维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第四期 总第１００期 水利水电施工 １２９ 水利水电工程导截流技术 夏仲平 （水利部长江水利委员会湖北武汉４３ｏ０１０） 【内容摘要】阐述了导流、截流工程在水利水电工程建设中的作用，施工导流与施工度汛技术进 展，截流技术进展，围堰技术进展，总结了导流、截流主要经验，展望了导流、截流发展方向和趋 势。通过工程实例表明我国在导流、截流工程的主要技术已达世界先进水平。 【关键词】技术导流截流水电工程 １ 导流、截流工程在水利水电工程建设 中的作用 水利水电工程是在河道上修建拦河大坝及枢纽 其他永久建筑物。施工导流是水利水电工程施工过 程中，将原河道水流通过适当方式导向下游的工程措 施。广义上说施工导流工程可概括为采取“导、截、 围堰是在河道流水中修筑的挡水建筑物，其成败 直接影响到所围护的永久建筑物的施工安全、施工工 期及工程造价；如果拦蓄的洪水总量较大，还关系到 下游人民生命财产的安全。因此，在水利水电工程建 设中，围堰具有举足轻重的作用。 施工度汛是指从工程开工到竣工期间由围堰及 未完建大坝坝体拦洪或围堰过水及未完建坝体过水， 使永久建筑物不受洪水威胁、安全施工。需根据已确 定的当年度汛洪水标准，制定度汛规划及技术措施 （包括度汛标准论证、大坝及泄水建筑物安全鉴定、水 库调度方案、水文气象预报、防汛器材等）。施工度汛 包括施工导流初期围堰度汛和后期坝体拦洪度汛。 围堰及坝体能否可靠拦洪（或过水）与安全度汛，将关 系到工程的建设进度与成败，是工程施工进度中的一 个控制性环节。 拦、蓄、排”等工程措施，导流建筑物包括临时性挡水 建筑物（围堰）和泄水建筑物。 在河道上修筑围堰的过程中，截断河道水流而迫 使河水改道从已建的导流泄水建筑物或预留通道宣 泄至下游，称为截流。截流方式可归纳为戗堤法截流 和无戗堤截流两大类：戗堤法截流是向河床抛填石渣 及块石或混凝土块体修筑截流戗堤，将河床过水断面 逐渐缩小至全部断流；无戗堤截流包括定向爆破法截 流、浮运格箱沉放法截流、水力冲填法截流、下闸法截 流等。我国大中型水利水电工程常用戗堤法截流，分 为立堵和平堵两种截流方式。 综上所述，导流、截流及施工度汛不仅影响到水 利水电工程的施工安全、施工工期及工程造价，还常 对坝址下游地区的防洪安全造成不利影响，有些工程 还要满足施工期航运以及供水的要求。因此，在水利 水电工程建设中，导流、截流、施工度汛及围堰是控制 性的施工项目之一。施工导流设计是水利水电工程 截流戗堤一般是围堰堰体的一部分，截流是修建 围堰的先决条件，也是围堰施工的第一道工序。如果 截流不能按时完成，将制约围堰施工。直接影响围堰 度汛的安全，并将延误永久建筑物的施工工期；如果 截流失败，失去了枯水期的良好截流时机，将拖延工 枢纽总体设计的重要组成部分，是选定枢纽布置、枢 纽建筑物型式、施工程序及施工总进度的主要因素之 一程施工期，对通航河道，还可能造成断航的严重后果。 因此，截流在水利水电工程中是重要的关键项目，也 是影响整个工程施工进度的一个控制项目。 收稿日期：２００６—１２—１９ ，是枢纽工程施工组织设计的中心环节，也是编制 施工总进度计划的主要依据。施工导流贯穿枢纽建 筑物施工的全过程，导流设计要妥善解决从初期导流 作者简介：夏仲平（１９６０～），男，副总工程师，教授级高级工程师。 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ３Ｏ 水利水电工程导截流技术 到后期导流（包括围堰挡水、坝体临时挡水、导流泄水 建筑物封堵和水库蓄水）施工全过程中的挡水、泄水 接。明渠主要工程量：土石方开挖２２７１万ｍ 。实测 最大泄流量６２０００ｍ ／ｓ，混凝土纵向围堰上游端部最 大流速达１２ｍ／ｓ，明渠内流速７—９ｍ／ｓ。实船实验和 通航实践表明，实船航线与航模试验推荐的航线一 致，明渠运行５年未发生船舶水上交通事故，实现了 安全通航。 ２．２隧洞导流 问题，对坝址河道水流进行控制。为此，应分析研究 各期导流特点和相互关系，全面规划，统筹安排，运用 风险分析的方法处理洪水与施工的矛盾，务求导流方 案经济合理、安全可靠，确保枢纽工程建设顺利进行。 ２施工导流与施工度汛技术进展 ２．１明渠导流 隧洞导流在大中型水利水电工程建设中使用也 较多，尤其适用于河道较窄的坝址。