任务1.4 截流参数及截流材料的确定

【引例1.4】三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电方案。第一期围河床右侧，在一期土石围堰保护下开挖导流明渠，修筑明渠左侧的混凝土纵向围堰；同时在左岸修建临时船闸及其左岸非溢流坝段，并开始施工永久的双线五级船闸及升船机挡水部位（上闸首）的土建工程；长江水流仍从主河床宣泄，照常通航。第二期截断主河床围其左侧，修建二期上、下游土石围堰与混凝土纵向围堰形成二期基坑，施工大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房；继续施工升船机挡水部位（上闸首）及双线五级船闸；江水从导流明渠宣泄，船舶从明渠及左岸临时船闸通行。第三期截断导流明渠，修建上、下游土石围堰及三期碾压混凝土围堰，在三期基坑内施工右岸厂房坝段及电站厂房；三期碾压混凝土围堰和纵向围堰及其以左大坝挡水，水库蓄水至135.00m水位；江水从大坝泄洪坝段导流底孔及泄洪深孔宣泄，船舶从双线五级船闸通行，左岸电站发电。

明渠截流是修建三期上、下游围堰的第一道工序，其目的是截断明渠，迫使长江水流改道从左侧主河床已建大坝泄洪坝段导流底孔宣泄。明渠截流设计流量9010～10300m³/s，截流落差3.26～4.06m，截流水深20～23m，其截流总能量为当今世界截流工程之冠。

【思考】

（1）截流的时间和设计流量怎么确定?

（2）截流的材料有哪些?

（3）截流的材料需求量怎么考虑?

（4）截流龙口要注意哪些事项?

1.4.1 截流时间和设计流量的确定

1.截流时间的选择

截流时间应根据枢纽工程施工控制性进度计划或总进度计划决定，至于时段选择，一般应考虑以下原则，经过全面分析比较而定。

（l）尽可能在较小流量时截流，但必须全面考虑河道水文特性和截流应完成的各项控制工程量，合理使用枯水期。

（2）对于具有通航、灌溉、供水、过木等特殊要求的河道，应全面兼顾这些要求，尽量使截流对河道的综合利用的影响最小。

（3）有冰冻河流，一般不在流冰期截流，避免截流和闭气工作复杂化，如特殊情况必须在流冰期截流时应有充分论证，并有周密的安全措施。

2.截流设计流量的确定

一般设计流量按频率法确定，根据已选定截流时段，采用该时段内一定频率的流量作为设计流量。当水文资料系列较长，河道水文特性稳定时，可应用这种方法。至于预报法，因当前的可靠预报期较短，一般不能在初步设计中应用，但在截流前夕有可能根据预报流量适当修改设计。在大型工程截流设计中，通常多以选取一个流量为主，再考虑较大、较小流量出现的可能性，用几个流量进行截流计算和模型试验研究。对于有深槽和浅滩的河道，如分流建筑物布置在浅滩上，对截流的不利条件，要特别进行研究。

1.4.2 截流戗堤轴线和龙口位置的选择方法

1.戗堤轴线位置选择

通常截流戗堤是土石横向围堰的一部分，应结合围堰结构和围堰布置统一考虑。单戗截流的戗堤可布置在上游围堰或下游围堰中非防渗体的位置。如果戗堤靠近防渗体，在二者之间应留足闭气料或过渡带的厚度，同时应防止合龙时的流失料进入防渗体部位，以免在防渗体底部形成集中漏水通道。为了在合龙后能迅速闭气并进行基坑抽水，一般情况下将单戗堤布置在上游围堰内。

当采用双戗多戗截流时，戗堤间距满足一定要求，才能发挥每条戗堤分担落差的作用。如果围堰底宽不太大，上、下游围堰间距也不太大时，可将两条戗堤分别布置在上、下游围堰内，大多数双戗截流工程都是这样做的。如果围堰底宽很大，上、下游间距也很大，可考虑将双戗布置在一个围堰内。当采用多戗时，一个围堰内通常也需布置两条戗堤，此时，两戗堤间均应有适当间距。

