浅谈水利工程施工通过水文水位控制

浅谈水利工程施工通过水文水位控制

王璐钰

 黑龙江省佳木斯市抚远市水务局  黑龙江佳木斯154000

摘要：在水利工程中，如果水文水位控制迭不列所要求的深度，就不能保证水利工程基础施工的质量要求。根据多年的实践体会，现对水利工程施工中控制地下水文水位的方法进行介绍、评价。

关键词：水利工程；施工；地下水文水位；控制

前言：水文水位是维护水利工程水位系统正常运行的合理水位，而最低水文水位是水文水位的下限值，是维护生态系统和水利工程正常运行的最低水位。建议今后开展专门针对水利工程生态水文水位控制下的地下水环境监测，探索建立地下水水文水位水质监测预警机制[1]。

1.地下水对水利工程施工的影响

如何有效、合理地控制地下水的作用与影响，是水利工程建设必须考虑和解决的重大问题。地下水对水利工程的影响主要表现在两方面：

1.1地下水与岩土体相互作用

使岩土的坡度和稳定性降低、性能变差，从而产生各种不良的现象。如滑坡、岩溶、流砂、管涌、土拂、地沉陷、隧道涌水、道路翻浆、水坝渗漏等，给各种水利工程的施工和建构筑物的正常使用造成困难与危害，甚至酿成灾难性事故。如美国加里尼亚圣杰新拖隧道施工中遇到断层破碎带大量涌水、墨西哥市地面发生严重不均匀沉陷。意大利依昂水库的大滑坡等等，都与地下水活动有关。

1.2地下水中的有害化学成分二氧化碳、四氧化硫离子、氯离子等

对水位下的混凝土结构和钢结构产生侵蚀、破坏作用、缩短水工建筑物的使用寿命。

2.水利施工中地下水文水位的控制方案

为了使水利工程具备安全可靠的良好施工条件。确保已有水工建筑物的正常运行。有效地保护自然环境、防止地下水造成危害。在勘察、设计、旌工过程中，必须针对具体情况，采取相应措施及对策，有效地对地下水进行控制。目前，控制地下水的方法与措施多种多样。根据其基本原理。通常可分为施工导流、基坑排水、人工截渗漏水等几类控制方法。其中人工截渗漏水包括土井点法、井管法、井点法等降水方法。隔渗是通过各类防渗墙、止水帷幕或冻结法等进行止水。在选择控制地下水的方法时，应综合考虑工程的具体情况与要求。按照技术可行、安全可靠、经济合理的基本原则，通过分析比较，优先控制地下水的最佳方案。

2.1施工导流

在河、渠施工时，首先在基坑的上下游修筑围堰围护基坑，用临时泄水建筑物或者深挖沟渠的办法排泄上游朱水。这是地下水文水位控制的第l步，必须做好做细。围堰应就地取材，用砂壤土、壤土筑成，注意中间不要夹杂树根、木棍、冰块、冻土块，靠渠背两侧的部位要夯实以防渗漏。如果能够使用土工织物以及魍料薄膜则效果更好。土固堰的顶宽一般不小于2m，如兼作交通用时，应按道路要求确定顶宽，围堰的坡度应符合稳定要求，一段采用l：2为宜。在水中填土时，坡度应较缓，坡度采用l：2.5或者1：3。在布甓围堰时，上下游围堰距基坑边缘应保持一定距离。距离应根据基坑边坡稳定及施工场地布置要求来确定。围堰筑成后，要安排专门人员看管，以防上游突然涨水及人为破坏淹没工程基坑。影响工期，造成不必要的损失。过去就有工地出现过上游突然来水而冲垮围堰的现象，必须引以为戒。

2.2基坑排水

上下游围堰筑成后，只要基坑内有积水。就应先排出基坑内积水。一般根据积水多少采用水泵明排几次就能解决。明式排水适用于新、旧基础的开挖，通常是在基坑中布置排水干沟。以利两侧取土。当基础较窄，排水干沟应设在上游侧。与排水干沟垂直设若干排水支沟。使渗水中支沟流入干沟。由干沟再汇入设在基础范围以外的集水井或蓄水池内，然后用水泵抽出围堰以外。排水用的水泵根据水量及扬程适当选择，考虑到机泵可能发生故障要准备有一定数景的备用泵。水泵采用潜水泵和离心泵均可，我们一般使用电动力泥浆混流泵，这种泵方便、快捷、适应性强。在没有电力或电力困难的地方，还考虑用发电机组、柴油机等来解决动力问题进行排水。

