黄桥镇农田水利工程导流设计与施工管理

刁国政

(泰兴市水务局黄桥分局，江苏 泰兴 225400)

泰兴市黄桥镇农田水利工程项目中，施工导流在实际应用过程中一般紧密结合具体项目情况和地理条件等，选择出最佳的施工导流方案，从而促使其应用价值能够得到最大限度的发挥。但是，由于其地处江苏省通南高沙土区，土质松散，黏结力弱，渗水性强，抗蚀性差，加上区域降雨充沛，暴雨频发，土壤易侵蚀，河道及沟道的岸坡易坍塌[1-2]，增大了导流设计与施工的难度，因此，高沙土地区的导流施工技术成为当前通南地区农田水利工程领域研究的重点和难点。王玉等[3]以泰州引江河第二期工程为例，分析探讨高沙土地区河道施工期围堰的防渗处理措施，其对比了常规的铺膜、贴坡反滤处理方式和新型的快速泥水分离技术，结果显示后者可降低围堰高度及提升地基承载力，增强围堰的渗流稳定性。张进[4]分析了通南高沙土地区沙土筑堰的溃坝事故成因及预防措施。另外，通南地区的南通市水利部门还组织科研人员就沙土区骨干河道综合治理技术展开专题研究，取得了滩边无围堰筑堤等多项技术。

在这样的背景下，从通南高沙土地区导流设计与施工管理角度，本文以黄桥镇农田水利工程导流施工为具体研究对象，探究导流围堰技术在工程中的具体应用，以及其主要的质量控制手段，确保在遭遇到一定防洪标准的外水考验时，导流围堰能够给农田水利工程施工带来安全保障，出现特殊情况时，应有相应的防范措施，避免和减少损失，从而为江苏省高沙土区域，包括黄河故道高亢平原区、沿海垦区等今后类似的技术应用和施工质量的提升，提供技术参考。

1 基本情况

黄桥镇境内有8条县级骨干河道，全长62.8 km，包括如泰运河、季黄河、东姜黄河、西姜黄河、焦土港、天星港、蔡港、新曲河等。乡级河道59条，长163.3 km，村庄河道(塘)648条，全长202.6 km，水资源十分丰富，历史上素有“北分淮委、南接江潮”的水上枢纽之称。近几年，通过高沙土整治农业综合开发项目，中央小型农田水利工程重点县项目，城黄灌区等项目工程实施后，黄桥镇水利工程设施配套基本完善，全镇共有农村桥梁461座，硬质衬渠782.3 km，控制闸4座，翻水站3座。导流围堰施工在黄桥镇农田水利工程中十分普遍，是黄桥镇农田水利工程施工的一项十分重要的工程措施。例如今年境内实施的东、西姜黄河整治工程，根据其设计批复文件——江苏省发展和改革委员会关于泰兴市东姜黄河、西姜黄河治理工程初步设计的批复，其整治工程采用分段围堰法。另外，目前黄桥镇正在组织实施的东华中沟整治工程，采用的是全段围堰法。上述工程导流方案的选定，事关整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛，所以要经过科学细致的探讨与论证。

2 主要施工导流方式

导流工程由保护基坑的围堰和有一定过水能力的泄水建筑物组成，由于施工现场的实际情况有一定差距，导流方法也不太相同。实际工程中，黄桥镇农田水利工程一般采用以下几种方式导流：①直接在河流的一侧筑围堰，包围基坑，然后利用另一侧河床导流，最后进行二次围堰交错施工；②利用枯水季节，修筑全断面围堰，并结合排水涵洞、排水闸和导流隧洞等导流；③利用原河道导流，待主体工程完成，新河道开后，再接骨干河道，例如新开挖的定慧河，在定慧河靠如泰运河新建1号闸站，闸站建成后，再接通如泰运河。

