简析水利工程建设中施工导流技术的应用

柳伟

简析水利工程建设中施工导流技术的应用

柳伟

水利工程建设中的导流技术十分重要，因为在施工中水流会不可避免地对工程建设造成影响，加大施工工程难度、拖延工程进度、危害工程质量。而施工导流可以有效地解决这些问题，一般在修建工程时，会修筑围堰将河道分流避免汛期洪水泛滥，使河流中的水循着围堰流走。

一、导流技术的概述及施工特点

为了给工程施工提供一个无水流干扰的施工环境而采取的引导水流的施工技术成就了施工导流技术。简单讲，就是用引导和控制水流的方式为水利工程建设提供便利条件。

导流技术主要有以下几个流程：截流围堰、基坑排水与下闸蓄水。施工导流技术是建设水利工程中的一项重要技术措施，导流实施方案直接关系着水利工程建设的成败与实施过程、工程建设用时的长短，建筑质量以及建设成本的高低。导流技术涉及面比较广，设计实施中需要设计师多方面考虑，全方位思考。思考各种因素可能带给未来的影响与危害，以保障导流效果尽可能的高效与安全。

1.慎重选择坝址

对于围坝地址的选择是重中之重，地形的选择将直接影响到后续工作的进行，所以这在工程设计中是最应考虑的重要因素之一。在选坝阶段中，首先对于选坝就是勘测设计工作的开展。对于地形和地质条件相差比较大的几个坝址，应着重考虑工程量的大小、水能指标的差异、发电工期的长短和施工导流方案的简单与否，都是坝址筛选的重要条件。

2.设计考虑重点

在建设设计初期，应重点研究枢纽的布置。坝址确定后，为了使工程布局达到最优状态，一般会首先敲定导流明渠的基本布置，然后再解决厂房的分布情况。

3.编制施工总进度计划

计划是一件事是否成功的第一步，在编制施工总计划时，除了选择合适的设计方案、地理位置、地区以外，还要考虑导流时段划分是否合情合理等因素。

4.涉及相关因素较多

地质地貌、人文水文、水质情况、建筑物的分布特点、基坑挖掘的范围大小深度、施工时期航船的通航、水库蓄水是否会受到影响，下游城市村庄用水供水要求及河流内生物生态生存状况、库区居民拆迁转移计划等问题，这些因素都需要认真考虑。

二、我国水利工程导流的种类

1.明渠导流法

明渠导流其实就是在河流两岸或河滩地上开挖渠道用以引流的一种方法。需要在基坑地区的上游与下游修筑围堰，让河水经开凿的引流渠道流走。这个方法适用于河岸坡平缓无过度起伏或者有宽大河滩地的河道地区。如果施工河流附近有其他河道是非常好的事情，可以将水流引到附近河道进行导流，这样不但可以减少施工量与工程难度，缩短工时，同时也降低了工程成本。

（1）明渠导流的适用条件

如果此次施工工程的河床较窄或河床覆盖层很深，分期导流的方法比较困难。但是如果河床沿岸有较宽的垭口、台地或古河道等老河道，或者水流量大、地质因素不适合挖掘导流隧洞的，施工期要求不影响通航、排冰等航行等要求的，施工时间要求紧张的，施工方不具备设备支持与施工经验等情况的，满足这些条件的都可以考虑采用明渠导流方式。

（2）明渠导流的注意问题

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明渠导流的方案布置有导流轴线的设计、水流进出口位置和高程确定等几个问题。渠身轴线务必要延伸出河流的上下游三角区，同时水平距离方面要满足防冲要求。一般工程为50～100米；导流明渠的水流进出口应与上下游水流相衔接以便于水流的正常流淌。为保证水流，水渠的弯道半径需大于渠底宽度的五倍，同时为了尽量避免过深挖掘破坏原有的河床，轴线的布置也应尽可能地缩短明渠的长度。

2.隧洞导流

不同的地形需要根据地形状况选择不同的方案，山丘地形河谷较为狭窄、河坡陡峭、岩石坚硬，鉴于以上特点普遍采用隧洞导流的方式。但是隧道导流的方式有一定的缺陷，就是排水能力受到隧道大小的限制而有限但是造价相对较高，所以在汛期施工时需要另找排水的方式，或者使用淹没基坑的办法。在丘陵地区施工做导流隧洞时，应尽量让导流隧道与永久隧洞结合。

（1）适用隧道导流法的情况

当工程所需导流的水流量不是特别大，围坝建址处的河床狭窄，附近两岸的地形比较陡峭，同时附近地址条件符合开凿导流隧洞的要求时，可以使用隧洞导流的方法。

（2）采用导流隧道导水法应满足以下条件：隧道轴线沿线地质条件优异，才足以保证施工工程的运行安全。隧洞轴线最好按照直线进行设计，如有必须转弯的情况，隧道转弯的半径也不应超过隧洞直径的5倍，而且在弯道首尾处必须为直线段，不能设置弯道。而直线段长度也不小于3～5倍的洞径和洞宽。水流进出口的引渠轴线与河流水流方向的夹角也不能大于30°；各个隧洞之间的净距离、隧洞与永久建筑物的相隔距离、隧洞门与隧洞上岩石厚度等内洞的设计，均应满足结构和应力的要求，这需要较高的设计水平。

分段围堰法导流也可称为分期围堰法，是河床内的导流方式，就是用围堰的办法将各个建筑物分段包围起来进行施工。在采取分段围堰法的工程中，导流分段的区域段数分得越多围堰的工程量越大，施工程度越复杂。同样，导流分期的期数分得越多，工期有可能拖得越长，耗费的人工时间成本可能越大。因此，在实际的水利工程施工中导流法是最常采用的一种分段围堰法。

分段围堰法导流一般适用于河床比较宽阔、水流量大、施工期较长、水生动植物种类多的工程，尤其是通航河流和冰凌问题严重的河流。同时，分段围堰导流方法的费用较低，是世界上绝大多数国家一些大、中型水利水电工程采用较多的方法。用分段围堰法来导流，前期可以用束窄的原河道导流，后期可以修筑新的河道来泄水。

三、施工导流方式的选择依据

在水利工程建设中，水利工程布局使用最优方案、成本合理的施工方式才能更有效地实施工程。所以在前期设计中必须结合工程所在地的实际情况和工程本身特点与材料设施要求等特点，设计多个方案实地考察后选择最优方案，然后使用合理的施工导流技术进行施工。

1.临建渠道与永久结合的紧密度

枢纽的挡水、泄水、发电和导流四大建筑物的总体布置应合理分配，才能有效利用好各种能源，利用好每一种资源，降低施工成本，带来更大的利润。

2.导流方式的选择是核心问题

导流方式的选择决定了投入产出是否合理。当建筑物的形式确定以后，应主要对基坑是否过水问题进行检测。从临建的投资、工期、汛期安全等方面进行深入比较，避免发生安全问题，谨防问题工程出现，拖延工时。

3.外部环境问题是必须考虑的要点

施工期的通航、过木、排冰、水库的提前淹没等都属于外部因素，一旦考虑不到可能会为他人、自然和居民带来巨大的影响，可能会面临巨大的经济赔偿，所以妥善解决这些问题也很重要。

四、结语

总之，施工导流技术是水利工程建设实施中至关重要的一个环节，在导流技术的应用过程中，一定要从工程自身的特殊性出发，认真做好前期的调查准备工作，结合当地自然人文和社会环境等因素，解决施工导流对他们的影响，选择出最佳导流技术方案，为水利工程枢纽格局的设置奠定基础.

（作者单位：河南省水利第二工程局）