農業水利工程施工中導流施工技術探究

◎張賽

引言

眾所周知，農業種植離不開水源。水利工程在農業生產過程中發揮的作用不可或缺，是進行農田灌溉的主要途徑。可以說，水利工程的規劃建設情況，決定了當地農業生產水平。為了確保農作物能夠得到良好的灌溉，在水利工程建設初期，就要把握好關鍵技術。導流施工是水利工程建設中的重要環節，影響著后續的灌溉質量。近年來我國導流施工技術快速發展，涌現了大批新興技術。這些技術有著各自的特點，適用的情況也有所差異。選擇恰當的導流施工技術，是提高水利工程建設質量的有效途徑。水利工程施工水平的提高，也為工程的后續使用提供了安全保障，有效降低了工程質量問題出現的概率，降低因工程維護造成的損失。

一、農業水利工程施工中導流施工技術概況

水利工程（Hydraulic engineering）是為了控制、利用和保護地表及地下的水資源與環境而修建的各項工程建設的總稱，按其服務對象分為防洪工程、農田水利工程、水力發電工程、航道和港口工程、供水和排水工程、環境水利工程、海涂圍墾工程等工程。導流施工技術，顧名思義，指的就是通過人為規劃，工程能夠起到對水流進行引流的作用。該技術的使用價值十分重要，能夠實現對水流渠道的把控。當河流的汛期到來時，可能會對水利工程的正常運轉造成不良影響，而導流工程通過改變水流方向，達到引流的目的。這樣一來，河流汛期漲水對工程周邊環境造成的影響，能夠被控制在較低范圍，保障了當地農業生產的安全和穩定。此外，農業生產中，需要日常灌溉，導流工程也能夠提供有效的供水服務，而且導流工程能夠實現農業灌溉的靈活性，提供了極大的便利。

導流施工技術在應用過程中，也有值得注意的事項。首先，要做好實地考察調研，選擇適合的導流施工區域。恰當的施工地點選擇，往往能夠起到事半功倍的效果。導流工程投入使用后，也能夠憑借地理優勢更好地發揮功能。其次，要深入地掌握施工地點的地形地質情況，針對當地的地質特點，構建完善的理論體系，確保施工能夠有條不紊地進行。此外，還要綜合考慮多方面的因素，制定符合相關標準的施工方案。在可靠的施工設計支撐下，實際施工的難度將大幅降低，施工周期也會大大縮短。

作為水利工程施工的關鍵一環，導流工程的規模、消耗成本相對較大，必須要重視施工的前、中、后各個階段，保障各環節的有序施工，從而避免很多不必要的問題。

二、影響導流技術的因素

水利工程受到施工地區環境的影響，不同地區的地形地貌、地質情況都存在很大的差異，當地對水利工程的要求也有所區別。這意味著水利工程在施工過程中遇到的問題，并不是千篇一律的，而是具有一定的個體差異。因此，在分析導流工程施工技術應用問題時，就不能夠照搬模板，而要結合實際，具體問題具體分析。舉個例子，在大壩施工階段，施工材料通常是混凝土。基于混凝土材料的特性，在選擇導流施工技術時，要優先考慮分期導流。但分期導流這種施工方式，雖然在混凝土壩的情況下優勢明顯，但在普通的泥土壩中應用，效果則不太理想。而對于水頭較高的水壩而言，采用的導流施工技術則要避免單一，需要綜合考慮后選擇多種導流施工方式組合使用。

除了一些特殊的水利工程情況，經過多年的實際摸索，也形成了一些比較普適的導流施工技術應用經驗。對于大部分需要進行多層導流的工程而言，需要首先考慮水文環境的影響。要詳細調查河流的水文特點，針對水文情況對導流方式做出恰當的調整。河流的水流量、水流的力度以及河流中的泥沙結構，都值得深入了解。如果忽視了這些情況，就有可能在導流施工過程中，受到河流水文環境的不良影響，造成不必要的損失。