在采用土石围堰的一般情况下，均将截戗堤布置在围堰范围内。但是也有戗堤不与围堰相结合的，戗堤轴线位置选择应与龙口位置相一致。如果围堰所在处的地质、地形条件不利于布置戗堤和龙口，而戗堤工程量又很小，则可能将截流戗堤布置在围堰以外。龚嘴工程的截流戗就布置在上、下游围堰之间，而不与围堰相结合。由于这种戗堤多数均需拆除，因此，采用这种布置时应有专门论证。选择平堵截流戗堤轴线的位置时，应考虑便于抛石桥的架设。

2.龙口位置选择

选择龙口位置时，应着重考虑地质、地形条件及水力条件。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处，这样可避免合龙过程中的过大冲刷，防止戗堤突然塌方失事。从地形条件来看，龙口河底不宜有顺流流向陡坡和深坑。如果龙口能选在底部基岩面粗糙、参差不齐的地方，则有利于抛投料的稳定。另外，龙口周围应有比较宽阔的场地，离料场和特殊截流材料堆场的距离近，便于布置交通道路和组织高强度施工，这一点也是十分重要的。从水力条件来看，对于有通航要求的河流，预留龙口一般均布置在深槽主航道处，有利于合龙前的通航，至于对龙口的上、下游水流条件的要求，以往的工程设计中有两种不同的见解：一种认为龙口应布置在浅滩，并尽量造成水流进出龙口折冲和碰撞，以增大附加壅水作用；另一种认为进出龙口的水流应平直顺畅，因此可将龙口设在深槽中。实际上，这两种布置各有利弊，前者进口处的强烈侧向水流对戗堤端部抛投料的稳定不利，由龙口下泄的折冲水流易对下游河床和河岸造成冲刷。后者的主要问题是合龙段戗堤高度大，进占速度慢，而且深槽中水流集中，不易创造较好的分流条件。

3.龙口宽度

龙口宽度主要根据水力计算而定，对于通航河流，决定龙口宽度时应着重考虑通航要求，对于无通航要求的河流，主要考虑戗堤预进占所使用的材料及合龙工程量的大小。形成预留龙口前，通常均使用一般石渣进占，根据其抗冲流速可计算出相应的龙口宽度。另一方面，合龙是高强度施工，一般合龙时间不宜过长，工程量不宜过大。当此要求与预进占材料允许的束窄度有矛盾时，也可考虑提前使用部分大石块，或者尽量提前分流。

4.龙口护底

对于非岩基河床，当覆盖层较深，抗冲能力小，截流过程中为防止覆盖层被冲刷，一般在整个龙口部位或困难区段进行平抛护底，防止截流料物流失量过大。对于岩基河床，有时为了减轻截流难度，增大河床糙率，也抛投一些料物护底并形成拦石坎。计算最大块体时应按护底条件选择稳定系数。

以葛洲坝工程为例，预先对龙口进行护底，保护河床覆盖层免受冲刷，减少合龙工程量。护底的作用还可增大糙率，改善抛投的稳定条件，减少龙口水深。根据水工模型试验，经护底后，25t 混凝土四面体有97%稳定在戗堤轴线上游，如不护底，则仅有62%稳定。此外，通过护底还可以增加戗堤端部下游坡脚的稳定，防止塌坡等事故的发生。对护底的结构型式，曾比较了块石护底、块石与混凝土块组合护底及混凝土块拦石坎护底三个方案。块石护底主要用粒径0.4～1.0m 的块石，模型试验表明，此方案护底下面的覆盖层有掏刷，护底结构本身也不稳定；块石与混凝土块组合护底是由0.4～0.7m 的块石和15t 混凝土四面体组成，这种组合结构是稳定的，但水下抛投工程量大；混凝土块拦石坎护底是在龙口困难区段一定范围内预抛大型块体形成潜坝，从而起到拦阻截流抛投料物流失的作用。混凝土块拦石坎护底，工程量较小而效果显著，影响航运较少，且施工简单，经比较选用钢架石笼与混凝土预制块石的拦石坎护底。在龙口120m 困难段范围内，以17t混凝土五面体在龙口上侧形成拦石坎，然后用石笼抛投下游侧形成压脚坎，用以保护拦石坎。龙口护底长度视截流方式而定对平堵截流，一般经验认为紊流段均需防护，护底长度可取相应于最大流速时最大水深的3倍。

对于立堵截流护底长度主要视水跃特性而定。根据苏联经验，在水深20m 以内戗堤线以下护底长度一般可取最大水深的3～4倍，轴线以上可取2倍，即总护底长度可取最大水深的5～6倍。葛洲坝工程上、下游护底长度各为25m，约相当于2.5倍的最大水深，即总长度约相当于5倍最大水深。

