淺析水利水電施工中導流方案的選擇

摘 要：導流是水利水電施工過程中的一項較為重要的工程措施，不論是全段圍堰還是分段圍堰都必須切實考慮到基坑的安全以及施工人員的安全問題，尤其是必須對渡汛工作做出周密的布署，否則，一旦出現問題，后果不堪設想。

關鍵詞：水利水電工程；施工；導流方案選擇

引語

導流是水利水電施工過程中的一項既關乎施工人員與施工現場安全的極其重要的工程，又是一項保證樞紐工程。由于水利水電施工不可避免地要在水流經過的區域施工，因此，如何將水流引開，避過施工現場，導向下游就是一項考驗工程規劃者智慧的大問題。通常都會主要使用導流的方法，其他的截、攔、蓄、泄都只能是做為輔助措施，只有導流才是王道。而且導流施工過程還會對樞紐定位、壩置定位、施工工序、施工總進度等施工過程產生巨大的影響，因此，在實際的施工規劃中必須謹慎選擇導流方案。并且還要對導流方案進行適度的優化，以保證整個水利工程的早日順利完工。由于施工導流在施工的整個過程中全程存在，因此，對導流設計的一個最基本的要求就是必須解決整個施工期間，無論是初期的導流還是后期的導流，導流工程都應該能夠應付裕如，必須對該河流的歷年水文情況加以了解并根據本年未來可能出現的情況制定科學、合理的導流方案，對導流的全過程進行全面規劃、全面分析、妥善安排、妥善處理。既要考慮到正常情況下的導流，又要考慮到洪峰情況下的泄洪。將施工與河流之間的矛盾化解于無形之中才是最高明的導流方案。

1 影響導流方案的主要因素

水利水電工程是長期、艱巨、復雜、系統的工程，在工程施工過程中導流方案的選擇會對許多其他施工因素產生一定的影響，反過來其他工程的施工也會對導流造成某些影響。因此一個良好的導流方案就要在各種因素之間做好協調規劃，既要達到技術上可行，還要保證方案的合理性與經濟性。

1.1 水文

河流無疑是對導流影響最大的因素，因為導流導的就是這條河流。所以，必須對河流的情況進行分面、徹底、深入的了解。尤其是要了解河流的流量在歷年來的一個變化情況，還要對河流的季節水位與年度水位的變化做一個總體水平、最高水平的分析。如果存在枯水期還要確定歷年來枯水期的起止時間比較枯水期的規律。最為重要的是必須對洪峰與汛期進行研究，包括一定要對歷年最大洪峰與最長汛期進行計算，以備出現這種情況時預先做好預防措施。如果該條河流有冰凍期還要特別考量其流冰以及冰凍的情況。在山區施工必須至少經過一年的四季考察才可確定導流方案，因為山區在強降雨的情況下經常會出現瞬時的超過歷史流量的巨大洪峰，如果不對這些情況進行掌握，在實際導流時極易出現險情。

1.2 地形地貌

地形地貌對于導流方案的選擇影響非常巨大，不同的地形地貌使用的導流方案迥然不同，比如在平原與山區就必須使用不同的導流方法。在平原地區就完全可以使用明渠導流的方法，然而在山區，由于兩巖的河段狹窄并且都是極為堅硬的巖石，就無法使用明渠導流的方法，這時就可以使用隧洞的導流方法，在山體的兩側或一側開鑿隧洞使得在隧洞的前方截斷了河流以后，河流可以通過一側或兩側的隧洞繞過施工區域流向下游。尤其是在彎曲較多的山區開鑿隧洞可以采用取直的方法，既可以讓河流順暢的通過又可以讓施工區域避免河流洪峰的沖擊。在河流中存在天然島或者是天然的沙洲的情況下，采用分段圍堰就顯得順理成章了。因為，從天然島或天然沙洲處將河流一分為二進行縱向圍堰將是不二的選擇。而對于目前有通航要求的河流則必須使用分段圍堰法以保證通航。

