不同抛投料和抛投方式下的截流试验及截流效果
水利工程施工截流方案
水利工程施工截流方案一、截流概述截流是水利工程施工中的关键环节，它是指通过一定的工程措施，将河流的水流方向进行调整，使其流向预定的通道。
截流工程的成功实施，对于确保工程进度、保障工程质量和防止灾害具有重要意义。
二、截流方案选择在选择截流方案时，应充分考虑工程特点、地形地貌、水文地质条件、施工资源等因素。
根据不同的工程需求，可选择以下几种常见的截流方案：1. 立堵截流：由龙口一端向另一端或从两端向龙口同时抛投进占，逐渐束窄龙口直至合龙。
这种方式施工较简单，但龙口单宽流量大、流速高，场地狭窄，抛投强度受限制，难度较大。
2. 平堵截流：在龙口架设浮桥、栈桥或其他跨河设施，沿龙口全线逐层均匀抛投料物，直至戗堤露出水面。
其水力学条件较好，料物重量较小，施工场面宽阔，抛投强度高，但投资多，准备工作量大。
3. 平立堵截流：是立堵和平堵的结合，先立堵、后架桥平堵。
这种方式综合了立堵和平堵的优点，适用于场地狭窄、水流湍急的工程。
三、截流工程实施1. 施工准备：在进行截流施工前，需进行充分的准备工作。
包括：对施工人员进行安全教育和技术培训；准备充足的施工材料和设备；制定详细的施工计划和应急预案。
2. 戗堤施工：根据设计的戗堤断面，进行戗堤施工。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行，确保戗堤的稳定性和防渗性能。
3. 龙口处理：在截流前，需对龙口进行处理，包括：清理龙口范围内的杂物，加固龙口河床，防止龙口被冲刷毁坏。
4. 截流施工：按照选定的截流方案进行施工。
在施工过程中，要密切监控水流情况，确保施工安全。
5. 闭气和防渗处理：截流成功后，在戗堤迎水面采取防渗措施，封堵渗漏通道。
确保工程质量和防止渗漏事故的发生。
四、施工注意事项1. 截流施工过程中，要确保施工人员的安全，遵守施工纪律，听从指挥。
2. 截流施工需要充足的施工材料和设备支持，确保施工顺利进行。
3. 截流施工过程中，要密切监控水流情况，发现问题及时处理。
4. 截流成功后，要及时进行闭气和防渗处理，确保工程质量和安全。
截流技术在水利施工技术应用分析
截流技术在水利施工技术应用分析摘要：截流技术是水利施工过程中常用的一种技术手段，其主要目的是为了保证施工区域内水体的稳定和安全。
本文将对截流技术的概念、类型以及在水利施工中的应用进行详细分析和探讨。
关键词：截流技术；水利施工；应用1.截流技术概念截流技术是指通过不同的方法和手段，在施工区域范围内将水流暂时截断或引导到其他地方。
截流技术的目的是为了方便施工人员进行作业，并确保施工区域内的水体不会对施工造成干扰或危险。
2.截流技术类型截流技术根据实际需求和施工条件的不同，可以分为立堵法和平堵法两种类型。
2.1立堵法立堵法是一种截流施工方法，通过建立临时围堰或垫块等物理屏障来将水流截断。
这种方法适用于水体流量较小、水位变化范围较小的情况。
具体步骤如下：（1）选择合适的位置：根据施工需求和现场条件，在需要截流的区域选择合适的位置建立围堰或垫块。
（2）建立临时围堰：使用临时材料（例如沙袋、水泥块等），沿着预定的位置搭建围堰，以阻挡水流。
围堰的高度和宽度应根据水位变化、水流量和施工要求进行设计。
（3）密封围堰：确保围堰与周围地面紧密贴合，以防止水流从围堰的缝隙中渗漏出去。
可以采取加固措施，如填充沙土或使用防水膜。
（4）监测和调整：在截流过程中，监测围堰的稳定性和水位变化情况，并根据需要及时调整围堰的高度和宽度。
立堵法的优点是施工相对简单，无需大规模的水流引导设施。
然而，该方法适用于水体流量较小、水位变化范围较小的情况，在水流较大或水位变化较大的情况下可能效果不理想。
