農(nóng)田水利建設(shè)與水利水電分析
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摘要：在農(nóng)田水利工程施工中，導(dǎo)流和圍堰技術(shù)是核心技術(shù)之一，與工程實用價值發(fā)揮密切相關(guān)。對施工單位來說，就需要結(jié)合工程施工實際情況，合理有效地利用這兩種技術(shù)，以確保施工效益最大化。
關(guān)鍵詞：水利水電工程；施工建設(shè)；導(dǎo)流技術(shù)；圍堰技術(shù)
要保證水利水電工程各項功能的高效發(fā)揮，就必須要在施工建設(shè)階段做好施工管理工作，科學(xué)合理地運用各種施工技術(shù)，確保工程施工質(zhì)量良好。導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)作為農(nóng)田水利工程中的關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)系著農(nóng)田水利工程功能的正常發(fā)揮，需要施工單位結(jié)合工程實際情況，綜合分析和把握各方面要素，明確技術(shù)應(yīng)用要點，構(gòu)建完善的技術(shù)應(yīng)用管理機制。從而保證農(nóng)田水利工程各項功能的最大化發(fā)揮，有力促進(jìn)地區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。
1平?jīng)鍪兴姽こ淌┕l件
平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部地區(qū)，是西北地區(qū)重要的公路樞紐，素有“隴上旱碼頭”之稱，地域面積有11000km2，下轄有1區(qū)、1市、5縣。平?jīng)鍪袑儆邳S河中游黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地理位置跨隴東、隴西黃土高原，地勢呈現(xiàn)出西北高、東南低的特點，氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候類型，四季特征明顯，雨熱同季，年均氣溫8.9℃左右，年均降雨量495mm左右，降雨有明顯的分布不均勻特點，境內(nèi)主要河流有涇河及其支流黑河、達(dá)溪河、葫蘆河等，水資源總量在16.8億m3左右，年徑流量13.8億m3左右，地下水資源2.9億m3左右。近些年來，平?jīng)鍪芯o跟國家水利投資政策和導(dǎo)向，堅持超前抓前期，多方匯報爭投資，水利水電工程建設(shè)量不斷增多，水利水電工程建設(shè)的資金投入力度也持續(xù)加大，已落實各類水利投資達(dá)3.06億元，涉及高效節(jié)灌、五小水利、灌區(qū)節(jié)水配套改造、災(zāi)后薄弱環(huán)節(jié)中小河流治理、水土保持綜合治理、農(nóng)村飲水安全鞏固提升等項目。
2農(nóng)田水利工程建設(shè)的意義
農(nóng)田水利工程是區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要保障，加強農(nóng)田水利工程建設(shè)管理，發(fā)揮水利工程作用意義重大。首先，農(nóng)田水利工程可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水需求，保證農(nóng)作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。其次，從社會發(fā)展角度來看，農(nóng)田水利工程建設(shè)是國民經(jīng)濟穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障，是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的客觀需要。最后，農(nóng)田水利工程建設(shè)，可以大大改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，減輕農(nóng)業(yè)農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境污染問題，提高抗災(zāi)能力，提高區(qū)域內(nèi)水資源的科學(xué)利用率，節(jié)約水資源，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的節(jié)本增效。
3導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)
3.1施工導(dǎo)流技術(shù)
