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分段围堰法导流在沱河治理中的应用

 GXF360 2017-11-05

分段围堰法导流在沱河治理中的应用

□李红星1刘爱华2

(1虞城县水务局施工队;2商丘金都置业有限公司)

摘要:在水利工程修建时,有些工程项目由于河床的水流及水位变化,加之水漫河床无法施工,为了能在河床中施工就需要在河床上建立干地,在基坑作业面周围需要建立围堰。施工导流的方法有全段围堰法导流和分段围堰法导流。实际工程中,导流方法不但影响导流工程的规模和造价,且与枢纽布置、主体工程施工部署、施工工期密切相关,有时还受施工条件及施工技术水平的制约。文章介绍了施工导流和使用原则,分段围堰法导流在沱河治理中的应用。

关键词:分段围堰;导流施工;水利工程

0 引言

水利工程的建设,不仅发挥调控能力,降低自然灾害,保护人们的生命财产安全,还能起到保护周边水环境的作用。围堰是指在水面上临时修建的维护装置,以保证水利设施顺利进行,在水利工程具有重要的作用,为水利工程施工提供稳定的环境。在水利工程中,围堰作用主要是方便于工程实施、基地开挖等,在施工完成之后通常拆掉。

1 施工导流

导流施工技术的应用对水利工程的顺利完工有着重要的影响,因此导流设计标准不能太低了,设计标准太低就不能保证工程的施工安全;反之,导流设计标准不能太高了,因为水利工程的施工过程中应用导流施工技术与水利工程的造价、施工工期等方面息息相关,如果设计标准太高就会使导流工程设计规模过大,这样会导致增加导流施工工程的费用,还有可能会因其规模太大而无法按期完工,造成工程施工的被动局面。

在确定导流设计标准时,首先要依据现行规范《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004),然后根据导流建筑物(指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水和泄水建筑物)的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等因素,将导流建筑物确定为3~5级,具体按表1确定。在确定导流建筑物的级别时,当导流建筑物根据表1指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。

表1 导流建筑物级别划分表

级别使用年限(年)3 4 5保护对象有特殊要求的1级永久性水工建筑物1级、2级永久性水工建筑物3级、4级永久性水工建筑物失事后果淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台(批)机组发电,造成重大灾害和损失淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台(批)机组发电而造成较大灾害和损失淹没基坑,但对总工期及第一台(批)机组发电影响不大,经济损失较小〉3导流建筑物规模围堰高度(m)〉50库容(×108m3)〉1 1.50~315~500.10~1〈1.50〈15〈0.10

对于过水围堰的挡水标准,首先要结合水文特点、施工工期、挡水时段,然后要通过技术和经济比对后,在重现期3-20 a内选定。如果水文序列较长(≥30 a)时,也可按实测流量资料分析选用。

施工导流分为两类:一种是全段围堰法导流,另一种是分段围堰法,详见表2。但不管是分段围堰法还是全段围堰法导流,当挡水围堰可过水时,均可采用淹没基坑的特殊导流方法。

表2 施工导流分类表

分类区别水流下泄方式全段围堰法导流用围堰把河床拦断全部水流通过事先修好的导流泄水建筑物流走分段围堰法不把河床拦断水流通过河床外的束窄河床下泄,后期通过坝体预留缺口、底孔或其他泄水建筑物下泄

2 围堰导流技术的使用原则

2.1 以全局观念制定总的施工规划

要提高施工效率,提高施工质量,首先要制订好总体施工规划。在做总体规划之前,查找大量的文献资料,全方位考察施工河段水质环境、地形特征、水流特点及其它环境因素。另外还要放眼国内外一些相似的成功的水利工程案例,吸取经验,提取措施,以此借鉴。

2.2 严格执行水利工程改造技术标准

在实际的水利工程建设中,施工技术的更新对提高施工质量具有重要意义,需要及时更新相关设备及相应的施工技术,以提高工程建设效率。在进行施工技术改造时需要注意这几点:一是在技术和设备进行改造之前,首先要有先进的施工方案,施工方案要具有明确的指导意义;二是满足了施工方案的要求后,才能有针对性的对新技术或设备进行引进或革新。

