水利工程施工课程设计任务书文档格式.docx

1、11900一日洪量（亿m3）三日洪量（亿m3）七日洪量（亿m3）十五日洪量（亿m3）177168148139127118表2各频率设计洪水过程线时间Qp （m3/s）p=%p=1%p=2%p=5%p=10%p=20%880579327282672162665868527412863077787140660061455757517524842275926965643559695614504636486088487964731567545901530472901381187457688663876012540384969187308013740368596454580096112661016393

2、348624799275266764108115941044895968855823377366953120118131066797389009833278357042132107329858906483877879708214498048998156102409411864679707515110471001091928448779473496605180100329236847078497371662519211156101529203859174926734204114841052497608987842078907092216121411105010317959289928542767

3、822813016119251124510362971792278293240110001030097808790252132341214411463104399794930583632641257811378107549911920186647787276119221085310044925185748089727028810404955388228167770269233009977916084597871738266353121057795188745807475197050633732410063906983307689715667086029336960386547937733768

4、046398575134891988282760970296508613355123608761788872496688620058465254（3）分期设计洪水本水电站施工分期洪水成果见表 3。表3分期设计洪水成果时段（m3/s）P=2%P=%P=5%P=10%P=20%1月50056686466275935552月41225205074974764533月44597617046595834月13801270118010208625月12502640241022301910159069月772010月286035600520048704280365011月195018501770163014

5、7012月7431010975949899841另外，11月4月分期洪水Qp=%=2210 m3/s。本电站1012月分旬平均流量成果见表4表4本电站1012月分旬平均流量P下旬上旬中旬10%19301430116098181070260920%171013201110946775679580（4）库容曲线本水库的水位库容关系曲线见表 5。表5本水电站水位库容曲线库水位（m）11951210122012301240126012801290库容（亿m3）130013101321132413281330134013501360（5）坝址天然水位关系曲线坝址坝轴线处的天然水位关系曲线见表 6表6坝址

6、天然水位关系曲线水位（m）流量（m3/s）350100020003000400049306090706073408400939099501060011500124001360014400地质条件本水电站枢纽区属高山峡谷地形，坝址区河道由上游至下游从 S750E逐渐变 为EW向,河谷呈基本对称的“V”型河谷，临江坡高大于700m,左岸坡度40。 45。，局部段达5055,右岸坡度35o45o, 50o606 枯水期江水位1205m 时，水面宽90110m,正常蓄水位1330m时，相应谷宽396440m。枢纽区出露地层主要为二叠系上统玄武岩组（P2B），下游将涉及二叠系下统 平川组（Pip）灰岩及

7、砂岩，第四纪覆盖层分布较为广泛。第四系覆盖层主要为 现代河床冲积物以及分布于两岸谷坡的崩坡积，坡残积、少量冲沟内的洪积物， 两岸的阶地堆积物零星分布。河床覆盖层厚 35.8m。玄武岩坚硬性脆，而且经受多次构造作用，加之成岩过程中发育有大量的原 生节理，岩石各向异性比较突出，使节理发育规律性差，方向较分散。枢纽区以 中陡倾裂隙为主导优势，占裂隙总数80%以上，且分布普遍，缓倾角裂隙数量相 对较少，但分布仍具有一定普遍性，裂隙产状在各部位差异较大，浅表部沿该组 裂隙卸荷强烈，大部分充填次生泥。上游围堰地基：据钻孔揭示，河床覆盖层最厚约 35m，基岩岩性为P21杏 仁状玄武岩及斑状玄武岩和 P2皆杏