隧洞导流工程实 例见表１。 ２．３分期导流 明渠导流是大中型水利水电工程建设中常用的 导流方式。２０世纪６０年代印度修建乌凯土坝，建成 当时世界上最大的导流明渠，设计流量４５０００ｍ ／ｓ，明 渠长度１３７１ｍ。伊泰普水电站１９７８年建成导流明渠， 设计流量３００００ｍ ／ｓ，明渠全长２０００ｍ，明渠开挖工程 量２２１０万ｍ’。 分期导流多用于河谷较宽的河道，通常分两期施 工，也有分三期或多期施工的。分期导流多在河道内 第一期围堰围护下先修建大坝泄水建筑物、船闸及电 站厂房等，并在大坝预留底孔、缺口或梳齿以宣泄二 而我国的三峡工程，１９９７年建成当今世界上最大 的导流明渠，设计流量７９０００ｍ ／ｓ，明渠兼作施工通航 渠道。明渠布置在坝址弯曲河段的凹岸，渠道右岸边 线总长３９５０ｍ，渠道左边线为混凝土纵向围堰，长 １１９１．５ｍ，明渠最小底宽３５０ｍ，渠内水深２０—３５ｍ。 期导流流量。需综合分析比较，选择合适的束窄度。 一般一期围堰占压河道的束窄度为３０％一６０％，如纵 向围堰采用土石围堰，控制束窄河床内的最大流速在 ８ｍ／ｓ以内；如纵向围堰采用框格填石围堰或钢板桩格 型围堰，束窄河床内的最大流速不超过１０—１２ｍ／ｓ。 明渠采用左低右高的复式断面，高低渠间１：１坡比连 表１隧洞导流工程实例 隧洞特征 年代 （世纪年代） 一国家 工程名称 型式 直径（断面积） （ｍ） 设计导流 长度 （ｍ） 流量（ｍ ／ｓ） ５ｓ∞ ６５０ｏ １２Ｏｏｏ １３５Ｏ０ ８７４０ ２０—５０ ２０—７０ ０—８０ ２２０—９０ ０—９０ ２２１初 印度 莫桑比克 前苏联 中国 中国 中国 巴克拉坝 卡博拉巴萨 城门洞 布列依 二滩 小浪底 龙滩 城门洞 １５．２ １６×１６ １７ ｘ２２（３５０ｍ ） ７３０、７８５ ４４Ｏ、５４０ ８００、９９０ １０９０、１１６８ １２２０、１１８３、１１４９ 城门洞 城门洞 １７．５ ｘ２３（３６２．５ｍ ） １４．５ ２４．８８ ｘ２６．１５ 葛洲坝枢纽采用分期导流，坝址江面宽２２００ｍ， 大江宽约８００ｍ，为主河槽，二、三江宽度分别为３００ｍ 是“守点保线”。围堰建成运行５年，上游丁坝及下游 矶头挑流效果显著，围堰纵向段坡脚回流尚未发现异 和５５０ｍ。一期围大江河道左侧的二、三江，在葛洲坝 小岛右侧的大江漫滩上修建土石纵向围堰，与二、三 常情况。实践证明，一期土石纵向围堰防冲设计采用 “守点保线”方案是成功的。葛洲坝工程施工导流在 江上下游土石围堰共同形成一期基坑，河床束窄过流 面积约为原河床总过水面积的４５％，为大江过水面积 的１９％。围堰防冲是一期土石纵向围堰设计的关键 束窄河床砂砾石覆盖层厚１０—２２ｍ的基础上修建土 石纵向围堰，运行中围堰迎水坡脚处水流流速５— ７ｍ／ｓ，防冲设施正常，为我国大中型水利水电工程建 技术问题。设计参照国内堤防护岸工程的经验，结合 一设在束窄河床修建土石纵向围堰防冲技术提供了实 践经验。 期纵向围堰的具体情况，确定围堰防冲设计的原则 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第四期 总第１００期 水利水电施工 钢丝笼）及钢筋网保护等。 １３１ 大中型水利水电工程施工如采用分期导流，第二 期导流大多为在混凝土坝体中的底孔导流；如采用隧 洞（或明渠）导流，在工程施工后期导流也常采用底孔 导流。国内外大中型水利水电工程建设中，在混凝土 坝体中的导流底孔尺寸逐步增大、数目逐渐增多，导 流流量也愈来愈大。伊泰普水电站施工采用分期导 流，第二期导流为混凝土重力坝体中设置的１２个导 流底孔，尺寸为６．７ｍ×２２ｍ（宽×高），设计流量为 对厂房、通航建筑物、泄洪底孔、隧洞等永久建筑 物，施工区附属工厂设施、主要施工场地、施工道路、 边坡工程等均应逐年检查，采取必要措施，确保安全 度汛。 ２．５主要经验 目前在施工导流方案选择及施工度汛中的主要 经验有： ３５０００ｍ３／ｓ。水口水电站施工采用三期导流，第三期 导流为在混凝土重力坝溢流坝段设置的１Ｏ个底孔和 溢流坝段缺口导流，底孔断面为贴角矩形，尺寸为８ｍ ×１５ｍ（宽×高），设计流量２５２００ｍ３／ｓ，虽曾遇超标准 洪水，但由于底孔运用水头较低，情况良好。 三峡工程施工采用三期导流，第三期导流为在混 凝土重力坝泄流坝段设置的２２个底孔和２３个永久 泄洪深孔导流，底孔采用有压长管接明流泄槽型式， 断面为矩形，尺寸为６．