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水利工程施工導流是指在水利工程建設過程中采取方法使流水繞過工程所在區域流向下游的一種引導水流的方式,以便于工程施工中避免水流影響到工程進度和工程質量。施工導流技術主要起到控制和引導水流的作用,為工程施工提供良好的施工條件。施工導流技術主要包括截流,下閘蓄水和基坑排水等內容,施工導流技術直接影響到水利工程的施工設計方案、施工進度以及工程建設質量,是水利工程建設的重要組成部分。因此,水利工程在施工過程中,必須要按照工程的特點和具體情況來制定施工導流方案,確保導流方案具有可行性。一般情況下,在制定施工導流方案時,主要體現了以下幾方面特點:
(1)涉及的范圍極廣。水利施工在采用導流技術時應綜合各方面因素加以考慮,主要包括,水能指標、地勢地形條件、水庫蓄水功能、居民搬遷問題、周邊建筑物的分布情況以及河流下游的生態環境等方面,使施工導流對周圍的環境影響降到最低。
(2)壩址的選擇。水利工程在設計之前應重點對壩體所建設位置進行考慮,在選擇壩體時應詳細對地形地貌等自然環境方面進行考察,分析地勢地形、工程施工難度、水資源的指標等方面優缺點,結合各方面實際情況科學合理選擇水利工程建設位置。
(3)水電樞紐工程的布置方案。在選擇好壩址以后,通常情況下應首先布置好導流明渠,在此基礎上在設計廠房的布置,這樣才能使水利工程建設的分布更加合理化且分布規律。
(4)編制施工計劃。水利工程建設之前應制定一個科學可行的施工方案,在制定施工方案的過程中,不僅要考慮工程施工設計,還應考慮施工導流技術是否可行。
(5)水利施工技術。由于水利工程具有蓄水緩解旱災和防洪的作用,我國在很早時期就已經開始了水利工程的建設,因此我國水利施工方面具有非常豐富的經驗。隨著社會的進步和科技水平的提高,水利施工建設材料以及工程施工大型機械設備等越來越先進,我國水利工程建設質量不斷得到提高,功能也在加強。
從當前我國水利施工導流技術來看,主要有兩種方式:一種是分段圍堰法,是指水流就是水流通過河床外的束窄河床下泄,后期通過壩體預留底孔、缺口或其他泄水建筑物下泄;還有一種是全段圍堰法,是指截斷工程所在區域的全部水流,利用導流技術避開施工區域往下游流去。全段圍堰法又包括隧洞導流和明渠導流兩種。
隧洞導流在山區河流中的運用比較常見,這是由于山區河谷的地勢非常狹窄、山巖堅實、兩岸陡峭,在這種地勢條件下更適合隧洞導流技術。但隧洞的建設成本很高,且泄水能力差。所以在汛期通常使用淹沒基坑的方法或者另找出路。在隧洞施工過程中,應盡量和永久隧洞聯合。隧洞導流適用于壩址河床狹窄、導流水流量小、地形陡峻的河流條件。
明渠導流適用于寬廣灘地的平原和岸坡平緩的河道上,在灘地或河岸上開挖渠道,在基坑上下游修建圍堰,河水通過渠道下泄。如果工程周邊有老河道,可充分利用老河道進行明渠導流,這樣能夠有效節約工程成本,且減少施工作業量。
(1)明渠導流的適用條件。一般來說,對于河床覆蓋層深或壩址河床窄的水利工程,難以進行分期導流。采用明渠導流技術必須具備以下條件中一個:導流量大,但地質狀況不適宜進行導流隧洞的開挖;河床沿岸有較寬的古河道、埡口或臺地;水利施工過程中游通航、過木、排冰等要求;挖洞經驗與設備不足,且施工工期較短。
(2)明渠導流的布置。明渠導流施工需要對以下幾方面進行合理布置:首先是明渠導流軸線的布置,盡可能設置在河床沿岸有較寬的古河道、埡口、臺地的地方;渠身軸線要伸出上下游圍堰外坡腳,水平距離要達到防沖需求,通常為50~100m。其次是明渠進出口位置,明渠進出口需和上下游水流相連接,金額河道主流的交角不應超過30度;為確保水流暢通,明渠的轉彎半徑應比渠底寬度至少大5倍以上;明渠軸線設置必須盡量縮短渠長度,不可深挖。
在水利工程施工中,要使水利工程達到節約成本、優化布局、布局最優、施工技術使用有效,就應該根據工程的實際情況以及工程自身特點要求,選擇切實可行的施工導流技術方案。在選擇導流方法的過程中,應遵循以下幾個原則:第一,投入產出比合理。導流方式選擇的核心在初期導流階段。當建筑物的型式確定之后,主要對基坑是否過水問題,從臨建投資、度汛安全、工期等方面進行詳細對比;第二,臨建與永久結合較緊密,泄水、擋水、導流和發電四大建筑物的總體布置協調;第三,施工期通航、排冰、過木、水庫的提前淹沒等外部環境問題可以有效處理。
水利工程要提升施工工程質量,增強企業市場競爭力,就需要堅持技術創新與科學管理的雙管齊下。水利技術創新是推進企業經濟快速發展的重要助力,完善的管理機制則能為技術的創新保駕護航。隨著水利行業體制的不斷深化改革,水利施工企業面臨越來越大的市場壓力,而我國大多數水利企業內部機制不完善,缺乏行之有效的施工工程質量監管體系,很大程度上制約了水利施工企業的發展。
科學技術是第一生產力,在日新月異的當前形勢下,水利工程發展的關鍵在于技術創新。在國家政策的扶持下,新技術、新工藝被研發與引進,促進了水利施工技術的飛速發展,水利事業蒸蒸日上。水利施工單位應抓住這一機遇,大力創新技術改革,同時應開拓技術創新渠道,走進水利高校開展校企合作,共同推動我國水利施工技術的發展。
水利施工單位應加強對施工人員專業技能的培訓,吸收具有創新能力的水利人才,對員工進行考核,實行持證上崗。引進新生人才在水利施工方面比較有創新能力,而原有的施工隊伍有豐富的施工經驗但缺乏創新精神。因此既要團結原有骨干施工人員,又要加強引進新生人才,二者相互協作,共同提高水利工程建設質量。
總而言之,要保證水利工程建設順利進行,應做好河流導流工作,在導流施工中,應根據工程所處區域實際情況采取相應的導流技術,使導流技術具有可行性,且科學合理,從而提高水利工程的施工質量和施工進度。
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