龙口护底是一种保护覆盖层免受冲刷，降低截流难度，提高抛投料稳定性及防止戗堤头部坍塌的行之有效的措施。

1.4.3 截流泄水道的设计

截流泄水道是指在戗堤合龙时水流通过的地方，例如束窄河槽、明渠、涵洞、隧洞、底孔和堰顶缺口等均为泄水道。截流泄水道的过水条件与截流难度关系很大，应该尽量创造良好的泄水条件，减少截流难度，平面布置应平顺，控制断面尽量避免过大的侧收缩、回流。弯道半径也需适当，减少不必要的损失。泄水道的泄水能力、尺寸、高度应与截流难度进行综合比较选定。在有充分把握截流的条件下尽量减少泄水道工程量，降低造价。在截流条件不利、难度大的情况下，可加大泄水道尺寸或降低高程，以减少截流难度。泄水道计算中应考虑沿程损失、弯道损失、局部损失。弯道损失可单独计算，也可纳入综合糙率内。如泄水道为隧洞，截流时其流态以明渠为宜，应避免出现半压力流态。在截流难度大或条件较复杂的泄水道，则应通过模型试验核定截流水头。

泄水道内围堰应拆除干净，少留阻水埂子。如估计来不及或无法拆除干净时，应考虑其对截流水头的影响。如截流过程中，由于冲刷因素有可能使下游水位降低，增加截流水头时，则在计算和试验时应予考虑。

1.4.4 截流抛投材料

截流材料的选择，主要取决于截流时可能发生的流速及工地开挖、起重、运输设备的能力，一般应尽可能就地取材。在黄河，长期以来用梢料、麻袋、草包、石料、土料等作为堤防溃口的截流堵口材料。在南方，如四川都江堰，则常用卵石竹笼、砾石和杩搓等作为截流堵河分流的主要材料。国内外大江大河截流的实践证明，块石是截流的最基本材料。此外，当截流水力条件差时还须使用人工块体，如混凝土六面体、四面体、四脚体及钢筋混凝土构架等（图1.24）。

截流抛投材料选择原则如下。

（1）预进占段填筑料尽可能利用开挖渣料和当地天然料。

（2）龙口段抛投的大块石、石串或混凝土四面体等人工制备材料数量应慎重研究确定。

（3）截流备料总量应根据截流料物堆存、运输条件、可能流失量及戗堤沉陷等因素综合分析，并留适当备用。

（4）戗堤抛投物应具有较强的透水能力，且易于起吊运输。

现将一些常用的截流材料适宜流速的经验数据列表1.9，供参考。

1.4.5 截流水力计算方法

截流水力计算的目的是确定龙口各水力参数的变化规律。它主要解决两个问题：一是确定截流过程中龙口各水力参数，如单宽流量q、落差z及流速u的变化规律；二是由此确定截流材料的尺寸或重量及相应的数量等。这样，在截流前可以有计划有目的地准备各种尺寸或重量的截流材料及其数量，规划截流现场的场地布置，选择起重、运输设备；在截流时，能预先估计不同龙口宽度的截流参数，何时何处抛投何种尺寸或重量的截流材料及其方量等。

在截流过程中，上游来水量也就是截流设计流量，将分别经由龙口、分水建筑物及戗堤的渗漏下泄，并有一部分拦蓄在水库中。截流过程中，若库容不大，拦蓄在水库中的水量可以忽略不计。对于立堵截流，作为安全因素，也可忽略经由戗堤渗漏的水量。这样截流时的水量平衡方程为

式中 Q₀——截流设计流量，m³/s；

Q₁——分水建筑物的泄流量，m³/s；

Q₂——龙口的泄流量可按宽顶堰计算，m³/s。

随着截流戗堤的进占，龙口逐渐被束窄，因此经分水建筑物和龙口的泄流量是变化的，但二者之和恒等于截流设计流量。其变化规律是：截流开始时，大部分截流设计流量经由龙口泄流，随着截流戗堤的进占，龙口断面不断缩小，上游水位不断上升，经由龙口的泄流量越来越小，而经由分水建筑物的泄流量则越来越大。龙口合龙闭气以后，截流设计流量全部经由分水建筑物泄流。

