探究水電站施工截流方法及其應用

梅偉平

【摘 要】在水利工程建設中，涉及的技術問題較多，而較難解決的就是施工河道水流宣泄以及施工工程控制水量之間的問題。在整個水電站的施工建設中，截流工程施工是最為關鍵的，工程的進步很大程度上受到截流成功與否的制約。本文針對水電站施工截流方法及其應用進行詳細的分析，希望為以后的研究做出參考以及借鑒。

【關鍵詞】水電站施工；截流方法；應用

隨著人們生產生活用水量的增多，水電站的建設也隨之增多，成為人們生活中不可缺少的構成部分。對其的施工過程進行深入探究能夠使施工的過程更加科學有效。在施工過程中，最為重要的就是截流工程[1]。在實際施工中，需要充分對其的施工方法進行掌握，才能夠使水電站的建設施工更好更快的完成。

1.水電站中實施截流的重要性

在導流施工的過程中，截斷原河床的水流就是所謂的截流，其能夠使引向導流泄水下泄，方便河床中建立建筑物。在河床中修筑橫向圍堰工作中最為重要的部分就是截流，簡單來說，截流就是將水流的航道改變，使其實現合理導流。按照整體劃分，截流技術一般分為兩種：無戧堤法截流以及戧堤法，前者主要利用的就是水力充填法、定向爆破法、浮運格箱沉放法、下閘法，而后者應用的相對較多，在河床高過水面的施工中較為常見。主要操作方式包括傾倒石塊，一般分為平堵截流以及立堵截流[2]。在整個工程中，截流占據重要地位，影響著整個工程的安全性、工期以及成本。與此同時，還會對防洪工作有較大的影響。所以，在實際施工中，需要較好的掌握施工的工期以及進程，制定較為合理的截流措施，以免造成不必要的經濟損失，使工程的整體質量得到有效的提升。

2.在水電站施工中截流的作用分析

截流工作能否成功，會對水利水電工程的施工安全、工期以及工程造價造成直接的影響，與此同時，也會威脅到壩址下游地區的防洪安全問題。如因洪水問題導致截流失敗，就會使施工工期延長，造成一定的經濟損失。

截流工作較好的完成，能夠對整個工程施工進度進行掌控。在施工中，需要涉及較多的技術難題，而施工河道中水流宣泄與施工工程水量控制間的問題最為嚴重。所以，需采取一定措施進行解決，采用新方法使施工的安全性有一定保障，以免在工程施工中受到水流的影響[3]。其同時也是水利工程以及民用建筑工程的差異性所在。

一般情況下，在工程施工中，導流建筑物都會選擇泄水建筑物以及擋水建筑物，導流擋水物也稱為圍堰。而截流成功是擋水建筑物建設最為重要的基礎以及前提。當截流工作未實施成功就會將整個工期延長，同時也會對圍堰的修建造成一定影響，安全系數也達不到要求。在工程的施工中，還需要保證在枯水期進行，一旦錯過此時期，就需要在第二年的同一時間進行，工期就會延后一整年，在此期間，河道的航運能力就會嚴重喪失，因此對截流以及導流之間的矛盾合理進行合理化的處理，就能夠使工期得到更為有效的安排。

3.對截流水利學計算公式的分析

在物理學中包括截流水力學，主要就是對水位、落差、流速以及水力能量等參數進行研究，在研究中，都是以實驗作為前提，許多公式也是經驗公式。因施工環境的不同，在截流學公式的利用上，就會產生一定的誤差，在實際應用時還需要一定的修正，因此，現階段所應用的截流水力學一般只有參考效果，但是指導意義較強，因為在公式中，對各個變量之間的關系也做出了一定的闡述，可以將此作為工程建設實施中眾多參數的依據[4]。工程的建設方不應該只注重公式，還需以實際情況為依據，將施工當地具體的水情以及水文條件都充分的考慮進去，再進行下一步的工程建設。

4.對水電站施工截流方法的分析

4.1對投拋塊料方法的分析

目前，在國內外中，最為常見的截流方法就是投拋塊料截流，針對于流量較大、落差較大的河道，使用此截流方法較為有效。此種方法就是利用在龍口位置進行投拋石塊以及人工塊體對水流進行截堵，使河水能夠沿導流建筑物方向下泄。投拋塊料截流方法可具體分為平堵、立堵、以及混合堵。

