三峽工程大江截流戧堤坍塌問(wèn)題試驗(yàn)研究

三峽工程1997年大江截流和2002年導(dǎo)流明渠截流,均引起了壩區(qū)河勢(shì)及水流泥沙條件的改變。依據(jù)兩次截流間(1997～2002年)的河床演變?cè)陀^(guān)測(cè)資料,分析了三峽壩區(qū)來(lái)水來(lái)沙、河勢(shì)及河床沖淤變化情況。三峽工程壩區(qū)河段在兩次截流期間,沖淤變化較大。1998年大洪水沖刷壩區(qū)河床泥沙達(dá)1413.7萬(wàn)m~3。之后的1999～2002年,壩區(qū)河床一直處于回淤狀態(tài),4a總計(jì)淤積了1046.14萬(wàn)m~3,仍未達(dá)到大江截流前的沖淤平衡狀況。

多波束測(cè)深及前視聲納系統(tǒng)在功效、水下布點(diǎn)密度、真實(shí)反應(yīng)測(cè)區(qū)水下地物地貌特征等方面,與單波束測(cè)深系統(tǒng)相比,具有不可替代的優(yōu)越性。多波束測(cè)深及前視聲納系統(tǒng)在三峽工程明渠截流水文泥沙監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要作用。

2005年11月26日凌晨，位于貴州省東北部烏江干流中游的思林水電站建設(shè)工地，一片燈火通明，經(jīng)過(guò)以中國(guó)水利水電第八工程局為責(zé)任方、閩江工程局為聯(lián)營(yíng)方的“八閩聯(lián)營(yíng)體”組織百余臺(tái)（套）大型施工設(shè)備連續(xù)20h的填筑進(jìn)占，滔滔的烏江被攔腰截?cái)?，斷林水電站工程順利?shí)現(xiàn)大江截流。

12月3日18時(shí),隨著最后一車(chē)土石倒入右江魚(yú)梁航運(yùn)樞紐工程二期圍堰龍口,國(guó)家\"十一五\"期間重點(diǎn)項(xiàng)目,打造西江黃金水道核心項(xiàng)目之一的——魚(yú)梁航運(yùn)樞紐工程成功實(shí)現(xiàn)大江截流。大江截流標(biāo)志著魚(yú)梁航運(yùn)樞紐工程建設(shè)邁出了具有里程碑意義的一步,工程建設(shè)將全面轉(zhuǎn)入二期壩主體工程施工階段。

通過(guò)分析水文資料和水下地形條件,結(jié)合水工模型試驗(yàn)制定了出溪洛渡工程詳細(xì)的截流施工方案,通過(guò)認(rèn)真組織實(shí)施,克服了龍口流速大、單寬流量大、單寬功率大等難度,使大江截流一舉成功。對(duì)相關(guān)工程具有借鑒意義。

4月22日,尼爾基水利樞紐配套項(xiàng)目——黑龍江省引嫩擴(kuò)建骨干一期工程渠首樞紐工程成功實(shí)施大江截流。省委常委、常務(wù)副省長(zhǎng)杜家毫出席截流儀式并講話(huà),省政府副秘書(shū)長(zhǎng)譚文主持了儀式,省水利廳

引嫩擴(kuò)建渠首樞紐工程實(shí)施大江截流

簡(jiǎn)述了三峽水位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、測(cè)控軟件編制、安裝、比測(cè),以及在三峽工程明渠截流中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)三峽水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè),以及在三峽工程明渠截流中的運(yùn)用情況及比測(cè)結(jié)果,充分證明該系統(tǒng)不僅適合三峽工程這樣的特大型水利工程,而且這種水位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)的方法、思路以及設(shè)備模式、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),在其它工程,乃至其它工程建設(shè)項(xiàng)目中同樣適用,可以推廣運(yùn)用。

三峽工程明渠截流已于2002年11月6日順利合龍。明渠截流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)地利用當(dāng)今國(guó)內(nèi)外成熟的可靠的先進(jìn)的儀器設(shè)備和水文監(jiān)測(cè)技術(shù),收集了豐富的水文信息。分析研究明渠截流期間壩區(qū)水文情勢(shì)、導(dǎo)流底孔分流情況、明渠流態(tài)和流場(chǎng)、截流戧堤斷面形態(tài)、龍口寬度、落差、流速等水力要素的變化以及各要素間的相關(guān)關(guān)系,及時(shí)利用于施工決策,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

為確保2003年6月三峽工程正式蓄水,第三季度第一批機(jī)組按期發(fā)電,三峽工程已于2002年11月6日順利實(shí)施了三期明渠截流。綜合分析了截流施工期三峽壩址以上雨洪特性及明渠截流的水文氣象條件,分析復(fù)核了截流施工期設(shè)計(jì)洪水,并重點(diǎn)分析總結(jié)了明渠截流期各時(shí)段與截流關(guān)系密切的各特征流量出現(xiàn)機(jī)率,為三峽三期明渠截流提供了可靠的基礎(chǔ)依據(jù)。

介紹了施工通航泥沙模型的研究成果，包括施工期壩區(qū)河段沖淤變化規(guī)律、臨時(shí)船閘引航道泥沙淤積形態(tài)、淤積分布、淤面標(biāo)高、回淤速度、礙航淤積量、淤沙級(jí)配以及淤積對(duì)明渠和臨時(shí)船閘通航條件的影響等，并提出了相應(yīng)的改善措施。

