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摘要：大渡河安谷水电站副坝工程截流流量受上游沙湾水电站下泄流量的控制，并且有汊河一处，截流流量无法按照大渡河天然流量进行选取，通过合理选择截流流量与截流时间，进行水力学计算，精心组织施工，克服不利因素，实现了副坝截流目标。
关键词：截流流量 单戗立堵 双向进占 合龙
Abstract: the station auxiliary dam closure discharge controlled discharge of Shawan Hydropower Station in the upstream of the Dadu River valley hydropower, and braided river a, closure discharge can not be in accordance with the Dadu River natural flow were selected, by reasonable selection of flow and closure time of closure, hydraulic calculation, carefully organize construction work, overcome the disadvantage factors, the auxiliary dam closure target.
Keywords: closure discharge single prop establishs a two-way closure
中图分类号：[TM622]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1 工程概况
大渡河安谷水电站工程是大渡河干流梯级开发中的最后一级，坝址位于乐山市市中区与沙湾区接壤的安谷河段生姜坡，距上游在建沙湾水电站约35km。坝址以上集水面积76717km2，河长约1043km，河道比降1.31‰。铜街子至河口段为大渡河下游地区集水面积为1017km2，属四川盆地边缘，为丘陵宽谷区，河谷开阔，水流平缓，阶地甚多，沙洲和岔流极为发育，河道平均坡降仅1.3‰。
副坝工程采用汛期围堰挡水、右岸河道分流的导流方式。根据施工进度安排，月儿坝至沫东坝段汛期围堰挡水时段为2013年4月至8月，挡水标准为全年10年一遇洪水标准，设计流量为8090m³/s。上游围堰堰顶高程为399.5m，下游为回填造地区不设围堰。截流施工采用单戗立堵、双向进占，于2013年4月上旬实施河床截流，由右岸分流河道过流，截流流量考虑沙湾水电站下泄流量控制及沫东坝左汊河道分流后，确定截流流量为500m³/s。右岸分流河道进口高程394.5m，宽200m，底坡为5.0‰。
2 截流特点
⑴ 截流戗堤填筑料中大料缺乏
因本工程截流材料缺乏大石料，粒径均为40cm以下的小石，截流施工抛投材料材料流失量较大，因此抛投特殊材料工程量较大。
⑵ 上游沙湾电站控制流量有时间制约
当沙湾电站下泄流量大于1000m³/s时，砂卵石流失较大，戗堤预进占施工困难，流量小于1000m³/s时，方可进行预进占施工，如何在有效的时间内完成截流戗堤预进占及龙口施工是关键。
⑶ 天气及施工时间影响需克服
因受上游沙灣水电站下泄流量的控制，夜间发电量小，所以截流选择夜间作业，截流施工应考虑夜间作业需要，合理安排工人作息时间，提高工人作业效率。
3 截流设计
3.1 截流戗堤轴线位置选择
根据施工现场实际情况，此次截流位置正处于主河道分汊处，截流戗堤轴线位置拟定三个方案进行了优缺点比较：