4.1.1平堵方案

建造浮橋或者棧橋于龍口的位置，借助自卸汽車或者通過其他途徑將塊料運輸到施工現場，按照龍口前沿的方向進行投拋，在投拋時，首先選擇小料，在流速增加的同時，開始將大塊料進行投拋，在水下位置使堆筑戧堤能夠均勻的實現上升，達到高出水面即可[5]。一般情況下，相比于立堵法，平堵法的單寬流量以及最大流速較小，水流條件也相對較優，能夠使水流對龍口基床的沖刷力度降低。由此可見，此種方法較為適合用于地基易被沖刷的位置。此外，平堵方案中應用的架設浮橋以及棧橋，利于進行機械化施工，有較大的投拋強度，在截流施工中就較容易實現，但是另一方面，在深水高速的位置對浮橋進行架設、對棧橋進行建造的施工較難實現，因此，對其的應用也相對較少。

4.1.2立堵方案

在將塊料運輸到施工現場后，實施端進法進行投拋進占戧堤，直到將河床截斷為止。一般情況下，應用立堵方案進行截流，因流速以及單寬流量均較大，再加上楔形水流以及下游位置處的立軸漩渦，都會沖刷龍口位置以及龍口下游的河床，在地質較差的位置處截流施工時不宜采用此方案，不然就需要在河床的防護中下更多功夫，加大施工成本。

4.1.3混合堵方案

混合堵也就是將以上兩種方案進行結合，具體方法分為兩種，先立堵再平堵，先平堵再立堵兩種，在龍口的兩端位置處實施下料，以對戧堤頭部進行保護使最為常用的方式，與此同時，還需要做好護底工程，并將龍口底檻抬到一定高度，再應用立堵方案對河流進行截斷處理。在平拋操作時，可借助船拋，在借助汽車實施立堵截流。

4.2對爆破截流施工方法的分析

4.2.1對定向爆破截流方法的分析

在壩址位于峽谷地帶時，交通較為不便，且具有堅硬的巖石，陡峭的岸坡，運輸設備較為匱乏，就可以采用定向爆破截流法。

4.2.2對預制混凝土爆破體截流進行分析

此種方案就是將河床的位置處用混凝土進行澆筑，在塊體合龍時，對其的支撐體使用爆破法進行炸斷，此時塊體就會下落到水中，封閉龍口。現已多次應用于實際施工中，成功實施了截流操作。

但是，爆破截流法所應用的瞬時巨大投拋強度，雖然將水流有效的截斷了，但是因受到此強度影響，就會導致材料在入水的過程中，有較大的擠壓波出現，波浪較大時就會破壞完好的戧堤，也會使下游的河道有瞬時斷流的現象出現。與此同時，應用定向爆破巖石時，還需要對個別的飛石距離進行校核，并對空氣沖擊波以及地震安全影響距離進行考慮。

4.3對下閘截流施工方法的分析

當對人工泄水道進行截流施工時，需要將閘墩在泄水道中進行修建，才能夠實施下閘截流操作。對于天然河道，也可以建設截流閘，此種方案現已廣泛應用于各個截流施工中。

5.結語

目前，對于截流施工，所應用的方案較多，而在對水電站進行截流施工操作時，就需以當地的實際情況為基礎，選擇較為適合的方案，以使截流施工能夠達到預期的效果。 [科]

【參考文獻】

[1]陳榮華，韋海勇.巴江口水電站施工導流設計及技術特點[J].廣西水利水電，2014，（5）.

[2]熊金和，雷輝光.構皮灘水電站施工期洪水預報綜述[J].貴州水力發電，2010，24（2）.

[3]崔鵬飛，劉道文，王海勝等.枕頭壩一級水電站二期截流工程施工綜述[J].人民長江，2012，43（14）.

[4]王鶴，史光宇，吉士道等.雙溝水電站大壩施工截流設計[J].東北水利水電，2013，31（11）.

[5]蘇海龍，王松.桃源水電站二期工程截流設計與施工[J].水力發電，2014，40（6）.