河道導(dǎo)流圍堰施工技術(shù)在抗洪中的作用

摘 要：伴隨社會經(jīng)濟(jì)層次的提升及水利工程整個水平的進(jìn)步，水利工程建設(shè)中的圍堰技術(shù)逐漸得到各界的關(guān)注。河道工程在施工建設(shè)過程中常因工作條件的復(fù)雜多變、影響因素過多，以及汛期水位急速上漲、旱季水位低而形成洪澇災(zāi)害。目前很多流域都已開始對河道進(jìn)行圍堰施工處理，強(qiáng)化圍堰在抗洪過程中的運(yùn)用。本文先簡述水利工程施工與圍堰的概念，再介紹圍堰的分類及進(jìn)行圍堰改造的原則，最后簡析圍堰技術(shù)在抗洪施工過程中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：水利工程；河道工程；圍堰技術(shù)；施工導(dǎo)流

中圖分類號：TV551.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0158-02

眾所周知，水利工程是國家國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，對國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展極為重要。其中，導(dǎo)流問題是水利工程開展施工過程中的重要環(huán)節(jié)，其影響著工程的進(jìn)度，而在進(jìn)行施工導(dǎo)流的過程中，往往通過在河道中修建圍堰的方式來阻擋水流。一旦導(dǎo)流成功，若圍堰會影響工程后期的導(dǎo)截流或者會妨礙永久性建筑物的正常運(yùn)行，則圍堰必須被拆除，由此可見圍堰只是針對永久性建筑設(shè)施而建造的暫時性圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這也表明圍堰的多樣性。

1 水利工程施工與圍堰的基本概念

所謂的水利工程施工，指的是依據(jù)前期設(shè)計時所提供的有關(guān)工程整體結(jié)構(gòu)與工程造價、工程進(jìn)度與質(zhì)量及完工數(shù)量等多種數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)定來開展水利工程的建設(shè)施工工作，主要包括施工技術(shù)、施工前的準(zhǔn)備及施工管理等方面[1]。在有關(guān)科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展創(chuàng)新的同時，水利工程施工也逐漸成為一門相對獨(dú)立的學(xué)科，其主要研究水利工程在建設(shè)施工中的管理方法與施工手段。

而圍堰是指在進(jìn)行水利工程建設(shè)施工的過程中，為創(chuàng)建永久性的水利設(shè)施而修建的臨時性圍護(hù)建筑，其具有防止水、土流入永久建筑設(shè)施的作用，如此一來便能在圍堰內(nèi)完成排水、挖基坑等工作，逐步修復(fù)建筑物。圍堰在水利工程施工建設(shè)中較為常見，但很少被用于正式的建筑設(shè)施，大都是使用完即拆除。同時對抗洪工作也有一定的幫助，一旦水流量超過警戒線，洪水災(zāi)害發(fā)生后，必須制定出綜合性修復(fù)措施加以補(bǔ)救。當(dāng)下對圍堰的研究僅局限于其施工措施，極少對其在抗洪工作中所采用的補(bǔ)救措施進(jìn)行研究，更值得關(guān)注的是，目前基本未出現(xiàn)將非工程措施與工程措施加以綜合利用的實(shí)際案例。圍堰的高度理應(yīng)是施工現(xiàn)場的至高點(diǎn)，而能對圍堰造成影響的因素偏多，包括圍堰的使用年限、水壓、運(yùn)行環(huán)境及形狀等因素，這些或多或少都能給圍堰斷面的確立帶來一點(diǎn)影響，因而，在設(shè)計圍堰時應(yīng)綜合分析，制定出最佳的方案[2]。

2 圍堰的具體分類

圍堰是用土堆積而形成的梯形截面式土堤，迎水一面的邊坡的縱橫比應(yīng)不陡于1：2，位于基坑側(cè)邊的坡度縱橫比應(yīng)不陡于1：1.5，其一般用砂質(zhì)黏土進(jìn)行填筑。土圍堰只適用于流速緩慢、圍堰底部不透明及水淺的土層處，為避免迎水面的邊坡遭到水流的沖刷，大都用草袋、片石或草皮來加以圍護(hù)。在石頭資源豐富的地區(qū)還可做石圍堰，其中外坡需用土層覆蓋，防止?jié)B水漏水[2]。

