摘要：針對(duì)廣西多個(gè)水電站截流施工的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水電站明渠截流快速施工技術(shù)進(jìn)行一次分析整理，總結(jié)出一套較為完善的技術(shù)應(yīng)用方案。 

　　 關(guān)鍵詞：水電站；截流；快速施工；技術(shù)應(yīng)用  

　　 中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：  

　　 一、水電站截流快速施工的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn) 

　　 一般而言，水電站截流快速施工與以下關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用息息相關(guān)：①拋投原料的平衡與備料量確定；②解除和避免安全通航制約的影響；③加快墊底加糙施工過(guò)程；④安全進(jìn)占技術(shù)；⑤龍頭段施工措施；⑥上下游土石圍堰防滲技術(shù)等等。在這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)必須加強(qiáng)對(duì)施工重點(diǎn)和難點(diǎn)的分析，切實(shí)解決應(yīng)用技術(shù)難題，針對(duì)水電站的水文水情進(jìn)行深入細(xì)致的研究，制定可靠周密的施工方案，布排高效的施工計(jì)劃，組織有力的施工措施，對(duì)施工過(guò)程做出細(xì)致安排，才能確保水電站截流快速施工的有效進(jìn)行。 

　　 二、水電站截流快速施工技術(shù)收資及控制要點(diǎn) 

　　 水電站截流快速施工方案，必須建立在對(duì)當(dāng)?shù)厮�文水情資料、施工期天氣條件、施工機(jī)械條件、施工人員安排、安全通航等各方條件均適宜和配合的基礎(chǔ)之上。因此，在擬定施工計(jì)劃之前，必須對(duì)會(huì)施工過(guò)程造成影響的外部因素進(jìn)行詳細(xì)的資料收集工作。 

　　 1、截流施工材料的來(lái)源與備料量考核是否滿足施工要求。水電站截流施工時(shí)，作為截流充填物的預(yù)制混凝土拋投料、石塊原料等原料必須有充足的供應(yīng)，而且施工料場(chǎng)應(yīng)考慮施工運(yùn)輸距離和分布位置，例如某水電站施工時(shí)，擁有料場(chǎng)8個(gè)，分別分布在導(dǎo)流明渠的左右兩側(cè)各方位，進(jìn)入石頭拋投位置的進(jìn)站道路有4條，而且不交叉重合，其料場(chǎng)及運(yùn)輸條件可以滿足快速施工需要。 

　　 2、施工時(shí)間必須滿足通航限制及安全要求，避開(kāi)惡劣氣候影響。由于截流施工的墊底加糙攔石坎施工是一個(gè)水下作業(yè)過(guò)程，施工范圍不僅包括拋投料點(diǎn)，還包括上游和下游的較長(zhǎng)范圍。因此必須要提前對(duì)通航條件進(jìn)行約束性限制，將施工信息準(zhǔn)確通報(bào)航務(wù)各單位，以避免施工過(guò)程中的材料對(duì)臨近船只安全造成威脅。比如，某水電站進(jìn)行水下墊底加糙攔石坎施工時(shí)，在上游和下游各5公里處設(shè)置警戒。其施工方案為在上游拋投25噸重的鋼架石籠，在下游拋投8噸重的合金鋼網(wǎng)石兜。而單項(xiàng)拋石加糙施工大約歷時(shí)三個(gè)月，而在明渠斷航前的通航條件為七個(gè)月的條件下進(jìn)行，因此必須要加快施工進(jìn)度，否則將會(huì)增大加糙攔石坎水上作業(yè)難度。 

　　 3、截流核心部分的安全進(jìn)占策劃與龍口段施工方案必須預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。在截流工程實(shí)際施工過(guò)程中，位于截流非龍口段及龍口段的施工中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生堤頭塌滑，而且根據(jù)水文地質(zhì)情況的不同，常常坍塌的范圍較大，如果遇到較為惡劣的氣候環(huán)境影響，其風(fēng)險(xiǎn)會(huì)超出預(yù)計(jì)范圍。因此必須加強(qiáng)綜合性防止堤頭塌滑事故的措施，并且預(yù)留搶險(xiǎn)方案和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，減少事故發(fā)生，保障施工安全進(jìn)行。隨著截流工作的持續(xù)進(jìn)行，水深和流速都會(huì)發(fā)生較大變化，因此充分監(jiān)視水情報(bào)告并且采取措施防護(hù)，才能確保堤頭安全。 