方案一：截流戗堤轴线位于汛期围堰上游侧3.5m，截流合龙后加高培厚形成汛期围堰。该方案缺点是在截流流量500m³/s时龙口落差2.5m，截流难度较大，龙口抛投混凝土六面体会造成防渗处理困难，混凝土六面体流失到副坝防渗墙部位会造成防渗墙施工困难。
方案二：截流戗堤位于副坝下游回填造地地区。该方案缺点是在截流流量500m³/s时龙口落差3.0m，截流难度大；优点是可以在静水中抛填汛期围堰。
方案三：截流戗堤位于副坝上游浅滩区。该方案的优点是在截流流量500m³/s时龙口落差2.0m，截流难度较小；截流合龙后基本上在旱地修筑汛期围堰，汛期围堰防渗处理容易。该方案的缺点是单独修建截流戗堤增加砂砾石抛投量16866m³和砂砾石拆除量13500m³。
经综合比较后选择方案三，截流戗堤轴线位置为月儿坝起点定为X=360919.7380；Y=3258548.1793；沫东坝定为X=360696.8824；Y=3258535.5759；全长约220m。截流戗堤具体布置详见下图一。
图一截流戗堤平面布置图
3.2 截流方式及戗堤断面设计
截流采用单戗堤双向进占，截流戗堤挡水标准选用10年一遇11月～4月洪水标准2200m³/s，截流戗堤预进占施工挡水标准为1000m³/s，龙口合龙时设计标准选用500m³/s。经计算最大水位为397.5m，考虑安全超高，截流时戗堤顶高程为398.0m。
根据抛投料的自然休止角，确定戗堤上下游边坡为1：1.5，堤头边坡采用1：1.3～1：1.5。截流戗堤顶宽设计为12.0m。
3.3 截流水力学计算
截流戗堤龙口进占过程水力学计算成果见表2。
表2 截流水力计算成果表（Q=500m³/s）
3.4 截流材料
考虑影响备料数量的主要因素有戗堤实际抛投断面、抛投流失量、覆盖层冲刷量以及备料堆存和运输损耗量等，本标截流备料系数取1.2～1.5。截流戗堤所需各进占料抛投量及备料见表3。
表3截流戗堤所需各进占料抛投量及备料表
本工程主要为河滩料，粒径40cm以上的中石和大石料严重缺乏，截流材料主要为砂卵石料、钢筋石笼、混凝土块及拆除导向槽混凝土块。
砂卵石料主要采用开挖河道内的砂卵石。河道内离趾板200m外已选取一块3万平米的取料区域。按深挖2.5m计算其储量满足截流戗堤和围堰填筑的需要。选取月儿坝作为混凝土块预制、堆放场地。
龙口区混凝土块的用量：龙口区长约60m，根据估算流速将达到3.09～4.4m/s，需用混凝土块铺底，护脚后，拟布置一排品字形的2层预制混凝土块进行挑流才能用砂卵石跟进。考虑损失系数，混凝土块（1.5m ×1.5m ×1.5m）用量为680块。
导向槽混凝土块：本次截流大石可采用拆除导向槽混凝土块，预计工程量850m³。
钢筋石笼：钢筋采用φ25的螺纹做主筋，φ14圆钢作为分隔，间距12cm。用于防护沫东坝河堤的裹头及护底，考虑损失系数，共计需用100个钢筋笼。
表4截流工程备料工程量表
4.1 截流施工布置
根据截流实施方案，结合现场施工条件，截流施工道路靠近防渗墙轴线布置。路面宽10m，坝后至围堰进占处道路，采用砂卵石填筑，填筑厚度1m，长约100m。至备料场各取料点道路要保证双车道和施工设备能自由出入，装料面要有足够的设备装卸循环场地。
4.2 沫东坝裹头防护措施
截流前对沫东坝裹头进行钢筋石笼保护施工。钢筋笼由月儿坝钢筋加工厂预制好后运输至施工现场，安装到位后装填大卵石，钢筋笼之间采用绑扎连接。
4.3 非龙口段预进占施工
根据流量变化规律，截流戗堤预进占从2013年4月8日凌晨2点至上午11点进行戗体的填筑、上午12点前完成戗体裹头的防护。预进占抛投料采用20t自卸汽车运输，端进法抛填。非龙口段进占抛投材料，一般用砂砾料全断面抛投施工，进占过程中，如发现堤头抛投料有流失现象，则在堤头进占前沿的上游先抛投混凝土块或者导向槽形成挑角，在其保护下，再将砂砾抛填在戗堤轴线的下游侧。
