水利工程中導截流施工技術及應用管理對策

曹莉

河南水建集團有限公司，中國·河南 鄭州 450000

1 引言

水利工程的導截流施工要以水利工程具體情況為根本，以國家相關技術標準與當地有關規程等為依據，充分考慮各項影響因素，科學選用施工技術，確保施工效果達到預期水平。目前，適用于水利工程導截流施工的技術方法較多，下面對幾種常用技術展開分析。

2 水利工程中導截流技術分析

2.1 導流技術

水利工程中常用的施工導流技術主要有兩種：一種是分期圍堰導流，另一種是一次攔斷河床圍堰導流。

2.1.1 分期圍堰導流

分期圍堰導流有兩種具體的導流方式：一種是通過在建或已建的建筑物導流，另一種是借助束窄河床導流。分期圍堰導流法的優點是施工量少、導流成本低，在水利施工中，施工單位可根據不同時期泄水道的特點，選擇最方便、最有效的導流方式[1]。目前，施工圍堰導流技術多被用于工期長、流量大、河床寬的水利工程，在冰凌嚴重的河道和已通航的河道中，該種技術尤為適用。

2.1.2 一次攔斷河床圍堰導流

一次攔斷河床圍堰導流也是一種比較常用的導流技術，在河道狹窄、枯水期流量小的水利工程中比較適用（見圖1）。

圖1 一次攔斷河床圍堰導流

該導流技術有三種具體的操作方式：通過涵管導流、借助隧洞導流、設置明渠導流。

①涵管導流。涵管導流技術在水利工程中比較常用，該項技術通過涵管對水流進行圍堵，最終達到改變水流流向、使下流施工能順利開展的目的。研究與實踐證明，在水利工程中科學合理使用涵管導流技術，有助于保證下流施工安全，提高工程整體施工效率與質量。而且相較于其他導流方法，涵管導流材料投入少、導流成本低，因此也有利于降低水利工程施工建設成本。在應用涵管導流技術時需注意，涵管必須呈直線，這樣水流才能快速通過，且不易出現嚴重的滲漏問題，水利施工可安全順利進行[2]。

②隧道導流。在水利工程中，隧道導流也是一種比較常用的導流方式。

應用隧道導流法時，主要是通過開挖隧道，引導水流改變原來流向，為下游施工創造便利。隧道導流法常被用于地形地勢復雜、施工難度大的地形環境中。

③明渠導流.明渠導流最大的特點就是施工簡單，可用大型機械施工，因此施工速度快，能獲得快速導流的效果。明渠導流法適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形。

2.2 截流技術

2.2.1 平堵截流

平堵截流是水利工程施工中應用得較多的一項截流技術。應用平堵截流技術時，主要是通過在河床中鋪設浮橋，浮橋鋪設好后，通過浮橋將有關施工材料扔向水中，最終達到截流的目的。使用平堵截流技術時需注意，投放材料時要做到材料均勻投放，投放方式要采用逐層拋填法，要不斷投放直到材料漏出水面。平堵節流法適合在水流量分布均勻、水流流速相對較小的情形下使用。在截流施工中，可選擇一些材質較輕的截流施工材料。

2.2.2 立堵截流

立堵法截流是將截流材料從龍口一端向另一端或從兩端向中間拋投進占，逐漸束窄龍口，直至全面攔斷。應用立堵法截流時，先在河床的一側或兩側向河床中填筑截流戧堤，逐步將河床縮窄，當河床束窄到一定的過水斷面時即行停止，然后加固龍口戧堤及河床等部位，并找準時機封堵龍口。為防止戧堤漏水，要在戧堤迎水面上設置防滲設施。應用立堵截流法時，不需要鋪設浮床，所以施工程序較少，施工周期較短[3]。

2.2.3 閘截流

在水利施工中，閘截流是一種比較常見的截流方式，這種截流方式簡單、基礎且有效。研究與實踐證明，在應對沖擊壓力較強的河流中，閘截流可有效完成水流臨時截斷，完成水流壓力的釋放。進行閘施工時，以業主單位提供的操作基準點為基礎，使用經緯儀等放出渠、溝、路、埂等線性工程的施工操作軸線，以渠中心線為控制，在100m 長度范圍內設軸線控制點，并對軸線控制點做必要的保護。閘門與啟閉機安裝前，先對其進行防腐處理，如果閘門與啟閉機的防腐措施已由制造廠完成，應對其的防腐性進行檢查，確保防腐性等合格后再進行安裝。安裝時，先將閘門吊放于臨時平臺上，然后在臨時平臺上完成相關的組裝工作，組裝結束后對閘門進行檢查，檢查合格后開始安裝。安裝時，組織人員將閘門槽內的石塊、淤泥等所有雜物徹底清除，將門槽埋件表面清理干凈，然后用機械將閘門吊起對準門槽，之后緩緩下放并由工作人員配合機械等對閘門的位置進行微調，最后固定。閘門施工結束后，即開展檢查試驗工作[4]。施工單位會同監理人一起，開展無水條件下的啟閉試驗、靜水條件下的啟閉試驗以及動水條件下的啟閉試驗等。

3 水利工程中導截流技術應用要點

3.1 導流技術應用要點

3.1.1 綜合分析導流施工條件

在選擇與應用導流技術之前，先對導流條件進行分析，根據分析結果科學選擇導流技術、合理制定導流方案，力求獲得最理想的導流效果。水利工程導流施工條件分析應包含以下內容：地形特征的調查與分析。地形特征主要指水利工程施工地點的綜合地形環境，地形環境不同，適合適用的導流技術也不同，如平原地區比較適合采用明渠導流或分期導流技術，而地形相對復雜的山區，導流方式要有所改變。水文地質條件。選擇與應用導流技術之前，也要對水利工程的水文地質進行調查分析，通過調查分析掌握河流含沙量、水流速度、水流量大小等重要信息，在此基礎上選擇最為合適的導流方式[5]。

