全段围堰导流技术在水利施工中的应用分析

霍波

【摘要】随着我国经济社会的发展和科学技术的不断进步，水利施工技术也越来越先进。全段围堰导流技术作为水利施工的重要组成部分，已经引起了社会各领域的关注。本文根据水利工程的特点，基于全段围堰导流技术的原理，分析了全段围堰导流技术在水利工程设计中的应用，为相关技术人员提供指导，更好地控制水利工程质量。

【关键词】全段围堰导流技术;水利施工;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

全段围堰导流技术适用于河床上下游水利施工，当水利施工完成或接近完成时，临时排水道或永久性排水构筑物会被堵塞，如果建造下围堰，建造过程中剩下的所有水都会储存在湖中，如果排水水位低于河床高度，则无需在下游建造下围堰。

1、水利工程施工及全段围堰导流技术概述

1.1 水利工程施工的特点

1.1.1水利工程施工现场

水利工程以室外工程为主，各类水库、水坝、水闸、运河的衬砌与室外环境的季节性影响密切相关，由于属于不可抗力天气因素的范畴，全段围堰导流技术的应用必须考虑雨雪对水利建设的不利影响，因此施工现场的安全管理非常困难。

1.1.2水利工程施工设施

在水利工程建设中，施工材料和方法不先进，防护设施不整洁，施工机械设备落后。影响全段围堰导流技术预期效果，一旦发生工程问题，将造成巨大的经济损失和人员伤亡，同时，水利工程运行周期长，场地跨度大，涉及工程类型多，沟通不畅也是全段围堰导流技术的隐患[1]。

1.1.3水利工程施工人员

目前，水利施工人员大多来自农村，教育水平低，安全意识不足，这也给水利行业的工作条件和环境适应带来了更多的问题。水利建筑工程专业的学生很难在短时间内掌握相关技能，这些不利因素制约了全段围堰导流技术的质量控制。

1.2 全段围堰导流技术

全段围堰导流技术是指在干流子工程前后一定距离内截留河水，暂时或永久排在河床以上的技术，当主要工程完成或即将完成時，临时排水道会被堵塞，全段围堰导流技术一般适用于中小河流和河床较窄的大江大河，这种方法的优点是工作量大，此外，永久性排水结构可以与全段围堰法导流施工结合使用，这种方法更经济。

1.3 在水利施工中应用全段围堰导流技术的意义

水利工程施工条件特殊，易受水流影响。因此，在水利工程建设过程中，采用先进的引水技术显得尤为重要，施工技术的创新需要科学的施工方案支持，为施工提供有效的指导，因此，在一定意义上，全段围堰导流技术有利于提高水利建设的整体水平，保证水利工程铺设的质量。此外，全段围堰导流技术还可以减少施工因素，消除施工水流的干扰，保证施工进度，避免施工延误造成的经济损失。因此，全段围堰导流技术的应用具有很大的经济价值，有利于控制和降低水利工程造价。全段围堰导流技术在水利工程中的应用，有助于提高水利工程的质量和效益。

2、围堰类型的划分

2.1 按照施工材料划分

围堰按建筑材料分为土石围堰、植被围堰、混凝土围堰和钢板桩。目前最常用的围堰土石围堰。土石围堰材料经济、结构简单、施工简单，同时，土石被广泛应用于许多河流和深水地区。混凝土围堰也是广泛应用的，可直接用于施工，具有较强的抗震能力。但由于成本高，拆卸难度大，后续推广将受到限制，混凝土围堰结构可分为圆弧型和重力型。重力式混凝土围堰可直接用于机械施工，跨径混凝土围堰具有良好的抗压性能。目前，钢板桩围堰主要用于蓄水，其结构由几块钢板组成，另外，由于钢板的形式不同，在技术应用上也有明显的差异[2]。

2.2 基坑淹没情况

围堰按基坑浸水程度可分过水围堰和不过水围堰。

3、全段围堰施工的原则

3.1 围堰构筑稳定性要求

施工人员应充分考虑围堰施工现场的实际情况，制定符合要求的施工方法，防止在围堰施工中误操作造成不良影响，另外，合理的建筑材料配比和选用符合设计要求的合格材料（混凝土、砂浆、钢筋等）是防止渗漏、腐蚀甚至倒塌的直接措施。最后要考虑局部土荷载、冲击力、压力和水流对围堰的影响，以保证围堰的后续安全使用。

3.2 围堰结构设计严谨性要求

围堰作为水利建设中的临时工程，随着水利工程的完成，围堰结构的设计应力求简单。并不能因为简单而不考虑结构的正确性和严密性，只有正确的施工现场解决方案才是围堰结构稳定的前提。在水利工程围堰结构设计中，还应考虑加固处理方案、大修方案和堵漏方案，以避免破坏围堰结构的稳定性，围堰接缝连接需要增加接触面，增加埋深，拓宽渗流渠道。

3.3 围堰构筑经济合理性要求

围堰施工是否合理是水利工程成败的关键，因此设计人员和施工人员提出了更高的要求，设计人员充分考虑了方案的可行性，施工人员要按规定完成相关工作，只有这样才能保证围堰的安全。当然，合理的围堰设计也可以降低施工成本，所以在围堰勘探、基础选择、开挖、建材选择等方面都必须遵循高效、安全、经济的原则，严格控制项目成本。

