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摘要:水利工程是有防洪、灌溉、发电、通航等重大作用的民生工程。对于又好又快地建设水利工程,施工导流至关重要,采用适用的施工导流,不仅可以保证主体工程有安全稳定施工环境,还能加快施工进度、缩短工期、减少施工成本。因此,加强水利工程施工导流技术创新与应用,加强培养高水平工程建设队伍,完善水利工程建设管理机制,对于建设现代化水利工程具有重要意义。因此,在本文研究中,结合不同类型导流技术的应用进行分析,希望充分发挥导流技术作用,为今后水利工程施工打下坚实基础。
关键词:水利工程;导流施工;应用管理
1.施工导流技术概述
水利工程与其他工程相比有着很明显的特征,就是大部分水利工程都要在河道上建设。为了确保主体工程能在干燥安全稳定的场地施工,在主体工程建设前,需要先采用戗堤截流,再用围堰围堵施工场地河流上游的河水,然后采用不同的导流方式将围堰上游的河水通过导流建筑物引导到施工场地下游。
水利工程施工导流技术按导流时段可分为两种,一是分期围堰导流,二是一次拦断河床围堰导流,一次拦断河床围堰导流也称为全段围堰导流。按泄水建筑物型式可分为:明渠导流、隧洞导流、涵管导流以及施工过程中的坝体底孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物的组合导流。
2.施工导流技术类型
2.1分期围堰导流
分期围堰导流就是分段分期用围堰围护水工建筑物后再施工的方法。分期是按照施工阶段在时间上划分导流过程,而按照施工部位划分导流过程就是分段导流。分期分段导流包括两段两期导流和三段两期导流。在工程实践中应用最多的是两段两期导流,即水工建筑物分两段在两期内施工,每期用围堰围护一段基坑进行水工建筑物施工,而通过河流的另一段进行导流。
分期围堰导流按照不同施工时期可分为束窄河床导流和通过建筑物导流。束窄河床导流主要是应用在分期导流的前期阶段,特别是一期,就通过围堰把河床束窄,让围堰上游河水通过束窄后的河道宣泄到下游。通过建筑物导流主要是应用在分期导流的后期阶段,包括通过在建建筑物导流和已建建筑物导流通过建筑物包括混凝土坝体的底孔和预留缺口以及河床式电站的厂房。
2.2一次拦断河床围堰导流
一次拦断河床围堰导流即通过围堰将河道一次性拦断,在河床外修建临时泄水道或永久泄水建筑物,将河道上游的河水宣泄到下游。一次拦断河床围堰导流按照导流时段可分为初期导流、中期导流和后期导流。按照泄水建筑物类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流。初期导流,即围堰挡水阶段,从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的时段。中期导流,即坝体挡水阶段,此时导流泄水建筑物尚未封堵,在汛期由坝体挡水。后期导流,即从导流泄水建筑物封堵到大坝全面修建到设计高程的时段,永久泄水建筑物已投入运行。明渠导流即在河滩或河岸上修建明渠,通过明渠将围堰上游的河水宣泄到下游。隧洞导流即在河岸边开挖隧洞,通过隧洞将围堰上游的河水宣泄到下游。涵管导流则是通过涵管将围堰上游的河水宣泄到下游。
2.3.施工导流设计
施工导流方式有多种,水利工程施工具体选择哪种导流方式,需要进行详细的施工导流设计。施工导流设计的主要内容有:收集工程基本资料,主要有工程水文、地质等基本资料,以及工程设计资料等资料。选定导流时段、设计标准、导流流量、导流方式及导流建筑物类型。拟定导流建筑物的修建顺序、拆除围堰及封堵导流建筑物的施工方法。制定拦洪渡汛和基坑排水措施,确定施工期通航、过水、供水等综合利用措施。
2.4.施工导流方式选型
