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摘要:当今社会,清洁可再生能源的应用已经成为实践可持续发展理念的重要组成部分,这一问题受到了各界的广泛关注。但由于截流技术开发利用时间较长,技术开发应用相对成熟,发展速度自然也是如此。基于此,越来越多的水利水电工程开始出现在公众视野中。水闸施工是水利水电工程中的重要环节,该环节的施工直接关系到整体的施工质量。因此,这一环节的建设必须在相关监管部门的监管下进行。
关键词:截流施工技术;水利工程;应用;
水闸在水利工程建设中发挥重要作用,它主要被用于挡水及排水工作中,阻止洪水发生或者用于调节水位。本身在建筑施工中水闸施工就是必不可少的一个环节内容,鉴于此工程施工技术具备较高复杂性的缘故,对具体操作的要求难度比较高。所以我们需要对水利工程施工技术进行优化,达到理想的建设目的。
一、水利工程中常见的截留方法
1.立堵截流法。立堵截流是在两岸或一岸采用截留材料向河床内抛投实施进占,逐渐束窄,知道河床全部断流。立堵截流无需对浮桥或栈桥进行架设,具有简单的截留装备,投资较少,然而,随着戗堤进占,河床会逐渐束窄,有较大的龙口流速存在,且由于不均匀的流速分布,应对较大重量的块体进行利用。狭窄的戗堤头端部场地会对自卸汽车抛投强度产生制约,从而对进占速度造成影响。立堵主要包括单戗、双戗、多戗及宽戗。
2.平堵截流。在河床中对浮桥和栈桥进行预先架设,由汽车将截留材料向浮桥或栈桥上运入,并抛入水中,逐层均匀地抛填上升,直至抛出水面,而使河道全部断流。平堵截流有较小的龙口流速存在,且分布均匀,能够对单个重量较小的截流材料进行运用;在浮桥或栈桥上,自卸汽车进行全线截流材料抛投,可加大对抛投强度及施工速度。但在通航河道上对浮桥实施架设或修建栈桥,会直接影响航运,导致工程量增加。通常情况下,平堵在浮桥、栈桥及缆道等工程中的应用较多。
3.平立堵截流法。作为一种先期垫高或河床护固,平立堵是在大流量和高落差减轻的条件下进行截流的方法。
4.立平堵截流法。首先运用立堵法进行进占,形成龙口,然后采用平堵合龙进行施工。
二、水利施工中的截流施工工艺
1.爆破截流技术。爆破截流技术在实际应用中优势比较明显,但却又存在很多问题。它的主要优点在于速度快、实效性佳,但在遇到部分环境恶劣且质地坚硬的情况时,则又会体现出很明显的交通环境不佳等水利施工效果。爆破在施工中能够强烈冲击周围岩石层及土层,并使其快速合拢,排除水流在外,工作人员在这种情况下根本不需要大量的人力劳作,仅需修正渗漏区岩石堆积层或承压能力较低区域即可,这样能在减少人力资源消耗的同时,有效降低机械设备的耗费程度。但爆破技术实践过程中也容易遇到各种问题,比如破坏周围的地质环境,爆炸残余物质污染水环境;爆破截流面上层部分稳定性一般比较差,且可能频繁出现滚石和落石,难以合理控制截流方向。最后,施工结束后,又很难拆除。因此,实际爆破截流技术施工过程中应该注意,施工应在不受周围环境影响的情况下开展实施。选择爆破点时应选在河流下游,反之截流效果往往不尽如人意。再者为使爆破截流稳定性得到保证,应密切关注施工水域或周围天气状况,防止因大范围降水而使渗水问题更加严重。
2.闸截流技术与具体施工方法。分析实际施工效果,闸截流当属常见且高效地截流方式中的一个,特别在遇到冲击压力比较大的河流截流时,闸截流技术的应用恰恰能临时截断水流,继而有效释放河流压力,保证水利工程在高压环境下展开施工,保障工程顺利实施。
