水利水电工程施工导流及围堰工程施工技术分析
2020-01-19周继虎江苏省水利建设工程有限公司
周继虎 江苏省水利建设工程有限公司
随着人们的生活水平质量提高,对电力的需求量也进一步扩大,传统的火力发电容易对环境造成一定的污染,需要通过更加环保节能的方式来补充电力的负荷。水利水电是一种常见的电力生产方式,通过急速的水流带动发电机的转动完成电力生产。目前国内已经修建了数座规模较大的水利水电站,且在实际应用中获得了良好的经济效益。水利水电的建设过程对技术要求较高,且可能存在一定的危险性,需要通过建设围堰设计和水源导流的方式来维持施工环境的干燥。
一、导流技术应用
(一)施工方案选择
由于河水的分布实况有很大差异,进行导流施工时的具体方案也有不同,要求设计人员进行实地勘察,以及资料收集后制定合理的工程方案。导流需将复杂的河道条件改造得更加简单,并使河流能够按照导流渠的设计行进,引导水流的分散或汇聚,对水资源进行合理利用,使其能够生产更多的电能。根据水流量的不同设计水包的位置和厚度、高度,增加导流渠对水的引流作用,在必要的位置进行截留能够使更多的活水汇集[1]。设计导流方案时可以将河道分为上下游和左右两侧四个区域展开作业,在四周进行截留,使水流能够汇聚在需要的位置。也可以采取全段建设法,这种方式主要针对一些水流量较大的区域,兼顾每个段河道的水流情况,并注意河槽过深给工程项目建设造成的影响。
(二)导流施工控制
在导流施工中要做技术和施工质量展开控制管理,保证工程建设的安全性。首先,由于导流施工多是在河流的枯水期展开作业的,主要是针对河道进行改建围挡,使水流能够按照方案预设的通路行进。但有时受到气候条件的影响,也会出现流量增加的情况,如果没有做好预防和处理工作可能会引发不安全的因素。要求施工单位在作业时提前提升水坝的高度,并将水库中的储水适当泄洪,保留一部分储水空间,做好安全保障工作。其次,在施工的过程中要引导水流环绕施工现场,可以利用一些监控设备和传感器对河流的走向进行预警,保证导流工作的有效性。由于导流施工不是独立于水利项目建设中的某个环节,要注意和其他工程施工加以配合,提升工程开展效率。最后,在施工完成后要改变导流渠的修建走向,使河流重新汇聚在水库位置,防止水资源的损失和浪费。
二、水利水电围堰技术
(一)技术要点
围堰结构是在建设水利水电工程时的重要部分,可以对水流起到良好的阻隔作用。首先,围堰结构是在开展施工过程中,为保护施工场地内干燥性的一种临时性结构,能够将河流中的水源阻隔,避免给施工的工程建设质量造成影响。围堰的建设必须符合相关的标准要求,避免在施工过程中受到河流水流的影响。在设计时可以通过计算机建立建设模型,并根据不同河道上的流量实际情况合理设计结构参数,确保围堰能够发挥阻隔作用。有一些大型的水利水电工程需要在整个河床阶段都进行截断建设围堰,其工程量较大,需要合理选择围堰的材料和结构形式。围堰结构在工程建设完成后需要进行拆除,要注意不能对已建设完成的水利工程结构造成破坏。
围堰施工的原材料有很多,包括了土石方、钢材和混凝土等,适应的河道情况也存在一定的差异,需要设计人员根据实际情况合理选择。
(二)土石围堰结构
土石方的结构较为常见,且对施工地的地质条件要求较低,有更强的适应性。由于土石方材料可以就地取材,能够减少施工单位的运输成本,拆除时的工艺技术也更简单,具有更高的经济价值。石材对谁的抗渗透能力较强,对阻隔水流和支护承重的表现能力更强。土石方围堰对流水冲击的抵抗主要是依靠自身的重力作用实现的,需要使用体积质量更大的原材料来完成建设作业,施工人员的工作量更大。土石结构的围堰可以分为过水和不过水两种,其中过水式围堰结构的施工要引起重视。由于受到河流的冲击,疏松的土质结构可能会因为受潮变软出现坍落,对保障建设的安全质量存在较为不利的影响。这种围堰结构的地基外层需要加设一层铁网,使堰体中的石料土方不会因为冲刷出现损失[2]。
(三)钢板围堰结构
钢结构对水的抵御能力更强,且结构简单、质量更轻,能够极大地减少施工人员在建设过程中的工作量。但是由于水利水电工程是户外设施,与水和氧气的接触可能会导致钢材的锈蚀,对建筑体的稳定性和质量会产生一定的影响。在实际施工的过程中,必须要在钢结构材料的表面涂覆一层防腐蚀材料,重点关注防护围堰体与水面接触的位置,定期进行质检维护工作。钢材结构的围堰一般可以应用在河流宽度和水流量较大的地方,其抗冲击力表现较强。围堰施工完成后需要将其及时拆除,这部分钢材也能够重新参与后续的工程建设,对于施工企业而言更有利于节约建设成本,且对环境保护有积极作用。
(四)水泥围堰结构
使用水泥作为水利项目中围堰的建设材料成本较低,且工程强度大,耐腐蚀和磨损的表现更强。水泥围堰的结构设计更加多样化,可以建设为拱形结构,对河道整体的水流阻挡效果更加。如钢结构和土石方结构中的一些围挡可能存在疏漏,但是水泥的结合性更强。但是水泥围堰也有相应的缺点,需要合理选择发挥其建筑优势。水泥围堰施工完成后需要等待其干燥硬化,如果受到了水流扰动其硬化的质量可能会受到影响,如产生结构裂缝等。且水泥围堰在拆除时较为复杂,可能会对建筑体本身的结构产生一定的破坏,且无法重复利用。
三、结束语
导流技术与围堰施工,对于保障水利水电工程施工的安全性有很大帮助,建设单位必须重视对其灵活运用。在河流的枯水期进行导流建设时要合理设计施工方案,设计好每一条导流渠的走向,确保如果出现水流上涨的情况时能够将其合理分散,有效防止透水事故的发生。在进行围岩建设时,材料和结构有很大差异,其特点与适用性也有所不同,必须加强对水利水电工程的前期调研,就实际的地质情况可以选择土石方、钢材结构和混凝土结构,确保建设过程中的防渗漏工作。