水利水电工程施工中的导截流技术.doc

1、水利水电工程施工中的导截流技术摘要：在水利水电工程的项目中，导流、截流技术在施工中扮有重要角色，会影响到工程的施工安全、施工工期及工程造价。本文通过工程实例，阐述了导流、截流技术的难点和解决策略，总结了导截流技术的主要经验，以期能够为水利工程施工带来参考。 关键字：水利水电工程；施工；导截流技术 中图分类号： TV 文献标识码： A 一、常用的导流技术 明渠导流作为水利水电工程常用导流方式。三峡工程所建我国最大导流明渠，设计流量 79000m3/s，明渠兼作施工通航渠道。明渠布置在坝址弯曲河段的凹岸，渠道右岸边线总长 3950m，渠道左边线为混凝土纵向围堰，长 1191.5m，明渠最小底宽 3

2、50m，渠内水深 20-35m。明渠采用左低右高的复式断面，高低渠间 1：1 坡比连接。明渠主要工程量：土石方开挖 2271 万 m3。实测最大泄流量 62000m3/s，混凝土纵向围堰上游端部最大流速达 12m /s，明渠内流速 7-9m /s。实践表明，实船航线与航模试验推荐的航线一致，明渠运行 5 年未发生船舶水上交通事故，实现了安全通航。 隧洞导流在水利水电中也有较多应用，特别是河道坝址较窄。还有分期导流，多用于河谷较宽的河道，通常分两期施工，也有分三期或多期施工的。分期导流多在河道内第一期围堰围护下先修建大坝泄水建筑物、船闸及电站厂房等，并在大坝预留底孔、缺口或梳齿以宣泄二期导流流量

3、。需综合分析比较，选择合适的束窄度。一般一期围堰占压河道的束窄度为 30% -60%，如纵向围堰采用土石围堰，控制束窄河床内的最大流速在 8m /s 以内；如纵向围堰采用框格填石围堰或钢板桩格型围堰，束窄河床内的最大流速不超过 10-12m /s。 葛洲坝枢纽采用分期导流，坝址江面宽 2200m，大江宽约 800m，为主河槽，二、三江宽度分别为 300m 和 550m。一期围大江河道左侧的二、三江，在葛洲坝小岛右侧的大江漫滩上修建土石纵向围堰，与二、三江上下游土石围堰共同形成一期基坑，河床束窄过流面积约为原河床总过水面积的 45%，为大江过水面积的 19%。围堰防冲是一期土石纵向围堰设计的关键

4、技术问题。设计参照国内堤防护岸工程的经验，结合一期纵向围堰的具体情况，确定围堰防冲设计的原则是“守点保线” 。围堰建成运行 5 年，上游丁坝及下游矶头挑流效果显著，围堰纵向段坡脚回流尚未发现异常情况。实践证明，一期土石纵向围堰防冲设计采用“守点保线”方案是成功的。葛洲坝工程施工导流在束窄河床砂砾石覆盖层厚 10-22m的基础上修建土石纵向围堰，运行中围堰迎水坡脚处水流流速 5-7m /s，防冲设施正常，为我国大中型水利水电工程建设在束窄河床修建土石纵向围堰防冲技术提供了实践经验。 大中型水利水电工程施工如采用分期导流，第二期导流大多为在混凝土坝体中的底孔导流；如采用隧洞(或明渠)导流，在工程施

5、工后期导流也常采用底孔导流。国内外大中型水利水电工程建设中，在混凝土坝体中的导流底孔尺寸逐步增大、数目逐渐增多，导流流量也愈来愈大。伊泰普水电站施工采用分期导流，第二期导流为混凝土重力坝体中设置的 12 个导流底孔，尺寸为 6. 7m*22m (宽*高)，设计流量为35000m3/s。水口水电站施工采用三期导流，第三期导流为在混凝土重力坝溢流坝段设置的 10 个底孔和溢流坝段缺口导流，底孔断面为贴角矩形，尺寸为 8m*15m(宽*高)，设计流量 25200m3/s，虽曾遇超标准洪水，但由于底孔运用水头较低，情况良好。三峡工程施工采用三期导流，第三期导流为在混凝土重力坝泄流坝段设置的 22 个底

6、孔和 23 个永久泄洪深孔导流，底孔采用有压长管接明流泄槽型式，断面为矩形，尺寸为 6. 0m*8. 5m(宽*高)，设计流量 72300m3/s，设计运行水头达 80m。底孔与深孔均采用挑流消能型式。 二、截流材料 截流材料主要为填筑料、粘土闭气料、大块石。戗堤填筑料主要采用临时堆存的大坝开挖料，料场补足；粘土闭气料主要采用料场覆盖层开挖料；大块石从左、右岸石方爆破料中选取，满足截流抛投材料的需要。大坝开挖的填筑料临时堆存在大坝下游处，同时为提高上料强度，预备 8 月中旬开挖料 5000m3，满足戗堤填筑强度的需要。粘土闭气料利用覆盖层开挖料直接上料填筑；选取的大块石临时堆存在左岸戗堤施工平

