淺談導流在水利工程施工中的應用

權國洪

摘要：對水利工程中施工導流的施工方法和技術進行了全面的介紹。主要是從明渠導流和隧洞導流的適用條件和布設、分段圍堰法導流的適用場合、成孔導流的具體布設等方面分別進行了詳細的闡述。

關鍵詞：水利工程；導流技術應用；工程施工

1明確明渠導流的適用條件和布設

1.1明渠導流的適用條件

明渠導流適用于河床較窄，河床覆蓋層較深，分期導流困難，具有下列四種條件之一，可考慮采用明渠導流。（1）需要導流的流量較大，地質條件不適合開挖隧洞的。（2）河床一岸有比較寬的臺地，古河道或者埡口。（3）總工期較緊，不具備挖洞設備和經驗的。施工期不通航、排冰、過木要求。（4）在施工期間不通航、過木、排冰要求。

1.2明渠導流的布設

明渠導流的布設分二種形式：①岸坡布設；②灘地布設。布設內容大致包括以下四點：①確定進出口位置；②確定明渠導流軸線位置；③確定高程。④確實明渠比降

1.2.1布設明渠導流軸線的位置如果是河床的一側為較寬的臺地或者埡口，那么在布設軸線時，須將渠身的軸線伸出上下游圍堰的坡腳以外，同時，為了達到防沖的要求，渠身的軸線水平方向長度最好是50-100m，使得上下游水流能夠及時和明渠進出口銜接起來，而且應與河道的主流之間夾角<30°，在設置明渠轉彎半徑時，為了使水流能夠順利地運行，轉彎半徑應大于渠底寬度的5倍以上。此外，在進行明渠軸線布局時，應避免有深挖的現象，并且要最大限度地縮短明渠的長度。

1.2.2 確定明渠進出口的位置和高程在水利工程實際施工中，進出口的設置具有很嚴格要求，施工員要對明渠進出口形狀和位置進行調整，保證其具有不淤、不沖、不產生回流的效果。其次，在進行進口高程設計時，應依照截流設計對其選擇，其出口高程則由下游消能池設施進行控制。值得注意的是，必修對明渠進出口高程和渠道水流流態進行設計，進而滿足施工期通航、過水和排冰的要求。

2明確隧洞導流的適用條件和布設

2.1隧洞導流的適用條件。隧洞導流的使用應滿足以下要求：導流的流量較小，壩址的河床相對狹窄，并且兩岸地勢陡峭。比如：如果說某區域地形為一岸或者兩岸，且地質條件較好，則可適用隧洞導流

2.2隧洞導流的布設

（1）對隧洞軸線的布設，應保證其沿線的地質條件優良，從而保證隧洞施工的可靠性和安全性。（2）布置隧洞軸線時應盡量采取直線，若是一定有彎道出現時，則必將彎道半徑設計為隧洞寬度的5倍以上，而且轉折角必須<60°。其次，值得注意的是在彎道收尾處，應要設置一定長度的直線段，而且長度應大于洞徑的3～5倍。還有就是應保證進出口引渠軸線與河流的主流方向所成夾角≤30°。（3）在進行隧洞導流的設計時，同一岸雙線隧洞壁厚應大于2倍洞徑，以及洞臉與洞頂的巖層厚度均能夠達到結構應力的需要。

3分段圍堰法導流的適用條件和布設

3.1分段圍堰法導流適用條件

分段圍堰法廣泛應用國內外的大中型水利工程。其使用要滿足以下要求：導流的流量較大，河床寬而且工期較長的工程，特別適用冰凌非常嚴重和通航河段的河流。應用分段圍堰法可減少施工陳本，所以得到水利工程的廣泛應用。

3.2分段圍堰法導流的布設

分段圍堰法導流主要是在空間上利用圍堰把永久性建筑物分成若干段來施工，從而保證了該水利工程的順利開展。在分段圍堰導流過程中，還應確定縱線圍堰的位置，主要考慮的因素有充分利用河心州、小島等有利地形，盡可能與導墻、隔墻或永久性建筑物相結合。在實際施工中，假如導流分段越多，則圍堰施工就會越復雜，工程量也就相應增加；但是，若是導流分期越多，則工期也就相應的增加。所以我們在應用導流時，權衡利弊，把工程成本降到最低，現在十分廣泛的應用是二段二期導流法。

4底孔導流的設置

利用混凝土壩體中的永久底孔或者臨時底孔作為泄水道，是在二期導流中常采用的導流方法。這種導流是為了讓全部或部分水流通過底孔宣泄到下游去，保證了后期工程的順利開展。若是臨時的底孔，則須要在蓄水時或者工程接近完工時采取封堵。

根據水利工程設計經驗，底孔高程應布置在最低水位以下，以確保枯水期泄流。當底孔數量較多時，應把各個底孔設置在不同的高程，在封堵時應由最低高程那個底孔開始堵，以便減小封堵時候所承受水的壓力。

當采用臨時底孔導流時，底孔的數量、尺寸、位置和高程等，都必須有對應的水力學計算確定。底孔的高程和位置的設置，應滿足截流，圍堰施工及底孔自身封堵的要求。

5壩體缺口的導流的設置

在對水利工程施工時，總避免不了汛期。除非工期歷時短，在低枯水期能保證施工完，否則就會對正常施工進度有影響。所以，為了避免這種情況，必須在壩體工程完工前，預留一定的缺口，以便于洪水的宣泄，直到汛期過后，再對缺口施工。壩體上預留缺口的高度和寬度，主要由導流流量的設計，其他建筑物的泄洪能力、結構特點和施工條件決定，在對缺口預留時，為了避免產生高缺口向低缺口的側向泄流，一般應把高低缺口間的高差控制在4-6m之內，進而確保壓力的均勻分布。

6施工導流系列方案選擇

根據不同的施工特點和環境，對于導流方案選擇也不盡相同。這就要對具體的施工條件綜合對比分析，在擬定的施工方案中選擇一個技術難度小和施工成本低的最優方案。

6.1 地形條件：地形條件會對導流方案的選擇直接產生影響。例如：河段較為狹隘，巖體較為堅固的區域，比較適宜隧洞導流法；而河床比較寬的地形，則適宜應用分段圍堰法導流；如果河流有一側比較平躺，則適宜應用明渠導流法。

6.2水文條件：水文條件大致包括水位變化幅度、河道流量的極值、全年流量變化情況，汛期洪水持續時間，冬季河流冰凍和融化的時間等等，都對導流方案產生直接影響。

7結語

導流技術的應用在水利工程施工中有利于加快施工進度，以便降低工程造價，所以導流技術對施工進度、工程質量和經濟效益都得到明顯提高。綜上所述，我們在實際應用中要靈活運用、因地施宜，設計員應對準備施工地段進行水文地質條件勘測，以確保水利工程施工的合理性、科學性、可靠性，進而保障水利這項民生工程即經濟又安全，也為民生工程的施工質量奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]《中華人民共和國水利行業標準》

[2]《水利水電工程施工導流設計規范》

[3]曲江.水利水電工程項目管理實務全書[M].北京：中國環境科學出版社，2001