水電站可研施工組織設計報告

1、PAGE PAGE 2工程設計資格證書證書行業(yè)：水 利證書等級：住建部甲級證書編號：A150003058CWEA2010KY15計.xx市xx江xx水電站可行性研究報告第九篇施工組織設計 xx市水利電力建筑勘測設計研究院中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院2011年11月PAGE 57目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc311465826 1 施工條件 PAGEREF _Toc311465826 h 1 HYPERLINK l _Toc311465827 1.1 工程條件 PAGEREF _Toc311465827 h 1 HYPERLINK l _Toc31

2、1465828 1.2 自然條件 PAGEREF _Toc311465828 h 4 HYPERLINK l _Toc311465829 2 施工導流 PAGEREF _Toc311465829 h 10 HYPERLINK l _Toc311465830 2.1 導流方式 PAGEREF _Toc311465830 h 10 HYPERLINK l _Toc311465831 2.2 導流標準 PAGEREF _Toc311465831 h 10 HYPERLINK l _Toc311465832 2.3 導流時段 PAGEREF _Toc311465832 h 11 HYPERLINK l

3、 _Toc311465833 2.4 導流方案 PAGEREF _Toc311465833 h 12 HYPERLINK l _Toc311465834 2.5 導流程序 PAGEREF _Toc311465834 h 14 HYPERLINK l _Toc311465835 2.6 導流建筑物設計 PAGEREF _Toc311465835 h 17 HYPERLINK l _Toc311465836 2.7 截流 PAGEREF _Toc311465836 h 24 HYPERLINK l _Toc311465837 2.8 基坑排水 PAGEREF _Toc311465837 h 26

4、HYPERLINK l _Toc311465838 2.9 水庫蓄水及向下游供水 PAGEREF _Toc311465838 h 26 HYPERLINK l _Toc311465839 2.10 導流工程施工 PAGEREF _Toc311465839 h 29 HYPERLINK l _Toc311465840 2.11 花溪溝導流 PAGEREF _Toc311465840 h 32 HYPERLINK l _Toc311465841 2.12 導流建筑物特性表及工程量 PAGEREF _Toc311465841 h 32 HYPERLINK l _Toc311465842 3 料源選擇

5、及料場規(guī)劃 PAGEREF _Toc311465842 h 35 HYPERLINK l _Toc311465843 3.1 工程所需砂石源料量 PAGEREF _Toc311465843 h 35 HYPERLINK l _Toc311465844 3.2 料場比較與選擇 PAGEREF _Toc311465844 h 35 HYPERLINK l _Toc311465845 3.3 料源選擇 PAGEREF _Toc311465845 h 40 HYPERLINK l _Toc311465846 3.4料場開采規(guī)劃 PAGEREF _Toc311465846 h 41 HYPERLINK

6、l _Toc311465847 3.5 料場開采主要施工機械設備 PAGEREF _Toc311465847 h 42 HYPERLINK l _Toc311465848 4 主體工程施工 PAGEREF _Toc311465848 h 44 HYPERLINK l _Toc311465849 4.1擋水建筑物施工 PAGEREF _Toc311465849 h 44 HYPERLINK l _Toc311465850 4.2 引水發(fā)電系統(tǒng)施工 PAGEREF _Toc311465850 h 58 HYPERLINK l _Toc311465851 4.3 機電及金屬結構安裝 PAGEREF

7、_Toc311465851 h 61 HYPERLINK l _Toc311465852 4.4 安全監(jiān)測工程 PAGEREF _Toc311465852 h 62 HYPERLINK l _Toc311465853 4.5 堆積體施工 PAGEREF _Toc311465853 h 64 HYPERLINK l _Toc311465854 4.6 花溪溝排洪渠施工 PAGEREF _Toc311465854 h 65 HYPERLINK l _Toc311465855 5 施工交通運輸 PAGEREF _Toc311465855 h 66 HYPERLINK l _Toc311465856

8、5.1 對外交通運輸 PAGEREF _Toc311465856 h 66 HYPERLINK l _Toc311465857 5.2 場內交通 PAGEREF _Toc311465857 h 70 HYPERLINK l _Toc311465858 5.3電站重大件運輸 PAGEREF _Toc311465858 h 75 HYPERLINK l _Toc311465859 6 施工工廠設施 PAGEREF _Toc311465859 h 77 HYPERLINK l _Toc311465860 6.1砂石加工系統(tǒng) PAGEREF _Toc311465860 h 77 HYPERLINK l

9、 _Toc311465861 6.2 混凝土拌和系統(tǒng) PAGEREF _Toc311465861 h 81 HYPERLINK l _Toc311465862 6.3 綜合加工廠及機修廠 PAGEREF _Toc311465862 h 85 HYPERLINK l _Toc311465863 6.4 風、水、電 PAGEREF _Toc311465863 h 88 HYPERLINK l _Toc311465864 7 施工總布置 PAGEREF _Toc311465864 h 91 HYPERLINK l _Toc311465865 7.1 布置依據 PAGEREF _Toc31146586

10、5 h 91 HYPERLINK l _Toc311465866 7.2 規(guī)劃原則 PAGEREF _Toc311465866 h 91 HYPERLINK l _Toc311465867 7.3 施工場地布置劃分 PAGEREF _Toc311465867 h 92 HYPERLINK l _Toc311465868 7.4 渣場規(guī)劃 PAGEREF _Toc311465868 h 93 HYPERLINK l _Toc311465869 7.5 施工用地規(guī)劃 PAGEREF _Toc311465869 h 100 HYPERLINK l _Toc311465870 8 施工總進度 PAGE

