導流技術在水利工程大壩施工中的應用價值

摘要：近幾年來，我國大量新建水利工程，而水利工程施工環境比較惡劣，對工程施工造成阻礙。水利工程質量問題不僅需要工程施工技術，還需要創造良好的施工環境。文章分析了不同導流技術的特點和不同導流技術的適用情況，探討了導流技術在工程施工中的重要作用。

關鍵詞：導流技術；水利工程；大壩施工；應用價值；施工環境 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV551 文章編號：1009-2374（2016）23-0119-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.058

1 概述

隨著社會經濟的快速發展，我國的水利工程取得了發展進步，水利工程的施工規模在不斷擴大，相關施工工藝為了適應社會發展需求也在不斷完善、提高。導流技術是水利工程大壩施工中經常應用的一項技術手段，在保證水利工程正常運行的情況下，根據水利工程施工的具體情況，使用不同的導流技術能夠提高水利工程施工效率，提高工程施工質量。

2 導流技術的特點

水利工程施工過程中如果有河流流經施工場地，會對水利工程施工工期、工程施工質量以及工程施工技術的應用帶來嚴重影響，所以需要使用導流技術將水流繞過施工場地引到下游，為水利工程創造良好的施工環境，導流技術的應用需要結合具體的施工環境。

2.1 水利工程施工技術

水利工程不斷發展過程中，人們積累了大量的工作經驗，防洪抗災經歷的磨練以及創新型施工材料和專業技術設備的使用使得我國的水利工程施工技術得到了快速的發展。

2.2 選擇壩址

大壩地址的選擇是導流施工工作的關鍵，直接影響整體的導流施工質量，在水利工程大壩施工設計階段，技術人員需要進入施工場地進行實地考察，勘察周邊地質條件和地勢、地貌，分析水文情況，最后依據施工工程的施工難度以及施工工期等進行壩址的選擇。

2.3 布置方案

導流壩址選定之后合理布置水利工程大壩施工樞紐，方案布置過程中綜合考慮各部分的分布規律，如明渠、廠房等的布置情況，優化資源配置。

2.4 施工計劃

水利工程大壩施工的導流施工計劃是執行具體施工的依據，根據具體的工程狀況，充分考慮方案的可行性，編制出科學、合理的導流施工計劃，并充分考慮到實際施工中可能出現的問題，提前設計出應急方案，最大程度地提高工程質量。

2.5 涉及范圍

水利工程大壩施工在導流施工過程中會有很多的影響因素，對周圍的建筑分布狀況、是否對下游的生態環境有破壞效果等都要進行深入研究，所以在確定導流施工方案前要進行各方面因素的綜合考察，制定出最有利的施工方案，保證工程施工的順利進行。

3 導流施工原則

3.1 地形條件

水利施工工程周圍的地形是水利工程的關鍵，水利工程施工隊伍在選擇施工方案時一定要認真分析施工場地周圍的地形要素。山區河流一般選用隧洞導流，河道比較寬敞，并且還在運行時適宜使用分段導流，對于平原河岸則較常使用明渠導流。

3.2 水文情況

水文情況包含的因素很多，包括不同時期的水位變動情況、水流量和枯水期和汛期的情況，這些水文情況都會影響施工方案的確定。

3.3 地質狀況

地質狀況的不同也會影響導流方案的確定。根據河床的覆蓋物厚度、抵抗沖刷能力、水流速度、河床寬度、巖石風化程度等的不同選擇不同的導流方案。如當河流岸邊的巖石比較堅硬、風化層比較薄并且抗壓能力比較強的情況下適合采用隧道導流的方法，厚的碎風化巖石層或者沉積灘較為嚴重時適合選用明渠導流。

4 導流技術在水利工程大壩施工中的應用

導流技術分為全段圍堰法和分段圍堰法。全段圍堰法是指在河流上游對圍堰進行施工將水利工程大壩施工場所的水流全部攔截，河水被建筑向兩側的泄水渠道進行分流并向下傾泄，通過導流的方法繞開施工場地將河流引向下游。

全段圍堰要與具體的泄水建筑相結合，根據具體的水量將被阻斷的水流進行有效導流劃分，可分為明隧洞導流和明渠導流兩種，對于水流量比較大或者是河床比較窄的河流可以在一次阻斷后使用明渠導流的方式進行二次導流，增加導流效果。分段圍堰法是與周邊河流的具體情況相結合，使水流經過多段劃分，將水流經過河床外的狹窄河床，如壩體的預留缺口或其他引水建筑物引到下游，使河流通過圍堰建筑物，適用于河床比較寬、水流量比較大的水利工程。

4.1 明渠導流

當所選擇的壩址的河床很窄或者覆蓋很深的時候可以選擇明渠導流。在灘地或者是河岸上開鑿導流渠道的方法叫做明渠導流，在上下游修建圍堰，使經過的沿著渠道進入下游，適用于岸坡比較平緩或者灘地較為寬敞的平原河道使用或者是施工場地河流附近原本修有河道，這也可以直接利用原有河道進行導流工作，這樣不僅可以降低施工工程工作量，還能節約部分施工成本。明渠導流的施工布置包括軸線的布置、明渠進出口位置的選定以及高程的確定等，軸線應該分布在較為寬敞的臺地或者是原有古河道沿岸處，明渠軸線一定要超過上下游處圍堰的外坡腳，并且水平距離要滿足施工安全質量要求，明渠軸線的布置應該盡可能地縮短明渠的長度，并且避免深挖，避開地質較差的區域，防止出現滑坡、坍塌等現象的發生，軸線與主流夾角小于30°，彎度大于渠道底寬的5倍。

