全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

劉龍彬（九江市水利科學(xué)研究所 ，江西 九江 332000）

全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

劉龍彬
（九江市水利科學(xué)研究所 ，江西 九江 332000）

近些年來，我國水利水電工程越來越多，在水利水電工程中，非常重要的一個(gè)組成部分就是施工導(dǎo)流，它會對施工程序、永久建筑物的型式和施工總進(jìn)度產(chǎn)生直接的影響。導(dǎo)流設(shè)計(jì)在水利施工中，主要作用是對初期導(dǎo)流以及后期導(dǎo)流施工過程中的擋水和泄水問題進(jìn)行解決，保證水利施工的整體質(zhì)量。本文簡要分析了全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

全段圍堰；導(dǎo)流技術(shù)；水利施工

1 前言

具體來講，全段圍堰法導(dǎo)流指的是將一道攔河圍堰分別搭建于河流主體工程的上下游，這樣通過預(yù)先修筑的泄水建筑物，將上游的水排向下游，這樣就將干地提供給了工程施工，完成了主體工程建設(shè)滯后，對臨時(shí)泄水道進(jìn)行封堵；實(shí)踐研究表明，這種方法具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具有較大的工作面，建造河床內(nèi)的建筑物時(shí)，有一次性圍堰保護(hù)；如果導(dǎo)流方面，利用的是水利樞紐中的永久泄水建筑物，工程投資成本就可以得到大大的節(jié)約。

2 明渠導(dǎo)流的方法

一是明渠導(dǎo)流的適用條件：如果壩址有著較窄的河床，或者是河床沒有較深的覆蓋層，那么分期導(dǎo)流存在著較大的難度，并且具備下列一個(gè)條件，就可以將明渠導(dǎo)流的方式給應(yīng)用過來，首先是有較寬的臺地﹑古河道等存在于河床一岸；有著較大的導(dǎo)流流量，導(dǎo)流隧道的開挖方案，沒有相應(yīng)的地質(zhì)條件；沒有寬松的工期，洞挖經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備比較的缺乏。

二是導(dǎo)流明渠的布置方法：在對導(dǎo)流明渠進(jìn)行布置時(shí)，要將有利地形給利用起來，這樣可以最大限度的減小明渠工程量；對于不良地質(zhì)區(qū)段，盡量不要通過渠線，對滑坡崩坍體充分關(guān)注，促使邊坡的穩(wěn)定性得到保證；如果明渠是在河灘地上開挖的，通常需要對外側(cè)墻進(jìn)行設(shè)置，它有著和縱向圍堰類似的功能；要在可靠的基礎(chǔ)上布置外側(cè)墻，并且直接施工于干地上。要設(shè)置順直的明渠軸線，這樣方可以有平穩(wěn)順暢的水流，S型彎道是避免使用的。要結(jié)合導(dǎo)流明渠和永久明渠，如果采用岸邊式布置樞紐中的混凝土建筑物，導(dǎo)流明渠通常會結(jié)合尾水渠和電站引水渠，要銜接明渠進(jìn)出口和上下游水流，控制河道主流的交角，保持在30°以內(nèi)；為了不影響水流的通暢性，要嚴(yán)格控制明渠轉(zhuǎn)彎半徑。

三是導(dǎo)流明渠斷面設(shè)計(jì)：首先是對明渠的斷面尺寸進(jìn)行確定，結(jié)合設(shè)計(jì)導(dǎo)流的流量控制來確定明渠斷面的尺寸，并且受到了諸多因素的影響，如地形地質(zhì)﹑允許抗沖流速等，在設(shè)計(jì)斷面的過程中，需要結(jié)合差異化的明渠斷面尺寸，來組合圍堰，綜合考慮。其次是對明渠斷面形式進(jìn)行合理選擇，通常情況下，會按照梯形來設(shè)計(jì)明渠斷面設(shè)計(jì)，如果有堅(jiān)硬基巖存在于渠底，可以按照矩形來設(shè)計(jì)，在一些特殊情況下，為了促使截流和通航的不同要求得到滿足，也可以按照復(fù)式梯形斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后是對明渠糙率進(jìn)行確定，明渠的泄水能力會直接受到明渠糙率大小的影響，因此，開挖方法﹑襯砌材料以及渠底平整度等因素會直接影響到糙率大小，所以設(shè)計(jì)過程中，就需要結(jié)合具體情況，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)定和要求來進(jìn)行。

