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摘要:水资源是人类赖以生存和发展的必要条件,而水利工程能有效地推动社会的发展,提高人民的生活品质,将自然形态的水资源转变为人民的日常生活和生产所需的水,从而达到节约用水的目的,并在某种意义上防止洪水和其他自然灾害。在水利工程中,最常用的技术就是导流和围堰,若能根据地形、水文、气象等因素进行适当的运用,可以大大地提高施工的效率和质量。
关键词:水利工程;导流;围堰技术
引言
水利工程有利于提高水资源的利用率,也有利于调整水的水质,但由于建设过程中所处的环境比较复杂,要想保证工程的正常进行,就必须要克服技术上的困难和客观因素,运用各种技术手段来优化现场条件,从而促进水利工程建设的顺利开展。在国内,较为常见的就是导流与围堰技术,尤其是在大型水坝的水利工程中,可以合理的运用导流技术来优化河道的水质环境。采用不同的材质,不同的设备进行相互配合,形成一道安全、稳固的围堰,达到保护地基,临时挡水的作用,最终完成水利工程建设,降低水利工程的施工危险,保证生命财产的安全。
一、水利工程中的导流和围堰技术的划分
(一)施工导流和围堰技术概述
围堰技术是导流工程的一项重要技术,它的作用在于建立一个有利的施工条件,阻止水流侵入对施工场地造成的损害,从而防止对施工的影响,所以,在施工中,围堰的设置是非常关键的[1]。按工程进度划分,可将导流的工程进度划分为中期、后期两种,一种是确定水坝的注水量,从而制订出更加科学、合理的防洪计划,另一种则是依据工程实际情况,通过调节工程的施工高度,使堤坝具有较好的抗洪能力。
(二)全段围堰导流
该方法是在主体结构中,基底距离河床较远的情况下,采用一次结构的围堰将其拦阻,同时还设有排水设备,以保证水流在预定的方向上流向,从而有效防止了从下游天然河道中突然流出的水流,从而将下游的水流从工地上引开。但由于其本身的缺陷,尤其适合于大型地基、坑作业面小、干水期、河道狭窄等流量不大的环境下,所以在实施这项技术的时候,需要将场地、水文、地质条件等因素综合考虑,比如填满临时排泄口,利用渡槽进行操作,并找到适合的导流方法,确保水能在一定的时间内流向特定的地点,从而最大限度的利用这项技术,确保工程的质量。
(三)分段围堰导流
在水利工程项目中,尤其是在宽阔的河床和水流较大的水利工程中,采用分段围堰法,可以根据不同的河床和大坝条件,采用围堰将不同的建筑隔开,并将其水流合理的进行引导。这种方式可以分成两种,一种是在狭窄的河道中进行直接的引导,另一种是利用预先开挖的排水沟进行排水,两者均能起到良好的引导作用,但是造价却有很大差别。所以,在实际工程中,应将各阶段的施工特征与现场的实际情况结合起来,使其能更好的进行控制、调整,从而实现对河道的截断,保证整个工程的施工品质。
二、导流和围堰技术在水利工程中的运用
(一)木板桩围堰技术
围堰技术中较为常见的就是木板桩技术,在水利工程开展的过程中,小规模的工程因为水流慢、水压低的问题或者是基坑较浅都可以运用木板桩技术来解决水流泄露的问题,从而促进水利工程的高质量建设。要科学、合理地利用木板桩,必须选用具有良好抗击打能力的木材,将木桩按设计图的规定,依次打孔,再采取嵌板法,沿槽口与板桩进行无缝衔接,在桩与桩的空隙处布置土围堰,当水位在5~6 m,流量大于1.6 m/s的水力时,可以达到很好的防渗作用,并且在低速时仅需要一层木桩,这样不仅可以确保围堰的安全性和稳定性,还可以减少施工费用,进而更好地发挥其优势。
(二)钢板桩围堰技术
