(湖南博旺水电建设有限公司)
摘要:水利工程在保护生态环境和提高资源利用率方面做出了较大的贡献,但在水利工程建设中,因受到多种因素的限制施工难度较大,特别是针对导流截面施工方面,为保证施工质量需要综合诸多施工难题。对此本文主要通过探究导截流技术在水利工程建设中的应用,分析其技术特点,并总结导截流施工中需要注意的问题,以便为实际的水利工程建设提供理论参考。
关键词:水利工程;导截流;特点分析
引言
伴随社会大环境的不断发展进步,在水利工程建设方面也提出了更高的施工要求,其中导流、截流施工技术应用最为普遍,导截流技术的把控直接影响到整个水利工程的质量。从实际的水利施工来看,导截流施工的难度高且流程较为复杂,对此需要从整体做好技术要点的掌握,并积极做好施工管理,以提高施工的质量水平。
1导流施工技术分析
1.1施工条件分析
水利工程建设中,施工环境比较复杂,为提升导流施工质量,必须要加强对施工相关的多种因素进行综合评析,确保施工条件满足导流施工要求。其中主要考虑的施工条件主要包括以下两个方面:
(1)地形环境
水利工程施工区域的地势地形作为大环境的影响因素,地形特征影响着导流的施工方式选择。通常情况下,地形平坦的区域会选择分期导流或明渠导流;而相关地形环境陡峭复杂的山区,其导流施工方式选择更为复杂,需要考虑不同区域的地形复杂程度和情况进行选取合理的导流方式。
(2)水文地质
水文地质的差异化影响着水利工程导流施工的形式,在施工过程中,根据施工区域水流量、含沙量、水流速度等因素,进行需在你咋具体的施工方式。如在降水量较大、冰雪融水增加的夏季,很容易导致河流水位升高,特别是在河流下游若河床狭窄河水就会冲击基坑,再加上水流中的泥沙的带入,使得基坑标准高度抬高,基坑变浅,给导流施工增加一定的难度,对此需要结合施工区域水文地质情况进行导流施工。
1.2施工工艺分析
1.2.1制定施工方案
导流施工方案的制定,需要考虑上述导流施工条件,结合地形环境和水文土质等进行综合梳理。分析导流技术指标和经济指标的合理性。另外在施工中若采取一次性拦截,需要进行渡槽、明渠等施工方式设计,在施工完成后续加以核验基坑的深度,控制其基本的标准高度,以防止河水淹没。若采用分期导流形式,就需要针对河流的地形和水文等综合分析,做好施工中可能出现的问题预测,并细化解决方案,以便为后期的施工难点提供参考。
1.2.2导流技术准备分析
导流施工前,要针对导流技术进行分析选择,针对施工的各个环节都要明确,包括设备、材料、效益等多方面都要进行考虑。并针对导流技术施工方法进行可行性分析,针对不符合设计要求的内容做出及时调整或更换,保证施工技术的合理性。针对导流技术方法的种类最常用的有两种:
(1)涵洞导流法
涵洞导流方法一般应用在中小型土石坝、水闸等水利工程中,另外在采取分期导流时,其后期导流也普遍采用涵洞导流法,其导流方式主要以围堵为目的,促进改变河流的原有流向,从而使得河流下游的顺利施工开展。需要注意的是为保证水流快速运行,避免因水流冲击、服饰引发渗漏或淤泥等问题,必须将涵洞设计为直线型,从而能够保证施工效益。涵洞导流具有较大的施工工作面,可以实现良好的引水效果,提高整体的施工效率。并且涵洞施工采用的工具和材料等要求不高,具有一定的灵活性,这在一定程度上也能提高施工的速度,这不仅能够保证良好的施工效益,还能降低整体的工程造价。
(2)隧道导流法
隧道导流是通过在施工基坑的上下游修筑围堰挡水,使河水通过岸边导流隧洞导向下游的施工导流方法[1],一般应用在地形比较复杂、可以开挖隧道的水利工程环境。隧道开挖需要一定的工期和资金人工等消耗,一般会固定结构结合施工或建设成永久性工程,体现合理利用资源的原则。此外隧洞导流施工中,隧洞的开挖需要根据山体地形和水坝水位、流量等情况,设置开挖的高程、位置和数量。需要注意的是因隧洞鉴于岸边山体内,其枢纽布置可适当简化,另外施工期间围堰上下游水位变化幅度较大,要做好监测和调整。从整体来看,隧洞导流法施工难度较大且工程遭际较高,但可以有效缓解因地形环境难题带来的水利施工难题。