2.2 平堵法平堵法是一种截流施工方法，通过改变水体流动的路径，使其绕过施工区域。
这种方法通常需要在施工区域周围建设临时的导流沟或渠道，以引导水流流向其他地方。
平堵法适用于水体流量较大、水位变化范围较大的情况。
具体步骤如下：（1）选择合适的路径：根据施工要求和现场条件，在施工区域周围选择合适的路径来引导水流。
路径应尽量远离施工区域，以确保施工安全。
水利第④周 这7个考点需要你理解记忆
水时间 01. 水位降落速度对于土质围堰或覆盖层边坡，其基坑水位下降速度必
须控制在允许范围内。开始排水降速以 0.5～0.8m/d 为宜，接近排干时可允许达
1.0～1.5m/d。02. 排水时间排水时间大型基坑可采用 5～7d，中型基坑可采用
3～5d。二. 经常性排水（16 年多选）经常性排水应分别计算：围堰和地基在
【考点 5】围堰布置与设计 (必会)
1.填筑 材料
均质土围堰→渗透系数（cm/s）≤1×10-4、防渗体土料→渗透系数≤1×10-5 心墙或斜墙堰壳→渗透系数＞1×10-3、围堰堆石体水下部分软化系数大于 0.7、反滤 料和过渡料→满足级配要求的天然砂砾石料
布置与 设计 2.防渗
堰基覆盖 层 防渗体材
【考点 3】截流方法 (重要) (一）分类截流多采用戗堤法，宜优先采用立堵截流方式；在条件特殊时，经充分论证 后可选用建造浮桥及栈桥平堵截流、定向爆破、建闸等其他截流方式。01. 立堵用自卸 汽车等运输工具运来抛投料，以端进法抛投（从龙口两端或一端下料）进占戗堤，直至 截断河床。02. 平堵（14 年考点）平堵是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车等运输 工具运来抛投料，沿龙口前沿投抛。03. 混合堵混合堵是采用立堵与平堵相结合的方法。 (1) 立平堵（先立堵后平堵）：降低架桥的费用。(2) 平立堵（先平堵后立堵）：软基河 床。(二) 选择截流方式应综合分析水力学参数、施工条件和截流难度、抛投材料数量和 性质、拋投强度等因素，进行技术经济比较，并应根据下列条件选择：(1) 截流落差不 超过 4.0m 和流量较小时，宜优先选择单戗立堵截流。当龙口水流较大，流速较高，应 制备特殊抛投材料。(2) 截流流量大且落差大于 4.0m 和龙口水流能量较大时，可采用 双戗、多戗或宽戗立堵截流。截流水力学计算应确定截流过程中的落差、单宽流量、单 宽能量、流速等水力学参数及其变化规律，确定截流抛投材料的尺寸和重量。(三) 减小 截流难度的技术措施 01. 加大分流量，改善分流条件；02. .改善龙口水力条件；（10 年考点）龙口水力条件是影响截流的重要因素，改善龙口水力条件的措施有双戗截流（分 担落差）、三戗截流（分担落差）、宽戗截流（分散落差）、平拋垫底（减少强度、降 低速度）等。03. 增大抛投料的稳定性，减少块料流失；04. 加大截流施工强度；05. 合 理选择截流时段等。
水利工程施工过程中的截流施工方法
平堵截流是先在龙口建造浮桥或者栈桥， 然后， 将 抛投料由自卸汽车等运输工具运输在浮桥或栈桥上后 抛入水中 ， 抛投过程中 ， 先下小料 ， 随着流速增加 ， 逐渐 抛投大块料， 使堆筑戗堤均匀地在水下上升， 直至抛投 0 世 纪 40 年代 以 料露出水面而使 河道全部 断流 �2 前， 国外截流工程大多采用平堵法截流 �进入 20 世纪 7 0 年代以来， 随着大型土石方机械的发展 ， 大流量河 1 戗堤法截流 道截流方法快速扩展， 双戗截流 , 三戗堤截流, 宽戗截 戗堤法截流是向河床抛填石渣, 块石料 , 预制混凝 流等截流方法 的成功使 用， 使截流流 量突破 10 0 0 0 m3/ s， 土块体和石笼等修筑截流戗堤 ， 使原河道过水能力逐 落差超过 8 m � 平堵截流法具有单宽流量小， 最 渐缩小， 直至全部断流 �戗堤法截流主要有平堵 , 立堵 大流速小， 水流条件较好的优点， 施工过程中可以减少 及混合堵方式 � 河道水流对龙口基床的冲刷 ， 所以， 特别适用于易冲刷 1.1 平堵截流 的河床上截流 �另由于平堵截流由自卸汽车在浮桥上 ������������������������������������������������ 表 2 帷幕灌浆透水率区间段数和频率统计 参建单位均非常重视工程的施工和质量管理� 通过生 ］ 透水率( Lu) 区间段数和平均值［段数频率 产性试验 ， 设计参数得到了进一步优化 ， 各项灌浆参数 � � <1 1 5 5 10 10 2 0 2 0 10 0 > 10 0 次序 总段数 % % % % % % 段数 段数 段数 段数 段数 段数 设计基本合理 �在无混凝土盖重的条件下， 通过对上 I 846 0 0 47 6 69 8 64 8 486 57 180 2 1 部覆盖层充填灌浆形 成盖重， 取得良 好的施工效果 � I I 80 8 1 0 40 5 12 5 15 16 3 2 0 397 49 82 10 I II 1594 1 0 96 6 38 1 2 4 6 80 43 394 2 5 42 3 对于透水率大， 吸浆量大的孔段， 通过灌入砂浆， 节约 48 2 0 183 6 575 18 90 7 2 8 12 77 39 30 4 9 小计 32 了浆材， 降低了工程造价� 通过灌浆资料和灌后透水 率分析 ， 单位注入量和透水率随着灌浆次序的增加均 5 . 3 灌后检查孔情况 有显著的降低， 符合灌浆的一般规律， 灌后检查孔的透 共计完 成 帷幕 灌 浆 检 查 孔 35 个 孔， 钻孔进尺 水率均达到设计要求， 说明灌浆效果良好， 施工质量优 1 50 8.46 m ， 99 段， 压水检查 2 最小透水率为 0 .53 Lu ， 3 良 �经验收， 渗水量由最大 12 0 m / h 降低为 0 m 3 / h， 最大透水率为 4. 86 Lu ， 均满足设计小于 5Lu 的要求� ， ， 左岸量水堰无渗水明流 达到了预期的工程目的 取得 5.4 坝后渗水变化情况 了良好的防渗效果 � ( 编校: 常淑英 ) 坝后量水堰在整个施工期进行观测， 虽然施工完 成后库水位上升了 6 m ， 但是坝后量水堰由最大 12 0 3 收稿日期: 20 13 - 0 2- 11 m / h 降低为 0 ， 坝后渗水明流完全干涸 ， 充分说明灌 � � � � � � � � 作者简介: ��� , ��, � �� � 浆效果良好�
试析水电站施工中运用的截流方法
试析水电站施工中运用的截流方法作者：梁红兴来源：《科技风》2017年第17期摘要：人们在日常的生产生活过程中都需要使用大量的水资源与电能资源，所以为了满足社会发展的基本需求，加大水电站建设力度就十分重要。
而在水电站建设中，截流环节对水电站整体质量影响比较突出。
因此，本文将针对水电站施工中运用的截流方法进行分析。
关键词：水电站；投抛块料法；爆破截流法；下闸截流法在水电站施工建设中，科学合理的运用截流方法，有助于缩短施工工期、提高水电站施工质量。
所以，本文将针对投抛块料、爆破截流等方法在水电站施工中的运用进行研究。
一、将截流方法运用到水电站施工中的重要性在水电站建设中将源河道河床中河流的走向进行封堵、引流，被称为截流，这样做有助于建筑物在河床中的建设。
水电站横向围堰施工必须做好截流工作，准确的讲，把河道中水流的流向进行改变就是截流。
基于整体规划为基础进行分析，截流技术通常由无戗堤截流法和戗堤法组成。
无戗堤截流法是通过运用水力填充法、浮运格箱沉放法、定向爆破法、下闸法等组成；戗堤截流则运用的方法更加广泛，且在水面比河床低时的施工中常用。