　　 4、根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)情況及地形位置設(shè)定截流方案。如圖所示的導(dǎo)流明渠截流，導(dǎo)流明渠截流的右岸是混凝土縱向圍堰，有如孤島，沒(méi)有陸路交通，截流進(jìn)占只能以從左岸進(jìn)占為主。雖然，在右岸混凝土縱向圍堰上游端，已開(kāi)辟了一個(gè)左岸截流基地，但只能存儲(chǔ)少部分備料。而這部分備料只能在上游戧堤合龍時(shí)用，以盡可能地增大拋投強(qiáng)度，降低截流風(fēng)險(xiǎn)。下游戧堤則是采用完全的單向進(jìn)占。因此，要按上游戧堤承擔(dān)2/3落差，下游戧堤承擔(dān)1/3落差，控制上、下游口門進(jìn)占寬度，嚴(yán)格同步控制。其中上下游戧堤進(jìn)占的口門寬度是達(dá)到分擔(dān)截流落差的關(guān)鍵。因?yàn)閷?shí)施雙戧進(jìn)占的施工模式，其時(shí)間準(zhǔn)確性及相互配合難度很大，涉及信息、決策、指揮、反饋等諸方面的組織管理，需要技術(shù)人員連續(xù)工作，截流施工組織和協(xié)調(diào)難度大。因此必須配備相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員掌控關(guān)鍵技術(shù)位置及控制節(jié)點(diǎn)，并在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專家顧問(wèn)組，應(yīng)對(duì)和解決突發(fā)問(wèn)題。 

　　 三、水電站截流快速施工組織方案及對(duì)策措施 

　　 針對(duì)水電站導(dǎo)流明渠截流的快速施工組織方案必須針對(duì)相應(yīng)的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致分析，并且安排對(duì)策解決，同時(shí)對(duì)施工組織中需要的人力、材料、施工機(jī)械以及監(jiān)控措施進(jìn)行詳細(xì)布置，并且備選2套以上施工方案，并做出風(fēng)險(xiǎn)保留控制方案，確�？焖偈┕さ挠行нM(jìn)行。由于明渠截流的落差和流速等水力學(xué)指標(biāo)都很高，如果采用單戧堤立堵截流方案把握不大的話，經(jīng)過(guò)模型試驗(yàn)和水力學(xué)計(jì)算，應(yīng)采用上下游圍堰截流戧堤同時(shí)進(jìn)占分擔(dān)落差的截流方案，這樣就可以有效降低截流難度。 

　　 1、根據(jù)水文分析資料進(jìn)行三維建模分析水情，并按照水情分析進(jìn)行拋投料方案設(shè)定。項(xiàng)目專家組應(yīng)根據(jù)收集到的水文分析資料、氣候天氣資料等等進(jìn)行預(yù)期施工階段的分析，并將各施工步驟進(jìn)行系統(tǒng)安排，形成P3計(jì)劃。利用計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，預(yù)測(cè)截流拋投各階段的水文和水情變化，根據(jù)變化預(yù)測(cè)設(shè)定拋投點(diǎn)、運(yùn)輸方案及材料物料準(zhǔn)備。明渠截流時(shí)采用上下游雙戧立堵方案，實(shí)施時(shí)必須精心組織、統(tǒng)一調(diào)度，確保上下游戧堤按設(shè)計(jì)要求同步進(jìn)占分擔(dān)落差，分擔(dān)的比例以上游圍堰承擔(dān)三分之二，下游圍堰承擔(dān)三分之一最為理想。 

　　 2、根據(jù)截流拋投方案設(shè)定拋投物及用量。在確定基本的拋投方案后，必須對(duì)拋投物料進(jìn)行選擇和規(guī)定，配合施工要求，拋投物料應(yīng)多方選擇，選用特大石塊串、混凝土四面體串、加重混凝土四面體和加重混凝土四面體串等等，確保截流一次成功。盡管采用了上下游雙戧同時(shí)進(jìn)占的截流方法，假定進(jìn)占的速度與分擔(dān)的落差也符合設(shè)計(jì)的要求，但是在截流施工過(guò)程中，上游龍口寬部位的流速仍很高，單寬能量仍很大。假設(shè)上游龍口寬50m為例，截流施工時(shí)可以使單個(gè)重達(dá)20T的混凝土四面體一入水就被沖走，當(dāng)混凝土四面體漂移下沉到江底時(shí)，已越過(guò)了圍堰下游側(cè)的水下攔石坎，從而使混凝土四面體和特大石塊無(wú)法發(fā)揮作用。因此必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況引入特大石塊串、混凝土四面體串、加重混凝土四面體和加重混凝土四面體串。截流施工時(shí)，當(dāng)特大石塊、混凝土四面體運(yùn)到圍堰戧堤堤頭后，就用強(qiáng)度足夠的鋼絲把它們串起來(lái)，再用大功率長(zhǎng)臂推土機(jī)將其推入水。如果出現(xiàn)上游戧堤分擔(dān)的落差超過(guò)三分之二的不利情況，必須拋投單重30T的加重混凝土四面體。如果再出現(xiàn)更為惡劣的情況，還可以將加重混凝土四面體也串起來(lái)，用大馬力長(zhǎng)臂推土機(jī)推趕拋投。根據(jù)模型試驗(yàn)和水力學(xué)計(jì)算，采用特大石塊、普通混凝土四面體和特大石塊串、普通混凝土四面體串足以夠截住明渠，但為保險(xiǎn)起見(jiàn)，必須制作一定數(shù)量的加重混凝土四面體，作為截流風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。 

