金溪水电站设计.docx

1、金溪水电站设计四 川 嘉 陵 江金溪电航枢纽工程初步设计报告8 施工组织设计水利部四川四 川 省水利水电勘测设计研究院二二年十一月8 施工组织设计核 定： 周武平审 核： 李自繁审 查： 曾统全校 核： 杨小林编 写： 王文斌8.1 施工条件8.1.1 工程条件8.1.1.1 工程地点金溪电航枢纽工程是嘉陵江苍溪至合川段13级开发方案的第6级，位于南充市篷安县金溪场镇境内嘉陵江干流，上游与新政水电站相衔接，下游与马回水电站相衔接。8.1.1.2 对外交通枢纽工程距下游右岸金溪场镇0.5km，两岸均有地方公路通往篷安县城，右岸27km，需新建2km延伸至右坝肩，左岸31km。由篷安县城北行78k

2、m至南部县与212国道相接，南行经318国道至南充市（67km）。212国道和318国道在南充市交汇。成达铁路从蓬安县城经过。从县城经公路、铁路可到省内及全国各地，对外交通方便快捷。建设中的篷安县城至左岸金溪场公路全长12km，成都至南充的高速公路全长214km，建成后，交通将更为便捷。8.1.1.3 施工场地枢纽工程位于四川盆地阆中蓬安低山深丘区，嘉陵江自南西向北东流入该坝址。枢纽区河谷呈宽阔的U形，沿河两岸地形不对称，漫滩及阶地发育，场地宽阔，可作为施工场地。8.1.1.4 工程布置及规模枢纽工程推荐布置为电航分岸方案，从左至右依次为：左岸接头坝及船闸、连接溢流坝、19孔泄洪冲砂闸、河床式

3、电站厂房、右岸非溢流坝等。枢纽工程各主要建筑物特性参数详见表8-1-1。枢纽工程各主要建筑物工程量详见表8-1-2。枢纽工程主要建筑物特性参数表表8-1-1 序号项 目单位数量备 注1左岸接头坝及船闸坝0+000.00m坝0+098.00m，岩基。（1）有效尺度m长宽水深120162.5（2）上闸首尺寸m3048闸轴线坝轴线基础高程m275.50门槛高程m305.00闸墩顶高程m321.00公路桥高程321.50m（3）闸室尺寸m12040基础高程m285.20底板高程m289.70顶高程m311.60（4）下闸首尺寸m3048基础高程m268.10门槛高程m289.70闸墩顶高程m311.6

4、0（5）上引航道长度m547.66底板高程305.00m（6）下引航道长度m412.75底板高程289.70m2砼连接溢流坝坝0+098.00m坝0+140.40m，岩基。（1）基础高程m270.00（2）坝底宽度m40（3）坝顶宽度m13.503泄洪冲砂闸及冲砂廊道段坝0+140.40m坝0+448.40m，岩基（1）基础高程m280（2）闸底板高程m292.00宽顶堰（3）闸墩顶高程m319.50公路桥高程321.50m（4）闸孔净宽m12.00（5）闸墩厚度m3.504主机间段坝0+448.40m坝0+524.52m，岩基（1）机组中心槽基础高程m264.437（2）底板基础高程m270

5、.637（3）机组中心线高程m280.80(4)夹层及尾水平台高程m290.80(5)主机间净宽m17.50(6)值班层高程m296.80(7)行车梁顶高程m312.80（8）厂房顶高程m320.50（9）进水口底板高程m274.637277.437（10）进口检修门尺寸m12.33（11）进口闸墩顶高程m321.50（12）尾水流道底板高程m276.32（13）尾水检修门尺寸m8.96(14)尾水平台宽度m11.54(15)尾水闸墩顶高程m295.50(16)尾水防洪墙高程m318.505安装间段坝0+524.52m坝0+561.52m，岩基（1）检修集水井基础高程m261.325（2）安装

6、间基础高程m289.806右岸非溢流坝坝0+561.52m坝0+696.52m，岩基枢纽工程各主要建筑物工程量表表8-1-2序号工程项目覆盖层开挖（万m3）石方开挖（万m3）土石回填（万m3）砼（万m3）砌石（万m3）固结灌浆（m）帷幕灌浆（m）钢材（t）钢筋（t）1左岸接头坝2.590.671.781.180.0314367712船闸19.748.586.7834.940.451292110857403连接溢流坝4.570.800.664.250.7519369771524泄洪冲砂闸78.046.312.1427.071.1911598632467375主副厂房17.6930.905.032

