摘要：1997年11月8日大江截流后，19～20日又實(shí)測了明渠水下地形，成果表明：隨著截流進(jìn)占，明渠過流量逐漸增加，河道產(chǎn)生沖刷，截流后長江水流全部由明渠下泄，沖刷進(jìn)一步發(fā)展，與截流相比沖刷了128萬m3，剩余淤積量為164萬m3(表1)。淤積仍集中在混凝土縱向圍堰右側(cè)。

　　關(guān)鍵詞：三峽工程 導(dǎo)流明渠 施工期通航

　　1 基本情況

　　1.l明渠型式及尺度

　　導(dǎo)流明渠位于長江右岸中堡島右側(cè)，既是二期施工期唯一的泄水河道，也是該時期中枯水季的重要航運(yùn)通道，設(shè)計最大通航流量為20000m3/s。導(dǎo)流明渠渠身中間順直、進(jìn)口為彎道、平面呈微彎的半月形。明渠左側(cè)為軸線長度1191.47m的混凝土縱向圍堰;右側(cè)靠山坡，上彎道右邊線園弧半徑R1=777.6m、園心角θ1=3.6”，廠彎道右邊線園弧半徑R2=787.5m、園心角民θ2=56°，右邊線全長4038.98m。明渠航道軸線長3427.79m;最小底寬為350m，進(jìn)口段無高低渠之分。渠底高程為59～58m;接近堰段時為有高左低的復(fù)式斷面，右側(cè)高渠底寬100m，渠底高程58m，左側(cè)低渠底寬不小于250m,渠底高程從上到下分別為58m、50m、45m和53m等四級。

　　1.2明渠通航標(biāo)準(zhǔn)

　　導(dǎo)流明渠的設(shè)計通航標(biāo)準(zhǔn)，一直受有關(guān)各方關(guān)注，經(jīng)論證審定的標(biāo)準(zhǔn)是：3×l0001十2640Hp或2×1500t+2640Hp的大型船隊在流量小于20000m3/s時通航.要求明渠航道內(nèi)此時流速、流態(tài)和水面比降等滿足上行船隊平均對岸航速大于1.Om/s;中小型船隊在流量小于10000m3/s時通航，要求此時航道范圍內(nèi)的最大流速小于2.5m/s，且沒有礙航泡漩和波浪等不利流態(tài)。

　　2 明渠水流特點(diǎn)

　　非汛期導(dǎo)流明渠受葛洲壩水利樞紐回水影響，水流平緩，航行條件較好。汛期受混凝土縱向圍堰上堤頭作用，主流從左岸挑向右岸，在明渠上彎道下段形成右斜的高速區(qū)，在壩軸線及以上200m左右流速最大;三期碾壓混凝土以下部位由于復(fù)式斷面的調(diào)節(jié)作用，右岸流速減小。出口段受低渠底高程的抬高和卜彎道影響，在下彎點(diǎn)以卜的右側(cè)又形成一個高流速區(qū)，其最大流速和比降值出現(xiàn)在壩軸線以下1300～1600m處。因此明渠水流有三個特點(diǎn)：①高流速區(qū)履蓋范圍較廣。當(dāng)20000m3/s流量時，試驗表明4m/s以上的高流速從壩軸線以上800m處一直延伸到壩軸線以下500m;在壩軸線以上100m的橫斷面，明渠中部高流速區(qū)分

　　布寬達(dá)250m;②受明渠邊界條件特別是低渠底高程變化的影響，明渠沿程縱比降分布不均，且正負(fù)比降交替出現(xiàn)。在20000m3/s流量時，試驗測得壩軸線以上840～960m處縱比降為0.2%，而壩軸線以上720～840m

　　范圍內(nèi)縱比降則為-0.233%;③明渠的流速流態(tài)較為復(fù)雜。明渠進(jìn)口因受縱向圍堰挑流作用形成斜流，渠身段由于邊界條件特別是渠底高程的變化，引起水流能星的轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生礙航波浪，出口段受彎道水流慣性的影響形成強(qiáng)勁的掃彎水，并伴有泡漩產(chǎn)生等。而且隨著流量的增大，流速和比降值明顯增大，礙航波及泡漩強(qiáng)度急增，使上行船舶航行阻力增加，下行船舶控制困難。

　　3 大江截流前后明渠沖淤與通航條件分析

　　導(dǎo)流明渠系凸向右岸的微彎型河道，具有彎道水流的特點(diǎn)，設(shè)計采用了左低右高的復(fù)式斷面，其目的是調(diào)整斷面流速分布，使明渠主流位于低渠，讓高渠流速較小，以利船隊上行。

　　一定的水流條件可以形成一定的河床，而河床的沖淤變化，又使水流條件隨之改變，據(jù)大江截流前后實(shí)測資料，導(dǎo)流明渠自1997年5月破堰進(jìn)水過流后，渠內(nèi)產(chǎn)生了淤積，截流期間又隨過流量的增加而沖刷，水流條件也隨之變化。

　　3.1截流前的明渠水流狀態(tài)

　　導(dǎo)流明渠進(jìn)水后原大江仍處于過流狀態(tài)，是主要的泄水通道，導(dǎo)流明渠的分流比小，流速低.經(jīng)過一個汛期，渠內(nèi)產(chǎn)生了大量淤積，1997年10月2日～26日實(shí)測地形表明，總淤積量達(dá)292萬m3(表1)。從河床地形看淤積物主要集中在混凝土縱向圍堰一側(cè)和壩軸線以下(l7-24斷面)一定范圍內(nèi)，雖然沒有礙航淤積。

　　然而抬高了低渠河底高程，降低了復(fù)式斷面對流速流態(tài)分布的調(diào)整作用，使進(jìn)人明渠后的主流右移，造成高渠區(qū)流速增大。1997年10月27日～28日，明渠過流量855Om3/s時實(shí)測了表面流速(表2)，從中可以看出，明渠上游連接段主流位于航道中心線以左200m附近，設(shè)計航道內(nèi)為緩流區(qū);然而到壩軸線以上1200m處，主流逐漸右移至高渠區(qū)，至壩軸線以下300m處高渠區(qū)流速最大，達(dá)2.9m/s，隨后主流略向左移，沿明渠軸線下泄。