2.2导流明渠提前通航和明渠淤积问题

　　导流明渠是二期施工时的唯一泄水通道，同时也担负着施工期的通航任务，明渠设计泄洪导流标准为79000m3/s，通航标准则按长航船队20000m3/s以下、地航船队10000m3/s以下确保通航进行设计，10000～15000m3/s地航船队助航可通过。大量的水工模型试验成果表明，导流明渠的布置、 断面及混凝土纵向围堰体型等均由通航条件控制。

　　确保施工期通航，是三峡截流的一个关键技术问题，原设计计划1997年10月明渠通航。若能尽早实现明渠分流和通航、提前截流对工程施工将非常有利。根据导流明渠施工情况，变堰外段水下开挖为干地开挖，提前将堰外水下岩石挖出，一期土石围堰堰压部位明渠开挖也可在临时挡水子堰保护下干地提前施工，使导流明渠控制性进度提前，1997年5月导流明渠破堰分流进水。但是在汛期，由于主河槽仍是主要的过水通道，明渠分流量和流速都很小，大量泥沙沉积其中，使截流前的明渠过水断面仅为设计断面的57%～75%，淤积的泥沙主要分布在靠纵向围堰的明渠中及左侧的低渠部位，最大淤积深度达15m，由于明渠内淤积严重，1997年汛后开始预进占时，明渠分流比仅为30%，远低于设计明渠分流比，如不及时处理，将影响截流龙口进占的流速和落差等截流水力学指标，增加截流难度。为此，经过研究决策：根据长江实际来水量情况，在不影响通航的前提下，尽可能提前束窄战堤的口门，增加明渠的过流量和流速，以利冲淤。同时，研究万一淤积的泥沙不能冲走时应采取的对策措施。自9月中旬至10月12日，截流戗堤口门从汛前的460m宽束窄280m，据水下地形测量成果，明渠淤积并未有明显的改善，明渠分流比仍在31%～33%之间。10月14日 15日截流朗堤以较快的速度束窄，明渠分流比开始持续加大，至10月23日130m龙口形成时，分流比55.8%，仍低于设计和水工模型实验预测值15个百分点。23日～25日，戗堤停止进占，明渠分流比基本维持不变。对明渠实测流速和淤积物冲刷情况的对比分析表明，明渠淤积的泥沙粒径虽较细，但低渠左侧处于弯道凸岸，且有轻度板结现象，要使淤积的泥沙冲走，明渠内必需保持一定的流速和给予一定扰动，并有一个时间过程配合挖泥船扰动淤沙。明渠平均流速持续在1.40mfs以上时，渠内产生明显冲刷，随着龙口进占，于11月8日龙口最终合龙前夕，明渠过流断面已接近设计断面。从而确保大江截流顺利完成。

　　2.3大江截流上下游土石围堰平抛垫底决策

　　三峡大江截流主河床深槽段最大深度达60多米，为世界水电工程建设史上所罕见。为避免可能发生截流戗堤和堰体抛填过程中堤头坍塌现象，保证施工人员、机械的安全，减少截流时的抛投强度，经模型试验和堤头坍塌机理分析，采用平抛垫底抬高河床高程的措施，可明显减少堤头坍塌的机率，为大江截流创造良好的条件。结合平抛垫底，又调整防渗墙与戗堤轴线距离，减小围堰填筑工程量。根据模型实验成果，经专家多次审议和招标设计审查对平抛垫底形成如下决策意见：

　　(1)采用砂砾料和中小石平抛垫底，以解决戗堤进占时堤头坍塌问题。鉴于深槽段水深最大，预平抛范围应覆盖戗堤龙口段与整个深槽段，顺水流方向140m，沿战堤轴线方向180m;为减轻落淤和便于防渗墙施工，戗堤上游亦可用砂砾料平抛一定范围，平抛高程不低于40m，并力争达到45m以上。以削减截流后围堰填筑高峰强度。

　　(2)为便于抛投、减轻落淤，预平抛宜分两阶段施工。第一阶段可安排在1997年汛前平抛至高程30～35m，第二阶段于汛后截流前平抛至最终高程。平抛宜采用底开驳船抛投。

　　(3)龙口河床平抛垫底度汛防冲措施：龙口位于河床深槽部位，在截流戗堤范围平抛石碴及块石料，其上游侧的堰体防渗墙范围平抛砂砾石料。1：100水工模型试验表明，当20年一遇洪水流量72300m3/s时，戗堤平抛垫底至40m高程处的流速为2.77～3.42m/s，平抛垫底的砂砾料产生冲刷。后调整为在找堤部位平抛垫底至40m高程，其上游侧堰体范围平抛砂砾石料高程降低至35～37m高程，形成高低坎机构型式。堰体砂砾范围流速降低至2.82～2.96m/s，戗堤部位平抛石碴块石体处的流速为3.5～4.0m/s，可有效地减少平抛垫底砂砾石料的冲刷量。在施工中高程35m至40m范围内平抛粒径大于0.4m的块石料，有效地防止汛期遭受洪水冲刷。三峡大江截流深槽面貌及平抛垫底示意图见图4。

　　3、二期围堰防渗关键性技术和决策

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