水电工程施工导流方法：特点与经济性分析

施工导流的方式，大体上说可分为两类：一类是河床外导流，即用围堰拦断河流，将水逼向河床以外的明渠、隧洞（涵管）等下泄；另一类是河床范围内的导流，即首先用围堰保护第一期基坑进行部分建筑物的施工，水流由被围堰束窄后的剩余河床通过，然后再围护第二期基坑进行其他建筑物的施工，这时水流就从一期工程修建好的泄水建筑物或预留的泄水道（如底孔、缺口、涵管等）下泄。第一类导流法，习惯上称为一次拦断河床法，或全段围堰法；第二类导流法，习惯上称为分期施工法，或分段围堰法。但必须指出：任何水工枢纽的施工导流方案，总是由多种泄流方式组合而成的，底孔和坝体预留缺口导流，并不只是适用于分段围堰法施工，在全段围堰法施工中的后期导流时，也常有应用。隧洞、涵管和明渠导流，同样并不一定只适用于全段围堰法导流，在分段围堰法施工中，也常有应用，同时，在平原河道河床式电站枢纽施工中，也可利用电站厂房导流。在船闸枢纽的施工过程中，也可利用船闸闸室导流。总之，由于影响导流方式的因素很复杂，必须结合各工程的具体条件，选定最优的导流方案。

下面对施工导流两类方法的特点分别作以介绍。

1.全段围堰法

全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上、下游一定距离的地方，用围堰一次拦段河流，使河水经河床以外的临时或永久泄水道下泄，待主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。

这种导流方法也有特殊情况，如在大湖泊出口处修建闸坝，有可能不用设置泄水道导流，只修筑上游围堰，将施工期间的全部来水拦蓄在湖泊中。又如在坡降很大的山区河道上，泄水道出口的水位低于基坑所在河床的高程时，也就无需再修建下游围堰了。

全段围堰法导流，一般应用在河床狭窄，流量较小的中、小河流上。在大流量河道上，只有在受地形、地质条件限制，不利于分段围堰法导流时，或在施工期内停航的情况下，才采用此法导流。这种方法的优点是工作面大，河床内的建筑物能在一期围堰内建造起来。另外，如果在水利工程枢纽中，利用永久泄水建筑物结合施工导流时，则采用此法比较经济。

全段围堰法导流按其泄水道的类型又分为以下两种主要方式。

（1）明渠导流。河流被拦段后，水流由河岸上的人工渠道宣泄的导流方式称为明渠导流。

对于明渠导流的要求，应是在保证明渠设计宣泄能力的同时，力求经济和安全。并注意两点：①若明渠导流不能与永久建筑物结合，在开挖明渠的同时，应考虑将来怎样封堵明渠；②要考虑明渠的挖方如何使用。一个大明渠的挖方量可以大到几百万立方米甚至上千万立方米。因此这些挖方量的使用及堆料场的布置，都应有周密的规划和布置。

（2）隧洞导流。一般在山区河流中，对河谷狭窄，山岩坚实，河水变幅较大的地区多用隧洞导流，特别在兴建高水头、当地材料坝的山区河流中，隧洞导流采用得更为普遍。由于隧洞施工相对困难，费用较高，所以应尽可能将导流洞与永久性隧洞相结合，当结合确有困难时，才考虑设置专用导流隧洞。专用的导流隧洞，在导流完毕后应立即封堵。

导流隧洞施工方法与引水隧洞施工方法一样，开挖、衬砌为主要施工工序。

2.分段围堰法

分段围堰法导流，就是用围堰将河床分期分段围起来，使河水由束窄了的河床中下泄。这种方法一般适用于河道宽阔、流量大的河流中。在施工期长的工程中和在通航河道上，当河床不允许断流时此方法是惟一可行的方法。

