农业水利工程施工中导流施工技术探究

◎张赛

引言

众所周知，农业种植离不开水源。水利工程在农业生产过程中发挥的作用不可或缺，是进行农田灌溉的主要途径。可以说，水利工程的规划建设情况，决定了当地农业生产水平。为了确保农作物能够得到良好的灌溉，在水利工程建设初期，就要把握好关键技术。导流施工是水利工程建设中的重要环节，影响着后续的灌溉质量。近年来我国导流施工技术快速发展，涌现了大批新兴技术。这些技术有着各自的特点，适用的情况也有所差异。选择恰当的导流施工技术，是提高水利工程建设质量的有效途径。水利工程施工水平的提高，也为工程的后续使用提供了安全保障，有效降低了工程质量问题出现的概率，降低因工程维护造成的损失。

一、农业水利工程施工中导流施工技术概况

水利工程（Hydraulic engineering）是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称，按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等工程。导流施工技术，顾名思义，指的就是通过人为规划，工程能够起到对水流进行引流的作用。该技术的使用价值十分重要，能够实现对水流渠道的把控。当河流的汛期到来时，可能会对水利工程的正常运转造成不良影响，而导流工程通过改变水流方向，达到引流的目的。这样一来，河流汛期涨水对工程周边环境造成的影响，能够被控制在较低范围，保障了当地农业生产的安全和稳定。此外，农业生产中，需要日常灌溉，导流工程也能够提供有效的供水服务，而且导流工程能够实现农业灌溉的灵活性，提供了极大的便利。

导流施工技术在应用过程中，也有值得注意的事项。首先，要做好实地考察调研，选择适合的导流施工区域。恰当的施工地点选择，往往能够起到事半功倍的效果。导流工程投入使用后，也能够凭借地理优势更好地发挥功能。其次，要深入地掌握施工地点的地形地质情况，针对当地的地质特点，构建完善的理论体系，确保施工能够有条不紊地进行。此外，还要综合考虑多方面的因素，制定符合相关标准的施工方案。在可靠的施工设计支撑下，实际施工的难度将大幅降低，施工周期也会大大缩短。

作为水利工程施工的关键一环，导流工程的规模、消耗成本相对较大，必须要重视施工的前、中、后各个阶段，保障各环节的有序施工，从而避免很多不必要的问题。

二、影响导流技术的因素

水利工程受到施工地区环境的影响，不同地区的地形地貌、地质情况都存在很大的差异，当地对水利工程的要求也有所区别。这意味着水利工程在施工过程中遇到的问题，并不是千篇一律的，而是具有一定的个体差异。因此，在分析导流工程施工技术应用问题时，就不能够照搬模板，而要结合实际，具体问题具体分析。举个例子，在大坝施工阶段，施工材料通常是混凝土。基于混凝土材料的特性，在选择导流施工技术时，要优先考虑分期导流。但分期导流这种施工方式，虽然在混凝土坝的情况下优势明显，但在普通的泥土坝中应用，效果则不太理想。而对于水头较高的水坝而言，采用的导流施工技术则要避免单一，需要综合考虑后选择多种导流施工方式组合使用。

除了一些特殊的水利工程情况，经过多年的实际摸索，也形成了一些比较普适的导流施工技术应用经验。对于大部分需要进行多层导流的工程而言，需要首先考虑水文环境的影响。要详细调查河流的水文特点，针对水文情况对导流方式做出恰当的调整。河流的水流量、水流的力度以及河流中的泥沙结构，都值得深入了解。如果忽视了这些情况，就有可能在导流施工过程中，受到河流水文环境的不良影响，造成不必要的损失。

三、常见的导流施工技术分析

1.全段围堰法。

围堰法中应用比较广泛的是全段围堰法，具体实施手段，就是在河流的上下游都设置围堰，达到对这段河流进行全面围堵拦截的目的。当河流汛期到来时，不至于因为涨水而引发洪荒，对当地的农业生产造成影响。全段围堰法又细分为三种，分别是明渠导流、涵管导流以及隧洞导流。首先，明渠导流，最显著的特征就是水渠是暴露在外的，将这段渠道修建在距离围堰80m 的地方，这个距离既能够有效引流，也不至于因为水流过大，对围堰产生冲击甚至损毁。为了尽量增大渠道的水流量，要把轴线的长度控制在较小范围。其次，涵管导流，该方法与明渠导流相反，水渠是隐藏在暗处的。涵管的修建地点，一般选择围堰的枯水位上方，目的是为了加快导流的速度。涵管的修建材料，需要具有一定的硬度，能够承受水流的冲击。目前使用比较广泛的涵管材料，是混凝土。混凝土浇筑的涵管，不仅导流效果良好，耐受性也比较理想，不容易遭到水流的侵蚀破坏。最后是隧洞导流。该导流方法的施工量相对较大，需要在河岸挖出一条隧洞，隧洞就承担着引流的功能。隧洞引流的效率显然是比较可观的，能够有效应对河流汛期涨水。但与此同时，在挖掘隧洞时也有很多要求。一般保障隧洞呈直线，目的是提高排洪的效率。如果隧洞存在弯曲的部分，也容易受到水流的冲击。如果施工地点的情况不支持沿直线开挖，也要尽量提高隧洞的直径，尤其是弯道处的直径，至少要在隧洞直径的五倍以上。