11、REF _Toc311465870 h 101 HYPERLINK l _Toc311465871 8.1工程工期及關鍵線路 PAGEREF _Toc311465871 h 101 HYPERLINK l _Toc311465872 8.2 工程工期安排 PAGEREF _Toc311465872 h 101 HYPERLINK l _Toc311465873 9 主要技術供應 PAGEREF _Toc311465873 h 109 HYPERLINK l _Toc311465874 9.1主要建筑材料 PAGEREF _Toc311465874 h 109 HYPERLINK l _Toc3

12、11465875 9.2 主要施工機械設備 PAGEREF _Toc311465875 h 109 HYPERLINK l _Toc311465876 10 附件 PAGEREF _Toc311465876 h 1131 施工條件1.1 工程條件1.1.1 工程地理位置及對外交通狀況xx水電站工程位于xx市xx縣xx鄉(xiāng)，xx江河口以上約42km處，是xx江干流梯級開發(fā)的第九級，電站上游為角木塘水電站，下游為已經建成的江口水電站，電站為單一發(fā)電工程，水庫為季調節(jié)。xx水電站壩區(qū)距xx市區(qū)244 km，距xx縣城約57km，距江口23km。xx縣交通便利，水陸交通干線縱橫交錯，四通八達，是重慶一小

13、時經濟圈輻射渝東南和黔東北的重要交通、商貿樞紐。國家一級干線渝懷鐵路與渝湘高速公路橫貫xx全境，擁有國道319線，省道203、303、904線以及xx到貴州道真、務川省際高等級公路。xx港為xx市重點港區(qū)，烏江航道可通航1000噸級船舶。規(guī)劃中的重慶三環(huán)高速路、南涪鐵路也經過xx，仙女山旅游機場正在穩(wěn)步推進。xx水電站對外交通條件較好，壩址左岸上下游均有鄉(xiāng)村公路通過，壩址右岸下游也有簡易公路到達，根據現有道路條件以及樞紐布置情況，進場方向考慮從壩址左岸上游進場，因此，籌建期考慮改建壩址左岸上游的現有公路。由于壩址右岸僅布置有導流洞，現有的道路能滿足施工機械以及材料的運輸，右岸下游的道路不考慮改

14、擴建。 圖1-1 xx水電站地理位置圖1.1.2 工程樞紐布置xx水電站主要開發(fā)任務為發(fā)電，水庫總庫容8962萬m3，電站裝機容量125 MW。設計正常蓄水位352m，死水位349m，工程規(guī)模為三等，永久性水工主要建筑物（大壩、引水系統(tǒng)、廠房）級別為3級。壩址處多年平均流量為145m3/s。（1）碾壓混凝土大壩攔河大壩為碾壓混凝土重力壩。壩軸線長212.08m，壩頂高程356.5m，壩頂寬10.0m，最大壩高91.5m，最大壩寬72.10m。整個大壩分為左、右擋水壩段和溢流壩段，左擋水壩段長60.88m，右擋水壩段長66.22m，溢流壩段長85.0m。溢流壩段總長85.0m，溢流凈寬65.0m

15、，堰頂高程331.0m。在堰頂設置5孔13m21m的溢流表孔，表孔設5孔弧形工作門和平面檢修門槽，5孔共用一扇檢修門。溢流壩采用寬尾墩+溢流面臺階+消力池池的綜合消能方式。消力池長70.0m（壩趾開始起算），凈寬79.0m，消力池底板高程277.0m，底板厚2.m。后設6m高尾坎。為滿足基礎灌漿、交通、觀測和檢查要求，壩內272.0m高程設置基礎灌漿排水廊道，在315.0m高程設壩體交通排水觀測廊道。兩岸山體內設三層灌漿排水平洞，高程為272.0m，315.0m和356.5?；A廊道、排水廊道和灌漿平洞斷面型式均為城門洞型?；A廊道尺寸2.5m3.5m，排水廊道尺寸2.0m2.5m，灌漿平洞尺

16、寸2.5m3.5m。（2）引水系統(tǒng)引水系統(tǒng)布置大壩左岸，采用兩洞兩機平行布置方式，由岸塔式取水口、引水隧洞、壓力鋼管和地面廠房、尾水閘門、尾水渠組成。取水口長度為25.87m，進水口后漸變段長11.0m，漸彎段由方形漸變?yōu)閳A形引水隧洞。引水隧洞內徑7.5m，斷面尺寸由7.57.5m（寬高）方形斷面漸變至內徑7.5m的圓形斷面。引水隧洞由上平段、平面轉彎段、上平段、豎井、下平段組成。1#引水道長度為341.35m，引水隧洞長311.35m，壓力鋼管長30.00m；2#引水道長度為370.86m，引水隧洞長340.86m，壓力鋼管長30.00m。2#引水道與1#引水道平行布置，落管前1#與2#洞軸

17、線間距為22.0m，落管后洞軸線間距為20.00m。（3）地面廠房廠區(qū)布置于xx江左岸，廠區(qū)主要建筑物主要包括主廠房（包括主機間裝卸間及安裝間）、副廠房(含GIS樓)、尾水建筑物、廠內外交通等。廠址處校核洪水標準為200年一遇，相應水位為327.56m。廠房尺寸為73.62m24.0m（長寬），主機間發(fā)電機層、安裝場布置同一高程312.45m，廠房最大高度58.45m，其中水上部分40.75m，水下部分17.7m。尾水建筑物由尾水管、尾水閘墩和尾水渠組成。尾水渠邊墻采用衡重式混凝土擋墻，尾水渠為開敞式，邊墩兩側修建擋墻高約19.18m8.3m。開關站采用戶內式。表1-1 樞紐主要工程量序號項目