2.1 圍堰的類型

（1）復(fù)合型土圍堰

這種圍堰多用在流量小、河道寬度小于15m的河道處。這修建該圍堰的方式與單圍堰的極為相似，在這種圍堰中常摻入部分土工材料來實(shí)現(xiàn)防滲作用，比如土工布與土工膜等，其大多在選擇采取何種分期導(dǎo)流方式時開始選用，同時開始修建工作。

（2）縱向式圍堰

縱向圍堰多用在河道寬度大于45m且水流量大的河道，通常在河道兩岸同時開始修建，并進(jìn)行相應(yīng)的分流工作。

（3）橫向式圍堰

橫向圍堰的適用條件與縱向圍堰，正好相反，其主要適用于河道寬度窄（一般小于35m）且水流量較小的河道。其往往只需要在河道中間的某個位置開設(shè)一條縱向圍堰，同時選取分期導(dǎo)流的形式，便可以開始施工。

2.2 影響對圍堰類型進(jìn)行選擇的因素

（1）就地獲取原材料，因地制宜

通常在修建河道圍堰時多選用袋裝土圍堰或混凝土圍堰，然而對城市河道而言，這種圍堰的選用便不太現(xiàn)實(shí)，綜合考慮城市的交通及其他因素，既要確保施工周期不能過長，又需考慮整體的經(jīng)濟(jì)效益，于是土圍堰成為最佳選擇。

（2）工程施工的水文與地質(zhì)條件

選擇何種圍堰最先應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐乃呐c地質(zhì)條件，針對不同地區(qū)的不同水文地質(zhì)條件，需選取不同的圍堰類型，同時對于某些特殊因素，在選擇圍堰類型時還應(yīng)采取針對性措施。在對城市的河道進(jìn)行修建的過程中，極有可能會遇見有較厚淤泥的河床，當(dāng)然，這是城市河道中最為常見的狀況[3]。由此可見，在對這種類型的河道進(jìn)行圍堰修建時，最合適的方案便是建立斷面較小、結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)固的圍堰，譬如帶有鋼管骨架的袋裝式土圍堰或鋼板樁式圍堰等。

（3）施工的條件

河道工程在進(jìn)行施工時，對圍堰具體類型的選擇需要綜合考慮多方因素，其中最應(yīng)被考慮的便是河道是否位于主城區(qū)的交通密集處或其兩岸是否存在密集建筑物的建筑物。當(dāng)河道位于交通密集區(qū)或建筑密集區(qū)時，需重點(diǎn)考慮施工現(xiàn)場內(nèi)外的交通狀況，這種條件下一般通過將臨時的圍堰設(shè)置為臨時的施工通道來避免交通堵塞等問題[4]。當(dāng)然，針對那些有較高施工要求的情況，必須根據(jù)實(shí)際情況來對臨時圍堰的具體寬度進(jìn)行合理調(diào)整。

3 河道導(dǎo)流圍堰技術(shù)進(jìn)行改造的根本原則

3.1 從總體上制定設(shè)計方針

要想讓圍堰技術(shù)在施工過程中得以順利展開，有一個極為關(guān)鍵的條件便是對施工的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計與改造，然而這都是建立在工程總體設(shè)計方針的基礎(chǔ)之上，即工程施工要依據(jù)規(guī)范性規(guī)章制度來進(jìn)行，而總體的設(shè)計方針可以確保水利工程及河道工程的良性發(fā)展，并且能有效提高工程施工的環(huán)境適應(yīng)能力與合理性[5]。

3.2 推廣并使用更新改造后的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

水利工程、河道工程的施工技術(shù)是否更新改造是確保水電站等設(shè)施是否能適應(yīng)新時代發(fā)展需求的重要前提，要想在現(xiàn)有的圍堰施工技術(shù)中推廣科學(xué)先進(jìn)的改造設(shè)計方案，并投入使用，不可忽視的一項(xiàng)重要內(nèi)容便是標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計改造方案，與此同時，該方案還需根據(jù)施工過程中的實(shí)際情況來對工程進(jìn)行優(yōu)化[6]。圍堰施工相關(guān)設(shè)備的改造，亦能促進(jìn)水利工程緊跟新時代高科技術(shù)發(fā)展的步伐。