2.分段围堰法。

全段围堰法适用的河流区域比较集中，那么分段围堰法则常应用于需要导流的河流区域比较分散的情况。通常水利工程的规模较大，这意味着需要导流的区域不止一处。分段围堰法能够满足这类工程的要求，即使施工量再大，也能够通过分段围堰法对河流进行导流。分段围堰法在原理上和全段围堰法是一致的，只是要在河流的多个区域进行导流施工。分段围堰法也有几类常见方法，分别是梳齿导流、底孔导流以及缺口导流。首先是梳齿导流，该方法最显著的特征，就是其在坝体中修建的缺口，是呈梳齿形的。这种形状的缺口，无疑增加了水流分流路径，能够起到有效的疏通作用，导流效率大幅增加。其次是底孔导流，该方法应用混凝土浇筑技术，在坝体修建底孔，底孔的耐受力较强，能够承受水流的冲击。最后是缺口导流，该方法主要用于应急，当河流汛期来临时，缺口导流能够快速缓解水流保障带来的危害，有效地疏通水流，避免对周边环境造成持续影响。分段围堰法和全段围堰法相比，适用的范围更广，而且导流的效率也更高，通过多渠道分流，在河流水位上涨的时候快速引流。

3.主体工程施工。

水利工程规模较大，包含的项目众多。这些施工项目相互衔接，构成了工程主体。任何施工环节出现质量问题，都会影响到整个工程的建设效果。尤其是主体工程施工，更是整个施工环节的关键。在进行主体工程施工时，要把握好整体性原则，尤其要尽量避免施工对周围环境造成的不良影响。主体工程施工需要把控的事项，主要包括以下几方面：首先，要把主体工程的导流施工放在首位，先进行导流主体工程的施工，再按照施工方案逐步完善分流设施，保障施工具有层次性，能够有条不紊地进行下去。其次，要对水渠的深度进行科学合理的设计。水渠的深度决定了引流的效率，但水渠过深又会造成原材料的浪费。通常来说，水渠的深度设置在6m 左右是比较合适的。最后，基坑的挖掘同样不容忽视。基坑能够再水流流经时，将河水排除。如果基坑的挖掘效果不好，那么可能再强大的水流冲击下，造成工程的局部塌方。因此，在基坑挖掘时，要充分考虑到施工环境的地质情况，如果土质过于松软，就要做好防护措施，保障围堰的坚固。

4.基坑排水与河坝施工。

基坑排水需要通过抽水机来实现，这样可以有效地减少基坑渗水现象，避免基坑被河水侵蚀。基坑排水工作完成后，需要进行河坝的施工，在施工之前，需要对施工场地进行考察，确定施工方案的合理性，避免施工过程受到河流的影响。河坝通常由混凝土浇筑而成，一方面，需要做好混凝土的防渗工作，避免河水从坝体侧面渗出，降低河水对河坝的侵蚀，延长坝体的使用寿命。另一方面，需要做好混凝土的养护工作，防止混凝土出现开裂。当昼夜温差过大时，需要做好混凝土的保温措施，降低温度对混凝土的影响，从而提高河坝的施工质量。

以基坑排水为例，工程的导流技术使用方案如下：（1）在基坑开挖的过程中，工程应当加强对砂层的关注，需要保证其具有良好的透水性。另外，还需要充分关注基坑的涌水量，如涌水量较大，应当重点予以控制，避免基坑开挖的过程中出现异常问题。在具体设计时，应当严格控制各项参数，尽可能降低地下水位，使其处于基础桩承台底0。5m 以下。（2）做好上述准备后，便需要对基坑排水技术进行选择。明沟排水技术，在农田水利工程导流施工中较为常用。上述技术，要求施工人员充分利用当地的地形特点，做好导流工作，将水导流到地势较低的区域，使工程基坑处的积水能够随着地形而排出。如无法通过上述方法进行排水，或在排水后，依然存在积水残留，则可以开挖排水沟以及排水井，通过人工导流的方式，将积水排出。需要注意的是，采用上述方式进行基坑排水，还需要注意做好排水沟的布置工作。可在基坑周围，按照由高到地的原则，对排水沟进行布置以及开挖。而排水井内的积水，则可以通过水泵抽出。