18、單位主體工程導流工程合計擋水工程泄水工程引水工程發(fā)電工程小計1覆蓋層開挖萬m30.31 37.78 2.99 14.81 55.90 3.54 59.44 2石方明挖萬m312.14 22.50 4.04 15.38 54.06 9.98 64.04 3石方洞挖萬m30.91 5.48 6.38 15.63 22.01 4土石方回填萬m30.21 0.47 0.67 40.40 41.07 5碾壓混凝土萬m37.81 22.35 30.16 30.16 6常態(tài)混凝土萬m32.27 13.14 4.62 7.21 27.24 5.19 32.43 7噴砼m31391 108 2193 3692

19、5610 9302 8鋼筋t511 3205 1972 3353 9041 3649 12690 9錨桿根3039 1877 3187 4384 12487 12487 10錨索根172 172 172 11掛網鋼筋t455 93 548 548 12固結灌漿萬m0.84 1.48 0.78 3.10 2.88 5.98 13回填灌漿萬m20.74 0.00 0.74 1.12 1.86 14接觸灌漿m4328 446 4774 4774 15帷幕灌漿萬m2.70 0.67 3.37 3.37 16排水孔萬m1.16 0.86 2.03 1.28 3.31 17混凝土防滲墻m6434 6434

20、 20圍堰拆除萬m312.90 12.90 1.1.3 主要建筑材料來源、水、電等供應條件工程建設所需水泥考慮由涪陵區(qū)內華為水泥廠供應，運距約98km，粉煤灰采用江津洛璜電廠的粉煤灰，鋼材由重慶等廠家供應，木材、油料等均可以從xx縣就近購買。工程所需混凝土骨料采用人工砂石骨料，部分開挖料作為混凝土骨料等回采利用，主要利用料為地下洞室開挖料，部分明挖石方作為砌筑石料及填筑料，其余砂石骨料選用花溪溝左岸的觀音臺料場，該料場料石質量好、儲量足，距壩址直線距離約0.25km。本工程施工及生活用水水源擬考慮壩址左岸上游的花溪溝，該溝常年有水，但流量有限，不夠的部分由xx江抽取，經水質分析，花溪溝和xx江

21、的水質可以滿足施工用水要求，經過凈化處理后可以滿足生活用水要求。施工電源擬由距壩址約12km的彭水縣境內的潤溪35KV變電站接一回線路至施工區(qū)。在左岸下游施工區(qū)設施工變電站一座，出線電壓均為10KV。由該變電站出6回總長約3.9km的10kV輸電線路至各工作面及業(yè)主營地和砂石混凝土系統(tǒng)。1.1.4 施工場地條件壩址處兩岸地形較陡，右岸為彭水縣，左岸為xx縣，根據現場地形情況，本工程的主要臨時設施均布置在左岸，即xx縣境內。根據左岸沿線公路及地形條件，壩址下游現有公路以上的地形較平緩，可布置主要施工工廠、施工營地以及業(yè)主營地。壩址左岸下游的廟壩溝溝底坡度緩，溝底開闊，是比較理想的棄渣場地。另外，

22、大壩右岸下游已建東瓜溪電站附近有緩坡平臺，可作為右岸有用料的臨時堆存場。壩址上游觀音臺灰?guī)r料場附近地形較平緩，經平場后可作為本工程砂石混凝土系統(tǒng)的場地。1.2 自然條件1.2.1水文氣象條件（1）流域概況xx江發(fā)源于貴州省遵義市綏陽縣黃枧鄉(xiāng)，自南向北流經正安、道真兩縣后進入xx市的彭水縣和xx縣境內，于xx的江口鎮(zhèn)匯入烏江，是烏江下游的最大支流。干流全長233.7km，天然落差1124.7m，河床平均比降4.81，全流域面積7886km2。xx江流域地處大婁山脈，位于東經1070110852,北緯275029 20之間，西鄰綦江松坎河，南接烏江支流湘江，東連洪渡河。流域呈狹長型，南北長約160

23、km，東西寬約50km。整個流域具有明顯的中山狹谷型及喀斯特地貌特征，巖溶較為發(fā)育，多溶洞，地下水補給較為豐富。（2）氣候特性xx江流域屬中亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候具有明顯的季節(jié)性，受地形和季風等因素的相互作用影響，形成了溫和濕潤的高原山區(qū)氣候。流域降水量較為豐沛，多年平均降水量1110mm。流域內歷年實測最大年降水量為旺草雨量站，1977年實測為1889.5mm。該站實測最小年（1966年）降水量為916.5mm。降水量年內分配有明顯的季節(jié)性。每年從4月中下旬進入雨季，10月份結束，11月份降水顯著減少。全年86%的降水量集中在410月份，其中59月降水量約占全年的68%，56月降水量占全年的

24、33.4%，6月份降水量最大，占全年的18.1%，1月份降水量最小，僅占全年的1.4%。據正安、道真兩縣氣象站的資料統(tǒng)計，流域內多年平均氣溫為15.9，1月份平均氣溫4.9，7月份平均氣溫為28.4。流域內極端最低氣溫為-6-7，以道真7.2為最低（1963年1月5日），極端最高氣溫3839，以道真39.1為最高（1971年7月22日），氣溫最大變幅達46.3。流域盛行偏東風，多年平均風速為1.0m/s，實測最大風速達16.0m/s（正安氣象站，1962年3月16日），風向為NE。流域多年平均相對濕度為79%，多年平均日照數為1066h，多年平均降水日數為172.4d，多年平均無霜期為288.

