截流施工水利工程論文

時間:2022-08-04 09:55:11

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截流施工水利工程論文

一、水利工程實況概述

本文以某水利工程為例對水利工程建設施工中的截流施工技術展開了論述,該水利工程建筑是由水墊塘、混凝土雙曲拱壩、右岸泄洪洞、二道壩、左岸引水發電建筑物等建設組合而成,在工程等級中屬于一等工程,其中永久性重要建筑物是1級建筑物,3級建筑物屬于永久性次要建筑物,該工程最高水壩可達210m,總庫容達到7.42億m3,水電站的正常蓄水位達到1,130m,該水利工程建設中所使用的電站裝機容量是4×650MW。該水利工程在施工過程中運用了兩條導流,該工程兩岸分別布置一條,導流的斷面呈現城門洞形,導流斷面的尺寸都為12.5m×15m。該水利工程所處的地區兩岸山體十分雄厚,基巖裸露,且谷坡陡峻,一般情況下的自然坡度為40~60°,兩坡之間的相對高度差在600m之上,整個河谷呈“V”字形峽谷。

二、水利工程建設項目截流施工中的流量設計

水利工程建設項目截流施工與整個水利工程建設相比,施工工序相對較為簡易,但并不意味著它就可以隨意進行施工操作。在截流施工之前仍然要對整個截流施工工序進行合理化設計,嚴格把控截流施工施工中的各個環節,只有這樣才能保證后期施工工序開展的規范化與合理化,以下是截流施工中流量設計的主要內容:

1.截流流量設計

所謂的截流流量設計實則是指在規定的截流時間內對施工所需要的截流流量進行設計,在截流流量設計過程中應采用相關流量標準,同時結合水利工程截流施工現場的地形地貌、氣候條件及水文環境等因素,對截流流量進行全方位的設計。一般情況下,要保證水利工程截流流量設計的合理性與科學性,其在設計中會以當地水文氣象預報修正法為依據,從而合理確定截流流量。當然,截流流量設計手段并不只是這一種,設計人員還可以根據該工程特點及工程需求選擇其他的截流流量設計方法。比如在截流流量設計中還可以采取頻率法,根據本工程的截流時段,對一定時間內的截流流量進行設計與控制。可以用于截流流量設計的方法還有很多,比如實測資料分析法,但是它主要應用于河道水文特性較為穩定、水文資料比較長的水利工程,由此可見每種截流流量設計方法都有其特點,在設計應用時要全面考慮水利工程整體概況。

2.截流時間確定

截流時間在截流施工中起著關鍵性作用,對截流施工質量控制具有重要意義,因此在截流施工設計中一定要準確定位截流時間。在截留時間確定過程中需要充分考慮四方面因素。(1)水利工程是否有泄流的條件,用來進行導流泄水操作的建筑物是否能夠順利建設或者是建筑物建成后是否能夠達到導流泄水的施工要求;(2)截流施工完畢后還要設定一定的空閑期,該空閑期應設置在汛期之前,要趕在汛期之前將截流工作處理完成;(3)在截流時間選定期間,應全面考慮通航要求,截流時間的設定應盡量減少對通航的影響。(4)還要考慮水利工程所在地區,不同的地區截流時間的設定也有很大的差別,比如說在北方地區較為寒冷的冬季的流冰期內就不應該進行截流施工操作,因為在這一時期不僅會加大截流施工難度,同時還會給施工人員帶來一定的危險性。

3.龍口位置及寬度確定

龍口位于截流戧堤軸線位置上,戧堤軸線主要是根據河床的地形地質以及通航情況等因素進行設定的,具有一定的科學性。在龍口位置及寬度設計中要以這些因素的相關數據信息對龍口進行綜合性確定,龍口位置確定是在截流戧堤的基礎上進行設定的。在龍口所在位置其周邊應較為寬闊,并留設一定的空間,另外還要保證龍口與材料場地的距離較近,這樣有利于截流施工操作,在一定程度上減少了材料運輸時間,降低了施工成本。此外,從地質方面來講,龍口應設置在覆蓋層比較薄的地方,這樣能夠減少截流施工中水流產生的沖擊,大大延長了水利工程使用壽命。從另一方面來講,龍口應設置應與主流位置相對,此做法的目的是為了讓大量洪水泄流,從而保證整個水利工程施工的規范性與安全性。