分期就是从时间上将导流划分为若干时期；分段就是用围堰将河床围成若干地段。一般情况下，分段围堰法大多分为两期两段，但在河床很宽、航运不允许中断时，也有分多期多段的。由于在同一导流分期中，建筑物可以在一段围堰中施工，也可以同时在几段围堰内施工，所以导流的分期数不一定与围堰的分段数相同。

一般情况下，总是先在第一期围堰保护下，修建泄水建筑物、船闸或需要建造期限较长的复杂建筑物，如水电厂房等，并预留底孔、缺口或梳齿以备宣泄第二期的导流流量。第二期的部分纵向围堰可以在第一期围堰保护下修建。拆除第一期围堰后修建第二期围堰进行截流，再进行二期工程施工，而河水则由第一期修建好的泄水建筑物下泄。(www.xing528.com)

3.截流工程

在施工导流中，当导流泄水建筑物（明渠、隧洞、底孔及缺口等）完建后，抓住有利时机，用围堰堰体的一部分，迅速截段河床，迫使河水改道而经预定的泄水建筑物下泄，这就是河道截流。截流不仅在导流中十分重要，而且在施工进度中也占有重要地位。

（1）截流过程。一般的截流过程是：先从河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，这种向水中筑堤的工作也称进占。当戗堤填筑到一定高度时，河床被束窄，形成一个流速较大的临时过水缺口，这个缺口称为龙口。封堵龙口的工作叫做合龙，也称截流，在合龙开始以前，为了防止龙口处河床或戗堤两端被高速水流冲毁，应在龙口处及戗堤端头设防冲设施予以加固，这个工作称为裹头。合龙以后，戗堤本身还是漏水的，因此在迎水面再设置防渗设施。在戗堤全线设置防渗设施的工作，叫做闭气。所以整个截流过程包括戗堤进占、裹头、合龙及闭气等四个步骤。

（2）截流方式。按所用材料的不同，截流方式通常有抛石截流、杩杈截流、木笼截流等，另外还有爆破截流或闸门截流等方式。

抛石截流是应用得最广泛的一种截流方式。截流时，从上方或两侧向龙口抛投截流材料。当龙口流速较小时，可采用一般的土石作为抛投材料，随着龙口前水位的升高，落差和流速相应增大，抛投体的直径和抛投强度也需相应增加，这时可采用大石块、块石串或铅石笼等。如果流速过大，还可采用大型的混凝土四面体、六面体及各种不同形状的混凝土预制构件或钢构架。

（3）截流方法。截流方法大体说来有平堵和立堵两种类型。

平堵法截流，是沿龙口全线抛投截流材料，使抛投体从河底开始逐层上升，直至戗堤露出水面。一般平堵截流的投资较立堵截流约高1～2 倍。平堵截流多用于原软基河流，且架桥方便，通航影响不大的地区。

立堵法截流，是从龙口的一端向对岸或由两端向中间逐步抛筑戗堤进占，直至封堵龙口。截流材料的抛投通常采用大型自卸汽车卸料，个别巨大块体也可用起重起机吊放。立堵是从端部进占，抛投强度一般较平堵为小。但是，这种截流方法不需要架桥，设备条件限制小，施工准备工作简单。因此，立堵截流在我国一直作为一种主要的截流方法。

4.围堰工程

围堰工程的类型、施工、拆除等技术问题，见本章第三节。

5.基坑排水工程

在围堰合龙闭气后，先要进行基坑排水，然后才能进行基坑开挖、处理。在开挖基坑过程中，还要经常排除渗入基坑的渗水，以保持基坑干燥，有利施工。

基坑排水一般可分为两种：①基坑开挖前的初期排水；②基坑开挖及建筑物施工过程中的经常排水。从一些大型水工建筑物的基坑来看，抽水设备能力多在3000～5000m3/s以上；中型工程基坑排水也多在600～2000m3/s左右。由于渗水的估算很难做到准确，一般都应进行必要的试抽核算工作，并适当考虑一定储备设备容量。