3 导流设计和施工的技术要点

黄桥镇农田水利工程施工大都在冬季、春季这两个时期，这段时间内属于枯水期。在选择导流施工方案前，必须考虑施工中各个要素，首先要实地勘察地形，既方便就地取材又便于施工，其次调阅当地水文资料、地质等情况。另外，在骨干河道施工时，应充分考虑通航产生的船行波影响。总之，只有全面掌握导流工程标准、施工难度和工程数量，才能减少工程成本，减少导流失败的概率和由此造成的损失。

3.1 导流设计考虑因素

施工导流方案的优劣，不仅影响工程的建设投资和系统的运行费用，而且影响着工程的建设工期，同时还直接影响着工程施工的安全性和施工难易度。下面结合黄桥镇东姜黄河整治工程实际情况，对导流方案在设计上的一些考虑因素进行简单的讨论。东姜黄河与西姜黄河是泰州通南地区的调度骨干河道，其整治工程内容包括拓浚河道12.355 km，新建护岸26.217 km，拆建沿线泵站8座，涵管、涵洞46座、群众生活码头73座等。初步设计要求，在维持现有河口宽度基础上，尽量扩大过水断面，采用打坝、泥浆泵施工，河道两侧水位变幅区采用挡墙进行防护，上部采用斜坡式草籽护坡至地面。

其中，东姜黄河整治工程采用分段围堰法，该围堰使用期较短，主体工程完成后，还需要清除，因此围堰应首先满足导流需要的高度和防渗、稳定条件；其次是考虑充分利用当地条件和当地材料，便于施工；最后工程施工结束后便于拆除。为此，在制订导流施工方案时，一定要到实地查看地形，调阅当地的水文、地质、地貌等资料，同时考虑施工中不利因素，包括沙性土的影响以及通航河道船行波的影响等。对地基的处理要求也尤为严格，需要采取专门的高沙土地基处理措施。施工管理也是施工导流方案考虑的重要内容，要全方位加强管理和防范，如在某一个细小环节上，造成渗漏，就可能造成坝体崩溃事故，下游河坡就会被冲刷倒塌，甚至桥梁、建筑物被冲跨等，严重时甚至造成人员伤亡。

导流工程的设计和布置还应保证施工期间河道行洪安全，并不得影响主体工程安全，围堰等防洪标准不得低于现行相关行业规定的技术要求。导流工程施工期间防汛、排水等应急措施应该得当，施工安排应符合防汛期限的要求。导流工程度汛措施应该落实，并不得妨碍防汛抢险。导流工程也不得影响第三人合法水事权益。此外，采用不同的导流标准，还要计算所在施工区域水力参数，包括流速、流量等，以便更好制订导流施工方案。对于分段围堰，一般按束窄河床水力学进行计算，以此确定围堰的高度及长度等尺寸，对于流速过大或存在船行波影响的情况，还应参照相关的规范或技术进行围堰的防护设计。

3.2 导流的设计标准

施工导流设计中，应合理划分导流时段。导流设计标准就是对导流时段设计中所采用的设计流量频率的规定。对不同的导流时段和不同的建筑物，规定的频率也不相同。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303—2004)，一般先根据保护对象、失事后果、使用年限、工程规模将导流建筑物分级，再根据导流建筑物的级别和类型，在水利水电工程施工组织设计规范规定的幅度内选定相应的洪水重现期作为导流设计标准。按照上述方法，东、西姜黄河工程整治工程河道工程级别为4级，主要建筑物按4级水工建筑物设计，临时工程(包括围堰)等按5级设计，再综合考虑围堰的使用期较短，故围堰可采用5 a一遇洪水标准。

3.3 围堰的设计与施工

过去由于受地质资源、经济因素等的限制，很多时候只能就地取材，用沙土筑围堰，其稳定性一般较差，直接影响到黄桥镇农田水利主体工程的顺利实施。通过多年的工程实践和技术摸索，以及经济技术的发展，现状导流、特别是围堰施工，一般采用黏土筑围堰，围堰外坡缓，并采用踩坯进土，出水后分层夯实的方法，提升围堰坝体的稳定性和抗渗性。此外，在通航河道施工，围堰外坡还采用草帘或土工布进行防护，以削弱船行波的影响。

