减少截流难度措施的探讨

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摘要：截流工程是整个水利施工的关键，它的成败直接影响工程进度。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。减少截流难度的主要技术措施包括加大分流量，改善分流条件;改善龙口水力条件;增大抛投料的稳定性，减少块料流失;加大截流施工强度等。

关键词：截流工程;减少措施;截流难度

国内外对河道截流一般常以流量、落差、流速、单宽流量和单宽水流能量作为截流的难度指标，也就是说流量、落差、流速、单宽流量或单宽水流能量值越大，截流合龙越困难。流量值大小，不仅直接决定截流工程的规模，而且直接决定龙口的水力条件对堆石潜堤稳定有明显影响。所以当泄水条件相同时流量越大，截流越困难。决定堆石溢流潜堤上石块稳定的主要水力指标是流速，流速越大所需石块尺寸越大。但是根据水力计算，只能知道潜堤顶不的平均流速，而水流越过堆石潜堤顶以后，在自由溢流时流速有可能断续增大，直至在溢流坡面上达到石块临界稳定流速为止。所以对于自由式溢流，不能单用潜堤顶部流速来作为衡量难度的指标。落差对淹没式溢流决定了潜堤顶部流速的大小。对自由式溢流，密集断面截流时，溢流面下游段最大流速(除考虑局部能量损耗)仍可以认为与上下游落差有关。但是在自由式溢流扩展断面截流时，下游溢流面的流速主要决定于堆石的稳定坡度，也就是取决石块尺寸的大小，而落差却转化为与扩展的坡面长度有密切的关系。依兹巴什认为在平堵时，截流的难度应以单宽水流能量指标来衡量，因为单宽水流能量表示了水流越过截流潜堤所具有的活动能力。但根据上述越过堆石潜堤的水流特性分析，可以知道，越过潜堤的水流能量只有一部分在越过潜堤时损耗了，另一部分则以水流动能形式流向下游(其中一部分成为冲刷下游河床的能量)，所以单宽水流能量不能作为正确反映截流难度的指标。我们认为应该根据具体水流特性和潜堤稳定条件来决定衡量堵口难度的指标，即在淹没溢流时，以潜堤顶部流速为衡量难度指标。在自由溢流时，潜堤断面的扩展指标为难度指标。

实际上，截流堵口工程中，丧失堆石潜堤的稳定性多在自由溢流时，所以我们建议用作为衡量难度指标，比较切合实际，能够正确反映堆石溢流堤最危险的水流条件和它的出现时刻。根据以上分析和水力计算成果得知，减少截流难度可以采用以下措施。

1、加大分流量，改善分流条件

分流条件好坏直接影响到截流过程中龙口的流量、落差和流速。分流条件好，截流就容易，反之就困难。改善分流条件的主要措施有：

1.1合理确定导流建筑物尺寸，断面形式和底高程。导流建筑物不仅要满足导流要求，容易且应满足截流的需要。

1.2确保泄水建筑物上下游引渠开挖和上下游围堰拆除的质量。这是改善分流条件的关键环节，不然泄水建筑物虽然尺寸很大，但分流却受上下游引渠或上下游围堰残留部分控制，泄水能力受到限制，增加截流工作的难度。

1.3在永久泄水建筑物泄流能力不足时，可以专门修建截流分水闸或其他形式泄水道帮助分流，特截流完成后，借助于闸门封堵泄水闸，最后完成截流任务。

1.4增大截流建筑物的泄水能力。当采用木笼、钢板桩格式围堰时，也可以间隔一定距离安防木笼或钢板桩格体，在其中间孔口宜泄河水，然后以闸板截断中间孔口，完成截流任务。另外也可以再进占戗堤中埋设泄水管帮助泄水，或者采用投抛构架块体增大戗堤的渗流量等办法减少龙口溢流量和溢流落差，从而减轻截流的困难程度。

2、改善龙口水力条件

龙口水力条件是影响截流的重要因素，改善龙口水力条件的措施有双戗截流、三戗截流、宽戗截流、宽戗截流、平抛垫底等。

(1)双戗堤截流

双戗堤截流采取上下游两道戗堤，协同进行截流，一分担落差。同常采取上下戗堤立堵。常见的进占、双戗固定进占和以上两种进占方式混合使用。也有以上戗进占为主，由下戗配合进占一定距离，局部壅高上戗下游水位，减少上戗进占的龙口落差和流速。

双戗进占，可以起到分摊落差，减轻截流难度，便于就地取材，避免使用或少使用大块料、人工块料的好处。但两线施工，施工组织较单戗截流复杂;双戗堤进度要求格，指挥不易;软基截流，若双线进占龙口均要求护底，则大大增加了护底的工程量;在通航河道，航只需要经过两个龙口，困难较多，因此双戗截流应谨慎采用。

(2)三戗截流

三戗截流是利用第三戗堤份担落差，可以在更大的落差下用来完成截流任务。

(3)宽戗截流

宽戗截流是增大戗堤宽度，一分散水流落差，从而改善龙口水流条件。

但是进占前线宽，要求投抛强度大，工程来那个也大为增加，所以只有当戗堤可以作为坝体(土石坝)的一部分时，才宜采用，否则用料太多，过于浪费。

(4)平抛垫底

对于水位较深，流量较大，河床基础覆盖层较厚的河道，常采取在龙口部位一定范围抛投设宜填料，抬高河床底部高程，以减少截流抛投强度，降低龙口流速，达到降低截流难度的目的。

3、增大抛投料的稳定性，减少块料流失

增大抛投料的稳定性，减少块料流失的主要措施有采用特大块石、葡萄串石、钢构架石笼、混凝土块体等来提高抛投体的本身稳定。也可在龙口下游平行于戗堤轴线设置一排拦石坎来保证抛投料的稳定，防止抛投料的流失、

4、加大截流施工强度

加大截流施工强度，加快施工速度，可减少龙口的流量和落差，起到降低截流难度的作用，并可减少投抛料的流失。加大截流施工强度的主要措施有加大材料供应量、改进施工方法、增加施工设备投入等。

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