農(nóng)業(yè)水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)探究

◎張賽

引言

眾所周知，農(nóng)業(yè)種植離不開(kāi)水源。水利工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮的作用不可或缺，是進(jìn)行農(nóng)田灌溉的主要途徑?？梢哉f(shuō)，水利工程的規(guī)劃建設(shè)情況，決定了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。為了確保農(nóng)作物能夠得到良好的灌溉，在水利工程建設(shè)初期，就要把握好關(guān)鍵技術(shù)。導(dǎo)流施工是水利工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，影響著后續(xù)的灌溉質(zhì)量。近年來(lái)我國(guó)導(dǎo)流施工技術(shù)快速發(fā)展，涌現(xiàn)了大批新興技術(shù)。這些技術(shù)有著各自的特點(diǎn)，適用的情況也有所差異。選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)流施工技術(shù)，是提高水利工程建設(shè)質(zhì)量的有效途徑。水利工程施工水平的提高，也為工程的后續(xù)使用提供了安全保障，有效降低了工程質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)的概率，降低因工程維護(hù)造成的損失。

一、農(nóng)業(yè)水利工程施工中導(dǎo)流施工技術(shù)概況

水利工程（Hydraulic engineering）是為了控制、利用和保護(hù)地表及地下的水資源與環(huán)境而修建的各項(xiàng)工程建設(shè)的總稱，按其服務(wù)對(duì)象分為防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、航道和港口工程、供水和排水工程、環(huán)境水利工程、海涂圍墾工程等工程。導(dǎo)流施工技術(shù)，顧名思義，指的就是通過(guò)人為規(guī)劃，工程能夠起到對(duì)水流進(jìn)行引流的作用。該技術(shù)的使用價(jià)值十分重要，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水流渠道的把控。當(dāng)河流的汛期到來(lái)時(shí)，可能會(huì)對(duì)水利工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不良影響，而導(dǎo)流工程通過(guò)改變水流方向，達(dá)到引流的目的。這樣一來(lái)，河流汛期漲水對(duì)工程周邊環(huán)境造成的影響，能夠被控制在較低范圍，保障了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要日常灌溉，導(dǎo)流工程也能夠提供有效的供水服務(wù)，而且導(dǎo)流工程能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的靈活性，提供了極大的便利。

導(dǎo)流施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，也有值得注意的事項(xiàng)。首先，要做好實(shí)地考察調(diào)研，選擇適合的導(dǎo)流施工區(qū)域。恰當(dāng)?shù)氖┕さ攸c(diǎn)選擇，往往能夠起到事半功倍的效果。導(dǎo)流工程投入使用后，也能夠憑借地理優(yōu)勢(shì)更好地發(fā)揮功能。其次，要深入地掌握施工地點(diǎn)的地形地質(zhì)情況，針對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)，構(gòu)建完善的理論體系，確保施工能夠有條不紊地進(jìn)行。此外，還要綜合考慮多方面的因素，制定符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的施工方案。在可靠的施工設(shè)計(jì)支撐下，實(shí)際施工的難度將大幅降低，施工周期也會(huì)大大縮短。

作為水利工程施工的關(guān)鍵一環(huán)，導(dǎo)流工程的規(guī)模、消耗成本相對(duì)較大，必須要重視施工的前、中、后各個(gè)階段，保障各環(huán)節(jié)的有序施工，從而避免很多不必要的問(wèn)題。

二、影響導(dǎo)流技術(shù)的因素

水利工程受到施工地區(qū)環(huán)境的影響，不同地區(qū)的地形地貌、地質(zhì)情況都存在很大的差異，當(dāng)?shù)貙?duì)水利工程的要求也有所區(qū)別。這意味著水利工程在施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并不是千篇一律的，而是具有一定的個(gè)體差異。因此，在分析導(dǎo)流工程施工技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題時(shí)，就不能夠照搬模板，而要結(jié)合實(shí)際，具體問(wèn)題具體分析。舉個(gè)例子，在大壩施工階段，施工材料通常是混凝土?；诨炷敛牧系奶匦?，在選擇導(dǎo)流施工技術(shù)時(shí)，要優(yōu)先考慮分期導(dǎo)流。但分期導(dǎo)流這種施工方式，雖然在混凝土壩的情況下優(yōu)勢(shì)明顯，但在普通的泥土壩中應(yīng)用，效果則不太理想。而對(duì)于水頭較高的水壩而言，采用的導(dǎo)流施工技術(shù)則要避免單一，需要綜合考慮后選擇多種導(dǎo)流施工方式組合使用。

