东庄水利枢纽工程开发任务以防洪减淤为主，兼顾供水、发电和改善生态等综合利用。东庄水库河段年均含沙量为140kg/m³，汛期平均含沙量为207kg/m³，实测最大含沙量高达1428kg/m³，东庄拱坝正常水位的浑水容重为1.38t/m³，超过清水容重33%~68%。坝址为巨厚层灰岩，河谷断面成“V”型，760m高程以下为基岩裸露，平均坡角60°，最大75°～80°，平水期河床水面宽20～30m。

当前复杂条件下多沙河流大跨度施工导流工程面临导流洞泄量大、流速高、大跨度等系列问题。导流洞在水利枢纽工程施工关键线路上，是施工准备工程建设的控制性工程，其工程可靠性、施工质量与施工进度控制等对水利枢纽工程建设具有重要影响，需具备面对极端洪水的泄洪能力，有效应对黑天鹅事件。随着水利水电工程中大跨度导流洞建设不断涌现，狭窄河谷不良地质条件的增多，所遇到的问题也越来越多。

东庄工程导流洞成洞尺寸是17m×19m，为国内目前在建洞室跨度最大的导流洞工程，最大泄量6539m³/s，洞内最大流速22m/s，工程特点具有大跨度、大泄量、高流速，同时还需面临高含沙水流的磨蚀问题。

本项目依托东庄水利枢纽工程，开展了理论及试验分析研究，指导优化了施工设计方案，提出了大跨度导流洞风险评估检验及结构设计方法、高含沙导流洞混凝土抗冲耐磨及温控防裂技术、大跨度导流洞混凝土施工运输优化设计方法、“嵌入式”塔架及生态引流的导流洞结构设计方法等，系统形成了高含沙、大跨度、大泄量、高流速等多沙河流大跨度导流洞工程成套理论技术体系，主要技术创新点如下：

（1）针对导流标准制定、单双洞选取和围堰结构型式等开展了多目标风险决策权重检验和灵敏度分析，建立了施工导流标准风险多目标决策分析模型，为东庄工程施工导流标准的可靠性提供了理论支撑。

（2）导流洞成洞尺寸17m×19m，最大开挖断面尺寸22m×25m，是当前国内在建最大洞室规模的导流洞。基于导流洞围岩条件，采用有限单元法及新奥法，协同设计一次喷锚支护与二次混凝土衬砌支护，在保证安全以及满足设计标准的前提下，有效地减小了锚固长度和衬砌厚度。

（3）针对导流洞长期运行受大泄量、高含沙水流的磨蚀问题，开展了抗冲磨材料研究，通过硅粉混凝土配合比试验，得到最优的混凝土配合比，同时开展抗冲磨试验验证其抗冲耐磨性能，基于试验结果导流洞采用抗冲耐磨硅粉混凝土，有效保证了导流洞在高泥沙、大泄量、高流速条件下的安全运行。

（4）结合国内外导流洞混凝土温控防裂研究技术和工程实践经验，利用温控仿真进行温控措施敏感性分析，提出了不同部位、不同时段的混凝土温控标准及可实施的温控措施，有效控制了混凝土温度应力，保证了导流洞混凝土的结构安全。

（5）针对导流洞衬砌混凝土浇筑所需的材料及配套设备运输困难问题，提出了垫层混凝土找平层设计方案，对基岩和垫层混凝土采用统一固结灌浆，保证了垫层混凝土施工质量，解决了施工交通运输问题，提升了施工效率。

（6）针对工程下闸蓄水初期存在的生态过流问题，采用生态引流的导流洞进口塔架旁通结构，保证了导流洞下闸、生态基流永久设施尚未运行期间维持下游河流基本形态和生态功能。