水利水电工程中施工导流技术

姚艳波　解文海

摘 要： 施工导流的方法有全段围堰法导流和分段围堰法导流。实际工程中，导流方法不但影响导流工程的规模和造价，且与枢纽布置、主体工程施工部署、施工工期密切相关，有时还受施工条件及施工技术水平的制约。

关键词： 水利水电工程；导流施工；技术；控制措施

中图分类号： TB

文献标识码： A

文章编号： 16723198（2013）06018901

1 引言

在水利水电工程中在河床主体工程的上下游采用全段围堰法导流各修建一条拦河围堰，通过预先修建使上游的永久泄水或临时来水隧洞及明渠等建筑物泄向下流，若泄水建筑物出口处的水位低于基坑处河床高程时，在坡降很陡的山区河道施工时可不修建下游围堰。主体建筑物在排干的基坑中进行施工，这种方法的优点是受水流干扰小有利高速施工工作面较大在主体工程建成时再封堵临时泄水道，利用水利枢纽中的永久泄水建筑物导流河床内的建筑物可在一次围堰的围护下建造可大大节约工程投资。全段围堰法导流按泄水建筑物的类型一般可分为涵管、明渠及隧洞导流。在选择和确定导流的方法时可能利用永久泄水建筑物以减少投资和导流工程量，满足河流水文特性、排冰供水、地质地形、过木通航等条件要求，同时，河道截流、坝体度汛、封堵及蓄水等环节应合理衔接确保工程安全施工。

2 施工导流的基本方法

（1）隧洞导流：隧洞导流是保护主体建筑物干地施工，天然河道水流全部通过导流隧洞向下游宣泄的一种导流方式就是上下游围堰一次拦断河床形成基坑，隧洞导流适用于导流流量不大两岸地形陡峻的地区一般坝址河床都比较狭窄。

（2）明渠导流：明渠导流就是次拦断河床形成基坑在河道上下游进行围堰以保证主体建筑物在干地施工；而河道内的水流经河岸或滩地上开挖的导流明渠泄向下游的导流方式。

（3）涵管导流：涵管多用在修筑堆石坝和土坝工程中一般为钢筋混凝土结构。通常情况下，涵管布置在河岸岩滩上，且位于枯水位以上。在枯水期可以不修围堰或只修一小段围堰；在将涵管筑好后，再修筑上下游围堰，这样河水可经过涵管泄向下流。由于涵管的泄水能力较小，因此，一般用于流量较小的河流上或者只用来担负枯水期的导流任务。为了防止涵管外壁与坝身防渗体之间的渗流，通常在涵管外壁每隔一定距离设置截流环，以延长渗径，降低渗透坡降，减少渗流的破坏作用。此外必须严格控制涵管外壁防渗体的压实质量。涵管管身的温度缝或沉陷缝中的止水必须认真施工。如果有永久涵管可以利用或修建隧洞比较困难时，可采用涵管导流的方式。在某些情况下，可在建筑物基岩中开挖沟槽，必要时予以衬砌，然后封上混凝土或钢筋混凝土顶盖，形成涵管。利用这种涵管导流往往可以获得经济可靠的效果。

3 水利水电工程中施工导流技术控制措施

合理的导流方案必须在周密地研究各种影响因素的基础上从中选择技术经济指标优越的方案通过技术经济比较拟定几个可能的方案，由于导流方案的选择受以下几种因素的影响，因此，在选择导流方案时必须予以充分考虑，对于一项水利水电枢纽工程的施工取得最佳的技术经济效果是从开工到完建往往不是采用单一的导流方法而是几种导流方法组合起来配合运用。

（1）方案比选：在选择导流方案时，首先应当考虑河流的水文特征，比如冬期的流冰及冰冻、河流的流量大小、全年流量的变化情况、水位变化的幅度、汛期洪水的延续时间和枯水期的长短情况等。河流导流方案的选择和导流建筑物的布置，与河流两岸及河床的地质条件有直接的关系有利于选用隧洞导流。一般来说，对于河床单宽流量大的河流，宜采用分段围堰法导流若河流两岸或一岸风化层薄岩石坚硬且有足够的抗压强度时。如果岩石的风化层厚且破碎，或有较厚的沉积滩地，则适合于采用明渠导流。对于水位变化幅度大的山区河流在一定时期内通过过水围堰和淹没基坑来宣泄洪峰流量可采用允许基坑淹没的导流方法，对于枯水期较长的河流充分利用枯水安全期。在采用分段围堰导流时应根据河床地质条件来决定河床可能束窄的程度这时为了河床不受过大的冲刷避免把围堰基础淘空，由于河床的束窄使水流流速增大减小了过水断面的面积。对于岩石河床河床允许束窄程度较大，抗冲刷能力较强甚至可达到88%流速有增加到7.5m/s。但对覆盖层较厚的河床流速仅允许达到3.0m/s其束窄程度都不到30%抗冲刷能力较差。此外，河流两岸及河床的地质条件还与围堰形式的选择，水文地质条件还对基坑排水工作有很大的关系但对于枯水期不长的河流基坑能否允许淹没以及能否利用当地材料修筑围堰等密切相关。同时，如果不利用洪水期进行施工，就会拖延工期。对于流冰的河流，应充分注意流冰壅塞流冰的宣泄问题造成导流建筑物失事影响泄流。

