【正文】 準采用兩套方案：一、截流時段選在汛期剛結束的11月中旬，采用10年一遇旬平均流量1320m3/s；二、截流時段選在汛期剛結束的12月中旬，采用10年一遇的旬平均流量889m3/s。河道截流的基本方法有立堵法和平堵法兩種。立堵法截流是將截流材料，從龍口一端向另一端或從兩端向中間拋投進占，逐漸束窄龍口，直至全部攔斷。平堵法事先要在龍口架設浮橋或棧橋，用自卸汽車沿龍口全線從浮橋或棧橋上均勻、逐層拋填截流材料，直至戧堤高出水面為止。一般情況下應優(yōu)先考慮立堵法截流，立堵法準備工作簡單，造價較低，是傳統(tǒng)的截流方式，已積累了豐富的截流經(jīng)驗，隨著截流理論和實踐的發(fā)展，立堵法某些不利的條件（如水力學條件較差，河床沖刷和拋投體重量較大）逐步得到了改善。平堵法截流龍口流速分布較均勻，流速較小，可使用單個重量較小的截流材料，自卸汽車在浮橋或棧橋上全線拋投截流材料，可加大拋投強度和施工進度，但假設浮橋或修筑棧橋，將增加工程造價，且其可行性受束窄河床（或龍口）水流條件制約，在通航上影響航運。從國內外實際工程統(tǒng)計來看，60年代前，立堵與平堵兩者均有采用；70年代后，由于大型機械的發(fā)展，多采用立堵截流。本工程截流流量較大，且河道狹窄，根據(jù)兩岸的地形地質條件，初步擬定采用單戧雙向進占、立堵截流方式。在截流工程中，河床逐漸被束窄，使上游水位壅高。當合龍閉氣后，偏于安全考慮，排除地基和戧堤的滲水，可認為所有來水由導流洞下泄，此時堤前水位為截流期間最高水位，由導流建筑物的聯(lián)合泄流能力查得方案一、二的上游水位分別為Z上Q=1320m3/s=,、Z上Q=，，方案二截流戧堤高程為為1298m。方案一、14m。根據(jù)下游水位流量關系曲線，查的兩方案在設計流量時的下游水位分別為Z下Q=889m3/s=、Z下Q=889m3/s=。頂寬的確定須考慮施工機械及施工強度等原因。參考國內外立堵截流經(jīng)驗，堤頭有兩個卸料點同事供10t級自卸車拋投，頂寬一般為10~15m；堤頭有三個卸料點同時供自卸車（配合使用推土機）拋投，頂寬一般為15~20m；當用30t級以上自卸車時，為20~25m。本工程截流戧堤設計三車道，頂寬設為20m。 圖解法截流水力計算繪制龍口上游水位流量關系曲線截流時的水量平衡方程為Q0=Q1+Q2——《水力工程施工》P40………………………………………（31）式中：Q0——截流設計流量；Q1——分流建筑物的泄流量；Q2——龍口泄流量；由分流建筑物水位流量關系曲線和水位流量平衡方程可得龍口泄流量與上游水位的關系，計算成果列于下表31，表32表31 Q設=1320m/s時龍口上游水位流量關系表Z上（m）Qd（m/s）Qg（m/s）1296662658129780851212989663541299114018013200表32 Q設=889m/s時龍口上游水位流量關系表 Z上（m）Qd（m/s）Qg（m/s）129551837159029912966622277401491297808818890通過表332可分別畫出龍口上游水位流量關系圖，見圖3圖32。圖 31 Q設=1320m/s上游水位與龍口泄流量關系圖圖 32 Q設=889m/s上游水位與龍口泄流量關系圖隨著截流的進行，河床束窄，過流斷面從梯形斷面過度到三角形斷面，為計算龍口泄流量Q2需要先判斷龍口斷面型式，再按照堰流公式進行計算： ——《水利水電施工組織設計手冊》第一卷P532……（32）式中：Qg——龍口泄流量，m3/s；——龍口平均過水寬度，m； 對于梯形斷面： 對于三角形斷面：B——龍口寬度，m；m——流量系數(shù)； 當﹤，為淹沒出流，此時； ，為非淹沒出流，此時m=；Z——龍口上下游水頭差，m；H0——龍口上游水頭，m； 對于梯形斷面：H0=Z上Z底； 對于三角形斷面：H0=Z上Z底（）/n；Z上——上游水位，m；Z底——龍口處護底頂部高程，其值為1284m；HB——護底頂部以上的戧堤高度，m；n——戧堤端部邊坡系數(shù)，其值取為1；根據(jù)以上所介紹的原理，當Q設=1320m/s時，對B=（70,60,50,40，35,30,25,20,15,12,8）m等幾種情況進行計算；當Q設=889m/s時，對B=（50,40，35,30,25,20,15,12,8）m等幾種情況進行計算，計算過程見附表計算過程13，將計算成果繪制成龍口泄流量曲線簇分別如圖所示。圖 33 Q設=1320m/s時龍口泄流能力曲線簇圖 34 Q設=889m/s時龍口泄流能力曲線簇圖334中的曲線簇與龍口流量Qg曲線的交點坐標，即為不同龍口寬度B下的龍口水位流量關系，將成果分別列于表33，表34中。表33 Q設=1320m/s時不同龍口寬度龍口的水位流量關系B（m）Z上（m）Qg（m/s） 7056060532505274051235493304542538520283151561292831表34 Q設=889m/s時不同龍口寬度龍口的水位流量關系B（m）Z上（m）Qg（m/s） 5032140316303002524520222151441292833合龍過程中龍口斷面平均流速計算 ——《水利水電施工組織設計手冊》第一卷P532……（33）——龍口平均流速，m/s；——龍口平均過水寬度，mh——龍口斷面計算水深，m； 對于梯形斷面，取其值與護底以上的下游側水深相等，h=Z下Z底； 對于三角形斷面淹沒流，； 對于三角形斷面非淹沒流，；兩方案龍口斷面平均流速計算成果如下表表 35 Q設=1320m/s時龍口斷面平均流速表B(m)706050403530252015128V(m/s) 