在操作过程中，首先要倾倒石块，通常分为立堵截流与平堵截流。
在水电站施工中，截流是给常重要的工作，这对水利工程的施工安全性、成本投入、工期等都具有一定的影响。
另外，水电站防洪也受截流影响。
例如湖南省酉水凤滩水电站主河道截流因施工进度拖后，为抢回工期，于1971年8月8日～8月11日在汛期强行进行截流，遇洪水截流失败；9月5日再次截流，虽然合龙，但截流戗堤不能闭气，渗漏量很大，再遇洪水，戗堤顶部5m高堆石体被洪水冲走；11月16日又进行截流，拦断河床后，因漏水严重，基坑积水无法施工，围堰防渗处理拖延了主体建筑物施工工期，经济上也造成巨大损失。
[1]因此，在水电站施工中，必须做好截流施工工期的掌控与截流方案的制定与实施，从而才能防止逾期等问题增加施工成本问题的发生、才能提高工程施工质量。
浅谈截流施工技术
313消费导刊· 2015年10月刊浅谈截流施工技术任存 凌源市凌河城区建设管理办公室摘 要：截流是水利工程施工中的关键项目，有一定风险 ，需周密计划，要有足够的抛投强度。
本文对截流方式方法、对截流设计和水力学计算公式方面，进行了简单论述，在水利工程施工投标设计及实际施工中可以参考借鉴。
关键词：水利工程 截流 施工技术 一、概述截流是指堵截河水迫使其流向预定通道的工程措施。
进占指向流水中抛投料物填筑戗堤的工作。
龙口指两岸进占后预留的河道泄流口门。
为防止龙口河床和戗堤端部被冲刷毁坏，需要对龙口范围内进行防冲加固，合龙指闭合龙口，最终拦断水流的过程。
闭气指合龙后在戗堤迎水面采取防渗措施封堵渗漏通道。
二、截流方式及施工方法截流抛投方式可分立堵、平堵和平立堵。
立堵是由龙口一端向另一端或从两端向龙口同时抛投进占，逐渐束窄龙口直至合龙。
施工较简单，但龙口单宽流量大、流速高，场地狭窄，抛投强度受限制，难度较大。
因此，也可采用上下游双戗或多戗堤进占的立堵方式，使落差分散，减少截流难度。
为了能够有效的阻止截流后漏水情况发生，必要时要在支柱堤配置专业的预防设备。
平堵是在龙口架设浮桥、栈桥或其他跨河设施，沿龙口全线逐层均匀抛投料物，直至戗堤露出水面。
水力学条件较好，沿着龙口宽度均匀层浇注，单宽流量小，所需料物重量较轻，但施工场面宽阔，抛投强度高，投资多，准备工作量大。
为确保稳定的施工水域，不能盲目照搬施工方案，要根据施工现场情况以及项目建设的整体效益，综合考虑。
平立堵是二者的结合，先立堵、后架桥平堵。
截流的施工程序：测量放样--道路形成--戗堤进占段施工--戗堤预进占段上游侧平台跟进加宽--龙口截流--龙口段上游侧闭气防护--龙口上游侧防渗墙填筑加宽--戗堤及防渗墙平台填筑加高--粘土闭气。
三、截流设计与水力计算（一）截流时间选择根据《水利水电工程施工组织设计规范》SL 303-2004有关规定，截流标准为截流时段5～10年一遇的月或旬平均流量，并要综合河流水文特性、施工进度、施工条件等因素选择。
截流方式
截流工程：是指在导流泄水建筑物接近完工时，即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口，并将龙口防护起来，待导流泄水建筑物完工以后，在有利时机，以最短时间将龙口堵住，截断河流。
截流的基本方法有抛投块料截流、爆破截流、下闸截流，其他还有木笼、钢板桩、草土、杩槎堰、水力冲填法截流等方法。
选择截流方法应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质，并进行技术经济比较。
（1）平堵：平堵是先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，沿龙口前沿投抛。
