水利工程施工中导流施工技术分析 邹森

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:邹森 武小龙 黄婷
[导读] 摘要:随着各国的经济迅速发展,资源的需求和使用量都在不断的增加,全球对可再生能源的使用力度和开发逐渐提升。
        陕西省水利电力勘测设计研究院  陕西省西安市  710000
        摘要:随着各国的经济迅速发展,资源的需求和使用量都在不断的增加,全球对可再生能源的使用力度和开发逐渐提升。为了水能的后续需求有保障,水利工程在施工上的技术已愈发成熟。基于保障施工的质量避免水流对施工产生负面影响,积极采用导流技术从而来缓解水流对施工的冲击。与此,本文通过案例分析的方式将对导流施工技术进行简单的介绍和实际应用分析。
        关键词:水利工程;施工;导流施工技术;应用策略
        1水利工程施工中导流施工技术分类
        现如今,水利工程施工中的导流施工技术主要由围堰法构成。围堰法又分为分段和全段两种,分段是指利用下泄的河水,通过坝体内部的孔洞及缺口一同流出,进行整体下泄;全段是指先对准备施工的河流区域进行解堵,使得河流施工的区域水位上升,然后将截断河流流域的河水绕过施工区域,流向下游,进而进行施工。进一步细化,可以将全段围堰法分为明渠导流和隧洞导流两种。
        1.1明渠导流
        明渠导流方法是在基坑的上下游处,修筑围堰,然后利用渠道来泄河水。明渠导流施工技术可以用在一些宽广的河滩地或河坡较为平缓的平原河道上,也可以应用在一些老河床中,同样具有很好的效果。明渠导流施工技术具有施工成本低,施工作业量少的优势,将其应用在水利工程施工中,能够极大的缩短施工工期,降低施工成本。(1)技术适用条件。如果河床的砂土覆盖层较厚或坝址河床的宽度较窄,很难有效利用分段导流,并且满足以下情况,就可以使用明渠导流技术,来进行施工:缺乏大型的河道挖洞设施及人员施工,规定的施工周期比较短;在整个施工期中,有一些航道的要求,比如泄洪、排冰、通航等;在河流的沿岸有一些古河道或者台地的存在,施工难度大;需要进行导流区域的水流流量比较大,地质条件不适合进行隧洞导流施工;(2)明渠导流的布置。在布置明渠导流轴线的过程中,需要在较宽的古河道、垭口或者台地布置明渠导流,渠身轴线的水平距离通常设为50-100mm;河道主流与明渠进出口的交角务必要低于30°,且要衔接上下游水流;为保证水流畅通,明渠的转弯半径应大于5倍渠底宽度;明渠轴线布置应当尽可能缩短明渠长度,也要尽量避免深挖。
        1.2隧洞导流
        如果水利施工工程的位置处于山区,河岸两边的岩石较为陡峭,河谷较为狭窄,明渠导流施工的作用不大,为确保施工质量,可以选择隧道导流的方法进行水利施工。但隧道导流施工的成本较高,并且泄水能力不出众,因此,从施工成本和泄水能力双重要求出发,可以将隧道导流与永久性隧道相结合,全面提升导流施工质量。隧道导流施工工艺使用的工程条件如下:(1)在河床的沿岸或者两岸,地形较为平坦,水流速度低的区域,可以进行隧道导流施工;(2)两岸或者沿岸河流的河床较为狭窄,且导流量不大的工程。
        2导流施工方式选择的考虑因素分析
        在水利工程建设中应用导流施工技术,需要按照实际情况来选择导流施工方式,在选择时需要重点考虑以下三点因素:①水文条件,这也是最基本的影响因素,需要予以重点考虑,这里的水文条件主要包括河流的水位变幅、汛期和洪水期、全年流量以及河流实际流量大小等,要考虑施工现场的水文条件来选择最佳的方案;②地质条件,这里主要指的就是河床的地质条件,其对水利工程导流施工技术方案的选择也有着重要影响,例如在河床束窄处进行围堰导流施工中,因为其过水断面实际面积的问题,其流速必然很快,所以在进行导流技术的应用时要先确定河床可能束窄的程度;③地形条件,地形的选择是水利工程建设的重要基础,同时其对导流施工的选择以及导流施工技术能否顺利展开有着直接影响,在河床宽阔的情况下,可以采取分期导流的施工方案,在河谷狭窄且坝体无法分期建设的情况下,可以采取隧洞导流施工方案;在河床中存在沙洲的情况下,可以采取分段围堰法导流施工方案;在河岸平坦并且能够有效利用老河道的情况下,则可以采用明渠导流方案等。