葛洲壩水利樞紐大江截流施工

糯扎渡水電站心墻堆石壩壩高261.5m,在在建的同類(lèi)壩中,屬亞洲第一、世界第三的高壩,其截流施工難度居同行業(yè)前列,具有大落差、高流速、大單寬功率、截流規(guī)模大、拋投強(qiáng)度高、河床陡峭狹窄、截流施工道路布置困難等諸多特點(diǎn)。截流施工過(guò)程中,最大流量2890m3/s、最大流速10.1m/s、最大單寬功率528t.m/(s.m),通過(guò)精心設(shè)計(jì),精心組織,順利實(shí)現(xiàn)了截流。大壩的成功截流,為水電建設(shè)行業(yè)在大流量、高流速、大單寬功率工況下如何確保截流成功提供了寶貴施工經(jīng)驗(yàn),其關(guān)鍵施工技術(shù)和工藝可供類(lèi)似工程借鑒,有較好的推廣應(yīng)用前景。

三峽工程導(dǎo)流明渠采用雙戧立堵截流,上下游戧堤分別承擔(dān)2/3和1/3落差,采用水力學(xué)計(jì)算確定相應(yīng)落差分擔(dān)關(guān)系下的進(jìn)占協(xié)調(diào)關(guān)系和上下戧堤的龍口水力學(xué)參數(shù),并對(duì)實(shí)際截流施工時(shí)的水力條件進(jìn)行了反演計(jì)算。

為大渡河瀑布溝水電站截流工程選擇截流方案進(jìn)行水工模型試驗(yàn)。試驗(yàn)采用寬戧堤截流,設(shè)計(jì)戧堤頂寬分別為25m和60m的兩種試驗(yàn)方案。試驗(yàn)結(jié)果表明:龍口水面線(xiàn)第二次跌落時(shí),方案1在戧堤下游坡腳線(xiàn)附近形成的舌狀體大于方案2,更能充分利用突擴(kuò)造成的局部水頭損失。因此選擇方案1作為最終截流方案。其合理性得到了工程實(shí)踐的驗(yàn)證,具有一定推廣價(jià)值。

三峽工程隔流堤基礎(chǔ)清淤施工

通過(guò)對(duì)三峽工程大壩混凝土進(jìn)行齡期長(zhǎng)達(dá)5年的性能試驗(yàn),分析了混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、極限拉伸變形和碳化深度,抗凍性能隨齡期變化的規(guī)律,以及標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土性能隨齡期發(fā)展規(guī)律的影響,研究表明自然養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展和長(zhǎng)期耐久性不利。研究結(jié)論可為長(zhǎng)期工作條件下的大壩混凝土結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)提供參考。

本文通過(guò)三峽工程大江截流工程投標(biāo)報(bào)價(jià)的實(shí)例，論述了科學(xué)務(wù)實(shí)的報(bào)價(jià)等策略在工程投標(biāo)，實(shí)施中的作用。

三峽大江截流實(shí)況表明，在大流量、深水、低流速河道中，采用平拋墊底、寬戧堤、降低戧堤水面以上高度，采用級(jí)配較均勻、連續(xù)的石渣及塊石，全斷面均勻拋投進(jìn)占等措施是合理的，實(shí)現(xiàn)了安全截流。拋填水深、最大日及小時(shí)拋投強(qiáng)度均居世界首位，創(chuàng)下了單戧立堵截流施工中上、下游圍堰戧堤同一日合龍紀(jì)錄。截流施工中，航運(yùn)暢通，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量大江截流工程，標(biāo)志著我國(guó)截流技術(shù)水平已處于世界領(lǐng)先水平。

三峽工程大江截流最突出的難點(diǎn)是由水深引起的大規(guī)模堤頭坍塌以及由于大規(guī)模堤頭坍塌而引發(fā)的堤頭安全進(jìn)點(diǎn)問(wèn)題，為保障截流安全，施工中采取了預(yù)平拋墊底等一系列工程措施，并取得了良好效果。然而，三峽工程三期截流不僅具有大江截流的防止堤頭坍塌保障安全進(jìn)占問(wèn)題，而且還存在攻克水力學(xué)難關(guān)的問(wèn)題，因此，三期工程的截流難度將更大。本文擬通過(guò)總結(jié)大江截流經(jīng)驗(yàn)，提出三期截流安全進(jìn)占的工程措施。

根據(jù)大江截流期間監(jiān)測(cè)、收集到的成果資料，對(duì)長(zhǎng)江水全部改由導(dǎo)流明渠下泄，所觀(guān)測(cè)到的大江圍堰戧堤進(jìn)占對(duì)導(dǎo)流明渠分流及流速流態(tài)的變化，河床沖淤及淤積量縱、橫向分布進(jìn)行了闡述，得到了該河段水流及沖淤變化的一般性規(guī)律

采用季節(jié)性肯德?tīng)枡z驗(yàn)原理及水質(zhì)評(píng)價(jià)綜合指數(shù)法，分別就三峽工程截流江段總體水質(zhì)狀況和截流期間的水質(zhì)變化過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)分析，闡述了本江段水體的水質(zhì)變化特征