孫東寶 朱大衛 石雷
導流和圍堰技術在水利水電工程施工中的應用方式
孫東寶 朱大衛 石雷
(宿遷江淮水利集團公司 江蘇沭陽 223600)
近年來我國的水利水電工程正在飛速發展,這極大的促進了我國經濟的發展,它不但有效地發展了我國的農業,而且在一定程度上使我國用電的壓力得到了緩解。本文主要對導流和圍堰技術進行詳細的介紹,并探討了這兩種技術于水利水電施工中的應用方式。
水利水電;導流;圍堰技術;應用
隨著經濟和科技的快速發展,我國開始逐漸地重視起水電水利工程的施工,這和我國國民經濟的增長有著直接的關系。然而在水利水電工程的施工建設過程中,若想確保工程整體的質量和經濟效益,就需在施工中采用導流技術,從而使水向下游流走。而圍堰技術則是和導流技術相對應的,圍堰是需要提高水利水電的工程質量,要通過修建臨時的擋水建筑來達到圍堰的效果,本文在這里主要探討了導流和圍堰技術于水利水電工程施工過程中的應用情況及方式。
2.1 導流技術
導流技術基本是應用于水利水電工程里,并且要按照施工現場的實際狀況和場地基坑內的項目總量來進行合理設計,以確保導流的流量。導流技術的應用主要分成三個階段:①前期的導流是于河床的位置就開始截流,并用此來保證圍堰可以攔住水流,只有這樣才可以給水壩可以順利施工打下良好的基礎;②中期主要針對壩體高度和河水在汛期的水深狀況進行深入分析,并且依據分析結果來判斷是否需要利用向水壩里注水的方法來提高水壩抗洪能力;③在后期的施工過程中,應該按照導流具體的情況來合理設計大壩的高度。只有這三個階段的施工可以順利完成,導流項目才算真正地完成。
2.2 圍堰技術
所有的水利水電系統可以正常的運作其基礎就是圍堰技術,而且圍堰技術有特別性與臨時性等特點,然而圍堰技術施工的質量好壞通常也直接決定著水利水電工程的整體成敗。在進行大型的水利水電工程的圍堰技術過程里一定要有檢驗的環節,而且還要通過預先對整個的圍堰技術進行一次預演來判斷其設計是否科學合理。因此在對圍堰方案進行設計時,一定要加強對圍堰平面的設計,從而來保證整個圍堰的平面可以有效地阻攔住水流對河道的沖刷。而圍堰技術的應用可以有效地降低水利水電工程的全部施工成本,而且可以有效地緩解整個水利水電工程其泄水困難的問題,然而由于河流里的水流速度不是固定的,這所以就造成了圍堰整體的截面積其沖刷強度不能夠確定,所以在對圍堰技術進行設計的時候,一定要與施工場地的具體實際環境充分地結合,并盡量地選出一種可以充分發揮其自身功能的圍堰技術,圖1為圍堰技術施工現場。
圖1 圍堰技術施工現場
3.1 導流技術的劃分原則
在劃分水利水電系統的整個導流過程時,務必要嚴格地遵守兩個原則:①在基坑里的工程量較大的時候,施工人員不能在河流截流之后的一個枯水期間里就完成所有的正項導流工作,所以這就要對于還沒有完成的壩體來應用一系列的應對方法,而且還要將導流期限來進行全年規范設計,從而來保證沒有完成的壩體不會發生溢流,在基坑內部也不會發生過水等現象。②當基坑里的工作量比較少的時候,施工導流的全部工程就能夠在規定期限里竣工,而這時候施工人員就需要依照該河流在枯水期里的河水流量來設計施工導流工程方案的工作,而且還要進一步地加強對于圍堰技術的利用。
3.2 導流方案的選擇標準
在選擇水利水電工程的導流方案時,為了可以保證導流方案的科學合理,就需設計人員對所在的施工現場來進行實地勘察,從而可以詳細了解施工場地的水文條件、地質與地形等各種因素。在這個基礎之上把施工設備、施工強度和施工成本等多種因素結合起來進行深入分析,最后再對整個導流方案進行設計。然而在進行導流工程施工以前,施工人員還需要對當地河流的水流情況進行詳細了解,然后依據水流流速和導流工程其具體的施工規模進行科學合理的設計。然而在實際施工的過程里,各個河流的泄水狀況和汛期都是不同的,這就需要設計人員務必對這些實際的情況來綜合地進行分析考慮,在此基礎之上擬定導流的方案,從而有加強整體施工進度的掌握程度,還要防止在施工導流的工程中,可以有效地避免外界干擾。