水利水電工程包含的施工環(huán)節(jié)較多，每個施工工序的開展都需要有事前的規(guī)劃作指導(dǎo)，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一就是施工導(dǎo)流技術(shù)。從該技術(shù)實際運用情況來看，它主要在河床控制中應(yīng)用較為廣泛。它的主要應(yīng)用流程是現(xiàn)在河床中構(gòu)筑相應(yīng)的圍堰，將河道中的河水按照事前的規(guī)劃從上游導(dǎo)向到下游，為施工的順利開展創(chuàng)造有利條件，從而保證整個工程施工有序進(jìn)行。由于施工導(dǎo)流技術(shù)對施工環(huán)境有一定的要求，該技術(shù)一般要在河流的枯水期進(jìn)行，在技術(shù)運用前要做好施工前的準(zhǔn)備工作，確保在河流枯水期內(nèi)及時順利完工，一方面，可以有效防止施工過程中上游水位暴漲現(xiàn)象的發(fā)生，另一方面，也可以和生態(tài)環(huán)保理念相一致，不會破壞地區(qū)生態(tài)環(huán)境。
3.2圍堰技術(shù)
所謂的圍堰技術(shù)，主要指的是在建設(shè)過程中根據(jù)施工需要臨時構(gòu)建一個擋水工程。不過，要保證其在環(huán)境較為干燥的區(qū)域進(jìn)行。目前，水利水電工程中最多采用的土石圍堰形式，其鋪設(shè)工作的基礎(chǔ)是水泥穩(wěn)定砂礫料進(jìn)行，可以采用河流上游和下游同時進(jìn)行的形式，在自卸車的作用下將砂石料運輸?shù)絿咛钪^(qū)域，并實行挖掘機和推土機聯(lián)合作業(yè)。要注意的是，在圍堰構(gòu)筑過程中還要確保砂石料有足夠的密度和厚度。結(jié)合實際施工情況來看，一期圍堰的填筑標(biāo)準(zhǔn)要在填筑高度上達(dá)到要求，至少要超過河面高度0.5m，填筑結(jié)束后還需要做好排水工作，不可有大量的積水堆積，并且整個排水工作也要在最快時間內(nèi)完成，同時封堵工序也要嚴(yán)格落實，封堵后還要對工程的邊坡進(jìn)行合理處理，安排技術(shù)人員利用先進(jìn)的工具對圍堰的沉降情況進(jìn)行檢測，得到沉降的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，保證圍堰結(jié)構(gòu)有很好的穩(wěn)固性，確保穩(wěn)固后再對圍堰的縱向進(jìn)行高效華麗，可以使用水泥砂漿實現(xiàn)和中墩的合理連接，進(jìn)而確保圍堰工程在后期使用中有很好的安全性和可靠性[1]。
4水利水電工程中施工導(dǎo)流技術(shù)的具體應(yīng)用
4.1施工導(dǎo)流技術(shù)的運用要點
工程單位在應(yīng)用施工導(dǎo)流技術(shù)時，要做好對施工現(xiàn)場河流、土質(zhì)等的調(diào)查工作，及時消除潛在的影響因素。平?jīng)鍪械靥廃S土高原溝壑區(qū)，水土流失問題頻發(fā)，因此，在施工中應(yīng)用導(dǎo)流技術(shù)時，必須要綜合分析該地區(qū)土壤土質(zhì)情況，確保技術(shù)應(yīng)用環(huán)境良好，當(dāng)前應(yīng)用較多的是圍堰過流形式，同時在技術(shù)應(yīng)用過程中就要考慮到圍堰壩體防沖刷能力的增強，提高圍堰和壩體過流的安全性和穩(wěn)固性，工程單位可以在施工前先利用相關(guān)物理模型進(jìn)行試驗，根據(jù)試驗結(jié)果對工程設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)論證，確保技術(shù)得到合理運用，順利實施施工導(dǎo)流工序。
4.2全段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)
這種導(dǎo)流技術(shù)形式是利用建筑圍堰來對全部河床進(jìn)行截斷，通過截斷使河流水流可以按照預(yù)期設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)流入到制定的區(qū)域，從施工過程來看，它屬于是一種一次性施工方式。在該技術(shù)的具體應(yīng)用中，需要施工人員綜合把握施工現(xiàn)場各方面情況，保證技術(shù)應(yīng)用有良好的場景支持，減少不必要的環(huán)境問題發(fā)生，只有在可以滿足全段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)特殊要求時，才可以更好地發(fā)揮出該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。在一些水流流速較快的河流中或者是基坑較小的水利水電工程中，都可以很好地應(yīng)用該技術(shù)形式，并且應(yīng)用效果也非常好，一方面，可以保證河流水流能夠按照既定的設(shè)計流入到預(yù)定區(qū)域，另一方面，也可以減少對工程施工的不利影響，確保工程施工質(zhì)量良好，更好的發(fā)揮水利水電工程的實用性。
4.3分段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)
