- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文聚焦水利工程建设中的导流与截流施工技术,系统梳理了导流与截流的主流技术类型及适用场景,深入剖析施工过程中的关键控制要点,旨在为水利工程施工方案设计与现场管理提供理论参考与实践指导。通过对不同技术的特性对比,结合施工质量、安全及环境管控需求,明确技术选择与优化方向,助力提升水利工程建设的科学性与高效性。
关键词:水利工程;导流施工技术;截流施工技术;施工管控
在水利工程建设进程中,导流与截流施工是衔接河道自然状态与主体工程建设的核心环节,直接决定工程能否顺利推进。随着水利工程向大型化、复杂化方向发展,施工区域水文地质条件愈发多样,对导流与截流技术的适应性、安全性提出更高要求。
1 水利工程导流施工技术类型及应用场景
1.1 分段围堰导流技术
分段围堰导流技术是把河床划分成若干个施工段,然后逐段修筑围堰并开展主体工程施工,依靠不同时段的导流建筑物来疏导水流,这项技术的核心优势是能够有效利用河道宽度空间,在保障部分河道通航或者供水功能的同时推进施工进程,比较适用于河床宽阔、流量较大且施工周期较长的平原河道工程,施工过程当中需要精准规划围堰的分段位置以及拆除时序,防止因为围堰布置不当而导致水流紊乱,进而影响施工安全与河道生态,还要依据不同施工阶段的水文变化情况,动态调整导流建筑物的运行参数,以此确保水流疏导效率和施工区域的安全。
1.2 全段围堰导流技术
全段围堰导流技术是在河床主体工程上下游同时修筑围堰,以此一次性截断河道水流,让水流通过预先修建永久或临时泄水建筑物下泄,该技术适合河床狭窄且水流湍急的山区水利工程,能够快速为主体工程施工创造出干地条件,施工关键之处在于围堰的结构强度与防渗性能设计,要充分考虑河道最大洪水流速与水位压力,避免出现围堰渗漏或者溃堤的风险,同时泄水建筑物的规模需要严格匹配河道流量,确保洪水期水流可以安全下泄,防止因泄洪能力不足造成上游水位异常上涨,威胁周边居民安全以及工程进度[1]。
1.3 淹没基坑导流技术
淹没基坑导流技术能在特定施工阶段允许基坑被洪水淹没,等洪水退去之后利用时间窗口快速推进施工,这项技术主要适用于洪水期和施工期重叠、洪水流量大但持续时间较短的地区,可有效规避洪水对施工造成的长期影响,施工之前需要精准预判洪水的发生时段以及水位高度,合理安排基坑内的各项施工工序,优先完成洪水期不容易受损的基础结构施工。
2 水利工程截流施工技术类型及应用场景
2.1 立堵截流技术
立堵截流技术是从河道一侧或者两侧朝中间进占,通过逐步去抛投截流材料来缩窄河道断面,最终实现将水流截断的目标,该技术施工流程是相对比较简单的,对于施工设备的要求也是比较低的,适合用于河床覆盖层较薄且水流流速适中的工程,施工过程当中需要精准去控制龙口进占速度和抛投材料粒径搭配,防止因为进占过快而导致龙口水流流速急剧增加,进而引发截流材料被冲走的风险,同时需要实时对龙口水位落差以及水流变化进行监测,按照实际的情况去调整抛投强度和材料类型,以此确保截流过程处于稳定可控的状态[2]。
2.2 平堵截流技术
平堵截流技术是通过在龙口位置架设浮桥或者栈桥,接着沿龙口全线均匀地抛投截流材料,再逐步抬高戗堤高度直至把水流截断,该技术的优势是能够均匀分散龙口水流的冲击力,让截流过程相对来说更加平稳,适用于河床覆盖层较厚且水流流速较大的工程,施工的关键之处在于浮桥或者栈桥的稳定性设计,需要确保其能够承受施工设备与截流材料的重量,以及水流产生的冲击作用,同时要精准控制截流材料的抛投厚度和均匀度,避免因为戗堤表面不平整而导致水流集中冲刷,进而影响截流效果。
2.3 混合堵截流技术
混合堵截流技术把立堵和平堵的优势相结合,先通过立堵进占来缩窄龙口断面以降低水流流速,接着利用平堵技术去完成最终的水流截断工作,这项技术适用于水文地质条件复杂的大型水利工程,能够有效应对高落差大流量河道的截流挑战,施工过程当中需要精准把控立堵向平堵转换的合适时机,并且要根据龙口的水流参数与截流进展动态调整施工方案,同时需要加强对截流现场的实时监测工作,通过水文监测设备与数值模拟技术预判截流中可能出现的风险,提前制定好应急处置措施[3]。
3 水利工程导流与截流施工技术的关键控制要点
3.1 水文条件分析与动态监测