4.4 龙口段合龙施工
在堤头上游侧与戗堤轴线成30o～45o角的方向，用六面体抛填形成一个防冲矶头，在防冲矶头下游侧形成回流区，中小石、砂砾混合料尾随进占。龙口水流流速和单宽流量较均大，用一般渣料抛投易流失，上挑角钢筋笼和钢筋笼串抛投，将其稳定在堤头上游坡角，挑开水流，下游侧堤头抛投快速跟进，直至最终合龙。
4.5 截流施工强度分析
截流施工预留龙口约50m宽，采用单戗堤双向进占施工，截流龙口合龙施工时间从2013年4月9日凌晨2：00～8：30，持续6个半小时，截流抛投总量约5400m³，截流施工抛投强度约830m³/h。
4.6 截流设备配备
本次截流施工设备使用液压反铲共7台，其中左岸3台，右岸4台；装载机共5台，其中左岸1台，右岸5台；20t自卸汽车共46辆，其中左右岸各23辆；右岸25t汽车吊1台。
5 截流重难点及采取的措施
针对本工程截流材料缺乏大石料，大量选用混凝土预制块、利用部分大块导向槽和建筑垃圾等特殊材料。此次截流施工实际抛投混凝土六面体共使用443块，其中使用1.5m×1.5m×1.5m混凝土六面体78块，使用1m×1m×1m混凝土六面体365块；利用大块废弃导向槽和建筑垃圾约600m³。
因受沙湾电站下泄流量时间制约，截流施工采取以下应对措施：第一，截流分两次完成，龙口合拢前一个晚上完成戗堤预进占施工，然后做好裹头防护；第二，增大抛投强度缩短截流时间，配备足够的设备，特别是最后龙口剩余20m时混凝土六面体的运输车辆，保证截流施工强度；第三，抛投材料亦是制约时间的关键，应考虑选用粒径较大的砂卵石，避免细料大量流失，储备足够的混凝土六面体，可加快截流进度。
6 结语
安谷水电站副坝工程截流段河床地形地质条件复杂，汊河較多，截流水力计算难度较大，且为夜间施工， 要确保顺利截流关键是科学指导的前提下高度重视截流，做好一切准备工作，确保万无一失。
参考文献：《施工截流与基坑排水》，水利电力出版社
《水利水电工程施工组织设计手册》，中国水利水电出版社
关键词：截流流量 单戗立堵 双向进占 合龙
Abstract: the station auxiliary dam closure discharge controlled discharge of Shawan Hydropower Station in the upstream of the Dadu River valley hydropower, and braided river a, closure discharge can not be in accordance with the Dadu River natural flow were selected, by reasonable selection of flow and closure time of closure, hydraulic calculation, carefully organize construction work, overcome the disadvantage factors, the auxiliary dam closure target.
Keywords: closure discharge single prop establishs a two-way closure
中图分类号：[TM622]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1 工程概况
