试论水利水电工程中导流系统施工技术

时间:2022-09-01 12:33:55

试论水利水电工程中导流系统施工技术

摘要:在我国水利水电工程建设规模不断扩大的今天,其施工技术也得到了很大的提高。在在水利水电工程中,导流系统是一个重要的组成部分。随着施工导流技术在水利工程建设中的应用,有效地提高了水利工程建设的效率和质量。为了进一步提高水利工程建设的质量,就必须要加大对水利工程中施工导流技术的分析研究力度。本文就此阐述水利水电工程中导流系统施工技术。

关键词:水利水电;导流系统;施工技术;施工导流

中图分类号:TV 文献标识码:A

引言

水利水电工程的建设施工多在河流临近地方,其建设不仅能够防洪减灾,同样也能够提供用水问题。但是由于河流一般而言都有一个汛期,因此在水利水电工程施工中,就需要通过施工导流技术来保证工程的正常开展和对施工质量进行控制,由此可见水利水电工程中的导流系统具有极其重要的地位。

1、施工导流技术概述及其设计施工特点

所谓施工导流也就是在对水利工程进行施工的过程中,为了能够使流水绕过需要施工的区域流向下游而采用的一种引导水利的技术,这种方法有利于为建筑施工提供一个干燥的环境,使其能够快速而有效的进行施工。

说白了,施工导流技术技术就是为了控制以及引导水流而采取的技术方式。施工导流技术技术一般包括几个工程,即:截流、基坑排水、下闸蓄水等。施工导流技术是水利工程施工中的重要组成部分,它与工程中的设计方案的有效实施、施工时间的长短以及施工的质量等都有着密切的关系。所以在工程施工过程中,一定要根据工程的实际情况以及特点来设计施工导流技术,从而保证水利工程施工的质量。通常情况下,在进行施工导流设计时,主要体现了以下几个特点:

1.1 坝址的选择

设计之前,一定要对工程坝体的位置进行着重考虑,设计中选坝是有效勘测地形的最重要环节。在选坝过程中,通常根据地质条件、地形地势的优缺点、水能的指标差异、工程施工难度、工程量的大小、施工工期的长短等各方面来进行。

1.2 水电枢纽工程的布置方案

这是在选坝过程中最重要的研究问题,当坝址确定之后,为了能够达到工程的分布规律、合理,一般情况下都会先从导流明渠开始进行布置,然后再据此来考虑厂房的分布。

1.3 编制施工计划

编制施工计划是工程实施的前提条件。在编制施工计划过程中,不仅需要采用合理的施工方案,还需要考虑是否可以采用施工导流技术。

1.4 涉及的范围极广

施工导流技术不仅涉及到地质地形条件、水能指标,还涉及到工程周围建筑物的分布、水库的蓄水问题、下游生态环境以及居民的搬迁计划等等,这些在进行涉及施工导流时都是需要综合考虑的因素。

2、水利水电工程中施工导流技术控制措施

合理的导流方案必须在周密地研究各种影响因素的基础上从中选择技术经济指标优越的方案通过技术经济比较拟定几个可能的方案,由于导流方案的选择受以下几种因素的影响,因此,在选择导流方案时必须予以充分考虑,对于一项水利水电枢纽工程的施工取得最佳的技术经济效果是从开工到完建往往不是采用单一的导流方法而是几种导流方法组合起来配合运用。