０ｍ×８．５ｍ（宽×高），设计流量 ７２３００ｍ３／ｓ，设计运行水头达８０ｍ。底孔与深孔均采用 挑流消能型式。实践表明，我国水利水电工程在大型 导流底孔设计、水工模型试验研究和施工技术水平均 已达到世界先进水平。 ２．４施工度汛 初期围堰度汛，无论是不过水围堰或过水围堰， 都有一定的设计洪水标准和安全措施。遇超标准洪 水时，应采取临时度汛措施。度汛措施一般有：①在 堰顶加高子堰，提高挡水标准。如龙羊峡水电站遇超 标准洪水，围堰临时抢高４ｍ，保证了安全度汛。②设 置非常溢洪道，增大泄洪能力。③对于混凝土围堰， 允许堰顶过水，但应考虑围堰过水时的稳定。 后期施工度汛由大坝等永久建筑物承担，其度汛 的泄流方式，应根据坝型、枢纽建筑物的布置、封孔蓄 水时间及施工条件等统一考虑。混凝土坝过水，在坝 体缺口高程较低时，呈淹没堰流，对建筑物一般不会 造成破坏。当坝体缺口较高时，水流呈非淹没堰流或 挑流型式，坝面可能产生负压、气蚀，对下游基础或其 他建筑物可能造成冲刷破坏。应对坝体的稳定及应 力进行验算，针对不同坝型及其存在的问题，采取相 应的防护措施。 土石坝度汛，通常采用填筑临时断面拦洪。因土 石坝工程量一般都较大，即使采用临时断面挡水，有 时也难达到拦洪高程，需要临时过水。实践证明，只 要防护措施得当，土石坝过水是可能的。近年来混凝 土面板堆石坝较多采用施工期过水保护措施，主要护 面护坡措施有大块石、砌石、混凝土块、石笼（铅丝笼、 （１）对于分期导流方式，尽量减少分期数（＿般分 为二期）并尽量增大一期围堰围护的宽度，这样可节 省导流工程量，加快工程进度。。 （２）在窄河床条件下，广泛采用断流围堰导流方 式，用大断面导流隧洞泄流。较多工程采用围堰挡枯 水期一定标准流量，汛期允许围堰过水的导流方式， 如隔河岩、大朝山等工程。也有的大型工程为了加快 施工进度，保证大坝工程质量而采用围堰挡全年洪水 的隧洞导流方案，如二滩、构皮滩等工程。 （３）导流建筑物与永久建筑物相结合，如利用坝 体永久底孔做后期导流（如葛洲坝、万安工程），将导 流洞与永久泄洪建筑物结合（如小浪底、鲁布革、碧口 等工程）。 （４）土石坝型的围堰工程，上游围堰尽可能与坝体 结合，采取以坝体拦挡第一个汛期洪水的导流方式。 （５）一般情况下，不宜采取土石坝过水度汛的导 流方式，否则应采取坝面防护措施过水度汛。 （６）混凝土面板堆石坝可提前拦洪度汛。当未浇 筑混凝土面板之前，对上游坝坡采取碾压砂浆或喷混 凝土、水泥砂浆等固坡措施后即可临时挡水度汛；对 坝体预留部位及坝坡采取防护措施后，可用坝体过流 度汛，此时可降低导流设施规模。 （７）利用围堰挡水发电。在万安、葛洲坝、三峡等 工程设计中，均将发电厂房安排在初期导流阶段先期 施工，利用围堰与已建的部分坝体挡水蓄水发电，使 工程提早受益。 （８）导流明渠平面布置、复式断面型式、爆破开挖 技术、防冲保护、泄洪及通航研究、水工模型试验等技 术方面取得重大技术进步。三峡工程导流明渠的实施 为大型导流明渠设计、施工、运行积累了成功的经验。 （９）隧洞导流平面布置、隧洞大型断面型式（多为 城门洞形或马蹄形）、爆破开挖技术、喷锚支护与混凝 土衬砌技术、不良地质条件处理技术及隧洞与永久建 筑物结合等方面，均取得重大进步。二滩、龙滩、小浪 底、水布垭、构皮滩等工程大型导流隧洞的实施为导 流隧洞设计、施工、运行积累了成功的经验。 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ３２ 水利水电工程导截流技术 （１０）施工安全度汛应考虑围堰遇超标准洪水时 的临时度汛措施，应针对各种不同坝型及其存在的问 题，采取相应的防护措施。 已达到世界水平，已建成当今世界泄流流量最大的导 流明渠和过流断面最大的导流隧洞。实践证明设计 先进合理、施工质量优良、运行安全可靠。我国若干 水利水电工程施工导流特征参数见表２。 综上所述，我国水利水电工程施工导流技术水平 表２我国若干水利水电工程施工导流特征参数表 过水面积 长度 洪水流量（ｍ ／ｓ） 工程名称 河流 坝型 导流方案 导流泄水建筑物 断面型式 断面尺寸 （ｍ ） （ｍ） 设计 实施 导流明渠 矩形 宽７５ｍ 闽江 重力坝 分期导流 １０个导流底孔坝体预留缺口 ， 贴角矩形 ８ｍ×１５ｍ １１７０ ３２２Ｏ０ １０７５０ 水口 ２５２Ｏ０ ３１３００ ３４１０ ７９ｏｏ０ ６２ｏｏ０ ８３７Ｏ０ 导流明渠 复式断面 底宽３５０ｍ 三峡 长江 重力坝 分期导流 ２２个导流底孔， ６利用２３个永久 矩形 ｍ×８．