浅谈水利导流设计流量及施工技术措施之我见论文_王翔宇

浅谈水利导流设计流量及施工技术措施之我见论文_王翔宇

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摘要:在水利导流施工中,导流设计流量是选择导流工程的主要依据。导流设计流量的大小会在一定程度上影响施工中的难易程度。所以,且确定导流设计流量的过程中,必须结合导流的标准要求以及导流时段来进行分析,以确定最佳的导流设计流量。本文将对水利导流设计流量的确定过程进行分析,并探讨导流施工过程中需要采取的技术措施,以提高水利导流施工质量。

关键词:水利导流;设计流量;施工技术措施

1水利导流设计流量的确定

1.1导流标准的确定

导流设计标准是对导流设计流量进行确定的重要依据,其中包括初期导流标准、孔洞封堵标准以及坝体拦洪度汛标准等。初期导流标准,根据水利工程的设计规范,应先按照建筑的保护对象、使用年限、失事后果以及工程规模等方面的因素将建筑分为3到5级。在按照导流建筑的级别与类型来确定洪水标准,在制定标准时,如果标准过低,就无法确保施工的安全进行,而标准过高,则会造成导流工程规模过大,不但会提高导流施工成本,而且会造成施工无法按期完成。

1.2导流时段的确定

导流的时段就是根据导流程序中的各施工阶段的延续时间。能够有效的解决建筑在施工中各阶段的水流控制问题,以确定施工顺序、不同施工阶段不同导流流量的导流方式,并确定相应的导流建筑高程与尺寸,根据河流的水文特征,通常可以分成洪水期、中水期与枯水期。如果导流建筑只在枯水期内运行,由于水位低、流量小,建筑的工程量较小,能够提高经济效益。但是,不能一味的追求经济效益而忽略了工程的施工,所以,对导流时段进行合理的划分,可以确定各时段导流建筑的施工条件,既能完成导流任务又可以保证施工的经济性。堆石坝、支墩坝以及土坝的施工中不允许出现坝体过水的现象,并且工期较长,而在洪水道来前无法使坝体满足拦洪高程,在这种情况下就应考虑将导流时段确定为全年。如果能够在洪水到来前将土坝修至拦洪断面,就可以缩短围堰的使用期限,降低围堰工程量,导流时段可以不包含汛期的施工阶段,导流设计流量就是这一时段根据导流标准设计的最大流量。如果应用允许基坑被淹没的导流方案,则必须注意对为完成的工程与设施进行保护,例如基坑、厂房以及拌合站等。

2导流施工的技术措施分析

导流施工采用的技术措施通常可以分为两种,分别为全段围堰法导流与分段围堰法导流:

2.1全段围堰法导流

全段围堰法导流也可以称为河床外导流,就是在河床主体的上游与下游分别修建拦河围堰,保证河水在上游通过修建的泄水建筑泄向下游。主体建筑就可以在已经排干的基坑中施工,在主体建筑施工完成后,在将泄水道封堵。这种导流方法的工作面大,施工速度更快,河床内的建筑能够一次修建完成,如果可以利用水利工程中的永久建筑进行导流,还能够有效的控制施工成本。全段围堰法导流还可以根据泄水建筑物类型分为明渠导流、隧洞导流以及涵管导流。

明渠导流就是在河流上游与下游修建围堰,通过拦截河床形成基坑,确保建筑能够在干地上进行施工,而河水可以经在滩地或河岸中挖出的明渠泄流向下游。明渠导流适合应用在河床较窄或覆盖层深,分期导流难以实施的工程。明渠的设置需要确保河水通畅,施工方便的位置,以有效的降低工程量。如果在滩地与岸坡上设置明渠,明渠轴线布置应尽可能缩短明渠长度,其最小安全距离依据围堰形式和堰脚防冲措施而定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在明渠导流中,明渠断面尺寸需要更具导流设计流量来确定,并且会受到地质地形以及允许抗冲流速的影响,确定前需要根据不同的尺寸进行实验,分析得出最佳尺寸。断面的形状通常为梯形,如果底部有坚硬的岩石,则可以设计为矩形。明渠结构的设置必须结合后期的封堵要求进行设计,如果施工期间河流有通航、放牧以及排冰需求,可以在内部设置闸门墩,以便后期进行封堵。

