探討水利水電施工過程中的導(dǎo)流問題及技術(shù)

陳 偉 黃 鋼 畢 林

（羅甸縣水務(wù)局， 貴州 羅甸 550100）

雖然我國一直在加強公共工程的建設(shè)，但是在水利水電工程的建設(shè)中還存在不同程度的問題。其主要的原因是每個地方的水利水電工程都有各自特點，很多內(nèi)容需要視當?shù)厍闆r進行改變才能滿足需求。不同地區(qū)的河流情況不同，在進行導(dǎo)流的時，往往存在一定的風(fēng)險。為了不造成較大的安全隱患，最好的辦法就是全面提升導(dǎo)流工作的相關(guān)技術(shù)。在這種情況下，筆者展開了如下內(nèi)容的探究。

1 水利水電項目施工建設(shè)中的導(dǎo)流問題研究和導(dǎo)流流量設(shè)計

1.1 水利水電項目施工建設(shè)中的導(dǎo)流問題

水利水電工程施工中，影響導(dǎo)流效果的因素較多，包括地形條件、水文條件、地質(zhì)條件等。眾所周知，地形高低影響水流方向，導(dǎo)流過程中應(yīng)借助原有的地形條件，應(yīng)用合理的導(dǎo)流技術(shù)，在保證導(dǎo)流效果的同時盡可能的減少導(dǎo)流施工量。

水利水電工程導(dǎo)流時，水文因素應(yīng)重點考慮。導(dǎo)流時盲目作業(yè)，對工程所處的水文條件了解不深入、不全面，會影響導(dǎo)流工作的順利開展；水位突然增加，圍堰高度不足，會減弱導(dǎo)流效果，甚至引發(fā)危險，另外，水位長時間處于低水位狀態(tài)，圍堰過高也會增加施工量及施工成本，產(chǎn)生不必要的費用。

水利水電工程導(dǎo)流時，地質(zhì)條件也是一項重要的影響因素，既影響導(dǎo)流效果，又影響導(dǎo)流技術(shù)的選擇。導(dǎo)流作業(yè)前需要認真勘查地質(zhì)條件，充分掌握工程地質(zhì)構(gòu)造，選擇合理的導(dǎo)流技術(shù)，確定最佳的導(dǎo)流方案，不僅能降低導(dǎo)流施工難度，而且能獲得較好的導(dǎo)流效果。

1.2 導(dǎo)流流量設(shè)計

水利水電工程施工中，設(shè)計合理的導(dǎo)流流量，有助于實現(xiàn)預(yù)期的導(dǎo)流目標。導(dǎo)流流量設(shè)計應(yīng)重點考慮導(dǎo)流標準、洪水重現(xiàn)期與風(fēng)險度等因素。

1） 導(dǎo)流標準，導(dǎo)流標準的確定需嚴格按照規(guī)范要求進行，在明確導(dǎo)流構(gòu)筑物劃分級別的基礎(chǔ)上，參考下表1 內(nèi)容，確定洪水標準。

2） 洪水重現(xiàn)期與風(fēng)險度，為保證導(dǎo)流構(gòu)筑物的安全性，充分發(fā)揮導(dǎo)流作用，導(dǎo)流施工中應(yīng)注重考慮洪水重現(xiàn)期以及風(fēng)險度。其中，洪水重現(xiàn)期指洪水在任何一年發(fā)生的機率。風(fēng)險度指洪水在導(dǎo)流年限中發(fā)生的機率，計算公式為：R=1-（1-1/T） L，其中T、L 分別表示洪水重現(xiàn)期，年、導(dǎo)流構(gòu)筑物是使用年限。T 數(shù)值越大，R 值越小，導(dǎo)流構(gòu)筑物的造價越高，反之，導(dǎo)流構(gòu)筑物造價越小；導(dǎo)流構(gòu)筑物使用時間越長久，風(fēng)險度越大。最佳的洪水重現(xiàn)期應(yīng)保證風(fēng)險損失費用和導(dǎo)流構(gòu)筑物造價低。

表1 導(dǎo)流構(gòu)筑物洪水標準表

2 導(dǎo)流技術(shù)分析

從大的方面看，水利水電工程導(dǎo)流方法分為全圍堰法導(dǎo)流、分段圍堰法導(dǎo)流，其中全圍堰法導(dǎo)流進一步細分為：隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流。不同的導(dǎo)流方法，施工要求不同。

2.1 全圍堰法導(dǎo)流

1） 隧洞導(dǎo)流，隧洞導(dǎo)流指在河岸中開挖隧洞，在基坑的上下游位置修建圍堰，河水經(jīng)隧洞下泄。該導(dǎo)流技術(shù)適合應(yīng)用在兩岸地形陡峭、山巖條件良好、河床狹窄、流量小的河流施工中。為保證導(dǎo)流效果，一方面，布置隧洞時應(yīng)保證洞軸線沿岸的地質(zhì)條件良好，且洞軸線為直線。另一方面，需要綜合考慮施工條件、地質(zhì)條件設(shè)計合理的斷面形式，包括方圓形、馬蹄形、圓形等，地質(zhì)條件較差時，可以設(shè)計成馬蹄形。