8、仁状玄武岩、致密状玄武岩，根据覆盖层结 构特征由下至上主要分为三层。I层：卵砾石夹砂层，厚410m，主要分布于河床中心，卵砾石成份主要 为远源物质，如大理岩，花岗岩等，磨园度较好，砂为中粗砂，物质结构较紧密。 分布于河床底部。U层：孤块碎石夹砂砾石层，厚 819m，结构较松散，局部架空。孤、块 石较多，孤、块及碎石成份主要为斑状玄武岩，新鲜坚硬。分布于河床中下部。川层：含漂卵砾石夹砂层，厚 617m，漂、块石较多，结构较松散，漂石 成分主要为花岗岩，卵砾石主要为砂岩、花岗岩、大理岩等。分布于河床上部。第I层厚度小，局部分布、川层厚度相对较大，分布连续，总体粗颗粒 组成骨架，结构较松散，局部架空

9、，根据注水资料河床覆盖层透水性为：K=x 10 x 10cm/s，可能为管涌土，透水性强，需采取适宜的防渗和排水措施以及合适的 施工方法。围堰两侧边坡整体稳定，但大致顺坡向的错动带及裂隙对局部边坡稳定不利。 由于P2、P2陋岩体中裂隙发育，河床下部基岩为弱风化，基岩透水性为 LU= 12Lu，透水性强，应切实按照设计要求作好防渗措施。下游围堰地基：据勘测，河床覆盖层最厚约33m，由于施工弃渣原因，河床覆 盖层厚度有所改变，结构特征与上围堰相近，但厚度略有差异。卵砾石夹砂层，厚25m，分布于河床底部。块碎石夹砂砾石层，厚614m，孤、块石较多，局部为含泥块碎石， 分布于河床中下部。含泥漂卵砾石夹

10、砂层，厚1321m，块石及漂砾较多，局部夹细砂透 镜体，厚0.4m，分布于河床上部。根据注水资料河床覆盖层透水性为：K=x 10x 10cm/s，可能为管涌土，由 于土体结构较松散，透水性强，需采取适宜的防渗和排水措施以及合适的施工方 法。堰基岩体为P2 34角砾熔岩和F2 3-2火山角砾集块岩、枕状玄武岩，弱风化 上段下限，在河床位置最低高程约 1150m,厚420m,下部弱风化基岩透水性 为11Lu渗透性较强，应按设计方案做好防渗处理。交通及场地本工程有铁路、国道及其他简易公路可到达，对外交通运输较方便。场内修 建有进场公路、左右岸高线公路及其连接线、左右岸缆机平台公路、左右岸低线 公路等

11、，其中经左右岸低线公路可达到导流泄水建筑物进出口及上下游堰肩。本工程地处高山峡谷地带，岸坡陡峻，阶地不发育，坝区附近可供利用的平 缓山坡及滩地很少，除坝址附近库区沿江右岸黑水沟口至虎山滩分布有少量缓坡 地带外，工程主要场地集中在大坝附近右岸的黑水沟内、 竹子坝沟内，大坝下游左岸2.5km打罗沟沟口，大坝下游左岸3.0km大桥沟沟口及沟内，大坝下游左岸 10km大盐池等较为平缓地带。材料、技术供应条件本电站所需建筑材料包括当地天然建材和外来建材两部分。 天然建材主要为混凝土砂石骨料和防渗土料。通过对坝区周围的调查表明，坝区附近天然砂石料 贫乏，远不能满足工程要求，但生产人工骨料的石料储量丰富，且

12、距坝址较近。 石料场主要有在坝址右坝肩上侧、竹子坝沟上缘山体的玄武岩料场，储量约1925 万m3; 土料场有温泉堡料场，储量约万 m3。外来建材主要有水泥、粉煤灰、木材、钢筋、炸药及油料等，均在 XC市可购买，施工用电由某市电力系统供应。施工工期工程准备期从第一年3月导流工程施工及坝肩开挖准备工程开始至第三年 2 月具备下基坑条件，工期24个月；主体工程施工期从第三年 2月基坑开挖开始 至第七年7月初第一台机组发电，工期52个月；工程完建期从第七年7月到第 八年7月，工期12个月。本工程总工期88个月，即第一年3月第七年7月。其中，大坝混凝土施工进度计划安排如下：（1）大坝基础垫层常态混凝土浇

