关于新疆某水利工程施工中导流技术的有效运用研究

姜姗媛

【摘要】新疆位于我国内陆的边境地区，其独特的地理位置、优越的气候条件使当地经济发展集中于农业、畜牧业。而在开展农业生产时，需发挥水利工程的重要作用，但在水利工程施工过程中，施工工艺、施工技术等与施工质量有直接联系，对此，本次研究以新疆某水利工程作为研究对象，分析其施工时，导流技术的具体应用情况，以期为今后新疆地区开展水利施工提供才相应的参考依据。

【关键词】新疆；水利工程；导流技术；运用

前言

在现代化技术飞速发展的时代背景下，各地水利工程施工项目得到较好地发展，且施工技术发展也较迅速，而导流技术作为其中的一项施工技术，在新疆水利工程施工中的有效应用，对提升整个工程施工质量，保证施工顺利实施等起到关键性作用。因此，进一步了解导流技术在水利工程施工中的应用效果，对水利工程项目施工有很大促进作用。

1.关于导流技术分类

在当前的水利工程施工中，导流技术主要包括：全段围堰法、分段围堰法两种。其中，全段围堰法主要指先把施工处的水流完全截断，之后使流水直接绕过施工处向着下游流去；分段围堰法重点指先把流水由束窄河床下泄，之后以预留的缺口、坝体底孔、其它泄水渠道将水下泄。全段围堰法又可以分成隧洞导流、明渠导流2种。

1.1 隧洞导流技术

隧洞导流技术大部分应用于山区、且两岸的山岩较坚实、河谷狭窄及地形陡峻区域，然而隧洞导流技术应用后，会加大工程造价，其泄水能力有限，在施工期间常常需要和永久的隧洞结合。隧洞导流技术的适用条件为：沿岸或是两岸地质、地形条件良好；两岸的地形陡峭及坝址的河床宽度较狭窄；导流的流量较小。

1.2 明渠导流技术

明渠导流技术主要是把围堰修建在基坑上、下游，把渠道修建于滩地或河岸上面，而流水以渠道完成下泄，此种导流技术常常用于滩地或岸坡平原的河道上。同时也可利用老河道，这样能缩减施工的作业量。具体应用情况包括下述几方面：

第一，明渠导流技术的使用条件。如果河床覆盖层深或坝址的河床宽度窄，则分段导流技术应用起来有一定的困难，需满足下述条件，方可适用。无大型的挖洞机械设备以及施工经验，且施工周期很短；施工过程中需满足排冰、过木、通航等需求；河床的沿岸的古河道、台地或垭口非常宽。第二，明渠导流技术的具体布置情况。明渠导流技术布置包含：准确定位明渠进口、合理安排明渠导流的轴线，而在布置明渠导流的轴线时，应选择古河道、台地或是垭口宽的区域，其渠身轴线水平距离保持在50-100mm，河道的主流和明渠的进口、出口的交角务应<30°，同时与上、下游的水流衔接。需关注的是，明渠转弯的半径需大于渠底的宽度大约五倍，从而保证水流可顺畅流出。

2.工程实例

2.1 工程概况

本次研究选取新疆某二级枢纽工程，其坝址在新疆某峡谷的近出山口区，呈现U型谷，具体情况如表一所示。

泄水建筑物、大坝的洪水频率标准设置为100年一遇，校核洪水的标准设计为2000年一遇，设计的地震烈度8°，枢纽坝址区入库的径流流量每秒平均115.0m3，多年的平均径流量是36.17×108m3。此水利工程的洪水期在6、7、8月，这一时间段气温非常高，且7月洪峰较多，6月、8月相对少。

2.2 导流技术的运用

导流大坝选取混合坝设计方案，且混凝土坝以溢流表孔、泄洪底孔、灌溉取水口等坝段进行布置。于右岸的阶地处布置一个土石坝段，坝型结构为沥青的心墙坝。发电的饮水系统主要布置于左岸的山体中，已经建设完成，当前已运行。 按照泄洪底孔于混凝土坝处布置方式、地形条件等，此阶段重点以分期的围堰导流技术为主，其中，一期以明渠导流技术，二期以底孔导流技术。具体应用情况如下：

