淺析水利水電施工中導(dǎo)流方案的選擇

摘 要：導(dǎo)流是水利水電施工過程中的一項(xiàng)較為重要的工程措施，不論是全段圍堰還是分段圍堰都必須切實(shí)考慮到基坑的安全以及施工人員的安全問題，尤其是必須對渡汛工作做出周密的布署，否則，一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設(shè)想。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；施工；導(dǎo)流方案選擇

引語

導(dǎo)流是水利水電施工過程中的一項(xiàng)既關(guān)乎施工人員與施工現(xiàn)場安全的極其重要的工程，又是一項(xiàng)保證樞紐工程。由于水利水電施工不可避免地要在水流經(jīng)過的區(qū)域施工，因此，如何將水流引開，避過施工現(xiàn)場，導(dǎo)向下游就是一項(xiàng)考驗(yàn)工程規(guī)劃者智慧的大問題。通常都會主要使用導(dǎo)流的方法，其他的截、攔、蓄、泄都只能是做為輔助措施，只有導(dǎo)流才是王道。而且導(dǎo)流施工過程還會對樞紐定位、壩置定位、施工工序、施工總進(jìn)度等施工過程產(chǎn)生巨大的影響，因此，在實(shí)際的施工規(guī)劃中必須謹(jǐn)慎選擇導(dǎo)流方案。并且還要對導(dǎo)流方案進(jìn)行適度的優(yōu)化，以保證整個水利工程的早日順利完工。由于施工導(dǎo)流在施工的整個過程中全程存在，因此，對導(dǎo)流設(shè)計(jì)的一個最基本的要求就是必須解決整個施工期間，無論是初期的導(dǎo)流還是后期的導(dǎo)流，導(dǎo)流工程都應(yīng)該能夠應(yīng)付裕如，必須對該河流的歷年水文情況加以了解并根據(jù)本年未來可能出現(xiàn)的情況制定科學(xué)、合理的導(dǎo)流方案，對導(dǎo)流的全過程進(jìn)行全面規(guī)劃、全面分析、妥善安排、妥善處理。既要考慮到正常情況下的導(dǎo)流，又要考慮到洪峰情況下的泄洪。將施工與河流之間的矛盾化解于無形之中才是最高明的導(dǎo)流方案。

1 影響導(dǎo)流方案的主要因素

水利水電工程是長期、艱巨、復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，在工程施工過程中導(dǎo)流方案的選擇會對許多其他施工因素產(chǎn)生一定的影響，反過來其他工程的施工也會對導(dǎo)流造成某些影響。因此一個良好的導(dǎo)流方案就要在各種因素之間做好協(xié)調(diào)規(guī)劃，既要達(dá)到技術(shù)上可行，還要保證方案的合理性與經(jīng)濟(jì)性。

1.1 水文

河流無疑是對導(dǎo)流影響最大的因素，因?yàn)閷?dǎo)流導(dǎo)的就是這條河流。所以，必須對河流的情況進(jìn)行分面、徹底、深入的了解。尤其是要了解河流的流量在歷年來的一個變化情況，還要對河流的季節(jié)水位與年度水位的變化做一個總體水平、最高水平的分析。如果存在枯水期還要確定歷年來枯水期的起止時(shí)間比較枯水期的規(guī)律。最為重要的是必須對洪峰與汛期進(jìn)行研究，包括一定要對歷年最大洪峰與最長汛期進(jìn)行計(jì)算，以備出現(xiàn)這種情況時(shí)預(yù)先做好預(yù)防措施。如果該條河流有冰凍期還要特別考量其流冰以及冰凍的情況。在山區(qū)施工必須至少經(jīng)過一年的四季考察才可確定導(dǎo)流方案，因?yàn)樯絽^(qū)在強(qiáng)降雨的情況下經(jīng)常會出現(xiàn)瞬時(shí)的超過歷史流量的巨大洪峰，如果不對這些情況進(jìn)行掌握，在實(shí)際導(dǎo)流時(shí)極易出現(xiàn)險(xiǎn)情。

1.2 地形地貌

地形地貌對于導(dǎo)流方案的選擇影響非常巨大，不同的地形地貌使用的導(dǎo)流方案迥然不同，比如在平原與山區(qū)就必須使用不同的導(dǎo)流方法。在平原地區(qū)就完全可以使用明渠導(dǎo)流的方法，然而在山區(qū)，由于兩巖的河段狹窄并且都是極為堅(jiān)硬的巖石，就無法使用明渠導(dǎo)流的方法，這時(shí)就可以使用隧洞的導(dǎo)流方法，在山體的兩側(cè)或一側(cè)開鑿隧洞使得在隧洞的前方截?cái)嗔撕恿饕院螅恿骺梢酝ㄟ^一側(cè)或兩側(cè)的隧洞繞過施工區(qū)域流向下游。尤其是在彎曲較多的山區(qū)開鑿隧洞可以采用取直的方法，既可以讓河流順暢的通過又可以讓施工區(qū)域避免河流洪峰的沖擊。在河流中存在天然島或者是天然的沙洲的情況下，采用分段圍堰就顯得順理成章了。因?yàn)?，從天然島或天然沙洲處將河流一分為二進(jìn)行縱向圍堰將是不二的選擇。而對于目前有通航要求的河流則必須使用分段圍堰法以保證通航。