13、筑开始日期：第四年 2月1日；（2）大坝碾压混凝土浇筑开始日期：第四年 4月1日；（3）1265m以下大坝及溢流面浇筑完成日期：第六年 4月30日；（4）大坝常态和碾压混凝土浇筑完成日期：第六年 10月31日；（5）放空中孔工作闸门安装完成日期：（6）放空中孔检修闸门安装完成日期：（7）大坝帷幕灌浆完成日期：第六年10月31日；（8）上游围堰拆除完成日期：（9）下游围堰拆除完成日期：（10）导流泄水建筑物下闸日期：第六年 11月初；（11）导流泄水建筑物封堵完成日期：第七年 4月30日；（12）大坝表孔金属结构安装完成日期：（13）大坝完工日期：第七年4月30日；（14）1265m以上溢流面完

14、工日期：第六年 8月31日；（15）消力池完工日期：第六年3月31日；（16）第一台机组发电时间：第七年 7月1日。3设计任务根据本工程枢纽建筑物的布置及坝体断面结构形式， 结合施工条件，进行施工导流设计，要求完成以下任务：（1） 选择导流方式（全段围堰法or分段围堰法隧洞导流or明渠导流）（2） 确定导流设计流量（包括选择导流标准和划分导流时段）（3） 选择导流方案（包括初期、中期和后期导流方案）（4） 导流建筑物布置及设计（包括导流挡水建筑物及导流泄水建筑物）（5） 导流水力计算（无压流、半有压流、有压流）4成果要求（1） 设计说明书：2030页。应能简明扼要地表达出设计思路，包括设计 基

15、本资料的应用，导流方式选择、导流设计流量确定、导流建筑物设计及布置的 理由，要求逻辑清楚，语句通顺；导流水力计算应包括计算公式、过程和成果。（2） 图纸：A3图纸2张。第1张为施工导流平面布置图，采用虚实线的方 式绘出导流建筑物的布置位置；第 2张为导流建筑物横剖面图。应有正规图框。（3） 成果提交时间：（4） 答辩方式：5参考资料（1） 讨论课所用资料（锦屏一级水电站可研报告）（2） 水利工程施工（第6版）教材（3） 水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004（4） 水利水电工程施工组织设计手册 第一卷施工规划 第二篇施工导流（5） 水力设计手册第六篇水工隧洞的水力计算（6） 水利水

16、电工程施工过程中的水流控制 王民寿 编（7） 水利水电施工导流图集设计提示（1） 选择导流方式主要参考水利工程施工（第6版）教材第一章和水利水电工程施工组 织设计手册（以下简称为手册）第一卷施工规划第二篇施工导流第四章导 流规划与设计P418419页，再结合本工程地形地质等资料来选择。（2） 确定导流设计流量导流设计流量一般需要结合导流标准和导流时段的分析来决定。划分导流时段，可参考水利工程施工（第 5版）教材P30页。选择导流标准，可参考水利水电工程施工组织设计规范 （SL303-2004、水利工程施工（第6版）教材P29页。注意：导流标准不仅包括初期导流标准，还应包括坝体挡水度汛标准，截流

17、、 下闸、封堵、蓄水标准。由于资料所限，主要依据所给工程资料和水利水电工 程施工组织设计规范（SL303-2004来定性选择初期导流标准，不考虑导流标 准风险决策。另外，参考本流域上其他水电工程，初步拟定上游围堰最大堰高约 55m,使用年限约3年。（3） 选择导流方案参考所用资料（锦屏一级水电站可研报告） P1822页。（4） 导流建筑物布置及设计围堰布置参考水利工程施工（第 6版）。导流泄水建筑物布置参考水利工程施工 （第6版），或手册第一卷施工规划第二篇施工导流有关章节。导流建筑物设计参考资料（锦屏一级水电站可研报告） P2542页。如果导流泄水建筑物确定为导流隧洞，以下要点可供设计时参考