2截流施工技术分析
2.1平度截流
平堵截流是施工过程中通过在河床中铺设浮桥,再将施工所使用的相关材料运输到浮桥上,在运输的适当位置后将材料均匀的投放到水流中,并不断的逐层抛填,直至材料露出水面。在平堵截流的施工材料选择方面,考虑到龙口流速小且水流量分布较均匀,轻质的截流施工材料更为合适。在需要大量材料投放时,选用车载直接在浮桥上运输抛投,这在一定程度上有利缩短工期。同时也要考虑到浮桥因水运施工的设计,需要保障其承载力和漂浮性,对此需要付出较大的施工投入,可以考虑借鉴二次工程的利用。
2.2立堵截流
立堵截流施工技术,普遍适用于水流量较大、覆盖层较薄的河床,其施工流程主要通过施工人员将截流材料从龙口直接抛投,无需进行河床铺设浮桥。因此从施工形式来看,其施工难度和投入成本都比较低。但相对而言,立堵法截流也有一定的不足之处,主要表现在一般施工水流条件环境较为恶劣不利用施工快速进展,这是由于龙口疏松导致水流量大、流速快。另外,水流基本上都是绕过截流堤底部,会造成较为强烈的立轴旋涡,致使整个河流较为素流,容易对河床被冲刷。综合来看,立堵截流施工技术能够有效针对大流量的水利工程建设,但在部门河段的施工难度较大,因此需要结合实际情况选择合理的截流方式。
2.3截流设计流量的确定
截流施工中,需要明确精准的截流设计流量,而对于截流设计流量的标准也是根据具体的工程项目属性进行选择的。从整体上来将以控制被流流量为主,因其具有一定的特殊性和针对性,因此需要结合施工区域的水文和地形特征等因素综合梳理分析。通常情况下,截流设计流量会根据重现年法或水文气象预报修正法内容进行确定。另外可以结合采用频率法、预报法、工程实测法、资料分析法等进行节流设计流量确定[2],此类方法大多应用在水文资料施工现场。且在水流稳定的情况下可以达到较好的使用效果。其中预报法是目前水利工程中应用最为可靠的短期截流设计流量确定方式,其缺点就是禁止用于初次设计施工中。针对重大截流施工设计,先选择流量标准,再加以分析流量的大小,并且针对可能发生的概率进行预测,最后根据不同的流量模型分析和计算截流数据,以提高整体的准确性。
2.4龙口位置与宽度的确定
首先需要结合河流两岸河床、水文特征和地形状况等因素进行分析设计出具体的戗堤轴线,对此龙口的位置就位于此线上[3],龙口位置施工环境一般比较宽阔,要保证其宽度可以进行正常的施工车辆行驶、材料搬运储存等。根据水利工程地质环境的选择中,龙口位置的选择要较薄的土质覆盖层区域,并选择具有天然保护设施的环境。为提高水库泄洪能力,龙口位置主要选在主流出口处。合理的龙口位置选择可以得到较好的保护。延长使用寿命,方便施工开展,从而提高水利工程建设的效益。
3结束语
通过对导流和截流技术的施工特点进行分析,可以看出导截流技术的应用为提升水利工程质量建设具有重要的价值作用。另外考虑水利工程施工环境的复杂性,在具体的导截流技术施工形式方面要结合现场综合分析,选择合理的导截流施工方式,为保证水利工程顺利完工提供技术保障。
参考文献
[1]张宏洲.水利工程中导截流技术的特点及运用[J].黑龙江水利科技,2019,47(06):156-158.
[2]李涛.邕宁水利枢纽工程二期围堰导截流施工技术[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2018,31(S2):91-96.