7、6.432.942464221689876交通工程2.690.3110.980.690.216827右岸非溢流坝2.440.242.500.670.081141475合 计128.0347.8029.8795.235.6418575120551108223028.1.1.5 施工的特点枢纽工程距城市较近，生活物资、生产物资、技术供应和交通运输均较方便。枢纽区两岸场地开阔，可布置成独立施工区，施工干扰少，有利于均衡施工，保证工程质量，加快工程进度。枢纽工程嘉陵江段洪枯流量倍比达10倍，洪枯水位变幅达12m以上。泄洪冲砂闸、船闸等只能安排枯期施工。坝轴线河床覆盖层厚度3m16m，溢流坝段最厚达16

8、m，厂房段最薄，仅3.5m8m。枢纽建筑物均置于侏罗系下统蓬莱组下段（J3P1）砂岩地层。本工程粗骨料质量符合技术规程要求，但砂的含泥量、孔隙率均大于规范要求较多，细度模数小，为特细砂。本工程进度控制项目为右岸厂房、一期泄洪冲砂闸、船闸，特别是一枯的厂房小基坑纵向围堰施工，难度较大，要求特别重视施工技术与管理，精心组织施工。本土石开挖24.3万m3/月，砼浇筑5.81万m3/月，土建和安装承包人应精心安排、严密组织施工，协调一致，服从统一安排和协调，确保工程施工顺利完成。8.1.1.6 综合利用要求本工程嘉陵江河段为区间通航河段，对下游航运和马回等梯级电站有供水要求。8.1.1.7 施工供应条

9、件（1）天然建筑材料1）土料本阶段详查了右岸肖家坝，左岸唐家坝粘土料场，除天然含水率稍大于最优含水率外，其余技术指标和储量满足规范要求。土料场产地及概况见表8-1-3。土料场产地及概况表表8-1-3 产地名称面积（万m2）平均厚度（m）储量（万m3）运距（km）无用层有用层无用层有用层左岸唐家坝3.050.354.00.9213.172.2右岸肖家坝3.30.34.00.9914.221.02）砂砾石料本阶段详查了左岸喻家坝、上下唐家坝，右岸盛家坝等天然砂石料场，料场产地及概况见表8-1-4。粗骨料技术指标和储量满足规范要求。砂特细砂，含泥量、平均粒径、细度模数、堆积密度等主要技术指标，不能满

10、足“规程”对砼细骨料的技术质量要求，使用前应认真进行冲洗，并进行砼强度试验。天然砂石料场产地及概况表表8-1-4 单位：万m3料场名称开挖料俞家坝盛家坝下唐家坝上唐家坝位 置基坑左岸下游右岸下游左岸上游左岸上游运距(km)3.51.01.23.3水上水下水上水下水上水下水上水下砂砾石储量98.44113.876.879.743.680.1689.0782.841.4净砾石(580mm)39.3848.233.557.831.635.038.960.930.5净砂(5mm)15.2630.9020.8428.6415.6853.3859.3124.8813.4480mm40mm21.3636.6

11、724.7433.7317.9213.1313.4829.9114.9240mm20mm10.2411.027.4319.4610.6616.4118.2423.5311.7620mm5mm7.783.863.619.054.968.869.8436.9815.493）条块石料本阶段详查了左岸鹞子岩总储量48.89万m3，运距0.48km。新鲜长石石英砂岩致密坚硬，各项技术指标能满足“规程”要求，质量较好，但使用时应对其内所夹软弱夹层剔除；弱风化长石石英砂岩部分技术质量指标未能满足“规程”要求，质量较差。该料场开采运输条件较好。（2）主要外来材料枢纽工程施工期主要外来材料的来源及供应情况详见表

12、8-1-5。（3）水源、电源坝址区地下水和河水对普通硅酸盐水泥均无侵蚀性。金溪场镇居民生活用水是自来水。金溪场35kV变电站距枢纽2.0km，出线等级10kV。主要外来材料的来源及供应情况表表8-1-5 名 称供应地运距（km）水泥渠县146粉煤灰华蓥173钢筋重庆252钢材重庆252板枋材蓬安左岸/右岸31/29炸药蓬安左岸/右岸31/29汽柴油蓬安左岸/右岸31/29（4）修配、加工能力南充是门类较齐的工业基地，修配及加工能力较强。枢纽工程距蓬安县城和南充市区均较近。（5）劳动力及生活物资供应蓬安县有较多的富余劳动力。当地医疗卫生、生活服务、交通、商业等均较发达，粮油和农副产品丰富。（6）