2.2.1 初期导流技术的建筑物

新疆某二级枢纽工程施工时，以初期导流技术所建设的初期导流建筑物主要包括：导流明渠、一期上游、下游围堰。而导流明渠与一期的上游围堰方案进行比对。两个方案如表二所示。

由表一可知，方案一、方案二导流明渠的底宽、一期上游的围堰堰高存在差异，而护坡的结构型式一致。经相关计算结果显示，运用方案一比运用方案二可节省大约696万元，因此，此阶段以方案一为主，也就是导流明渠的底宽设置为15m。且一期导流的明渠设置于右岸，其进口底板的高程是1235.80m，底宽是15m，渠道的纵坡3‰，大约611.55m。且明渠边坡的开挖石方段比为1：0.5，砂砾石段比为1：1.5，明渠的水深为5.70m，流速控制在每秒4.91m。此工程的导流明渠的挖深大，很多渠底均挖至基岩下5-20m，石方的开挖处不设置防护，其两边的砂砾石的开挖初厚度设置为0.60m铅丝石笼进行防护，石笼的下铺设置土工布进行防渗。上述对策主要目的是避免水流流速较大，使明渠砂砾石的开挖处发生淘刷及渗流，最终形成大坝的基坑。

新疆某二级枢纽工程一期上游的围堰主要在主河道的河床中，以水力学方法计算结果显示，一期围堰的堰前水位是1247.05m，堰顶的高程为1247.79m，堰高最高18m，堰顶长为80.60m，堰顶宽为10m，迎水坡比为1：2，背水坡比为1：1.5。围堰的堰体以砂砾石进行填筑，以土工膜的心墙进行防渗，心墙顶的高程设置为1246.65m。将心墙底部的土工膜直接嵌入C25的混凝土锚固槽当中，土工膜的上、下游侧可设置一层渡料层，其过渡料顶的宽是3m，迎水面的宽是1m厚的堆石护坡。

新疆某二级枢纽工程一期下游的围堰主要在坝体下游的主河道中，按照导流下泄流量的最大值每秒820m3，觀察水位和流量间存在何种联系，可计算出河道纵坡的水位是1237m。且一期下游的围堰所设计的堰顶高程是1238m，堰顶的宽度10m，堰高最高11m，以碎石土进行填筑，上游的边坡比为1：2，下游的边坡比为1：1.5。因河床的覆盖层为2m，其围堰的防渗以截水槽为主，将底宽控制在3m，两边开挖的边坡比是1：1。

2.2.2 二期导流技术的建筑物二期导流的建筑物包括：二期的上游、下游围堰、导流兼泄洪的底孔、纵向的混凝土的挡墙。其中，泄洪的底孔设置于河床的靠右岸，底孔设置一个孔，设置于坝段中，坝段的总宽度是17m，桩号是坝0+091至坝0+106m。洞身段属于矩型的断面，总长38m，尺寸是10m×6m（高×宽），底板的厚度3m。

新疆某二级枢纽工程二期上游的围堰设置于右岸的岸坡段，和混凝土的挡墙想结合，挡墙以坝体的混凝土的重力挡墙为主，挡墙的顶高程顺着迎水面的坡度慢慢下降。且二期上游的围堰的堰前水位1255m，堰顶的高程1256m，堰高最高22m，堰顶长度250m，堰顶的宽度10m，迎水坡比1：2，背水坡比1：1.5。心墙和围堰坝体相结合，坝和坝的轴线呈水平，间距为62m，围堰的堰体以砂砾石进行填筑，以土工膜的心墙进行防渗，顶高程1255m，土工膜的上游、下游面可设置一层相应的过渡料，其顶宽为3m，迎水面宽可设置1m厚的堆石以护坡。二期下游的围堰主要在一期的导流明渠建筑物中，堰顶的高程1238m，宽度10m， 堰高最高4.5m，以土石围堰为主，上游的边坡比1：2，下游的边坡比1：1.5 ，以碎石土进行填筑。

3.结语

综上阐述，此次以新疆某水利工程展开分析，充分结合工程地形地貌、每一个时期的泄水需求等，深入了解导流技术在其中的具体应用情况，以期提升整个新疆水利工程施工质量，同时为之后新疆地区开展水利工程施工提供参考。

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