與全段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)相對應(yīng)的就是分段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用不會一次性完成所有工程施工項目，需要施工人員正確合理運用河床、大壩等固有限制性因素。根據(jù)這種技術(shù)的實際應(yīng)用情況來看，分段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)一般適用于規(guī)模較大的河床中，通過該技術(shù)的應(yīng)用可以有效減輕水利水電工程的施工建設(shè)壓力，從而為后續(xù)工程施工提供有利條件。相對于全段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)來說，分段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)會對施工人員的技術(shù)水平較高，要保證整個施工工程項目的順利進(jìn)行，對于技術(shù)人員來說，就要第一時間做好相關(guān)數(shù)據(jù)的采集整理工作，并以該數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對工程整體施工的合理規(guī)劃，對于技術(shù)應(yīng)用中存在的各種問題也可以進(jìn)行討論，以提高分段式圍堰導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用水平。
5水利水電工程施工中圍堰技術(shù)的具體應(yīng)用
農(nóng)田水利工程中圍堰技術(shù)的應(yīng)用也是必不可少的，它是為了確保工程施工順利進(jìn)行而構(gòu)建的一些臨時性維護結(jié)構(gòu)，為工程施工的順利開展提供有力支持，通過圍堰可以避免水、土、與施工無關(guān)元素等進(jìn)入到施工現(xiàn)場，同時也可以為圍堰內(nèi)的排水、基坑開挖、建筑物修建等提供支持。
5.1混凝土圍堰技術(shù)
混凝土圍堰技術(shù)也是水利水電工程施工中比較常用的一種圍堰技術(shù)形式，從該技術(shù)應(yīng)用效果來看，混凝土自身就具有很好的防滲透性，強度也很高，可以承受水流量對圍堰結(jié)構(gòu)的沖擊，在延長工程使用壽命方面發(fā)揮著重要作用。同時，這種圍堰技術(shù)也可以將不同年代的水利水電工程進(jìn)行連接，發(fā)揮兩個工程的最大效用，以滿足區(qū)域內(nèi)水資源高效利用需求[2]。在實際工程施工中，對于工程單位來說，還要注意的一點就是，在混凝土澆筑工序中，施工人員要對混凝土進(jìn)行均勻攪拌，并在攪拌后保持連續(xù)灌注，確?；炷凉嘧⒚軐嵑侠?，在該工序施工完成后，還要安排專門的管理人員做好后續(xù)養(yǎng)護工作，確保圍堰功能正常發(fā)揮。
5.2木板樁圍堰技術(shù)
相對于其他工程施工來說，水利水電工程的施工環(huán)境往往比較復(fù)雜，尤其是水文、地質(zhì)、土壤等方面，不同地區(qū)的自然環(huán)境各有差異，這就需要工程單位在施工前要做好詳細(xì)的調(diào)研工作。在圍堰技術(shù)應(yīng)用過程中，也要結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件合理選擇相應(yīng)的圍堰施工形式，木板樁圍堰技術(shù)作為常用的一種圍堰技術(shù)形式，它主要是對一些較淺、較小的基坑中進(jìn)行運用，通過利用順槽和木板樁之間所存在的聯(lián)系，來起到防治水滲透的作用，具體應(yīng)用時還要考慮到河流的水流深度，如果河流水流深度較淺，則可以選擇使用單層木板，如果河流水流深度較深，則可以選擇使用雙層木板結(jié)構(gòu)，這樣可以最大化發(fā)揮出木板樁圍堰技術(shù)的作用，提高內(nèi)部支撐力和承載力，保證圍堰工程具有很好的穩(wěn)定性。
5.3土石圍堰技術(shù)
土石圍堰技術(shù)也是水利水電工程施工中常見的一種圍堰技術(shù)形式，具有非常可觀的應(yīng)用效果。嚴(yán)格來說，土石圍堰技術(shù)主要包含有兩種應(yīng)用方式，一是過水土石圍堰技術(shù)，二是不過水土石圍堰技術(shù)。通過土石圍堰技術(shù)的應(yīng)用，可以大大降低水利水電工程的施工成本，它的一大應(yīng)用優(yōu)勢就是施工原材料可以就地取材，減少了不必要的運輸成本支出，相對于混凝土圍堰技術(shù)來說，它沒有混凝土圍堰技術(shù)的良好強度，但是，它的整體結(jié)構(gòu)比較簡單，改造和拆除也很方便，可以在一些河流水流較平緩的區(qū)域中運用，避免了因為河流水流強度過大而導(dǎo)致的圍堰塌陷情況發(fā)生，有利于工程施工的順利進(jìn)行。