（2）施工控制措施：水工建筑物的形式和布置与导流方案相互影响，在拟定或选定导流方案时，应充分考虑水工建筑物的形式及其布置特点。施工现场的地形条件也对导流方案的选择有很大的影响一般情况下应该充分考虑施工导流的要求在设计永久泄水建筑物的断面尺寸和拟定其布置方案时。在选择导流方案时应该尽可能加以利用如果枢纽组成中有泄水孔、涵管、渠道及隧洞等永久泄水建筑物，平原河道或有河湾、老河道可资利用河流的两岸或一岸比较平坦宜采用明渠导流；采用隧洞导流主要是针对山岩坚实的地区在河段狭窄两岸陡峻山体；对于河床宽阔的河流，尤其在施工期间有过木及通航的要求的情况采用分段围堰法导流；在采用分段围堰法修建混凝土坝枢纽时利用水电站

与混凝土坝之间或混凝土坝溢流段和非溢流段之间的隔墙

如河床中有天然岛屿或沙洲时采用分段围堰法导流特别是纵向围堰的布置更有利于导流围堰的布置以降低导流建筑物的造价，在这种情况下应该核算它是否能够布置二期工程导流建筑物对于第二期工程所修建的混凝土坝尤为重要。在选择挡水建筑物的形式时，由于土坝、土石混合坝和堆石坝的抗冲能力小，除采用特殊措施外，一般不允许从坝身过水，所以多利用坝身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或坝身范围内的涵管来导流，施工时通常要求在一个枯水期内将坝身抢筑到拦洪高程以上，以免水流漫顶，发生事故；至于混凝土坝，特别是混凝土重力坝，由于抗冲能力较强，允许流速达到25m/s，故不但可以通过底孔泄流，还可以通过未完建的坝身过水，因此导流方案选择较为灵活。

（3）施工进度和施工方法：在选择河流的导流方案时，应充分考虑到施工期间河流的综合利用，如河流的通航、水电站的运转、筏运、灌溉、供水或渔业等。对于通航的河流束窄断面的最大流速一般不得超过2.0m/s不仅要求河流在束窄以后而且要求水深与船只吃水深度相适应但河宽仍能便于船只的通行大多采用分段围堰法导流，在施工导流期间，要避免木材拥塞泄水建筑物或者堵塞束窄河床对于浮运木筏或散材的河流特殊情况需与当地航运部门协商研究确定。在施工中后期在满足下游供水、灌溉用水和水电站运行的要求的同时水库拦洪蓄水时为了保证渔业的要求以便鱼群能回游还应修建临时的过鱼设施，在水利水电枢纽施工导流过程中，对施工进度起控制作用的关键性时段主要有：导流建筑物的按合同要求的竣工期限、河床水流的截断时间、拦洪坝体的完工期限、临时泄水建筑物的封堵时间以及水库蓄水正式发电的时间期限等等。由于各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性，因此，在选择导流方案时必须充分考虑到施工和进度和施工方法，三者紧密相连，密不可分。通常根据导流方案来安排控制性进度，并进而确定施工方法。

4 结束语

导流方案的选择与施工场地的布置亦相互影响，在混凝土坝施工中应以混凝土生产系统所在的一岸作为第一期工程，因为这样两岸的交通运输问题比较容易解决。在选择导流方案时应使使导流建筑物既简单易行主体工程尽可能及早发挥效益降低导流费用简化导流程序综合考虑以上各方面因素，使施工方案等技术措施适用可靠。

参考文献

[1] 文强.岷江航电犍为枢纽工程施工导流方案比较[J].红水河，2012，（6）：3136.

[2]但汉仁，杨文海，李小莘.橡胶坝在桥巩水电站施工导流中的应用[J].红水河，2012，（6）：3739.