为了方便计算，可采用图解法。图解时，先绘制上游水位H_u。与分水建筑物泄流量Q₁的关系曲线、上游水位与不同龙口宽度B₀、B₁、B₂、B₃的泄流量关系曲线如图1.25所示。在绘制曲线时，下游水位视为常量，可根据截流设计流量由下游水位流量关系曲线上查得。这样在同一水位情况下，当分水建筑物泄流量与某宽度龙口泄流量之和为Q₀时，即可分别得到Q₁和Q₂。

根据该法可同时求得不同龙口宽度时上游水位H_u和Q₁、Q₂值，由此再通过水力学计算即可求得截流过程中龙口各水力参数的变化规律（图1.26）。

立堵截流材料抵抗水流冲动速度，可按下式估算：

式中 v——水流流速，m/s；

K——稳定系数；

g——重力加速度，m/s²；

γ₁——石块的重度，kN/m³；

γ——水的重度，kN/m³；

D——石块折算成球体的化引直径，m。

由某一龙口宽度的v值，再选定K值，就可得出抛投体的化引直径D。

平堵截流水力计算的方法，与立堵相类似。根据苏联依兹巴士对抛石平堵截流的研究，认为抛石平堵截流所形成的戗堤断面在开始阶段为等边三角形，此时使石块发生移动所需要的最小流速为

式中 K₁——石块在石堆上的抗滑稳定系数，采用0.9。

国内有些试验研究认为：采用块石截流量，在平底上K=0.9，边坡上K=1.02；采用混凝土立方体，平底上K=0.57～0.59（当河床n≤0.03时），边坡上K=1.08；采用混凝土四面体，平底上K=0.53（当河床n≤0.03时），K=0.68～0.70，（当河床n＞0.035时），块坡上K=1.05。

当龙口流速增加，石块发生移动之后，戗堤断面逐渐变成梯形，此时石块不致发生滚动的最大流速为

式中 K₂—石块在石堆上的抗滚动稳定系数，采用1.2。

应该指出，平堵、立堵截流的水力条件非常复杂，尤其是立堵截流，上述计算只能作为初步依据。在大、中型水利水电工程中，截流工程必须进行模型试验。但模型试验时对抛投体的稳定也只能作出定性分析，还不能满足定量要求。故在试验的基础上，还必须考虑类似工程的截流经验，作为修改截流设计的依据。

1.4.6 截流日期与设计流量的选定

1.截流日期的选定

截流日期的选择，不仅影响到截流本身能否顺利进行，而且直接影响到工程施工布局。

截流应选在枯水期进行，因为此时流量小，不仅断流容易，耗材少而且有利于围堰的加高培厚。至于截流选在枯水期的什么时段，首先要保证截流以后全年挡水围堰能在汛前修建到拦洪水位以上，如果围堰设计为过水围堰，应保证基坑内的主体工程在汛期到来以前，修建到拦洪水位以上（土坝）或常水位以上（混凝土坝等可以过水的建筑物）。因此，应尽量安排在枯水期的前期，使截流以后有足够时间来完成基坑内的工作。对于北方河道，截流还应避开冰凌时期，因冰凌会阻塞龙口，影响截流进行；而且截流后，上游大量冰块堆积也将严重影响闭气工作。一般来说南方河流最好不迟于12 月底，北方河流最好不迟于1 月底。截流前必须充分及时地做好准备工作。

2.设计流量的选定

截流流量是截流设计的依据，截流规模（龙口尺寸、投抛料尺寸或数量等等）过大会造成浪费；规模过小，造成被动，甚至功亏一篑，最后拖延工期，影响整个施工布局。所以在选择截流流量时，应该慎重。