首先，過水土石圍堰技術(shù)在實際運用中所選擇的導(dǎo)流方法需要先將開挖的基坑進(jìn)行淹沒，保證圍堰堰體過水的安全性，在過水環(huán)節(jié)，可以采用科學(xué)對策減少河流水流對圍堰堰體造成的沖擊，防治下游邊坡和圍堰堰頂出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，對于過水土石圍堰技術(shù)來說，它包括有混凝土板圍堰，它將混凝土面板直接覆蓋在下游的大壩坡面上，這種模式所形成的護面具有非常好的防水性[3]。其次，對于不過水土石圍堰來說，它的圍堰結(jié)構(gòu)和土石大壩有一定的相似之處，在具體施工過程中，可以直接在施工現(xiàn)場獲得相應(yīng)的圍堰原材料，減少了運輸環(huán)節(jié)的成本投入，而且在后期拆除時也不是很復(fù)雜，整個拆除過程較為簡單。要注意的是，這種圍堰結(jié)構(gòu)也有自身缺陷，如工程量和沉陷量較大，河流水流難以淹沒圍堰堰頂?shù)取?/p>
5.4圍堰的平面布置和砌筑
5.4.1圍堰的平面布置。水利水電工程中，圍堰技術(shù)是極其重要的施工技術(shù)，要保證圍堰工程自身功能的高效發(fā)揮，就必須要對圍堰的平面進(jìn)行合理布置。對于施工人員來說，在圍堰平面的具體布置上，需要合理考慮涉及到的各個施工要素，建筑物的主體輪廓和基坑橫向坡趾降的距離要大于20m~30m。同時，在實際工程施工中，也要對河流水流的導(dǎo)流方向、主體工程輪廓、圍堰工程類型等要素進(jìn)行綜合考慮和分析，開展河流上下游的橫向圍堰。5.4.2圍堰砌筑。在具體施工開展中，施工人員還要對圍堰進(jìn)行合理砌筑，確保砌筑施工質(zhì)量良好，滿足圍堰工程功能發(fā)揮的需要。首先，對于施工人員來說，要合理開展測量放線工作，并對圍堰堰體的軸線進(jìn)行精準(zhǔn)確定，根據(jù)工程施工區(qū)域的整體大小來合理劃分，然后利用專業(yè)設(shè)備對砌筑高度和圍堰的斷面尺寸進(jìn)行檢測，得到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，再開始下一個施工內(nèi)容，也就是安裝木樁以起到護坡作用，根據(jù)工程施工現(xiàn)場的土壤土質(zhì)情況，施工人員在對黏土土質(zhì)進(jìn)行砌筑時，還要考慮到粘土土壤的特性，正確放置編織袋，目的是整個工序施工結(jié)束后，圍堰結(jié)構(gòu)的防水性達(dá)到預(yù)期，可以很好發(fā)揮自身作用。條件允許的話還可以敷設(shè)相應(yīng)的彩條布。除此之外，在支護施工過程中，施工人員必須要根據(jù)圍堰結(jié)構(gòu)類型，嚴(yán)格落實打樁工序，可以以土袋為主，將其按照要求填充在堰體和鋼板之間，填充之后再把多余的淤泥清理掉，等到圍堰工序全部結(jié)束后，再進(jìn)行人工排水，排出多余積水并在此基礎(chǔ)上實施深度檢查。5.4.3合理確定圍堰堰頂高程。水利水電工程在經(jīng)過近幾十年的實踐發(fā)展，其施工技術(shù)越來越先進(jìn)，在圍堰工程施工方面，施工技術(shù)和施工方法也更加科學(xué)和高效，這為水利水電工程實際功能的發(fā)揮創(chuàng)造了有利條件。近些年來，在大多數(shù)水利水電工程施工中，都會優(yōu)先選擇粘土心墻防滲透式土石圍堰來作為施工導(dǎo)流工程的圍堰建筑。因此，按照相關(guān)施工要求，在河流靜水位的60m部位可以設(shè)計相關(guān)防滲體，以此來起到保護圍堰結(jié)構(gòu)的作用。除此之外，在對圍堰堰頂高程和圍堰位置進(jìn)行確定時，要綜合考慮工程實際情況，結(jié)合圍堰堰頂部位防護結(jié)構(gòu)的厚度、河流水位壅高、圍堰堰體施工沉降量等要素，確保圍堰堰頂高程的合理性。
6結(jié)束語
在水利水電工程施工中，施工導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)是較為關(guān)鍵的技術(shù)形式，兩者技術(shù)的應(yīng)用水平在很大程度上影響著整個工程的功能發(fā)揮。施工導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)在實際應(yīng)用中具有一定的綜合性和復(fù)雜性特點，因此，對于工程施工單位來說，就需要在技術(shù)應(yīng)用前詳細(xì)做好工程周邊環(huán)境的考察工作，及時排除各種不利的影響因素，在此基礎(chǔ)上形成合理的施工方案，以促進(jìn)工程施工的順利開展，確保水利水電工程各項功能的高效發(fā)揮，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]陳剛，王亮，王飛.水利水電施工中施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的運用[J].居舍，2021（13）：33-34.
作者:柳智偉 單位:甘肅水建工程開發(fā)有限公司