關于新疆某水利工程施工中導流技術的有效運用研究

姜姍媛

【摘要】新疆位于我國內陸的邊境地區，其獨特的地理位置、優越的氣候條件使當地經濟發展集中于農業、畜牧業。而在開展農業生產時，需發揮水利工程的重要作用，但在水利工程施工過程中，施工工藝、施工技術等與施工質量有直接聯系，對此，本次研究以新疆某水利工程作為研究對象，分析其施工時，導流技術的具體應用情況，以期為今后新疆地區開展水利施工提供才相應的參考依據。

【關鍵詞】新疆；水利工程；導流技術；運用

前言

在現代化技術飛速發展的時代背景下，各地水利工程施工項目得到較好地發展，且施工技術發展也較迅速，而導流技術作為其中的一項施工技術，在新疆水利工程施工中的有效應用，對提升整個工程施工質量，保證施工順利實施等起到關鍵性作用。因此，進一步了解導流技術在水利工程施工中的應用效果，對水利工程項目施工有很大促進作用。

1.關于導流技術分類

在當前的水利工程施工中，導流技術主要包括：全段圍堰法、分段圍堰法兩種。其中，全段圍堰法主要指先把施工處的水流完全截斷，之后使流水直接繞過施工處向著下游流去；分段圍堰法重點指先把流水由束窄河床下泄，之后以預留的缺口、壩體底孔、其它泄水渠道將水下泄。全段圍堰法又可以分成隧洞導流、明渠導流2種。

1.1 隧洞導流技術

隧洞導流技術大部分應用于山區、且兩岸的山巖較堅實、河谷狹窄及地形陡峻區域，然而隧洞導流技術應用后，會加大工程造價，其泄水能力有限，在施工期間常常需要和永久的隧洞結合。隧洞導流技術的適用條件為：沿岸或是兩岸地質、地形條件良好；兩岸的地形陡峭及壩址的河床寬度較狹窄；導流的流量較小。

1.2 明渠導流技術

明渠導流技術主要是把圍堰修建在基坑上、下游，把渠道修建于灘地或河岸上面，而流水以渠道完成下泄，此種導流技術常常用于灘地或岸坡平原的河道上。同時也可利用老河道，這樣能縮減施工的作業量。具體應用情況包括下述幾方面：

第一，明渠導流技術的使用條件。如果河床覆蓋層深或壩址的河床寬度窄，則分段導流技術應用起來有一定的困難，需滿足下述條件，方可適用。無大型的挖洞機械設備以及施工經驗，且施工周期很短；施工過程中需滿足排冰、過木、通航等需求；河床的沿岸的古河道、臺地或埡口非常寬。第二，明渠導流技術的具體布置情況。明渠導流技術布置包含：準確定位明渠進口、合理安排明渠導流的軸線，而在布置明渠導流的軸線時，應選擇古河道、臺地或是埡口寬的區域，其渠身軸線水平距離保持在50-100mm，河道的主流和明渠的進口、出口的交角務應<30°，同時與上、下游的水流銜接。需關注的是，明渠轉彎的半徑需大于渠底的寬度大約五倍，從而保證水流可順暢流出。

2.工程實例

2.1 工程概況

本次研究選取新疆某二級樞紐工程，其壩址在新疆某峽谷的近出山口區，呈現U型谷，具體情況如表一所示。

泄水建筑物、大壩的洪水頻率標準設置為100年一遇，校核洪水的標準設計為2000年一遇，設計的地震烈度8°，樞紐壩址區入庫的徑流流量每秒平均115.0m3，多年的平均徑流量是36.17×108m3。此水利工程的洪水期在6、7、8月，這一時間段氣溫非常高，且7月洪峰較多，6月、8月相對少。

2.2 導流技術的運用

導流大壩選取混合壩設計方案，且混凝土壩以溢流表孔、泄洪底孔、灌溉取水口等壩段進行布置。于右岸的階地處布置一個土石壩段，壩型結構為瀝青的心墻壩。發電的飲水系統主要布置于左岸的山體中，已經建設完成，當前已運行。 按照泄洪底孔于混凝土壩處布置方式、地形條件等，此階段重點以分期的圍堰導流技術為主，其中，一期以明渠導流技術，二期以底孔導流技術。具體應用情況如下：