截流设计流量的选择应根据截流计算任务而定。对于确定龙口尺寸，及截流闭气后围堰应该立即修建到挡水高程，一般采用该月5%频率最大瞬时流量为设计流量。对于决定截流材料尺寸、确定截流各项水力参数（水位H、流速v、落差z，龙口单宽流量q）的设计流量，由于合龙的时间较短，截流时间又可在规定的时限内，根据流量变化情况，进行适当调整，所以不必采用过高的标准，一般采用5%～10%频率的月或旬平均流量。这种方法对于大江河（如长江、黄河）是正确的，因为这些河道流域面积大，因降雨引起的流量变化不大；对于中、小河道，枯水期的降雨有时也会引起涨水，流量加大，但洪峰历时短，采用月或旬平均流量（包含了涨水的情况）作为设计流量就偏大了，可以避开这个时段。在此情况下可以采用下述方法确定设计流量。先选定几个流量值，然后在历年实测水文资料中（10～20 年），统计出在截流期中小于此流量的持续天数不小于截流工期的出现次数。当选用大流量，统计出的出现次数就多，截流可靠性大；反之，出现次数少，截流可靠性差。所以可以根据资料的可靠程度、截流的安全要求及经济上的合理，从中选出一个流量作为截流设计流量。

截流时间选得不同，截流设计流量也不同，如果截流时间选在落水期（汛后），流量可以选得小些，如果是涨水期（汛前），流量要选得大一些。

总之，截流流量应根据截流的具体情况，充分分析该河道的水文特性来进行选择。

1.4.7 截流最大块体选择

截流块体质量小流失多，质量大流失小，要综合考虑截流可靠性与经济性两方面的因素来选定。如利用开挖石渣废料及少量大石，流失量大，但有把握截流，而且比较经济，又不需特大型汽车，施工较为灵活；如截流难度大，利用石渣及少量一般大石没有把握，可加大块石尺寸和数量，或用混凝土块，其质量大小既要考虑流失量又要考虑利用已有汽车载重能力。截流最大块体计算方法如下：

式中 v_max——龙口最大流速，m/s；

K——稳定系数（主要与抛投料形状及所处边界条件有关）；

g——重力加速度，m/s²；

γ₁——混凝土、块石重度，kN/m³；

γ——水的重度，取10.0度，kN/m³；

D——混凝土块体折合圆球直径，m；

G——块体质量，t。

块体质量大小计算，当稳定系数K值无专门试验资料时，可参考工程实例选用。根据试验研究，对平堵截流块石的抗滑稳定系数取0.84，抗滚动稳定系数取1.2；对立堵截流，不同的抛投方式及抛投材料，其稳定系数是不同的，混凝土块体K=0.68～0.70，块石K=0.86，边坡上K=1.02～1.08。一般选用平均K值计算，计算得出的块体质量再乘以安全系数1.5即为设计采用的块体质量。

【引例分析】根据［引例1.4］对三峡明渠截流设计如下。

（1）截流时段及截流设计流量选择。截流时段的选择不仅关系到截流流量的确定，而且关系到整个工程的施工部署。三峡工程明渠截流时段选择主要考虑三期围堰施工工期和二期上、下游围堰水下拆除及导流底孔具备分流的时间等因素。据坝址下游宜昌站120多年实测水文资料，长江最枯时段在1月下旬至2月下旬，流量仅为6100～2950m³/s。若在此时段截流，则截流流量最小。但从三期围堰施工工期的紧迫性和水库蓄水、围堰挡水安全性考虑，明渠截流提前在11月进行，对围堰抢工期有利。初步设计拟定明渠截流时段在12月上旬，三峡二期工程施工进展顺利，中国三峡总公司结合三峡工程建设的实际情况，为尽量减小三期碾压混凝土围堰施工风险，要求设计研究明渠截流时段提前的方案。设计分析了宜昌水文站1877年以来的实测水文资料（表1.10），将明渠截流时段提前至11月下半月，截流设计流量采用9010～10300m³/s是可行的。具体截流龙口合龙时间，可根据2002年汛后各施工项目的实际进展情况，以及届时的水文气象条件和长江上游来水流量的实际情况相机确定，尽量争取提前截流合龙。

（2）明渠截流期分流条件。明渠截流分流建筑物为大坝泄洪坝段导流底孔。导流底孔跨缝布置在表孔的正下方，采用有压长管，底孔出口尺寸6.0m×8.5m，中间16个孔进口底高程56.00m，两侧各3个孔进口底高程57.00m。