５ｍ 泄洪孔 ７ｍ×９ｍ 束窄河床 丹江口 汉江 重力坝 分期导流 １２个导流底孔， 坝体预留缺口 贴角矩形 ４ｍ×８ｍ 束窄河床 葛洲坝 长江 闸坝 分期导流 利用二江２７孔 泔水闸 １２ｍ×２４ｍ ４７ｏｏＯ ４７ｏｏＯ ６６８Ｏ０ ７１１００ ７２ｏｏＯ 宽缝重 束窄河床 新安江 新安江 力坝 分期导流 ３个导流底孔 娥门洞形 ｌＯｍ×１３ｍ 河床一次 二滩 雅砻江 双曲拱坝 拦断 ２条导流隧洞 城门洞形 １７．５ｍ×２３１１７ ７２５ ４６ｏ０ ４６ｏ０ ４４００ １０９０ １１６８ １３５Ｏ０ ８１７０ １２２０ 小浪底 黄河 土石坝 河床一次 ３条导流隧洞 圆形 直径１４．拦断 大朝山 澜沧江 碾压 河床一次 １条导流隧洞 城门洞形 １５混凝土 拦断 天生桥一５ｍ ４９５ １１８３ １１４９ ６４４ ３９４Ｏ ｍ×１８ｍ ２５５．５ 混凝土面 河床一次 １３．５ｍ× 级 南盘江 板堆石坝 拦断 ２条导流隧洞 马蹄形 １３。５ｍ ３２８ ９８２ １０５４ 龙羊峡 黄河 重力拱坝 河床一次 １条导流隧洞 城门洞形 １５拦断 ｍ×１８ｍ １５２ ６６１ ３３４０ 三戗堤截流等截流方法的成功运用，使截流流量突破 ３截流技术进展 ２０世纪４０年代以前，国外水利水电工程截流大 ｌＯ０００ｍ ／ｓ，落差超过８ｍ。伊泰普水电站于１９７８年截 流，实测截流流量８１００ｍ ／ｓ，落差３ｍ，采用上下游围 堰的两条戗堤同时进占的四戗堤立堵截流方式。龙 口宽１６０ｍ、水深４０ｍ，合龙历时１６８ｈ，创造日最大抛 投强度１１万ｍ 的纪录。 立堵截流是我国水利工程堵口的传统方法。我 国修建的一些大型水利水电工程截流大多采用立堵 多采用平堵法截流，栈桥多使用桥墩式。１９４８年，美 国在科罗拉多河戴维斯水电站截流施工采用立堵进 占合龙成功。此后，立堵法截流发展较快。２０世纪 ７０年代以来，随着大型土石方施工机械的发展，大流 量河道截流方法扩展很快，双戗堤截流、宽戗堤截流、 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第四期总第１Ｏ期 水利水电施工 ｌ３３ 截流方法。１９５８年黄河三门峡工程截流，实测截流量 ２０３０ｍ ／ｓ，最大落差２．９７ｍ，最大流速６．８７ｍ／ｓ，采用 立堵截流方法。 采取平抛垫底措施，有效地缓解了深水截流难度。三 峡工程大江截流成功，表明我国截流技术已达到国际 先进水平，其中深动水平抛垫底、堤头坍塌机理研究 以及截流过程中确保航运通畅等主要试验研究成果 已达到国际领先水平。大江截流施工在许多方面反 映了当今世界上截流施工的最高水平。 ２ＯＯ２年ｌ１月６日三峡明渠截流是我国第三次在 长江上截流，明渠截流采用双向进占（上游戗堤以右 葛洲坝工程截流是我国首次在长江上截流，截流 设计流量７３００～５２ＯＯｍ ／ｓ，落差２．８３～３．０６ｍ，龙口 宽度２２０ｍ，水深１０～１２ｍ，合龙抛投量２２．８万ｍ 。 大江截流流量大，且二江分流导渠及泄水闸底板比龙 口河床高７ｍ，截流难度较大，其截流规模和主要技术 指标在当时国内江河截流中前所未有，在国外水利水 电工程截流中亦属罕见。采用上游单戗堤立堵截流 方法，下游围堰戗堤尾随进占，不分担落差，并采取多 项降低截流难度的技术措施，确保了大江截流的顺利 实施。实际合龙时龙口宽度２０３ｍ，水深１０．７ｍ，实测 截流流量４８００～４４００ｍ ／ｓ，最大落差３．２３ｍ，最大流 速７ｍ／ｓ，合龙历时３６ｈ，创造两岸进占日抛投量 ７２０００ｍ３的国内最高抛投强度，龙口抛投２５ｔ混凝土 四面体及四面体串（３—４块一串总重７５～１００ｔ）、３～ ５ｔ大块石及大块石串（３～４块一串总重１Ｏ～２０ｔ）。 大江截流龙口合龙过程中，拦石坎护底发挥了重要作 用。葛洲坝工程大江截流成功，标志我国截流技术达 到世界先进水平。 １９９７年ｌ１月长江三峡工程大江截流是我国第二 次在长江上截流。三峡工程坝址位于葛洲坝水库内， 截流最大水深达６０ｍ，居世界首位。截流设计流量 １９４００～１４ＯＯＯｍ ／ｓ，落差１．２４～０．８０ｍ。截流施工与 长江航运关系密切，截流合龙时机必须顾及明渠通航 水流条件，不允许造成长江航运中断。