在水利工程实践中,应用何种施工导流技术,应综合考虑水文条件、地形条件、地质条件、水利水电枢纽布置、施工方案等。水文条件。河流流量大小,流量过程线特征,水位变化幅度,洪水期及枯水期延续时间,冬季流冰及冰冻情况等,均是直接影响导流方案选择的重要因素。例如,水位变幅很大的河流,有时需采用过水围堰,允许基坑短期淹没导流,地形条件。例如,河道宽阔、施工期有通航要求,宜选用分期导流;河道狭窄、枯水期流量不大的河流,宜采用一次拦断河床围堰导流。对于一次拦断河床围堰导流,具体选择明渠导流、隧洞导流、涵管导流,又应综合考虑地质、地形、枢纽总布置、水流条件、施工、运行等。如果有河道岸坡平缓或一岸有较宽的台地、垭口或古河道的地形,为了施工简单,加快施工进度,缩短工期,一般采用明渠导流。如果是河谷狭窄、两岸地形陡峻、山谷坚实的地形,一般采用隧洞导流。如果是在导流流量较小的河流上修建土坝或者堆石坝,导流泄水建筑物只担负枯水期导流,则选择涵管导流。工程地质及水文地质条件。选择施工导流方案时,对隧洞或明渠导流的经济合理性,河床的可能束窄程度,围堰的构造及修建方法,以及基坑排水的措施等,都要考虑工程地质和水文地质的条件。例如,深厚覆盖层、透水性大的河床,需解决围堰地基的抗冲、防渗等问题。水利枢纽布置及建筑物型式。施工导流需与枢纽布置结合考虑,并充分利用建筑物构造的特点。例如,泄洪、发电、放空孔等与临时导流孔洞的结合。施工期间,为满足通航、过木、给水、排水、灌溉等要求,施工导流会更加复杂。例如,分期导流时,被束窄的河道要满足通航的流速、坡降、流态和水流衔接等要求;当封孔蓄水时,要注意下游通航水位以及灌溉、给水、水电站等正常用水的需要等。选择导流方案时,要全面考虑社会影响、施工设备及建筑材料供应和施工经验等因素,在保证安全的前提下,力求简化施工导流工程,降低费用,缩短工期。重要的施工导流工程,要进行必要的模型试验或计算机模拟计算,并作充分的比较论证。
3.提高施工导流技术的策略
3.1加大技术创新应用
又好又快地建设现代化水利工程,对水利技术的要求越来越高,可以通过发展水利科技创新,在水利工程施工技术、设备、材料上进行创新。可以从导流技术和导流方式上进行技术创新;可以从截流围堵、导流建筑物修建设备上进行设备创新;可以从截流戗堤龙口围堵材料和导流建筑物上进行材料创新。另一方面,可以加大“产学研”政策扶持力度,加大水利工程技术科研经费投入,增强科研单位与水利工程建设单位合作。
3.2注重人才培养
水利技术创新与应用需要人才的支持。在技术创新上,既通过高校培养高技术水平人才,还要通过企业培养高技术水平工人,还可以引进新技术人才。通过实践经验和创新能力的结合,促进我国水利工程的发展,不断完善技术人员的队伍建设,从根本上提高水利工程施工水平。
3.3完善管理机制
为了保证工程又好又快建设,还必须要建立完善的工程建设管理机制。就水利工程建设而言,只有严格地按照相关规范规定来完成工程勘测、设计与施工。因此,规划设计单位必须确保工程在技术上可行,在经济上合理,在环境及社会影响上可控。建设单位、勘测单位、设计单位、施工单位、监理单位必须严格按照法律法规、标准规范完成工程建设任务,并且进行有效配合,确保工程建设顺利进行。安全质量监督机构必须严格履行法定职责,严格监督工程建设,规范工程参建单位工程建设行为。
4.结束语
为保障城市、农村稳定供水,修建许多蓄、引、提水利工程,在水利工程建设过程中,需采用多种科学的、先进的施工技术,以此为基础,不断提升水利工程施工质量,更好地满足经济社会发展、人民群众生活生产需求。因此,在水利工程施工过程中,应合理应用导流施工技术,选择合适的导流方式,保证水利工程施工有序开展。
参考文献:
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