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摘要:水利工程施工过程中,对导流施工技术进行合理应用,能够在保证施工质量的基础上合理控制工程造价,优化施工技术,加强水利工程施工质量控制,确保水利工程的实际功能得到最大程度的发挥,从而推进社会的稳定和谐发展。
关键词:导流施工技术;水利工程;应用
1导流施工技术特点
导流施工技术运用范围比较广,将其应用到水利工程实现施工综合性发展,需要对多个要素进行综合分析,无论是地质情况、居民的搬迁情况还是书库的蓄水情况等,都需要对其严格分析,以保证在使用期间,能够降低周边环境的影响。在水利工程施工过程中,对其设计前期,要对工程的建设位置进行选择,期间,需要考虑地址情况、环境变化等情况,保证能够对存在的施工难点具体分析,实现建设位置的合理选择。
2导流施工技术在水利工程施工中的实际应用
2.1 围堰导流法
就导流施工技术在水利工程施工中的应用情况来看,围堰法是当前施工单位比较常用的一种施工方式,按照水利工程项目之间存在的差异,可以将围堰法分为两种不同方式:一是全段围堰,是指在河流上建设围堰,以保证一次性截断河道,在围堰建筑的作用下,促使河水涌向泄水建筑物而实现分流,最终实现倾泻。全段围堰法在水利工程施工中的应用具有一定特殊性,为加强施工质量控制,应当准确把握泄水建筑物的实际情况,在全面衡量水量等因素后,基于导流施工技术将水流进行合理划分,从而确保导流施工技术在水利工程施工中的实际应用价值得到最大程度的发挥。通常情况下,针对水量较大或较窄河槽的河流,应当合理运用涵洞、明渠与隧洞等导流方式,在一次拦截后进行二次导流处理,以保证实际导流处理效果满足水利工程建设相关标准,从而确保水利工程的实际功能的有效发挥。二是分段围堰,此种围堰方式与河流实际情况存在密切联系,在水利工程施工中,大多是通过围堰方式来对河流上的水工建筑物进行多段划分,各段划分完成后,即表明整个水利工程项目操作结束。为确保导流施工技术在水利
程施工中的实际应用价值得到最大程度的发挥,在采取分段围堰法时,应当将其与河床、河槽等的特点有机结合在一起,对河道岸进行妥善封堵处理,确保河水流过变窄的河道。在此基础上,基于其他段施工全面阶段河流,确保河流从围堰建筑物上通过,促进水利工程建设目标的顺利实现。分段围堰方法在河流河床较宽以及河水流量较大的水利工程中均具有良好的适应性。
2.2 涵洞导流法
在水利工程施工中,涵洞导流法是一种常见施工方法,普遍适用于水闸及中小型土石坝工程中。涵洞导流法是在水利工程施工下游修筑围堰挡水,以促使原来河水通过涵洞后向下游导向。涵洞导流法在后期导流中也具有良好的应用效果,该方法在水利工程施工中具有高度灵活性和便捷性,施工速度快且工程造价较低。适宜于导流量较小的河流或者是枯水期的导流。涵洞导流法在实际施工过程中,涵洞应为直线状,以确保水流畅通,最大程度上避免淤泥或渗漏等问题出现而影响水利工程使用功能的有效发挥。
2.3 隧洞导流法
隧洞导流法是指在复杂地形条件下开挖隧洞,以促进水利工程施工中导流问题得到有效解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际施工过程中,施工人员在基坑上下游修建围堰,在河水通过隧洞后实现倾泻导流,从而加强水利工程施工质量控制。隧洞导流一般用于中小型水闸和土石坝工程。隧洞导流法的运用一般与固定建筑相结合。由于隧洞施工存在较大的施工难度,导致工程施工成本相对较高。
3 选择导流施工方法时应考虑的因素
3.1水文的条件
应用水文条件主要包含河道流量大小、以及水位的变化幅度汛期洪水的持续时间枯水期的时间长短冬季冰冻状况等这些综合的水文条件都会直接影响导
流方案的选择。
3.2 地形条件