隧洞导流就是在明渠导流的基础上将喝水全部由导流隧洞导流至下游的导流方法。这种导流适合应用在流量大,河床狭窄,河岸地形陡峭的河流中。隧洞的设置需要根据施工区域内的地质地形以及水流特点等方面的因素而确定,其设置位置需要与总体设置互相协调,尽量做到能够与永久引水建筑相结合,以符合隧洞封堵要求,结合的部分需要符合永久使用的要求。隧洞的轴线需要按照直线进行布置,如果必须存在转弯,需要满足转弯半径在洞径的5倍以下,转弯位置的首尾必须设置直线段,并且其长度应控制在洞径的3倍到5倍之间。对于层状岩体,尤其是层间结合疏松的高倾角薄岩层而言,在高地应力区,洞线应与最大水平主应力方向一致或尽量减少其夹角。此外,导流隧洞的断面形状可以有圆形与马蹄形等,其中圆形断面适用于高水头处,而马蹄形断面多用于地质条件不良的施工位置。

2.2分段围堰法导流

分段围堰法导流也可以称为分期围堰法,是一种使用围堰分期分段将围堰建筑进行围护的导流方法。分段围堰就是从空间上使用围堰将建筑分为多个施工段,而分期围堰就是从时间上将施工分为不同的阶段。导流施工的分段数与分期数,都需要更具河床的特点以及建筑的布置情况来确定。在一个导流分期的阶段,建筑的施工可以在同一段围堰内进行,也可以在多段围堰内进行施工。分段数量越多,围堰工程的施工量就会越大,施工过程也就会更加复杂。如果围堰分期数越多,施工工期就会更长,所以,在一般情况下,将导流施工分为二段二期的方法最为常用。只有较宽阔的通航河道中,在不允许断航的情况下,才会采用多段多期导流。分段围堰法导流还可以分为底孔导流与坝体缺口导流:

底孔导流目前已经被普遍应用在分段分期修建混凝土坝的施工中,其优势在于在建筑上部施工的过程中,能够避免受到河水的干扰,有助于施工连续均衡的进行,对于高坝的修建十分重要。但是,这种导流方法的缺陷在于坝体内部有临时底孔,增加了刚才的使用量,但导流量并不高。与此同时,在进行施工的过程中,底孔容易受到漂浮物的影响而堵塞。在进行封堵时,由于水头高度较高,阀门的安装与止水等方面的工作难度较大,如果出现封堵状态不佳的情况,就会影响坝的整体性,可能会出现漏水现象。临时底孔的断面一般采用矩形设计,少数时候会采用圆角矩形的设计。

坝体缺口导流则更加适合运用在混凝土坝的导流施工中,尤其是体积更大的混凝土坝。在进行混凝土坝的施工时,如果出现汛期内河水大起大落的现象,其他建筑不能够满足泄流流量需求时,为了减少对施工进度的影响,保证混凝土坝的正常施工,可以在坝体上预留缺口,用于配合其他建筑进行洪峰泄流。在洪峰通过以后,上游水位会发生回落,就可以将缺口修复。预留缺口的高度与宽度需要与导流设计流量、其他建筑的泄水能力、建筑物特点以及施工条件相适应。

3结束语

总而言之,水利导流设计流量是影响水力导流工程的关键因素,只有确定好导流设计流量,并根据工程实际情况采取合理的施工技术措施,才能够确保水利导流的正常进行,提高水利工程施工质量。

参考文献:

[1]陈超敏,鄢双红,詹金环.嘉陵江亭子口水利枢纽导流明渠设计[J].人民长江.2011(16)

[2]李新伟,李增金.施工导流设备尺寸的确定[J].黑龙江水利科技.2010(01)

[3]邢永欣.小型水电工程项目施工导流设计简述[J].甘肃科技纵横.2015(07)

[4]郭良玉.新时期水利施工技术措施研究[J].农民致富之友.2015(12)

论文作者:王翔宇

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/10

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