導流明渠在青山水庫工程施工中的應用

李 強

(遼寧省葫蘆島市青山水庫管理局，遼寧 葫蘆島 125000)

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導流明渠在青山水庫工程施工中的應用

李 強

(遼寧省葫蘆島市青山水庫管理局，遼寧 葫蘆島 125000)

在青山水庫工程施工中導流明渠方式施工簡單，且具有大型機械施工優勢。在明確導流明渠設計要求與基本原則的前提下進行工程分析和施工。文章以青山水庫工程為例，對其基本工程情況進行分析，并對青山水庫地質條件與施工條件進行論述，為導流明渠在青山水庫工程施工中的具體應用提供前提條件。通過對導流明渠施工工藝的應用，總結其在青山水庫主壩工程應用中的良好效果，以及在不同地形條件下導流明渠導流方式的有效性。

導流明渠；青山水庫；地質特征；導流方式

在水利工程施工中導流方案的規劃和應用直接影響到整個施工程序和施工進度開展，對壩址與樞紐布置等都有著一定影響。在對導流方案規劃設計過程中要注重客觀條件的真實性，選擇最優方案進行導流。導流明渠方式是施工中較為常見的一種導流類型，工程量相對較大，按施工期進行分流任務完成。因此在導流明渠施工規劃中要對具體應用進行分析，對明渠進出口設計與渠線設計按照一定原則要求進行開展。文章將對導流明渠在青山水庫工程施工中的應用進行具體詳細分析，旨在通過理論論述促進導流明渠施工更有效開展和應用。

1 導流明渠設計要求與原則

導流明確在水利工程施工中要對施工工期進行分流，根據不同的河道需求進行施工工期規劃，其線路布置設計要對樞紐不知進行綜合性考慮，包括地形條件、地質條件、平衡條件、水力條件等等。因此，導流明渠設計應按以下原則開展：

1)水力條件相對較好，施工難度較低，工程量合適，與樞紐總布置具有協調性，通常要與永久建筑物相結合。

2)要對臺地、埡口、淺灘等位置進行明確設計，有效縮短軸線減少總體開挖量，減少工程總量與工程開展總難度，合理降低成本。

3)要避免在崩塌體、滑坡地段以及高邊坡位置進行開挖。

4)要滿足永久運用的需求，導流明渠要與主題工程相結合，達到截流施工基本要求。

在對明渠進、出口設置的過程中要注意選擇有利于進水與出水的水流銜接，避免出現回流情況。進出口的方向應與河道主流方向呈30°以內的角度，并保證不淤、不沖、不回流，達到水流通暢目的。另外，要注重進出口高程，以截流設計為依據，對出口高程進行設計控制。

2 工程概況

2.1 青山水庫工程概述

青山水庫主要位于遼寧省葫蘆島市六股河中游，水庫樞紐工程主要包括主壩、副壩、溢洪道、輸水洞以及碼頭等。青山水庫的主壩主要是黏土心墻砂礫石壩，該壩總長度為735.63m，壩頂總高程為96.29m，最大壩高可達到42.79m，主壩大約一半處于河床段，另一半處于右岸臺地位置，壩址處于河底，其總寬度在于250m。

青山水庫工程主要是從經濟效益角度出發，對如何降低導流工程整體費用以及合理規劃工程成本進行詳細分析，以明渠作為施工導流具有較高的可行性，其施工難度系數較低，導流簡單，經濟性較高。導流明渠施工能夠滿足青山水庫工程就地取材的需求，這對有效降低減排水費用有著重要作用，同時能夠更好的滿足工期需求。

2.2 基本資料與地質特征

青山水庫位于葫蘆島市的六股河中游，雨水相對豐富。受到季風氣候天氣系統影響，葫蘆島市降雨相對豐富，在5—10月份雨水強調較大。當汛期雨水充沛時該地區易出現洪水，且峰值較大，泥沙含量較高。在較長周期的降雨時間范圍內容易形成一定量的洪水，尤其是夏季時段。

青山水庫所處的六股河上游其植被覆蓋率相對較好，森林調蓄能力較強，即使出現洪水也相對較為平緩。青山水庫的上游泥沙特征以懸移質泥沙為主，在兩河口交匯處，其河道相對較窄，水流速度較快，河床比降大。兩岸流域植被相對較好，河水較為清澈，含沙量小，因此懸移質泥沙也較少。但在該水庫中下游，通過實地測量數據顯示其間以多沙河段為主，懸移質泥沙量較大，根據不同月份的懸移質年輸沙量統計可知，其數據顯示見表1：

表1 青山水庫懸移質輸沙量逐月分配表

3 導流明渠的具體應用分析

3.1 施工水文情況

六股河流域所處地理位置為溫帶季風環境，此地區的四季冷暖情況比較分明。通過分析，年間水量數據可以發現，該地區西南700mm通向550nn的方向發生遞減，從年紀降水量角度分析，此時產生的年際變化量相對較大，此時所產生的分配表現也并不均勻。該地區的汛期主要為6—9月份，總量可以達到全年降水量比重的90%。進入到9月10日之后，次年六月份為止是該流域的枯水期階段，此時河流流量相對較小，往往會低于400m3/s。相關詳細工期可以通過參見表2～3的方式獲得：