2.2.1 初期導流技術的建筑物

新疆某二級樞紐工程施工時，以初期導流技術所建設的初期導流建筑物主要包括：導流明渠、一期上游、下游圍堰。而導流明渠與一期的上游圍堰方案進行比對。兩個方案如表二所示。

由表一可知，方案一、方案二導流明渠的底寬、一期上游的圍堰堰高存在差異，而護坡的結構型式一致。經相關計算結果顯示，運用方案一比運用方案二可節省大約696萬元，因此，此階段以方案一為主，也就是導流明渠的底寬設置為15m。且一期導流的明渠設置于右岸，其進口底板的高程是1235.80m，底寬是15m，渠道的縱坡3‰，大約611.55m。且明渠邊坡的開挖石方段比為1：0.5，砂礫石段比為1：1.5，明渠的水深為5.70m，流速控制在每秒4.91m。此工程的導流明渠的挖深大，很多渠底均挖至基巖下5-20m，石方的開挖處不設置防護，其兩邊的砂礫石的開挖初厚度設置為0.60m鉛絲石籠進行防護，石籠的下鋪設置土工布進行防滲。上述對策主要目的是避免水流流速較大，使明渠砂礫石的開挖處發生淘刷及滲流，最終形成大壩的基坑。

新疆某二級樞紐工程一期上游的圍堰主要在主河道的河床中，以水力學方法計算結果顯示，一期圍堰的堰前水位是1247.05m，堰頂的高程為1247.79m，堰高最高18m，堰頂長為80.60m，堰頂寬為10m，迎水坡比為1：2，背水坡比為1：1.5。圍堰的堰體以砂礫石進行填筑，以土工膜的心墻進行防滲，心墻頂的高程設置為1246.65m。將心墻底部的土工膜直接嵌入C25的混凝土錨固槽當中，土工膜的上、下游側可設置一層渡料層，其過渡料頂的寬是3m，迎水面的寬是1m厚的堆石護坡。

新疆某二級樞紐工程一期下游的圍堰主要在壩體下游的主河道中，按照導流下泄流量的最大值每秒820m3，觀察水位和流量間存在何種聯系，可計算出河道縱坡的水位是1237m。且一期下游的圍堰所設計的堰頂高程是1238m，堰頂的寬度10m，堰高最高11m，以碎石土進行填筑，上游的邊坡比為1：2，下游的邊坡比為1：1.5。因河床的覆蓋層為2m，其圍堰的防滲以截水槽為主，將底寬控制在3m，兩邊開挖的邊坡比是1：1。

2.2.2 二期導流技術的建筑物二期導流的建筑物包括：二期的上游、下游圍堰、導流兼泄洪的底孔、縱向的混凝土的擋墻。其中，泄洪的底孔設置于河床的靠右岸，底孔設置一個孔，設置于壩段中，壩段的總寬度是17m，樁號是壩0+091至壩0+106m。洞身段屬于矩型的斷面，總長38m，尺寸是10m×6m（高×寬），底板的厚度3m。

新疆某二級樞紐工程二期上游的圍堰設置于右岸的岸坡段，和混凝土的擋墻想結合，擋墻以壩體的混凝土的重力擋墻為主，擋墻的頂高程順著迎水面的坡度慢慢下降。且二期上游的圍堰的堰前水位1255m，堰頂的高程1256m，堰高最高22m，堰頂長度250m，堰頂的寬度10m，迎水坡比1：2，背水坡比1：1.5。心墻和圍堰壩體相結合，壩和壩的軸線呈水平，間距為62m，圍堰的堰體以砂礫石進行填筑，以土工膜的心墻進行防滲，頂高程1255m，土工膜的上游、下游面可設置一層相應的過渡料，其頂寬為3m，迎水面寬可設置1m厚的堆石以護坡。二期下游的圍堰主要在一期的導流明渠建筑物中，堰頂的高程1238m，寬度10m， 堰高最高4.5m，以土石圍堰為主，上游的邊坡比1：2，下游的邊坡比1：1.5 ，以碎石土進行填筑。

3.結語

綜上闡述，此次以新疆某水利工程展開分析，充分結合工程地形地貌、每一個時期的泄水需求等，深入了解導流技術在其中的具體應用情況，以期提升整個新疆水利工程施工質量，同時為之后新疆地區開展水利工程施工提供參考。

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