除了一些特殊的水利工程情況，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際摸索，也形成了一些比較普適的導(dǎo)流施工技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于大部分需要進(jìn)行多層導(dǎo)流的工程而言，需要首先考慮水文環(huán)境的影響。要詳細(xì)調(diào)查河流的水文特點(diǎn)，針對(duì)水文情況對(duì)導(dǎo)流方式做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。河流的水流量、水流的力度以及河流中的泥沙結(jié)構(gòu)，都值得深入了解。如果忽視了這些情況，就有可能在導(dǎo)流施工過(guò)程中，受到河流水文環(huán)境的不良影響，造成不必要的損失。

三、常見(jiàn)的導(dǎo)流施工技術(shù)分析

1.全段圍堰法。

圍堰法中應(yīng)用比較廣泛的是全段圍堰法，具體實(shí)施手段，就是在河流的上下游都設(shè)置圍堰，達(dá)到對(duì)這段河流進(jìn)行全面圍堵攔截的目的。當(dāng)河流汛期到來(lái)時(shí)，不至于因?yàn)闈q水而引發(fā)洪荒，對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響。全段圍堰法又細(xì)分為三種，分別是明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流以及隧洞導(dǎo)流。首先，明渠導(dǎo)流，最顯著的特征就是水渠是暴露在外的，將這段渠道修建在距離圍堰80m 的地方，這個(gè)距離既能夠有效引流，也不至于因?yàn)樗鬟^(guò)大，對(duì)圍堰產(chǎn)生沖擊甚至損毀。為了盡量增大渠道的水流量，要把軸線的長(zhǎng)度控制在較小范圍。其次，涵管導(dǎo)流，該方法與明渠導(dǎo)流相反，水渠是隱藏在暗處的。涵管的修建地點(diǎn)，一般選擇圍堰的枯水位上方，目的是為了加快導(dǎo)流的速度。涵管的修建材料，需要具有一定的硬度，能夠承受水流的沖擊。目前使用比較廣泛的涵管材料，是混凝土?；炷翝仓暮?，不僅導(dǎo)流效果良好，耐受性也比較理想，不容易遭到水流的侵蝕破壞。最后是隧洞導(dǎo)流。該導(dǎo)流方法的施工量相對(duì)較大，需要在河岸挖出一條隧洞，隧洞就承擔(dān)著引流的功能。隧洞引流的效率顯然是比較可觀的，能夠有效應(yīng)對(duì)河流汛期漲水。但與此同時(shí)，在挖掘隧洞時(shí)也有很多要求。一般保障隧洞呈直線，目的是提高排洪的效率。如果隧洞存在彎曲的部分，也容易受到水流的沖擊。如果施工地點(diǎn)的情況不支持沿直線開(kāi)挖，也要盡量提高隧洞的直徑，尤其是彎道處的直徑，至少要在隧洞直徑的五倍以上。

2.分段圍堰法。

全段圍堰法適用的河流區(qū)域比較集中，那么分段圍堰法則常應(yīng)用于需要導(dǎo)流的河流區(qū)域比較分散的情況。通常水利工程的規(guī)模較大，這意味著需要導(dǎo)流的區(qū)域不止一處。分段圍堰法能夠滿足這類工程的要求，即使施工量再大，也能夠通過(guò)分段圍堰法對(duì)河流進(jìn)行導(dǎo)流。分段圍堰法在原理上和全段圍堰法是一致的，只是要在河流的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行導(dǎo)流施工。分段圍堰法也有幾類常見(jiàn)方法，分別是梳齒導(dǎo)流、底孔導(dǎo)流以及缺口導(dǎo)流。首先是梳齒導(dǎo)流，該方法最顯著的特征，就是其在壩體中修建的缺口，是呈梳齒形的。這種形狀的缺口，無(wú)疑增加了水流分流路徑，能夠起到有效的疏通作用，導(dǎo)流效率大幅增加。其次是底孔導(dǎo)流，該方法應(yīng)用混凝土澆筑技術(shù)，在壩體修建底孔，底孔的耐受力較強(qiáng)，能夠承受水流的沖擊。最后是缺口導(dǎo)流，該方法主要用于應(yīng)急，當(dāng)河流汛期來(lái)臨時(shí)，缺口導(dǎo)流能夠快速緩解水流保障帶來(lái)的危害，有效地疏通水流，避免對(duì)周邊環(huán)境造成持續(xù)影響。分段圍堰法和全段圍堰法相比，適用的范圍更廣，而且導(dǎo)流的效率也更高，通過(guò)多渠道分流，在河流水位上漲的時(shí)候快速引流。

