水利工程中的施工导流技术应用

关键词：水利工程 导流技术 围堰导流 明渠导流 

　　由于水利工程一般都是在河道中进行建筑施工的，而河流又具有一定的汛期周期。这就决定了水利工程建设的工期一般会受河流汛期的限制，工期较短。施工导流技术的有效应用可以使工程顺利进行，保证施工现场不受水流渗漏积聚的影响而耽误了施工进度。在我国目前的水利工程施工中，施工导流技术在长期的实践发展中逐步得到完善，但在具体施工中要针对不同的具体施工情况选用合理的施工导流技术，才能保证导流的效果，为工程的顺利实施打下基础。 

　　一、施工导流技术概述及其设计施工特点 

　　施工导流，是指在修建水利工程时，为了给建筑施工提供干地施工条件会修筑围堰，为了让河流中的水绕过围堰基坑流向下游而采取的引导水流的施工技术。简单讲，就是在水利工程建设期间，为控制和疏导水流而采取的技术措施。主要包括截流、基坑排水、下闸蓄水等几个环节，是水利工程建设的重要技术措施，关系着水利工程建设的布置设计方案实施，工期用时长短，工程质量好坏以及成本高低，因此，对于施工导流的设计施工一定要严格按照技术要求的标准规范实施，确保导流工程的质量。一般在施工导流的设计施工中，会体现出以下几个特点： 

　　1、是坝址选择过程中应考虑的主要因素之一。在设计阶段，选坝是开展勘测设计工作的第一步。对于地形和地质条件相差比较大的几个坝址，工程量的大小、水能指标的差异、发电工期的长短和施工导流方案的简单与否都是坝址比较的重点内容。 

　　2、是枢纽布置方案比较过程中应重点研究的问题之一。坝址确定后，为了使工程布局最优，一般会首先解决导流明渠的基本布置，然后再解决厂房的布置。 

　　3、是编制施工总进度计划的重要依据之一。在编制施工总进度计划时，除选择合适的主体工程施工方案外，还要考虑到导流时段划分是否合理的因素。 

　　4、涉及到的内外因素多。地形地质、水文气象、建筑物布置特点、基坑的开挖范围、施工期河流的通航、水库蓄水期，下游供水要求及生态流量要求、库区移民的搬迁计划等等，都是需要考虑到的因素。 

　　二、施工导流方式的种类 

　　目前在我国，施工导流的技术方式主要分为两大种类，一种是全段围堰法，就是将施工所在地的水流全部截断，通过导流绕开施工场地流向下游。全段围堰法又分为明渠导流和隧洞导流。另一种是分段围堰法，就是水流通过河床外的束窄河床下泄，后期通过坝体预留缺口、底孔或其他泄水建筑物下泄。 

　　1、明渠导流 

　　明渠导流是在河岸或滩地上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。它用于岸坡平缓或有宽广滩地的平原河道上。如果当地河流附近有老河道也可充分利用老河道进行明渠导流，不仅可以减少施工作业量，也降低了工程成本。 

　　（1）明渠导流的适用条件 

　　当坝址河床较窄，或河床覆盖层很深，分期导流比较困难，具备下列条件之一者，可以考虑采用明渠导流方式：河床沿岸有较宽的台地、垭口或古河道；导流流量大，地质条件不适于开挖导流隧洞；施工期有通航、排冰、过木的要求；施工总工期很紧，不具备挖洞经验和设备。 

　　（2）明渠导流的布置主要包括明渠导流轴线的布置、明渠进出口位置和高程确定。明渠导流轴线的布置中明渠导流应布置在较宽台地、垭口或古河道的沿岸；渠身轴线要伸出上下游围堰外坡脚，水平距离要满足防冲要求，一般为50～100m；明渠进出口应与上下游水流相衔接，与河道主流的交角以小于30度为宜；为保证水流畅通，明渠的转弯半径应大于5倍渠底宽度；明渠轴线布置应当尽可能缩短明渠长度，也要尽量避免深挖。 

　　2、隧洞导流 

　　山区河流，一般河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。但由于隧洞泄水能力有限，造价较高，一般在汛期泄水时均另找出路或采用淹没基坑方案。导流隧洞设计时，应尽量与永久隧洞相结合。 

　　（1）隧洞导流的适用条件 

　　当导流流量不大，坝址河床比较狭窄，两岸地形比较陡峭，如沿岸或两岸地形、地质条件良好，可以考虑采用隧洞导流方式。 

　　（2）隧洞导流的布置应满足以下要求：隧洞轴线沿线的地质条件良好，足以保证隧洞施工成功和运行的安全；隧洞轴线宜按直线进行布置，如必须有转弯时，转弯半径不小于隧洞直径或隧洞宽度的5倍，转角宜不大于60度，弯道首尾应设置直线段，长度不小于3～5倍的洞径或洞宽；进出口引渠轴线与河流主流方向夹角宜小于30度；隧洞间的净距、隧洞与永久建筑物间距、洞脸与洞顶围岩厚度等，均应满足结构和应力的要求。 

　　3、分段围堰法导流及适用场合 

　　分段围堰法也称为分期围堰法或河床内导流方式，就是用围堰将建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。在采取分段围堰法的导流施工中，导流分段的段数分得越多，围堰的工程量越大，施工也就越复杂；同样，导流分期的期数分得越多，工期有可能拖得越长。因此，在实际的水利工程施工中，二段二期导流法是最常采用的一种分段围堰法。 

　　分段围堰法导流一般适用于河床宽阔、流量大、施工期较长的工程，尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。这种导流方法的费用较低，国内外一些大、中型水利水电工程采用较多。分段围堰法导流，前期由束窄的原河道导流，后期可利用事先修好的泄水道导流。常见泄水道的类型有底孔、缺口等。 

　　三、施工导流方式选择的主要原则 

　　在水利工程建设中，要实现水利工程布局最优、成本合理、施工方式运行可靠，就必须结合工程所在地的实际情况和工程自身要求的特点，选用合理的施工导流技术方法。一般在进行导流方式选择的过程中，会依据以下几点原则： 

　　1、临建与永久结合较紧密，挡水、泄水、发电和导流四大建筑物的总体布置比较协调。 

　　2、投入产出比合理。导流方式选择的核心在初期导流阶段。当建筑物的型式确定之后，主要对基坑是否过水问题，从临建投资、工期、度汛安全等方面进行深入比较。 

　　3、施工期通航、过木、排冰、水库的提前淹没等外部环境问题能够妥善解决。 

　　四、结语 

　　总之，施工导流技术对于水利工程的建设实施起着重要的作用，在导流技术的应用中，一定要从工程的自身性质特点出发，做好调查准备工作，结合当地自然因素和社会因素对施工导流的影响，选择最佳的导流技术方案，为水利工程选定枢纽总布置格局奠定基础。