水利水电工程施工组织与管理：截流工程

截流工程

一、基本概念及截流要解决的问题

1.基本概念

（1）截流：水利枢纽工程施工中，导流泄水建筑物完建后，截断河床，迫使河水改道，经形成的导流泄水建筑物下泄。

（2）戗堤：截流抛投料的堆筑体。

（3）截流施工过程：①进占；②龙口加固；③合龙；④闭气。

2.截流要解决的问题

（1）水文特征、水流变化规律、河床地形地质条件；

（2）选择截流日期、截流设计流量；

（3）确定截流方法、设备；

（4）选择截流戗堤轴线、龙口位置；

（5）确定截流材料、类型、尺寸、数量；

（6）进行截流模型试验；

（7）组织截流施工。

二、截流的基本方法

1.立堵法

立堵法截流是将截流材料从龙口一端向另一端，或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部拦断。

（1）优点：①不要架桥，简单；②造价低。

（2）缺点：①单宽流量大，出现最大流速大；②水流不平稳，流速分布不均匀；

③截流单个材料大；④工作前线短；⑤龙口基础要求高，坚硬耐冲。

（3）适用：多用于流量大，岩基或覆盖层较薄的岩基河床，软基河床只要护底措施妥当可采用此法。

2.平堵法

沿龙口全线均匀地逐层抛投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河流截断为止。

（1）优点：①流速分布均匀；②单宽流量小，出现最大流速小；③截流单个材料

小；④工作前线长，施工进度快；⑤软基可利用。

（2）缺点：①龙口要架桥，造价高；②碍航。

（3）适用：平原软基河床，架桥方便，航运任务小的河流。

3.其他截流方法：爆破截流、下闸截流、浮运沉箱、沉船、水力冲填。

每种截流方法都有一定的适用条件，根据我国的国情及国内外截流的发展趋势，一般情况下应优先考虑立堵法。如果河床易冲刷，可先平抛护底；如果河床基岩面过光滑，可先平抛一些抗冲性能好的材料加糙河床；如果龙口处有深坑或水深过大，可适当平抛一部分。青铜峡、葛洲坝和大化工程可为上述三种情况的典型。

三、截流时段和截流设计流量

1.截流时段确定

截流年份根据枢纽工程施工控制性进度计划或总进度计划决定。至于年内的截流时段选择，应根据河流水文特性、气候条件、围堰施工以及通航、过木等决定。一般宜安排在汛后枯水时段，严寒地区应尽量避开河流流冰及冰冻期。

（1）考虑的因素

①截流时，导流泄水建筑物已具备过水条件；

②截流后，汛期前，施工进度安排要来得及渡汛；

③截流期间，河流流量尽可能小、稳定；

④截流期要选在对河流综合利用影响小的时期；

⑤截断龙口的一切准备工作已就绪。

（2）工程实例

从工程实例可看出，截流日期大部分在枯水期初。

表1-1 各工程枯水期及截流日期

工程名称最枯期截流时期

水口11~1月9月下旬

白山12~1月10月中旬

大化1~2月10月中旬

新安江10~12月10月下旬

丹江口1~2月11月下旬10月下旬

葛洲坝1月下旬~2月下旬1月上旬

西津1~2月11月中旬

（3）截流日期大部分在最枯期前的主要原因：①河水流量呈下降趋势；②能为截流后争取更多的施工时间。

2.截流设计流量确定

根据现行规范，截流设计流量的标准可采用截流时段内重现期为5~10年的月或旬平均流量，也可用其他方法。

（1）频率法：取截流时段内重现期为5~10年的月或旬平均流量。

（2）统计资料分析法：根据多年实测流量资料统计整理分析取具有典型性的流量并留有安全裕度。

（3）预报法：一种水文气象预报值比照某一频率值确定另一种水文气象预报值加安全裕度的值。

（4）工程实例

表1-2 工程截流设计流量及实测截流流量表

工程名称截流设计流量（m3/s）实测截流流量（m3/s）确定方法

柘溪20080统计资料分析法

盐锅峡1600447频率法

石泉20080频率法

刘家峡220210预报值比照频率法

龚嘴600426预报值加安全裕度

四、截流戗堤轴线和龙口位置的选择

1.戗堤轴线通常布置在横向围堰范围内。

2.选择龙口位置时，应着重考虑地质、地形条件和水力条件。

（1）从地质条件来看，龙口应尽量选在河床抗冲刷能力强的地方，如岩基裸露或覆盖层较薄。

（2）从地形条件来看，龙口河底不宜有顺流向陡坡和深坑；龙口周围应有较宽阔的场地，离料场和特殊截流材料堆场近些，便于施工布置和组织。

（3）从水力条件来看，对于通航要求的河流，预留龙口一般均布置在深槽主航道处。

五、龙口水力参数计算

截流过程中龙口各参数如单宽流量q、落差z及流速v等的变化规律，由此确定截

流材料尺寸及相应的数量。

截流过程中，上游来水量（即截流设计流量）将分经龙口、戗堤渗流、分水建筑物，并有一部分拦蓄在水库中。若水库库容不大，拦蓄在水库中的水量可忽略。对于立堵，作为安全因素，也可忽略戗堤渗流量。则水量平衡公式为：

Q0=Q1+Q2（1-1）式中，Q0——截流设计流量，m3/s；

Q1——分水建筑物泄流量，m3/s；

Q2——龙口的泄流量，可按宽顶堰计算，m3/s。

采用图解法：1.绘制上游水位H u与分水建筑物泄流量Q1关系曲线，上游水位与不同龙口宽度的泄流量关系曲线（下游水位可视为常量，可根据截流设计流量由下游水位流量关系曲线查得）；2.根据图解法可求得不同龙口宽度时上游水位H u与Q1、Q2值。