三、常見的導流施工技術分析

1.全段圍堰法。

圍堰法中應用比較廣泛的是全段圍堰法，具體實施手段，就是在河流的上下游都設置圍堰，達到對這段河流進行全面圍堵攔截的目的。當河流汛期到來時，不至于因為漲水而引發洪荒，對當地的農業生產造成影響。全段圍堰法又細分為三種，分別是明渠導流、涵管導流以及隧洞導流。首先，明渠導流，最顯著的特征就是水渠是暴露在外的，將這段渠道修建在距離圍堰80m 的地方，這個距離既能夠有效引流，也不至于因為水流過大，對圍堰產生沖擊甚至損毀。為了盡量增大渠道的水流量，要把軸線的長度控制在較小范圍。其次，涵管導流，該方法與明渠導流相反，水渠是隱藏在暗處的。涵管的修建地點，一般選擇圍堰的枯水位上方，目的是為了加快導流的速度。涵管的修建材料，需要具有一定的硬度，能夠承受水流的沖擊。目前使用比較廣泛的涵管材料，是混凝土。混凝土澆筑的涵管，不僅導流效果良好，耐受性也比較理想，不容易遭到水流的侵蝕破壞。最后是隧洞導流。該導流方法的施工量相對較大，需要在河岸挖出一條隧洞，隧洞就承擔著引流的功能。隧洞引流的效率顯然是比較可觀的，能夠有效應對河流汛期漲水。但與此同時，在挖掘隧洞時也有很多要求。一般保障隧洞呈直線，目的是提高排洪的效率。如果隧洞存在彎曲的部分，也容易受到水流的沖擊。如果施工地點的情況不支持沿直線開挖，也要盡量提高隧洞的直徑，尤其是彎道處的直徑，至少要在隧洞直徑的五倍以上。

2.分段圍堰法。

全段圍堰法適用的河流區域比較集中，那么分段圍堰法則常應用于需要導流的河流區域比較分散的情況。通常水利工程的規模較大，這意味著需要導流的區域不止一處。分段圍堰法能夠滿足這類工程的要求，即使施工量再大，也能夠通過分段圍堰法對河流進行導流。分段圍堰法在原理上和全段圍堰法是一致的，只是要在河流的多個區域進行導流施工。分段圍堰法也有幾類常見方法，分別是梳齒導流、底孔導流以及缺口導流。首先是梳齒導流，該方法最顯著的特征，就是其在壩體中修建的缺口，是呈梳齒形的。這種形狀的缺口，無疑增加了水流分流路徑，能夠起到有效的疏通作用，導流效率大幅增加。其次是底孔導流，該方法應用混凝土澆筑技術，在壩體修建底孔，底孔的耐受力較強，能夠承受水流的沖擊。最后是缺口導流，該方法主要用于應急，當河流汛期來臨時，缺口導流能夠快速緩解水流保障帶來的危害，有效地疏通水流，避免對周邊環境造成持續影響。分段圍堰法和全段圍堰法相比，適用的范圍更廣，而且導流的效率也更高，通過多渠道分流，在河流水位上漲的時候快速引流。

3.主體工程施工。

水利工程規模較大，包含的項目眾多。這些施工項目相互銜接，構成了工程主體。任何施工環節出現質量問題，都會影響到整個工程的建設效果。尤其是主體工程施工，更是整個施工環節的關鍵。在進行主體工程施工時，要把握好整體性原則，尤其要盡量避免施工對周圍環境造成的不良影響。主體工程施工需要把控的事項，主要包括以下幾方面：首先，要把主體工程的導流施工放在首位，先進行導流主體工程的施工，再按照施工方案逐步完善分流設施，保障施工具有層次性，能夠有條不紊地進行下去。其次，要對水渠的深度進行科學合理的設計。水渠的深度決定了引流的效率，但水渠過深又會造成原材料的浪費。通常來說，水渠的深度設置在6m 左右是比較合適的。最后，基坑的挖掘同樣不容忽視。基坑能夠再水流流經時，將河水排除。如果基坑的挖掘效果不好，那么可能再強大的水流沖擊下，造成工程的局部塌方。因此，在基坑挖掘時，要充分考慮到施工環境的地質情況，如果土質過于松軟，就要做好防護措施，保障圍堰的堅固。