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。当存在两岸陡峻、河段下窄以及山岩坚实的地区,且坝体无法实施分期建设的,应对隧道导流进行施工。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。
3.3泄水建筑物进口布置型式
3.3.1实际案例
天桥水电站整体范围:上游库区河道长650m、水电站枢纽及下游河道长约750m。在坝轴线上游200m处设库水位测针,在坝轴线下游410m处设水位测针控制河道下游水深。
3.3.2新增泄水建筑物进口左侧分流墩体型布置及优化设计方案
分流墩布置形式,体型为尖头圆曲面。试验中发现,由于双层7孔泄洪闸下孔进口高程较低,为809m,而新建泄洪闸进口高程为819m。在共泄条件下,双层泄洪闸的过流能力大,把新建泄洪闸侧的水流拉向双层泄洪闸侧,造成其进口段水面存在水位差;新建泄洪闸进口流态较乱,在分流墩两侧局部还有立轴吸气漩涡存在,影响其过流能力。考虑到分流墩设计方案存在的问题,结合此处地形和地质特点,并参考前人研究成果,对其体型进行了优化,主要研究了不同长度圆头椭圆曲面型分流墩的对比试验。在保证分流墩一定的长度后,新建泄洪闸和双层泄洪闸均进流平顺,无吸气漩涡存在。只是在上游水位大于834m时,在双层泄洪闸右1孔靠近分流墩墩头处出现强度较弱的立轴漩涡,但对右1孔泄流能力影响较小,满足设计要求。鉴于新增泄水建筑物处上部为黄土状壤土,底部为砂砾石,通过对比,建议圆头椭圆曲面型分流墩的长度在25m~28m之间较为合适。
3.3.3新增泄水建筑物进口右岸导墙的体型布置及优化
(1)新增泄水建筑物进口右岸导墙设计方案及进口流态进口右岸导墙主要是为了保护土坝免遭冲刷,有效控制新建冲沙底孔和新增引水发电机组进口流态,使水流能平顺下泄。设计方案进口右导墙采取平行土坝轴线的旋喷桩护坡与直导墙以锐角连接的布置型式。由于新建泄洪闸的泄流能力远大于新建冲沙底孔,上游来流被拉向新建泄拱闸一侧,在新增机组进水口前形成较强的立轴漩涡,这样势必会对新增发电机组的运用带来影响。
(2)新增泄水建筑物进口右岸导墙修改方案及进口流态右岸导墙修改方案本着导墙形式符合上游来流的要求,在坝上桩号0-008~0-058之间采用直墙接圆弧曲面翼墙的布置型式。考虑到主要是圆弧段来导控水流的流向,应合理确定直导墙段和圆弧段的长度,以便更加有效控制上游来流,减弱新增发电机组进口漩涡的强度和幅度。最后确定的右岸导墙的布置形式见图8(b)。圆弧曲线翼墙与上游来流的夹角很小,减弱了右侧水流的弯曲程度;只是当H上>834m时,新旧共泄,在新冲沙底孔前仍存在较弱的回流区,水流偏向泄洪闸侧的问题依然存在。根据实际运行情况,电站将停止运行;同时根据多年来库区冲淤变化的趋势,右岸导墙的修建,将促使右岸导墙与土坝间河道的淤积发展,流动条件将会发生改善。同时观测到,直墙段的长度是决定新冲沙底孔前部漩涡区位置的关键因素。经圆弧翼墙调整过的水流,直墙段越长,越能使漩涡区向上游推移,有利于新增机组的进流;但右岸导墙所处位置的地质情况,及其与右岸土坝的有效衔接问题,都对右岸导墙的布置提出了限制,最后确定直导墙长度为20m,经试验验证能满足新增泄水建筑物进口流态的要求。
结束语
综上所述,导流施工技术得以广泛运用,它不仅能促进施工效率的稳步提升,减少施工成本,还能让人们认识到导流施工技术发挥的重要作用,促进后期施工工作的顺利发展。
参考文献:
[1]王志.探究水利工程施工中导流施工技术的应用[J].民营科技,2015,03:151.
论文作者:高媛,潘建峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签:围堰论文; 水利论文; 工程施工论文; 施工技术论文; 隧洞论文; 涵洞论文; 河道论文; 《基层建设》2017年第35期论文;