25、4d。xx電站無實測氣象資料。根據離xx電站32km處的xx縣氣象站資料統(tǒng)計，多年平均氣溫為17.3，7、8月為高溫期，8月份平均氣溫為27.5，歷年最高日平均氣溫33.2（8月），極端最高氣溫為41.0（1979年7月27日），極端最低氣溫為3.5（1971年1月29日），氣溫最大變幅為44.5；多年平均降水日數為153.4d，多年平均降水量為1002mm；多年平均日照數為1121h；多年平均相對濕度為78%；多年平均無霜期為296d；多年平均風速1.6m/s，多年平均最大風速18 m/s，極端最大風速31 m/s。風向為NW。（3）水文xx江洪水主要由暴雨形成，年最大洪峰流量較多出現在6、

26、7月份，因本流域屬山區(qū)性河流，坡度大，匯流迅速，洪水漲落快，洪量較為集中。漲水歷時一般1030h，峰頂持時較短，退水可達數天，一次洪水過程約510d。多年平均24h洪量約占72h洪量的56%。表1-2 xx電站壩址設計洪水成果表項目各 頻 率 設 計 值Qp（%,m3/s）0.20.5123.351020可研148001300011600102009160834069205470（4）分期設計洪水根據流域暴雨洪水特性和施工設計安排，將全年劃分為主汛期59月，時段10月次年3月、 10月次年4月、11月次年3月、11月次年4月、12月次年3月等六個分期。表1-3 xx電站分期洪水成果表 時段各頻

27、率設計值Q（m3/s）5.0%10%20%598340692054701032750216015801042930243019101131850 1280 775 1142470192013801238806414164月22101710122010月245019101360（5）花溪溝分期洪水壩址左岸上游約50m處有花溪溝河匯入?；ㄏ獪虾娱L6.5km，集水面積18.0km2，平均比降92.3。因距離壩址較近，對施工導流有一定的影響。表1-4 花溪溝河分期洪水成果表 項 目時 段各頻率設計值Q（m3/s）5%10%20%5922318414010374.358.442.710479.265.6

28、51.611350.034.620.911466.751.937.312323.817.311.2 （6）水位流量關系表1-5 壩址水位流量關系曲線水位(m)301.5301.8302.00303.00304.00305.00306.00307.00流量(m3/s)10.039.264.722948080111601520水位(m)308.00309.00310.00311.00312.00313.00314.00315.00流量(m3/s)18702230260029803370378042004630水位(m)316.00317.00318.00319.00320.00321.00322.

29、00323.00流量(m3/s)50705540605066107210785084409080水位(m)324.00325.00326.00327.00328.00329.00330.00331.00流量(m3/s)997010800116001250013400144001540016600表1-6 各月平均流量表 單位：m3/s月份頻率P%102042631945432355657245675844488362251932322810262196111931441285.868.3168.753.9267.955.5398.375.4表1-7 水位庫容表高程(m)面積(萬m2)庫容(萬m

30、3)300.6000305.0012.932.3310.0017.8109315.0040.6255320.00112636325.001501290330.001772110335.002043060340.002474190345.002965550350.003507180355.004059090360.0046011200365.0052913700370.0060316500375.00680196001.2.2 地形地質條件（1）地形地貌壩址段枯水期xx江水位高程301302m，水深26m，河床底高程295300m，相應河谷寬約83m，正常蓄水位高程時，河谷寬約182m。左岸坡度

31、4045，在377390m高程分布有寬7m的鄉(xiāng)村公路，第一坡頂高程450480m，相對高差150180m；右岸坡度約50，第一坡頂高程550600m，相對高差250300m。河谷形態(tài)為不對稱梯形谷。壩址地段階地不發(fā)育。壩址下游分布有少量的河漫灘，寬度320m，高出枯期河水位約0.5m。壩址地段沖溝不發(fā)育，僅左岸發(fā)育有界溝、花溪溝，沖溝長度大于5km，溝口處溝底高程380390m，高出河水面8090m，均為半懸溝，平時水量不大，雨季常爆發(fā)山洪。（2）地層巖性區(qū)內出露地層均為沉積巖類。自寒武系至第四系除缺失泥盆系、第三系外，其余地層均有出露。（3）地質構造本區(qū)處于xx市與貴州省的交界處，大地構造部

32、位，按xx市1:50萬構造綱要圖，為揚子準地臺（級）上揚子臺坳（級）川東南褶皺束（級）金佛山褶皺束（級）。按區(qū)域地質資料，屬于揚子準地臺（級）黔北臺隆（級）遵義斷拱（級）鳳岡NNE向構造變形區(qū)（級）。區(qū)域構造形跡主要為北北東北東向褶皺與斷層：道真拗褶帶有三江向斜、道真向斜、xx向斜；xx舊城褶斷帶有三會向斜、濯水向斜、三會沖斷層、xx江沖斷層。（4）物理地質現象區(qū)域為深切的中山、低山地貌，構造較發(fā)育；在碳酸鹽形成的陡崖坡腳局部因坡頂巖體卸荷崩塌堆積于坡腳形成廣泛的崩塌堆積體，在溶蝕槽谷和夷平面分布有殘積的粘土，在現代河床兩岸零星分布有階地；在碎屑巖區(qū)主要為巖石風化，在大小沖溝無泥石流分布。（5

