浅谈导流在水利工程施工中的应用

　　摘要：对水利工程中施工导流的施工方法和技术进行了全面的介绍。主要是从明渠导流和隧洞导流的适用条件和布设、分段围堰法导流的适用场合、成孔导流的具体布设等方面分别进行了详细的阐述。

　　关键词：水利工程；导流技术应用；工程施工

　　1、明确明渠导流的适用条件和布设

　　1.1 明渠导流的适用条件

　　明渠导流适用于河床较窄，河床覆盖层较深，分期导流困难，具有下列四种条件之一，可考虑采用明渠导流。（1）需要导流的流量较大，地质条件不适合开挖隧洞的。（2）河床一岸有比较宽的台地，古河道或者垭口。（3）总工期较紧，不具备挖洞设备和经验的。施工期不通航、排冰、过木要求。（4）在施工期间不通航、过木、排冰要求。

　　1.2 明渠导流的布设

　　明渠导流的布设分二种形式：①岸坡布设；②滩地布设。布设内容大致包括以下四点：①确定进出口位置；②确定明渠导流轴线位置；③确定高程。④确实明渠比降

　　1.2.1 布设明渠导流轴线的位置如果是河床的一侧为较宽的台地或者垭口，那么在布设轴线时，须将渠身的轴线伸出上下游围堰的坡脚以外，同时，为了达到防冲的要求，渠身的轴线水平方向长度最好是50-100m，使得上下游水流能够及时和明渠进出口衔接起来，而且应与河道的主流之间夹角＜30°，在设置明渠转弯半径时，为了使水流能够顺利地运行，转弯半径应大于渠底宽度的5倍以上。此外，在进行明渠轴线布局时，应避免有深挖的现象，并且要最大限度地缩短明渠的长度。

　　1.2.2 确定明渠进出口的位置和高程在水利工程实际施工中，进出口的设置具有很严格要求，施工员要对明渠进出口形状和位置进行调整，保证其具有不淤、不冲、不产生回流的效果。其次，在进行进口高程设计时，应依照截流设计对其选择，其出口高程则由下游消能池设施进行控制。值得注意的是，必修对明渠进出口高程和渠道水流流态进行设计，进而满足施工期通航、过水和排冰的要求。

　　2、明确隧洞导流的适用条件和布设

　　2.1 隧洞导流的适用条件。隧洞导流的使用应满足以下要求：导流的流量较小，坝址的河床相对狭窄，并且两岸地势陡峭。比如：如果说某区域地形为一岸或者两岸，且地质条件较好，则可适用隧洞导流

　　2.2 隧洞导流的布设

　　（1)对隧洞轴线的布设，应保证其沿线的地质条件优良，从而保证隧洞施工的可靠性和安全性。（2)布置隧洞轴线时应尽量采取直线，若是一定有弯道出现时，则必将弯道半径设计为隧洞宽度的5倍以上，而且转折角必须＜60°。其次，值得注意的是在弯道收尾处，应要设置一定长度的直线段，而且长度应大于洞径的3～5倍。还有就是应保证进出口引渠轴线与河流的主流方向所成夹角≤30°。（3)在进行隧洞导流的设计时，同一岸双线隧洞壁厚应大于2倍洞径，以及洞脸与洞顶的岩层厚度均能够达到结构应力的需要。

　　3、分段围堰法导流的适用条件和布设

　　3.1 分段围堰法导流适用条件

　　分段围堰法广泛应用国内外的大中型水利工程。其使用要满足以下要求：导流的流量较大，河床宽而且工期较长的工程，特别适用冰凌非常严重和通航河段的河流。应用分段围堰法可减少施工陈本，所以得到水利工程的广泛应用。

　　3.2 分段围堰法导流的布设

　　分段围堰法导流主要是在空间上利用围堰把永久性建筑物分成若干段来施工，从而保证了该水利工程的顺利开展。在分段围堰导流过程中，还应确定纵线围堰的位置，主要考虑的因素有充分利用河心州、小岛等有利地形，尽可能与导墙、隔墙或永久性建筑物相结合。在实际施工中，假如导流分段越多，则围堰施工就会越复杂，工程量也就相应增加；但是，若是导流分期越多，则工期也就相应的增加。所以我们在应用导流时，权衡利弊，把工程成本降到最低，现在十分广泛的应用是二段二期导流法。

　　4、底孔导流的设置

　　利用混凝土坝体中的永久底孔或者临时底孔作为泄水道，是在二期导流中常采用的导流方法。这种导流是为了让全部或部分水流通过底孔宣泄到下游去，保证了后期工程的顺利开展。若是临时的底孔，则须要在蓄水时或者工程接近完工时采取封堵。

　　根据水利工程设计经验，底孔高程应布置在最低水位以下，以确保枯水期泄流。当底孔数量较多时，应把各个底孔设置在不同的高程，在封堵时应由最低高程那个底孔开始堵，以便减小封堵时候所承受水的压力。

　　当采用临时底孔导流时，底孔的数量、尺寸、位置和高程等，都必须有对应的水力学计算确定。底孔的高程和位置的设置，应满足截流，围堰施工及底孔自身封堵的要求。

　　5、坝体缺口的导流的设置

　　在对水利工程施工时，总避免不了汛期。除非工期历时短，在低枯水期能保证施工完，否则就会对正常施工进度有影响。所以，为了避免这种情况，必须在坝体工程完工前，预留一定的缺口，以便于洪水的宣泄，直到汛期过后，再对缺口施工。坝体上预留缺口的高度和宽度，主要由导流流量的设计，其他建筑物的泄洪能力、结构特点和施工条件决定，在对缺口预留时，为了避免产生高缺口向低缺口的侧向泄流，一般应把高低缺口间的高差控制在4-6m之内，进而确保压力的均匀分布。

　　6、施工导流系列方案选择

　　根据不同的施工特点和环境，对于导流方案选择也不尽相同。这就要对具体的施工条件综合对比分析，在拟定的施工方案中选择一个技术难度小和施工成本低的最优方案。

　　6.1 地形条件：地形条件会对导流方案的选择直接产生影响。例如：河段较为狭隘，岩体较为坚固的区域，比较适宜隧洞导流法；而河床比较宽的地形，则适宜应用分段围堰法导流；如果河流有一侧比较平躺，则适宜应用明渠导流法。

　　6.2 水文条件：水文条件大致包括水位变化幅度、河道流量的极值、全年流量变化情况，汛期洪水持续时间，冬季河流冰冻和融化的时间等等，都对导流方案产生直接影响。

　　7、结语

　　导流技术的应用在水利工程施工中有利于加快施工进度，以便降低工程造价，所以导流技术对施工进度、工程质量和经济效益都得到明显提高。综上所述，我们在实际应用中要灵活运用、因地施宜，设计员应对准备施工地段进行水文地质条件勘测，以确保水利工程施工的合理性、科学性、可靠性，进而保障水利这项民生工程即经济又安全，也为民生工程的施工质量奠定良好的基础。

　　参考文献：

　　[1]《中华人民共和国水利行业标准》

　　[2]《水利水电工程施工导流设计规范》

　　[3]曲江.水利水电工程项目管理实务全书[M].北京：中国环境科学出版社，2001

　　权国洪

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