截流河床地形 地质条件复杂，花岗岩质河床上部为全强风化层，其 上覆盖有砂卵石、残积块球体、淤积层，葛洲坝水库新 淤沙在深槽处厚５～ｌＯｍ，深槽左侧呈陡峭岩壁，这都 对戗堤进占安全十分不利。采用上游戗堤立堵截流 方案，龙口宽度１３０ｍ，预先对龙口河床平抛石渣块石 料及砂砾石料垫底，减小龙口水深的技术措施，有利 于防止合龙过程中创堤坍塌，减少合龙抛投工程量， 降低合龙抛投强度。实测截流流量１ １６ＯＯ一８４８０ｍ ／ ｓ，居世界截流工程之冠。大江截流设计和实施中，由 于将截流水力学计算、水工模型试验、水文预报和原 型水文观测工作紧密结合，互为补充，保证了截流方 案的合理性和可靠性，并有效地指导截流施工，正确 地选择截流龙口合龙时段，科学地建立施工组织和指 挥系统，精细地制定施工技术方案，精心组织施工，创 造了截流戗堤日抛投强度１９．４万ｍ 的世界纪录，安 全、优质、高效地实现了截流龙口合龙。大江截流研 究深水截流堤头坍塌机理，拓展了截流水力学领域； 岸为主，下游戗堤从右岸单向进占）上下游双戗立堵 方式，具有施工工期紧迫、合龙工程量大、抛投块体尺 寸大、双戗进占配合要求高、进占抛投受水文条件影 响显著、截流前准备工作（垫底加糙等）实施受通航条 件限制等显著施工特征，鉴于三期碾压混凝土围堰施 工强度高和工期紧迫性，决定明渠截流提前至２ＯＯ２ 年ｌ１月中旬，相应截流流量应为１２２ＯＯｍ ／ｓ（１１月中 旬多年最大日平均流量），其截流总落差达５．７７ｍ，即 使采用上下游双戗堤立堵截流方案，截流难度也很 大。实施阶段拟定截流流量为１０３ＯＯｍ ／ｓ，相应截流 最终落差４．０６ｍ，推荐上下游双戗堤进占立堵截流方 案。按上游戗堤承担２／３落差，下游戗堤承担１／３落 差控制上下游口门进占宽度。模型试验龙口最大垂 线平均流速为：上戗６．５８ｍ／ｓ，下戗５．５５ｍ／ｓ；最大单 宽能量为：上戗１５０．５ｔ．ｍ／（ｓ．ｍ），下戗７Ｏ．１９ ｔ ｍ／（ｓ．ｍ）。与国内外同类截流工程相比，是当今世 界截流综合难度最大的截流工程。为降低截流难度 采取的主要技术措施有：①截流龙口部位设置加糙拦 石坎；②采用特大块石串、混凝土四面体串及混凝土 四面体中埋废铁块，以提高截流块体稳定性；③积极 采用新技术，加强信息跟踪，动态决策。实际截流流 量为１０３ＯＯ～８６ＯＯｍ ／ｓ，上戗承担最大落差１．７３ｍ，下 戗承担最大落差１．１２ｍ。明渠截流主要经验有：充分 发挥双戗堤分担截流落差的作用，合理安排不同材料 的抛投，严格堤头进占程序，根据实时水情测报及跟 踪模型试验指导施工，上下游截流戗堤龙口段加糙拦 石坎发挥了重要作用，上游左岸设截流基地创造了双 向进占条件，有效降低了右堤头抛投强度，龙口段戗 堤顶宽由２５ｍ增加至３０ｍ，有效地增加了抛投强度， 二期上下游围堰水下拆除断面满足了导流底孔设计 分流要求。明渠截流在国内首次成功实现了从设计 到施工的双戗堤配合截流，真正实现了科学化、信息 化截流。明渠截流成功，表明我国水利水电工程在双 戗堤截流试验研究、理论分析、截流施工控制技术等 方面处于国际领先水平。 国内外大流量河道截流参数汇总见表３。 维普资讯 http://www.cqvip.com １３４ 水利水电工程导截流技术 表３国内外大流量河道截流参数汇总表 序 工程名称 号 １ ２ 河流 伏尔加河 哥伦比亚河 国家 俄罗斯 美国 截流时间 （年．月） 截流方式 流量（ｍ ／ｓ） 落差（ｍ） 流速（ｍ／ｓ） １９５５．１０ 浮桥平堵 １９５６．１Ｏ 平、立堵 古比雪夫 达勒斯 ３８００ ３２８０ １．５Ｏ ５．５ ３．７０ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 麦克纳里 哥伦比亚河 三门峡 布拉茨克 茹皮亚 铁门 萨拉托夫 黄河 安加拉河 巴拉那河 多瑙河 伏尔加河 美国 中国 俄罗斯 巴西 １９５６．１１ 缆机平堵 １９５８．１１ 立堵 ３９２０ ２０３０ ３６ｏｏ ３９ｏｏ ３３２０ ５．４０ ２．９７ ３．５０ ２．３０ ３．２２ ９．ｏｏ ６．８６ １９５９．６ 栈桥平堵 １９６６ ．立堵 罗马尼亚 １９６７栈桥平堵 南斯拉夫 ８ 立堵 俄罗斯 巴西 阿根廷 乌拉圭 巴西 巴拉圭 中国 ７．１５ １９６７．１０ 平堵 ４１Ｏ０ ３９ｏｏ ６ｏｏＯ Ｏ．５ ｌ＿８ ９ 索尔泰拉岛 巴拉那河 １０ 萨拉托格兰德 乌拉圭河 ｌ１ １２ １９７２．