江苏神龙海洋工程有限公司 刘旭
摘要：近年来西部水电开发项目陆续建成或正在建设的较多，在电站建设期用于施工导流的隧洞于大坝建成蓄水时，必须实现下闸和封堵，但由于各类大坝建设周期不一、过流期间随水流带来的泥沙、滚石的影响和气蚀作用也不一致，从以前的漫湾、龙羊峡等很多电站导流洞出现过的故障或因水下缺陷导致闸门下落困难、底板部位渗漏严重等现象看，导流洞封堵的成败对电站蓄水运行影响巨大。为确保电站一次蓄水成功，减少下闸封堵等施工风险，门槽底坎的水下检查必要性必须得到大家的重视。 关键词：导流洞下闸 水下检测 消缺 蓄水 必要性
1、前言
大中型水电站一般建设周期较长，为避开流域上游来水以及每年的洪峰过境对大坝等水工构筑物施工建设的影响，均设置了施工导流系统，导流设施通常根据过境流量和最大洪峰过境量进行设计，少则1-2个导流洞，多则4-6个导流洞，一旦大坝建设到具备蓄水条件时，均需 要对导流洞进水口进行下闸封堵。但由于大坝及附属水工构筑物施工时间较长，导流洞经历的泄洪、水流冲刷、推移质滚动破坏等，很coq10容易在导流洞进水口门槽、底坎产生破坏，影响导流洞闸门下闸后的密封性能，特别是在上游河床、岸谷存在大量泥沙、砾石、落石的情况下，急流携带这些推移质对导流洞洞壁、底板，特别是洞口的门槽及底坎部位的二次混凝土结构造成严重的破坏，从多座电站下闸出现严重渗漏及事后检查情况，最大冲蚀深度从几厘米到数米不等，一旦出现这种状况，将导致下闸失败，后续的处理周期也会很长。
2、下闸渗漏带来的严重后果
由于导流洞运行期间，一般水流速度均较大，即使出现程度不同的冲蚀情况，仅从水面是无法感观和了解的，此时贸然下闸，会带来雍水和对损坏范围不断加剧的后果，一般的封堵（下闸后采用回填）根本无法起到密闭的作用，继而带来的就是闸门下渗漏范围不断扩大的后果。假如大坝上游没有电站进行调控，或在枯水期小流量来水情况时，下闸蓄水将无法进行，这样只会加剧水流及底部泥沙对门槽、底坎的进一步破坏。所带来的损失不仅仅是蓄水的失败，同时，也丧失了下闸的有利时机，对后续的处理和加固也带来了巨大的
经济损失和工期的延误，推延了电站调试发电时间和效益发挥的时间。一旦出现上述现象，或者下闸后发现有严重的冲蚀破坏时，消缺处理的周期均较长，最多的从准备到封堵结束，工期延误4月（漫湾）到2年（龙羊峡，单独的方案论证和试验花掉一年多时间）。如果事先检查工作到位，消缺处理跟上，那么提前1-2个月时间进行水下检查，电站的正常下闸蓄水即可按照计划进行，为电站建设和效益发挥提供了保障。
3、冲蚀、渗漏形成的机制
虎门火灾导流洞底板冲蚀破坏的形成，和导流洞所处高程位置、运行时间、进洞水流角度、水流流量、水流速度、隧道衬砌质量、推移质含量、推移质粒径等因素有很大关系，冲蚀破坏很大程度受行洪量、时间、次数等关系影响较大，强大的水流携带上游或导流洞附近的泥沙、块石、砾石等在洞口形成漩涡、紊流，对洞口附近的构筑物，特别是门槽、底板位置的二期混凝土结构部位，最容易被水流携带的推移质和混入的气泡所破坏。随着运行时间的加长，这种破坏机率会成倍增加。以龙羊峡电站导流洞的冲坑为例，该电站因为建设周期较长，又地处黄河上游，泥沙比较多，汛期泥沙含量更大，导流洞出现的冲坑也是到目前为止的已知最严重的、形成冲坑深度最大的电站导流洞。再如漫湾电站导流洞过流期间，
由于大块体推移质和大量泥沙（汛期）在高速水流裹挟下，对导流洞内底坎和门槽造成了严重的破坏，在下闸前利用闸门试槽时发生卡阻，500t启闭机组吊缆拉断，为此，先后寻求过数十家水下施工企业现场会诊，均没有解决办法，最后到我公司后，采用相应的避流措施，最终解决闸门卡阻，顺带做了其他导流洞的水下检测和消缺缺陷修复等工作，保证了后期下闸的如期开展。
4、业界人士对下闸前检查的认识误区
从我国目前水电站建设经历和经验，很多专家和建设者对于导流洞下闸都存在着认识全面推开营改增上的误区，基本上都有“导流洞下闸出现渗漏的现象很正常，简单地封堵都能够解决好渗漏问题”的侥幸心理。事实上，目前国家的水电站建设在向中西部推进过程中，越来越多的电站都建立在水质、水流、环境条件非常恶劣的河流、峡谷中，导流洞经历的冲刷破坏也越来越严重。以黄河上游水电站建设为例，龙羊峡以下的电站建设期，除李家峡导流洞冲蚀深度达到1.0m左右外，其余均没有发现导流设施明显损坏，而龙羊峡导流洞冲蚀损坏深度达到2m多。这都是由于环境变异，导致上游泥石流频发，引起过流水质的恶化，加剧了导流洞进水口段的损坏；另外一种造成导流洞严重冲蚀的原因是：为降低截留围堰的高度，导