水文条件作为导流与截流施工方案设计核心依据,施工前要全面收集施工区域历史水文数据,涵盖多年平均流量、洪水期水位变化、枯水期持续时长等内容,结合工程建设周期来预判施工期间可能出现极端水文情况,施工过程中需建立实时水文监测系统,借助水位站、流速仪等设备动态掌握河道水流变化情况,为施工方案的调整提供必要数据支撑,当监测到水文参数超出预期范围的时候,要及时启动应急预案调整导流建筑物运行状态或截流施工节奏,以此确保施工安全,此外还需加强与当地水文部门的沟通协作,及时获取最新的水文预报信息并提前做好施工准备[4]。
3.2 围堰工程设计与施工质量控制
围堰是导流与截流施工当中的临时核心结构,它的设计和施工质量直接关联施工区域安全,设计阶段要综合考量施工区域地质条件、水流压力和施工周期等因素,合理去选择围堰的结构类型以及所用材料,像土石围堰、混凝土围堰等都是可选类型,需要重点强化围堰的防渗与抗冲刷性能设计,通过设置防渗帷幕、进行护坡加固等措施,避免围堰出现渗漏或者被水流冲刷损坏的情况,施工过程中必须严格按照设计方案来控制围堰的填筑高度和压实度,还要加强对围堰关键部位开展质量检测工作,例如检测防渗墙体的连续性、护坡结构的稳定性等,一旦发现围堰存在质量问题就需要及时采取补救措施,以此确保围堰能够满足施工安全方面的要求[5]。
3.3 施工组织与资源调配
科学的施工组织加上高效的资源调配是保障导流与截流施工顺利推进的关键要点,施工之前需要制定详细周全的施工进度计划,明确围堰修筑、导流建筑物启用还有截流施工等关键节点的时间安排,合理划分整体的施工工序以及作业区域。需要根据施工实际需求精准地配置施工设备与相关人员,比如挖掘机、自卸车、浮吊等大型设备的具体数量与适用型号,以及不同专业施工班组的合理人员规模。在施工过程当中需要建立起动态化的资源调配机制,按照施工实际进度还有现场的真实情况,及时对设备与人员的分配情况作出相应调整,避免出现资源闲置或者短缺这类不良情况。还需要加强各个施工环节之间的沟通与有效协作,以此确保工序衔接能够顺畅进行,进一步提高整体的施工效率[6]。
3.4 环境与生态保护措施
导流和截流施工过程肯定会对周边环境与生态造成影响,所以要采取针对性措施降低施工干扰,施工之前需要开展环境影响评价工作,明确施工可能引发的水土流失、水体污染、水生生物栖息地破坏等问题,并且制定相应防控方案,施工过程中要在围堰周边设置水土保持设施,像护坡、排水沟等以此减少水土流失情况,要采用环保型施工材料与工艺,避免施工废水、废渣直接排入河道造成污染,在鱼类繁殖期要调整施工时序或者设置过鱼通道,保障水生生物的正常洄游与繁殖活动,除此之外还需要定期开展环境监测工作,及时掌握施工区域的环境变化状况,根据监测结果调整保护措施,实现工程建设与生态保护的协调发展目标(见表1)。
表1:不同施工阶段生态保护措施对比表
施工阶段 | 核心生态影响 | 针对性保护措施 | 预期效果 |
围堰修筑阶段 | 河床扰动、底栖生物栖息地破坏 | 采用低扰动施工设备、设置临时生态隔离带 | 减少河床扰动范围,保护底栖生物群落 |
导流截流阶段 | 水流紊乱、鱼类洄游受阻 | 建设临时过鱼通道、实施生态调度放水 | 保障鱼类洄游通道畅通,维持河道生态流量 |
基坑施工阶段 | 水体污染、水土流失 | 设置沉淀池与排水沟、覆盖裸露土壤 | 降低施工废水污染,减少水土流失量 |
围堰拆除阶段 | 建筑垃圾污染、河道淤积 | 分类回收建筑垃圾、及时清理河道淤积 | 恢复河道自然形态,减少建筑垃圾残留 |
4结论
导流和截流施工技术是水利工程建设核心支撑,其技术选择和应用效果直接影响工程建设质量、进度与安全,不同类型导流与截流技术都有各自适用场景和技术特性,要结合工程所在区域水文地质条件、工程规模与建设需求,合理选择并优化施工方案,施工过程中需强化水文监测、围堰质量控制、施工组织管理与生态保护等关键环节,以此确保施工过程安全可控。
参考文献:
[1]陆凌岩. 水利工程施工设备中导流施工技术的应用探析[J].中国设备工程,2025,(05):49-51.
[2]姚福海,常作维,何伟,等. 水电水利工程导流隧洞建设经验总结与设计探讨[J].水力发电,2023,49(01):48-52.
[3]惠光宇,唐鹏. 水利工程施工中导流施工技术的应用研究[J].居业,2020,(11):61-62.
[4]靳飞. 水利工程施工中导流施工技术的应用[J].建材与装饰,2020,(20):294+296.
[5]任静. 施工导流技术在水利工程建设中的应用[J].地下水,2019,44(04):267-268.
[6]柳伟. 简析水利工程建设中施工导流技术的应用[J].中华建设,2017,(09):134-135.
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