鉴于上、下戗堤龙口底部平整光滑，试验中发现，当截流流量Q=10300、12200m3/s时，龙口段进占合龙过程中抛投材料有一定量的流失。为了实现快速高效截流，减少抛投材料流失，减少大石料的用量，同时降低合龙难度，试验研究了在龙口设置加糙拦石坎的工程措施。

1.截流流量Q=10300m3/s

当截流流量Q=10300m3/s，试验采用上游单戗单向进占合龙，下戗滞后30m尾随跟进不承担落差的截流方式。

（1）20t四面体拦石坎。上戗龙口铺设一层20t混凝土四面体作为拦石坎，范围顺水流方向（宽）36m，垂直水流方向（长）100m，共用20t混凝土四面体290个（10排×29列）。拦石坎轴线位于上戗轴线下28m。下戗不设拦石坎。上下戗堤龙口底部糙率系数n=0.027（原型值）。

在上戗龙口合龙过程中，B上=100→70m时，上挑角中石突前进占，下挑角小石滞后进占，抛投材料均未见流失，拦石坎20t四面体也未见移动和流失；B上=70→35m时，进占方式和抛投材料同前，进占过程中滚出坡脚的中石均止动于拦石坎前，未见流失。下挑角小石由于旋涡淘脚影响，少量起动，其中部分滞留于拦石坎上，部分冲至拦石坎外，在坎下停留，还有少量被水流冲至下游。拦石坎四面体个别有移动现象，但未见冲出拦石坎范围流失；B上=35→0m时，当上游口门进占至约35m时，龙口开始形成三角形断面，随着龙口底部的不断抬高，上挑角中石基本能止动于戗堤断面范围，较少流失。下挑角小石受水流冲刷有少量流失，此时拦石坎四面体已被戗堤抛投材料所覆盖，未见有流失。

在B上=100→0m的进占合龙过程中，共流失抛投材料0.1万m3，其中下挑角流失的小石占95%以上。未见拦石坎材料20t混凝土四面体流失。其各阶段水力学参数如表7-4所示。

表7-4　龙口段水力学参数表（Q=10300m3/s，上戗设单层20t混凝土四面体拦石坎）

成果表明，上戗铺设单层20t混凝土四面体，对龙口合龙水力学参数影响不大（除个别值外，变幅均不超过10%）。

缩短拦石坎的长度可减少一定的拦石坎四面体的抛投量，但当拦石坎的长度少于70m时，当B上进占到接近100m时，截流落差及流速已较大，而戗堤前坡脚还未同拦石坎接触，会造成戗堤下挑角抛投料的一定量流失，并使少量拦石坎四面体移动流失。

（2）30t钢筋笼拦石坎。拦石坎位置及范围同（1），共用30t钢筋笼290个（10排29列），单个钢筋笼尺寸3.0m×2.6m×2.6m。龙口底部糙率系数n=0.027（原型值）。

B上=100→0m的进占合龙过程中，30t钢筋笼拦石坎整体形态保存完好，未见有起动流失现象。上戗堤上挑角抛投的中石止动于拦石坎，也未见流失。下挑角小石有少量淘冲流失。总计流失抛投材料约0.08万m3/s。进占过程中各阶段水力学参数如表7-5所示。

表7-5　龙口段水力学参数表（Q=10300m3/s，上戗设单层30t钢筋笼拦石坎）

2.截流流量Q=12200m3/s

截流流量Q=12200m3/s时，采用上下游双戗单向进占合龙，上戗承担2/3～3/4截流总落差，下戗承担1/3～1/4截流总落差。

（1）二层20t四面体拦石坎。上戗龙口铺设二层20t混凝土四面体共542块，范围为顺水流方向36m宽，垂直水流方向长100m，拦石坎轴线位于上戗轴线下28m处，上龙口底部糙率系数n=0.027。下戗不设拦石坎，龙口糙率n=0.027。

当B上=110→50m，B下=100→52m时，上戗堤上挑角中石突前进占，所抛材料均能止动于预留齿坎和拦石坎前，基本未见流失。下挑角小石辅以中石滞后进占，所抛中小石在拦石坎上下逐渐形成顺水流向石垄，延伸至戗堤轴线下52m，部分中小石流失。拦石坎20t四面体在迎水侧前2～3排有移动挤紧现象，背水侧后1～4排20t四面体有部分移动，其中有35个冲出拦石坎范围，形成流失，占拦石坎四面体总量的6.5%，流失的四面体最远冲达上戗轴线下450m处。当B上=50→30m，B下=52→32m时，上挑角中石辅以大石进占，下挑角中石跟进，拦石坎上顺水流向石垄进一步延伸至戗堤轴线下56m，有少量抛投材料流失。由于抛投材料的镶嵌加之龙口逐渐形成三角形断面，拦石坎四面体未再见有流失。合龙进占过程中的水力学参数见表7-6。

表7-6　龙口段水力学参数表（Q=12200m3/s，双戗进占上戗龙口设两层20t四面体拦石坎）(www.daowen.com)