3.3 優(yōu)化工程施工的整體性布局

在科學(xué)技術(shù)的推動之下，我國的圍堰施工技術(shù)相關(guān)方案仍需不斷更新與發(fā)展，這不僅是對設(shè)備與技術(shù)的運(yùn)用，還是對于圍堰施工技術(shù)相關(guān)方案合理有效的布局。運(yùn)用現(xiàn)代化高科技手段來監(jiān)測整體系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，旨在確保水利工程施工建設(shè)能在網(wǎng)絡(luò)自動化與智能化的道路上穩(wěn)定、持久的發(fā)展下去。

4 河道導(dǎo)流圍堰技術(shù)在抗洪施工過程中的運(yùn)用

圍堰施工技術(shù)的具體實(shí)施方案需依據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況來制定，顯然，在抗洪工程中也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況來對圍堰進(jìn)行改造與運(yùn)用。我們可以通過洪水管理對洪峰流量加以削減、迅速加高加固原有圍堰及拓展河床的過流斷面以提高過洪能力等措施來對抗洪搶險工作進(jìn)行實(shí)際指導(dǎo)與及時處理，確保人員、設(shè)備零損失。

（1）削減并控制洪峰的流量。具體可以分兩步來實(shí)施：①利用下游水庫來完成蓄水工作，減小洪水的流量；②在蓄水的同時將水庫中原有的水進(jìn)行小部分排放，以便儲水的同時錯開洪峰的水流量。在這個過程中要注意，在低位水庫的蓄水量尚未到達(dá)警戒水位時，是可以隨時對排放量加以調(diào)節(jié)并隨時排放的[7]。洪水的流量較大，應(yīng)預(yù)先對水庫進(jìn)行放水，減輕水庫的蓄水壓力；洪水流量較小時則可以適當(dāng)?shù)臏p小水庫對外的排水量，進(jìn)而降低對其下游圍堰的沖擊，讓下游圍堰出現(xiàn)洪峰預(yù)留更充足的時間。

（2）對原有圍堰進(jìn)行加高與加固。這一措施需結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際水位及水流量來開展，在這里簡單介紹下加固設(shè)計方案中關(guān)于設(shè)置內(nèi)坡馬道的優(yōu)勢。內(nèi)坡馬道的建造不僅對圍堰進(jìn)行了加固，有助于消除未知隱患，保障圍堰對洪水的最強(qiáng)沖擊力，而且還能對洪水進(jìn)行導(dǎo)流，改變水流原有的方向，從而減輕對其下游圍堰的沖擊。

（3）拓展過流的斷面，進(jìn)而增強(qiáng)過洪能力。抗洪工程大都在上游修建橫向圍堰與縱向的土石圍堰，在對相應(yīng)區(qū)段過流斷面加以拓展后，會大幅度提升河床原有的導(dǎo)流能力，為后期的抗洪工作創(chuàng)造基礎(chǔ)。

5 結(jié) 語

綜上可知，正是由于對圍堰施工技術(shù)的廣泛使用，才使得水利工程、河道工程在進(jìn)行施工過程中的很多未知問題得以避免，同時圍堰技術(shù)在一定程度上推動了其他多個領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展，既確保了工程質(zhì)量，又促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。此外，需要注意的是，在對圍堰的類型進(jìn)行篩選時，要對施工現(xiàn)場的條件與施工方案、地質(zhì)與水文等因素進(jìn)行綜合考慮，擇取最優(yōu)方案以確保工程的施工進(jìn)度、工程造價的合理性及施工過程中對安全的需求。

參考文獻(xiàn)

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[6]景亞楠，高光周.河道工程施工圍堰技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（21）.

[7]于元康，石 峰.淺談圍堰技術(shù)在水利施工中應(yīng)用[J].江西建材，2015（24）：188，190.

收稿日期：2018-11-10

作者簡介：王春平（1977-），男，漢族，云南永勝人，工程師，本科，主要從事水利水電工程工作。