4.基坑排水與河壩施工。

基坑排水需要通過抽水機來實現，這樣可以有效地減少基坑滲水現象，避免基坑被河水侵蝕。基坑排水工作完成后，需要進行河壩的施工，在施工之前，需要對施工場地進行考察，確定施工方案的合理性，避免施工過程受到河流的影響。河壩通常由混凝土澆筑而成，一方面，需要做好混凝土的防滲工作，避免河水從壩體側面滲出，降低河水對河壩的侵蝕，延長壩體的使用壽命。另一方面，需要做好混凝土的養護工作，防止混凝土出現開裂。當晝夜溫差過大時，需要做好混凝土的保溫措施，降低溫度對混凝土的影響，從而提高河壩的施工質量。

以基坑排水為例，工程的導流技術使用方案如下：（1）在基坑開挖的過程中，工程應當加強對砂層的關注，需要保證其具有良好的透水性。另外，還需要充分關注基坑的涌水量，如涌水量較大，應當重點予以控制，避免基坑開挖的過程中出現異常問題。在具體設計時，應當嚴格控制各項參數，盡可能降低地下水位，使其處于基礎樁承臺底0。5m 以下。（2）做好上述準備后，便需要對基坑排水技術進行選擇。明溝排水技術，在農田水利工程導流施工中較為常用。上述技術，要求施工人員充分利用當地的地形特點，做好導流工作，將水導流到地勢較低的區域，使工程基坑處的積水能夠隨著地形而排出。如無法通過上述方法進行排水，或在排水后，依然存在積水殘留，則可以開挖排水溝以及排水井，通過人工導流的方式，將積水排出。需要注意的是，采用上述方式進行基坑排水，還需要注意做好排水溝的布置工作。可在基坑周圍，按照由高到地的原則，對排水溝進行布置以及開挖。而排水井內的積水，則可以通過水泵抽出。

5.隧洞導流法。

隧洞導流（tunnel diversion）屬于農田水利工程導流施工技術中常見的一種，要求在工程周圍設置水工隧洞，借助隧洞，將積水導流下下游，從而避免導致工程積水過多，影響其整體性能的發揮。上述導流方法，具有一定適用性，當工程所在區域，河谷較為狹窄，并且受到當地地形的限制，導致無法通過設置明渠方式進行導流時，采用隧洞導流法施工，方屬于最佳選擇。但采用隧洞導流法施工，依然存在一定缺陷，如工程周圍存在建筑物，施工的過程，可能影響建筑物的穩定性。因此，如存在上述情況，務必對導流隧洞進行優化設計，減小對建筑物的影響。如水利工程周圍不存在其他建筑物，則無需對此問題予以關注。隧洞導流法施工，具體方法如下：（1）開挖：工程需要首先對隧洞進行開挖，一般以明挖為主，在此期間，可首先爆破，繼而做好保護層施工，預防坍塌，并通過鉆孔的方式，使爆破松動。爆破后所剩余的土壤，需要運輸至指定區域進行處理。開挖完成后，工程需要做好支護工作，表面隧洞坍塌。（2）掘進：開挖完成后，便需要對隧洞進行掘進。建議通過上下臺階開挖的方式，完成掘進工作。（3）錨桿與噴錨：掘進后，工程需要對錨桿材料進行優化選擇，使其具有良好的承載力。（4）混凝土噴射：工程可通過噴射的方式進行混凝土施工，應當按照工程要求，對混凝土強度進行選擇。混凝土噴射后，需予以澆筑，并對隧洞通風設置進行布置，最終完成施工。