3.主體工程施工。

水利工程規(guī)模較大，包含的項(xiàng)目眾多。這些施工項(xiàng)目相互銜接，構(gòu)成了工程主體。任何施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，都會(huì)影響到整個(gè)工程的建設(shè)效果。尤其是主體工程施工，更是整個(gè)施工環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。在進(jìn)行主體工程施工時(shí)，要把握好整體性原則，尤其要盡量避免施工對(duì)周圍環(huán)境造成的不良影響。主體工程施工需要把控的事項(xiàng)，主要包括以下幾方面：首先，要把主體工程的導(dǎo)流施工放在首位，先進(jìn)行導(dǎo)流主體工程的施工，再按照施工方案逐步完善分流設(shè)施，保障施工具有層次性，能夠有條不紊地進(jìn)行下去。其次，要對(duì)水渠的深度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。水渠的深度決定了引流的效率，但水渠過(guò)深又會(huì)造成原材料的浪費(fèi)。通常來(lái)說(shuō)，水渠的深度設(shè)置在6m 左右是比較合適的。最后，基坑的挖掘同樣不容忽視。基坑能夠再水流流經(jīng)時(shí)，將河水排除。如果基坑的挖掘效果不好，那么可能再?gòu)?qiáng)大的水流沖擊下，造成工程的局部塌方。因此，在基坑挖掘時(shí)，要充分考慮到施工環(huán)境的地質(zhì)情況，如果土質(zhì)過(guò)于松軟，就要做好防護(hù)措施，保障圍堰的堅(jiān)固。

4.基坑排水與河壩施工。

基坑排水需要通過(guò)抽水機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以有效地減少基坑滲水現(xiàn)象，避免基坑被河水侵蝕?；优潘ぷ魍瓿珊?，需要進(jìn)行河壩的施工，在施工之前，需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行考察，確定施工方案的合理性，避免施工過(guò)程受到河流的影響。河壩通常由混凝土澆筑而成，一方面，需要做好混凝土的防滲工作，避免河水從壩體側(cè)面滲出，降低河水對(duì)河壩的侵蝕，延長(zhǎng)壩體的使用壽命。另一方面，需要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，防止混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂。當(dāng)晝夜溫差過(guò)大時(shí)，需要做好混凝土的保溫措施，降低溫度對(duì)混凝土的影響，從而提高河壩的施工質(zhì)量。

以基坑排水為例，工程的導(dǎo)流技術(shù)使用方案如下：（1）在基坑開(kāi)挖的過(guò)程中，工程應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)砂層的關(guān)注，需要保證其具有良好的透水性。另外，還需要充分關(guān)注基坑的涌水量，如涌水量較大，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)予以控制，避免基坑開(kāi)挖的過(guò)程中出現(xiàn)異常問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)，盡可能降低地下水位，使其處于基礎(chǔ)樁承臺(tái)底0。5m 以下。（2）做好上述準(zhǔn)備后，便需要對(duì)基坑排水技術(shù)進(jìn)行選擇。明溝排水技術(shù)，在農(nóng)田水利工程導(dǎo)流施工中較為常用。上述技術(shù)，要求施工人員充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)，做好導(dǎo)流工作，將水導(dǎo)流到地勢(shì)較低的區(qū)域，使工程基坑處的積水能夠隨著地形而排出。如無(wú)法通過(guò)上述方法進(jìn)行排水，或在排水后，依然存在積水殘留，則可以開(kāi)挖排水溝以及排水井，通過(guò)人工導(dǎo)流的方式，將積水排出。需要注意的是，采用上述方式進(jìn)行基坑排水，還需要注意做好排水溝的布置工作?？稍诨又車?，按照由高到地的原則，對(duì)排水溝進(jìn)行布置以及開(kāi)挖。而排水井內(nèi)的積水，則可以通過(guò)水泵抽出。

