水利工程施工中的導流技術探討

【摘 要】作為一項與經濟和民生產生直接聯系的重要工程 ，水利工程在社會發展中產生重要的作用。其中導流作為一項重要措施對水利工程施工效率的高低產生直接影響，關系到工程的施工質量，其重要性則不可忽視。在施工導流中主要分為兩種基本方法：分段圍堰法和全段圍堰法。本文則簡要闡述了水利工程導流技術的施工工藝。

【關鍵詞】水利工程；導流技術；施工工藝

0.引言

近年來，水利事業得到了快速的發展和變化，水利工程施工技術工藝材料和設備也取得了日新月異的進步。 在施工關鍵技術上取得一次又一次的突破而導流技術是水利工程中一 個關鍵部分在確保工程能正常開展的基礎上導流技術的提高有效地提高了施工速度和施工質量。

1.水利施工導流技術的含義及特點

施工導流是指在水利工程修建時，為了向建筑施工提供干地施工條件而進行的圍堰修筑 ，使河流水從圍堰基坑繞過并流向下游而運用的引導水流的施工技術。簡單來說則是，在水利工程建設過程中，為了使水流得到控制和疏導而運用的技術措施，主要包括以下幾個環節：截留、基坑排水以及下閘蓄水等，作為水利工程建設的重要技術措施，對水利工程建設的布置設計方案的實施、工程質量的好壞、用時長短以及成本高低產生直接聯系。所以，要求施工導流的設計施工應嚴格按照技術要求的標準規范進行開展，使導流工程的質量得到保障。通常情況下，導流技術在水利工程施工中的特點主要包括以下幾方面：

1.1壩址的選擇

作為堤壩選擇中應考慮的主要因素之一，在設計過程中，選壩作為設計工作開展的第一步。對于幾個壩址存在較大地形和地質條件差異的項目而言，水能指標的差異、工程量的大小、施工導流方案的簡單與否以及發電工程的長短都是需重點關注的內容。

1.2水電樞紐工程的布置方案

當確定壩址之后，為了確保工程布局處于最佳狀態，通常應將導流明渠的基本布置進行解決，然后解決廠房的布置問題。

1.3編制施工計劃

在對施工總進度計劃進行編制時，除了應對合適的主體工程施工方案進行選擇以外，還應對導流時段劃分的合理與否實施研究。

1.4對較多的內外因素有所涉及

需要考慮的因素主要包括：地質地形、建筑物布置特點、水文氣象、施工期河流的通航、基坑開挖范圍、下游供水與生態流量的要求以及水庫蓄水期等內容。

2.影響導流技術的因素

水利工程施工應與實際情況相結合，對導流技術運用中所面臨的阻礙進行判斷，將大壩施工作為實例，通常情況下，對于混凝土壩而言，應運用分期導流進行輔助施工，但分期導流只能在混凝土壩中得到適用，若在普通土壩中進行運用則會有不理想的導流效果。在高水頭水利大壩的后期導流中應運用不同形式的組合進行操作。與施工經驗相結合，在對兩岸高程進行多層導流隧洞布置時，其影響因素主要來源于水文環境，施工區間的河流水文特性作為影響導流方式的關鍵因素，因此在水利工程中對導流技術進行運用時會出現適用性范圍限制的現象。一般施工方應與水文條件中水流力度、流量特性、河流中混合液以及回旋流量相結合，有效調整施工中的導流技術，包括水流中的含泥沙狀態，若該項因素得到忽略，則會引發導流技術的開展受到不利影響。

3.水利工程施工中導流技術的應用

3.1圍堰法

作為施工導流中的一種常見方法，圍堰法結合不同的工程具體情況，又可將其劃分為全段圍堰和分段圍堰法兩種。全段圍堰法是通過在河流上對圍堰進行建設的方式使河道進行一次性截斷，在該狀況下，河水被圍堰建筑向旁邊的泄水建筑物中進行分流，并向下改為傾瀉。在對該種圍堰方法進行運用時，應與泄水建筑物的具體情況相結合，根據水量等因素將攔段的水流進行有效地導流劃分，例如：涵洞、明渠以及隧洞等導流方式。對于較大水量或河床及較窄河槽的河流，則應在一次攔截后運用明渠的方式進行二次導流處理，從而實現導流技術的應用。而分段圍堰是與河流的具體情況相結合，使河流上的水工建筑物通過圍堰進行多段的劃分，當各段分期完成之后即可對整個工程結束操作。應與河流、河床及河槽等特點相結合，選擇性的對河床某岸或兩岸封堵等進行完成，實現河水能夠從變窄的河道內流過，然后運用其他段的施工將河流的全部截斷進行實現，促使河流能夠完全從修建完成的圍堰建筑物上通過。分段圍堰的方法在河流河床較寬、工程施工期限較長以及河水流量較大的水利工程中得到適用。

3.2涵洞導流法的應用

涵洞導流法是在水利工程施工下游對圍堰擋水進行修筑，使原來的河水通過涵洞后向下游進行導向的一種施工導流方法。該方法通常在水閘及中小型土石壩等工程中得到適用。分期導流的后期導流也有運用涵洞導流的方式，通常情況下，與隧洞導流相比，涵洞導流有較大的施工工作面、施工速度快、施工靈活方便以及造價低等特點存在。涵洞導流可進行依山設置，或在灘層的表層進行設置。其次，應將涵洞設置為直線狀，使進出口有良好的形式存在，確保水利順暢，且不會有沖淤泥產生 ，避免有滲漏等問題出現。