13、可研审查文件四川省发展计划委员会和四川省水利厅“川计能源2002228号”“四川省计委、四川省水利厅关于嘉陵江金溪电航枢纽工程可行性研究报告工程技术方案的批复”文：，天然建筑材料储量和质量满足本阶段需要。同意临时建筑物为5级。、同意枢纽导流标准为十年一遇洪水重现期，导流时段为11月至翌年4月。基本同意左、右两岸分区布置的施工总布置方案，本工程总工期按46个月进度安排。8.1.2 自然条件8.1.2.1 气象嘉陵江流域属暖湿性亚热带季风气候，气温由北向南逐渐升高。工程区各气候特征值，详见表8-1-6。蓬安县气候特征值统计表表8-1-6 项 目一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月平

14、均（或全年）多年各月平均气温（)6.48.312.517.82224.827.427.722.617.712.87.917.3多年各月平均最高气温（)9.511.716.622.426.529.131.732.526.521.21610.821.2多年各月平均最低气温（)3.85.69.414.118.221.223.723.619.815.310.45.614.2多年各月极端最高气温（)17.723.231.83637.838.639.240.539.633.428.420.840.5多年各月极端最低气温（)-3.3-1.6-0.60.99.713.817.517.512.83.11.5-4

15、.3-4.3多年各月平均相对湿度（%）83797676757879778385848480多年各月平均降水量（mm)13.315.131.975.412413118515014284.737.916.91008多年各月平均蒸发量（mm)23.833.16197.213012214115987.251.634.421.5962.7多年各月平均风速（m/s)11.31.61.71.61.51.51.41.41.11.10.91.4多年各月最大风速（m/s)10.7111513.713.31410.718.711.714.713.311.318.7多年各月平均霜日数（天）5.32.40.400000

16、00.10.53.612.3多年各月平均雾日数（天）6118137674619404778307多年各月平均水温（）89.412.816.92021.222.924.622.418.913.18.216.6降水天数0.1(mm)日数(d)7.77.910.912.314.113.713.611.514.714.611.27.6139.85(mm)日数(d)0.60.81.94.66.55.86.75.76.75.12.31.247.910(mm)日数(d)0.20.20.72.54.23.84.74.24.42.60.80.228.525(mm)日数(d)000.10.51.41.52.52.

17、11.60.60.1010.4多年各月平均雷电日数（天）000.83.64.43.810.39.72.40.80.2036.1多年各月风向NNENENENENNENNNNNNNEN8.1.2.2 水文嘉陵江干流发源于陕西省风县东北之秦岭，至重庆注入长江，流域地势北高南低，河道全长1119km，流域面积159812km2。金溪电航枢纽工程控制流域面积73527km2。多年平均径流深352.2mm。5、10月为过度期，69月为主汛期，水量约占全年水量80%；枯期11月次年4月水量占全年水量的20%，最枯流量出现在23月。嘉陵江洪水与暴雨同步，坝址处多年平均流量为800m3/s。最大流量主要发生在7

18、月和9月，最早出现在5月，最晚出现在9月，洪水过程单峰历时5天左右，复峰历时大于7天，洪水年际变化大。洪枯流量倍比达10倍，洪枯水位变幅达10m以上。本工程10月、11月的10、20旬平均流量成果见表8-1-7。本工程施工分期洪水成果见表8-1-8。枢纽左岸上游有梁家湾和李家湾，下游有金溪河，右岸有肖家沟,各沟的出口均在围堰以外，仅需对围堰作一般防冲保护。10月、11月的旬平均流量表表8-1-7 单位：m3/s项 目分 期1020上旬中旬下旬上旬中旬下旬10月2480177012401620136095111月873681594713569492施工分期洪水计算成果表表8-1-8 流量单位：m

19、3/s项目分期各种频率设计值XP%23.335102033.33501月5355014734213643152692月4954574263723152702303月119010208846674703452654月464038503250228014108715475月1540012300993062803220157077669月3090028100258002180017700145001170010月12600104008650592035202100130011月3950334028702100138091159712月7446996615925164503888.1.2.3 工程地形