先下小料，随着流速增加，逐渐抛投大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至高出水面，截断河床。
戗堤－就是水利水电工程截流施工中，采用进占方式向流水中抛投混凝土预制块、就地取材的填筑料形成的横跨江河的透水堰体。
由于戗堤具有机械化强度高、取材便利的特点，非常有利于在短时间内贯通江河两岸，形成有利的施工通道，因此水利水电工程围堰施工一般都是在戗堤的基础上进行的。
戗堤在合龙时，由于龙口单宽流量大、流速高，场地狭窄，因此戗堤端部在合龙时易被冲刷毁坏，合龙前需对戗堤端部进行防冲加固处理。
合龙后戗堤迎水面需要采取防渗措施封堵渗漏通道，以便进行下一步围堰工程施工。
其中土石围堰是以戗堤为基础，继续培土加宽、加高，设置粘土芯墙，处理坝脚、坝踵后形成的。
戗堤按照进占方式的不同分为：采用立堵进占由一端向另一端进占的单戗堤；和从上、下游同时立堵进占的双戗堤、多戗堤；还有采用平堵方式均匀布料一次形成拦断江河的全断面戗堤等型式。
图为都江堰外江截流一般说来，平堵比立堵法的单宽流量为小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。
所以特别适用于易冲刷的地基上截流。
由于平堵架设浮桥及栈桥，对机械化施工有利，因而投抛强度大，容易截流施工；但在深水高速的情况下，架设浮桥，建造栈桥比较困难。
（2）立堵：立堵是用自卸汽车或其他运输工具运来抛投料，以端进法抛投（从龙口两端或一端下料）进占戗堤，直至截断河床。
截流工程施工技术
第三章截流工程施工技术第一节截流工程质量标准一、截流工程施工概述截流工程（图3－1）是指在泄水建筑物接近完工时，即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤（作为围堰的一部分）形成龙口，并将龙口防护起来，待曳水建筑物完工以后，在有利时机，全力以最短时间将龙口堵住，截断河流。
接着在围堰迎水面投抛防渗材料闭气，水即全部经泄水道下泄。
与闭气同时，为使围堰能挡住当时可能出现的洪水，必须立即加高培厚围堰，使之迅速达到相应设计水位的高程以上。
截流工程是整个水利枢纽施工的关键，它的成败直接影响工程进度。
如失败了，就可能使进度推迟一年。
截流工程的难易程度取决于：河道流量、泄水条件；龙口的落差、流速、地形地质条件；材料供应情况及施工方法、施工设备等因素。
因此事先必须经过充分的分析研究，采取适当措施，才能保证截流施工中争取主动，顺利完成截流任务。
河道截流工程在我国已有千年以上的历史。
在黄河防汛、海塘工程和灌溉工程上积累了丰富的经验，如利用捆厢帚、柴石枕、柴土枕、杩杈、排桩填帚截流，不仅施工方便速度快，而且就地取材，因地制宜经济适用。
解放后，我国水利建设发展很快，江淮平原和黄河流域的不少截流堵口、导流堰工程多是采用这些传统方法完成的。
此外，还广泛采用了高度机械化投块料截流的方法。
最早研究有关流水中石块运动的是杜布阿特（Dubaut 1786 ）。
1885 年艾里( Airy )证明，水流将砂粒沿河底推动的输移能力为水流流速6 次方的函数，享利( Henry )曾进行立方体的冲动实验，证实了艾里的论断。
1896 年胡克（Hooker ）又通过球体试块证实艾里的理论。
自1932 年到1936 年伊兹巴什（Isbach ）在这基础上发展了流水中抛石筑坝的理论，提出了水流中抛石的稳定系数；1949 年又对平堵截流提出了有指导意义的设计理论和计算方法。
这个时期的特点是大多以平堵完成截流。
投抛料由普通的块石发展到使用20—30t 重的混凝土四面体、六面体、导形体和构架等。