7、台上，便于抛投，块石大约堆存 500m3。戗堤进占按 8 月多年月平均流量 3.19m3/s 设计，预进占区分布于左岸，戗堤预进占长度 35m，5m 宽龙口最大平均流速 5m/s，结合戗堤左岸端部开挖，形成一个较大的回 车场，道路采用小石和中石以及普通石渣，对外交通道路在截流前加高至 463.3m 高程，满足戗堤合拢过程中的施工需要，保证交通顺畅。 三、截流工艺 1、爆破截流 一旦坝址位于峡谷地带，就有可能出现交通不便、岩石坚硬、岸坡陡峻、运输设备缺乏等问题，此时我们就能够使用定向爆破截流。为了在合龙关键时刻瞬间抛入龙口大量材料封闭龙口，除通过定向爆破岩石外，还可在河床上预先浇筑巨大的混凝土块

8、体合龙时将其支撑体用爆破法炸断，使块体落入水中，将龙口封闭。但是应当指出，采用爆破截流，虽然可以利用瞬时的巨大抛投强度截断水流，但因瞬间抛投强度很大，材料入水时会产生很大的挤压波，巨大的波浪可能使已修好的戗堤遭到破坏，并会造成下游河道瞬时断流。除此外，定向爆破岩石时，还需校核个别飞石距离，空气冲击波和地震的安全影响距离。 下闸截流 人工泄水道截流需要事先在泄水道中修闸墩，然后再通过下闸截流。如果天然河道有条件也可设截流闸，最后下闸截流，三门峡鬼门河泄流道就曾采用这种方式，下闸时最大落差达 7.08m，历时 30 余小时；神门岛泄水道也曾考虑下闸截流，但闸墩在汛期被冲倒，后来改为管柱拦石栅截流。

9、 投抛块料截流 投抛块料截流是现阶段应用最为普遍的一种截流方法，适用于各种情况，特别适用于大流量、大落差的河道上的截流。该法是在龙口投抛石块或人工块体（混凝土方块、混凝土四面体、铅丝笼、竹笼、柳石枕、串石等）堵截水流，迫使河水经导流建筑物下泄。采用投抛块料截流，按不同的投抛合龙方法，截流可分为平堵、立堵、混合堵三种方法。先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其他运输工具运来块料，沿龙口前沿投抛，先下小料，随着流速增加，逐渐投抛大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至高出水面。一般说来，平堵比立堵法的单宽流量为小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基上截

10、流。再如葛洲坝工程截流是我国首次在长江上截流，截流设计流量 7300-5200m3/s，落差 2.83-3.06m，龙口宽度 220m，水深 10-12m，合龙抛投量 22.8 万 m3。大江截流流量大，且二江分流导渠及泄水闸底板比龙口河床高 7m，截流难度较大，它采用上游单戗堤立堵截流方法，下游围堰戗堤尾随进占，不分担落差，并采取多项降低截流难度的技术措施，确保了大江截流的顺利实施。实际合龙时龙口宽度 203m，水深 10.7m，实测截流流量 4800-4400m3/s，最大落差3.23m，最大流速 7m /s，合龙历时 36h，创造两岸进占日抛投量 72000m3的国内最高抛投强度，龙口抛

11、投 25t 混凝土四面体及四面体串(3-4 块一串总重 75-100t)、3-5t 大块石及大块石串(3-4 块一串总重 10-20t)。大江截流龙口合龙过程中，拦石坎护底发挥了重要作用。 结论 在水利工程建设中，施工进工受具体环境、施工情况等的影响，工程进展难度比较大，而导流、截流技术的有效应用，影响着水利枢纽建设的质量与进度。导流工程的正确应用有利于在涝季分流，实现安全航行，而截流工程的难易程度取决于河道流量、泄水条件；龙口的落差、流速、地形地质条件；材料供应情况及施工方法、施工设备等因素。施工前必须经过仔细的考察分析，采取适当措施，保证水利水电工程的按时完成。 参考文献： 1 刘印芝.水工混凝土挡土墙施工技术分析J.现代物业(上旬刊).2011(07) 2 张鹏文.浅论水利水电工程高边坡的加固与治理J.价值工程.2010(09) 3 岑兆伍.堤坝裂缝抢险技术探析J.沿海企业与科技.2011(06)