1.3 地質(zhì)和水文地質(zhì)

河流兩岸及河床的地質(zhì)條件對導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置有直接影響：如果河流兩岸或一岸有足夠的抗壓強(qiáng)度（巖石堅(jiān)硬、風(fēng)化層?。?時(shí)，可以選用隧洞導(dǎo)流的方案；如果巖石的風(fēng)化層厚且破碎，或有較厚的沉積灘地，則適合于采用明渠導(dǎo)流，由于河床的束窄，減小了過水?dāng)嗝娴拿娣e，使水流流速增大，這時(shí)為了河床不受過大的沖刷，避免把圍堰基礎(chǔ)淘空，應(yīng)根據(jù)河床地質(zhì)條件來決定河床可能束窄的程度。對于巖石河床，抗沖刷能力較強(qiáng)，河床允許束窄程度較大，甚至可能達(dá)到88%，流速有增加到7.5m/s 的；但是對于覆蓋層較厚的河床來說，它們的抗沖刷能力相對比較差，束窄程度不到30%，流速只允許達(dá)到3.0m/s。此外，選擇圍堰型式，基坑能否允許淹沒，能否利用當(dāng)?shù)夭牧闲拗叩?，也都與地質(zhì)條件有關(guān)，而對基坑排水工作和圍堰型式的選擇則很大程度上取決于當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，因此，為了更好地進(jìn)行導(dǎo)流方案的選擇，要對地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測工作提出專門要求。

1.4 水工建筑物的型式及其布置

水工建筑物的型式和布置與導(dǎo)流方案相互影響，因此在決定建筑物的型式和樞紐布置時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮并擬訂導(dǎo)流方案，而在選定導(dǎo)流方案時(shí)，又應(yīng)充分利用建筑物型式和樞紐布置方面的特點(diǎn)。如果樞紐組成中有泄水孔、隧洞、涵管、渠道等永久泄水建筑物，在選擇導(dǎo)流方案時(shí)應(yīng)該盡可能加以利用，在設(shè)計(jì)永久泄水建筑物的斷面尺寸并擬訂其布置方案時(shí)，應(yīng)該充分考慮施工導(dǎo)流的要求。

采用分段圍堰法修建混凝土壩樞紐時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用混凝土壩與水電站之間、混凝土壩溢流段和非溢流段之間的隔墻作為縱向圍堰的一部分，以此來降低導(dǎo)流建筑物的造價(jià)。

1.5 施工期間河流的綜合利用

項(xiàng)目施工期問，為了滿足灌溉、供水、通航、筏運(yùn)、漁業(yè)或水電站運(yùn)轉(zhuǎn)等的要求，使導(dǎo)流問題的解決更加復(fù)雜。

1.6 施工進(jìn)度、施工方法及施工場地布置

水利水電工程的施工進(jìn)度與導(dǎo)流方案密切相關(guān)，通常是根據(jù)導(dǎo)流方案來安排控制性進(jìn)度計(jì)劃。

2 導(dǎo)流方案的選擇與比較

在進(jìn)行方案比較時(shí)，應(yīng)著重從以下幾個方面進(jìn)行論證：導(dǎo)流工程費(fèi)用及其經(jīng)濟(jì)性；施工強(qiáng)度的合理性；勞動力、設(shè)備、施工負(fù)荷的均衡性。

2.1 水力計(jì)算的比較

通過水力計(jì)算確定導(dǎo)流建筑物的尺寸，并進(jìn)行導(dǎo)流方案布置。大、中型工程尚需進(jìn)行導(dǎo)流模型試驗(yàn)。

2.2 工程量與費(fèi)用的比較

對擬訂的各比較方案，根據(jù)水力計(jì)算所確定的導(dǎo)流擋水建筑物和泄水建筑物尺寸，按相同精度要求計(jì)算主要工種工程的工程量。

2.3 擬定施工進(jìn)度計(jì)劃

不同的導(dǎo)流方案，施工進(jìn)度安排是不一樣的。首先，應(yīng)分析研究施工進(jìn)度的各控制時(shí)點(diǎn)，如開工、截流、攔洪、封孔、第一臺機(jī)組發(fā)電時(shí)間或其他工程受益時(shí)間等。

2.4 施工強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算與分析

根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，可繪制出各種施工強(qiáng)度曲線。首先，應(yīng)分析各施工階段的有效工日。計(jì)算有效工日時(shí)，主要是扣除法定的節(jié)假日和其他停工日，停工日因工種而異。

2.5 河道綜合利用的可能性與效果分析

對于不同的導(dǎo)流方式，河道綜合利用的可能性與效果相差很大。除定性分析外，應(yīng)盡可能做出定量分析。在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析與計(jì)算時(shí)，一定要按科學(xué)規(guī)律辦事。切忌主觀傾向于某一方案，就人為地使該方案工程量盡可能小，使其各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)盡可能優(yōu)越；主觀上認(rèn)為不可取的方案，則盡可能使其工程量變大。

3 結(jié)語

總之，水利水電樞紐工程施工中導(dǎo)流方案的選擇對工程的建設(shè)意義重大，為保證工程保質(zhì)保量的完成，就必須對導(dǎo)流方案進(jìn)行各種影響因素的分析和比較，做出正確的選擇。

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