探究水电站施工截流方法及其应用

探究水电站施工截流方法及其应用【摘要】在水利工程建设中，涉及的技术问题较多，而较难解决的就是施工河道水流宣泄以及施工工程控制水量之间的问题。在整个水电站的施工建设中，截流工程施工是最为关键的，工程的进步很大程度上受到截流成功与否的制约。本文针对水电站施工截流方法及其应用进行详细的分析，希望为以后的研究做出参考以及借鉴。【关键词】水电站施工；截流方法；应用随着人们生产生活用水量的增多，水电站的建设也随之增多，成为人们生活中不可缺少的构成部分。对其的施工过程进行深入探究能够使施工的过程更加科学有效。在施工过程中，最为重要的就是截流工程[1]。在实际施工中，需要充分对其的施工方法进行掌握，才能够使水电站的建设施工更好更快的完成。1.水电站中实施截流的重要性在导流施工的过程中，截断原河床的水流就是所谓的截流，其能够使引向导流泄水下泄，方便河床中建立建筑物。在河床中修筑横向围堰工作中最为重要的部分就是截流，简单来说，截流就是将水流的航道改变，使其实现合理导流。按照整体划分，截流技术一般分为两种：无戗堤法截流以及戗堤法，前者主要利用的就是水力充填法、定向爆破法、浮运格箱沉放法、下闸法，而后者应用的相对较多，在河床高过水面的施工中较为常见。主要操作方式包括倾倒石块，一般分为平堵截流以及立堵截流[2]。在整个工程中，截流占据重要地位，影响着整个工程的安全性、工期以及成本。与此同时，还会对防洪工作有较大的影响。所以，在实际施工中，需要较好的掌握施工的工期以及进程，制定较为合理的截流措施，以免造成不必要的经济损失，使工程的整体质量得到有效的提升。2.在水电站施工中截流的作用分析 截流工作能否成功，会对水利水电工程的施工安全、工期以及工程造价造成直接的影响，与此同时，也会威胁到坝址下游地区的防洪安全问题。如因洪水问题导致截流失败，就会使施工工期延长，造成一定的经济损失。截流工作较好的完成，能够对整个工程施工进度进行掌控。在施工中，需要涉及较多的技术难题，而施工河道中水流宣泄与施工工程水量控制间的问题最为严重。所以，需采取一定措施进行解决，采用新方法使施工的安全性有一定保障，以免在工程施工中受到水流的影响[3]。其同时也是水利工程以及民用建筑工程的差异性所在。一般情况下，在工程施工中，导流建筑物都会选择泄水建筑物以及挡水建筑物，导流挡水物也称为围堰。而截流成功是挡水建筑物建设最为重要的基础以及前提。当截流工作未实施成功就会将整个工期延长，同时也会对围堰的修建造成一定影响，安全系数也达不到要求。在工程的施工中，还需要保证在枯水期进行，一旦错过此时期，就需要在第二年的同一时间进行，工期就会延后一整年，在此期间，河道的航运能力就会严重丧失，因此对截流以及导流之间的矛盾合理进行合理化的处理，就能够使工期得到更为有效的安排。3.对截流水利学计算公式的分析在物理学中包括截流水力学，主要就是对水位、落差、流速以及水力能量等参数进行研究，在研究中，都是以实验作为前提，许多公式也是经验公式。因施工环境的不同，在截流学公式的利用上，就会产生一定的误差，在实际应用时还需要一定的修正，因此，现阶段所应用的截流水力学一般只有参考效果，但是指导意义较强，因为在公式中，对各个变量之间的关系也做出了一定的阐述，可以将此作为工程建设实施中众多参数的依据[4]。工程的建设方不应该只注重公式，还需以实际情况为依据，将施工当地具体的水情以及水文条件都充分的考虑进去，再进行下一步的工程建设。4.对水电站施工截流方法的分析 4.1对投抛块料方法的分析目前，在国内外中，最为常见的截流方法就是投抛块料截流，针对于流量较大、落差较大的河道，使用此截流方法较为有效。此种方法就是利用在龙口位置进行投抛石块以及人工块体对水流进行截堵，使河水能够沿导流建筑物方向下泄。投抛块料截流方法可具体分为平堵、立堵、以及混合堵。4.1.1平堵方案建造浮桥或者栈桥于龙口的位置，借助自卸汽车或者通过其他途径将块料运输到施工现场，按照龙口前沿的方向进行投抛，在投抛时，首先选择小料，在流速增加的同时，开始将大块料进行投抛，在水下位置使堆筑戗堤能够均匀的实现上升，达到高出水面即可[5]。一般情况下，相比于立堵法，平堵法的单宽流量以及最大流速较小，水流条件也相对较优，能够使水流对龙口基床的冲刷力度降低。由此可见，此种方法较为适合用于地基易被冲刷的位置。此外，平堵方案中应用的架设浮桥以及栈桥，利于进行机械化施工，有较大的投抛强度，在截流施工中就较容易实现，但是另一方面，在深水高速的位置对浮桥进行架设、对栈桥进行建造的施工较难实现，因此，对其的应用也相对较少。在将块料运输到施工现场后，实施端进法进行投抛进占戗堤，直到将河床截断为止。一般情况下，应用立堵方案进行截流，因流速以及单宽流量均较大，再加上楔形水流以及下游位置处的立轴漩涡，都会冲刷龙口位置以及龙口下游的河床，在地质较差的位置处截流施工时不宜采用此方案，不然就需要在河床的防护中下更多功夫，加大施工成本。4.1.3混合堵方案 混合堵也就是将以上两种方案进行结合，具体方法分为两种，先立堵再平堵，先平堵再立堵两种，在龙口的两端位置处实施下料，以对戗堤头部进行保护使最为常用的方式，与此同时，还需要做好护底工程，并将龙口底槛抬到一定高度，再应用立堵方案对河流进行截断处理。在平抛操作时，可借助船抛，在借助汽车实施立堵截流。4.2对爆破截流施工方法的分析4.2.1对定向爆破截流方法的分析在坝址位于峡谷地带时，交通较为不便，且具有坚硬的岩石，陡峭的岸坡，运输设备较为匮乏，就可以采用定向爆破截流法。4.2.2对预制混凝土爆破体截流进行分析此种方案就是将河床的位置处用混凝土进行浇筑，在块体合龙时，对其的支撑体使用爆破法进行炸断，此时块体就会下落到水中，封闭龙口。现已多次应用于实际施工中，成功实施了截流操作。但是，爆破截流法所应用的瞬时巨大投抛强度，虽然将水流有效的截断了，但是因受到此强度影响，就会导致材料在入水的过程中，有较大的挤压波出现，波浪较大时就会破坏完好的戗堤，也会使下游的河道有瞬时断流的现象出现。与此同时，应用定向爆破岩石时，还需要对个别的飞石距离进行校核，并对空气冲击波以及地震安全影响距离进行考虑。4.3对下闸截流施工方法的分析当对人工泄水道进行截流施工时，需要将闸墩在泄水道中进行修建，才能够实施下闸截流操作。对于天然河道，也可以建设截流闸，此种方案现已广泛应用于各个截流施工中。5.结语目前，对于截流施工，所应用的方案较多，而在对水电站进行截流施工操作时，就需以当地的实际情况为基础，选择较为适合的方案，以使截流施工能够达到预期的效果。[科] 【