1.3 地質和水文地質

河流兩岸及河床的地質條件對導流方案的選擇與導流建筑物的布置有直接影響：如果河流兩岸或一岸有足夠的抗壓強度（巖石堅硬、風化層薄） 時，可以選用隧洞導流的方案；如果巖石的風化層厚且破碎，或有較厚的沉積灘地，則適合于采用明渠導流，由于河床的束窄，減小了過水斷面的面積，使水流流速增大，這時為了河床不受過大的沖刷，避免把圍堰基礎淘空，應根據河床地質條件來決定河床可能束窄的程度。對于巖石河床，抗沖刷能力較強，河床允許束窄程度較大，甚至可能達到88%，流速有增加到7.5m/s 的；但是對于覆蓋層較厚的河床來說，它們的抗沖刷能力相對比較差，束窄程度不到30%，流速只允許達到3.0m/s。此外，選擇圍堰型式，基坑能否允許淹沒，能否利用當地材料修筑圍堰等，也都與地質條件有關，而對基坑排水工作和圍堰型式的選擇則很大程度上取決于當地的水文地質條件，因此，為了更好地進行導流方案的選擇，要對地質和水文地質勘測工作提出專門要求。

1.4 水工建筑物的型式及其布置

水工建筑物的型式和布置與導流方案相互影響，因此在決定建筑物的型式和樞紐布置時，應同時考慮并擬訂導流方案，而在選定導流方案時，又應充分利用建筑物型式和樞紐布置方面的特點。如果樞紐組成中有泄水孔、隧洞、涵管、渠道等永久泄水建筑物，在選擇導流方案時應該盡可能加以利用，在設計永久泄水建筑物的斷面尺寸并擬訂其布置方案時，應該充分考慮施工導流的要求。

采用分段圍堰法修建混凝土壩樞紐時，應當充分利用混凝土壩與水電站之間、混凝土壩溢流段和非溢流段之間的隔墻作為縱向圍堰的一部分，以此來降低導流建筑物的造價。

1.5 施工期間河流的綜合利用

項目施工期問，為了滿足灌溉、供水、通航、筏運、漁業或水電站運轉等的要求，使導流問題的解決更加復雜。

1.6 施工進度、施工方法及施工場地布置

水利水電工程的施工進度與導流方案密切相關，通常是根據導流方案來安排控制性進度計劃。

2 導流方案的選擇與比較

在進行方案比較時，應著重從以下幾個方面進行論證：導流工程費用及其經濟性；施工強度的合理性；勞動力、設備、施工負荷的均衡性。

2.1 水力計算的比較

通過水力計算確定導流建筑物的尺寸，并進行導流方案布置。大、中型工程尚需進行導流模型試驗。

2.2 工程量與費用的比較

對擬訂的各比較方案，根據水力計算所確定的導流擋水建筑物和泄水建筑物尺寸，按相同精度要求計算主要工種工程的工程量。

2.3 擬定施工進度計劃

不同的導流方案，施工進度安排是不一樣的。首先，應分析研究施工進度的各控制時點，如開工、截流、攔洪、封孔、第一臺機組發電時間或其他工程受益時間等。

2.4 施工強度指標計算與分析

根據施工進度計劃，可繪制出各種施工強度曲線。首先，應分析各施工階段的有效工日。計算有效工日時，主要是扣除法定的節假日和其他停工日，停工日因工種而異。

2.5 河道綜合利用的可能性與效果分析

對于不同的導流方式，河道綜合利用的可能性與效果相差很大。除定性分析外，應盡可能做出定量分析。在進行技術經濟指標分析與計算時，一定要按科學規律辦事。切忌主觀傾向于某一方案，就人為地使該方案工程量盡可能小，使其各項技術經濟指標盡可能優越；主觀上認為不可取的方案，則盡可能使其工程量變大。

3 結語

總之，水利水電樞紐工程施工中導流方案的選擇對工程的建設意義重大，為保證工程保質保量的完成，就必須對導流方案進行各種影響因素的分析和比較，做出正確的選擇。

參考文獻

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