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农田水利建设与水利水电分析

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农田水利建设与水利水电分析

摘要:在农田水利工程施工中,导流和围堰技术是核心技术之一,与工程实用价值发挥密切相关。对施工单位来说,就需要结合工程施工实际情况,合理有效地利用这两种技术,以确保施工效益最大化。

关键词:水利水电工程;施工建设;导流技术;围堰技术

要保证水利水电工程各项功能的高效发挥,就必须要在施工建设阶段做好施工管理工作,科学合理地运用各种施工技术,确保工程施工质量良好。导流技术和围堰技术作为农田水利工程中的关键技术,关系着农田水利工程功能的正常发挥,需要施工单位结合工程实际情况,综合分析和把握各方面要素,明确技术应用要点,构建完善的技术应用管理机制。从而保证农田水利工程各项功能的最大化发挥,有力促进地区农业农村经济发展。

1平凉市水利水电工程施工条件

平凉市位于甘肃省东部地区,是西北地区重要的公路枢纽,素有“陇上旱码头”之称,地域面积有11000km2,下辖有1区、1市、5县。平凉市属于黄河中游黄土高原丘陵沟壑区,地理位置跨陇东、陇西黄土高原,地势呈现出西北高、东南低的特点,气候属于温带季风气候类型,四季特征明显,雨热同季,年均气温8.9℃左右,年均降雨量495mm左右,降雨有明显的分布不均匀特点,境内主要河流有泾河及其支流黑河、达溪河、葫芦河等,水资源总量在16.8亿m3左右,年径流量13.8亿m3左右,地下水资源2.9亿m3左右。近些年来,平凉市紧跟国家水利投资政策和导向,坚持超前抓前期,多方汇报争投资,水利水电工程建设量不断增多,水利水电工程建设的资金投入力度也持续加大,已落实各类水利投资达3.06亿元,涉及高效节灌、五小水利、灌区节水配套改造、灾后薄弱环节中小河流治理、水土保持综合治理、农村饮水安全巩固提升等项目。

2农田水利工程建设的意义

农田水利工程是区域农业经济发展的重要保障,加强农田水利工程建设管理,发挥水利工程作用意义重大。首先,农田水利工程可以促进农业现代化发展,满足农业生产的用水需求,保证农作物的高产稳产。其次,从社会发展角度来看,农田水利工程建设是国民经济稳定运行的基础保障,是建设社会主义新农村的客观需要。最后,农田水利工程建设,可以大大改善农业生产环境,减轻农业农村的生态环境污染问题,提高抗灾能力,提高区域内水资源的科学利用率,节约水资源,实现农业发展的节本增效。

3导流技术和围堰技术

3.1施工导流技术

水利水电工程包含的施工环节较多,每个施工工序的开展都需要有事前的规划作指导,其中最为关键的技术之一就是施工导流技术。从该技术实际运用情况来看,它主要在河床控制中应用较为广泛。它的主要应用流程是现在河床中构筑相应的围堰,将河道中的河水按照事前的规划从上游导向到下游,为施工的顺利开展创造有利条件,从而保证整个工程施工有序进行。由于施工导流技术对施工环境有一定的要求,该技术一般要在河流的枯水期进行,在技术运用前要做好施工前的准备工作,确保在河流枯水期内及时顺利完工,一方面,可以有效防止施工过程中上游水位暴涨现象的发生,另一方面,也可以和生态环保理念相一致,不会破坏地区生态环境。

3.2围堰技术

所谓的围堰技术,主要指的是在建设过程中根据施工需要临时构建一个挡水工程。不过,要保证其在环境较为干燥的区域进行。目前,水利水电工程中最多采用的土石围堰形式,其铺设工作的基础是水泥稳定砂砾料进行,可以采用河流上游和下游同时进行的形式,在自卸车的作用下将砂石料运输到围堰填筑区域,并实行挖掘机和推土机联合作业。要注意的是,在围堰构筑过程中还要确保砂石料有足够的密度和厚度。结合实际施工情况来看,一期围堰的填筑标准要在填筑高度上达到要求,至少要超过河面高度0.5m,填筑结束后还需要做好排水工作,不可有大量的积水堆积,并且整个排水工作也要在最快时间内完成,同时封堵工序也要严格落实,封堵后还要对工程的边坡进行合理处理,安排技术人员利用先进的工具对围堰的沉降情况进行检测,得到沉降的准确数据,保证围堰结构有很好的稳固性,确保稳固后再对围堰的纵向进行高效华丽,可以使用水泥砂浆实现和中墩的合理连接,进而确保围堰工程在后期使用中有很好的安全性和可靠性[1]。

