浅谈水利工程施工中导流技术分析

浅谈水利工程施工中导流技术分析

李国亿

上犹县水利局341200

摘要：导流施工技术作为关键水利工程施工技术之一，在整个水利工程施工中具有十分重要的地位和作用，本文结合水利工程的实际和导流施工技术的主要技术特点进行分析，提出提高导流施工技术有效应用的具体方法，希望能够加强对现有技术手段的创新，全面有效提高整体施工效率，缩短施工工期，保证最终水利工程质量。

关键词：水利工程；导流施工技术：研究分析。

一、影响导流的主要因素

1水文因素

水文因素对于导流的影响是显而易见的。通常水利施工导流中的水文因素包括河流的流量、流速、含泥沙等，水文特性参数的大小对于导流方式有直接的影响，并决定施工导流标准的确定，影响导流建筑物规模、永久建筑物施工安全及工程投资。

2地形地貌因素

地形地貌是影响水利施工中导流问题的重要因素之一。在选择导流方案时，永久建筑物范围内的地形地貌是确定施工导流方案和进行建筑物布置的决定因素。比如在河床中有天然石岛或沙洲情况时，必须采用有利于纵向围堰设置的分段围堰法进行导流。处于河床狭窄、岸坡陡峻、岩石坚硬的地区山区，则宜选择隧道导流方式。而对于平原河道中河流的两岸或一岸比较平坦时，或者对于河湾、老河道等，则普遍采用明渠导流的方式。

3地质因素

地质因素对于导流的流量大小及流量特征、河流的地形、地貌特征等方面有着非常重要的影响。明渠导流多用于岸坡较缓、有较宽的滩地。在处理河岸的风化现象较为严重，而且具有较厚沉积层的时候则优先选择的方式。地处峡谷的水利工程，虽然前期的导流方式可以采用隧洞导流，但考虑到后续工程能够顺利地进行导流工作，一般都会利用坝体上布置的不同高程上的泄水孔进行导流。

二、导流技术分析

从大的方面看，水利水电工程施工导流基本方式分为一次拦断河床围堰导流、分期围堰导流，其中一次拦断河床围堰导流进一步细分为：隧洞导流、明渠导流、涵管导流。不同的导流方法，施工要求不同。

1.一次拦断河床围堰导流

（1）隧洞导流

隧洞导流指在河岸中开挖隧洞，在基坑的上下游位置修建围堰，河水经隧洞下泄。该导流技术适合应用在两岸地形陡峭、山岩条件良好、河床狭窄、流量小的河流施工中。为保证导流效果，一方面，布置隧洞时应保证洞轴线沿线具有较好的地质条件，且洞线为直线。另一方面，综合考虑施工条件、地质条件设计合理的断面形式，包括方圆形、马蹄形、圆形。如地质条件差，可设计成马蹄形。另外，确定合理的槽率。一般爆破不衬砌时槽率范围为0.035~0.044；光面爆破不衬砌时，槽率范围为0.025~0.032；混凝土衬砌时的槽率范围为0.014~0.017。

（2）明渠导流

明渠导流指在河岸或河滩中开挖渠道，在基坑上下游修建围堰，河水通过明渠下泄。该导流方法适合应用在工期紧、施工期有过木、通航要求、地质条件差无法采用隧洞导流、流量大的工程中。应用该导流方法时，首先，应将明渠布设在台地较宽位置，渠身轴线应伸出上下游围堰外坡脚，并且水平距离应满足围堰防冲要求，尤其防止深开挖，适当将轴线长度缩短。其次，确定合理的进出口位置与高程，确保进出口位置应不回流、不淤、不冲，高程符合截流设计要求。另外，为减少水下开挖量，应适当增加进出口高程。最后，设计断面时应根据水流量，确定合理的断面尺寸及断面形式（复合梯形、矩形、梯形）。确定槽率应作水工试验、查阅手册，保证槽率设计的合理性。

（3）涵管导流

涵管导流指在利用涵管导流，适应于导流流量较小或仅用来担负枯水期导流。通常，在堆石坝、土坝水利工程中应用广泛。为保证施工质量，一方面，为避免坝身和涵管外壁形成接触渗流，应在涵管外壁每隔一段距离设置截流环，将渗径半径延长，将渗透坡降低，减轻渗流破坏。另一方面，认真修筑涵管管身沉陷缝、温度缝止水。

2.分期围堰导流

分期围堰导流，也称分断围堰导流，或河床内导流，是指使用围堰将水工建筑物分段分期围护进行导流的方法。分断就是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。分期则是从时间上按导流过程划分施工阶段。分期围堰导流适应于河床宽、流量大、工期长的水利工程。根据不同时期导流的特点，分期围堰导流又分为束窄河床导流和通过(已建或在建)建筑物导流束窄河床导流

束窄河床导流通常用于分期导游前期阶段，特别是一期导流。其泄水道是被围堰束窄后的河床。

通过(已建或在建)建筑物导流

通过(已建或在建)建筑物导流包括底孔导流、砼坝体预留缺口及梳齿孔导流、河床式厂房导流。其中底孔导流指在土坝中修建永久或临时底孔，使水流通过底孔下泄到下游，避免水位过高影响水利水电工程施工工作的顺利进行。应用该方法时应通过计算水力，确定底孔的布置位置、布置数目、布置尺寸。另外，为保证枯水期正常泄水，地坎高程应设置在库水位以下。底孔断面可设置为圆角矩形或矩形，尺寸应尽量小。砼坝体缺口、梳齿孔导流则是可考虑河流汛期较短，汛期河水涨落幅度大，采用其他导流构筑物无法满足导流要求时，为降低给水利水电工程施工造成的影响，应在坝体上预留缺口，与其他导流构筑物一起导流洪峰，当上游水位回落后再进行缺口的修筑。而河床式厂房导流则是利用平原河道上低水头河床式径流电站，在一期厂房施工完成后用于分期导流的后期阶段的施工导流。

三、导流流量设计

水利水电工程施工中，设计合理的导流流量，有助于实现预期的导流目标。导流流量设计应重点考虑导流标准、洪水重现期与风险度。

1.导流标准

导流标准的确定需严格按照规范要求进行，在明确导流建筑物划分级别的基础上，参考下表确定洪水标准。

导流建筑物洪水标准表

2.洪水重现期与风险度

为保证导流构筑物安全性，充分发挥导流作用，导流施工中应注重考虑洪水重现期以及风险度。其中洪水重现期指洪水在任何一年发生的机率。风险度指洪水在导流年限中发生的机率，计算公式为：

R=1-（1-1/T）L

其中T、L分别表示洪水重现期，年、导流构筑物使用年限，年。T数值越大，R值越小，导流构筑物的造价越高，反之，导流构筑物造价越小；导流构筑物使用时间越长久，风险度越大。最佳的洪水重现期应保证风险损失费用和导流构筑物造价越小。

4.结语

合理的施工导流方案能够降低成本，提高工程安全性，促进当地的经济发展，改善当地的水文情况，并具有一定的抗风险能力。导流因素影响着水利工程的施工效果。影响导流因素包括水文因素、地形地貌、地质因素、材料因素。应根据具体的导流因素选择合适的导流方式。

参考文献：

[1]赵秀民.导流施工技术在水利工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2018,47(6):33-34.

[2]徐方.水利工程施工中导流施工技术的应用[J].住宅与房地产,2017(36):211.