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減少截流難度措施的探討
摘要：截流工程是整個水利施工的關鍵，它的成敗直接影響工程進度。截流工程的難易程度取決于河道流量、泄水條件、龍口的落差、流速、地形地質條件、材料供應情況及施工方法、施工設備等因素。減少截流難度的主要技術措施包括加大分流量，改善分流條件;改善龍口水力條件;增大拋投料的穩定性，減少塊料流失;加大截流施工強度等。
關鍵詞：截流工程;減少措施;截流難度
國內外對河道截流一般常以流量、落差、流速、單寬流量和單寬水流能量作為截流的難度指標，也就是說流量、落差、流速、單寬流量或單寬水流能量值越大，截流合龍越困難。流量值大小，不僅直接決定截流工程的規模，而且直接決定龍口的水力條件對堆石潛堤穩定有明顯影響。所以當泄水條件相同時流量越大，截流越困難。決定堆石溢流潛堤上石塊穩定的主要水力指標是流速，流速越大所需石塊尺寸越大。但是根據水力計算，只能知道潛堤頂不的平均流速，而水流越過堆石潛堤頂以后，在自由溢流時流速有可能斷續增大，直至在溢流坡面上達到石塊臨界穩定流速為止。所以對于自由式溢流，不能單用潛堤頂部流速來作為衡量難度的指標。落差對淹沒式溢流決定了潛堤頂部流速的大小。對自由式溢流，密集斷面截流時，溢流面下游段最大流速(除考慮局部能量損耗)仍可以認為與上下游落差有關。但是在自由式溢流擴展斷面截流時，下游溢流面的流速主要決定于堆石的穩定坡度，也就是取決石塊尺寸的大小，而落差卻轉化為與擴展的坡面長度有密切的關系。依茲巴什認為在平堵時，截流的難度應以單寬水流能量指標來衡量，因為單寬水流能量表示了水流越過截流潛堤所具有的活動能力。但根據上述越過堆石潛堤的水流特性分析，可以知道，越過潛堤的水流能量只有一部分在越過潛堤時損耗了，另一部分則以水流動能形式流向下游(其中一部分成為沖刷下游河床的能量)，所以單寬水流能量不能作為正確反映截流難度的指標。我們認為應該根據具體水流特性和潛堤穩定條件來決定衡量堵口難度的指標，即在淹沒溢流時，以潛堤頂部流速為衡量難度指標。在自由溢流時，潛堤斷面的擴展指標為難度指標。
實際上，截流堵口工程中，喪失堆石潛堤的穩定性多在自由溢流時，所以我們建議用作為衡量難度指標，比較切合實際，能夠正確反映堆石溢流堤最危險的水流條件和它的出現時刻。根據以上分析和水力計算成果得知，減少截流難度可以采用以下措施。
1、加大分流量，改善分流條件
分流條件好壞直接影響到截流過程中龍口的流量、落差和流速。分流條件好，截流就容易，反之就困難。改善分流條件的主要措施有：
1.1合理確定導流建筑物尺寸，斷面形式和底高程。導流建筑物不僅要滿足導流要求，容易且應滿足截流的需要。
1.2確保泄水建筑物上下游引渠開挖和上下游圍堰拆除的質量。這是改善分流條件的關鍵環節，不然泄水建筑物雖然尺寸很大，但分流卻受上下游引渠或上下游圍堰殘留部分控制，泄水能力受到限制，增加截流工作的難度。
1.3在永久泄水建筑物泄流能力不足時，可以專門修建截流分水閘或其他形式泄水道幫助分流，特截流完成后，借助于閘門封堵泄水閘，最后完成截流任務。
1.4增大截流建筑物的泄水能力。當采用木籠、鋼板樁格式圍堰時，也可以間隔一定距離安防木籠或鋼板樁格體，在其中間孔口宜泄河水，然后以閘板截斷中間孔口，完成截流任務。另外也可以再進占戧堤中埋設泄水管幫助泄水，或者采用投拋構架塊體增大戧堤的滲流量等辦法減少龍口溢流量和溢流落差，從而減輕截流的困難程度。
2、改善龍口水力條件
龍口水力條件是影響截流的重要因素，改善龍口水力條件的措施有雙戧截流、三戧截流、寬戧截流、寬戧截流、平拋墊底等。
(1)雙戧堤截流
雙戧堤截流采取上下游兩道戧堤，協同進行截流，一分擔落差。同常采取上下戧堤立堵。常見的進占、雙戧固定進占和以上兩種進占方式混合使用。也有以上戧進占為主，由下戧配合進占一定距離，局部壅高上戧下游水位，減少上戧進占的龍口落差和流速。
雙戧進占，可以起到分攤落差，減輕截流難度，便于就地取材，避免使用或少使用大塊料、人工塊料的好處。但兩線施工，施工組織較單戧截流復雜;雙戧堤進度要求格，指揮不易;軟基截流，若雙線進占龍口均要求護底，則大大增加了護底的工程量;在通航河道，航只需要經過兩個龍口，困難較多，因此雙戧截流應謹慎采用。
(2)三戧截流
三戧截流是利用第三戧堤份擔落差，可以在更大的落差下用來完成截流任務。
(3)寬戧截流
寬戧截流是增大戧堤寬度，一分散水流落差，從而改善龍口水流條件。
但是進占前線寬，要求投拋強度大，工程來那個也大為增加，所以只有當戧堤可以作為壩體(土石壩)的一部分時，才宜采用，否則用料太多，過于浪費。
(4)平拋墊底
對于水位較深，流量較大，河床基礎覆蓋層較厚的河道，常采取在龍口部位一定范圍拋投設宜填料，抬高河床底部高程，以減少截流拋投強度，降低龍口流速，達到降低截流難度的目的。
3、增大拋投料的穩定性，減少塊料流失
增大拋投料的穩定性，減少塊料流失的主要措施有采用特大塊石、葡萄串石、鋼構架石籠、混凝土塊體等來提高拋投體的本身穩定。也可在龍口下游平行于戧堤軸線設置一排攔石坎來保證拋投料的穩定，防止拋投料的流失、
4、加大截流施工強度
加大截流施工強度，加快施工速度，可減少龍口的流量和落差，起到降低截流難度的作用，并可減少投拋料的流失。加大截流施工強度的主要措施有加大材料供應量、改進施工方法、增加施工設備投入等。
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