大坝泄洪坝段相对应的二期上游围堰拆除宽度550m，拆除高程57.00m；二期下游围堰拆除宽度由纵向围堰至左厂坝导墙（约550m），拆除高程53.00m。

明渠截流期大坝泄洪坝段导流底孔泄流能力见表1.11。

（3）明渠截流方案选择。

1）明渠截流的特点。

a.明渠截流能量指标为世界截流工程之最。明渠截流时段提前至2002年11月下半月，截流设计流量10300m³/s，截流落差4.06m，龙口合龙总能量指标达41.02万kW，为葛洲坝工程大江截流总能量（15.19万kW）的2.7倍，是三峡工程大江截流总能量（7.51万kW）的5.46倍，是巴西的伊泰普工程截流总能量（28.86万kW）的1.4倍，明渠截流总能量指标为世界截流工程之最，是当今世界截流难度最大的截流工程。

b.明渠截流施工强度高、难度大。明渠截流上游围堰戗堤龙口宽150m，抛投量16.90万m³；下游围堰戗堤龙口宽150m，抛投量18.64万m³。明渠左侧为混凝土纵向围堰，设计研究在明渠进、出口架设交通浮桥，从右岸至纵向围堰上、下游端部，作为明渠左侧上、下游戗堤进占的运料通道，经中国三峡总公司审定不架设交通浮桥，上游围堰截流戗堤在混凝土纵向围堰左侧设置截流备料堆场用于部分抛投进占，下游围堰截流戗堤从右岸备料堆场供料单向端进抛投，合龙时间延长。明渠底部岩面平整光滑，对抛投块体的稳定不利，明渠截流龙口合龙难度大。

c.明渠截流要兼顾通航。明渠为三峡工程施工期客货运船舶的通道，截流需兼顾通航，尽量减小对长江航运的影响。按国务院三峡工程建设委员会审定的《长江三峡水利枢纽初步设计报告（枢纽工程）》，明渠截流从2002年11月1日开始戗堤进占，明渠封航。

2）明渠截流方案选择。设计针对明渠截流特点，研究了单戗堤立堵截流、双戗堤立堵截流、平堵截流、平堵与立堵结合截流等方案。

a.立堵截流。立堵截流是利用自卸汽车配合推土机将截流材料从一岸或自两岸向河床中部抛投进占而截断河床水流。立堵截流是我国水利水电工程截流应用最多的传统方法，我国修建的一些大型水利枢纽如三门峡、丹江口、葛洲坝等工程都采用单戗堤立堵截流。由于重型自卸汽车和大容量挖掘机械的发展，目前世界上水利水电工程截流的趋势也大多采用立堵截流。但三峡工程明渠截流流量大、落差大，如采用单戗堤立堵截流，龙口抛投最大混凝土面体重量超过50t，施工困难。设计重点研究了上、下游围堰戗堤同时进占立堵截流方案，比较了上游戗堤承担3/4落差、2/3落差、1/2落差，龙口最大平均流速6.9～5.4m/s；相应下游戗堤分担1/4落差、1/3落差、1/2落差，龙口最大平均流速4.7～5.6m/s的截流方案。并通过1∶80截流水工模型试验验证，试验成果表明：由于三峡坝址位于葛洲坝水库内，截流龙口水深而比降小，上、下游围堰戗堤虽相距1100m，双戗堤龙口仍可分担落差。

b.平堵截流。平堵截流主要是在龙口上游侧预先修建栈桥或浮桥，自卸汽车在桥面沿龙口全线均匀向下游抛投材料而露出水面截流水流。鉴于明渠截流落差超过4m，如采用栈桥平堵，需提前一个枯水期在明渠修建桥墩，影响明渠通航，实施困难；如采用浮桥平堵，苏联在20世纪50年代使用的浮桥架桥流速小于4m/s，在桥面抛投块体重量10t，但三峡工程明渠浮桥架桥流速超过4m/s，在桥面抛投混凝土四面体重量达25t，浮桥架设和运行技术安全性尚无把握。

c.平堵与立堵结合截流。设计研究上游戗堤立堵，承担2/3～1/2落差，立堵截流龙口最大平均流速5.4m/s；下游戗堤龙口预先架设浮桥平堵，分担1/3～1/2落差，浮桥平堵截流龙口最大平均流速3.5m/s。该方案上、下游戗堤截流龙口水力学指标优越，截流施工难度降低，但需在上、下游围堰龙口段预先架设浮桥，增加费用，且占直线工期5～6d。