　　 3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的材料需求合理安排拋投料運(yùn)輸及拋投策略。針對(duì)明渠底部光滑平整的情況，截流進(jìn)占前，先在上下游圍堰截流戧堤的龍口部位拋投鋼架石籠和合金網(wǎng)石兜，墊底加糙，進(jìn)而形成一道水下攔石坎，以減免截流合龍時(shí)拋投物料流失到戧堤以外。 

　　 4、進(jìn)行拋投試驗(yàn)，檢驗(yàn)墊底加糙攔石坎施工質(zhì)量。 

　　 必須預(yù)先進(jìn)行拋投試驗(yàn)，驗(yàn)證建模數(shù)據(jù)系數(shù)是否考慮周全，同時(shí)檢驗(yàn)墊底加糙攔石坎施工質(zhì)量是否能滿足截流施工需要。試驗(yàn)應(yīng)包括鋼架石籠、合金鋼網(wǎng)石兜吊拋物在不同流量、流速等情況下的漂距、物料流失損耗等項(xiàng)目。 

　　 5、優(yōu)選大容量、高效率、機(jī)動(dòng)性好的設(shè)備，確保龍口段拋投強(qiáng)度。 

　　 應(yīng)根據(jù)工程情況選用機(jī)械設(shè)備，如挖掘設(shè)備、裝載機(jī)、起重設(shè)備、汽車吊裝設(shè)備、大型載重自卸汽車、小型自卸汽車、大馬力推土機(jī)等等設(shè)備應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)就位，投入使用前必須進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，確保機(jī)械使用正常。 

　　 6、截流施工須設(shè)置水文水情監(jiān)控點(diǎn)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋、動(dòng)態(tài)決策，科學(xué)有效地組織截流實(shí)施。截流時(shí)，上下游戧堤同時(shí)進(jìn)占，由于進(jìn)占施工的水力學(xué)條件不一樣，上下游戧堤的拋投物料不同，拋投強(qiáng)度也不相同。在截流實(shí)施的過(guò)程中，上下游戧堤的推進(jìn)速度、上下游戧堤頭的水流流速、流態(tài)、上下游水位、水流量、導(dǎo)流底孔分流量以及水下地形、拋投料流失、河床沖淤等情況的反饋十分重要。因此必須對(duì)庫(kù)區(qū)、壩區(qū)、壩下游的水文進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè)和深入研討，制定出周密的監(jiān)測(cè)方案，為明渠截流提供及時(shí)、準(zhǔn)確的水文資料和分析成果。由布點(diǎn)水文站將通過(guò)各種快速測(cè)驗(yàn)設(shè)備觀測(cè)各相關(guān)部位的水位、流速、流量、水下地形沖淤等數(shù)據(jù)通過(guò)先進(jìn)的信息傳輸系統(tǒng)向截流指揮機(jī)構(gòu)反饋，才能為截流快速施工提供決策依據(jù)。 

　　 四、結(jié)束語(yǔ) 

　　 明渠截流，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流明渠封堵、為水電站發(fā)電創(chuàng)造蓄水條件的關(guān)鍵性工程，具有流量大、流速大、落差大、能量大、拋投量大等特點(diǎn)。為了規(guī)避不利的臺(tái)風(fēng)氣候和豐水期等水文條件，施工單位在合理調(diào)配資源的情況下，需采用先進(jìn)的技術(shù)方案和管理模式進(jìn)行截流快速施工，才能滿足日益提高的工程建設(shè)需要。 　　 

　　 參考文獻(xiàn)： 

　　 1 陳超敏．烏江銀盤水電站導(dǎo)流明渠截流設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J]．人民長(zhǎng)江，2011年16期 

　　 2 肖桃李．水電站截流三維水流數(shù)學(xué)模型研究[J]．武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010年3期