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第３０卷第８期２ ０ １ ２年８月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．８Ａｕｇ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０８－００８０－０４不同抛投料和抛投方式下的截流试验及截流效果石旭芳１，张建民１，刘 璐１，汪 旭１，余 飞１，２（１．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都６１００６５；２．青海省水利水电勘测设计研究院，青海西宁８１００００）摘要：针对某电站二期大江截流具有戗堤龙口落差大、水流流速高、河床抗冲能力低、地质条件复杂等特点，利用水工模型试验获得了采用不同抛投料截流时的最大流速、单宽流量、单宽功率和上下游落差等龙口水力特性，提出结合当地材料同时配合一定比例大粒径材料进行截流合龙的较为经济合理的抛投方式，确定了不同抛投料投放位置、强度、次序等截流施工参数，解决了实际工程截流面临的难题。
关键词：截流；戗堤；抛投料级配；龙口水力特性；模型试验中图分类号：ＴＶ５５１．２文献标志码：Ａ收稿日期：２０１２－０４－１２，修回日期：２０１２－０６－０７作者简介：石旭芳（１９８８－），女，硕士研究生，研究方向为水工水力学，Ｅ－ｍａｉｌ：６１７４２６３５５＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：张建民（１９７２－），男，博导、教授，研究方向为水工水力学，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｉａｎｍｉｎ＠ｓｃｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 截流［１］是水利工程建设过程中的关键步骤之一，能否顺利截流直接影响到后续建设。
工程中截流材料大多采用工程附近的天然石料，因截流难度的不同对截流材料的要求也不同。
戗堤进占时水力学指标随着龙口的变化在很大范围内变动，对截流材料的粒径级配等都有不同的要求。
当截流工程中存在大水深［２］、大落差、高流速等截流难题时，一般采用宽戗堤［３］、双戗堤［４］、特殊形状材料［５］、改变抛投强度［６］等方法降低截流难度，实现安全性、经济性的截流目标。
本文以某水电站为例，通过动床水工模型试验，采用群体抛投料［７］进行截流，对截流进占各区段水力条件进行测试、分析和论证，并提出各段的水力学指标和抛投方式、流失率等截流参数，为截流工程提供科学依据。
１ 工程概况某水电站枢纽建筑物由重力式挡水坝段、河床式电站厂房、泄洪闸（７孔）等建筑物组成。
工程采用明渠导流、主体工程分三期施工的导流方案。
导流明渠布置在右岸滩地上，结合水工布置右岸三孔泄洪闸，导流明渠渠身段底宽６３．８０ｍ，进口底板高程为９８２．００ｍ。
二期（河床）截流采用明渠过流、单戗堤单向立堵进占的截流方式。
戗堤顶宽２０．００ｍ，围堰顶高程９９６．００ｍ，最大堰高２７．００ｍ，堰顶全长３６９．５５ｍ。
龙口布置在右岸靠近导流明渠一侧，龙口起始宽度为５０．００ｍ。
坝区岩层结构面分布具有区段性，构造破碎带分布较广；河床的覆盖层深厚，一般为２０．００～２５．００ｍ，自下而上依次为砂卵砾石层、青灰色粉砂质粘土层、含漂砂卵砾石层；加之龙口流速较大且天然抛投料粒径小，这一系列复杂的地质条件及较低的河床抗冲能力造成了截流技术的复杂性及截流施工难度，与三峡二期截流［８］有类似的工程特点。
２ 模型设计与制作该工程截流试验模型为正态模型，比尺为１∶６５，根据重力相似准则设计制作。
导流明渠段采用混凝土面磨光，其糙率基本满足阻力相似条件。
