浅析水利工程施工导流技术

浅析水利工程施工导流技术

毛红军,毛宏彬

郑州黄河河务局中牟黄河河务局；郑州宏泰黄河水利工程维修养护有限公司

【摘要】本文从水利工程施工的角度入手，重点总结了在水利工程项目建设施工中几种常用的导流施工技术，包括明渠导流施工、隧洞导流施工、以及分段围堰导流施工这三种类型，就以上三类技术方案的施工要点以及注意事项进行了分析与探讨，望能够引起重视。

 【关键词】水利工程；导流施工技术；应用

  导流是指水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制,又称施工导流。广义上可以概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾，避免水流对水工建筑物施工的不利影响，把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来，以保证干地施工和施工期不影响或尽可能少影响水资源的综合利用。

　　在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰维护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，即施工导流。施工导流大体上可分为三类，即分段围堰法导流、全段围堰法导流、淹没基坑法导流。

 在水利工程建设施工的过程当中，为了能够确保水工建筑物能够在地上施工，避免水下环境施工可能出现的一系列问题，就需要通过导流施工的方式，对基坑进行合理的维护，确保水流能够引入预先设置的泄水建筑物当中，从而达到引入下游的目的。

1、明渠导流施工技术的应用

        明渠导流，在河边滩地或河岸缓坡中开挖明渠（或部分利用纵向围堰），然后修筑拦河围堰，使河水通过明渠下泄，围成基坑的施工导流。

        若现场勘察资料显示：坝址所处区域的内河床相对比较狭窄或者是河床的覆盖层深度较高，采用分期导流的方式存在一定的技术难度，在满足以下条件（满足其中任意一项即可）的情况下，可以应用明渠导流的方式展开施工作业：条件一，河床一侧具有较大宽度的台地、古河道、或者是垭口；条件二，导流流量较大，受限于地质条件无法开挖导流隧洞；条件三，在导流施工的过程当中有排冰、过木、或者是基础性的通航要求；条件四，导流施工工程的整体工期相对较紧，施工队伍没有挖洞经验或现场没有相关的挖洞设备。典型的明渠导流断面如下图所示（见图1）。

        在确定明渠导流施工方案以后，具体的布置形式可以根据水利工程施工的具体要求，做如下选择：一种是岸坡布置，另一种是滩地布置。

2、隧洞导流施工技术的应用

        隧洞导流，河水通过岸边的水工隧洞导向下游的施工导流方式。

        若现场勘察资料显示：水利工程现场所处区域内的导流流量相对较小，且坝址所处区域的河床相对比较狭窄，再加上河床两岸的地形条件比较恶劣件不利于布置导流明渠；河岸山体地质条件较好，能够开挖隧洞；由于工程需要全年施工须一次拦断整个河床。在出现以上情况时，可以以隧洞导流作为首选方案。结合相关的实践工作经验来看，隧洞导流的的主要优势有以下几个方面：第一，由于隧洞直接布置在河床岸边的山体上，从而使得整个水利工程的枢纽布置更加的简便与有效；第二，为了满足水利工程在不同施工阶段下，以及不同库水位状态下的泄洪要求，可以在不同的高程上分别设置导流洞，整体布局更加的灵活有效；第三，在隧洞导流工程建设完成后，可以将其与永久性工程相互结合，达到延长其使用寿命的目的。典型的隧洞导流断面如下图所示（见图2）。

        ①应充分利用地形条件，尽量缩短洞线长度，当坝址位于河湾地段时，宜将洞线布置在凸岸；②隧洞进出口布置力求使水流平顺，与上下游围堰堰脚保持必要的距离，以防淘刷；

        ③进出口高程的选定要须考虑截流落差、通航、过木及封堵条件等；

        ④要求洞线沿线地质条件较好，岩体稳定，断层较少，裂隙不发育。在坚硬完整的岩层中，临时性隧洞可不衬砌或局部衬砌，为降低隧洞糙率、提高泄水能力和减少渗漏，施工中可采用光面爆破和锚喷支护；

        ⑤重要工程当流量或流速较大时，应注意采取出口消能措施。

3、分期围堰导流施工技术的应用

        分期围堰导流，也称分段围堰导流，就是分期用围堰将河床分段围护，使河道水流通过被围堰束窄的部分河床或导流泄水建筑物下泄的施工导流方式。

        若现场勘察资料显示：水利工程现场所处区域内的河床相对比较宽阔，流量较大，河道有分岔，河中有岛礁、河心洲等有利于修建纵向围堰的地形条件，且施工工期较长。在满足以上条件的情况下可以应用分期围堰的方式进行导流施工。特别是对于存在严重冰凌问题或者是在导流工程施工期间具有通航要求的河流而言，应当以分段围堰的导流施工方法作为首选方案。通常多分两期导流，有时分三期（见图）、四期导流。两期两段导流是第一期先围一岸，河水通过另一侧被束窄的河道宣泄。第二期围护另一岸，水流通过第一期修建的泄水建筑物或梳齿、厂房、船闸等处宣泄。采用两期三段时，第一期先围两岸，河水从河道中部宣泄。第二期再围中部。对于第一期围堰布置要根据河床的宽度，水文、地质和地形条件，枢纽布置，施工总进度，一、二期内工程量的均衡性，场内外交通，施工期通航、放筏、漂木以及尽早发挥发电效益等因素综合分析确定。

        在当前的技术条件支持下，分段围堰的导流施工方法在国外的大型、中型水利工程中得到了比较广泛的应用，前期可以通过束窄的原河道进行导流，后期则可与水利工程中所建设的泄水道相互配合，完成导流工作。典型的分期围堰导流断面如下图所示（见图3）。

        ①第一期围堰尽量布置在水深较浅、覆盖层较薄、有利于修建纵向围堰的地形处，应能在一个枯水期建成；

        ②束窄后的河床或导流底孔泄流时，应具有良好的流态及水力学条件，防止冲刷围堰基础和减少防护工程量；

        ③第二期工程的纵向围堰，应尽量与第一期纵向围堰结合；

        ④上、下游横向围堰轴线的选择须考虑运输道路、基坑开挖与排水、围堰接头等因素。

        4 结束语

        在水利工程施工作业的实施过程当中，通过对导流施工技术的合理应用，能够使整个水利工程的施工速度以及施工造价得到合理的优化。但需要注意的是：根据水利工程现场条件的不同，各类导流施工技术方案具有一定的适用性。工作人员需要根据现场的具体条件，准确判定应采取的导流施工方案，引入现代化的科学技术，使导流施工的质量更有保障。

        【参考文献】

        [1] 杨强，姜容.复杂施工条件下的拦河坝导流施工[J].科技风 ，2013，（18）：130-132.

        [2] 刘翠玲.狭窄河床上分期导流施工的中小型混凝土闸坝混凝土入仓方案的优化[J].建材与装饰，2012，（15）：56-57.

        [3] 崔晓阳，张善志.牡丹江市橡胶坝改建工程施工导流设计剖析[J].黑龙江水利科技，2012，40（10）：104-107.

        [4] 宋继源，朱慧芳.喀麦隆龙潘卡尔水电站工程一期施工导流设计[J].云南水力发电，2014，（1）：83-85.