5.隧洞导流法。

隧洞导流（tunnel diversion）属于农田水利工程导流施工技术中常见的一种，要求在工程周围设置水工隧洞，借助隧洞，将积水导流下下游，从而避免导致工程积水过多，影响其整体性能的发挥。上述导流方法，具有一定适用性，当工程所在区域，河谷较为狭窄，并且受到当地地形的限制，导致无法通过设置明渠方式进行导流时，采用隧洞导流法施工，方属于最佳选择。但采用隧洞导流法施工，依然存在一定缺陷，如工程周围存在建筑物，施工的过程，可能影响建筑物的稳定性。因此，如存在上述情况，务必对导流隧洞进行优化设计，减小对建筑物的影响。如水利工程周围不存在其他建筑物，则无需对此问题予以关注。隧洞导流法施工，具体方法如下：（1）开挖：工程需要首先对隧洞进行开挖，一般以明挖为主，在此期间，可首先爆破，继而做好保护层施工，预防坍塌，并通过钻孔的方式，使爆破松动。爆破后所剩余的土壤，需要运输至指定区域进行处理。开挖完成后，工程需要做好支护工作，表面隧洞坍塌。（2）掘进：开挖完成后，便需要对隧洞进行掘进。建议通过上下台阶开挖的方式，完成掘进工作。（3）锚杆与喷锚：掘进后，工程需要对锚杆材料进行优化选择，使其具有良好的承载力。（4）混凝土喷射：工程可通过喷射的方式进行混凝土施工，应当按照工程要求，对混凝土强度进行选择。混凝土喷射后，需予以浇筑，并对隧洞通风设置进行布置，最终完成施工。

四、选择导流方法时应考虑的因素

在对导流方法进行选择时，为了提高农业水利工程导流施工的整体质量，需要对多种因素加以重视，其中地质条件、水文条件、地形条件加以重视。另外，还需要加强对施工流程的控制，避免发生异常。

1.地质条件。

施工导流方案的选择与导流建筑物的布置直接受到河流两岸及河床的地质条件的直接影响。若河流一岸或两岸存在风化层薄、岩石坚硬以及抗压强度足够时，则对隧洞导流的选用最为适宜。若存在较厚的岩石风化层且容易破碎，或存在较厚的沉积滩地时，则应采用明渠导流的方式进行施工。在对分段围堰导流法进行运用时，由于存在河床束窄，使过水断面的面积减小，迅速増大了水流流速。为了确保河床不会受到较大冲刷避免围堰基础淘空现象，应与河床地质条件相结合，对河床可能束窄的程度得以确定。

2.地形条件。

坝区周围的地形条件对导流方案的选择产生较大影响。对于宽阔的河床河流而言，特别是在施工过程中存在过筏和通航要求的河流，应对分段围堰法导流进行运用。当河床存在天然石岛或沙洲时，应对分段围堰法导流进行操作，对导流围堰的布置提供便利，特别是纵向围堰的布置。当存在两岸陆峻、河段下容以及山岩坚实的地区，且坝体无法实施分期建设的，应对道导流进行施工。而平原河道，河流的两岸或一岸较为平坦，或能够对河湾及老河道进行利用时，应运用明渠导流最为适合

3.水文条件。

施工导流方案的选择还受到河流流量大小、全年流量的变化、水文变化的幅度、汛期洪水的延续时间、枯水期的长短、冰冻情況以及冬季流冰等因素的影响。通常情況下，对于流量大且河床宽的河流而言，应对分段围堰法导流进行使用。山区河流存在较大水位变化幅度时，可运用允许基坑淹没的导流方法，在一定时期内通过过水围堰和基坑淹没的方式将洪峰流量得以宣泄。对于存在较长枯水期的河流，可对枯水期进行充分利用进行安全化施工，对于流冰的河流，应对流冰的宣泄问题实施充分考虑，避免有流冰奎塞问题发生，从而对泄流产生影响，引发导流建筑物破坏现象产生对于岩石河床而言存在较强的抗冲刷能力，河床有较大的束窄程度，可能超过88%，流速提升至7.5m/s。而对于较厚覆盖的河床而言，存在较差的抗冲刷能力，束窄程度小于30%，允许流速控制在3.0m/s 即可。

4.技术流程。

为了保证工程质量，在导流施工技术使用的过程中，对相关流程加以重视较为关键。在施工期间，工程需要首先对工程当地进行考察，在了解区域情况后，方可判断是否需要通过导流施工技术改善工程质量。如需要，则可以结合工程需求，确定导流施工方案。由于导流施工技术种类较多，工程需要合理对技术进行选择，保证其具有适用性。技术选择后，则需要确定施工方案，明确每一个流程的施工步骤以及内容，并对施工过程进行统筹安排。最后，需要严格按照工程方案进行导流施工，全面提高工程施工质量。

五、结论

综上所述，水利工程对农业发展的影响不可小觑，其中导流施工质量，更关乎着水利工程在河流汛期的安全性，并影响着农业灌溉的效率和质量。因此，施工单位要对导流施工环节引起足够的重视，合理地应用导流施工技术，确保导流工程在关键时刻能够有效发挥作用。目前导流施工技术类型多样，有着各自的特点。而水利工程施工环境也是比较复杂的，在施工过程中可能遇到各种各样的问题。在选择导流施工技术时，要做好详细的实地考察，综合考虑多方面因素，采用合适的导流施工技术。从而在河流汛期时，能够避免水位上涨对工程造成损坏，也降低了对当地农业生产的不良影响，为农业生产提供坚实的保障，促进当地经济发展。