33、） 水文地質條件地下水分類為碎屑巖孔隙裂隙層間水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水。碎屑巖孔隙裂隙層間水：主要分布在須家河組地層中，富水性在垂直方向上有明顯的變化規(guī)律，淺表因裂隙風化后被充填富水性較差，下部30-100m地下水富集，100m 以下水量逐漸減小，富水性變差。 基巖裂隙水：主要在志留系地層中，包括層間裂隙水、風化帶網狀裂隙水，其中層間裂隙水主要在侏羅系地層中，巖性為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，泉水流量一般小于0.5L/s，在溝谷以裂隙泉點排泄。碳酸鹽巖巖溶水：主要分布在寒武系、二疊系上統(tǒng)（P2）、三疊系下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）、大冶組（T1d）, 分水嶺地段有早期巖溶發(fā)育，河谷地段近期巖溶不發(fā)

34、育，主干河流河水面與暗河出口標高基本一致。區(qū)域巖溶水以管道狀為主，裂隙狀次之，巖溶管道及巖溶水運動方向多與構造線基本一致。2 施工導流2.1 導流方式本階段樞紐推薦上壩址混凝土重力壩方案，壩址河谷寬約80m，兩岸陡峻，無開挖明渠條件。河床覆蓋層深20m，壩基開挖最大深度達30m，導流流量大，也無束窄河床分期導流的地形條件。壩址區(qū)兩岸山體雄厚，巖性為灰?guī)r和頁巖，具備成洞條件，故采用一次斷流圍堰、隧洞導流方式。2.2 導流標準本工程攔河大壩為混凝土類3級建筑物，根據水電工程施工組織設計規(guī)范（DL/T5397-2007）表4.3.1關于導流建筑物級別劃分的要求，本工程在圍堰工程規(guī)模和圍堰使用年限兩方

35、面均能符合4級導流建筑物的級別要求，因此本階段確定導流建筑物級別為4級。2.2.1 初期導流標準導流建筑物級別為4級，對于土石類導流建筑物，相應的導流標準為重現期2010年，混凝土類導流建筑物設計洪水標準為重現期105年。本工程上游圍堰最大堰高約32.5m，河床覆蓋層深約20.0m，若采用混凝土圍堰，從施工條件、施工工期到經濟性均不合理，故本工程采用投資經濟、施工方便的土石類圍堰，有關初期導流標準的論證工作將圍繞重現期2010年展開。根據水電工程施工組織設計規(guī)范（DL/T5397-2007）4.4.2關于導流建筑物洪水標準選取的原則，初期導流標準的論證如下：（1）xx江水文系列較長（20年），

36、水文資料較準確，精度較高。自1958年起，先后在xx江干流上設立了銀水寺水文站和長壩水文站，在支流青溪河設立沿渡河水文站，梅江河設立五家院子水文站。銀水寺水文站于1974年撤銷，在其上游設立旺草水文站。1962年7月沿渡河水文站改為水位站，于1970年撤銷。長壩水文站于1965年開始增測含沙量，持續(xù)至今。（2）本工程圍堰采用常規(guī)土石圍堰，未采用新型圍堰結構型式。土石圍堰在國內設計和施工方面已有較為成熟的理論和經驗，風險較小。（3） 本工程圍堰保護的主要對象大壩為混凝土重力壩，遇超標洪水時具備壩面過流條件，失事后果較小。（4）工程采用10年重現期和20年重現期的設計流量相差較大，本工程枯期10年

37、重現期的導流流量1920 m3/s，20年重現期的導流流量2470 m3/s，導流流量相差較大，導致導流工程的規(guī)模、投資也相差較大。綜合以上分析，本階段選定枯期重現期10年一遇作為初期導流標準。2.2.2 中、后期導流標準及流量根據施工進度安排，截流后的第二個汛期大壩澆筑高程已超過上游圍堰，壩體施工不需要圍堰保護，汛期大壩攔蓄庫容在0.1億m31.0億m3之間，根據水電工程施工組織設計規(guī)范（DL/T5397-2007），截流后第二個汛期壩體施工期臨時度汛標準選用20年一遇洪水標準，相應設計流量為8340m3/s。第五年3月導流洞下閘封堵，第五年汛前大壩全部完工，第五年壩體度汛由溢流表孔泄流，度

38、汛標準選用大壩運行期標準，即100年一遇洪水設計、1000年一遇洪水校核，相應流量分別為11600 m3/s、16200m3/s。2.2.3 截流、下閘、封堵期標準及流量根據水電工程施工組織設計規(guī)范（DL/T5397-2007）的規(guī)定，截流標準采用5年一遇的月或旬平均流量，本工程選擇截流時段為11月，相應5年一遇11月份月平均流量為144m3/s。導流洞下閘標準采用10年一遇月平均流量，導流洞的下閘時間選擇在3月底，相應設計流量為98.3m3/s。根據水電工程施工組織設計規(guī)范（DL/T5397-2007）的規(guī)定：“封堵工程施工階段的導流設計標準，可根據工程重要性、失事后果等因素在該時段520年

39、重現期范圍內選定?！北竟こ虒Я鞫捶舛率┕て跒?5月，封堵期標準按45月10年一遇流量設計，相應設計流量為4330m3/s。2.3 導流時段本工程圍堰保護對象為混凝土大壩，具備枯期導流條件。通過對工程水文條件分析， 10年洪水重現期全年流量為6920m3/s，而枯水期（11月4月）10年洪水重現期流量僅為1920m3/s，河段洪枯流量相差較大。若采用枯期時段，基坑施工期6個月，流量僅為1920 m3/s，只需設置一條11.516m（寬高）的隧洞，上游圍堰高度32.5m，施工總工期45個月，導流工程投入約6818萬元（只考慮了導流洞工程主要項目的投資）。若采用全年時段，流量達到6920m3/s，需

