探討水利水電施工過程中的導流問題及技術

陳 偉 黃 鋼 畢 林

（羅甸縣水務局， 貴州 羅甸 550100）

雖然我國一直在加強公共工程的建設，但是在水利水電工程的建設中還存在不同程度的問題。其主要的原因是每個地方的水利水電工程都有各自特點，很多內(nèi)容需要視當?shù)厍闆r進行改變才能滿足需求。不同地區(qū)的河流情況不同，在進行導流的時，往往存在一定的風險。為了不造成較大的安全隱患，最好的辦法就是全面提升導流工作的相關技術。在這種情況下，筆者展開了如下內(nèi)容的探究。

1 水利水電項目施工建設中的導流問題研究和導流流量設計

1.1 水利水電項目施工建設中的導流問題

水利水電工程施工中，影響導流效果的因素較多，包括地形條件、水文條件、地質(zhì)條件等。眾所周知，地形高低影響水流方向，導流過程中應借助原有的地形條件，應用合理的導流技術，在保證導流效果的同時盡可能的減少導流施工量。

水利水電工程導流時，水文因素應重點考慮。導流時盲目作業(yè)，對工程所處的水文條件了解不深入、不全面，會影響導流工作的順利開展；水位突然增加，圍堰高度不足，會減弱導流效果，甚至引發(fā)危險，另外，水位長時間處于低水位狀態(tài)，圍堰過高也會增加施工量及施工成本，產(chǎn)生不必要的費用。

水利水電工程導流時，地質(zhì)條件也是一項重要的影響因素，既影響導流效果，又影響導流技術的選擇。導流作業(yè)前需要認真勘查地質(zhì)條件，充分掌握工程地質(zhì)構(gòu)造，選擇合理的導流技術，確定最佳的導流方案，不僅能降低導流施工難度，而且能獲得較好的導流效果。

1.2 導流流量設計

水利水電工程施工中，設計合理的導流流量，有助于實現(xiàn)預期的導流目標。導流流量設計應重點考慮導流標準、洪水重現(xiàn)期與風險度等因素。

1） 導流標準，導流標準的確定需嚴格按照規(guī)范要求進行，在明確導流構(gòu)筑物劃分級別的基礎上，參考下表1 內(nèi)容，確定洪水標準。

2） 洪水重現(xiàn)期與風險度，為保證導流構(gòu)筑物的安全性，充分發(fā)揮導流作用，導流施工中應注重考慮洪水重現(xiàn)期以及風險度。其中，洪水重現(xiàn)期指洪水在任何一年發(fā)生的機率。風險度指洪水在導流年限中發(fā)生的機率，計算公式為：R=1-（1-1/T） L，其中T、L 分別表示洪水重現(xiàn)期，年、導流構(gòu)筑物是使用年限。T 數(shù)值越大，R 值越小，導流構(gòu)筑物的造價越高，反之，導流構(gòu)筑物造價越??；導流構(gòu)筑物使用時間越長久，風險度越大。最佳的洪水重現(xiàn)期應保證風險損失費用和導流構(gòu)筑物造價低。

表1 導流構(gòu)筑物洪水標準表

2 導流技術分析

從大的方面看，水利水電工程導流方法分為全圍堰法導流、分段圍堰法導流，其中全圍堰法導流進一步細分為：隧洞導流、明渠導流、涵管導流。不同的導流方法，施工要求不同。

2.1 全圍堰法導流

1） 隧洞導流，隧洞導流指在河岸中開挖隧洞，在基坑的上下游位置修建圍堰，河水經(jīng)隧洞下泄。該導流技術適合應用在兩岸地形陡峭、山巖條件良好、河床狹窄、流量小的河流施工中。為保證導流效果，一方面，布置隧洞時應保證洞軸線沿岸的地質(zhì)條件良好，且洞軸線為直線。另一方面，需要綜合考慮施工條件、地質(zhì)條件設計合理的斷面形式，包括方圓形、馬蹄形、圓形等，地質(zhì)條件較差時，可以設計成馬蹄形。