大渡河安谷水电站工程是大渡河干流梯级开发中的最后一级，坝址位于乐山市市中区与沙湾区接壤的安谷河段生姜坡，距上游在建沙湾水电站约35km。坝址以上集水面积76717km2，河长约1043km，河道比降1.31‰。铜街子至河口段为大渡河下游地区集水面积为1017km2，属四川盆地边缘，为丘陵宽谷区，河谷开阔，水流平缓，阶地甚多，沙洲和岔流极为发育，河道平均坡降仅1.3‰。
副坝工程采用汛期围堰挡水、右岸河道分流的导流方式。根据施工进度安排，月儿坝至沫东坝段汛期围堰挡水时段为2013年4月至8月，挡水标准为全年10年一遇洪水标准，设计流量为8090m³/s。上游围堰堰顶高程为399.5m，下游为回填造地区不设围堰。截流施工采用单戗立堵、双向进占，于2013年4月上旬实施河床截流，由右岸分流河道过流，截流流量考虑沙湾水电站下泄流量控制及沫东坝左汊河道分流后，确定截流流量为500m³/s。右岸分流河道进口高程394.5m，宽200m，底坡为5.0‰。
2 截流特点
⑴ 截流戗堤填筑料中大料缺乏
因本工程截流材料缺乏大石料，粒径均为40cm以下的小石，截流施工抛投材料材料流失量较大，因此抛投特殊材料工程量较大。
⑵ 上游沙湾电站控制流量有时间制约
当沙湾电站下泄流量大于1000m³/s时，砂卵石流失较大，戗堤预进占施工困难，流量小于1000m³/s时，方可进行预进占施工，如何在有效的时间内完成截流戗堤预进占及龙口施工是关键。
⑶ 天气及施工时间影响需克服
因受上游沙灣水电站下泄流量的控制，夜间发电量小，所以截流选择夜间作业，截流施工应考虑夜间作业需要，合理安排工人作息时间，提高工人作业效率。
3 截流设计
3.1 截流戗堤轴线位置选择
根据施工现场实际情况，此次截流位置正处于主河道分汊处，截流戗堤轴线位置拟定三个方案进行了优缺点比较：
方案一：截流戗堤轴线位于汛期围堰上游侧3.5m，截流合龙后加高培厚形成汛期围堰。该方案缺点是在截流流量500m³/s时龙口落差2.5m，截流难度较大，龙口抛投混凝土六面体会造成防渗处理困难，混凝土六面体流失到副坝防渗墙部位会造成防渗墙施工困难。
方案二：截流戗堤位于副坝下游回填造地地区。该方案缺点是在截流流量500m³/s时龙口落差3.0m，截流难度大；优点是可以在静水中抛填汛期围堰。
方案三：截流戗堤位于副坝上游浅滩区。该方案的优点是在截流流量500m³/s时龙口落差2.0m，截流难度较小；截流合龙后基本上在旱地修筑汛期围堰，汛期围堰防渗处理容易。该方案的缺点是单独修建截流戗堤增加砂砾石抛投量16866m³和砂砾石拆除量13500m³。
经综合比较后选择方案三，截流戗堤轴线位置为月儿坝起点定为X=360919.7380；Y=3258548.1793；沫东坝定为X=360696.8824；Y=3258535.5759；全长约220m。截流戗堤具体布置详见下图一。
图一截流戗堤平面布置图
3.2 截流方式及戗堤断面设计
截流采用单戗堤双向进占，截流戗堤挡水标准选用10年一遇11月～4月洪水标准2200m³/s，截流戗堤预进占施工挡水标准为1000m³/s，龙口合龙时设计标准选用500m³/s。经计算最大水位为397.5m，考虑安全超高，截流时戗堤顶高程为398.0m。
根据抛投料的自然休止角，确定戗堤上下游边坡为1：1.5，堤头边坡采用1：1.3～1：1.5。截流戗堤顶宽设计为12.0m。
3.3 截流水力学计算
截流戗堤龙口进占过程水力学计算成果见表2。
表2 截流水力计算成果表（Q=500m³/s）
3.4 截流材料
考虑影响备料数量的主要因素有戗堤实际抛投断面、抛投流失量、覆盖层冲刷量以及备料堆存和运输损耗量等，本标截流备料系数取1.2～1.5。截流戗堤所需各进占料抛投量及备料见表3。
表3截流戗堤所需各进占料抛投量及备料表
本工程主要为河滩料，粒径40cm以上的中石和大石料严重缺乏，截流材料主要为砂卵石料、钢筋石笼、混凝土块及拆除导向槽混凝土块。
