因素不適合挖掘?qū)Я魉矶吹?，施工期要求不影響通航、排冰等航行等要求的，施工時(shí)間要求緊張的，施工方不具備設(shè)備支持與施工經(jīng)驗(yàn)等情況的，滿足這些條件的都可以考慮采用明渠導(dǎo)流方式。

（2）明渠導(dǎo)流的注意問(wèn)題

柳紅跑出一壟地遠(yuǎn)，突然剎住了腳步，她感覺(jué)不對(duì)啊，好像有哪兒不對(duì)勁兒；爛眼阿根沒(méi)有動(dòng)靜啊，而且他那個(gè)眼神……那個(gè)眼神，好像是……柳紅折身跑回去，仔細(xì)一瞧，不好！爛眼阿根像是……不，應(yīng)該是……死了。

明渠導(dǎo)流的方案布置有導(dǎo)流軸線的設(shè)計(jì)、水流進(jìn)出口位置和高程確定等幾個(gè)問(wèn)題。渠身軸線務(wù)必要延伸出河流的上下游三角區(qū)，同時(shí)水平距離方面要滿足防沖要求。一般工程為50～100米；導(dǎo)流明渠的水流進(jìn)出口應(yīng)與上下游水流相銜接以便于水流的正常流淌。為保證水流，水渠的彎道半徑需大于渠底寬度的五倍，同時(shí)為了盡量避免過(guò)深挖掘破壞原有的河床，軸線的布置也應(yīng)盡可能地縮短明渠的長(zhǎng)度。

2.隧洞導(dǎo)流

不同的地形需要根據(jù)地形狀況選擇不同的方案，山丘地形河谷較為狹窄、河坡陡峭、巖石堅(jiān)硬，鑒于以上特點(diǎn)普遍采用隧洞導(dǎo)流的方式。但是隧道導(dǎo)流的方式有一定的缺陷，就是排水能力受到隧道大小的限制而有限但是造價(jià)相對(duì)較高，所以在汛期施工時(shí)需要另找排水的方式，或者使用淹沒(méi)基坑的辦法。在丘陵地區(qū)施工做導(dǎo)流隧洞時(shí)，應(yīng)盡量讓導(dǎo)流隧道與永久隧洞結(jié)合。

（1）適用隧道導(dǎo)流法的情況

當(dāng)工程所需導(dǎo)流的水流量不是特別大，圍壩建址處的河床狹窄，附近兩岸的地形比較陡峭，同時(shí)附近地址條件符合開(kāi)鑿導(dǎo)流隧洞的要求時(shí)，可以使用隧洞導(dǎo)流的方法。

（2）采用導(dǎo)流隧道導(dǎo)水法應(yīng)滿足以下條件：隧道軸線沿線地質(zhì)條件優(yōu)異，才足以保證施工工程的運(yùn)行安全。隧洞軸線最好按照直線進(jìn)行設(shè)計(jì)，如有必須轉(zhuǎn)彎的情況，隧道轉(zhuǎn)彎的半徑也不應(yīng)超過(guò)隧洞直徑的5倍，而且在彎道首尾處必須為直線段，不能設(shè)置彎道。而直線段長(zhǎng)度也不小于3～5倍的洞徑和洞寬。水流進(jìn)出口的引渠軸線與河流水流方向的夾角也不能大于30°；各個(gè)隧洞之間的凈距離、隧洞與永久建筑物的相隔距離、隧洞門(mén)與隧洞上巖石厚度等內(nèi)洞的設(shè)計(jì)，均應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的要求，這需要較高的設(shè)計(jì)水平。

分段圍堰法導(dǎo)流也可稱為分期圍堰法，是河床內(nèi)的導(dǎo)流方式，就是用圍堰的辦法將各個(gè)建筑物分段包圍起來(lái)進(jìn)行施工。在采取分段圍堰法的工程中，導(dǎo)流分段的區(qū)域段數(shù)分得越多圍堰的工程量越大，施工程度越復(fù)雜。同樣，導(dǎo)流分期的期數(shù)分得越多，工期有可能拖得越長(zhǎng)，耗費(fèi)的人工時(shí)間成本可能越大。因此，在實(shí)際的水利工程施工中導(dǎo)流法是最常采用的一種分段圍堰法。

分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于河床比較寬闊、水流量大、施工期較長(zhǎng)、水生動(dòng)植物種類多的工程，尤其是通航河流和冰凌問(wèn)題嚴(yán)重的河流。同時(shí)，分段圍堰導(dǎo)流方法的費(fèi)用較低，是世界上絕大多數(shù)國(guó)家一些大、中型水利水電工程采用較多的方法。用分段圍堰法來(lái)導(dǎo)流，前期可以用束窄的原河道導(dǎo)流，后期可以修筑新的河道來(lái)泄水。

三、施工導(dǎo)流方式的選擇依據(jù)

在水利工程建設(shè)中，水利工程布局使用最優(yōu)方案、成本合理的施工方式才能更有效地實(shí)施工程。所以在前期設(shè)計(jì)中必須結(jié)合工程所在地的實(shí)際情況和工程本身特點(diǎn)與材料設(shè)施要求等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多個(gè)方案實(shí)地考察后選擇最優(yōu)方案，然后使用合理的施工導(dǎo)流技術(shù)進(jìn)行施工。

1.臨建渠道與永久結(jié)合的緊密度

樞紐的擋水、泄水、發(fā)電和導(dǎo)流四大建筑物的總體布置應(yīng)合理分配，才能有效利用好各種能源，利用好每一種資源，降低施工成本，帶來(lái)更大的利潤(rùn)。

2.導(dǎo)流方式的選擇是核心問(wèn)題

導(dǎo)流方式的選擇決定了投入產(chǎn)出是否合理。當(dāng)建筑物的形式確定以后，應(yīng)主要對(duì)基坑是否過(guò)水問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)。從臨建的投資、工期、汛期安全等方面進(jìn)行深入比較，避免發(fā)生安全問(wèn)題，謹(jǐn)防問(wèn)題工程出現(xiàn)，拖延工時(shí)。

3.外部環(huán)境問(wèn)題是必須考慮的要點(diǎn)

施工期的通航、過(guò)木、排冰、水庫(kù)的提前淹沒(méi)等都屬于外部因素，一旦考慮不到可能會(huì)為他人、自然和居民帶來(lái)巨大的影響，可能會(huì)面臨巨大的經(jīng)濟(jì)賠償，所以妥善解決這些問(wèn)題也很重要。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，施工導(dǎo)流技術(shù)是水利工程建設(shè)實(shí)施中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，一定要從工程自身的特殊性出發(fā)，認(rèn)真做好前期的調(diào)查準(zhǔn)備工作，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀蝗宋暮蜕鐣?huì)環(huán)境等因素，解決施工導(dǎo)流對(duì)他們的影響，選擇出最佳導(dǎo)流技術(shù)方案，為水利工程樞紐格局的設(shè)置奠定基礎(chǔ).

（作者單位：河南省水利第二工程局）