为保证模型进、出口流态的相似性，模拟范围从坝轴线以上７００ｍ至坝轴线以下１ ０００ｍ。
为便于观察戗堤预进占和龙口合龙时的流态、流场及对上下游水位等的影响，将桩号０－５００～０＋６００的河床制作为动床，其余部分为定床。
试验工况见表１，戗堤布置形式和剖面图见图１。
表１ 试验工况表Ｔａｂ．１ Ｄｅｔａｉｌ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ工况截流流量／（ｍ３·ｓ－１）明渠进口围堰残留高程／ｍ明渠出口高程／ｍ下游水位高程／ｍ１ ２ ５００左侧２／３处高程为９８４．００，９８８．００ ９８９．９４右侧１／３处高程为９８６．００２ １ ７１０左侧２／３处高程为９８４．００，９８８．００ ９８９．４５右侧１／３处高程为９８６．００第３０卷第８期石旭芳等：不同抛投料和抛投方式下的截流试验及截流效果图１ 戗堤布置形式Ｆｉｇ．１ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｃｌｏｓｕｒｅ ｄｉｋｅ３ 试验结果与分析３．１ 试验抛投料性质现场抛投料和试验中采用的抛投料的级配曲线见图２。
根据依兹巴斯公式计算得出不同粒径的抛投料抗冲流速见表２。
试验采用的抛投料粒径相对应的原型粒径在０．７～１．０ｍ之间，其抗冲流速为４．１８～７．００ｍ／ｓ。
试验采用了３种不同配比的抛投料，其中抛投料Ｃ与原型拟采用的抛投料相似，抛投料Ａ与原型拟采用的合龙时的大块石相似，Ｂ料为平均粒径稍大于Ｃ料的小颗粒抛投料。
图２ 抛投料颗粒级配曲线Ｆｉｇ．２ Ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｇｒａｄｉｎｇ ｃｕｒｖｅ表２ 不同粒径抛投料的抗冲流速表Ｔａｂ．２ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｒｏｗｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ粒径ｄ５０／ｍ抗冲流速下限Ｖ０１／（ｍ·ｓ－１）抗冲流速上限Ｖ０２／（ｍ·ｓ－１）０．１ １．５８ ２．２１０．２ ２．２４ ３．１３０．３ ２．７４ ３．８３０．４ ３．１６ ４．４３０．５ ３．５４ ４．９５０．６ ３．８７ ５．４２０．７ ４．１８ ５．８６０．８ ４．４７ ６．２６３．２ 同一流量不同抛投方式对比为研究影响截流合龙的因素及选择合理的抛投料、抛投方式，分别对不同龙口宽度时的水力要素进行了测量和计算，包括龙口流速分布、戗堤上下游落差、平均单宽流量和单位平均功率。
三种抛投方案抛投料的成分和每个抛投阶段的抛投料分布都存在差别，具体抛投方式及相应的流失率见表３。
由表可看出：①Ｑ＝２ ５００ｍ３／ｓ预进占采用更接近实际的抛投料Ｃ时，预进占过程中河道水位和流速依然较小，但抛投料垮塌的程度显著增加，垮塌的频率和方量都有所增加。
实测的平均流失率为３０．９６％，流失率很大。
②在采用大抛投料为上游挑脚料和小颗粒抛投料相结合的抛投方案中，小颗粒对大颗粒的配合作用很明显，从侧面说明了抛投料的级配对截流效果有很大的影响。
３．２．１ 方案１在预进占时，水流流速较小，对抛投料的冲刷作用不明显，戗堤的稳定性也较强。
龙口宽度５０ｍ以下时，水流对抛投料挟带变得明显，当龙口宽度减小到３０ｍ时会出现明显的挟带现象，抛投料会被水流挟带到下游，最远距围堰６０ｍ左右。
被挟带的颗粒在戗堤底层形成护底，在合龙过程中流失率约为２４．３２％。
只采用Ａ料进行截流可满足设计提出的截流流失率要求，但粗颗粒材料在制作、运输等施工过程中难度和费用均较大。
