新华网消息:已经启动的三峡导流明渠截流施工举世瞩目。长江水利委员会三峡工程代表局副局长林文亮日前详细解析了即将开创多项人类江河截流史之最的这一工程的三大施工难点。
导流明渠截流总功率为41.02万千瓦,其截流难度为世界之最。按设计,导流明渠截流将在上、下游形成两道戗堤并同时进占,上、下游戗堤填筑量分别为36万立方米和42万立方米,形成截流龙口,并视水情情况用3至5天时间实现龙口合龙。
戗堤就是在水中修筑的、有一定长度的土石防水建筑物,是石碴材料沿围堰轴线倒入江中后形成的。戗堤不断向江河中部进发,即所谓的进占。当进占到一定程度,就在江中形成了龙口。当戗堤最后进占到将龙口截断的时候,截流施工就完成了。
林文亮说:“导流明渠截流的施工难点主要包括三个方面。首先是加糙拦石坝施工。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,在明渠底部筑一道坎,将抛投石料拦住。”
据介绍,上游加糙拦石坎施工是将数百个重25吨的钢架石笼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,用GPS全站仪检测调整完全就位后直接抛投。
戗堤龙口段施工是截流的第二个施工难点。林文亮说:“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。考虑上下游围堰跟进施工,截流期间总抛投量约为每天15万立方米。”
龙口合龙后,要进行防渗墙及灌浆帷幕施工,这是第三个难点。林文亮说:“工期短、强度高是其显著特点。上、下游围堰的高喷施工要在12月中旬完工。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。
林文亮说:“三峡工程导流明渠截流的规模,虽不及19997年的三峡工程大江截流,但由于其水位落差大、水流流速高,加之工期、强度等指标均为世界罕见,这就使三峡工程导流明渠截流施工必将开创多项世界之最。”
林文亮分析,大江截流是截断900多米的主河床,把坝址上游来水逼到从人工开挖的350米宽的导流明渠通过,其过流断面是5600平方米。明渠截流则是截断350米宽的导流明渠,把坝址上游来水逼到从22个宽6米、高8.5米的导流底孔通过。而22个导流底孔的过流断面只有1122平方米,只是导流明渠的五分之一。江水在被逼改道时,江水通过导流底孔不像通过导流明渠那样畅通。截流过程中将会出现截流戗堤上游水位上涨幅度大、江水通过龙口的流速加快的情况。
根据模型试验和水力学计算,明渠截流设计流量为每秒10300立方米,截流时上下游的最大落差有4.11米,截流龙口最大平均流速每秒7米左右。加之导流明渠系由人工开挖而成,明渠底部是平整、光滑的混凝土面或基岩面,要使抛投物料站稳更加困难。这样的落差、流速及渠底形态,使明渠截流的难度和风险极大。
林文亮还指出,导流明渠截流的难度还在于施工条件受到许多制约。导流明渠截流的左岸是二期工程的混凝土纵向围堰,有如孤岛,没有陆路交通,截流进占只能以从右岸进占为主。
他说,虽然在左岸混凝土纵向围堰上游,已开辟了一个左岸截流基地,但只能存储5万方备料。这5万方备料只能在上游戗堤合龙时用,以尽可能地增大抛投强度,降低截流风险。而下游戗堤则是完完全全的单向进占。另外,长江是黄金水道,截流施工需兼顾通航。这就使截流戗堤预进占的长度受到制约,给准备工作增加了难度。
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