周 鑫，程 振，張新榮

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長(zhǎng)春130021）

1 概況

大藤峽水利樞紐是以防洪、航運(yùn)、發(fā)電、水資源配置為主，結(jié)合灌溉等綜合利用的大（1）型水利樞紐工程。工程分二期導(dǎo)流，一期導(dǎo)流先圍左岸，由束窄后的右岸河床過(guò)流；二期導(dǎo)流圍右岸，由一期建成的20孔泄流低孔、1孔泄流高孔過(guò)流。二期截流于2019年9月底開始預(yù)進(jìn)占，10月下旬截流，截流方式采用從右岸一側(cè)單戧堤進(jìn)占，立堵截流方式。截流時(shí)段由一期建設(shè)完成的左岸20個(gè)低孔泄水閘與龍口聯(lián)合泄流。在截流前，應(yīng)完成一期上下游圍堰拆除工作，圍堰拆除料作為二期圍堰填筑備料暫存。若直接繞過(guò)縱向混凝土圍堰，將拆除料拋填至主河槽而形成堤頭，則避免了拆除料的二次倒運(yùn)。

下文對(duì)大藤峽水利樞紐工程二期截流拋填左岸堤頭進(jìn)行束窄河床計(jì)算，分析拋填堤頭對(duì)主河槽水流狀態(tài)及二期截流的影響，從技術(shù)可行性及方案經(jīng)濟(jì)性兩方面出發(fā)，探討二期截流拋填左岸堤頭方案的必要性。

2 拋填堤頭設(shè)計(jì)方案

2.1 堤頭布置

根據(jù)二期深水圍堰截流關(guān)鍵技術(shù)研究成果，結(jié)合模型試驗(yàn)成果，截流戧堤分為預(yù)進(jìn)占區(qū)、龍口區(qū)。預(yù)進(jìn)占區(qū)位于黔江主河槽處，龍口區(qū)位于縱向圍堰左岸灘地。設(shè)計(jì)堤頭長(zhǎng)度為20m，頂高程為29.87m，頂寬20m，上游迎水側(cè)邊坡1.0∶1.5，下游背水側(cè)邊坡1.0∶2.0。設(shè)置堤頭后，龍口向主河槽內(nèi)偏移20m，部分段進(jìn)入主河槽陡坡區(qū)，拋石填筑量增加。

2.2 束窄河床計(jì)算

堤頭需度過(guò)2019年大汛期，按束窄河床大汛期10年、大汛期5年標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算堤頭處斷面平均流速，計(jì)算公式：

其中：

式中：Z——上下游水位差，m；φ——流速系數(shù)，取0.95；vc——束窄斷面平均流速，m/s；v0——天然河床斷面平均流速，m/s；g——重力加速度，取9.8m/s2；Q——流量，m3/s；ωc——束窄河床斷面面積，m2；ω0——天然河床斷面面積，m2。

水力計(jì)算成果見(jiàn)表1。大汛期10年束窄斷面平均流速為6.48m/s，大汛期5年束窄斷面平均流速為6.00m/s。

表1 水力學(xué)指標(biāo)表

2.3 堤頭防護(hù)措施

堤頭填筑時(shí)段至截流時(shí)段共計(jì)10個(gè)月，需考慮堤頭表面抗沖措施。由于工程現(xiàn)場(chǎng)大塊石料較少，采用鋼筋石籠將現(xiàn)場(chǎng)易于獲得的天然中小石料裝在一起構(gòu)成整體，增大了單個(gè)塊體的重量，并具有透水性特點(diǎn)，其抗沖能力明顯高于現(xiàn)場(chǎng)一般石料，抗沖流速可達(dá)到8～10m/s。

鋼筋石籠抗沖粒徑采用伊茲巴斯公式計(jì)算：

式中：vmax——龍口平均流速，m/s；k——綜合穩(wěn)定系數(shù)，裹頭抗沖穩(wěn)定（大塊石及鋼筋籠取1.02）；ρm——拋投體密度，t/m3；ρ——水密度，t/m3；W——立堵截流拋投體質(zhì)量，t；d——拋投體粒徑，折算成圓球體直徑，m。

計(jì)算拋投粒徑2.06m。鋼筋石籠規(guī)格選用2m×2m×2m，整體容重采用2.0t/m3。龍口段增加鋼筋石籠工程量3453m3，增加堆石填筑1.5萬(wàn)m3。

3 結(jié)論

2018年12月至2019年2月是二期截流前最后一個(gè)枯水期。在此枯水期修建堤頭在一定程度上能夠改善橫向水流流態(tài)，但由于龍口向主河槽偏移，導(dǎo)致順河道方向流速增加，對(duì)降低截流難度效果甚微，這與截流模型試驗(yàn)結(jié)論基本一致。修建堤頭還會(huì)造成龍口位置偏向主河槽，增加了裹頭防護(hù)工程量，增加了龍口區(qū)截流塊石拋投量，增加了投資。因此，不推薦拋填左岸堤頭方案。