大藤峡二期截流抛填左岸堤头必要性分析

周 鑫，程 振，张新荣

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021）

1 概况

大藤峡水利枢纽是以防洪、航运、发电、水资源配置为主，结合灌溉等综合利用的大（1）型水利枢纽工程。工程分二期导流，一期导流先围左岸，由束窄后的右岸河床过流；二期导流围右岸，由一期建成的20孔泄流低孔、1孔泄流高孔过流。二期截流于2019年9月底开始预进占，10月下旬截流，截流方式采用从右岸一侧单戗堤进占，立堵截流方式。截流时段由一期建设完成的左岸20个低孔泄水闸与龙口联合泄流。在截流前，应完成一期上下游围堰拆除工作，围堰拆除料作为二期围堰填筑备料暂存。若直接绕过纵向混凝土围堰，将拆除料抛填至主河槽而形成堤头，则避免了拆除料的二次倒运。

下文对大藤峡水利枢纽工程二期截流抛填左岸堤头进行束窄河床计算，分析抛填堤头对主河槽水流状态及二期截流的影响，从技术可行性及方案经济性两方面出发，探讨二期截流抛填左岸堤头方案的必要性。

2 抛填堤头设计方案

2.1 堤头布置

根据二期深水围堰截流关键技术研究成果，结合模型试验成果，截流戗堤分为预进占区、龙口区。预进占区位于黔江主河槽处，龙口区位于纵向围堰左岸滩地。设计堤头长度为20m，顶高程为29.87m，顶宽20m，上游迎水侧边坡1.0∶1.5，下游背水侧边坡1.0∶2.0。设置堤头后，龙口向主河槽内偏移20m，部分段进入主河槽陡坡区，抛石填筑量增加。

2.2 束窄河床计算

堤头需度过2019年大汛期，按束窄河床大汛期10年、大汛期5年标准分别计算堤头处断面平均流速，计算公式：

其中：

式中：Z——上下游水位差，m；φ——流速系数，取0.95；vc——束窄断面平均流速，m/s；v0——天然河床断面平均流速，m/s；g——重力加速度，取9.8m/s2；Q——流量，m3/s；ωc——束窄河床断面面积，m2；ω0——天然河床断面面积，m2。

水力计算成果见表1。大汛期10年束窄断面平均流速为6.48m/s，大汛期5年束窄断面平均流速为6.00m/s。

表1 水力学指标表

2.3 堤头防护措施

堤头填筑时段至截流时段共计10个月，需考虑堤头表面抗冲措施。由于工程现场大块石料较少，采用钢筋石笼将现场易于获得的天然中小石料装在一起构成整体，增大了单个块体的重量，并具有透水性特点，其抗冲能力明显高于现场一般石料，抗冲流速可达到8～10m/s。

钢筋石笼抗冲粒径采用伊兹巴斯公式计算：

式中：vmax——龙口平均流速，m/s；k——综合稳定系数，裹头抗冲稳定（大块石及钢筋笼取1.02）；ρm——抛投体密度，t/m3；ρ——水密度，t/m3；W——立堵截流抛投体质量，t；d——抛投体粒径，折算成圆球体直径，m。

计算抛投粒径2.06m。钢筋石笼规格选用2m×2m×2m，整体容重采用2.0t/m3。龙口段增加钢筋石笼工程量3453m3，增加堆石填筑1.5万m3。

3 结论

2018年12月至2019年2月是二期截流前最后一个枯水期。在此枯水期修建堤头在一定程度上能够改善横向水流流态，但由于龙口向主河槽偏移，导致顺河道方向流速增加，对降低截流难度效果甚微，这与截流模型试验结论基本一致。修建堤头还会造成龙口位置偏向主河槽，增加了裹头防护工程量，增加了龙口区截流块石抛投量，增加了投资。因此，不推荐抛填左岸堤头方案。