11月份将实施的三峡导流明渠截流,是落差、流量、流速等水力学指标高,防渗施工工期短、强度高的一项举世瞩目的工程。明渠截流后,长江将再次被截断,江水将听从人的意愿被拦蓄、调度,高峡出平湖的梦想即将实现。
明渠截流总功率为41.02万千瓦,是三峡工程1997年大江截流总功率7.5万千瓦的9.2倍,是当年葛洲坝大江截流总功率15.9万千瓦的4.54倍,是巴西伊泰普工程截流总功率28.86 万千瓦的1.4倍;加上截流时还需要考虑长江通航的问题,因此明渠截流总体难度居世界之最。
导流明渠截流,是为了截断长江,进行三峡三期上下游土石围堰工程施工,并在土石围堰的保护下浇筑三期碾压混凝土围堰;在碾压混凝土围堰和下游土石围堰保护下,进行右岸电站厂房及大坝施工。截流后,江水将从设置在泄洪坝段的导流底孔和永久深孔宣泄。导流明渠截流是三峡二、三期工程衔接的标志性工程,也是三峡工程建设的技术难点之一,其成败直接影响三峡工程的总工期,以及三峡工程能否按期实现蓄水、通航、发电三大目标。
导流明渠截流将采用双戗双向,下游采取单向上游立堵截流方式。上下游戗堤共同承担落差,其中上游戗堤承担约三分之二的落差,下游承担约三分之一落差。设计截流流量为10300立方米每秒(相当于11月下半月20%的最大日平均流量)。上、下游截流龙口宽分别为150米和140米,龙口部位均设置垫底加糙拦石坎。在设计截流流量10300立方米每秒时,截流总落差4.11米,龙口最大平均流速上戗为5.14米每秒,下戗4.01米每秒,最大单宽能量上戗为146.89吨米每秒每米宽,下戗71.01吨米每秒每米宽。合龙时间设计为3至5天,最大日抛投量上戗为4.76万立方米,下戗为4.87万立方米。考虑到明渠截流设计流量10300每秒立方米大约相当于11月下半月20%最大日平均流量,截流过程中及截流后超过设计流量的风险较大,三峡总公司已委托长江委进行了大流量截流的水工模型试验,考虑了超过设计流量截流预案,校核了流量为12200每秒立方米时的截流戗堤备料。目前备料满足流量为12200每秒立方米时的截流戗堤所需。
三期上、下游土石围堰,是明渠截流的组成部分。上、下游围堰设计填筑总量为311万立方米,其中上游147万立方米,下游164万立方米。上游截流戗堤填筑量为36万立方米(非龙口段22万立方米,龙口段14万立方米);下游截流戗堤为42万立方米(非龙口段26万立方米,龙口段16万立方米)。上游围堰堰顶高程83米,下游围堰堰顶高程81.5米。根据初步设计,2002年11月1日,上、下游戗堤将开始进占,导流明渠将断航。11月12日将形成截流龙口,11月下半月将视水情情况用3至5天时间实现龙口合龙。
截流第一个施工难点是加糙拦石坝施工。由于导流明渠为人工河床,底部光滑,为防止抛投石料随水流漂走,建设者先进行垫底加糙拦石坝施工,即在截流前,事先在明渠底部筑一道坎,将抛投石料拦住。
上游拦石坎沿戗堤轴线长132米,顶部高程52.5米,拦石坎高2.5米,下游拦石坎沿戗堤轴线长90米,顶部高程48米,拦石坎高3米。上、下游拦石坎抛填范围均为顺水流向宽度15米。
上游加糙拦石坎施工是将加工好的钢架石笼(2.5米×2.5米×2.5米,每个重25吨)水运至抛投区停靠定位船。自上游向下游推进吊抛,水下自动脱钩。下游加糙拦石坎施工是用合金网石兜装填中小石料(单重5至10吨),用底开驳运至抛投区,用GPS全站仪检测调整完全就位后直接抛投。目前这项工作已于10月25日完成。
戗堤龙口段施工是截流的第二个施工难点。11月下半月开始龙口段施工,采用上游双向、下游单向的立堵截流方式。目前施工方案是利用1天时间进行龙口预进占,然后根据水情预报,利用3天时间进行龙口段合龙施工,分区段采用全断面推进和凸出上挑角两种进占方式。按龙口段平均流失量为20%计,上、下游戗堤最大抛投强度出现在合龙的第1天,单戗抛投强度各约5万立方米每天。考虑上下游围堰跟进施工,截流期间总抛投量约15万立方米每天。
截流的第三个施工难点是防渗墙及灌浆帷幕施工。工期短、强度高是其显著特点。根据三期截流及土石围堰堰体总施工进度安排,上、下游围堰均将于2002年11月10日提交右岸非龙口段约100米长的防渗施工平台。高喷施工准备工作及先导孔施工于11月5日开始进行,11月10日正式开始高喷施工,随围堰填筑由右至左逐步推进,12月中旬完工。墙下帷幕在高喷墙达50%强度后开始施工,上、下游帷幕均计划于11月15日开始施工,12月20日完成。
根据三期土石围堰防渗工程施工进度计划,上游围堰施工高峰期平均日施工强度约450平方米,下游围堰施工高峰期平均日施工强度约630平方米,上、下游围堰墙下帷幕日最大施工强度进尺分别约为100米和70米。
由于导流明渠截流难度为世界截流史上所罕见,三峡建设者为确保截流成功,已从技术、施工、组织、设备、备料等各方面做好了充分准备,只待国务院一声令下,建设者将以勇往直前、无坚不摧的气慨,再次截断长江。(王媛华)
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