施工導流設備尺寸的確定

李新偉，李增金

(嫩江縣水務局，黑龍江 嫩江 161400)

中小型水利工程施工多利用一個枯水期完成，也有的中型水利工程施工期在一年以上的，施工時應當充分利用枯水期，因為此時流量小，導流工作比較容易。對于季節性河道或在偶然有水的干谷中筑壩，以及在干旱季節施工一般不存在導流問題。當河流流量不大時，可以用渡槽、管道或開挖明渠等簡單的辦法來解決。在流量較大的河道中筑壩，往往就需要修建圍堰和其他導流建筑物，現將中小型水利工程常見的導流設備加以簡單的介紹。

1 導流明渠

當河中修筑圍堰后，開挖明渠導流是一個比較簡單可行的方法，如河床中有較寬闊的灘地或岸坡比較平緩，又有溪溝等凹洼之處時，開挖明渠最為方便可靠。在布置明渠時，應考慮挖方量最小，水流通暢，施工方便等原則。明渠斷面設計可根據計算的施工設計流量用明渠穩定均勻流公式計算。

2 圍堰

圍堰是一種臨時的擋水建筑物，用來擋住河水，使水利工程能在不受水的干擾下進行正常施工。按就地取材的原則，圍堰可采用土圍堰、土石圍堰、草土圍堰、木籠圍堰等。

在施工期間由于河道中修筑圍堰，逼使水流通過明渠，引向下游，天然河流的水流情況發生了改變。當設計洪水到來時，進入施工河段的洪水流量會大于明渠的泄流量，使部分洪水暫時停蓄在圍堰上游，抬高上游水位，形成一定容積的水庫。由于水庫的調洪作用，大大削減了通過明渠的最大泄流量，降低了下游水位，圍堰上下游水面不相連接。在相同的設計洪水下，圍堰上下游水位的這種變化與明渠斷面的大小有直接關系。例如對上游圍堰來說明渠斷面越大，即過水能力越大，通過設計洪水時，在圍堰上游形成的調節庫容便越小，蓄水位越低，所需的上游圍堰高程也就低;反之明渠斷面越小，過水能力低，通過同樣洪水時，需要的調節庫容大，上游水位高，圍堰的高程也就高，對下游圍堰所需的擋水高程就低;反之，下游圍堰就要高一些。不過下游河道的水位變化幅度較小，因此下游圍堰高低的變化也較小。

根據設計洪水大小及初步擬定的導流建筑物形式和尺寸，采用水庫調洪演算方法，可求得相應的最大泄流量與圍堰上下游的最高水位，再加上安全超高便可求得上下游圍堰高程。

3 導流涵管

施工導流也可以采用涵管導流，涵管可采用預制鋼筋混凝土管，混凝土包瓦管，或砌石方涵、拱涵等，有時也采用明渠頂部加上蓋板而成，因此用涵管導流，施工簡便，易于推廣。函管一般依山布置或埋于壩下，后者技術要求較高，施工時應保證質量，否則容易出事。

3.1 施工導流流量的確定

施工導流流量是設計涵管斷面尺寸的主要依據，根據各種要求如灌溉、水庫放空、發電、施工導流等分別計算流量，選擇其中較大值作為設計涵管的標準。施工導流流量如無流量資料時可按下式計算:

式中:Q導為導流流量，m3/s;α為徑流系數，可查所在省區徑流系數等值圖;Pp為施工期某種降雨頻率的日雨量。根據所選擇的施工時段統計雨量頻率，小型水庫可采用5～10 a一遇的日雨量;F為集水面積/km2。

3.2 導流管斷面計算

通過導流管的水流如具自由水面則為無壓管流(水不滿管)，無壓管流流量可采用明渠均勻流公式計算。

4 導流槽

如導流流量不大，且需跨越山溝、河流、低洼地或道路時，可修建導流槽。導流槽是過水橋，按就地取村和經濟安全等原則，導流槽可采用木、磚石、混凝土、鋼筋混凝土和加筋鋼絲網水泥等材料做成。

一般可先定出導流槽比降，再按明渠均勻流公式用試算法計算導流槽的過水斷面，導流槽頂應較槽內正常水位稍高，超高δ按下式計算。

初步確定槽身高度后須用加大流量水深校核，使通過最大流量不致溢出槽頂，并略有富裕。