根據(jù)表33可以得出V~B的關系曲線如圖35所示圖35 Q設=1320m/s時V~B的關系曲線圖表 36 Q設=889m/s時龍口斷面平均流速表B(m)504030252015128V(m/s) 根據(jù)表33可以得出V~B的關系曲線如圖34所示圖36 Q設=889m/s時V~B的關系曲線圖表 38 Q設=1320m/s時截流設計主要成果表B(m)706050403530252015128Z(m)V(m/s) Qg(m/s)5605325275124934543852831569231表 39 Q設=889m/s時截流設計主要成果表B(m)504030252015128Z(m)2V(m/s) Qg(m/s)3213163002452221449233由以上成果可知，Q設=1320m/，發(fā)生在龍口寬度B=20處；Q設=889m/，最大流速為4m/s，發(fā)生在龍口寬度B=15m處。比較兩方案的截流設計成果，兩種方案的最大落差與最大流速流速相差并不大，考慮到截流盡可能盡早進行,為后續(xù)施工爭取時間，所以選擇第一種方案，11月中旬截流，截流設計流量Q設=1320m/s。拋投物料應優(yōu)先選用石料，并盡量利用本工程建筑物石方開挖料，不足部分可另辟料場開采或另外制備其他拋投塊體。截流材料的尺寸或重量主要取決于龍口的流速，各種不同材料的適用流速，即抵抗水流沖動的經(jīng)驗流速列于表310中。表310 截流材料的適用流速截流材料適用流速（m/s）截流材料適用流速（m/s）土料~3t重大石塊或鋼筋石籠20~30kg重石塊~50~70kg重石塊~5t重大石塊，大石串或鋼筋石籠~麻袋裝土2m裝石竹籠12~15t重混凝土四面體4m裝石竹籠~20t重混凝土四面體6m裝石竹籠~15m裝石竹籠7~8立堵截流時截流材料的抵抗水流沖動的流速可按下時估算： ——《水利工程施工》P41………………………………（34）式中：v——水流速度m/s；K——綜合穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)材料類型查得，~，；g——重力加速度，；——石塊容重，取26kN/m3；——水的容重，取10kN/m3；D——石塊折算成球體的化引直徑，m；通過上式可得到對應流速下石塊的最小粒徑D的計算公式： ………………………………………………………………（35）式中各符號意義同上。將龍口寬度分為以下幾個區(qū)，分別求其對應的最大粒徑D，流速采用各區(qū)對應的最大流速，B=[﹥70m],[50~70m],[30~50m],[30~10m],[﹤10m],分別求其對應的最大材料粒徑D，（32）式中流速采用各區(qū)對應最大流速。表 311 拋投材料分區(qū)分區(qū)龍口寬度B（m）vmax（m/s）D（m）選用材料預進占﹥70 50~70kg重石塊I50~70 麻袋裝土II30~50 3t重大石塊或鋼筋石籠III30~10 IV﹤10 3t重大石塊或鋼筋石籠通過粗略估算，截流戧堤投各區(qū)所需方量如下表312所示表312 截流戧堤所需拋投物料數(shù)量表分區(qū)拋投料方量（m3）總方量（m3）預進占25478 56334I11214 II10448 III8546 IV648 注 表中拋投量未考慮材料損失量。選定的截流方案，截流時段選擇在汛期剛結束的11月中旬，選取截流標準P=10%，設計流量為Q設=1320m/s。截流方式采用的是單戧雙向進占、立堵截流方式。，戧堤頂寬設計為20m。截流戧堤所需拋投料總量大約為56334m（未考慮備料系數(shù)時的拋投量）。附錄 計算書1彎段局部系數(shù)損失計算過程彎段局部損失系數(shù)計算公式：ξ= ——《水利水電工程施工組織設計手冊》P…………………………（附1）式中：b——彎段出洞寬；R——轉彎半徑； ——轉彎角；附表11 方案一（P=5%） 彎段局部損失系數(shù)計算過程表方案轉彎半徑轉彎半徑轉彎角轉彎角系數(shù)系數(shù)161912012031176。25176。162012012031176。25176。171912012031176。25176。附表12 方案二（P=10%） 彎段局部損失系數(shù)計算過程表方案轉彎半徑轉彎半徑轉彎角轉彎角系數(shù)系數(shù)161912012031176。25176。162012012031176。25176。171912012031176。25176。2流量系數(shù)計算過程流量系數(shù)計算公式： —— 《水利水電工程施工組織設計手冊》…………………（附2） 式中： l——管道總長； ——進口及管內局部水頭損失之和； C——謝才系數(shù)； R——水力半徑； 水力半徑R的計算公式為： ——《水力學》P149A——過水斷面面積，m2；——濕周，m；謝才系數(shù)計算公式： C=——曼寧公式；；附表21 方案一（P=5%）水力半徑及謝才系數(shù)計算過程表方案A(m2)(m)R(m)C1619 1620 1719 附表22 方案二（P=10%）水力半徑及謝才系數(shù)計算過程表方案A(m2)(m)R(m)C1618 1619 1718 附表23 方案一（P=5%）流量系數(shù)計算過程表方案L（1/2）R（1/2）C（1/2）（1/2）流量系數(shù)（1/2）1619987/12451620987/12451719987/1245附表24 方案二（P=10%）流量系數(shù)計算過程表方案L（1/2）R（1/2）C（1/2