2.1 方案比选

在选择导流方案时,首先应当考虑河流的水文特征,比如冬期的流冰及冰冻、河流的流量大小、全年流量的变化情况、水位变化的幅度、汛期洪水的延续时间和枯水期的长短情况等。河流导流方案的选择和导流建筑物的布置,与河流两岸及河床的地质条件有直接的关系有利于选用隧洞导流。一般来说,对于河床单宽流量大的河流,宜采用分段围堰法导流若河流两岸或一岸风化层薄岩石坚硬且有足够的抗压强度时。如果岩石的风化层厚且破碎,或有较厚的沉积滩地,则适合于采用明渠导流。对于水位变化幅度大的山区河流在一定时期内通过过水围堰和淹没基坑来宣泄洪峰流量可采用允许基坑淹没的导流方法,对于枯水期较长的河流充分利用枯水安全期。在采用分段围堰导流时应根据河床地质条件来决定河床可能束窄的程度这时为了河床不受过大的冲刷避免把围堰基础淘空,由于河床的束窄使水流流速增大减小了过水断面的面积。对于岩石河床河床允许束窄程度较大,抗冲刷能力较强甚至可达到88%流速有增加到7.5m/s。但对覆盖层较厚的河床流速仅允许达到3.0m/s其束窄程度都不到30%抗冲刷能力较差。此外,河流两岸及河床的地质条件还与围堰形式的选择,水文地质条件还对基坑排水工作有很大的关系但对于枯水期不长的河流基坑能否允许淹没以及能否利用当地材料修筑围堰等密切相关。同时,如果不利用洪水期进行施工,就会拖延工期。对于流冰的河流,应充分注意流冰壅塞流冰的宣泄问题造成导流建筑物失事影响泄流。

2.2 施工控制措施

水工建筑物的形式和布置与导流方案相互影响,在拟定或选定导流方案时,应充分考虑水工建筑物的形式及其布置特点。施工现场的地形条件也对导流方案的选择有很大的影响一般情况下应该充分考虑施工导流的要求在设计永久泄水建筑物的断面尺寸和拟定其布置方案时。在选择导流方案时应该尽可能加以利用如果枢纽组成中有泄水孔、涵管、渠道及隧洞等永久泄水建筑物,平原河道或有河湾、老河道可资利用河流的两岸或一岸比较平坦宜采用明渠导流;采用隧洞导流主要是针对山岩坚实的地区在河段狭窄两岸陡峻山体;对于河床宽阔的河流,尤其在施工期间有过木及通航的要求的情况采用分段围堰法导流;在采用分段围堰法修建混凝土坝枢纽时利用水电站与混凝土坝之间或混凝土坝溢流段和非溢流段之间的隔墙如河床中有天然岛屿或沙洲时采用分段围堰法导流特别是纵向围堰的布置更有利于导流围堰的布置以降低导流建筑物的造价,在这种情况下应该核算它是否能够布置二期工程导流建筑物对于第二期工程所修建的混凝土坝尤为重要。在选择挡水建筑物的形式时,由于土坝、土石混合坝和堆石坝的抗冲能力小,除采用特殊措施外,一般不允许从坝身过水,所以多利用坝身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或坝身范围内的涵管来导流,施工时通常要求在一个枯水期内将坝身抢筑到拦洪高程以上,以免水流漫顶,发生事故;至于混凝土坝,特别是混凝土重力坝,由于抗冲能力较强,允许流速达到25m/s,故不但可以通过底孔泄流,还可以通过未完建的坝身过水,因此导流方案选择较为灵活。

2.3 施工进度和施工方法

在选择河流的导流方案时,应充分考虑到施工期间河流的综合利用,如河流的通航、水电站的运转、筏运、灌溉、供水或渔业等。对于通航的河流束窄断面的最大流速一般不得超过2.0m/s不仅要求河流在束窄以后而且要求水深与船只吃水深度相适应但河宽仍能便于船只的通行大多采用分段围堰法导流,在施工导流期间,要避免木材拥塞泄水建筑物或者堵塞束窄河床对于浮运木筏或散材的河流特殊情况需与当地航运部门协商研究确定。在施工中后期在满足下游供水、灌溉用水和水电站运行的要求的同时水库拦洪蓄水时为了保证渔业的要求以便鱼群能回游还应修建临时的过鱼设施,在水利水电枢纽施工导流过程中,对施工进度起控制作用的关键性时段主要有:导流建筑物的按合同要求的竣工期限、河床水流的截断时间、拦洪坝体的完工期限、临时泄水建筑物的封堵时间以及水库蓄水正式发电的时间期限等等。由于各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性,因此,在选择导流方案时必须充分考虑到施工和进度和施工方法,三者紧密相连,密不可分。通常根据导流方案来安排控制性进度,并进而确定施工方法。

结束语

总之,对于水利水电工程而言,导流系统施工技术关系到工程建设是否能够水利开展。因此在选择导流方案时应使使导流建筑物既简单易行主体工程尽可能及早发挥效益降低导流费用简化导流程序综合考虑以上各方面因素,使施工方案等技术措施适用可靠。

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