5.隧洞導(dǎo)流法。

隧洞導(dǎo)流（tunnel diversion）屬于農(nóng)田水利工程導(dǎo)流施工技術(shù)中常見(jiàn)的一種，要求在工程周圍設(shè)置水工隧洞，借助隧洞，將積水導(dǎo)流下下游，從而避免導(dǎo)致工程積水過(guò)多，影響其整體性能的發(fā)揮。上述導(dǎo)流方法，具有一定適用性，當(dāng)工程所在區(qū)域，河谷較為狹窄，并且受到當(dāng)?shù)氐匦蔚南拗?，?dǎo)致無(wú)法通過(guò)設(shè)置明渠方式進(jìn)行導(dǎo)流時(shí)，采用隧洞導(dǎo)流法施工，方屬于最佳選擇。但采用隧洞導(dǎo)流法施工，依然存在一定缺陷，如工程周圍存在建筑物，施工的過(guò)程，可能影響建筑物的穩(wěn)定性。因此，如存在上述情況，務(wù)必對(duì)導(dǎo)流隧洞進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小對(duì)建筑物的影響。如水利工程周圍不存在其他建筑物，則無(wú)需對(duì)此問(wèn)題予以關(guān)注。隧洞導(dǎo)流法施工，具體方法如下：（1）開(kāi)挖：工程需要首先對(duì)隧洞進(jìn)行開(kāi)挖，一般以明挖為主，在此期間，可首先爆破，繼而做好保護(hù)層施工，預(yù)防坍塌，并通過(guò)鉆孔的方式，使爆破松動(dòng)。爆破后所剩余的土壤，需要運(yùn)輸至指定區(qū)域進(jìn)行處理。開(kāi)挖完成后，工程需要做好支護(hù)工作，表面隧洞坍塌。（2）掘進(jìn)：開(kāi)挖完成后，便需要對(duì)隧洞進(jìn)行掘進(jìn)。建議通過(guò)上下臺(tái)階開(kāi)挖的方式，完成掘進(jìn)工作。（3）錨桿與噴錨：掘進(jìn)后，工程需要對(duì)錨桿材料進(jìn)行優(yōu)化選擇，使其具有良好的承載力。（4）混凝土噴射：工程可通過(guò)噴射的方式進(jìn)行混凝土施工，應(yīng)當(dāng)按照工程要求，對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行選擇?；炷羾娚浜?，需予以澆筑，并對(duì)隧洞通風(fēng)設(shè)置進(jìn)行布置，最終完成施工。

四、選擇導(dǎo)流方法時(shí)應(yīng)考慮的因素

在對(duì)導(dǎo)流方法進(jìn)行選擇時(shí)，為了提高農(nóng)業(yè)水利工程導(dǎo)流施工的整體質(zhì)量，需要對(duì)多種因素加以重視，其中地質(zhì)條件、水文條件、地形條件加以重視。另外，還需要加強(qiáng)對(duì)施工流程的控制，避免發(fā)生異常。

1.地質(zhì)條件。

施工導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置直接受到河流兩岸及河床的地質(zhì)條件的直接影響。若河流一岸或兩岸存在風(fēng)化層薄、巖石堅(jiān)硬以及抗壓強(qiáng)度足夠時(shí)，則對(duì)隧洞導(dǎo)流的選用最為適宜。若存在較厚的巖石風(fēng)化層且容易破碎，或存在較厚的沉積灘地時(shí)，則應(yīng)采用明渠導(dǎo)流的方式進(jìn)行施工。在對(duì)分段圍堰導(dǎo)流法進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，由于存在河床束窄，使過(guò)水?dāng)嗝娴拿娣e減小，迅速増大了水流流速。為了確保河床不會(huì)受到較大沖刷避免圍堰基礎(chǔ)淘空現(xiàn)象，應(yīng)與河床地質(zhì)條件相結(jié)合，對(duì)河床可能束窄的程度得以確定。