4.2 隧洞導流

隧洞導流時借助地形，按照直線布局，如果需要轉彎則前后方都需要設置成為直線，轉彎處半徑是隧洞寬度的5倍以上，轉彎角度要小于60°。隧洞的軸線不能和巖層、斷層、破碎帶等平行，角度要大于45°，控制隧洞的進出口和河床主流的流向夾角并保持與上下游的圍堰坡腳的距離。因為隧洞的造價一般比較高，并且泄水能力不是太強，所以在汛期時一般不采取隧洞導流的方法而使用填淹基坑的方法。但是對于水利施工場地導流流量不是很大，河流比較狹窄或者兩岸地形比較陡峭，巖石較為堅實的山區河流使用隧洞導流技術的比較多，導流隧洞設計時盡量和永久隧道結合，節省工程費用。

4.3 分段圍堰

分段圍堰方法是指按照時間的先后把圍堰工作劃分階段進行，展開細致的維護工作。但是注意分段數不能太多，以免使施工工程的繁瑣，增加施工時間。設置底孔，充當暫時性的泄水通道，結合力學知識，分析底孔的準確方位和高度。考慮工程的具體施工狀態、工程結構以及泄洪能力，控制高度差。為了保證水利工程施工過程中汛期工作的正常開展，可以在施工前期設置缺口。

4.4 涵洞導流

涵洞導流主要是通過在下游修建擋水圍堰實現導流，使水流經過涵洞后進入下游。涵洞導流方法通常使用于水閘或是中小型土石水壩工程施工中，分期導流的后期導流也常使用涵洞導流。涵洞導流需要設置為直線并且有良好的進出口形式，確保流水順暢，不會發生淤泥堆積的現象，防止滲漏。涵洞導流的施工工作面較大，施工速度很快且方法靈活方便，并且施工成本低。

4.5 成孔導流

成孔導流方法的布置是利用水利工程中的混凝土壩體實現導流作用，在導流施工過程中借助混凝土壩體處的底孔作為導流工程的泄水道，既能夠起到導流的作用，還能夠節約工程成本，保證水利工程的順利實施。在導流施工中，通過泄水道引出部分水流量，降低水流對壩體的沖擊力，提高水利工程施工質量。

4.6 壩體缺口導流

混凝土壩體是實際施工中最為常見的水利工程壩體，在汛期過程中水利工程的水流量會突然加大，原有的導流系統不能夠承擔此時的過大水流量，可能會導致水利工程的施工工作無法正常運行，影響施工進度，所以在混凝土壩體中預先留一個缺口，在汛期時大量的水流量能夠通過預先留有的缺口進行宣泄，并且利用原有的在混凝土壩體上預留的缺口建立導流建筑，兩者相互配合利用，將汛期過多的流水量及時地排出去，在混凝土壩體上預留缺口時要依照混凝土壩體的自身結構和壩體大小來設置合理的預留缺口，使預留缺口能夠真正在關鍵時候實現導流的功能，確保施工工程的順利實施，提高工程質量，一般差值在4～6米。汛期過后在水利工程施工過程中將混凝土壩體中的預留缺口補全。

5 提高導流技術在水利工程大壩施工中的應用價值

5.1 加強技術創新

隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，對水利工程的施工質量提出了更高層次的要求，為順應時代發展的需求，提高水利工程的施工質量，需要加大先進技術以及先進設備的投入力度，引進新的施工理念，使用先進施工材料，提高創新思想，積極學習借鑒國外的先進技術，促進導流施工技術在水利工程建設中發揮作用優勢。

5.2 注重人才培養

水利工程施工質量的提高需要科學技術人才作為建設基礎。目前我國水利工程施工隊伍缺少新生力量的加入，原有的施工技術人員缺少創新能力，為水利施工隊伍引入新型人才，與原有技術骨干相互合作，利用技術骨干的實際水利工程施工經驗，發揮新型人才的施工技術創新能力，有機結合，共同發展，促進水利工程創新突破。

5.3 完善管理體系

完善的水利工程施工管理體系，既能夠縮短水利工程施工工期，還能提高施工質量，增加施工企業經濟效益。目前我國的水利工程施工隊伍的內部制度不夠完善，缺少切實可行的工程質量監督體系，完善管理體制，提高施工效率和施工質量，降低施工成本，增加經濟效益，增強市場競爭力。

6 結語

導流工程在水利大壩工程中有著廣闊的應用前景，導流技術在水利工程大壩施工中的合理應用為后期工程的順利實施提供基礎保障，建立完善施工管理體制，遵循導流施工原則，提高施工技術水平，提高水利工程的施工質量。

參考文獻

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作者簡介：劉勝武（1974-），男，江西南昌人，供職于樂平市水務局，研究方向：水利水電工程建筑。

（責任編輯：小 燕）