4水利水电工程中施工导流技术的具体应用

4.1施工导流技术的运用要点

工程单位在应用施工导流技术时,要做好对施工现场河流、土质等的调查工作,及时消除潜在的影响因素。平凉市地处黄土高原沟壑区,水土流失问题频发,因此,在施工中应用导流技术时,必须要综合分析该地区土壤土质情况,确保技术应用环境良好,当前应用较多的是围堰过流形式,同时在技术应用过程中就要考虑到围堰坝体防冲刷能力的增强,提高围堰和坝体过流的安全性和稳固性,工程单位可以在施工前先利用相关物理模型进行试验,根据试验结果对工程设计方案进行科学论证,确保技术得到合理运用,顺利实施施工导流工序。

4.2全段式围堰导流技术

这种导流技术形式是利用建筑围堰来对全部河床进行截断,通过截断使河流水流可以按照预期设计的标准流入到制定的区域,从施工过程来看,它属于是一种一次性施工方式。在该技术的具体应用中,需要施工人员综合把握施工现场各方面情况,保证技术应用有良好的场景支持,减少不必要的环境问题发生,只有在可以满足全段式围堰导流技术特殊要求时,才可以更好地发挥出该技术的应用优势。在一些水流流速较快的河流中或者是基坑较小的水利水电工程中,都可以很好地应用该技术形式,并且应用效果也非常好,一方面,可以保证河流水流能够按照既定的设计流入到预定区域,另一方面,也可以减少对工程施工的不利影响,确保工程施工质量良好,更好的发挥水利水电工程的实用性。

4.3分段式围堰导流技术

与全段式围堰导流技术相对应的就是分段式围堰导流技术,该技术的应用不会一次性完成所有工程施工项目,需要施工人员正确合理运用河床、大坝等固有限制性因素。根据这种技术的实际应用情况来看,分段式围堰导流技术一般适用于规模较大的河床中,通过该技术的应用可以有效减轻水利水电工程的施工建设压力,从而为后续工程施工提供有利条件。相对于全段式围堰导流技术来说,分段式围堰导流技术会对施工人员的技术水平较高,要保证整个施工工程项目的顺利进行,对于技术人员来说,就要第一时间做好相关数据的采集整理工作,并以该数据为基础,实现对工程整体施工的合理规划,对于技术应用中存在的各种问题也可以进行讨论,以提高分段式围堰导流技术应用水平。

5水利水电工程施工中围堰技术的具体应用

农田水利工程中围堰技术的应用也是必不可少的,它是为了确保工程施工顺利进行而构建的一些临时性维护结构,为工程施工的顺利开展提供有力支持,通过围堰可以避免水、土、与施工无关元素等进入到施工现场,同时也可以为围堰内的排水、基坑开挖、建筑物修建等提供支持。

5.1混凝土围堰技术

混凝土围堰技术也是水利水电工程施工中比较常用的一种围堰技术形式,从该技术应用效果来看,混凝土自身就具有很好的防渗透性,强度也很高,可以承受水流量对围堰结构的冲击,在延长工程使用寿命方面发挥着重要作用。同时,这种围堰技术也可以将不同年代的水利水电工程进行连接,发挥两个工程的最大效用,以满足区域内水资源高效利用需求[2]。在实际工程施工中,对于工程单位来说,还要注意的一点就是,在混凝土浇筑工序中,施工人员要对混凝土进行均匀搅拌,并在搅拌后保持连续灌注,确保混凝土灌注密实合理,在该工序施工完成后,还要安排专门的管理人员做好后续养护工作,确保围堰功能正常发挥。

5.2木板桩围堰技术

相对于其他工程施工来说,水利水电工程的施工环境往往比较复杂,尤其是水文、地质、土壤等方面,不同地区的自然环境各有差异,这就需要工程单位在施工前要做好详细的调研工作。在围堰技术应用过程中,也要结合施工区域的地质条件合理选择相应的围堰施工形式,木板桩围堰技术作为常用的一种围堰技术形式,它主要是对一些较浅、较小的基坑中进行运用,通过利用顺槽和木板桩之间所存在的联系,来起到防治水渗透的作用,具体应用时还要考虑到河流的水流深度,如果河流水流深度较浅,则可以选择使用单层木板,如果河流水流深度较深,则可以选择使用双层木板结构,这样可以最大化发挥出木板桩围堰技术的作用,提高内部支撑力和承载力,保证围堰工程具有很好的稳定性。