3.投抛块料法。截流技术中,投抛块料技术并不常见,此技术多被应用在一些地形复杂且水流流域较深的区域,实际施工可应用的材料有:大石块、填充料或石料等。借助施工前设计的方案抛投至需要截流的区域。所以,设计施工方案时都要结合抛投区域的实况或设计截流合拢位置最终确定抛投范围。针对实操状况来看,投抛块料技术对操作的要求不高,且资金耗费也比较少。然而,考虑到大量抛投填充料会严重污染水源,破坏施工水域或周遭生态水域。因此,利用此方式截流时,基本都是在环境污染程度较严重的水域展开,或部分小型水利工程中因其使用填充料比较少,同样能使用。
4.下闸截流施工法。水利工程泄水截流施工过程中往往要往泄水道中建设闸墩,此时就要应用到下闸截流技术。如遇浑然天成的河流,则需要结合实况来使用截流闸,然后再进行下闸截流,采用此方法的工程比较少,其中著名的三峡工程就是一个典例。
三、截流技术在水利工程中的应用施工方法
1.截流设计流量的确定。截流施工过程中,要求工作人员必须特别重视截流流量的确定环节,且必须在此基础上开展相应的工作。选择截流流量设计标准时,需保证所选截流流量的特殊性和针对性。设计截流流量时必须结合工程实况出发,综合分析施工现场的水文条件、施工环境等各方面因素,确保设计的科学合理性。通常来说,水利工程设计施工都会依照重现年法及水文气象预报修整法来确定施工区域的流量,另外还需要结合工程的重要程度来确定截流时段重现期,一般平均在5—10月左右。此外也会应用其它方法来确定截流时段的设计截流流量,这其中,频率法就属于一种方法,紧跟着再凭借已经确定的截流时段选取适当的频率以作为设计流量。在确定截流设计标准时会应用到频率法,但不是用于初设阶段,假如截流之前就已经有预报流量,这种情况下就需要适当修改设计。然而针对一些规模较大的截流工程而言,大致都会选择流量,之后再分析流量的大小,另外预测可能发生的概率,最后一步会根据几个流量模型进行分析,利用分析得到的结果计算截流。
2.水断面的位置与宽度的确定。设计拦河闸坝的水断面位置时必须要以具体的设计要求为依据,继而科学合理地调整河流泄洪量,切忌其影响到人们的正常生活。通常来说,水断面的位置都确定于戗堤轴线上,但戗堤轴线则是经综合分析之后河流两岸以及河床的地质、河流所处地形状况、河流水运状况等因素条件下才决定的,因此,水断面位置与前述几种条件因素均有密切关联。鉴于水利工程截流施工中需要使用到许多施工材料的缘故,因此,选择水断面时必须要选在地理位置比较宽阔的地带,以保证水断面的宽度。确保适当的水断面宽度能够更有助于合理控制施工材料的运输及有效控制泄洪量。总体来说,地质条件对水断面位置的影响可从这几个方面来体现:如若在覆盖层比较薄弱的情况下并且具备纯天然保护屏障的地带水断面的形成才会更容易,原因在于处于薄弱覆盖层及纯天然的保护屏障地带能有效缓解水流对水断面造成的冲击,继而延长水断面的使用寿命。
3.龙口位置与宽度的确定。一般设计龙口时,位置都是在截流戗堤轴线上,而所谓的戗堤轴线属于工作人员在分析两岸河床、水流运动及地形等多重因素之后,仔细斟酌确定的一条线。一旦确定了戗堤线,也就意味着整体工程龙口位置的确定。通常施工当中必须保证龙口位置施工环境要宽广,且交通必须保证便利,这样更加便于储存施工材料,此外,这种情况下也可以保证过往车辆交通便利,继而满足工程施工的部分需求。选择工程地质环境时,需要结合实况,尽可能选择覆盖层比较薄弱的龙口位置,同时由于龙口具备姣好的纯天然保护作用,又能更大程度上降低水流导致的各种危害,有效延长龙口的使用寿命。对比水利工程来说,应该确定龙口的位置在主流出口处,目的是为了做好水库泄洪的准备工作,继而全面提升水利工程的整体安全性能。
总之,在水利工程施工中,导截流属于施工中的一个重要部分,一般施工质量的优劣及施工方式的合理选择,恰恰可以影响整体水利工程的质量及工程进度,此外也波及施工产生的成本费用及后期工程运行的安全性。
参考文献:
[1]郑萍.关于截流技术在水利施工技术中的应用探讨.2020.