水利工程施工中的导流问题及技术解析
2019-01-13吴秀云
吴秀云
(贵州昌广项目管理有限公司,贵州 贵阳 550000)
一、导流技术在水利水电工程施工中的运用
导流技术的应用意义在于,其能够使河流环境中施工的水利水电工程得到一个相对较为干旱的施工环境,使得水利工程中的建筑物施工能够避开水流。这就需要导流技术利用围堰基坑等将河道中的水引流到预先准备好的泄水建筑物中,流向下游。
由于大规模水利水电工程所处地理环境相对恶劣,其面临的施工条件复杂且艰苦,而在该种工程中施工导流的控制对工程有着关键性的影响。导流效果直接会影响到水利工程的建设施工与使用效果,对水利建筑物的建设与水利工程的分流有较大的影响。为保证施工导流的效果,避免施工过程中的风险,就必须要对导流工作进行合理的方案规划。
二、水利工程导流中问题发生的因素
(一)水利工程中水文因素
水文条件直接影响着引水方案能否得到有效实施,因为河流的水文条件并不完全相同,特别是北方和南方河流的水文条件更加不同,一些河流形成了一段时期冰,一些河流有大流量,一些河流有明显的高峰期等。如果在制定分流方案时没有充分考虑这些因素,则很难实现分流方案的成功。如果河流的基本水文条件是:大流量和宽河道,则可采用分段围堰引水方式;如果河流的水文条件不规则,则可以采用基坑淹没的分流方式。该方案是两种不同河流水文条件的分流方案,可以有效控制河流在一定时间内的流量,便于施工。
(二)水利工程的地形地貌因素
可以说地形因素是导流方案成功的关键,其方案一般是在对地形的理解的基础上发展起来的。如果水利工程所在河道的河床相对宽敞,这种地形更有利于引水方案的实施,但如果河流可通航或河流中还有其他东西,则必须使用该方法围堰分割方式;如果河道中有沙洲或石头岛,直接使用分段围堰的方法将取得很好的效果,不仅保证了施工质量,而且保证了施工的进度;但是如果河床非常狭窄并且不能采用棺材分割方法,并非所有河流都具有如此良好的地形,这时,通常采用隧道分流方法;如果河岸相对平坦,河流可以在水利和水电保护建设中有效利用,那么可以使用明渠引水的方式。
(三)水利工程的地质因素
这个原因是多样化的,因为水利工程所面临的地质和水文地质条件以及水电能源的建设是不同的,只有了解这些条件,才能准确制定分流方案。例如,如果河岸两侧的压缩能力很强,最明显的引水方案是隧道改道;如果河岸在经过多年的侵蚀后有一层厚厚的沉积物,那么最好的引水方案就是开放式引水渠道。河床的变窄是河流地质和水文地质的重要体现,它直接影响河床的侵蚀程度。
三、水利水电施工中的导流技术解析
(一)全段围堰法
全断面围堰方法是指这样一种方法:其中主河道同时被围堰拦截,同时,水流向下流向排水结构的一侧。一般情况下,采用全断面围堰方法时,需要根据不同的排水结构进一步划分一阶拦截导流,一般分为隧道导流、明渠导流、涵洞导流和其他方法。对于流量大、河道狭窄的河流,如果河道侧面有较大的平台,则可以采用明渠拦截和分流形式。
(二)分段围堰法
该方法利用围堰将河床中的所有水工结构分成几个部分,然后分阶段完成整个工程的施工。在施工中,可以先封闭左岸或河床的两岸,使河流穿过狭窄的河床;然后,河水被完全切断,以便所有的水流过已建成的建筑物。该方法适用于河床宽、流量大、施工周期长的水电工程。目前,我国丹江口、葛洲坝等水电站采用这种方式转移施工。
(三)明渠导流
明渠分流是建立一个围堰,用于在水利工程的施工基坑中,然后让河水通过明渠导向上下游的施工导流方法。该方法适用于两岸相对流水较慢的工程,以及两岸都有宽阔的沙滩或河流的工程、老河道等。这些工程在施工期间引水流量大、地形条件和地质条件都有利于安排明渠方法。此外,该方法比一般下水道具有更少的先导流量,并且具有大的过流能力和便于施工。若是在施工条件都符合时宜采用明渠导流方式。
(四)隧洞导流
隧洞导流方法通常会将导流涵洞和永久性的建筑物相结合,从而达到高利用的特点。隧道导流的方法适用于河床外的导流。如果山区河流,山谷狭窄,两侧陡峭,地形不利于明渠开挖,可采用下水道分流。
(五)涵洞导流
涵洞导流方式是在水利水电工程施工基坑上下游修筑围堰挡水,从而让原河水通过涵洞导向下游的一种施工导流方法。该方式适用于中小型土石坝、水闸等工程的修建,分期导流的后期导流中也有一部分是应用的涵洞导流方式。涵洞导流相对于隧洞导流而言具有施工工作面大、施工灵活、速度快、造价低等特点。
(六)底孔与缺口导流
底孔导流方法是在混凝土施工中,应用坝体内预设临时伙食永久性的泄水孔洞,让河水能够通过孔洞导向下游的施工导流的一种方式。该方式适用于分期修建的混凝土闸坝工程中。
缺口导流是在混凝土坝的施工过程中,在导流设计中规定的位置与高度处预留规定大小的缺口,然后在宣泄洪水期对一定流量进行临时辅助导流度汛措施。这种导流中的缺口一般在完成辅助任务之后就会被修建为永久性建筑物。
四、结语
总而言之,在我国的水利工程施工过程中,导流技术是确保其顺利施工的重要技术,尤其是在闸坝施工中,导流技术显得更加重要。要提升水利水电工程的闸坝施工顺利进行,还要在遵循水利水点施工规范的基础上,根据水利水果工程的实际情况,对导流方式进行科学的选择,进而能够有效的提高水利工程施工效率,并在此基础上保证水利水电工程的施工质量,确保水利工程经济与环境效益的双重实现。