表３ 不同抛投方式及相应的流失率Ｔａｂ．３ Ｌｏｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ龙口宽度／ｍ抛投强度／（ｍ２·ｈ－１）方案１（抛投料Ａ）上游挑脚中轴下游流失率／％方案２（抛投料Ａ和Ｂ）上游挑脚中轴下游流失率／％方案３（抛投料Ａ和Ｃ）上游挑脚中轴下游流失率／％５０～４０ ６８０ＡＡ Ａ １９．５０ＡＢ Ｂ ２３．００ＡＣ Ｃ ２６．９２４０～３０ ６８０ＡＡ Ａ ２７．８０ＡＢ Ｂ ２３．９０ＡＣ Ｃ ４１．５２３０～２０ ６８０ＡＡ Ａ ３７．５０ＡＡ Ｂ ４１．５３ＡＡ Ｃ ４８．２１２０～１０ ６８０ＡＡ Ａ ２５．８０ＡＡ Ｂ ３４．７１ＡＡ Ｃ ４６．９５１０～０ ６８０ＡＡ Ａ １１．１０ＡＡ Ｂ ９．７０ＡＡ Ｃ ３５．６１平均流失率２４．３２ ３８．１０ ３９．８４·１８·３．２．２ 方案２从左岸预进占时，由于此处河道流速较小，所以只采用Ｂ料。
在龙口合龙时的流速较大，Ａ料和Ｂ料结合使用。
从预进占投料过程可看出，此处流速较小，只有２．５ｍ／ｓ左右，水流对抛投料的挟带和冲刷作用不明显，只有少量的粉质料顺水漂走，但由于投入的材料松散且渗水性较强，戗堤堤头时常会有局部垮塌的现象，垮塌掉的截流材料依然在戗堤范围以内；同时戗堤上下游侧也会产生裂缝或微小剥落，这种情况对实际工程抛投时的车辆和人员造成一定的威胁，必须加强安全措施。
该方案下戗堤预进占抛投材料的流失率为２３．５６％。
龙口宽度从５０ｍ减小到３０ｍ过程中，戗堤上游挑脚处受水流冲刷挟带最为剧烈，故戗堤上游挑脚采用粗颗粒Ａ料抛投，中部和下游部分采用Ｂ料；而龙口宽度为２０、１０ｍ时，龙口上游流速显著减小，截流材料流失较为严重的位置变化到戗堤中轴处，故戗堤上游挑脚和中轴部分均采用Ａ料，下游部分采用Ｂ料。
戗堤上游挑脚抛投的粗粒径块石随水流冲刷向下游侧流动，在戗堤底层形成护底，细颗粒抛投料垮塌流失较为严重，累积在龙口范围内的细颗粒抛投料基本在戗堤表层水面以上。
同时龙口右侧预留堵头受水流冲刷流失比较明显，龙口宽１０ｍ时水流方向略微偏移向龙口右侧。
流速在龙口宽度２０ｍ时达到最大值６．９０ｍ／ｓ，平均流速在３０ｍ时达到最大值４．４２ｍ／ｓ。
３．２．３ 方案３预进占过程中河道水位和流速依然较小，但抛投料坍塌的程度显著增加，垮塌的频率和方量都有所增加。
预进占的实测平均流失率为３０．９６％，流失率很大。
截流时的流态与方案２类似，但Ｃ料流失的更严重些，戗堤上游挑脚抛投的粗粒径块石随水流冲刷向下游侧流动，在戗堤底层形成护底，细颗粒抛投料垮塌和流失均较为严重，累积在龙口范围内的细颗粒抛投料基本在戗堤表层水面以上。
龙口右侧预留堵头受水流冲刷流失也较为明显，龙口宽度１０ｍ时水流方向略微偏移向龙口右侧，需要考虑合龙过程中水流对纵向围堰的冲刷。
同时，由于采用的粗细料结合使用的抛投方式，抛投料Ｃ的细颗粒含量很大，戗堤的渗透率较大，会发生戗堤已进占部分的下游坡不稳定，局部有裂缝和程度不等的垮塌。
在龙口宽度３０ｍ向２０ｍ进占过程中流失率最大为４８．２１％，整个截流过程平均流失率为３９．８４％。
最大流速、平均流速均在龙口宽度２０ｍ时达到最大值６．２６、４．５９ｍ／ｓ。
３．２．４ 方案分析（１）水力学指标分析。
图３为流量分别为２ ５００、１ ７１０ｍ３／ｓ时不同抛投方案的龙口宽度（Ｂ）与戗堤上下游落差（Ｈ）、最大流速（Ｖ）、单位平均功率（Ｎ）及平均单宽流量（ｑ）的关系。
由图可看出：①在不同的抛投方案下，上下游的水位差与龙口宽度基本呈线性关系，龙口越小，上下游水位差越大。
②在三种方案下，龙口处的最大流速均在龙口宽２０ｍ时出现。
③在龙口宽３０ｍ时，三种方案龙口均呈三角形断面，此时单宽功率最大，为截流的困难区段。
④三种方案下，最大的单宽流量均出现在龙口宽３０ｍ时。
⑤抛投料平均粒径加大，流失率小，截流材料对龙口的护底作用更明显，龙口的过水水深和水位差均较小。