水利工程施工中截流施工技术研究分析

引言：

水利工程施工中截流技术是一项关键的施工工艺，主要应用于河流、渠道等水域的施工中，其目的是为了改变水流方向、调整水流速度以及保证施工安全。本文主要对水利工程施工中截流技术进行了研究，分析了各种截流技术的特点及适用条件，并对截流施工中的关键技术进行了探讨。

一、 截流施工技术在水利工程中的重要性

截流施工技术在水利工程中占据着至关重要的地位。截流施工技术直接关系到水利工程能否按期完成，确保工程安全。据《水利工程施工与管理》一书统计，我国水利工程截流施工成功率在 90% 以上，其中截流施工技术是保障工程顺利进行的关键因素。截流施工技术对于降低工程成本、提高工程质量具有重要意义。

二、水利工程施工中截流施工技术概述

2.1 截流施工技术的定义和分类

截流施工技术是指在水利工程建设过程中，为阻止水流或洪水越过预定区域，采取的一系列工程措施和施工方法。具体而言，截流施工技术是通过设置临时或永久性的构筑物，改变水流流向或截断水流，以确保工程顺利进行，保障下游居民和财产安全。根据截流方式的不同，截流施工技术可分为以下几类：

1. 土石坝截流：通过在河床或河岸处修建土石坝，形成截流坝，拦截水流，实现截流目的。如三峡大坝的截流施工就采用了土石坝截流技术。

2. 袋装砂井截流：利用袋装砂井填充河床，增加河床抗冲刷能力，达到截流效果。袋装砂井截流技术在我国许多水利工程建设中得到应用，如南水北调中线工程。

3. 钢筋混凝土结构截流：采用钢筋混凝土结构构建截流构筑物，如截流堤、导流堤等，拦截水流。如黄河小浪底水利枢纽工程的截流施工就采用了钢筋混凝土结构截流技术。

4. 砂袋截流：利用砂袋堆砌成截流坝，拦截水流。砂袋截流技术具有施工简便、成本低廉等优点，在小型水利工程建设中应用较多。

5. 转弯截流：通过改变河道流向，实现截流目的。转弯截流技术适用于河道弯曲较大的情况，如京杭大运河的截流施工。

6. 混合截流：结合多种截流方式，如土石坝截流与砂袋截流相结合，以达到更好的截流效果。

截流施工技术在水利工程中具有重要作用，是保障工程顺利进行的关键环节。随着我国水利工程的不断发展，截流施工技术也在不断创新和完善，以适应不同工程的需求。

2.2 截流施工技术的基本原理

截流施工技术的基本原理主要基于水流力学和材料力学。具体而言，其原理可以概括为以下几方面：

截流施工技术主要利用水流力学的原理，通过在河道中设置合适的结构，如截 流坝、导流墙等，改变水流的流向和速度，从而达到截流的目的。例如，根据水流力学的原理，水流速度与水头高度成正比，因此，通过调整截流坝的高度，可以有效地控制水流的流速，实现截流。

截流施工技术还涉及到材料力学的原理。在施工过程中，需要选择合适的截流材料，如混凝土、土石等，以确保截流结构的稳定性和耐久性。材料力学的研究表明，材料在受力过程中的应力、应变和强度等参数对结构的安全性至关重要，因此在截流施工中，合理选择材料、设计结构尺寸和施工方法，是确保截流效果的关键。

三、水利工程施工中截流施工技术的关键环节

3.1 截流方案设计

截流方案设计是水利工程施工中截流施工技术的关键环节，其核心在于确保截流的成功。根据相关研究和工程实践，截流方案设计应遵循以下原则：应充分考虑工程地质条件、水文气象条件、工程规模等因素，科学合理地选择截流方式和位置。如《水利水电工程设计规范》（GB 50287-2017）中提到，截流位置应选择在河床稳定、地质条件良好、水流平缓的区域。根据设计流量、河床断面形态、龙口水力参数等，合理确定截流材料的种类、规格和数量。

3.2 龙口水力参数计算与优化

在水利工程施工中，龙口水力参数的计算与优化是截流施工技术中的核心环节。龙口水力参数的计算应包括流量、流速、水深和河床糙率等关键参数。其中，流量是衡量截流效果的重要指标，流速和河床糙率则影响截流的稳定性和施工难度。例如，研究中指出，河床糙率对截流效果的敏感性较高，因此在计算时应充分考虑。龙口水力参数的优化主要包括以下几个方面：一是优化截流布置，如选择合适的截流位置和形状；二是优化施工方法，如采用分段截流或全段截流；三是优化截流材料，如选择合适的填筑材料和施工工艺。在水利工程中，通过优化截流布置和施工方法，该工程的截流成功率提高了 20‰

3.3 截流材料与设备选择

在水利工程施工中，截流材料的选用与设备的配置直接关系到施工质量和效率。截流材料的选用需考虑其力学性能、抗冲刷性能、易得性等因素。常用的截流材料有土石混合料、土袋、混凝土块、预制块等。其中，土石混合料因其具有良好的力学性能和抗冲刷性能，常被用作主要截流材料。截流设备的选用需满足施工需求，确保施工顺利进行。常用的截流设备有土石混合料拌合设备、土袋制作设备、混凝土浇筑设备、预制块生产设备等。例如，在截流工程中，土石混合料拌合设备需具备高生产效率，以满足大量土石混合料的需求。

3.4 截流施工组织与管理

在水利工程施工中，截流施工的组织与管理是确保工程顺利进行的关键环节。组织架构的设立。为保障截流施工的高效进行，需设立专门的截流施工指挥部，负责整个截流施工的组织协调工作。指挥部下设多个部门，如工程部、物资部、安全部等，各司其职，共同推进截流施工。施工计划的制定。根据截流方案，制定详细的施工计划，明确各阶段的工作任务、时间节点、责任人等。施工计划需充分考虑天气、水文、地质等因素，确保施工进度和质量。员培训与调配。对参与截流施工的施工人员进行专业培训，提高其技能和素质。根据工程需求，合理调配人员，确保各工种人员充足，提高施工效率。物资管理。截流施工所需的材料、设备等物资需提前进行采购、储备，确保施工过程中物资供应充足。物资管理还需关注材料的检验、运输、存储等环节，确保物资质量。安全管理。截流施工过程中，安全管理至关重要。需严格执行安全操作规程，加强施工现场的安全巡查，及时发现和排除安全隐患。还需制定应急预案，以应对突发事件。

结语

未来，我国应继续加大截流施工技术的研究力度，推广应用先进、高效的截流施工技术，提高水利工程的质量和效益。同时，还要注重截流施工技术的环保和可持续发展，为我国水利事业的繁荣做出更大的贡献。

参考文献

[1] 张明利. 水利工程施工中截流技术研究[J]. 水利与建筑工程学报，2022，16（02）：161-165.

[2] 张伟. 水利工程施工截流技术探讨[J]. 科技与商贸，2022（11）：104-105.

[3] 赵志宇. 浅谈水利工程施工中截流施工技术的应用[J]. 工程建设，2022（08）：48-51.

[4] 刘洋，刘杰，张金辉. 水利工程施工中截流技术应用研究[J]. 科技创新与应用，2021（11）：67-69.