5.3土石围堰技术

土石围堰技术也是水利水电工程施工中常见的一种围堰技术形式,具有非常可观的应用效果。严格来说,土石围堰技术主要包含有两种应用方式,一是过水土石围堰技术,二是不过水土石围堰技术。通过土石围堰技术的应用,可以大大降低水利水电工程的施工成本,它的一大应用优势就是施工原材料可以就地取材,减少了不必要的运输成本支出,相对于混凝土围堰技术来说,它没有混凝土围堰技术的良好强度,但是,它的整体结构比较简单,改造和拆除也很方便,可以在一些河流水流较平缓的区域中运用,避免了因为河流水流强度过大而导致的围堰塌陷情况发生,有利于工程施工的顺利进行。首先,过水土石围堰技术在实际运用中所选择的导流方法需要先将开挖的基坑进行淹没,保证围堰堰体过水的安全性,在过水环节,可以采用科学对策减少河流水流对围堰堰体造成的冲击,防治下游边坡和围堰堰顶出现滑动现象,对于过水土石围堰技术来说,它包括有混凝土板围堰,它将混凝土面板直接覆盖在下游的大坝坡面上,这种模式所形成的护面具有非常好的防水性[3]。其次,对于不过水土石围堰来说,它的围堰结构和土石大坝有一定的相似之处,在具体施工过程中,可以直接在施工现场获得相应的围堰原材料,减少了运输环节的成本投入,而且在后期拆除时也不是很复杂,整个拆除过程较为简单。要注意的是,这种围堰结构也有自身缺陷,如工程量和沉陷量较大,河流水流难以淹没围堰堰顶等。

5.4围堰的平面布置和砌筑

5.4.1围堰的平面布置。水利水电工程中,围堰技术是极其重要的施工技术,要保证围堰工程自身功能的高效发挥,就必须要对围堰的平面进行合理布置。对于施工人员来说,在围堰平面的具体布置上,需要合理考虑涉及到的各个施工要素,建筑物的主体轮廓和基坑横向坡趾降的距离要大于20m~30m。同时,在实际工程施工中,也要对河流水流的导流方向、主体工程轮廓、围堰工程类型等要素进行综合考虑和分析,开展河流上下游的横向围堰。5.4.2围堰砌筑。在具体施工开展中,施工人员还要对围堰进行合理砌筑,确保砌筑施工质量良好,满足围堰工程功能发挥的需要。首先,对于施工人员来说,要合理开展测量放线工作,并对围堰堰体的轴线进行精准确定,根据工程施工区域的整体大小来合理划分,然后利用专业设备对砌筑高度和围堰的断面尺寸进行检测,得到精准数据,再开始下一个施工内容,也就是安装木桩以起到护坡作用,根据工程施工现场的土壤土质情况,施工人员在对黏土土质进行砌筑时,还要考虑到粘土土壤的特性,正确放置编织袋,目的是整个工序施工结束后,围堰结构的防水性达到预期,可以很好发挥自身作用。条件允许的话还可以敷设相应的彩条布。除此之外,在支护施工过程中,施工人员必须要根据围堰结构类型,严格落实打桩工序,可以以土袋为主,将其按照要求填充在堰体和钢板之间,填充之后再把多余的淤泥清理掉,等到围堰工序全部结束后,再进行人工排水,排出多余积水并在此基础上实施深度检查。5.4.3合理确定围堰堰顶高程。水利水电工程在经过近几十年的实践发展,其施工技术越来越先进,在围堰工程施工方面,施工技术和施工方法也更加科学和高效,这为水利水电工程实际功能的发挥创造了有利条件。近些年来,在大多数水利水电工程施工中,都会优先选择粘土心墙防渗透式土石围堰来作为施工导流工程的围堰建筑。因此,按照相关施工要求,在河流静水位的60m部位可以设计相关防渗体,以此来起到保护围堰结构的作用。除此之外,在对围堰堰顶高程和围堰位置进行确定时,要综合考虑工程实际情况,结合围堰堰顶部位防护结构的厚度、河流水位壅高、围堰堰体施工沉降量等要素,确保围堰堰顶高程的合理性。

6结束语

在水利水电工程施工中,施工导流技术和围堰技术是较为关键的技术形式,两者技术的应用水平在很大程度上影响着整个工程的功能发挥。施工导流技术和围堰技术在实际应用中具有一定的综合性和复杂性特点,因此,对于工程施工单位来说,就需要在技术应用前详细做好工程周边环境的考察工作,及时排除各种不利的影响因素,在此基础上形成合理的施工方案,以促进工程施工的顺利开展,确保水利水电工程各项功能的高效发挥,促进地区经济发展。

参考文献

[1]吴玲.水利水电施工中施工导流和围堰技术[J].云南水力发电,2021,37(12):214-217.

[2]刘颢,潘娟娟.水利水电施工中的施工导流与围堰技术[J].中国新技术新产品,2021(12):82-84.

[3]陈刚,王亮,王飞.水利水电施工中施工导流和围堰技术的运用[J].居舍,2021(13):33-34.

作者:柳智伟 单位:甘肃水建工程开发有限公司

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