设计经综合分析比较后，推荐采用上、下游戗堤同时进占立堵截流方案。

3）明渠截流戗堤进占程序及抛投材料研究。

a.截流戗堤布置。截流戗堤为上游围堰堰体组成部分，设置在围堰背水侧，可兼做排水棱体，以利于堰体渗透稳定。上游戗堤轴线呈直线布置，与围堰轴线平等，间距12.5m。戗堤轴线长378.4m，设计断面为梯形，上游边坡为1∶1.1，下游边坡为1∶1.3，堤顶高程从两岸非龙口段高程72.00m至龙口段71.50m，堤顶宽度25m，满足4～5辆40～77t自卸汽车同时抛投。下游戗堤轴线呈折线布置，戗堤轴线长412.4m，设计断面为梯形，上游边坡为1∶1.1，下游边坡为1∶1.3，堤顶高程从右岸非龙口段高程69.50m至龙口段69.00m，堤顶宽度25m。

b.截流戗堤龙口位置及宽度拟定。

（a）截流戗堤龙口位置的拟定。鉴于明渠截流抛投料备料堆场主要集中在右岸，明渠左为混凝土纵向围堰，因此，上游围堰戗堤龙口布置在明渠左侧，距混凝土纵向围堰右边线10m。下游围堰戗堤龙口紧靠混凝土纵向围堰布置（图1.27）。

（b）截流戗堤龙口宽度的拟定。截流戗堤龙口宽度是指分流建筑物尚未分流前，截流戗堤预留的最小宽度，也即合龙的起始口门宽度。鉴于大坝泄洪坝段导流底孔已提前于2002年10月分流，按常规截流可认为没有明显的“龙口”，上、下游截流戗堤11月1日开始进占可连续抛投进占至合龙。但因明渠截流合龙流速较大，抛投进占困难，需采用上、下游戗堤共同进占分担落差的双戗堤立堵截流方案。为此，按上游戗堤承担3/4落差，下游戗堤分担1/4落差，拟定上、下游龙口宽度均为150m。

c.明渠截流戗堤进占程序。

（a）上、下游戗堤非龙口段进占。明渠截流戗堤非龙口段进占设计流量采用当旬的旬平均流量，堤头防冲设计流量采用当旬5%频率最大日平均流量。11月上旬，中旬，上、下游戗堤非龙口水力学指标见表1.12。

（b）上、下游戗堤龙口段进占。明渠截流上、下游戗堤龙口段合龙时段选在11月下半月，根据气象及水文预报，相机确定龙口合龙日期。上、下游戗堤龙口合龙同时立堵进占，分担落差。截流设计流量10300m³/s，设计研究比较了两个方案：①上游戗堤龙口段承担3/4落差，相应下游戗堤龙口段分担1/4落差，其上、下游戗堤龙口合龙水力学指标见表1.13；②上游戗堤龙口段承担2/3落差，相应下游戗堤龙口段分担1/3落差。试验表明，下游戗堤龙口段分担1/3落差，须加快抛投进占速度，束窄口门超过上游戗堤，而下游戗堤龙口段合龙只能右岸单向进占，制约了抛投进占速度，设计合龙时间为5d。经综合分析比较，设计倾向于方案①，即下游戗堤龙口段分担1/4落差，但截流备料可按方案②实施。上游戗堤非龙口段抛投量23.66万m³，龙口段抛投量16.90万m³；下游戗堤非龙口段抛投量24.20万m³，龙口段抛投量18.64万m³。

（4）明渠截流抛投材料。明渠截流抛投材料分为5种规格。

1）石渣料。右岸建筑物基础开挖的花岗岩块石石渣料，一般粒径为0.5～80cm，其中粒径为20～60cm块石含量大于50%，粒径2cm以下含量小于20%。

2）中石。粒径为0.4～0.7m（质量90～470kg）的块石，备料可按粒径大于0.5m，质量大于170kg的块石含量大于60%控制。

3）大块石。粒径为0.8～1.1m，质量为0.71～1.7t的块石。

4）特大块石。粒径为1.3～1.6m，质量为3～5t的大块石，要求钻孔，用钢丝绳将3～5块连成特大块石串。

5）混凝土四面体。重20t，用钢丝绳将2～3块连成四面体串。

明渠截流上、下游戗堤非龙口段抛投材料主要是石渣料和大块石及中石，在堤头防冲裹头需抛投特大块石及特大块石串保护。龙口段抛投材料以中石及大块石为主，特大块石及特大块石串、四面体串形成上挑角后，石渣料尾随抛投，加宽堤顶道路。