表2 水文情況

表3 平均流量情況

3.2 施工過程中的導流規劃分析

結合青山水庫中的實際情況與建筑點情況，可以通過二期圍堰導流形式完成。這當中一期圍堰工作開展水流會通過原左岸進入到河床當中，并在此通過；二期圍堰選擇的形式主要是堰壩結合的方式，當然也可以通過加做子堰保護。進入到2010年10月之后的枯水期階段，河道過流將會進行改變，成為0+160+180混凝土蓋板上導流明渠。2011年6月份，二期子堰進行拆除，此時導流明渠也將會轉回到原左岸河床當中。具體情況可以通過表4分析：

表4 工程參數示意

3.3 二期子堰以及導流明渠分析

3.3.1 二期子堰結構設計分析

二期子堰斷面以及一期圍堰斷面相同，子堰的上下游段橫向圍堰以及一期縱向圍堰可以相互融合，并設計成為基坑。在此基礎上通過建設原作河床的位置，最終形成名曲導流。

3.3.2 導流明渠結構及布置情況分析

明渠填筑河砂的方式可以結合實際情況采用土工膜，同時也可以通過圖帶壓頂的方式，筑堤防護。過流斷面主要采取的是地形斷面的方式，上口寬可以達到15m，下口寬在可以達到13m，高度為2m。河道水面坡降將可以超過0.12%，糙率也將能夠超過0.03。通過進行計算，此斷面所產生的實際過流情況，可以超過Q=48.25m3/s，因此，這個階段的斷面可以充分達到過流需要。

3.4 具體施工

3.4.1 圍堰施工具體措施

圍堰施工的主要程序具體包括了測量放線、開挖、黏土填筑以及堆石護坡腳等，完成導流之后，就可以更進一步實施圍堰的拆除等工作。

在開工之前，相關測量人員也應當根據現場情況完成放樣。在對邊界線等加以確定之后，可以采取反鏟的方式，開挖裝20t的自卸車運送到制定的棄渣場。填筑料等產生于主壩基礎開挖黏土，機械裝車之后進行填筑圍堰，通過進行多次碾壓的方式，堰迎水面坡腳則可以通過35cm的干砌石進行維護。

3.4.2 導流明渠實施方法

1)導流明渠中的基面清理：可以使用反鏟進行開挖，對原河道當中的各類雜物進行清理，同時，可以根據設計標準削坡整形，并進行夯實與找平。通過清理之后，坡面也需要能夠達到平整、光滑的情況。

2)鋪設方式：防滲土工膜的設計與實際鋪設工作需要在基面驗收完成且已經合格的情況下實施。坡面鋪設過程需要通過堤頂通過堤腳并從垂直線的方向前進。堤頂采用的是沙袋壓頂方式。渠底鋪設則根據沿垂直軸線方向進行。為了可以更加容易的拼接，避免出現應力集中的問題，土工膜主要應用的是波浪形式加以鋪設，富余度將能夠達到1.5%，隨后攤開、拉開的情況下，需要能夠確保復合土工膜以及坡面之間相互穩合。且不會出現褶皺的情況，施工人員也需要穿平底鞋或者是軟膠鞋，在施工過程中需嚴格規避人員穿著釘鞋。對已經發生土工膜破壞的情況則應當進行及時的補救。

3)焊接分析：實施土工膜的焊接過程中，需要采用的是雙驅動土工膜焊接方式。現場焊接操作中需要天氣條件較好，風力需低于三級，更加應當嚴格避免在雨天以及高溫天氣下作業。與此同時，焊接基地表面保證干燥、干凈等情況。在正式進行焊接工序之前，可以進行試焊操作，因此，就需要能夠更好的把握焊接溫度以及具體的施工速度，掌握施工相關參數。焊接時需要在焊接部分墊下長條木板，這樣可以更好的平整基面，提高焊接的質量。焊接溫度也應當被控制在220～200℃。

4)檢測分析：拼接過程中進行防滲土工膜的質量建設，需要把握好的關鍵環節就是拼接，施工現場應當高度關注對接縫方面的檢測，具體可以采用目測法以及現場檢漏。目測法主要是指在焊接工序完成之后，通過觀察的方式，確定是否存在燙損或者是褶皺的問題。現場檢漏則主要是指，通過充水法對焊縫位置進行檢測，查看是否出現漏水的情況。直到檢驗完成之后可以進行下一步工序。

3.5 應用成效分析

結合導流明渠相關案例情況，主壩位置采取0+050+160段實施開挖計劃調整可以在2個時間內完成，混凝土澆筑工作可以在未來兩個月時間完成，隨后，可以對二期上游位置的圍堰子圍堰等進行拆除。河道則可以在此情況下實現過流，也需要加高維護一期圍堰度汛。

4 結 語

施工導流工程作為水利水電建設工程中的一個子系統,在水利水電建設工程中起著全局性,戰略性的作用。而明渠導流作為一種常見的導流方式,以其泄流能力強、易滿足通航要求等優勢,在當今的大、中型水利水電工程中被廣泛應用。綜上所述，采取導流明渠方式比較使用在施工相對簡單且符合大型機械施工方面，此方法具有較為明顯的優勢。與此同時，可以有效利用河道透水料實現就地取材，盡可能降低開挖量，由此也可以更進一步降低工程費用的支出。青山水庫在具體施工過程中結合了地形選用的導流明渠方式。因此，有效降低了工期，同時也能夠確保壩體填筑目標可以充分利用。

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TV551.11

B

1007-7596(2016)08-0109-03

2016-06-16

陳建文(1980-)，男，江西信豐人，助理工程師，研究方向為水利工程；張錦光(1978-)，男，江西信豐人，助理工程師，研究方向為水利工程。