四、選擇導流方法時應考慮的因素

在對導流方法進行選擇時，為了提高農業水利工程導流施工的整體質量，需要對多種因素加以重視，其中地質條件、水文條件、地形條件加以重視。另外，還需要加強對施工流程的控制，避免發生異常。

1.地質條件。

施工導流方案的選擇與導流建筑物的布置直接受到河流兩岸及河床的地質條件的直接影響。若河流一岸或兩岸存在風化層薄、巖石堅硬以及抗壓強度足夠時，則對隧洞導流的選用最為適宜。若存在較厚的巖石風化層且容易破碎，或存在較厚的沉積灘地時，則應采用明渠導流的方式進行施工。在對分段圍堰導流法進行運用時，由于存在河床束窄，使過水斷面的面積減小，迅速増大了水流流速。為了確保河床不會受到較大沖刷避免圍堰基礎淘空現象，應與河床地質條件相結合，對河床可能束窄的程度得以確定。

2.地形條件。

壩區周圍的地形條件對導流方案的選擇產生較大影響。對于寬闊的河床河流而言，特別是在施工過程中存在過筏和通航要求的河流，應對分段圍堰法導流進行運用。當河床存在天然石島或沙洲時，應對分段圍堰法導流進行操作，對導流圍堰的布置提供便利，特別是縱向圍堰的布置。當存在兩岸陸峻、河段下容以及山巖堅實的地區，且壩體無法實施分期建設的，應對道導流進行施工。而平原河道，河流的兩岸或一岸較為平坦，或能夠對河灣及老河道進行利用時，應運用明渠導流最為適合

3.水文條件。

施工導流方案的選擇還受到河流流量大小、全年流量的變化、水文變化的幅度、汛期洪水的延續時間、枯水期的長短、冰凍情況以及冬季流冰等因素的影響。通常情況下，對于流量大且河床寬的河流而言，應對分段圍堰法導流進行使用。山區河流存在較大水位變化幅度時，可運用允許基坑淹沒的導流方法，在一定時期內通過過水圍堰和基坑淹沒的方式將洪峰流量得以宣泄。對于存在較長枯水期的河流，可對枯水期進行充分利用進行安全化施工，對于流冰的河流，應對流冰的宣泄問題實施充分考慮，避免有流冰奎塞問題發生，從而對泄流產生影響，引發導流建筑物破壞現象產生對于巖石河床而言存在較強的抗沖刷能力，河床有較大的束窄程度，可能超過88%，流速提升至7.5m/s。而對于較厚覆蓋的河床而言，存在較差的抗沖刷能力，束窄程度小于30%，允許流速控制在3.0m/s 即可。

4.技術流程。

為了保證工程質量，在導流施工技術使用的過程中，對相關流程加以重視較為關鍵。在施工期間，工程需要首先對工程當地進行考察，在了解區域情況后，方可判斷是否需要通過導流施工技術改善工程質量。如需要，則可以結合工程需求，確定導流施工方案。由于導流施工技術種類較多，工程需要合理對技術進行選擇，保證其具有適用性。技術選擇后，則需要確定施工方案，明確每一個流程的施工步驟以及內容，并對施工過程進行統籌安排。最后，需要嚴格按照工程方案進行導流施工，全面提高工程施工質量。

五、結論

綜上所述，水利工程對農業發展的影響不可小覷，其中導流施工質量，更關乎著水利工程在河流汛期的安全性，并影響著農業灌溉的效率和質量。因此，施工單位要對導流施工環節引起足夠的重視，合理地應用導流施工技術，確保導流工程在關鍵時刻能夠有效發揮作用。目前導流施工技術類型多樣，有著各自的特點。而水利工程施工環境也是比較復雜的，在施工過程中可能遇到各種各樣的問題。在選擇導流施工技術時，要做好詳細的實地考察，綜合考慮多方面因素，采用合適的導流施工技術。從而在河流汛期時，能夠避免水位上漲對工程造成損壞，也降低了對當地農業生產的不良影響，為農業生產提供堅實的保障，促進當地經濟發展。