在相同口门宽度条件下，由于拦石坎的设立，减小了上戗龙口的有效过流面积，因而截流落差、上戗落差、上戗龙口流速等水力学参数较不设拦石坎均有所增加，但增幅不大。

（2）30t钢筋笼拦石坎。上戗龙口铺设一层30t钢筋笼（28列×10排，共280个作为拦石坎），位置及范围同（1）。下戗不设拦石坎，上下戗龙口底部糙率系数n=0.027。

上戗B上=100→50m，随着口门缩窄，30t拦石坎钢筋笼前四排逐渐下移挤紧，后三排有部分少量下移，其中有个别脱离拦石坎范围，形成流失。上挑角中石进占，止动于齿坎和拦石坎，基本未见流失。下挑角小石辅以中石进占，部分被淘刷启动，先填充钢筋笼间空隙，随着空隙填满，少量小石沿拦石坎面滚动流失。B上=50→30m，由于拦石坎钢筋笼同抛投材料相互填充形成整体，未再见钢筋笼移动流失。戗堤抛投料有少量小石流失。进占过程中水力学参数见表7-7。

表7-7　龙口段水力学参数表（Q=12200m3/s，上戗设30t钢筋笼拦石坎）

①　最大点流速达8.35m/s。
②　最大点流速达8.47m/s。

（3）三层20t混凝土四面体拦石坎。上戗龙口铺设三层20t混凝土四面体（共758块），位置及范围同（1），上戗龙口底部糙率系数n=0.019（原型值）。下戗龙口铺设一层20m×100m范围的20t混凝土四面体（共100个），作为下戗拦石坎，轴线位于下戗轴线下游36处。下戗龙口底部糙率系数n=0.027（原型值）。

上戗堤B上=100→50m时，上挑角中石、下挑角中小石进占，下挑角由于戗堤挑流，水流紊动较强，少量小石翻越拦石坎被水流带走。拦石坎20t混凝土四面体后两排在距纵堰边65～70m处被冲出一小缺口，共有8个四面体冲出护底范围流失，占拦石坎四面体总量的1.1%，其中3个冲到上戗堤轴线以下100m以外。当B上=50→30m，上挑角中石辅以大石进占，止动于拦石坎前和拦石坎上，基本未见流失。下挑角中石进占，在拦石坎上形成“石垄”，随着口门的缩窄，“石垄”逐渐抬高形成倒坡，中大石止动于倒坡坡面或翻越“石垄”止动于拦石坎上，流失很少。拦石坎四面体由于同块石互嵌形成整体，未再见流失。

下戗堤B下=90→32m进占合龙过程中，由于有拦石坎的作用，仅有少量小石流失。拦石坎四面体未见移动流失合龙进占水力学参数见表7-8。

表7-8　龙口段水力学参数表（Q=12200m3/s，上下戗戗20t混凝土四面体拦石坎）

（4）20t混凝土四面体加大块石拦石坎。上戗龙口先铺设一层20t混凝土四面体（10排×29列，共290个），然后在其上覆盖大块石至高程55m作为上戗拦石坎，其位置及范围同（1）。下戗龙口设置结构型式及范围同上戗龙口一致的拦石坎，下戗拦石坎轴线位于下戗轴线下28m处，铺设高程为50m。上下戗龙口底部糙率系数n=0.019。

上戗堤B上=100→50m时，拦石坎四面体及大块石无起动流失现象发生，进占抛投材料有少量中小石受下挑角旋涡淘刷作用，翻越拦石坎，其中部分滞留于拦石坎下沿处，部分出拦石坎范围流失。B上=50→30m时，拦石坎表面大块石个别起动流失，四面体未见移动，拦石坎形态保持完好。抛投材料有少量中小石流失。B上=100→30m进占合龙共用抛投材料8.17万m3，其中大石0.23万m3、中石5.81万m3、小石2.13万m3。大石用量比不设拦石坎减少92%，中石用量增加72%。本段共流失材料0.26万m3。

下戗堤B下=92→32m时，上挑角中石，下挑角先小石后中小石进占合龙，基本无流失。拦石坎形状保持完好，大块石四面体未见流失。B下=92→32m共用抛投材料7.17万m3，其中中石4.76万m3、小石2.41万m3。同下戗不设拦石坎相比，取消了大石用量，中石增加43%，小石减少37%用量。进占合龙各阶段水力学参数见表7-9。

表7-9　龙口水力学参数表（Q=12200m3/s，上下戗设5m高20t四面体加大块石拦石坎）

由于下戗设置拦石坎，减少了龙口的有效过流面积，加之粗糙度增加，在B下=32m时，下戗分担的截流落差有所增加。

除了上述拦石坎结构及布置型式外，试验还研究了上戗龙口设置单层20t混凝土四面体、单层30t混凝土四面体、部分单层部分双层20t混凝土四面体、20t混凝土四面体串（四个一串）、缩短拦石坎长度、减少拦石坎宽度等拦石坎方案，这些方案或因拦石坎本身稳定不足或因拦石效果不好而舍弃。