4、水利工程中全段围堰导流技术的应用

4.1 隧洞导流

（1）隧道导流：由于隧道两侧河谷狭窄，地形陡峭，一般采用隧道导流;由于每个隧道的排水能力非常有限，隧道的造价非常高，又没有大流量，所以可以采用导流方法。根据实际情况，每个隧洞的流量严格控制在2000m3/s～2500m3/s之间，大多数工程采用2个左右导流孔，为了降低引水成本，有必要将引水渗漏与永久隧道结合起来，如果高土石坝互通立交建在山川上，则采用永久性隧洞。因此，隧洞导流广泛应用于土石坝，如果在山区河流上修建混凝土大坝，还可以利用隧洞引水。

（2）导流隧洞布置方法：新隧洞建成后，形成岩层，隧洞布置应避免沿隧洞平行于钻孔、地层和裂隙带的大滑移，必须严格控制井眼中心与地层之间的水平冲击角，防止水平冲击角小于或大于45°。利用大坝附近的便利地形，确保隧洞施工的准确性，为了缩短隧洞长度，改善隧洞水力条件，隧洞压力的旋转半径和下坡隧洞的宽度应大于孔的5倍，旋转角度必须小于60°。要确定曲线前后的直线过渡，直线长度必须大于孔宽的5倍，必须严格控制进水口与河床干流的交点，否则会影响上游水势，导致下游有害截流和涌水，出口路口数量控制在30个以内，可根据具体情况适当放宽上游入口的要求[3]。

（3）导流隧洞断面设计：在确定隧洞断面尺寸时，必须考虑设计流量、地质条件、施工条件等诸多因素，单孔流量控制在2000m3/s～2500m3/s。考虑隧洞的地質条件、工作条件和施工条件，合理确定隧洞断面形状，在孔洞设计中，选择一个合理的粗糙度值是一个非常重要的问题，它将直接影响截面尺寸，而粗糙度会直接受到涂层、施工质量等因素的影响。下图1为青海省龙羊峡水电站隧洞导流。

4.2 明渠导流

明渠导流就是在河岸上开挖河道，把水排入河中。在选择开孔位置时，必须遵循轴线最短、工作量最小原则。为了保证导流顺利，有必要在进水口和出水口上下游动。明渠底宽的转弯半径应大于明渠宽度的5倍，并应适应公共合闸角度，防止明渠水流冲刷围堰进出，满足用水要求。入口和出口之间应该有适当的距离。一般来说，明渠进出水口与上下游围堰之间的距离为50～100米，此外，明渠表面与基础表面的最低水平应大于2.5-3.0h，其中h为明渠表面与基础表面米的高差，明渠开口通常适用于软斜坡，如埃及的阿斯旺坝，利用引水渠尾水和水电站。如图2。

4.3 涵管导流

涵管是一种钢筋混凝土结构，其施工位置有具体的场地，一般位于海滩岸边，位置高于干水位。选择后进行围堰施工，围堰施工时沿涵管排水，但是，涵管不一定是用钢筋混凝土制成的，而在河岸建设区域用岩石制成，一般岩沟开挖后，采用覆盖方式形成不同的涵管。它不仅节省了大量的钢筋混凝土，而且提高了工作效率，涵管在使用过程中要特别注意渗水问题，针对这种情况，可在涵管外层设置密封圈，既可减少渗水，又可延长渗水距离，减少渗水破坏，这对促进建筑业的发展具有重要意义。达到防渗效果，在水工混凝土施工中，由于施工条件复杂，类型和内容不同，要灵活运用防水材料，才能有效提高水池的防水能力。

此外，在实际工程中还采用了多种引水方法和排水构筑物，例如，所选排水建筑的通行能力远低于洪水通行能力，排水系统不能完全排水时，水会从围堰溢出。采用了通过基坑引水的方法，在山区沟道，当预期流量较低时，可安装水管，以吸收建筑流量[4]。

三种技术在水利工程方面的应用无差异。在施工过程中，应根据地理特征、供水条件和建筑条件，灵活应用这三种技术，从根本上提高工程施工中的水保护质量和效率。

4.4 应注重的事项

全段围堰导流技术施工和导流路径的选择关系到施工效果，为了保证正确的导流水平和提高导流质量，必须接受和不断更新新的导流技术。为了控制全局，获得最佳导流质量，在水利建设的初期，其价值必须通过计量来确定，通过仔细观察，确定整个水质环境、水流速度和地形特征，检查完成后，确定最合适的导流方法。

例如，隧道通常排成一条直线，以确保良好的交通，进出口时，上下围堰应有一定距离，对于特殊光滑的衬砌表面，还可采用爆破增加总排水，降低施工成本。值得注意的是，隧道有一定的排水限制，全年汛期很难满足排水要求，因此，改道后，路口和隧道应关闭，以确保可持续使用。

结语：

总之，在节水方面，全段围堰导流技术有着关键的应用，一定要详细了解施工现场的实际情况，根据实际情况，选择明渠引水、隧道引水、涵洞引水，以提高各种施工方法的应用效果。同时，组织适当的施工人员，采取适当的措施，对施工人员进行培训，提高其专业技能和综合素质，按规定的程序进行，确保水利工程建设的各个阶段，促进水利工程的进一步发展。

参考文献：

[1]梁振淼.全段围堰导流技术在水利工程施工中的应用[J].黑龙江水利科技，2016，44（8）：124-127.

[2]王赛北，高亚威.全段围堰导流技术在水利施工中的应用探析[J].时代农机，2018，45（11）：194.

[3]刘龙彬.全段围堰导流技术在水利施工中的应用[J].中国新技术新产品，2015（3）：131-131.

[4]李全勇.全段围堰导流技术在水利工程施工中的应用探讨[J].数码设计（下），2018（8）：237.