砂卵石料主要采用开挖河道内的砂卵石。河道内离趾板200m外已选取一块3万平米的取料区域。按深挖2.5m计算其储量满足截流戗堤和围堰填筑的需要。选取月儿坝作为混凝土块预制、堆放场地。
龙口区混凝土块的用量：龙口区长约60m，根据估算流速将达到3.09～4.4m/s，需用混凝土块铺底，护脚后，拟布置一排品字形的2层预制混凝土块进行挑流才能用砂卵石跟进。考虑损失系数，混凝土块（1.5m ×1.5m ×1.5m）用量为680块。
导向槽混凝土块：本次截流大石可采用拆除导向槽混凝土块，预计工程量850m³。
钢筋石笼：钢筋采用φ25的螺纹做主筋，φ14圆钢作为分隔，间距12cm。用于防护沫东坝河堤的裹头及护底，考虑损失系数，共计需用100个钢筋笼。
表4截流工程备料工程量表
4.1 截流施工布置
根据截流实施方案，结合现场施工条件，截流施工道路靠近防渗墙轴线布置。路面宽10m，坝后至围堰进占处道路，采用砂卵石填筑，填筑厚度1m，长约100m。至备料场各取料点道路要保证双车道和施工设备能自由出入，装料面要有足够的设备装卸循环场地。
4.2 沫东坝裹头防护措施
截流前对沫东坝裹头进行钢筋石笼保护施工。钢筋笼由月儿坝钢筋加工厂预制好后运输至施工现场，安装到位后装填大卵石，钢筋笼之间采用绑扎连接。
4.3 非龙口段预进占施工
根据流量变化规律，截流戗堤预进占从2013年4月8日凌晨2点至上午11点进行戗体的填筑、上午12点前完成戗体裹头的防护。预进占抛投料采用20t自卸汽车运输，端进法抛填。非龙口段进占抛投材料，一般用砂砾料全断面抛投施工，进占过程中，如发现堤头抛投料有流失现象，则在堤头进占前沿的上游先抛投混凝土块或者导向槽形成挑角，在其保护下，再将砂砾抛填在戗堤轴线的下游侧。
4.4 龙口段合龙施工
在堤头上游侧与戗堤轴线成30o～45o角的方向，用六面体抛填形成一个防冲矶头，在防冲矶头下游侧形成回流区，中小石、砂砾混合料尾随进占。龙口水流流速和单宽流量较均大，用一般渣料抛投易流失，上挑角钢筋笼和钢筋笼串抛投，将其稳定在堤头上游坡角，挑开水流，下游侧堤头抛投快速跟进，直至最终合龙。
4.5 截流施工强度分析
截流施工预留龙口约50m宽，采用单戗堤双向进占施工，截流龙口合龙施工时间从2013年4月9日凌晨2：00～8：30，持续6个半小时，截流抛投总量约5400m³，截流施工抛投强度约830m³/h。
4.6 截流设备配备
本次截流施工设备使用液压反铲共7台，其中左岸3台，右岸4台；装载机共5台，其中左岸1台，右岸5台；20t自卸汽车共46辆，其中左右岸各23辆；右岸25t汽车吊1台。
5 截流重难点及采取的措施
针对本工程截流材料缺乏大石料，大量选用混凝土预制块、利用部分大块导向槽和建筑垃圾等特殊材料。此次截流施工实际抛投混凝土六面体共使用443块，其中使用1.5m×1.5m×1.5m混凝土六面体78块，使用1m×1m×1m混凝土六面体365块；利用大块废弃导向槽和建筑垃圾约600m³。
因受沙湾电站下泄流量时间制约，截流施工采取以下应对措施：第一，截流分两次完成，龙口合拢前一个晚上完成戗堤预进占施工，然后做好裹头防护；第二，增大抛投强度缩短截流时间，配备足够的设备，特别是最后龙口剩余20m时混凝土六面体的运输车辆，保证截流施工强度；第三，抛投材料亦是制约时间的关键，应考虑选用粒径较大的砂卵石，避免细料大量流失，储备足够的混凝土六面体，可加快截流进度。
6 结语
安谷水电站副坝工程截流段河床地形地质条件复杂，汊河較多，截流水力计算难度较大，且为夜间施工， 要确保顺利截流关键是科学指导的前提下高度重视截流，做好一切准备工作，确保万无一失。
参考文献：《施工截流与基坑排水》，水利电力出版社
《水利水电工程施工组织设计手册》，中国水利水电出版社