2.3 优化水利工程整体布局

随着科技技术不断进步,水利工程也得紧跟时代步伐,根据施工现状,不断地与时俱进,优化整体布局,更新施工思想和施工设备。优化水利工程整体布局,要根据施工现场,企业现有的经济基础及装备,引进最先进的科学技术,全面优化施工方案,提高施工过程自动化及智能化。

3 沱河概况

图1 导流分期和围堰分段示意图

沱河,古称洨水,今称南沱河,俗称沱河,是淮河河的一条主要支流。发源于河南省商丘刘堤,流经夏邑县和永城市,穿过安徽省濉溪县、宿州、灵璧、泗县,至江苏泗洪注入洪泽湖。全长243.10 km,流域面积2 983 km2,沱河弯曲不大,水面宽度常水期为35~40 m,洪水期为160~200 m;水深枯水期为0.50~1.50 m,洪水期为5~6 m;流速常水期为0.80~1.20 m/s。年结冰期为60 d。

沱河原源出宿县柴芦湖,是一条通航历史悠久的河道,后因年久失修,通航条件恶化,航道萎缩,仅有永城以下通航。通过建国后对沱河的治理,沱河水运条件改善,10 t左右木船可通航到永城以上夏邑县境。

4 分段围堰法导流在沱河治理中应用

4.1 分段围堰法导流

分段围堰法就是用围堰将建筑物分段分期围护起来进行施工的方法,也可称为分期围堰法或河床内导流。

所谓分段,就是从空间上将河床围护成若干地施工的基坑段进行施工。这种导流方法优点是费用较低,因此国内外一些河床宽阔、流量大、施工期较长的大中型水利工程采用较多,尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。所谓分期,就是从时间上将导流过程划分成若干时期。

导流分期和围堰分段的又可以分为好几种情况如图1所示,从中可以看出导流的分期数和围堰的分段数并不一定相同。段数分得越多,围堰工程量愈大,施工也会变的复杂;同样,期数分得愈多,工期也会越长。因此,在工程实践中,二段二期导流法采用得最多,如:三峡葛洲坝工程、三门峡工程等都采用此法。

4.2 在沱河治理中分段围堰法导流方案

结合沱河河道实际制约条件,无法实施堤外导流,为了满足施工材料运输、导流,保障河道主体工程的正常实施,需对不同河段进行分段导流。分段围堰法导流,前期由束窄的原河道导流,后期可利用事先修建好的泄水道或未完建的永久性建筑物导流,常见泄水道的类型有底孔、缺口等。

同时,由于分段围堰法导流施工时要占据部分河道,影响原河道的流速,可能会引起水体悬浮物含量增加,浊度也会上升;因此,分段围堰法导流方案的选取要考虑在沱河治理工程施工期可能导致的水质变化。

选择分段围堰法导流方案时,还要根据沱河各段河道底宽的差异,各段河道要改造的型式,因地制宜,对比分析,优选出适宜的施工方案,将施工区分为支流回水堤护坡施工段、干流施工段及缩窄施工段。

5 结语

综上所述,在水利工程施工建设过程中要应用的施工技术非常多,其中施工导流技术是非常常见又非常实用的一种施工技术。随着科学技术的不断进步,围堰施工技术的不断改进,使用施工效率提高,同时在施工质量得到了保证。文章综合分析沱河概况,根据沱河治理目的对比分析,筛选出适宜的分段围堰法导流方案,保证了施工顺利进行,提升了水利工程质量水平。

参考文献:

[1]赵远峰,佟强.细河防洪工程规划阶段的分段导流方案探讨[J].吉林水利,2016(6).

[2]赵国新,张东游.浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用[J].黑龙江科技信息,2013(11).

[3]张兴林杨鸿来.关坎脚水库工程施工导流设计[J].黑龙江水利科技,2014(2).

[4]邵小喜.石柱头橡胶坝工程施工导流[J].浙江水利科技,2011(6).

[5]彭彦涛.水利工程施工导流技术[J].民营科技,2012(3).

编辑:赵鑫

中图分类号:TV551.1

文献标识码:B

文章编号:1673-8853(2017)06-0056-02

收稿日期:2017-04-14

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