關(guān)于水利工程導(dǎo)流與截流技術(shù)的探索

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水利工程受到人們的廣泛關(guān)注，并已經(jīng)成為一門獨立的學(xué)科。水利工程施工是指按照其設(shè)計和要求提出工程的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、數(shù)量、進度等關(guān)于修建水利工程的工作，其中包括施工準(zhǔn)備、施工技術(shù)和施工管理等內(nèi)容。本文主要闡述了水利工程中所包含的工程施工種類，并對工程施工中的導(dǎo)流與截流技術(shù)進行了詳細(xì)的分析。

【關(guān)鍵詞】水利工程；導(dǎo)流技術(shù)

1 水利工程施工的分類

水利工程施工有著非常悠久的歷史，早在公元前我國就已經(jīng)開始了該方面的實踐，如公元前256年所修建的都江堰就是一個具體的體現(xiàn)。然而我國以前的修建技術(shù)、設(shè)計等方面都取得了很大的成就，而且一些好的施工方法一直被延用到現(xiàn)在，有著十分重要的意義。

水利工程經(jīng)過多年的發(fā)展，其施工方面也得到了極大的發(fā)展，為了更好的完成工程，工程施工的內(nèi)容被細(xì)化，主要包括了爆破工程、施工導(dǎo)流、土石壩施工、地基處理與基礎(chǔ)工程施工、地下建筑工程施工、混凝土工程施工、施工總組織、施工招投標(biāo)和施工管理等多方面內(nèi)容。

2 水利工程施工中的導(dǎo)流與截流技術(shù)

水利工程從很久以前就開始發(fā)展了，我國在幾千年中的防洪、治洪的歷史為我們積累了豐富的經(jīng)驗，特別在處理險工、堵口截流和導(dǎo)流等施工技術(shù)方面。

2.1 導(dǎo)流技術(shù)

在水域內(nèi)修建水中建筑物或水利工程時，必須在實施具體修筑工作之前擋水圍護基坑，這就需要將河道水流通過預(yù)定方式導(dǎo)向下游的工程措施，創(chuàng)造旱地施工條件，這就是施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)流是水利工程中建閘壩所有的一項十分重要的工程措施，實際操作過程中可根據(jù)河流的周圍情況和其自身情況等實際問題，可將導(dǎo)流工作分為一次導(dǎo)流或分期導(dǎo)流，而施工導(dǎo)流的方法可分為分段圍堰法和全段圍堰法。

在水利工程中制定導(dǎo)流的實施方案是非常重要的，可影響到整個施工工程的質(zhì)量、工期、修建費用和安全渡汛等方面，因此需要在開始施工前做出周密的設(shè)計。設(shè)計安排的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

2.1.1 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，分析掌握該河流的水文特性及周圍的氣象、地質(zhì)、地形等基本資料；

2.1.2 選定導(dǎo)流時段、流量、方式、建筑物類型等，并根據(jù)以上所選定的內(nèi)容設(shè)計制定修建標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流建筑物的修建順序、拆除圍堰及封堵導(dǎo)流建筑物的施工方法，確定攔洪、排水的措施；

2.1.3 為了確保施工能順利進行，要制定施工期間過木、通航、供水等綜合措施。很多方面因素都能影響制約施工導(dǎo)流的措施，因此想要制定設(shè)計一個完整的方案，就需要通過很多方面的比較，如技術(shù)、經(jīng)濟等，在某些特殊的情況下還需要做模型實驗，經(jīng)過反復(fù)的論證后才能確定實施方案。通常施工導(dǎo)流設(shè)計首先要選定導(dǎo)流時段，即全年擋水還是枯水期擋水，然后根據(jù)水文特性、工程要求、施工特點及進度等方面合理選擇導(dǎo)流時段。

導(dǎo)流設(shè)計是指導(dǎo)流時段內(nèi)設(shè)計頻率的最大流量和洪量，然而對于不同的建筑物和導(dǎo)流階段，所規(guī)定的頻率也大不相同，但是所有的工程都可根據(jù)導(dǎo)流的基本要求。在初期導(dǎo)流階段時洪水標(biāo)準(zhǔn)可以較低，隨著工程的進展，到中期和后期導(dǎo)流時，洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)逐步提高；對土石壩建筑的洪水標(biāo)準(zhǔn)較高，對混凝土、漿砌石建筑洪水標(biāo)準(zhǔn)則可較低。

施工導(dǎo)流根據(jù)工程的進度和各時期的泄水條件，大致可分為初期導(dǎo)流、中期導(dǎo)流和后期導(dǎo)流三個階段。初期導(dǎo)流是圍堰擋水階段，該階段是指河床截流開始，當(dāng)壩體修建到圍堰高程以上的時段；中期導(dǎo)流是壩體擋水階段，該階段泄水的建筑物還沒有封堵，在汛期時主要由壩體擋水，此時的防洪能力是隨著壩體的升高和庫容的加大而逐漸的增大；后期導(dǎo)流則是指導(dǎo)流泄水建筑物封堵后，大壩全面修建到設(shè)計高程的時段，此時的泄水建筑物已可長期投入使用運行中。