40、3條14.017.0m（寬高）的隧洞，上游圍堰與枯期導流方案相同，施工總工期42個月，導流工程投入約17315萬元（只考慮了導流洞工程主要項目的投資）。對全年導流時段而言，導流工程施工期長，工程投入大，與僅提前3個月發(fā)電的效益不匹配，故本階段采取枯期導流方案。關于枯期導流和全年導流的投資比較見表2-1。 表2-1 枯期導流和全年導流投資比較表導流標準 枯期導流 全年導流流量（m3/s）19206920導流洞條數（條）13洞徑（m）11.5161417斷面積（m2）172.55214.07土方明挖（m3）35401.5670803.12石方明挖（m3）198538.60377223.34石方洞挖

41、（m3）140558.31420715.80混凝土（m3）37871.0099839.50鋼筋（t）2312.775032.27固結灌漿（m）16902.1756966.14回填灌漿（m2）9393.5234034.00投資（萬元）6818.5517315.20投資差（萬元）010496.65本工程可選的枯期導流時段為10月次年4月（QP=10%=2430m3/s），10月次年3月（QP=10%=2160m3/s），11月次年4月（QP=10%=1920m3/s），11月次年3月（QP=10%=1280m3/s）。從流量上看，11月次年3月導流流量最小，導流工程造價最低，導流時段每增加一個月，

42、導流流量都增加較多，相應導流工程造價也會增加較快。通過對本工程控制性的施工項目大壩工程進行施工進度分析，為了保證在截流后第二個汛期大壩溢流面能夠參與工程度汛，從而保證大壩在汛期能繼續(xù)施工，需要選擇一個較長的枯期導流時段，以保證大壩有較長的施工期。通過分析，導流流量最小的“11月次年3月” 的施工時段不能滿足大壩溢流面在第二年參與度汛的目標要求，為了保證大壩有足夠的施工工期，同時盡可能減小導流工程的投資，本階段選擇11月次年4月為本工程導流時段，相應洪峰流量QP=10%=1920m3/s。2.4 導流方案壩址區(qū)河道右岸為凸岸，左岸為凹岸，兩岸地質條件基本相同，都有布置導流洞的條件。本階段對左、右

43、兩岸均作了洞線布置作比較。在右岸布置一條導流隧洞，隧洞長579.0m；在左岸布置一條導流隧洞，洞線需設兩個轉彎，洞身段長為701.0m。導流洞在兩岸的布置見圖2-1；兩岸布置導流洞的優(yōu)缺點見表2-2。圖2-1 導流隧洞布置圖表2-2 導流隧洞布置比較表右岸布置方案左岸布置方案施工條件右岸下游有簡易公路到達，需要新建公路至導流洞進出口。左岸有公路通過壩址，貫穿上下游，但公路高程太高，需要新修公路至導流洞進出口。布置條件右岸為凸岸，導流洞布置條件好，可直線布置。左岸為凹岸，導流洞布置條件差，需要布置兩次轉彎，另外，左岸布置有引水發(fā)電系統(tǒng)，導流洞需要避開引水系統(tǒng)下平段和地面廠房。出口條件右岸出口地形

44、平緩、覆蓋層較深，出口明渠較長。出口位于堆積體上，成洞條件差，支護工程量大。施工干擾右岸無其它施工項目，相對獨立，無干擾。與廠房開挖干擾較大。工程量及投資洞線短，工程量小，投資省。洞線長，工程量大，投資大。比選結果推薦方案比較方案通過以上分析，右岸導流洞方案在導流洞布置條件、施工干擾和工程投資方面具有明顯優(yōu)勢，在施工條件、出口條件上和左岸導流洞方案相當，因此，推薦導流洞布置在右岸。2.5 導流程序（1）第一年10月初至第二年10月底，主要施工導流洞、大壩壩肩開挖以及廠房?？菟灰陨系拈_挖。由河床過流，導流標準確定為全年10年一遇，相應設計流量為6920m3/s，河床最高水位319.8m。（2）

45、第二年11月初截流后至第三年4月底，主要施工項目有：上、下游圍堰填筑，大壩基坑開挖及混凝土澆筑，廠房?？菟灰韵禄A開挖及混凝土澆筑等。該時段由圍堰擋水、導流洞泄流，導流標準為枯期10年一遇，相應設計流量為1920m3/s，上游最高水位328.3m。（3）第三年5月初至第三年10月底，為第三年汛期，該時段圍堰過水，導流洞及基坑泄流，洪水淹沒大壩基坑，大壩及廠房停止施工，度汛標準選定為全年10年一遇，相應設計流量為6920m3/s，上游最高水位336.0m。（4）第三年11月初至第四年4月底，主要恢復圍堰擋水功能，大壩進行基坑清理并繼續(xù)澆筑混凝土，廠房進行土建部分施工。該時段由圍堰擋水、導流洞泄

46、流，導流標準確定為該時段10年一遇，相應設計流量為1920m3/s，上游最高水位328.3m。（5）第四年5月至第四年10月底，為第四年汛期，該時段圍堰過水，大壩溢流面和導流洞聯合溢流，大壩和廠房繼續(xù)施工。本時段度汛標準選定為全年20年一遇，相應設計流量為8340m3/s，上游最高水位344.1m。為了保證大壩在第四年汛期能夠施工，要求在第四年汛前大壩部分溢流堰閘墩澆筑高程應超過344.1m。（6）第四年11月初至第五年4月底，該時段由大壩擋水、導流洞泄流，大壩及廠房主要土建、金結、機電工程全部完成。3月底導流洞下閘，導流洞開始封堵，封堵期由大壩溢流堰過流，導流洞封堵施工期標準選為封堵時段內1