3.1.2 綜合分析導流方案

在水利工程導流施工中，除了要做好前期的調查分析工作外，還要做好中期的方案評審與優化工作，要確保導流施工方案科學可行，安全有效。施工過程中，單位及相關人員要根據水利工程施工條件，選擇合適的導流技術并制定導流施工方案。施工方案制定下來后，要組織專家、技術骨干等組成評審團對方案的完善度、可行性等做綜合的分析評估，及時發現方案中的不足并進行優化調整，為后續的導流施工打好基礎。在這一環節相關人員應注意，如果確定導流方案為一次性攔截，就要將具體的導流方式確定為明渠、渡槽等方式，且在修建明渠、渡槽時，要確保建筑物的高度滿足導流要求。若確定導流方案為分期導流，就需進一步調查與分析導流施工環境，了解技術條件，并提前列舉出在每期導流中可能會出現的問題，提前制定防范與解決措施，防止正式施工受到影響。

3.2 截流技術應用要點

3.2.1 截流時間

在水利截流施工中，截流時間的確定是重中之重，只有科學確定截流時間，找準最恰當的截流時機，才有可能獲得最理想的截流效果。在確定截流時間時，要對以下幾方面內容進行綜合分析：河道通航要求，在確定截流時間前，先了解河道通航要求，要確保截流施工不會影響正常的通航。泄流條件，確定截流時間時，要對泄流條件進行掌握。所謂泄流條件，就是指看建筑物的泄水能力是否達到泄水標準，泄水道內的障礙物、圍堰等是否徹底清除，是否滿足泄水標準。流冰期，調查并了解水利工程所在地的氣候特征與氣象條件，確定河道流冰期，并將截流時間與泄流期錯開。在確定截流時間時，還要調查了解當地以往的水文記錄數據，咨詢專業技術人員的建議等，要綜合考慮各項因素，確保截流時間科學準確。

3.2.2 截流流量

開展截流施工時，截流流量也是必須要確定的一項數據，截流流量的設計要結合截流時間進行。設計截流流量時，要有一定的流量標準，相關工作人員要深入調查分析施工現場的氣候、水文等環境特征，并結合當地水文氣象預報，科學設計截流流量。此外，截流流量的設計還要結合水利工程的重要程度進行。目前常采用頻率法確定截流流量。在重大水利工程截流設計中，一般應選用一個流量為主，然后開展較小、較大流量出現概率的分析，并對幾個流量開展截流模型試驗和截流計算。

3.2.3 龍口位置與寬度

一般情況下，龍口位于截流戧堤的軸線位置上，但也有一些特殊情況，因此在進行截流施工設計時，需根據水利工程河床高度、地形、通航狀況等多項信息來確定龍口位置，以保證位置的準確性。如果按地形條件進行設計，龍口位置的周邊應較為寬闊，有一定的空間留置，龍口位置與材料存放場地距離較近，這樣也便于材料的運輸與投放。如果按地質條件進行設計，應將龍口位置設計在覆蓋層較薄的地方，或者是有一些天然保護設備的地方，這樣有利于減小水流對工程的沖擊，從而延長工程壽命。如果從水利方面分析，那么龍口的位置應設計在與主流位置正對的地方，這樣方便泄流，同時也能保證下游施工安全。確定龍口寬度時，應綜合分析戧堤束窄河床形成的水利條件與河道的通航條件，同時要考慮截流期通航河流對通航的安全要求，以確保龍口寬度的科學準確，確保截流施工的安全有效。

3.2.4 拋石料

在水利截流施工中，拋石料的性能質量必須達到要求，這樣才能保證最終及整體的施工效果。具體來說，拋石料要有一定的透水性，方便采集與運輸，最好能就地取材[6]。結合實踐經驗可知，土袋、塊石、石串等是比較理想的拋石料。但如果截流水利條件較差，就需使用人工塊體材料，如六面體、四面體、鋼筋混凝土構造等，以保證截流施工效果。

4 水利工程中導截流技術的應用管理策略

4.1 組建管理組織

建設單位可根據工程管理需要建立專門的、縱向結構的施工管理小組，并在組內做好職責劃分，落實分工協作關系，使各項工作都有人管理。

4.2 制定管理方案

工程施工期間，制定科學合理的施工管理方案，在管理方案中對管理措施、管理程序、管理內容以及目標等進行明確。例如方案中應確定，施工之前，要組織人員做好項目調查與地質勘查等工作，施工期間，加強對機械設備、施工工藝、材料、人員等各要素的管理，建立起規范的施工秩序體系，以此提高整體的施工水平。

4.3 引進現代化管理技術

在當前背景下，可于水利工程導截流施工管理工作中引進數字化技術，如可應用大數據、AI、5G 等先進科技成果構建數字化管理平臺，動態采集工程各項施工數據，實現對水利工程導截流施工的動態管理與控制。

5 結語

綜上所述，水利工程導截流施工技術種類較多，論文主要分析了分期圍堰導流、一次攔斷河床圍堰導流（包括涵管導流、隧洞導流、明渠導流），平堵截流、立堵截流、爆破截流、閘截流等幾種常用技術。論文探究了水利工程導截流施工技術的應用要點，提出在導流施工中，要做好導流施工條件分析、導流方案評審等工作，在截流施工中，要注意截流時間、截流流量、龍口位置及寬度、拋石料等技術要點。論文最后簡要探討了水利工程導截流施工技術的應用管理策略，提出建立管理小組、制定專門的管理方案、引進現代化管理技術等建議。