导流明渠揭秘

□ 本报记者 王久兴
 一提起导流明渠，人们便会想起在三峡工程导流明渠内进行的声势浩大的截流工程。在三峡二期工程施工期间，导流明渠确保了长江洪水的宣泄，以及长江航运的畅通。早期，导流明渠还是大江截流期的惟一分流建筑物。
世界上最大的导流明渠
 三峡工程导流明渠是世界上最大的导流明渠。导流明渠工程按三级临时建筑物设计，其设计洪水流量每秒７９０００立方米，远远超过巴西伊泰普工程导流明渠每秒４００００立方米的设计流量。
 三峡工程采用三期导流、三期施工、导流明渠通航的方式。三峡二期工程施工期通航，采用导流明渠结合临时船闸通航方案，明渠通航标准为：长航船队航行要求流量不大于每秒２００００立方米时，最大流速不大于每秒４．４米；地方船队航行要求流量不大于每秒１００００立方米时，最大流速不大于每秒２．５米。
 明渠通航，很好地保证了二期工程施工期间长江航运的畅通。
方案本身就是一个创新
 “三期导流，明渠通航”方案，是中国水利水电专家历经近１０年的研究而得出的最终结论。专家们从施工的可靠性，特别是从尽量减少初期工程规模、缩短工期、提前发电的前提出发向国务院三峡工程建设委员会推荐方案。
 专家称，在一个通航的河流上修建一个大型水利枢纽，采用这个方案本身就是一个创新。它不但解决了导流明渠通航的问题，也解决了导流系统的问题。
 在大型水利水电工程建设中，施工期导流、大江大河截流、导流建筑物的修筑都是十分重要的工程项目。它是保证主体工程施工、河道行洪、船舶航行以及两岸城乡居民生命财产和工矿企业安全的屏障。导流工程往往牵动全局，导流方案的确定与枢纽布置及水工建筑物总体规划设计密切相关，直接影响整个工程的进度、质量、造价和施工布局。长江是常年通航河流，施工期的通航要求成为施工导流方案选择的决定因素之一。
 导流明渠既是一条人工航道，又是一条泄洪渠道。导流明渠按渠道中心线位置计算长约２．７公里，如按渠道边线计算，其长度在３．２公里左右。其设计洪水标准为５０年一遇。
导流明渠采用右高左低的复式断面形式，可以起到调整渠内江水流速分布的作用，使之有利于船队沿右侧航行。导流明渠渠宽选定为３５０米，右侧高渠宽１００米，底部５８米高程，左侧低渠宽２５０米，底部５０米至４５米高程，出口处５３米高程，呈台阶状。根据水工模型和船模试验，渠内水流平顺，无回流，主流基本居中，两岸流速较小，且相差不大，从而保证了明渠 航线范围内流态、流速分布达到通航水流条件的要求。当流量为每秒２００００立方米时，坝轴线最大流速为每秒４米，小于允许流速每秒４．４米。沿右岸上行的对岸航速为每秒１．２９米，沿左岸航行的对岸航速为每秒１．３１米，满足交通部门提出的对岸航速不小于每秒１米的要求，船舶下水航行顺畅。
 采用复式断面形式，不仅满足了通航的流速、流态的要求，而且还减少了明渠的开挖量、满足了泄洪的要求。此前未曾选取过其它形式的断面。早期，在选定渠宽３５０米以前，专家们曾经比选过２５０米、３００米和４００米的底宽。
曾经是大江截流的主要创新点之一
 巨型导流明渠的修建，其布置、尺度及断面型式、航线选择需按泄洪和通航两种用途的相应标准进行研究。通过多年对明渠规模、体型、纵向围堰堰头型式、航线选择诸多方案的深入研究，经设计综合分析论证，在多个比较方案中，优选了满足通航和泄洪要求的明渠布置和明渠断面及渠坡渠底防护结构型式，确定了付诸实施的明渠形式。
 导流明渠水工模型试验配合船舶模型航行试验，验证并确定了上、下船舶（队）通过明渠的合理航线，明渠完工后进行了实船试通航，正式通航后经１９９８年汛期通航实践，表明明渠通航流量标准较原设计可增加每秒５０００立方米至１００００立方米。作为世界上泄流能力最大的导流明渠，在施工中克服了重重困难，最大限度地采取了变水下开挖为干地开挖等有效措施，使明渠提前５个月实现分流，提前１个半月实现通航，为实现大江截流创造了极为有利的条件。
 将为今后修建大型水利枢纽提供有益的借鉴
 创新的设计、创新的施工，修建巨型导流明渠在世界上绝无先例。这是因为长江是一条很特殊的通航河流。国外伊泰普等水利水电工程没有通航问题，中国的黄河小浪底也没有通航的问题。
 采用三峡工程导流明渠这种复式断面的结构型式，将为今后在通航的河流上建造大型水利枢纽提供有益的借鉴。 

发布日期：2003年05月07日