18、：1选择隧洞断面形式：参考手册 P429页，定性比较；2拟定隧洞断面尺寸：由于资料所限，可不进行经济断面计算；隧洞断面尺 寸按有压流设计，断面最大平均流速不超过 20m/s来确定；3隧洞衬砌：衬砌厚度应根据地质资料和衬砌计算最终确定， 由于所给地质资料不详，洞身全长均暂按全断面钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度取洞径或洞宽的1/81/12，参考水工建筑物（第 5版）教材P396页；4洞口位置：取决于地形、地质条件，洞顶岩层厚度 h应满足成洞要求，实 际工程中，h可常取1倍洞门开挖宽度，参考水利水电工程施工过程中的水 流控制P66页表3-21;5进口形式：参考水力设计手册第六篇水工隧洞的水力计算 P417

19、页；6进出口高程及底坡：参考手册第一卷施工规划第二篇施工导流 P429页，出口高程不宜低于河床高程，底坡可取 1%。5%。，底坡取大些，设计成陡坡，可增大泄水能力，也会简化无压流的水力计算；7导流隧洞进出口的绘制：参考水利水电施工导流图集简单绘制。如果导流挡水建筑物确定为不过水土石围堰，以下要点可供设计时参考 ：1围堰尺寸：在初步布置时，参考本流域上其他水电工程，初拟围堰最大高 度为55m左右（最终数值要通过堰顶高程计算来确定），堰顶宽度可取，上下 游坡比可按1 :来估算围堰底宽，最终尺寸要参考类似工程围堰断面来确定，要 设置马道。2堰顶高程计算：要通过调洪计算确定下泄流量，再查下泄流量上游水

20、位 关系曲线（由导流水力计算求出）得到上游水位，查坝址天然水位关系曲线得到 下游水位；波浪爬高可采用莆田试验站公式或官厅水库公式计算， 计算公式见碾 压式土石坝设计规范（SL274-2001，多年平均最大风速为14m/s，上游吹程 取500m，下游吹程取400m。（5）导流水力计算（无压流、半有压流、有压流）如果导流泄水建筑物确定为导流隧洞，导流水力计算水力设计手册第六 篇水工隧洞的水力计算或手册第一卷施工规划第二篇施工导流第五章施工导 流水力学计算P499521页。以下要点可供导流水力计算时参考：1只进行无压流和有压流的计算，半有压流部分光滑连接；2导流隧洞底坡设计时，可取大些，如 4 %。

21、，设计成陡坡（要进行判 断，可先假设为陡坡，再计算，最后检验），可简化无压流的水力计算；3对于陡坡长洞无压流，其泄流能力不受洞长影响，可按短洞工作考虑。在 进行水力计算时，可先假定流态为自由出流，淹没系数6二1,0 ,由公式 3Q m sbp2gHo2 （流量系数m取）计算出Ho （Ho- H），再进行判断：如 果DL 0.75，则为自由出流，假设成立；否则为淹没出流，要进行试算H确定淹没系数匡和下泄流量Q,淹没系数&值可查看水力设计手册P403页图6-1-8或手册第一卷施工规划 P506表2-5-23。4对于缓坡长洞无压流，一般要由隧洞出口向上游推求水面线， 求得进口断 面处的水深鮭，计算比较复杂，参考水力设计手册 P403。本此课程设计，可 进行简化计算：认为隧洞很长，洞内出现均匀流，此时隧洞进口断面处的水深 拥 等于正常水深ho，可联立均匀流公式Q - WCVKi 和公式Q-nwb可I），用试算 求法Q，参考水力设计手册P404o5进行有压流计算时，流量系数卩的计算涉及到隧洞的进口形式、 闸室、渐变段、洞身的布置等，计算繁琐，由于时间关系，本次课程设计可初估卩 =o