钢板比木板具有更好的抗漏防水性能,适合在高流量、高水位的河流中使用。另外,由于大多数的围堰都是临时的,而且钢板的再生利用率很高,可以从各种河道中取出并循环使用,从而极大地提高了经济效益和环境效益[2]。在钢板桩的围堰工程中,工人必须严格按照要求规范,对钢板进行定位,并根据标牌的先后次序和位置打在河床上,同时要留意钢板之间的衔接及入土的角度,采用填土法将其加固,使其在水平方向上能维持较好的垂直,从而构成类似圆形或长方形等的防水性结构。
(三)土石围堰技术
由于这项技术相对简单,易于实施,可以长期持续,适合长期的水利工程,也适合在工程完工后进行拆卸,所以近年来在国内的应用越来越多。按基坑的埋入深度,可以分为两种不同的土石围堰类型,即:通过水土石围堰包含了混凝土板围堰,它的导流方式要求将基坑淹没,从而保证堰体过水的安全性;与土石坝类似,采用的是土石材料,因此对工程的技术条件比较简单,不需要采用现代的技术就可以完成,但是它的工程量和沉陷量都很大,并不适合于河流流量和汛期较高的水利工程。
(四)砼围堰技术
与其他结构相比,混凝土结构具有更好的抗冲击性能和防渗性能,与其他结构相比,具有很好的一致性和良好的连接性能,从而显著提高了水利工程的耐用性,并使结构更加稳定、牢固,同时还具有良好的防水性能,即使是在极其苛刻的施工条件下,也可以保证水流在经过堤坝堰顶的时候符合各项要求,因为它具有很高的防水性,所以在开挖的时候,它还会和土石围堰一起应用。然而,这种工艺技术难度大、工程技术含量高,对工人的整体操作能力也有一定的需求,所以在使用时必须做好充分的前期工作,精心的准备、设计和实施。
四、在水利工程中加强导流技术和围堰技术的应用措施
(一)在工程建设中要做好前期的准备
首先要建立健全的施工与管理组织制度,并对各个单位和个人进行职责划分,保证施工方案设计、物资采购、材料整理、材料提交审核等各项工作的顺利进行。其次要进行现场调查,要主动收集和分析坝体、活水等资料,掌握坝体的高度和汛期流量,对整个工程的安全系数做出科学、合理的评价,从而明确施工的标准和要求,制订施工规划和施工目标,通过审查和确定施工方案,确保施工的合理性和可行性,进而提高抗洪性能,并对施工中的注水进行严格的管控,从而保障施工的安全。
(二)合理选取良好的施工导流方案
首先是导流施工,设计人员要对水流进行详细的分析,确定水流速度、冲刷力、地基承载力等参数,同时还要考虑到降雨天气、往年水位、汛期等水文资料,以及土壤类型、地层等方面的资料,在具备足够的施工能力和经济情况下,确定适宜的排水措施,并针对汛期不同泄水量的情况,对施工工艺进行科学的控制,尤其是在下游河段附近的软弱地带时,要注意地基的构造和加固[3]。其次,针对围堰施工,因为围堰的类型和施工方法各有特点,所以在施工过程中,既要保证围堰的防渗性能,又要根据水流、施工成本、施工可操作性以及某些特定的施工需要来进行合理选择,才能保证施工质量、高效、保质地进行。
结束语
简而言之,水利工程在人民的日常生产和生活中占有举足轻重的作用,而水利工程周期长,施工难度大,而且受到的地形、水流、水量等因素的制约。为保证水利工程的施工,使其在社会和经济上得到最大程度的发挥。因此,必须在水利工程建设中适当运用导流和围堰技术,为水利工程建设创造有利的施工条件,从而提高工程建设的质量,确保水利工程的安全。为此,有关部门要加大对导流和围堰技术的研究,以提升整个工程的技术水准,推动其开发和推广,促进我国水利工程的良好发展。
参考文献
[1]顾小阳. 水利工程施工导流及围堰技术的应用[J]. 江西建材,2020(10):157-158.
[2]胡方文. 水利施工中施工导流和围堰技术的运用[J]. 内蒙古水利,2021(11):44-45.
[3]王景礼. 探究施工导流及围堰技术在水利水电工程施工中的应用[J]. 珠江水运,2021(11):79-80.