2.3人工截渗降水

人工降低地下水文水位是在基坑周围布设若干井和孔进行抽水，在明排不能使地下水文水位降低到基坑底面以下时就要采用此法。根据工程量、工程地质及水文地质条件的不同，可供选择的方法有土井点法、井管法和井点法，都能够有效地控制地下水文水位[2]。

2.3.1土井点法

在土壤为砂土或砂壤土。工种规模不大、控制范暖较小，开挖摹础深度较浅。地下水文水位下降到基坑底面以下0.5-0.8m就能保证工程的施工。这时采用土井点法。具体做法是：在基坑周围每隔1.0—1.5m布设一个井点。用集水管将各井点连接起来，集水管弓抽水泵连接。所设井点可多可少。也可用二通、五通管将外井点连接起来。分几组抽水。井点的井管用3cm(1.2寸)塑料管，采用压水井下塑料管的方法把管插入井内。管的下端为花管，花管外用棕皮或细窗纱包好，井壁与井管之间的空隙填充粗沙等反滤料。采用4.5HP柴油机或是用3.4kW电动机配5cm(2寸)水泵，每台水泵用变径接头接5个井点。出2—3台水泵同时作业就能控制。在基础挖到设计要求之后的混凝土浇铸阶段，要绝对保证抽水机器的正常远行，否则只要有一台泵故障停机、基坑地下水位就会马上回升，直接影响施工进度。我们近几年施工的小型水利下程采用这种方法控制水位效果良好。且操作方便价格低廉。

2.3.2井管法

若渗透系数较大，基坑控制面积较小，水位控制要求下降较深则采用并管法。一般是沿摹坑周围或上下游两侧，按一定问距凿若干口井进行抽水。方法是基坑开挖前，在井位设计位甓用钻凿，井内设混凝土滤水管。每眼井用1台10cm(4寸)泵抽水就能保证水位控制，抽出的水由出水胶管或排水沟排走。水位要求下降不超过7m时，采用普通离心泵抽水；如果水位下降较大，则需采用深井泵抽水、井的间距和深度，根据地摹情况、土壤渗透系数大小，用计算和抽水试验的方法来确定的。我们的施工经验数据是：每眼井深度为15—25m，间距为10～15m。控制半径就能达到8—10m。控制地下水位在基坑以下3-5m。采用井点法控制水位在施工中必须注息以下几点：一是土壤的渗透系数过小，控制效果不理想，没有含水沙层，就不能采用此法；二是工程的开始前进行凿井。因为这时的道路场地宽畅，便于打并没备的同定、安装和移动；三是在旧渠道上施工：应首先在两侧岸打井降水，待地下水位控制下降到岸下水位以后再打岸下井，这样打井成功率高、出水效果好。

2.3.3井点法

井点法和土井点法的布设基本相同，适用于土的渗透系数较小且基坑面积较大的情况，一台泵可安20多口井。井管为直径50mm的钢管，成井用水射法下沉，这种方法可降低地下水文水位4m左右。井点法施工难度大、成本高、运行管理复杂，是不得已才使用的方法。

3.结束语

总之，对于地下水的控制问题，水利工程界历来很重视。在长期工程实践中，总结和积累厂大量控制地下水的。是贵经验，摸索出许多行之有效的控制方法与措施。另外，随着水利工程建设的蓬勃发展，现有的控制方法与技术已不能完全满足要求，需要不断地探索研究控制地下水的新方法和新技术。

参考文献：

[1]李新虎，宋郁东，李岳坦，等.湖泊最低生态水位计算方法研究[J].干旱区地理，2017，30(4):526－530.

[2]徐志侠，陈敏健，董增川.湖泊最低生态水位计算方法[J].生态学报，2020，24(10):2324－2328.