2） 明渠導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流指在河岸中開挖渠道，在基坑上下游修建圍堰，河水通過明渠下泄。該導(dǎo)流方法適合應(yīng)用在工期緊、地質(zhì)條件差、無法采用隧洞導(dǎo)流、流量大的工程。應(yīng)用該導(dǎo)流方法時，首先，應(yīng)將明渠布設(shè)在臺地較寬位置，渠身軸線應(yīng)伸出上下游圍堰外坡腳，并且水平距離應(yīng)滿足圍堰防沖要求，尤其防止深開挖，適當將軸線長度縮短。其次，確定合理的進出口位置與高程，進出口位置應(yīng)滿足不回流、不淤、不沖等要求，高程要符合截流設(shè)計要求。另外，為減少水下開挖量，應(yīng)適當增加進出口的高程。

3） 涵管導(dǎo)流，涵管導(dǎo)流是在巖基中進行溝槽開挖，而后使用鋼筋混凝土進行密封形成涵管，水流經(jīng)過涵管下泄。該技術(shù)在堆石壩、土壩水利工程中應(yīng)用廣泛。為保證施工質(zhì)量，一方面，為避免壩身和涵管外壁形成接觸滲流，應(yīng)在涵管外壁每隔一段距離設(shè)置截流環(huán)，將滲徑半徑延長，將滲透坡降低，減輕滲流破壞。另一方面，需要認真修筑涵管管身沉陷縫、溫度縫止水。

2.2 分段圍堰法導(dǎo)流

分段圍堰法導(dǎo)流指使用圍堰將水工建筑物分段分期圍護進行導(dǎo)流，分為底孔導(dǎo)流、壩體缺口導(dǎo)流、明槽導(dǎo)流。

1） 底孔導(dǎo)流，底孔導(dǎo)流指在土壩中修建永久或臨時底孔，使水流通過底孔下泄到下游，避免水位過高影響水利水電工程施工工作的順利進行。應(yīng)用該方法時需要計算水力，確定底孔的布置位置、布置數(shù)目、布置尺寸。另外，為保證枯水期正常泄水，地坎高程應(yīng)設(shè)置在庫水位以下。底孔斷面可設(shè)置為圓角矩形或矩形，尺寸應(yīng)盡量小。

2） 壩體缺口導(dǎo)流，如果壩體為混凝土結(jié)構(gòu)且河流汛期較短，可以采用壩體缺口方式導(dǎo)流。在汛期河水漲落較嚴重，采用其他導(dǎo)流構(gòu)筑物無法滿足導(dǎo)流要求，在壩體上預(yù)留缺口，與其他導(dǎo)流構(gòu)筑物一起導(dǎo)流洪峰，可以有效地降低水利水電工程施工造成的影響，當上游水位回落后再修筑缺口。

3） 明槽導(dǎo)流，當河水覆蓋層較厚、河水深度較深、修筑縱向圍堰難度大、河床一側(cè)岸坡穩(wěn)定性好或河灘基巖較高時，可以采用明槽導(dǎo)流方式。采用明槽方式導(dǎo)流時，完成第一期圍堰后進行明槽的修筑，河水通過束窄的河床下泄。第二期工程施工時，河水便可通過導(dǎo)流明槽完成下泄。

另外，分段圍堰法導(dǎo)流時，要保證導(dǎo)流時段的合理劃分。劃分導(dǎo)流時段時應(yīng)綜合分析施工進度、導(dǎo)流方案、河流水文特征等。劃分導(dǎo)流時段時應(yīng)注意考慮以下內(nèi)容：當水利水電工程施工工期長、不允許過水，洪水來臨前無法完成建設(shè)任務(wù)時，應(yīng)考慮以全年作為劃分導(dǎo)流時段的標準；當洪水來臨前已有的施工可發(fā)揮攔洪作用，則將洪水來臨前的施工時段作為導(dǎo)流時段；當使用分段圍堰法施工，中后期的導(dǎo)流借助底孔進行導(dǎo)流時，應(yīng)劃分成以下三個導(dǎo)流時段。第一期基坑工程施工劃分成第一時段，將河水經(jīng)束窄河流下泄；第二期基坑工程施工作為第二時段，將河水從導(dǎo)流底孔下泄；壩體全部上升，河水由導(dǎo)流底孔下泄。封堵底孔后，河水下泄通過永久泄水建筑物，完全或部分攔蓄在水庫中，直到水利水電工程施工完成，作為第三時段。

3 結(jié)語

導(dǎo)流與圍堰施工技術(shù)是水利水電項目施工建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。提升對二者的分析，合理應(yīng)用技術(shù)手段，可以提升工程的資源利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，進而為社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)奠定基礎(chǔ)。