2） 明渠導流，明渠導流指在河岸中開挖渠道，在基坑上下游修建圍堰，河水通過明渠下泄。該導流方法適合應用在工期緊、地質(zhì)條件差、無法采用隧洞導流、流量大的工程。應用該導流方法時，首先，應將明渠布設在臺地較寬位置，渠身軸線應伸出上下游圍堰外坡腳，并且水平距離應滿足圍堰防沖要求，尤其防止深開挖，適當將軸線長度縮短。其次，確定合理的進出口位置與高程，進出口位置應滿足不回流、不淤、不沖等要求，高程要符合截流設計要求。另外，為減少水下開挖量，應適當增加進出口的高程。

3） 涵管導流，涵管導流是在巖基中進行溝槽開挖，而后使用鋼筋混凝土進行密封形成涵管，水流經(jīng)過涵管下泄。該技術在堆石壩、土壩水利工程中應用廣泛。為保證施工質(zhì)量，一方面，為避免壩身和涵管外壁形成接觸滲流，應在涵管外壁每隔一段距離設置截流環(huán)，將滲徑半徑延長，將滲透坡降低，減輕滲流破壞。另一方面，需要認真修筑涵管管身沉陷縫、溫度縫止水。

2.2 分段圍堰法導流

分段圍堰法導流指使用圍堰將水工建筑物分段分期圍護進行導流，分為底孔導流、壩體缺口導流、明槽導流。

1） 底孔導流，底孔導流指在土壩中修建永久或臨時底孔，使水流通過底孔下泄到下游，避免水位過高影響水利水電工程施工工作的順利進行。應用該方法時需要計算水力，確定底孔的布置位置、布置數(shù)目、布置尺寸。另外，為保證枯水期正常泄水，地坎高程應設置在庫水位以下。底孔斷面可設置為圓角矩形或矩形，尺寸應盡量小。

2） 壩體缺口導流，如果壩體為混凝土結(jié)構(gòu)且河流汛期較短，可以采用壩體缺口方式導流。在汛期河水漲落較嚴重，采用其他導流構(gòu)筑物無法滿足導流要求，在壩體上預留缺口，與其他導流構(gòu)筑物一起導流洪峰，可以有效地降低水利水電工程施工造成的影響，當上游水位回落后再修筑缺口。

3） 明槽導流，當河水覆蓋層較厚、河水深度較深、修筑縱向圍堰難度大、河床一側(cè)岸坡穩(wěn)定性好或河灘基巖較高時，可以采用明槽導流方式。采用明槽方式導流時，完成第一期圍堰后進行明槽的修筑，河水通過束窄的河床下泄。第二期工程施工時，河水便可通過導流明槽完成下泄。

另外，分段圍堰法導流時，要保證導流時段的合理劃分。劃分導流時段時應綜合分析施工進度、導流方案、河流水文特征等。劃分導流時段時應注意考慮以下內(nèi)容：當水利水電工程施工工期長、不允許過水，洪水來臨前無法完成建設任務時，應考慮以全年作為劃分導流時段的標準；當洪水來臨前已有的施工可發(fā)揮攔洪作用，則將洪水來臨前的施工時段作為導流時段；當使用分段圍堰法施工，中后期的導流借助底孔進行導流時，應劃分成以下三個導流時段。第一期基坑工程施工劃分成第一時段，將河水經(jīng)束窄河流下泄；第二期基坑工程施工作為第二時段，將河水從導流底孔下泄；壩體全部上升，河水由導流底孔下泄。封堵底孔后，河水下泄通過永久泄水建筑物，完全或部分攔蓄在水庫中，直到水利水電工程施工完成，作為第三時段。

3 結(jié)語

導流與圍堰施工技術是水利水電項目施工建設的關鍵內(nèi)容，直接關系到工程的質(zhì)量。提升對二者的分析，合理應用技術手段，可以提升工程的資源利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，進而為社會發(fā)展與經(jīng)濟建設奠定基礎。