第２７卷第２期
马旭东等：明渠截流折线形戗堤轴线的选择与研究
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三期明渠截流标准采用１０ａ一遇１１月旬平均流量，上旬、中旬、下旬流量分别为７９８、６８４、５９６ｍ３／ｓ。三期导流由设置在坝体内的２孔导流底孔和２孔永久冲砂底孔过流。
为研究明渠截流方案、截流水力学参数和截流难度，建立截流水力学物理模型并研究截流施工过程中可能出现的各种技术问题，以正确估计截流风险并提出可靠的截流措施。截流水力学模型采用正态、整体、局部动床模型，模型长度比尺选定为Ａ：一５０。模型模拟了坝轴线上、下游各
９００
ｍ的河床地形及二期上游围堰未拆除部分。
二期围堰拆除至３２６２
ｍ高程，中部开挖底宽２０
ｍ、边坡１：１的过水缺口，缺口底高程３２４６ｍ
（图１）。试验戗堤顶高程３
２５６
ｍ，顶宽２０ｍ，上
下游边坡为１：１．５。截流抛投料粒径见表１。
图１
明渠进口布置
Ｆｉｇ．１
ＬａｙｏｕｔｏｆｃｈａｎｎｅＩ
ａ∞ｅｓｓ
表１抛投料粒径范围
Ｔａｂ．１
Ｄｉａｍｅｔｅｒｒａｎｇｅｏｆ
ｒ∞ｋ
ｍａｔｅｒｉａｌ
２原设计方案
根据明渠两岸截流进占条件和交通条件，优先考虑选用立堵截流方式。明渠进口段有便利的交通条件和宽阔的料场，初步选择将戗堤轴线布置于明渠进口。若将戗堤轴线选择于明渠尾部，则截流戗堤将承受明渠范围内的落差，增加了截流难度，故不予考虑。
原设计方案中，截流戗堤轴线选择在水面宽度较小且有利于抛投料进占的部位（图２）。明渠进口左岸为洼地，地形平坦，交通便利，有利于抛投料堆放和抛投进占。戗堤轴线右侧为导流明渠边墙，无抛投进占和裹头条件，故选择从左岸单向单戗堤立堵抛投进占。
试验结果表明，由于明渠底板为混凝土，在龙
万
方数据图２原设计戗堤轴线
Ｆｉｇ．２
ＯｒｉｇｉｎａＩｄｅｓｉｇｎｃＩｏｓｕｒｅａｘｉｓ
口宽度小于３０ｍ后抛投料流失量逐渐增加，龙口范围内各项水力学指标（流速、单宽功率、落差）也相应增大；龙口形成倒三角后，大石料流失量达５０％以上。流失的抛投料停滞于戗堤下游使下游水位壅高，变相为宽戗堤截流；至明渠合龙前水力学指标才骤减（图３）。截流总体特征为：①龙口范围平均流速较大且分布不均匀，右侧流速明显高于左侧；②水位落差较大；③大流速下抛投料较难稳定，截流后期抛投料流失量较大，戗堤堤头垮塌严重；④截流最困难时需加大抛投强度和采用特殊抛投材料。图４为特定流量时龙口处的水力学指标。图中，Ｎ为龙口单宽功率；Ｖ为龙口平均流速；Ｈ为龙口落差。由图可知，龙口范围内最大平均流速５．８４ｍ／ｓ，最终落差６．５ｍ，最大单宽功率８６．７６ｔ ｍ／（ｓ ｍ），故截流难度较大，有
必要研究更优的戗堤轴线以减小截流难度，以确保截流安全。
图３抛投料流失（截流龙口宽度Ｂ＝１０ｍ）
Ｆｉｇ．３
ＬｏｓｓｏｆｄｕｍｐｅｄｍａｔｅｒｉａＩ
１
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１０
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５０
龙口宽度／ｍ
图４龙口水力学指标（Ｑ＝７９８ｍ３／ｓ）
Ｆｉｇ．４
ＨｙｄｒａｕＩｉｃｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｃＩｏｓｕｒｅｍｏｕｔｈ