3.3.1 围堰的设计标准

根据《水利水电工程围堰设计规范》(SL 645—2013)的要求，黄桥镇是通南高沙土地区，土质三分之二都属于沙土，沙土土质松散，黏性低，见水容易溶解，渗透性强，特别是经过水浸泡后，围堰坝体会整体向下坍塌，对围堰整体稳定性有一定影响。因此，该地区围堰设计首先考虑黏土，并碾压密实，确保围堰的安全。围堰高度是根据不同的导流设施、不同导流标准下的过水能力来确定的。黄桥镇农田水利工程一般在一个枯水期内完成，这样导流工程通常只需要满足枯水期导流标准，并预留一定的安全超高，一般安全超高不小于0.5 m。

3.3.2 围堰的形式选择

围堰土方宜选用黏土或培土，为确保围堰运行施工的安全，淤泥和腐植土不能作为围堰填筑土源。围堰形式要根据围堰高度，当地可以利用的材料，工期长短和安全需要确定，既要保持围堰稳定，又要方便工程施工和拆除方便，同时防渗漏。实践经验表明，黄桥镇地区常用的两种围堰形式包括：

(1)碾压成型围堰。首先，选择土源，一般选在围堰的两侧或一侧，土源无杂物、淤土等不利因素。其次，做好围堰的定址、放线工作，然后，用扒土机在围堰的水面河坡上开阶倒毛，清基去杂，这一项程序非常重要，它关系围堰的安全，也是施工进展顺利的保障。其中，开阶倒毛是指：在坝体的水面河坡按放线标准开挖，在开挖同时，把基坑的植物根和茎清理干净，减少渗漏水，然后清基去杂，包括淤泥、腐殖土、树根、生活垃圾和建筑垃圾等杂物必须清理干净。这项程序完成后，项目经理、监理必须到现场认真检查，合格后，推土机在围堰的两侧或一侧慢慢向坝体的位置进土，每进一层土都必须压实。围堰顶宽要达到设计标准，外坡比不能低于1∶3，内坡比不能低于1∶2.5，坝顶高出水面不低于50 cm。在施工过程中，必须派人定时巡查，发现有渗漏水的地方，要立即组织机械进行封堵。在通航河道中，还要考虑迎水面用草莲或土工布遮挡，减少来往船只波浪的冲刷影响，达到安全顺利施工的要求。

(2)模袋吹填土围堰。根据河道标准不同，选择的土工布尺寸大小也不一样，土工布生产厂家必须要有生产合格证。采用泥浆泵的水下机组取土，泥浆泵机组向模袋吹土时，首先将坝体的淤土清理干净，模袋一定要整平，否则每层模袋之间接触面会减少，易产生渗漏水的现象。然后向模袋吹土，在最低层的模袋吹土的同时，采用脚手架钢管打桩，每间隔1.5 m打一个钢管桩，钢管桩入土深度不少于2 m，在黄桥镇地区河道整治工程一般垒三层的模袋，并高出水面50～60 cm，从河底开始，上下每隔50 cm用钢管左右连接固定，钢管桩高出模袋顶高1 m，并且固定紧。围堰吹土结束后，还应针对通南高沙土地区水土流失严重的实际情况，关注以下三点：①首先要检查模袋与河坡之间是否密；②河坡与模袋之间长期受水的浸泡后，河坡是否渗漏水；③通航河道，受船行波的影响，河坡与模袋之间是否有间隙，河坡是否冲刷后有渗漏水现象；④围堰按时派人巡查，发现问题应立即采取必要的防护措施。

4 导流施工管理

以黄桥镇东、西姜黄河整治过程为例，谈谈其中的导流施工管理过程，为类似的工程提供管理经验。东、西姜黄河整治工程组织施工设计方案由扬州市勘测设计研究院有限公司中标负责设计，在设计前，扬州勘测设计院派人会同业主代表(泰兴市水务局)和当地水利部门进行实地勘探，对相关事宜交换意见，施工组织设计完成后，由泰兴市水务局召集水利专家，各职能科室负责人，当地水利部门负责人，对东、西姜黄河整治施工组织设计广泛征求意见，进行技术评定，技术交底，以及明确施工要求，扬州勘测设计院按其中的征求意见对东、西姜黄河整治施工组织设计进行修改和完善。

