孙东辉
身份证号：130981198509166015
摘要：在水利水电工程的项目中，导流、截流技术在施工中扮有重要角色，会影响到工程的施工安全、施工工期及工程造价。本文通过工程实例，阐述了导流、截流技术的难点和解决策略，总结了导截流技术的主要经验，以期能够为水利工程施工带来参考。
关键词：水电水利；截流工程；施工方式
截流工程指的是在施工导流过程中，在完成导流泄水建筑物建设后，抓住最有利时机，迅速截断原河床水流，促使河水经完建的导流泄水建筑物下泄，最后在河床中全面展开主体建筑物的施工。
一、截流的方式
从目前的施工技术情况上看，截流的基本方式有两种，即立堵法和平堵法。
(一)立堵法
所谓的立堵法截流就是把截流材料从龙口一端，或者两端向中间抛投进占，实现逐渐束窄河床，最终全部拦断的目的。
一般而言，立堵法截流无需架设浮桥，具有准备工作比较简单，造价较低的特点。但其缺点是其在截流时，水力条件是不利的，龙口单宽流量很大，而出现的流速也比较大，而且水流绕截流戗堤端部，也会产生强烈的立轴旋涡，这就会在水流分离线附近形成紊流，起结果是河床被冲刷，同时，由于其流速分布不均匀，所以需要抛投单个质量较大的截流材料。截流因为工作前线狭窄，其抛投强度会受到很大的限制。
立堵法截流主要是适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床，如果遇到软基河床那就需要根据实际情况采用护底措施后才能使用。
(二)平堵法
平堵法截流就是沿整个龙口宽度全线抛投，抛投料堆筑体全面上升，直到露出水面。一般而言，这种方法的龙口是部分河宽，也可能是全河宽。所以，合龙前应该在龙口架设浮桥，因为其是沿龙口全宽均匀地抛投，因此，其具有单宽流量较小，出现的流速也较小，需要的单个材料的重量也较轻，抛投强度较大，施工速度快的优点，但其缺点是碍于通航。这种方法在软基河床，河流架桥方便且对通航影响不大的河流上使用比较合适。
(三)综合方式
1.立平堵
为了又降低架桥的费用，同时充分发挥平堵水力学条件较好的优点，部分工程采用先立堵，后在栈桥上平堵的方式。比如说前苏联布拉茨克水电站，在截流流量3600m3s、最大落差3．5m的条件下，就是采用先立堵进占，把龙口缩窄到100m，然后再通过管柱栈桥全面平堵合龙。
又如，多瑙河上的铁门工程，其也是对各种方案进行比较之后，最后采取立平堵方式的，其主要是立堵进占结合管柱栈桥平堵。立堵段首先进占，完成长度149．5m，平堵段龙口l00m，最后由栈桥上抛投完成截流，其落差达3．72m。
2．平立堵
如果是软基河床，采用单纯立堵会很容易造成河床冲刷，一般来说，会先采用平抛护底，再立堵合龙，而平抛一般是利用驳船进行。比如说丹江口、青铜峡、大化及葛洲坝等工程，一般都是采用这种方法，而且，都取得了较为满意的效果。因为其护底均为局部性，所以这类工程本质上同属立堵法截流。
二、可视化仿真的技术应用
将仿真所涉及到的数据和信息转化为图形和图像的技术，是可视化仿真中最核心的技术之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种技术，在水利工程截流工程中也得到了较为广泛的使用。
（一）水利水电施工可视化仿真计算结果的三维图形显示
OpenGL 和Dir ectX 应用最为广泛, OpenGL 即Open Graphics Lib 的缩写,意思是开放的图形库 。OGRE 程序是从Root 开始执行的, 程序通过场景组织器组织整个的渲染过程,节点控制了场景中的所有实体、灯光、视点等的空间位置, O-GRE 通过对节点的位置变换, 控制了物体的移动、位置变换等工作, 灯光的位置、方向的变化则能表现真实的光影效果, 视点的移动则使我们能从不同的位置, 多个角度地观察仿真中各个实体的即时状态。
（二）工程应用
基于OGRE 强大的三维渲染能力, 在场景中加入了植被、水流、天空体等实体模型, 每个实体模型对应挂接到OGRE 坐标系中的三维坐标中的一个结点, 并初始化视点和视线方向,同时对场景进行景深处理, 实现对工程场地的任意漫游, 从而能够充分了解整个施工场地的布置和施工状况。
将仿真计算结果数据库中的数据转化为系统可识别的数据组, 系统运行时, 帧监听模块接受到鼠标、键盘输入的指令, 从而控制场景的渲染, 实现截流的戗堤进占过程模拟。通过改变仿真数据的输入, 进行多次方案比较,得到不同的可视化结果, 以便了解不同施工强度、不同资源消耗配置等方面的实时详细信息。
总之，将可视化仿真技术应用到水利水电工程施工截流中,并基于最新的OGRE 图形渲染引擎进行了截流过程的模拟, 能够使研究人员能以更直观和客观的方式发现隐藏在数据中的科学规律, 为制定合理的施工组织设计提供科学依据。
三、截流时间和设计流量的确定
(一)截流时间的确定
枢纽工程施工控制性进度计划或总进度计划，是截流时间的确定因素。至于时段选择，通常需要考虑以下原则，在进行全面分析比较后再确定。
(1)尽量在流量较小时截流，但是需要注意的是，必须全面考虑河道水文特性和截流应完成的各项控制工程量，充分合理的使用枯水期。
(2)对于具有灌溉、供水、通航、过木等特殊要求的河道，就必需要全面兼顾这些要求，尽可能的减少截流对河道综合利用的影响。
(3)有冰冻的河流，通常不在流冰期截流，这样才能避免截流和闭气工作复杂化。当然，如果有特殊情况需要在流冰期截流时，就需要成立相关的技术小组进行充分论证，同时还需要有周密的安全措施。
根据以上论述，截流时间必需要按照气候条件、河流水文特征、围堰施工及通航、过木等因素综合分析确定。一般情况是在枯水期初进行，在流量已有显著下降的时候，严寒地区应该尽可能的避开河道流冰及封冻期。
(二)截流设计流量的确定
某一确定的截流时间的截流设计流量就是截流设计流量。通常般按频率法确定，按照已经选定截流时段，选择该时段内一定频率的流量作为设计流量，一般而言其截流设计标准可采用截流时段重现期5—10年的月或旬平均流量。除频率法外，许多工程也会采用实测资料分析法。如果工程的水文资料系列较长，河道水文特性也比较稳定，暗这种方法可应用。
由于当前的可靠预报期较短，预报法通常不能在初设中应用不过在截流前很有可能根据预报流量进行适当修改。在大型工程截流设计中，一般是选取一个流量为主，然后再适当的考虑较大、较小流量出现的可能性，接着再用几个流量进行截流计算和模型试验研究。如果是有深槽和浅滩的河道，如果分流建筑物会布置在浅滩上，那施工组就必需要对截流的不利条件要进行细致的研究研究。
四、结语
总之，水利水电工程截流工程施工是一个较为复杂的体现，需要施工方根据工程的实际需要，在施工中按照施工的标准，严格按照不同的施工方式采取不同的施工策略，保证施工的顺利进行，保证施工的安全有效。
参考文献：
1 肖焕雄,任春秀;三峡工程明渠截流水力学指标及截流方式分析[J];中国三峡建设;2002年10期
2 肖焕雄，唐晓阳;江河截流中混合粒径群体抛投石料稳定性研究[J];水利学报;1994年03期
论文作者:孙东辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期
论文发表时间:2015/11/6
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