2.地形條件。

壩區(qū)周圍的地形條件對(duì)導(dǎo)流方案的選擇產(chǎn)生較大影響。對(duì)于寬闊的河床河流而言，特別是在施工過(guò)程中存在過(guò)筏和通航要求的河流，應(yīng)對(duì)分段圍堰法導(dǎo)流進(jìn)行運(yùn)用。當(dāng)河床存在天然石島或沙洲時(shí)，應(yīng)對(duì)分段圍堰法導(dǎo)流進(jìn)行操作，對(duì)導(dǎo)流圍堰的布置提供便利，特別是縱向圍堰的布置。當(dāng)存在兩岸陸峻、河段下容以及山巖堅(jiān)實(shí)的地區(qū)，且壩體無(wú)法實(shí)施分期建設(shè)的，應(yīng)對(duì)道導(dǎo)流進(jìn)行施工。而平原河道，河流的兩岸或一岸較為平坦，或能夠?qū)訛臣袄虾拥肋M(jìn)行利用時(shí)，應(yīng)運(yùn)用明渠導(dǎo)流最為適合

3.水文條件。

施工導(dǎo)流方案的選擇還受到河流流量大小、全年流量的變化、水文變化的幅度、汛期洪水的延續(xù)時(shí)間、枯水期的長(zhǎng)短、冰凍情況以及冬季流冰等因素的影響。通常情況下，對(duì)于流量大且河床寬的河流而言，應(yīng)對(duì)分段圍堰法導(dǎo)流進(jìn)行使用。山區(qū)河流存在較大水位變化幅度時(shí)，可運(yùn)用允許基坑淹沒(méi)的導(dǎo)流方法，在一定時(shí)期內(nèi)通過(guò)過(guò)水圍堰和基坑淹沒(méi)的方式將洪峰流量得以宣泄。對(duì)于存在較長(zhǎng)枯水期的河流，可對(duì)枯水期進(jìn)行充分利用進(jìn)行安全化施工，對(duì)于流冰的河流，應(yīng)對(duì)流冰的宣泄問(wèn)題實(shí)施充分考慮，避免有流冰奎塞問(wèn)題發(fā)生，從而對(duì)泄流產(chǎn)生影響，引發(fā)導(dǎo)流建筑物破壞現(xiàn)象產(chǎn)生對(duì)于巖石河床而言存在較強(qiáng)的抗沖刷能力，河床有較大的束窄程度，可能超過(guò)88%，流速提升至7.5m/s。而對(duì)于較厚覆蓋的河床而言，存在較差的抗沖刷能力，束窄程度小于30%，允許流速控制在3.0m/s 即可。

4.技術(shù)流程。

為了保證工程質(zhì)量，在導(dǎo)流施工技術(shù)使用的過(guò)程中，對(duì)相關(guān)流程加以重視較為關(guān)鍵。在施工期間，工程需要首先對(duì)工程當(dāng)?shù)剡M(jìn)行考察，在了解區(qū)域情況后，方可判斷是否需要通過(guò)導(dǎo)流施工技術(shù)改善工程質(zhì)量。如需要，則可以結(jié)合工程需求，確定導(dǎo)流施工方案。由于導(dǎo)流施工技術(shù)種類較多，工程需要合理對(duì)技術(shù)進(jìn)行選擇，保證其具有適用性。技術(shù)選擇后，則需要確定施工方案，明確每一個(gè)流程的施工步驟以及內(nèi)容，并對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)籌安排。最后，需要嚴(yán)格按照工程方案進(jìn)行導(dǎo)流施工，全面提高工程施工質(zhì)量。

五、結(jié)論

綜上所述，水利工程對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響不可小覷，其中導(dǎo)流施工質(zhì)量，更關(guān)乎著水利工程在河流汛期的安全性，并影響著農(nóng)業(yè)灌溉的效率和質(zhì)量。因此，施工單位要對(duì)導(dǎo)流施工環(huán)節(jié)引起足夠的重視，合理地應(yīng)用導(dǎo)流施工技術(shù)，確保導(dǎo)流工程在關(guān)鍵時(shí)刻能夠有效發(fā)揮作用。目前導(dǎo)流施工技術(shù)類型多樣，有著各自的特點(diǎn)。而水利工程施工環(huán)境也是比較復(fù)雜的，在施工過(guò)程中可能遇到各種各樣的問(wèn)題。在選擇導(dǎo)流施工技術(shù)時(shí)，要做好詳細(xì)的實(shí)地考察，綜合考慮多方面因素，采用合適的導(dǎo)流施工技術(shù)。從而在河流汛期時(shí)，能夠避免水位上漲對(duì)工程造成損壞，也降低了對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不良影響，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的保障，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。