3.3隧洞導流法的運用

隧洞主要是指復雜的地形條件下對隧道進行設置。隧洞開挖的目的則是將工程施工過程中的導流問題得以實現，具體操作方式是在工程基坑的上下游對圍堰進行修建，使河水通過隧洞傾瀉導流，所以，該方法的運用一般與固定建筑相結合。由于隧洞施工存在較大的施工難度，導致工程施工成本相對較高。所以，在地質條件相對復雜且無法開挖明渠的地段上得到適用。

3.4明渠導流法的運用

在導流施工中，明渠的運用能夠將工程河道上下游之間的導流得以實現，是在水利工程施工基坑的基礎上，通過在上下游對圍堰進行建造的方法實現水流的攔截。明渠導流在河流兩岸相對較緩的地勢上得到適用，具有淺灘或廢棄河道排水溝等施工地點，在施工過程中由于具有較大水量，且地勢條件便于從明渠通過從而及時將水流排出，因此具有較低的施工難度，當存在適宜條件時，被應用較多。

4.選擇導流方法時應考慮的因素

4.1地質和水文條件

施工導流方案的選擇與導流建筑物的布置直接受到河流兩岸及河床的地質條件的直接影響。若河流一岸或兩岸存在風化層薄、巖石堅硬以及抗壓強度足夠時，則對隧洞導流的選用最為適宜。若存在較厚的巖石風化層且容易破碎，或存在較厚的沉積灘地時，則應采用明渠導流的方式進行施工。在對分段圍堰導流法進行運用時，由于存在河床束窄，使過水斷面的面積減小，迅速增大了水流流速。為了確保河床不會受到較大沖刷，避免圍堰基礎掏空現象，應與河床地質條件相結合，對河床可能束窄的程度得以確定。對于巖石河床而言，存在較強的抗沖刷能力，河床有較大的束窄程度，可能超過88%，流速提升至7.5m/s。而對于較厚覆蓋的河床而言，存在較差的抗沖刷能力，束窄程度小于30%，允許流速控制在3.0m/s即可。

4.2地形條件

壩區周圍的地形條件對導流方案的選擇產生較大影響。對于寬闊的河床河流而言 ，特別是在施工過程中存在過筏和通航要求的河流，應對分段圍堰法導流進行運用。當河床存在天然石島或沙洲時，應對分段圍堰法導流進行操作，對導流圍堰的布置提供便利，特別是縱向圍堰的布置。當存在兩岸陡峻、河段下窄以及山巖堅實的地區，且壩體無法實施分期建設的，應對隧道導流進行施工。而平原河道，河流的兩岸或一岸較為平坦，或能夠對河灣及老河道進行利用時，應運用明渠導流最為適合。

4.3水文條件

施工導流方案的選擇還受到河流流量大小、全年流量的變化、水文變化的幅度、汛期洪水的延續時間、枯水期的長短等因素的影響。通常情況下，對于流量大且河床寬的河流而言，應對分段圍堰法導流進行使用。山區河流存在較大水位變化幅度時，可運用允許基坑淹沒的導流方法，在一定時期內通過過水圍堰和基坑淹沒的方式將洪峰流量得以宣泄。對于存在較長枯水期的河流，可對枯水期進行充分利用進行安全化施工，對于流冰的河流，應對流冰的宣泄問題實施充分考慮，避免有流冰奎塞問題發生，從而對泄流產生影響，引發導流建筑物破壞現象產生。

4.4綜合利用施工期間的河流

在施工過程中，為了使通航、供水、漁業、水電站運轉以及灌溉的需求得到滿足，最為復雜的則是將導流問題得到解決。特別是在具有通航要求的河流上，通常情況下應對分段圍堰法導流進行運用。

5.水利工程施工中導流施工技術質量提高措施

5.1加大技術創新投入

時代在不斷的發展變化，因此，導流施工技術也應該與時俱進，不斷創新。科技是第一生產力，必須加大投入進行技術創新，進行水利技術的革命。當前水利大環境是積極向上的，這幾年水利技術創新速度突飛猛進，水利事業蒸蒸日上。因此，水利施工企業務必要抓住這一機遇，大搞技術改革，另外可以拓展技術創新渠道，走進水利高校開展校企合作，共同推動水利施工技術的發展。

5.2注重水利人才的培養

人才素質水平對于工程水平的影響較大，因此，加強人才培養非常必要。人才是科技創新的根本，因此，在吹響技術創新號角的同時，大力進行水利人才的培養。現階段的水利施工隊伍中缺乏新生力量， 而原有的骨干施工技術人員缺乏創新能力，所以既要注重新人才的引進，又要團結骨干技術人員；既要發揮引進人才的技術創新能力， 又要汲取骨干員工在實際水利工程的施工經驗，兩者有機結合，以老帶新，共同促進水利技術的革新。

5.3完善企業管理機制

完善的管理機制不僅能夠有效的縮短工期， 還能夠提高企業經濟效益，提高施工水平。水利技術的創新，直接影響企業的效益，然而管理機制的完善，將為水利技術的創新保駕護航。現階段大多數水利企業內部機制不完善，缺乏行之有效的施工工程質量監管體系。在市場經濟環境下，水利施工企業面臨巨大的市場壓力，只有積極推進水務體制改革、水管體制改革、水利投融資體制改革，才能不斷提高水利施工工程質量，增強市場競爭力

6.結論

總之，作為水利工程施工中的一項關鍵問題，施工導流具有情況復雜且影響因素多等特點，甚至會對整個工程的施工進度及難度產生直接聯系，有的甚至會對水工建筑物的形式選擇和布置造成影響。所以，要求設計施工人員在設計過程中應從施工現場的實際情況著手，通過實施合理設計，促使水利工程的順利完成得到保障。

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