47、0年一遇，相應流量為4330m3/s，上游最高水位343.3m，導流洞進口鋼閘門最大擋水水頭40.3m。xx水電站導流程序見表2-3。表 2-3 xx水電站導流程序表導流時段(第.年.月.日)設計標準P=%設計流量（m3/s）堰(壩)頂高程(m)上游水位(m)導流建筑物下泄流量備 注原河道導流隧洞2.11.1以前原河床過流原河床過流，導流洞施工2.11.12.11.1020(11月平均)144308.5(戧堤)307.30144第2年11月上旬截流導流洞過流2.11.103.4.3110(11月4月)1920330.0 (圍堰)328.301920圍堰填筑、基坑開挖、防滲墻施工、大壩澆筑、廠房

48、施工3.5.13.10.3110(全年)6920325.0(圍堰)336.051051815基坑過流，大壩及廠房停止施工3.11.14.4.3110(11月4月)1920330.0 (圍堰)328.301920大壩澆筑、廠房施工4.5.14.10.315 (全年)8340345.0(壩)344.15889（大壩）2451大壩及廠房澆筑、金結安裝4.11.15.3.315(11月3月)1850356.5(壩)327.801850大壩全部完成、廠房土建完成5.4.15.5.30104330356.5 (壩)343.34330（大壩）0封堵導流隧洞、溢流堰過流5.5.15.6.301 (全年)356

49、.5 (壩)由已形成的溢流壩段控制泄流第5年5月初首臺機組發(fā)電5.7.1以后永久建筑物正常泄洪工程完建 2.6 導流建筑物設計2.6.1 導流規(guī)模及導流洞數量根據前述枯期時段導流方式，在導流流量一定的條件下，導流洞過水斷面小則圍堰高，導流洞過水斷面大則圍堰低，導流洞過水能力又與后期度汛有關聯，斷面過小，后期度汛水位高，要求壩體澆筑強度大。另外，導流規(guī)模的大小要受到施工條件的影響，特別是上游圍堰應能滿足在一個枯水期完建并達到擋水度汛的要求。本工程導流規(guī)模的確定主要考慮以下幾個方面的要求：（1）根據施工總進度安排，本工程在截流后第二個汛期大壩溢流面要參與度汛，同時在汛期大壩要繼續(xù)施工，大壩的澆筑進

50、度應能滿足上述的度汛高程要求。若導流洞規(guī)模太小，必將加大大壩混凝土澆筑的壓力。（2）本工程擬采用過水圍堰，由于本工程導流時段為枯期時段，而汛期洪峰流量大，使得上下游圍堰高差大，設計時要充分考慮上下游過水圍堰的安全。國內目前設計并已成功在工程上得到運用的規(guī)模最大的過水圍堰為貴州烏江的思林水電站，圍堰最大高度達到40m?？紤]到本工程的規(guī)模較小，另外，河床覆蓋層較深，基礎防滲處理工程量較大，為保證上游圍堰的施工工期，擬定本工程上游圍堰最大高度不超過35.0m。（3）根據本工程壩址右岸地形地質條件，導流洞穿越地層為灰?guī)r和頁巖，導流洞除進出口外，其余洞段埋深均較深，導流洞圍巖以類、類圍巖為主，沒有類圍巖

51、，具備大斷面導流洞的成洞條件。因此，地質條件不會制約導流洞規(guī)模。通過以上分析，控制導流規(guī)模的主要因素是上游圍堰高度和工程度汛需求。通過水力學計算，當上游圍堰控制在35.0m高度（上游圍堰堰頂高程332.5m）時，導流所需要的導流洞斷面面積約為157.5 m2，按此導流洞斷面計算截流后第二個汛期大壩度汛最高水位為346.2m，也就是要求大壩在截流后第二個汛前閘墩澆筑高程應高于346.2m，以保證大壩能在汛期繼續(xù)施工。根據大壩澆筑高程要求，通過分析大壩混凝土施工進度，認為該面貌能夠實現，但時間稍顯緊張。綜上所述，初步擬定的“上游圍堰最大高度35.0m，導流洞斷面面積157.5 m2?！钡膶Я饕?guī)模是

52、基本合適的，在這個規(guī)模范圍內，對導流洞過水斷面和圍堰規(guī)模進行比選，設計比選了三種導流洞過水斷面，分別為11.515m、11.516m和12.516m（寬高），過流斷面面積分別為161.05m2、172.55m2和186.28m2，相應的上游圍堰高度分別為34.5m、32.5m、30.5m。為了適當減小上下游圍堰的水流落差，同時也為了減小大壩混凝土澆筑壓力，考慮選擇較大的導流洞斷面，以降低上游圍堰高度。通過設計分析，確定的最終導流規(guī)模為：上游圍堰堰頂高程330.0m，最大高度32.5m；一條導流洞，斷面尺寸11.516m（寬高），過流面積172.55m2。2.6.2 導流洞設計（1）導流洞工程地

53、質情況導流洞設計進口底板高程303.0m，出口底板高程301.0 m，引渠段長51.4m，隧洞長578.9m，出口段明渠段長187.86m。設計洞徑11.516m，洞軸線方向N67E，洞軸線方向與巖層走向夾角62。最大垂直埋深160m，最大水平埋深150 m。引渠段：為茅口組P1m3、P1m4的灰?guī)r，巖層產狀走向N6-10E，傾NW70-72，位于三會向斜的核部及兩翼，為倒轉向斜，軸向方向的洞頂為順向坡，左右側為斜向坡，淺表灰?guī)r強卸荷水平深12-14m，建議強卸荷開挖坡比1：0.5，弱卸荷至新鮮巖體1：0.3，對邊坡進行錨桿臨時支護。0+0000+578.9m為隧洞段，其中0+0000+053