５ 双戗立堵 １９７４ １９７８．立堵 伊泰普 大化 巴拉那河 红水河 １０ 四戗立堵 ８１ｏｏ １３９０ ３．７６ ２．３３ ５．ｏｏ ４．１９ １９８０．１０ 双戗立堵 ｌ３ 葛洲坝 长江 中国 巴西 中国 阿根廷 乌拉圭 中国 中国 中国 １９８１．１ １９８１．７ １９８７．１１ ．立堵 立堵 立堵 ４４００—４８００ ４６０５ １１６０ 跗ｏｏ １４４０ ｌ１６ｏＯ一８４８０ ３．２３ ３．ｏｏ ２．６ｏ ２．３Ｏ ３．８７ ０．６６ ７．ｏｏ ６．７０ ３．５０ ５．９０ ７．１４ ４．２２ ６．０ １４ 国库鲁伊 托坎廷斯河 １５ 岩滩 红水河 巴拉那河 雅砻江 长江 长江 （导流明渠） １６ 雅西里塔 １７ １８ １９ 二滩 三峡 三峡 ｌ９８９６ 平、立堵 １９９３．１１ 平、立堵 １９９７．１１ ２ｏｏ２．立堵 上戗１．７３ １１ 双戗立堵 Ｏ３０ｏ一８６ｏｏ 下戗１１２ ．目前，国内外大中型水利水电工程土石方开挖及 水下断面形态等资料，为截流设计及施工提供可靠的 依据，有利于准确地选定合龙时机，减小截流龙口合 龙的风险。 填筑施工已普遍使用４—９．６ｍ 挖掘机，５—９．６ｍ 装 载机，３１０—５７５ｋＷ推土机，３０—７７ｔ自卸汽车等大容 量装载、运输机械，为截流戗堤高强度抛投进占和抛 投重型块体创造了条件，使立堵截流具有施工简单、 快速、经济和干扰小等明显的优势，大流量河道截流 技术发展趋势是以立堵为主并逐渐取代平堵。立堵 进占前，可利用水上施工船舶，在龙口河床抛投护底 材料或预平抛料垫底，提高立堵龙口合龙抛投料的稳 ４ 围堰技术进展 ４．１土石围堰 １９７８年，修建伊泰普工程，上、下游围堰型式均为 两侧堆石体（戗堤）及石渣过滤料堰体粘土心墙土石 围堰，堰体填筑方量９５８．１万ｍ ，上、下游围堰施工水 定性，减少流失量，缩短合龙时间。鉴于土石方施工 机械容量的不断增大，有的工程截流时尽量利用建筑 深分别为３０—４０ｍ及４０—５０ｍ，堰基覆盖层厚６一 ｌＯｍ，采用吸扬式挖泥船及４ｍ 抓斗船清除粘土心墙 物基础开挖的石渣及块石料，采用大容量施工机械提 高戗堤进占抛投强度，加快合龙进度。随着气象预报 及水文观测技术的发展，使截流期水文预报精度提 高，并在龙口合龙过程中，及时观测龙口口门和分流 建筑物的水文要素（水位、流量、流速、流态等）及龙口 范围内的覆盖层。戗堤进占截流后，在水下清基部位 抛填粘性土料形成防渗心墙。伊泰普工程土石围堰 的建成，开创了深水抛填料土心墙防渗围堰高强度施 工的先例。 我国已建土石围堰高度超过４０ｍ的，有丹江口、 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第四期 总第１００期 水利水电施工 ｌ３５ 龙羊峡、葛洲坝、鲁布革、漫湾、岩滩、水口、小浪底、二 滩、三峡工程。小浪底工程上游土石围堰高５９ｍ，混 凝土防渗墙深７１ｍ。１９９８年，三峡工程在水深６０ｍ修 筑二期上、下游土石围堰取得成功，二期上游土石围 堰拦蓄洪水总量达２０×１０。ｍ ，在当今世界已建围堰 工程中都是罕见的。葛洲坝工程二期上游土石围堰 挡水发电，拦蓄库容达１５．８×１０ ｍ ；龙羊峡工程上游 土石围堰拦蓄洪水总量达１１×１０。ｍ ，均表明我国在 流水中修筑土石围堰技术已达到世界先进水平。国 内外已建的若干大型土石围堰主要参数见表４。 土石过水围堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的 加固保护措施。目前采用的护面措施主要有：大块石 护面、钢筋石笼护面、加筋护面、混凝土板护面及混凝 土楔形块护面，较普遍采用的是混凝土板护面。国内 外已建的若干过水土石围堰技术指标见表５。 表４国内外已建的若干大型土石围堰的技术指标 工程名称 三峡二期 上游围堰 河流 长江 国家 中国 围堰高度 施工水深 填筑量 （ｍ） （ｍ） （万ｍ ） 防渗设施 双排塑性混凝土 防渗墙 施工年份 备１９９８ 注 ８２５ ．６０ ５９０ 葛洲坝二期 长江 上游围堰 漫湾 澜沧江 上游围堰 小浪底 上游围堰 二滩 中国 中国 ５０ ５６ ２０ ２７４ 双排混凝土防渗墙 混凝土防渗墙 １９８１ １９８８ 黄河 中国 中国 中国 ５９ ５７ ５５ ９０ １３５．