4.截流技術施工中的拋石材料選擇

在水利工程建設截流施工過程中,若進行截流施工操作時其所處的水文環境較差,那么可以通過鋼筋混凝土構造面、六面體及四面體等因素,幫助施工人員進行全面的截流施工操作,從而確保整個水利工程建設截流施工質量。拋石材料是截流施工中的重要施工材料之一,直接關系著水利工程節流效果,因此在截流施工之前一定要正確選擇拋石材料,確保拋石材料質量滿足截流施工要求。施工人員在施工前應對拋石材料進行檢驗,拋石材料需要重點把握兩個因素,第一,拋石材料要具備一定的能力,在起重及運輸建設過程中較為簡易,不會給相關人員帶來很大的困難。第二,在拋石材料選擇中應結合當地運輸條件及拋物類型,充分考慮其中可能出現的損失、地質及水文數量等因素,然后再進行拋石材料選擇,以此同時還要保留適當的備份拋石材料。

三、水利工程建設項目截流施工方法

水利工程建設項目施工中的截流施工技術方法在具體施工操作中不具有唯一性,目前水利工程截流施工中常用的施工方法有兩種,分別是立堵法與平堵法,這兩種方法都有其本身獨有的功能性及特點,本文對這兩種截流施工方法進行了對比分析如表1所示。

四、降低截流施工難度的有效措施

水利工程截流施工操作具有一定的復雜性,在截流施工之前需要對截流流量、截流時間、拋石材料選擇及龍口位置確定等因素進行全面考慮,由于種種原因目前我國水利工程截流施工中還存在一定問題影響了截流施工的順利開展,為了解決這一問題,筆者結合自身多年經驗提出了以下幾點降低截流施工難度的措施:

1.加大分流,改善分流條件

在截流施工中首先要確定導流結構的截面尺寸、底標高及斷面形式等因素,在此過程中要注意水利工程下游航道開挖爆破等問題,這是影響截流施工質量的重要因素,在施工中要對重要環節進行嚴格把控,全面改善分流條件。

2.轉變龍口水利條件

在截流施工過程中應嚴格控制水文落差,一般情況下水文落差控制在3m以內都屬于截流施工的穩定安全范圍,如果水利工程水文落差超過了4m,那么結應采取單戧堤的截流方式,若水利工程流量較大,那么應采取雙戧堤及三戧堤或者寬戧堤等截流方式來達到分散水文落差的目的,順利完成整個截流施工操作。

3.增大物料拋投的穩定性,降低物料流失

在物料拋投施工操作中,可以采取葡萄串石、大型架構及異型人式投拋體等處理措施,當然也可以采取投拋鋼構架或者大塊礦石等處理措施,采取這些方式能夠保證截流施工中所使用骨料的穩定性,對截流施工的良好開展具有重要意義。另外還可以在龍口下游位置設置攔石坎,此措施能夠保證物料拋投的穩定性,可以有效降低物料在截流施工過程中的大量流失,是保證截流施工整體質量的重要途徑。若水利工程截流施工環境及水利條件較差,應采取四面體、鋼筋砼構造及六面體等一些人工塊體,這在一定程度上能夠改善施工環境,從而達到良好的截流施工效果。

五、總結

水利工程是一項較為復雜的系統工程,其施工效果如何直接關系著我國國計民生,對我國社會經濟發展具有重要影響,因此合理控制水利工程建設整體質量十分重要。合理開展截流施工是確保水利工程質量的必要途徑,對水利工程建設具有一定的積極意義。在截流施工中要結合工程實際概況及相關規范進行施工操作,只有這樣才能從根本上保證截流施工建設的時效性與合理性。

作者:歐陽洪波工作單位:江西省贛撫平原水利工程南昌縣管理站