流洞设计时底板与河床的高差尽量减小，导致导流洞安全运行时间的缩短，一旦洞前河床抬高（多次洪汛不断携带推移质引起）到导流洞底板位置后，推移质就会在水流带动下对导流洞造成破坏。根据大坝建设周期的不同，导流洞底板冲损深度从几毫米到几米的都有（向家坝导流洞底坎冲刷磨损一般在4-45mm，龙羊峡水电站导流洞底坎冲刷磨损达到2.37m）。
有些电站在设计时，也考虑到这种情况的影响，对导流洞门槽设计了保护填框，但在后续的上部构筑物施工期间，大量的混凝土及建筑垃圾从保护装置的空腔内甲基毒死蜱滴落堆积，造成门槽保护装置无法清理拆除，有的由于大流量过流期间，上游泥沙、卵砾石、块石从填框（门槽保护装置）上端进入，给下闸前门槽保护置拆除带来了困难，门槽底部更是因为快水流影响无法进行清理，导致下闸困难，延误了最佳下闸时间。还有些电站导流洞不仅闸门槽出现问题，其底坎也因为冲蚀破坏形成了冲坑，这对闸门底部密闭止水带来了无法预见的隐患。
导流洞底板及门槽的冲蚀、磨损破坏一般都有其特定的条件，具体包括：最高水位、河床与导流洞底板的高差、水流入射角、推移质含量及性状、流量、最大流速、泄洪期时长等
综合功能性指标。同时，导流洞施工质量（主要是门槽、底坎埋件安装后的二次混凝土施工质量及导流洞底板混凝土施工质量）也是决定耐水流及推移质磨损的关键因素。因此，一旦有环节出现问题后，很容易造成下闸的失败，下闸前所有的准备工作和时间都浪费掉了，经济损失也无法进行估量。
但上述现象很多急功近利的业主决策者都不当一回事，以为最多只要在下闸后抛填一些封堵材料即可解决问题。有的甚至还指望上游电站调控下泄流量来控制上游来水流量，但不管采用什么补救手段，都无法在事先对水下的冲蚀破坏进行了解，研究制定完善的修复补救措施，下闸后也无法长时间承受上游水库的增容，因此，这些有依赖和侥幸心理的决策者，不会考虑和计较下闸失败或渗漏严重等后果出现后所花费的代价，更不会考虑在下闸前用很小的代价进行水下检查或处理，或者利用水下检查发现具体的损坏情况，制定相应的补救措施。
5、检测手段及应用情况
导流洞是作为大坝建设的导流设施，一般除了进水口设置一道拦水闸门外，导流洞尾端很少设置闸门，除非导流洞后期需要作为发电尾水洞使用时，尾水端才设置检修闸门，后一
种设置形式可以利用尾部设置的检修闸门对导流洞检测区域实现平压，但大多数导流洞均没有这样的设施，给导流洞下闸时的水下检测带来了困难。特别是过流期间的水流速度很大（均大于5m/s），且因为靠近进水口，水流也很紊乱，因此，在导流洞下闸蓄水前对门槽和底坎的检测大都是在高速水流环境下进行的。
由于导流洞受水流影响和破坏严重程度的不一样，仅需要单纯检查时，可以利用闸门下端安装视频检测或者双频声纳对检测区域进行扫测，但这种检测方法由于探头距离检测部位较远，受到水流中夹带的大量气泡影响而无法稳定成像，同时，装置依靠闸门下落时，会在导流洞闸门前造成过高的雍水，增加了闸门及检测设备的起降困难，因此，该方法很少使用。
另外一种检测手段需要在闸门安装前，利用启闭机等起重设备进行探测门检测，该装置配合潜水员对各个检测部位进行探摸和录像检查时，基本都是零距离作业，检查效果比较直观和细致。咪唑烷基脲
探测门技术主要是利用探测门结构是一种过流装置，有足够的重量和结构强度，装置在高速水流情况下不会产生阻水和使上游水位抬高，同时，也能保证潜水员在水下作业的安全，
装置设置了相关的保护通道，能够确保潜水员供气管路等生命支持系统得到保护。该装置在云南的漫湾、小湾、功果桥、鲁地拉等电站的导流洞下闸前检测时发挥了成功的作用，特别是在漫湾电站导流洞采用闸门探槽出现卡阻问题后，使用该装置处理后，同时对底坎冲蚀部位进行了消缺处理的施工，为确保导流洞按时下闸蓄水创造了条件。
导流洞下闸前的检查，目前已经有比较成熟的探测门技术，能够在不平压断流的高速水流环境的情况下进行，避免了贸然用闸门进行试槽而造成闸门被卡等问题。
6、结语
针对导流洞水下情况无法直观了解，容易造成下闸封堵困难或失败，增加后期封堵处理的强度和困难的情况，下闸前的水下检查对电站成功蓄水具有很重要的意义，沸点该手段的实施，既能够了解下闸前导流洞的运行情况，又能对出现的问题及部位有所了解，即使当时无法消缺处理，也能够为制定针对性的处理和解决方案提供比较可靠的依据。
通过本文分析，希望能够引起广大水工界人士足够的重视，因为在下闸前的检查过程中，不管是施工投入还是工期上的保证，都能够为电站建设节约大量的投资，也能为电站早日
投入运行创造条件。下闸前的水下检查所花的投入相对与发现问题停下来处理来讲，仅仅是一个很小的花销部分。但对于项目本身意义非常大，解决了很多决策人的心里顾虑，避免后期封堵应急措施的加大，减少了蓄水失败带来的影响。
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