在水利工程中常使用的導(dǎo)流方法主要有兩類：河床外導(dǎo)流和河床內(nèi)導(dǎo)流。用圍堰一次攔斷整個河床，從而河水可以通過河床外的導(dǎo)流泄水建筑物導(dǎo)向下游，這是河床外導(dǎo)流，而用圍堰將河床逐步的分段圍護，使得河水可以通過被束窄的另一部分河床導(dǎo)走，這位河床內(nèi)導(dǎo)流，也就是分期導(dǎo)流。

當(dāng)導(dǎo)流方法按照泄水建筑物類型來分時，則可分為明渠導(dǎo)流、缺口過流、隧洞導(dǎo)流、梳齒導(dǎo)流、底孔導(dǎo)流和涵管導(dǎo)流等導(dǎo)流方式，其中涵洞導(dǎo)流一般適用于土石壩或中小型水閘等工程；梳齒導(dǎo)流則是在混凝土壩施工時預(yù)留梳齒狀缺口過水，隨壩體升高，分級輪換封堵缺口；底孔導(dǎo)流用于混凝土壩施工，水流全部或部分通過壩體內(nèi)設(shè)置的臨時或永久泄水孔導(dǎo)向下游；涵管導(dǎo)流是一種利用涵管進行導(dǎo)流的施工方法，適用于導(dǎo)流量較小的河流或只用來擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流。

各種導(dǎo)流方式適用于不同的條件和環(huán)境下，因此在選擇導(dǎo)流方式時，常常考慮地形條件和水文條件，如河床寬闊，施工期有通航要求，可采用分期導(dǎo)流；如河道較窄，宜根據(jù)地形地質(zhì)條件采用明渠或隧洞導(dǎo)流；然而當(dāng)工程受地形條件影響小時，則主要考慮河水流量、洪水和枯水情況、流冰、水位變幅等水文情況都可能直接影響方案的選擇，如水位變幅大的河流，有時宜采用過水圍堰，圍堰擋水高度及導(dǎo)流泄水建筑物只考慮枯水期流量。當(dāng)施工過程中有條件時，應(yīng)該盡量選擇利用永久水工建筑物的泄水建筑物，來與施工導(dǎo)流進行結(jié)合；并且施工還應(yīng)考慮施工期間的給水、通航、過木、灌溉等多重方面，在工程施工時也能滿足多方面的實際要求。

2.2 截流技術(shù)

在水利工作中為了能進行施工而堵截河道水流，迫使其流向預(yù)定通道的工程措施為截流。截流工程包括進占、龍口范圍的加固、合龍和閉氣等項工作，其中進占是指為了堵截河流而向流水中拋投料物，這種填筑戧堤的工作則稱為進占；龍口為進占后預(yù)留的河道泄流口門；為防止龍口河床和戧堤端部被沖刷或毀壞，需要對龍口范圍進行防沖加固；合龍則為閉合龍口，最終攔斷水流的過程。

截流方法多種多樣，總結(jié)起開可分為無戧堤法截流和戧堤法截流兩種，無戧堤法截流有定向爆破截流、建閘截流、水力沖填法、浮運結(jié)構(gòu)截流等；戧堤法截流則有平堵、立堵及混合堵截流，然而平堵則有用浮橋、船舶、纜機施工等方式，立堵則有單戧、雙戧和多戧等形式，平立堵則有先立堵后棧橋平堵的方式。在戧堤法截流過程中多采用土石、混凝土多面體、混凝土構(gòu)架等材料。

截流工程很大程度上受環(huán)境和實際情況的影響，如龍口的落差、流速、泄水條件、河道流量、地形情況、地質(zhì)條件、施工方法、施工設(shè)備等因素。為了減少截流的難度和被影響的程度，可以采用改善龍口水力條件；增加分流量，改善分流的條件；提高拋投料的穩(wěn)定性，降低塊料的流失；加大截流施工強度，加快施工速度，確保截流質(zhì)量等措施。

3 結(jié)束語

導(dǎo)流和截流是水利工程施工的關(guān)鍵部分之一，導(dǎo)流和截流的成功與否和施工質(zhì)量，直接影響整個工程的進度，關(guān)系到工程的質(zhì)量和人們的生命安全，因此需要進行周密計劃、充分準(zhǔn)備。然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，水利工程施工中的各種技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展和改變，導(dǎo)流和截流技術(shù)就是其中的一種，這些技術(shù)的使用會縮短水利工程施工時間，提高工程質(zhì)量。