水利水電工程導截流技術論文

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水利水電工程導截流技術論文

1導流、截流工程在水利水電工程建設中的作用

水利水電不同于其它的工程,它的做工條件和環境都比較復雜,它本質上是在河道上修建大壩以攔截水流,并建有相應的輸送水流和其他物質的一種永久性的建筑設施。而這里面的導流則是將河道里原有的水以一種科學化合理化的方式把它輸送到其它的下游河道的工程設施中的一項措施。其實把導流設施簡單的概括,也就是導、截、攔、蓄、排等。而截流指的是利用修好的現有的圍堰設施,把河道中的水流改變其原有的流道而進入到事先修建好的截流建筑物中,從而改變河水的流經地,而最終流向下游的方法。

2主要經驗

目前在施工導流方案選擇及施工度汛中的主要經驗有:

2.1對于導流截流當中的分期導流來說,需要做到的就是盡量減少導流中的分期次數。并且盡可能的去增加一期的導水量,這樣的做法可以減少整體工程的工程量,而且能夠充分的利用現有的設備,并達到較高的工作效益。

2.2在窄河床條件下,廣泛采用斷流圍堰導流方式,用大斷面導流隧洞泄流。較多工程采用圍堰擋枯水期一定標準流量,汛期允許圍堰過水的導流方式,如隔河巖、大朝山等工程。也有的大型工程為了加快施工進度,保證大壩工程質量而采用圍堰擋全年洪水的隧洞導流方案,如二灘、構皮灘等工程。

2.3導流的方式與方法不單單只限定在依靠導流建筑物上,在這過程中也可以與一些修建好的已有并且具有持久性的特色建筑物相結合,例如可以利用水壩本身所帶有的底部洞口來進行導流的后期部分工程。也可以把壩體中的泄洪設施與導流洞完美的結合起來,以達到最大的合理利用已有設備的目的。

2.4導流所要面臨的自然環境因素還有很多,當汛期來臨的時候,導流建筑的穩定性將接受嚴峻的考驗。因此在設計與施工的過程中,要把圍堰與水壩本身結合起來,讓壩體對洪水有一個緩沖的作用,以緩解洪水給導流建筑物帶來的沖擊和損害。

2.5在通常情況下,遇到汛期的時候不適合采用土石加固堤壩的方式來進行導流,應該以防護原有的壩體為主要措施,這樣既可以度過汛期,也可以防止土石的流失。

2.6洪汛是堤壩面臨的最大的挑戰,每一年都有可能因為洪水的問題而造成壩體的巨大損害,從而不僅給水電設施帶來破壞,也會給人們的財產經濟帶來損失。因此,混凝土施工技術這時就顯得十分重要,在洪汛即將來臨之前,可以先準備好混凝土制成的面板來堆砌石壩,起到加固的作用。另外,如果還沒有進行澆筑之前,可以采用噴射混凝土以及水泥和砂石漿液的形式,做好防汛工作。

2.7由以前的經驗可以看出,也可以采用圍水擋水的方式來進行發電,即可以在導流工程初建的時候就把廠房建造在這里,利用圍堰擋水的方式實現初期的發電。這樣不僅實現了工程的整體進程,還可以利用現有的裝備設施實現初期的發電,提前取得經濟效益。

2.8導流明渠平面布置、復式斷面型式、爆破開挖技術、防沖保護、泄洪及通航研究、水工模型試驗等技術方面取得重大技術進步。三峽工程導流明渠的實施為大型導流明渠設計、施工、運行積累了成功的經驗。

2.9隧洞導流平面布置、隧洞大型斷面型式(多為城門洞形或馬蹄形)、爆破開挖技術、噴錨支護與混凝土襯砌技術、不良地質條件處理技術及隧洞與永久建筑物結合等方面,均取得重大進步。二灘、龍灘、小浪底、水布埡、構皮灘等工程大型導流隧洞的實施為導流隧洞設計、施工、運行積累了成功的經驗。

2.10施工安全度汛應考慮圍堰遇超標準洪水時的臨時度汛措施,應針對各種不同壩型及其存在的問題,采取相應的防護措施。

3水利水電施工截流技術方法

3.1截流材料。

截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石。戧堤填筑料主要采用臨時堆存的大壩開挖料,料場補足;粘土閉氣料主要采用料場覆蓋層開挖料;大塊石從左、右岸石方爆破料中選取,滿足截流拋投材料的需要。大壩開挖的填筑料臨時堆存在大壩下游處,同時為提高上料強度,預備8月中旬開挖料5000立方米,滿足戧堤填筑強度的需要。粘土閉氣料利用覆蓋層開挖料直接上料填筑;選取的大塊石臨時堆存在左岸戧堤施工平臺上,便于拋投,塊石大約堆存500立方米。

3.2截流工藝

3.2.1爆破截流施工。

如果水電站的壩體所處的地理環境較為復雜,而且地基較為堅硬,且又處于交通不是很便利的地帶,那么在這種時候就需要用到一種較為特殊的截流方式,也就是爆破截流法。像在合龍這種關鍵的時刻,向施工技術及方式就提出了嚴格的要求,那么這時爆破方式就會發揮它的功用。在這種時候需要爆破演示,使爆破時產生的大量巖石堆積到龍口處,以實現龍口的瞬間封閉。也可以事先做好大型的混凝土塊狀物,然后炸斷支撐塊體的支撐物,將混凝土塊拋入水中,以實現截流。爆破截流雖然簡單有效,但在實施的過程中也要考慮到其帶來的后續效應。也就是說瞬間的截流會產生很大的波浪,有可能會給堤壩造成損壞,也有可能導致下游河道暫時的截流。

3.2.2下閘截流施工方法。

人工泄水道的截流,常在泄水道中預先修建閘墩,最后采用下閘截流.天然河道中,有條件時也可設截流閘,最后下閘截流,三門峽鬼門河泄流道就曾采用這種方式,下閘時最大落差達7.08m,歷時30余小時;神門島泄水道也曾考慮下閘截流,但閘墩在汛期被沖倒,后來改為管柱攔石柵截流。

3.2.3投拋塊料截流施工方法。

投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法,適用于各種情況,特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口投拋石塊或人工塊體(混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等)堵截水流,迫使河水經導流建筑物下泄。采用投拋塊料截流,按不同的投拋合龍方法,截流可分為平堵、立堵、混合堵三種方法。先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車或其他運輸工具運來塊料,沿龍口前沿投拋,先下小料,隨著流速增加,逐漸投拋大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面。一般說來,平堵比立堵法的單寬流量為小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。

4結束語

隨著經濟的發展,我國的科學技術水平取得了顯著的提高。作為公共基礎設施的水電事業也在經濟蓬勃發展的大環境下有了明顯的提高。作為水利水電工程中一個不可或缺的因素,也就是導流截流技術日益受到人們的重視。因此,對該項技術進行深入的分析探討就顯得格外重要。正確的運用導截流技術,不僅可以保障工程的順利實施,也可以在保質保量的基礎上增加工程建設的效率。

作者:李冬 單位:密山市水利基層管理站

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