20、、地质条件枢纽区江段水流平缓，枯期江面宽150220m，主流在坝轴线上游250m处从右岸折向左岸。河谷开阔，两岸漫滩和阶地发育，船闸和连接溢流坝即布置于左岸漫滩（唐家坝）滩尾，厂房和约10孔泄洪冲砂闸即布置于右岸漫滩滩头。坝轴线两岸地形不对称，右岸为I级基座阶地，前缘基岩裸露，呈近直立的陡坎，左岸地形高陡。枢纽区河床覆盖层为砾卵石夹砂，厚度3.5m16m，渗透系数4050m/d，允许渗透坡降为0.15。枢纽基岩岩性主要为侏罗系下统蓬莱镇组的泥质粉砂岩与长石石英砂岩互层，局部夹泥质粉砂岩，地层为河湖相碎屑岩，层理近水平。砂岩、泥质粉砂岩大多属中等透水层，其透水率q10Lu。 坝址区地下水的基本类

21、型为潜水，主要受大气降水补给，地下水和江水对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。金溪场镇居民生活用水是自来水。工程区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为小于0.05g。工程区地震烈度小于度。8.2 施工导流8.2.1 导流标准金溪电航枢纽工程为二等工程，其主要永久建筑物为3级，根据水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）的有关规定，临时建筑物为5级。5级导流建筑物相应的土石围堰，其导流设计洪水标准：土石类为105年洪水重现期。10年和5年洪水重现期的枯期（11月4月）及厂房小基坑全年洪水相应的水力计算成果详见表8-2-1。导流设计标准比较计算成果表8-2-1 序号频 率单位10%

22、20%一期二期厂房小基坑一期二期厂房小基坑1设计流量m3/s2280218001410177002上游堰前水位m298.50299.15308.60296.50297.20306.75最大堰高m9.511.027.07.511.025.153下游堰前水位m295.30295.30307.55294.50294.50305.60最大堰高m4.3010.3025.953.509.5024.0注：利用二期上游围堰挡水发电的控制水位为299.50m。结合本工程枢纽布置特点，泄洪冲砂闸、船闸等主要在枯期施工，工期较紧，施工强度较高；厂房工程为关键线路工程，应保证其顺利安全施工；围堰高度相差不大；参考嘉陵

23、江已建及在建工程。因此，本工程推荐导流设计标准为10年洪水重现期。到第三年后，厂房进入机电设备安装期，在防洪墙、流道闸门等的保护下施工，其临时设计挡水标准为20年一遇洪水重现期。8.2.2 导流时段和设计流量由于本工程嘉陵江段洪枯流量倍比达10倍以上，洪枯水位变幅达12m，结合地形地质条件和导流控制，本工程船闸、泄洪冲砂闸等推荐采用枯期导流时段施工。枯期导流时段比较详见表8-2-2。枯期导流时段比较表表8-2-2项 目单位时 段（月）备 注114115104105设计流量m3/s2280628059206280十年一遇上游围堰堰前水位m298.50305.50305.00305.50一枯下游围

24、堰堰前水位m295.30299.00298.70299.00一枯上游最大堰高m9.516.51616.5一枯围堰填筑工程量万m316.4343.3340.9643.33一枯围堰填筑强度万m3/月12.3322.5020.7222.50一枯主体工程土石开挖强度万m3/月24.320.319.518.7均在合理范围内主体工程砼浇筑强度万m3/月5.815.085.084.76从围堰填筑和基坑有效施工期等分析，本工程枯期导流时段推荐采用11月4月，相应导流设计流量为2280m3/s。厂房靠岸布置于右岸漫滩，占用河床宽度约80m（为总宽的15），覆盖层仅3.5m8m，有利用10m宽冲沙廊道坝段和拦砂坎作围堰形成厂房小基坑高水围堰的条件，经分析计算，最大堰高27.00m，冲沙廊道段37.0 m，以及用于二期导流通道的7.5孔泄洪冲砂闸常年洪水位以下的全部土建和埋件安装，根据省内绵阳的三江、南部县的红岩子二期泄洪闸等的施工经验，均能够在第一个枯水期内完成。因此，厂房工程推荐采用全年导流，相应导流设计流量为21800m3/s，上游水位308.60m，低于相应的枢纽控制水位308.77m。8.2.3 导流方式8.2.3.1 导流方案拟定根据本工程枢纽布置、洪水、地形地质特点，厂房靠岸布置于右岸漫滩，为关键线路工程项目，已没有明渠导流条件，因此本工程推荐采用分期导流。经初步比较后，拟定的