54、.12m為茅口組第三段（P1m3）、茅口組第二段（P1m2）灰?guī)r，含泥質的團塊狀灰?guī)r，水平埋深淺，在向斜核部附近，可能有溶洞發(fā)育，類，建議錨噴支護；0+053.120+120.0m為茅口組第一段（P1m1）眼球狀灰?guī)r，類，建議襯砌支護；0+120.00+268.94m為棲霞組第三段（P1q3）厚層灰?guī)r、棲霞組第一段（P1q1）厚層灰?guī)r，類，建議局部錨桿支護，棲霞組第二段（P1q2）薄層狀有機質灰?guī)r，類，側墻素噴，頂拱不支護； 0+268.940+578.9m為粱山組（P1L）、志留系韓家店組（S2h）灰綠色粉砂質頁巖，屬類，建議襯砌支護，圍巖參數見表2-4。0+578.90+766.80m為明

55、渠段，為韓家店組（S2h）灰綠色粉砂質頁巖渠基，邊坡為巖土混合邊坡，上部為坡殘積的土層邊坡，下部為巖石邊坡，土層邊坡最高7m，巖石邊坡最高15m，建議土層開挖坡比1：1.51：1.2，基巖強風化1：1，弱風化1：0.75，并對邊坡進行必要的工程處理。邊墻基底摩擦系數取0.40。表 2-4 圍巖參數建議值圍巖類別（）C（MPa）單位彈性抗力系數（Mpa/cm）有壓無壓401.155-6015-18350.725-305-10300.358-102-4（2）導流洞布置及結構設計根據壩址區(qū)地形、地質條件，樞紐布置，導流流量及圍堰規(guī)模等，確定在右岸布置一條導流洞，導流洞為直線布置，進口明渠長度36.4

56、m，閘室段長15.0m，洞身長度578.9m，出口明渠長度187.9m，導流洞進口底高程303.0m，出口底高程301.0m，隧洞底坡3.46。導流洞采用城門洞型，斷面尺寸11.516.0m（寬高），頂拱中心角為124.4，頂拱半徑為6.5m，直墻高12.53m，過流面積172.55m2。1）導流洞進口段導流洞進口主要是根據上游圍堰的布置情況來確定，本工程上游圍堰體型較大，因此，導流洞進口離大壩較遠。導流洞進口巖石出露，為順向坡，開挖坡比1:0.5，進口明渠寬度19.5m，明渠長36.4m。進口明渠與導流洞洞身之間設15.0m長的喇叭口，喇叭口上部設閘門井，用于進口鋼閘門的起吊，閘門井頂高程3

57、47.0m，閘門鎖定平臺高程324.0m。考慮到本工程鋼閘門最大擋水不高（40.3m），因此，不考慮設分流中墩。2）導流洞洞身段導流洞洞身長578.9m，靠近進口段地層為灰?guī)r，以類圍巖為主，局部有類；靠近出口段地層為頁巖，以類圍巖為主。為保證導流洞在開挖和運行過程中的結構安全，導流洞開挖后，需要進行噴錨支護，全洞段考慮進行鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度根據洞段所處位置、圍巖地質條件等確定，以60cm80cm不等，洞身考慮進行固結灌漿和回填灌漿，為降低封堵期導流洞結構所承受的外水水頭，在堵頭前洞段設排水孔。導流洞堵頭設在大壩帷幕線上，堵頭最大擋水水頭約50.0m，經過計算，堵頭長度取20.0m，為保證

58、堵頭安全，在堵頭四周襯砌混凝土上設齒槽，齒槽深度1.5m。堵頭封堵混凝土采用微膨脹混凝土，堵頭混凝土澆筑完成后，需要進行固結灌漿和回填灌漿，必要時還需要進行接縫灌漿。灌漿施工在堵頭內預留灌漿廊道進行，廊道斷面為方圓形，寬3m，高3.5m。3）導流洞出口段導流洞出口布置在一高程較低的臺地上，覆蓋層深約5.0m，由于出口地形較低，出口明渠較長，達到了187.9m，為了保證導流洞過流后出口的交通，在出口接洞身段設置了長25.0m的明洞段，明洞頂高318.5m。出口明渠考慮鋼筋混凝土襯砌長度90.0m，出口巖石開挖邊坡1:0.5，覆蓋層開挖邊坡1:1。表2-5 導流洞泄流曲線下泄量（m3/s）上游水位

59、（m）導流洞流態(tài)142.6305無壓流481.1310無壓流933.4315無壓流1207.1320有壓自由出流1675.2325有壓自由出流2038.5330有壓自由出流2346.2335有壓自由出流2618.0340有壓自由出流2864.1345有壓自由出流3090.7350有壓自由出流表2-6 導流洞與基坑（圍堰）聯合泄流曲線Q總（m3/s）Q基坑（m3/s）Q導流洞（m3/s）上游水位（m）142.60142.6305481.10481.1310933.40933.43151207.101207.13201675.201675.23253527.41488.92038.53306557

60、.44211.22346.233510354.57736.52618.034014775.211911.12864.134519736.916646.23090.7350表2-7 導流洞與大壩溢流堰（5孔）聯合泄流曲線Q總（m3/s）Q溢流堰（m3/s）Q導流洞（m3/s）上游水位（m）142.60142.6305481.10481.1310933.40933.43151207.101207.13201675.201675.23252038.502038.53303308.2962.02346.23355929.03311.02618.03409437.16573.02864.13451393