3 隧洞導(dǎo)流的方法

一是隧洞導(dǎo)流的使用范圍：對于山區(qū)河流，通常應(yīng)用隧洞導(dǎo)流的方法，這是因?yàn)槠溆兄^為狹窄的河谷，兩岸有著陡峻的地形；因?yàn)槊織l隧道都有著十分有限的泄水能力，隧道需要較高的造價(jià)成本，因此，沒有較大的流量，就可以應(yīng)用隧洞導(dǎo)流的方法。結(jié)合如今的形勢，每條隧洞的可宣泄流量嚴(yán)格控制2000m3/s—2500m3/s，大部分工程將兩條左右的導(dǎo)流洞給應(yīng)用過來。為了促使導(dǎo)流費(fèi)用得到減少，就需要結(jié)合導(dǎo)流漏和永久隧道。如果是將高水頭土石壩樞紐興建于山區(qū)河流上，將永久隧漏給應(yīng)用過來。因此，對于土石壩紐，非常普遍的使用了隧洞導(dǎo)流，將混凝土壩修建于山區(qū)河流上，也可以將隧洞導(dǎo)流給應(yīng)用過來。

二是導(dǎo)流隧洞的布置方法：需要在完整和新鮮的巖層中，布置隧洞，為了避免有大規(guī)模坍方出現(xiàn)于隧洞沿線中，需要避免平行于洞軸線﹑巖層和斷層和破碎帶，嚴(yán)格控制洞軸線和巖石層面之間的夾角，避免其小于45°，層面傾角控制在45°以上。將壩址附近的有利地形給充分利用起來，保證有順直的隧洞線路，如果是彎曲的河岸，需要在凸岸布置隧洞，這樣隧洞長度可以得到縮短，并且有著較好的水力條件。轉(zhuǎn)彎是有壓隧洞和低流速無壓隧洞所必須具備的，轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該比5倍洞寬要大，轉(zhuǎn)折角控制在60°以內(nèi)，要將直線段過渡設(shè)置于彎道的上下游，直線段長度需要比5倍洞寬更大。避免有沖擊波產(chǎn)生于高流速無壓隧洞的彎段上。嚴(yán)格控制進(jìn)出口和河床主流流向的交角，否則就會影響到上游進(jìn)水條件，會有有害的折沖水流與涌浪產(chǎn)生于下游河道，出口交角需要控制在30°以內(nèi)，結(jié)合具體情況，可以適度放寬上游進(jìn)口處的要求。如果需要的導(dǎo)流隧洞為兩條以上，那么就可以在兩岸或者一岸布置。隧洞進(jìn)出口和上下游圍堰坡腳需要有50m以上的距離，近些年來，也出現(xiàn)了10m～20m以內(nèi)的距離；如果只有較小的距離，就需要科學(xué)的防護(hù)堰坡。

三是導(dǎo)流隧洞斷面設(shè)計(jì)：在確定隧洞斷面尺寸時(shí)，需要綜合考慮諸多因素，如設(shè)計(jì)流量﹑地質(zhì)和施工條件等，要結(jié)合相關(guān)規(guī)范，控制洞徑；一般來講，單洞斷面尺寸需要保證不超過200m2，單洞泄量控制在2000m3/s～2500m3/s以內(nèi)。將地質(zhì)條件﹑隧洞工作狀況和施工條件納入綜合考慮范圍，對隧洞斷面形式合理確定。在洞身設(shè)計(jì)中，十分重要的一個(gè)問題就是合理選擇糙率n值，糙率的大小會對斷面的大小產(chǎn)生直接影響，糙率大小則會直接受到其他因素的影響，如襯砌情況﹑施工質(zhì)量﹑選擇的開挖方法等等。在設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合具體情況，對相關(guān)規(guī)范進(jìn)行查閱，對糙率值合理選擇。

結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，導(dǎo)流技術(shù)在水利工程建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用，本文簡要分析了幾種比較經(jīng)常用到的導(dǎo)流技術(shù)和建筑型式，在具體實(shí)踐中，還有諸多的技術(shù)可以利用。因此，在水利水電導(dǎo)流設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合具體情況，充分考慮諸多因素，對導(dǎo)流模式合理設(shè)計(jì)和選擇，促使水利水電工程的施工質(zhì)量得到保證。

[1]何麗蓉．全段圍堰導(dǎo)流技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用[J]．吉林農(nóng)業(yè)，2014，2（02）：123-125．

[2]陰福軍．水利施工中全段圍堰法導(dǎo)流技術(shù)[J]．吉林農(nóng)業(yè)，2013，2（09）：33-35．

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