水利工程施工中導流施工技術的應用探討

趙斌珠

(新疆卡拉貝利水利樞紐工程建設管理局,新疆 喀什 844000)

水利工程施工中導流施工技術的應用探討

趙斌珠

(新疆卡拉貝利水利樞紐工程建設管理局,新疆 喀什 844000)

在水利工程施工建設中，導流洞施工技術是水利工程施工中非常重要的一環，做好導流施工至關重要。文章分析了導流施工技術選擇時需要注意的相關事項以及導流施工的施工特點，結合實際工程案例，對導流施工技術的具體應用進行了分析，具有一定的參考價值。

水利工程;導流技術;明渠

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.040

在水利工程施工建設中，導流施工有助于為施工創造良好的施工環境，保證施工順利開展。在應用導流技術時，需要考慮控制河道水利的方法。導流技術的出現代表著我國建筑技術的進步和發展，在施工過程中，需要認真勘測地質水文情況，然后制定具體的施工計劃，確保施工順利完成。

1 水利工程中導流施工技術

1.1 選擇導流施工技術時需要考慮的因素

在選擇水利工程施工導流施工技術時，需要根據設計特點和施工選擇對水利工程施工中導流施工技術的設計進行探討，對水利工程整體施工質量有比較大的影響。在研究導流施工技術時，需要進行研究分析，只有明確施工特點和施工條件，才可以更好的為水利工程導流施工進行指導。在選擇水利工程導流施工技術時，需要考慮下述幾個方面的因素。

1）合理選擇地形很關鍵。在施工中地形的分布會直接影響施工的成效性，也會對導流施工技術的實施造成一定的干擾。在進行河谷區域施工中，若施工區域內地形較為險峻則可采取隧道引流方式進行施工。如果河床較為寬闊的話則明渠導流模式也是較為明智的選擇。

2）在水文條件施工中不僅要考慮河流流速問題，而且當地河流枯水期、汛期等情況也要進行綜合權衡，這樣才能確保施工過程得以安全、有序實施。對于不同水流境況要采取恰當的方式進行積極應對。

3）在實際施工中地質條件對施工的影響也是不容忽視的地方，在進行具體的施工中應根據實際情況采取與之相對應的處理措施，力求施工高效完成。

1.2 水利工程施工中導流施工技術的特點分析

筆者根據多年的工作經驗對水利工程施工中導流施工技術相關特征進行了分析并總結如下：

1）重視導流施工技術與水利施工技術的有效結合。導流施工技術的有效實施可為水利施工技術提供一切便利條件。

2）壩址的有效選擇很重要。在水利工程施工中導流施工技術的有效應用可提高施工成效性，但壩址的有效選取也在一定程度上能促進該技術得以廣泛應用。

3）導流施工技術牽涉面較為廣泛。在開展導流施工技術中施工人員必須對施工現場有一全面的認識，綜合權衡實際地質狀況后開展行之有效的施工方案[1]。

2 案例介紹

某水利工程為一座集供水、防洪和發電為一體的水利樞紐工程，水庫總庫容為4.76×108m3，死水位46m，正常蓄水位56m，電站裝機容量為32MW，沿軸線從左到右順次為左岸黏土心墻土壩段、混凝土連接壩段、表孔溢流壩段、低孔溢流壩段、廠房壩段、右岸非溢流重力壩段，壩軸的總長度為501.7m。

3 水文條件

按壩址地形特征以及建筑物的實際布排情況，導流模式主要分為兩大類：一是左岸明渠導流方式；二是分期導流模式。

4 導流模式

分別從施工強度、工程投資金額多少、工程施工工期等多個角度對兩種導流方式進行了對比，對比結果如表1所示。經過全方位對比后，此工程導流設計采用左岸明渠導流的方式進行施工。

4.1 左岸明渠導流

左岸明渠導流主要分為4個實施階段。

第一階段為2012年10月～2013年2月，為期5個月，該階段主要進行左岸導流明渠施工，土壩混凝土擋墻等區域的填筑工作，并根據工程所需對出口或者左岸階地預留土埂部位進行處理，確保施工得以順利實施。

第二階段為2013年9月～2014年3月，為期7個月，該階段主要進行河床上下游圍堰擋水工作以及低孔溢流壩段方面的施工[2]。在隨后的幾個月時間主要進行河床上游檢修閘門等方面的施工，廠房區域的施工應持續進行。

第三階段為2014年9～12月，為期4個月，該階段主要進行的工作是做好河床上下游的圍堰擋水工作，并繼續加大廠房的建設力度。

第四階段為2015年1～3月，為期3個月，本階段所進行的工作是做好明渠壩段下游圍堰擋水工作，并對低孔溢流壩進行預處理，使其滿足工程所需。

4.2 分期導流模式的3個有效實施階段

第一階段從2012年10月～2013年2月，為期5個月，該階段的工作是做好左岸階地的施工過程，并對混凝土擋墻部位進行預處理，根據工程所需開展行之有效的工作。最后做好后期階段的準備工作，確保施工環節得以有序進行。