        3自动导流技术在水利工程施工中的应用
        3.1明渠施工导流技术
        明渠施工导流技术应用还是比较广泛的,一般应用于水坝或者水利工程的施工位置河面较窄和河床较深的施工情况中。这项技术的应用有效的增强了水利工程的施工质量,提高了施工效率。但是在技术的应用和过程中还是有很多需要注意的地方,主要包括以下几个方面:
        (1)在实际的施工时,明渠施工导流技术适用度有以下几点使用要求:首先是具有古河道、台地和娅口等施工条件的河床;二是施工场所的地质条件较差,河流水量较多,水下挖隧道金相导流的技术难度过大的地点等;三是河床具有航行节点和因为天气温度结冰的情况;最后就是对于工程施工周期要求较为严格,时间较短,并且施工单位缺乏一定的设备和技术经验的情况[2]。
        (2)明渠施工导流技术的应用方式:导流施工明渠的主轴线、明渠的高程及其进口、出口地点是明渠施工导流的两个关键点。在施工过程中,导流的明渠一般会选择在具有古道口和娅口的河床进行,通过降低水流量提高了施工效率和施工难度,明确明渠的施工地址对于整体的水利工程施工有着重要的意义。在设计明渠的主轴线时,设计要保证明渠内水流的流畅性,最大程度的降低施工的工作量,保证明渠长度,保证明渠的设计能够满足各项功能的使用,实现明渠的安全稳定应用运行。在设计时,为了提高明渠对水流的抵抗力,明渠的轴线长度可以确定在五十到一百米之间,保证其可靠性[3]。
        3.2隧洞施工导流技术
        隧洞施工导流技术通常用于地形复杂河面窄小和水流较少的施工情况中。首先,要根据科学的计算确定主轴线,以主轴线为中心展开其他活动。隧道的主轴线在确定时要满足施工要求,各项数据如长度曲率等要符合国家规定的标准,增加隧道的应用时间。在应用这项技术时,不同种类的隧洞要控制好距离,保证之后的施工和应用的安全性。最后,为了保证水流的流畅性,施工人员要根据实际的地形情况,科学的设置坡度大小,避免因为反向坡度出现水流冲击的问题发生[4]。
        3.3分段围堰导流施工技术
        分段围堰导流施工技术一般会应用于水流量较大,施工场所的河床较快,水利工程的整体施工周期较长的工程中。这种技术的施工方法主要是在河床上面构建围堰,在设置的围堰上安全导流通道,之后再按照施工安排进行分段施工,把河床采取措施分段隔开,做好这一系列工作后,就可以在围堰内进行水利工程的施工了。这种技术的弊端是整体围堰的建设工程总量较大,具有很强的技术性,尤其是到了围堰施工后期,技术难度不断升高,需要导流的时间也逐渐延长,不利于整体的工程建设。
        结束语
        总之,水利工程的施工过程,导流施工技术一直发挥重要作用。在进行实际施工时,按照工程项目情况进行导流技术的合理选择,能够有效提升工程质量,同时降低施工成本的投入,使其呈现良好应用效果。在此基础上,水利工程施工过程,为了保证导流施工技术得到有效应用,应先对其进行深入研究,通过对其应用条件的深入研究,以便于推动水利事业的持续发展,在培养优秀技术人才的同时,为社会进一步发展做出重要贡献。
        参考文献
        [1]于春红.导流施工技术在水利工程施工中的有效运用分析[J].黑龙江水利科技,2016,44(11):103-105.
        [2]韦德勇.导流施工技术在水利工程施工中的应用研究[J].江西建材, 2016(18):145+150.
        [3]刘勇.浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用[J].科技创新导报, 2016,13(04):12+14.
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