3.3 施工導流的有效控制
不同河流的泄水情況和汛期等特性都存在著比較大的不同,所以工作人員以往對河流各項數據的測量時,應該充分的綜合河流本身的特征,以此來保證測量的參數的準確性,但是在施工導流提案的選擇進展中,應當最大程度上選擇比較經濟、適用的施工項目。在進行河水導流分析時,假如水流的流速比較大,結果會引起水流從上游到下游的排水,會導致一些突發的情況,進而導致洪水災害的發生,其他的突發狀況可能對水利水電設施造成一些影響。所以施工單位在開展施工導流的施工設計時,要全面考慮到多種突發因素與狀況,并盡力地完善好整個的導流設計方案,再制定出突發應急方案,從而及時地消除掉各種潛在的安全隱患。
4.1 圍堰技術分類
4.1.1 不過水土石圍堰
不過水土石圍堰在水利水電工程里是被應用最多的一種圍堰技術,而且其有著方便、經濟等很多特點,并且在施工過程里施工人員還可以充分地利用施工場地的土石材料。其圍堰結構在施工和拆除的時候也是較為便利的,然而土石圍堰的施工總量向來比較大,所以圍堰的頂部應該做好防水處理工作,來避免當汛期來的時候臨時導致的沉陷。
4.1.2 過水土石圍堰
在施工的過程里過水土石圍堰需小心在克服過水時水流對圍堰表層的沖刷力,而且在施工的過程中要盡量做好其防護措施,從而確保圍堰頂部可以有效承受水流壓力,并且不會發生深層滑移等情況。
4.1.3 混凝土圍堰
一般來說混凝土圍堰是比較堅固的,而且有很好的防滲能力和抗沖能力,工程量相對土石圍堰來說也是較小的。在混凝土圍堰進行施工的過程中可使用某些施工機械達到工程施工。然而在混凝土圍堰的頂部基本上都有比較強的防水能力,所以能夠有效解決由于過水而帶來的滑移或者下沉等問題。
4.2 圍堰的平面布置和高層設計
4.2.1 圍堰的平面布置
在進行圍堰平面布置的時候,設計人員需要從整體結構、設計需求等多方面來考慮。開挖基坑時,需要對施工場地的相關地質條件來進行詳細勘察,并依據勘察出的因素來決定施工的排水設施建設和圍堰邊坡大小等各項工作,而且還要在基坑位置處預留出一些空余,來確保整個圍堰施工可以順利進行。
4.2.2 圍堰的高層設計
在整個的水利水電過程里圍堰的高層設計扮演著十分關鍵的角色,還需要按照施工現場的條件和導流的設計流量來決定。假如在進行圍堰的設計時需對個別的水流來進行攔截,就需適當增加圍堰的高度,從而保證整個水庫的調洪功能可以正常地運行。在設計縱向圍堰其堰頂高度時,需要按照河道束狹段的水面曲線和導流流量來進行設計,并且盡量地把堰頂設計成為階梯形狀,從而確保上游的圍堰高度和下游達到一致。
導流技術和圍堰技術對于整個的水利水電工程其工程效益以及施工質量都具有很大的影響,然而一些不合理的導流方案和圍堰設計必然降低水利水電工程的整體施工質量,而且還在一定程度上增加了工程的施工成本,所以這就需要相關的施工單位一定要合理的進行導流方案和圍堰技術的選擇。
[1]張峰.水利水電施工中施工導流和圍堰技術的應用[J].建材發展導向,2015,13(12):271~272.
[2]吳光.水利水電施工中施工導流和圍堰技術的應用[J].科技傳播,2014(19).
[3]王曉春.施工導流和圍堰技術在水利水電施工中的應用[J].科技創新與應用,2014(30):211.
TV551
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1004-7344(2016)33-0165-02
2016-10-26
孫東寶(1986-),男,助理工程師,大專,主要從事水利工程工作。
朱大衛(1987-),男,助理工程師,本科,從事水利水電安全生產工作。
石雷(1990-),男,助理工程師員,大專,主要從事水利工程工作。