第二階段為2013年9月～2014年3月，為期7個月，該階段主要進行二期混凝土縱向圍堰以及右岸溢流壩剩余部分的施工。此外還應完成土壩剩余土方的填筑工作。

第三階段為2014年9月～2015年3月，在二期圍堰設施建設的基礎上開展施工后期工作，主要對3.5孔低孔溢流壩進行施工，并對前期工作中存在的不足之處進行改進，提高施工成效性。

4.3 選取導流方式

該流域多年平均降水梁為1820.3mm，由于年內降水梁不均勻，并且大范圍降雨主要發生在4月份和6月份，總降水量為全年降水量的46.2%，7月份和9月份年降雨量占全年22.2%，次年3月份降水量為全年降水量的31.6%。

表1 導流方式對比結果

4.4 導流中所應遵循的基本準則

結合本工程的特征可將工程類別劃分為Ⅱ級，其中，主要建筑物等級為2級，根據工程所需而建設的一些臨時建筑物可劃分為4級。通常情況下，土石類導流建筑物的洪水標準為10～20a一遇，但在該工程中為了提高建筑物的施工強度，采取10a一遇模式。由于不同施工階段的特點存在差異，所采取的施工要求也不盡相同，對各階段導流設計標準列舉如下：

1）廠房開挖圍堰及導流明渠圍堰。該階段最佳施工時間為每年11月到來年2月，且洪峰流量要控制在一定范圍內。

2）河床上下游圍堰。此階段主要是從2013年9月～2014年3月進行施工。各個時間段洪峰流量也是存在差異的，在具體施工時間段內施工人員應嚴格對照相應的標準要求進行合理有效施工。

3）明渠壩段改造圍堰。與上述兩階段基本相類似，導流標準控制在10a一遇，洪峰流量也給出了嚴格的界定。

5 導流建筑物

5.1 導流明渠水力計算

導流明渠過流設計相關要求已給出了嚴格的要求，而且在此階段洪峰流量根據工程所需也做出了規定。通過采取水位推算水面線法可得出明渠上游水位-流量關系曲線圖，為了使所獲取的數據準確施工人員可通過導流模型試驗加以論證。

5.2 導流建筑物設計原理

5.2.1 導流明渠的施工方案

導流明渠全長約為387.23m，進口高程達到35.3m，主要位于左岸階地區域。在實際施工中考慮到明渠各區段流速存在一定的差異，特對不同區域的流速做出明確的界定，比如明渠上游段流速應≤4m/s，而下游段流速則應＞4m/s以上。明渠邊坡過水面主要使用一定厚度的格賓石籠襯砌，提高其穩定性[3]。明渠右側部位主要是以混凝土為主要材料所修筑的導墻，在導墻0+000～0+077.34段主要采用一定強度的鋼筋混凝土進行加固處理。而在其他區段根據工程所需使用的是C15混凝土重力結構進行加強。明渠外側邊坡比例應滿足設計所需，且采取垂直設置模式進行施工。導流明渠與溢流堰相交段縱剖面見圖1所示。

圖1 導流明渠與溢流堰相交段縱剖面（單位：m）

5.2.2 河床上、下游圍堰施工方案

在進行河床上、下游圍堰施工中應注意需開展兩次填筑工作為宜，在2013年8月至11月中旬進行首次填筑，到來年四月左右根據實際需求可拆除部分圍堰設施，到九月可進行二次填筑工作的開展。此外為了避免出現滲漏現象，不管是迎水坡比亦或是背水坡比都應滿足相應設計需求，還應使用防水性能好的材料進行處理，盡可能的降低事故發生幾率。河床上游圍堰剖面如圖2所示。

圖2 河床上游圍堰典型橫剖面

6 結語

對導流洞施工技術和特點進行了分析和介紹，并以實際工程為例對導流施工技術的應用進行了探討。通過在左岸布置明渠和表孔溢流壩段進行了有機的結合，通過溢流堰消能設施和一部分永久結構進行防沖和擋水，經濟效益顯著，為類似工程導流施工積累了經驗。

【1】梁向新.水利工程中的施工導流技術應用[J].科學與財富，2013 (6)：206-207.

【2】許朝會，孫凡永.淺談水利工程施工中導流施工技術的應用[J].河南水利與南水北調，2015(10)：6-7.

【3】洪玲.動態模擬施工導流在水利水電工程中的應用[J].中國新技術新產品，2012(4)：76-78.

Discussion on Application of Diversion Construction Technology in Water ConservancyProject Construction

ZHAOBin-zhu
（XinjiangCarabeliWaterConservancyProjectConstructionManagementBureau,Kashi 844000,China）

In the construction ofwater conservancyproject, diversion tunnel construction technologyis a part ofwater conservancyprojectconstruction isveryimportant in thatmattersrelated to the need to payattention to the diversion construction isveryimportant to do a good jobin, this article first analyzes the construction diversion of technology selection and construction of the diversion construction characteristics,althoughaftercombinedwiththeactualprojectcases,particularanalysisfor the application ofconstruction diversion technology, hasa certainreferencevalue..

diversiontechnology;waterconservancyproject;openchannel

TV551.1

A

1007-9467（2016）09-0143-03

2016-03-22

趙斌珠（1988～），女，甘肅白銀人，助理工程師，從事水利工程研究，（電子信箱）52669972@qq.com。