施工前，泰兴市水务局召集施工单位、监理单位、设计单位、水利站负责人，召开第一次工程例会，对施工组织设计、图纸进行会商，主要从五个方面：①坝址选址；②组织施工计划进度；③施工中的技术要求；④工程质量；⑤安全等防范措施。认真听取施工单位意见后，做出相应的批示，以后每周召开工程例会一次，特殊情况例外。此外，水务局跟泰州市地方海事处还通过商定，发布关于泰州市东姜黄河、西姜黄河治理工程施工的航行通知。施工中，东姜黄河最西端，难以修建施工便道，机械无法作业，围堰不好施工，根据施工单位提出的要求，泰兴市水务局驻工地代表，会同工地监理，设计方、水利站现场勘察，经会商后，同意改变施工方案，并由监理签发变更报告，泰兴市水务局审批后交设计单位，进行设计变更。在施工期间，施工单位派人24 h对围堰进行巡查，以确保整个工程施工按期完成任务。

进一步对以上案例进行管理经验的总结和拓展，包括：建设单位应按照水行政主管部门许可文件、施工方案进行施工；施工过程中，存在变化的，及时报当地水行政主管部门。涉及设计变更的，必须重新履行报批手续。当地水行政主管部门应核查变更手续是否齐全，现场施工是否与变更内容一致；当地水行政主管部门应明确巡查要求，落实巡查人员，加强导流项目施工的日常监督检查；建设单位应将临时工程拆除时间、方式、恢复或改建措施等，报当地水行政主管部门备案。临时工程拆除，应不影响河道行洪和防洪安全，同时恢复原貌；遇有防汛紧急情况，围堰等导流临时工程影响防汛抢险，或造成重大安全隐患的，应由当地防汛指挥部门责令建设单位拆除；围堰等临时工程不得擅自改变使用性质，不影响第三人的合法权益或采取相应的补救措施。

5 结 语

为了确保农田水利工程项目按期、保质、保量完成任务，导流的方法较多，应根据实地情况选择不同的导流方法，营造一个良好的施工环境，并加强以下三个方面的管理：

(1)加强工期的管理非常重要，黄桥镇地区一般都是在枯水期导流施工，施工单位应严格履行中标通知书上规定的工期，争时间抢速度，保质保量完成任务。如拖延工期到汛期，施工难度增大，也增加了导流工程的工作量，甚至工程无法施工，施工单位的施工成本会大幅度增加。

(2)严格按照设计标准加强工程管理，例如，采用围堰结合明渠导流的工程，如围堰太高，不仅增加围堰的工程量，还增加围堰渗水和基坑排水量，同时给堵口增加困难，为汛期防护增加负担，如果降低围堰高度，就要加宽或加深导流明渠。因此，应严格按照相关的技术标准协调设计。

(3)黄桥镇地处通南高沙土地区，导流工程的设计应充分考虑其地基承载力差、渗透性强的特点，采取有效的地基处理措施。对于部分通航河道，还应考虑船行波的影响。另外，宜派专人检查和维修围堰，冲塘、雨淋沟等及时填平、压实，遇到冲刷及时用土加高培土，以确保施工期围堰安全。

[1] 罗朝晖, 陈菁, 陈丹，等. 通南高沙土区河道岸坡生态治理模式研究[J]. 三峡大学学报(自然科学版), 2012, 34(5):28-33.

[2] 沈波, 胡海波, 肖海涛. 通南高沙土区农田土壤侵蚀规律研究[J]. 水利水电科技进展, 2003, 16(1):129-131.

[3] 王玉, 张晓松, 李辉. 高沙土地区河道施工围堰防渗处理方案探讨[J]. 江苏水利, 2014(7):24-25.

[4] 张进. 浅谈高沙土地区土质围堰的事故成因及预防措施[J]. 中国农业综合开发, 2004(1): 39-39.