４ ２４９ ９４ 粘土斜墙接混凝 土防渗 １９９８ １９９３ １９８９ １９７８ １９６４ 围堰为大坝 部分 一上游围堰 雅砻江 水口二期 上游围堰 闽江 高压旋喷灌浆 塑性混凝土防渗墙 伊泰普 上游围堰 巴拉那河 奥罗维尔 上游围堰 费琴河 巴西、 巴拉圭 美国 ４０ ５７４．６ ７６４ ２７０ 粘土斜墙 粘土斜心墙 亚粘土斜墙 粘土斜墙 围堰为大坝 部分 一科雷马二期 科雷马河 俄罗斯 上游围堰 达勒斯 上游围堰 哥伦比亚河 美国 努列克 瓦赫什河 塔吉克斯坦 上游围堰 恰尔瓦克 乌兹别 上游围堰 奇尔奇克河 克斯坦 ６２２ ．９０ ５４ ２６８ １９７０ 围堰加高成 大坝 围堰加高成 １９５７ 大坝 ８０ ４０ １６２ 壤土斜墙铺盖 粘壤土铺盖 １９６７ 围堰为大坝 一部分 １９６６ 在河道深水中修筑土石围堰的关键问题是防渗 措施的选择和应用。世界各国水利水电工程围堰防 拦河大坝采用壤土斜心墙堆石坝，最大坝高１５４ｍ，坝基 深覆盖层混凝土防渗墙厚１．２ｍ，最大深度８２ｍ，是目前 我国最深的防渗墙。三峡工程二期上游土石围堰堰体 为水下抛填的砂砾石及花岗岩风化砂料，风化砂料经 振冲加密处理，采用两排混凝土防渗墙作为堰体心墙 及基础防渗墙，两墙中心距６ｍ，墙厚均为１．Ｏｍ，最大墙 渗措施种类很多，尤其是采用防渗墙作为围堰防渗措 施的技术发展很快。１９７１年，加拿大马尼克Ⅲ级水电 站主坝（冰碛土心墙土石坝）基础防渗采用双排混凝 土防渗墙，其最大深度达１３１ｍ，墙厚均为０．６５ｍ，墙底 部嵌入基岩大于０．６１ｍ。 高７４ｍ，防渗墙面积４．４８８万ｍ ，为当前世界在水中抛 填堰体施工规模最大的防渗墙工程。 长江三峡工程三期上、下游土石围堰，围堰断面 我国应用混凝土防渗墙始于１９５８年。 葛洲坝工程建成二期上游土石围堰，最大高度 ５０ｒａ，两侧为石渣块石体，中部为水中抛填的砂砾石料 而未经压实，采用两排混凝土防渗墙作为堰体心墙及 基础防渗墙，两墙中心距３．５ｍ，堰厚均为０．８ｍ，最大墙 高４７．３ｍ，围堰挡水运行防渗效果良好。小浪底工程， 为两侧石渣堤中间风化砂，上、下游分别采用单排旋 喷及双排旋喷防渗墙上接土工合成材料心墙防渗，对 基础透水岩体及右岸坡透水带采取墙下防渗帷幕灌 浆处理，实现了快速施工，围堰运行良好。 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ３６ 水利水电工程导截流技术 表５ 国内外已建的若干过水土石围堰技术指标 围堰高度 过流流量 单宽流量 堰上 最大 国家 工程名称 （保护措施 水深 流速 ｍ） （ｍ３／ｓ） ［ｍ３／（Ｓ・ｍ）］ （ｍ） （ｍ／ｓ） 东风 １７．５ 用３．３ｍＸ２ｍｘＯ．２ｍ的混凝土楔块保护 ４２５０ ７３６０ ３８００ ３０ ６．６ ５７ １０．３ 隔河岩 １４．０ 用ｌＯｒｅＸ１５ｍＸ１．５ｍ混凝土板护面 故县 ２５ ．中国 黄龙滩 １２５ 用７．５ｍＸ９．５ｍＸ１．Ｏｍ混凝土板护面 柘溪 大化 ２６．５ 用０．７５ｍ厚混凝土板和木笼护面 ２９ 用１ｍ厚混凝土板和钢筋网保护 保护措施 ６５７０ ５５ ４Ｏ８０ ９１３０ １０ ３．０８ 围堰高度 国家 工程名称 （ｍ） 塔吉克斯坦 努列克 ２０ 过流流量 单宽流量 堰上 最大 水深 流速 （ｍ ／ｓ） ［ｍ３／（ｓ・ｍ）］ （３ ｍ） （ｍ／ｓ） 上游围堰第一期工程用１．５ｍ Ｘ １．５ｍ Ｘ １８６０ ０．８ｍ混凝土块保护顶面和下游面 卡博拉 莫桑比克 巴萨 ４０ 洪都拉斯 埃尔卡洪 ４０ 赞比亚／津 巴布韦 卡里巴 上游围堰用３￣４ｔ大块石护面，下游围堰 部分位置用７ｍＸ７ｍ Ｘ２．５ｍ混凝土板护 ７Ｏｏｏ 面 ７４ １３ 用石笼护坡 ４５００ （设计） １７６０ｏ １００ ６ ２３ 用平均重２５０ｋｇ大块石护面 ２０ 苏丹 罗塞雷斯 ２２ 下游面铺１ｍ厚石笼，并锚固于堆石体中 ８７０ｏ １８ ５．２ 坝高 坝顶和下游面用钢筋混凝土护面，混凝 澳大利亚 奥德河 ２８土内有两层钢筋，底层网格０．３ｍ Ｘ ０． ５６００ ｍ时 ４５ｍ，上层为０．１５ｍ ｘＯ．１５ｍ 加纳 阿科松博 ３３．５ ８Ｏｏｏ １０．５ ４．５ 在流水中修筑土石围堰，堰体和基础防渗结构则 是围堰能否构成挡水屏障的关键所在。综观国内外大 江大河上修筑土石围堰防渗结构型式：一类是土质防 过ｌＯＯｍ，槽孔偏斜度已可控制在槽孔深度０．５％以内， 辅以对水下堰体松散材料的人工加密措施，可进一步 提高在深水抛填堰体中建造深防渗墙的安全度。 ４．２混凝土围堰 渗体，多在水中抛填成斜墙（斜心墙）或再接抛水平铺 盖以满足基础防渗要求，水上部位则干地填筑；另一类 是水下堰体和基础用垂直的造孔防渗墙，水上堰体为 混凝土围堰大多用于纵向围堰，且为重力式，也有 用于横向围堰，狭窄河床的上游横向围堰，常采用拱形 结构。混凝土围堰一般需在低土石围堰保护下干地施 工，但也可创造条件在水下浇筑混凝土。２０世纪８０年 土质防渗体或其他防渗结构。第一类土质防渗结构， 对深水围堰而言，主要关心水下稳定性和崩解、压实性 能，不少工程通过水下抛填试验选定结构尺寸和施工 代以来，我国水利水电工程混凝土围堰广泛应用快速 施工的碾压混凝土技术。如上、下游围堰均采用碾压 混凝土；隔河岩上游横向围堰为碾压混凝土过水围堰， 采用拱形重力式结构。大朝山上游横向围堰为碾压混 凝土过水围堰，采用双曲拱形结构。 （下转第１２８页） 方法。如当地有足够适用的土料，因其造价较低、施工 简便，仍作为首选的防渗结构。造孔混凝土防渗墙因 其能有效控制堰体和基础渗流，围堰运用安全度高，加 上造孔（槽）技术发展较快，近年来钻孔挖槽深度已超 维普资讯 http://www.cqvip.com １２８ 电５５００万ｋＷ、蓄能机组１６５０万ｋＷ。 水电机电安装５０年发展与展望 多么宏伟，涉及的地质条件多么复杂，施工多么艰巨、 （２）安装企业间经营活动的再次联手 其最终的目标必定是安装发电设备并让其安全稳定 １）联手经营取得整体利益最大化始终是安装企 地运行，以电量送出的多少和电站的调峰能力来衡量 业的经营战略方针； 工程最终的经济与社会效益，而不是建造一座以消耗 ２）对下一轮（２００７年一２０１２年）水电７１５０万ｋＷ 自然资源为代价的“丰碑”。 的市场应有战略眼光并有超前的战略安排； 作为水电站建设的一个环节，水电机电安装起着 ３）下一轮的水电市场希望能进一步改变甲乙双 将电站建设投资转化为现实收益的重要作用。中国 方的合同关系，即平等的经济关系与产业地位关系。 的水电机电安装行业和安装企业，正抓住水电开发的 大好机遇，不断地实现技术创新和管理创新，不断地 ６结论 总结发展过程中的经验和教训，技术创新和管理创新 中国水电机电安装５０年发展和技术进步是史无 将永远是安装企业赖以继续生存和发展的根本保证。 前例的，是在中国优越的水力资源条件下，水力发电 事业发展的结果。归根结底，是国家工业化发展和技 参考文献（略） 术进步的产物。而机电安装企业也是在中国特色经 济条件下形成的一个特定的专业施工技术群体，半个 （在此，谨向水电四局马军领教授高级工程师、水 世纪以来它向中国水力发电建设的方方面面培养和 电七局赵显忠教授级高级工程师、刘炅工程师、水电 输送了大量有实践知识、有理论水平的工程师，它的 八局王启茂高级工程师提供的资料表示感谢！） 存在和发展同样是中国水力发电事业蒸蒸日上的一 个方面。 一个水电站的建设，不论其投资多么巨大，规模 （上接第１３６页） 防渗墙作为围堰防渗措施的技术发展很快。近来防 三峡工程三期碾压混凝土围堰与混凝土纵向围 渗墙材料中较多采用塑性混凝土，以适应堰体变形及 堰及其以左大坝共同挡水库水位１３５ｍ（，以保障三期 利于围堰拆除。土工膜防渗较多用于土石围堰水上 工程施工期间船闸通航及左岸电站发电。围堰为重 堰体防渗，围堰坝料人工压实技术发展快。我国在流 力式结构，堰顶高程１４０ｍ，最大堰高１２１ｍ。碾压混 水中修筑土石围堰技术已达到世界先进水平。 凝土方量１６７．３６万ｍ ，分两阶段施工，月、日最高浇 （２）过水土石围堰的关键技术问题是护坡结构、 筑强度达４７．６万ｍ’、２１０６６ｍ ，均为当今世界之冠。 其下的垫层设置及坡脚冲刷，目前使用较多的护面 月最高上升高度达２５ｍ。三峡工程三期碾压混凝土 （坡）措施有现浇混凝土板、预制混凝土楔形块、钢筋 围堰快速施工取得成功，标志我国碾压混凝土施工技 石笼等。 术已达到世界先进水平。 （３）混凝土围堰较多用于纵向围堰、横向高围堰 ４．３其他类型围堰 及过水围堰。由于碾压混凝土技术发展快，普遍用于 钢板桩格型围堰在国外使用较多，葛洲坝工程 快速修筑混凝土围堰，使得特大型围堰能在一个枯水 上、下游纵向围堰使用钢板桩格型围堰。 期内建成，满足度汛要求。 木笼围堰、竹笼围堰、草土围堰已很少采用。 综上所述，围堰工程的主要技术进展有： （１）高土石围堰技术的发展，如较多采用混凝土 参考文献（略）
