海南省xx江xx坝水利水电二期(灌区)工程初步设计报告(7-8部分)

7消防系统2957消防系统71工程概况本工程枢纽有混凝土重力坝和河床式厂房两部分组成。厂房为左岸河床式，装机2台，单机容量为40MW，安装场布置在厂房左端，中控楼布置在安装场的上游，辅助电器设备布置在主厂房的下游，主变布置在安装场下游。电站进厂方式采用水平进厂方式。72消防设计依据和原则721消防设计依据本工程的消防设计遵照SDJ27890水利水电工程设计防火规范、GSJ16建筑设计防火规范的有关规定，确定本工程建筑物耐火等级分为三级。XX水电站消防设计分为厂区、溢流坝二部分。厂区消防设计是本工程消防设计的重点。厂区消防设计，包括主厂房、下游副厂房、主变压器场、开关站和中控楼等建筑物及其内部机电设备的消防设计。722消防设计原则本工程消防设计贯彻“预防为主、防消结合”和确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的原则。设计中，严格按照现行规程规范的规定，采用“一防，二断，三灭，四排”的综合消防技术措施，避免火灾发生，防止火灾蔓延扩散，并迅速扑灭，减少火灾损失。本工程的消防设计遵照SDJ27890水利水电工程设计防火规范和GBJ1687建筑设计防火规范的有关规定进行，并结合本工程的具体情况确定以下设计原则消防区内按规范要求统一规划畅通的安全通道和设置安全出口及其标志；根据生产重要性和火灾危险性程度配置消防设施和器材。特殊部位按防火规范采取其它消防措施；在电站中央控制室设置消防控制中心和火灾自动报警控制系统；采用水喷雾、消火栓、CO2灭火和干粉灭火器4种灭火方式，消防用水取自可靠而充足的水源，消防有关电源采用双回独立电源供电；296结合消防要求，考虑通风排烟系统的设置；尽可能采用阻燃、难燃性材料为绝缘介质的电气设备，以防止和减少火灾的发生；有火灾危险性的设备间，采用防火性材料的门隔离，孔洞及电缆道用耐火材料封堵、分割，以防止火灾的蔓延扩展。73厂区消防设计731建筑物产生火灾危险性类别及耐火等级根据水利水电工程设计防火规范SDJ27890，本电站建筑物、构筑物各部位火灾危险性类别、耐火等级见表731。表731火灾危险性类别、耐火等级表部位建筑物、构筑物名称火灾危险性类别耐火等级1锥管层、蜗壳层丁二2水轮机层、母线层丁二3发电机层、安装间丁二4深井泵房戊三5透平油库丙二6电缆层丙二7空压机室丁二主厂房8供水室戊三9励磁变室、及高压开关柜，厂用低压盘室，发电机配电装置室丁二10中央控制室，计算机室，继电保护室丙二11高压试验室丁二12蓄电池室丙二13继电保护试验室、仪表试验室丁二14载波机室、通讯总机室丙二副厂房15其它办公室戊二16主变压器场丙一17管母线层丁二开关站18出线平台丁二29719坝顶配电室和控制室丁二坝顶20坝顶起闭机室丁二732安全通道本电站厂区建筑物有主厂房、中控楼、下游副厂房和主变GIS楼。各建筑物各层之间、各建筑物之间、各建筑物与户外均有合理畅通的通道。主厂房各层之间、中控楼各层之间、下游副厂房各层之间均有两个楼梯相通，中控楼两端各有1个楼梯直通安装场；发电机、安装场层两端有2个通往户外的门；主变层有1个楼梯和1个直通出线平台的门。厂内主要通道、楼梯间、安全出口处，均设有火灾事故照明和安全疏散指示标志。733主要场所和主要机电设备的消防厂房消防采用水灭火、固定式CO2管网灭火和干粉灭火器3种灭火方式，由于水电站水量充足，取水方便，故以水灭火为主要灭火方式。消防供水采用水池供水方式，设置高位水池，水池的有效容积为200M3，供水压力为0305MPA，满足消防供水量和水压的要求。详见系统图。水灭火方式采取设置消火栓和固定式水喷雾灭火装置。干粉灭火器采用磷酸胺盐干粉灭火器有手提式和推车式MF型。734主厂房和安装场的消防主厂房发电机层消火栓的布置，根据规范要求其间距不宜大于30M，并保证该层各部位有两支水枪的充实水柱同时到达。本电站主厂房净宽176M，每机组段长度182M，根据计算每个机组段上、下游侧各设1个消火栓。由于水轮发电机组在安装和检修时，有火源和易燃物质的使用，为防火安全，还在安装场设置2个消火栓，上、下游侧各布置1个。电缆层、水轮机层在每个机组段上、下游侧各设1个消火栓。每个搂梯的每层楼梯间布置一个消火栓。根据火灾危险性类别、建筑面积和消火栓布置情况，经计算主厂房各层每个机组段另配置2具MFA6型干粉灭火器，布置在各机组段的下游侧；安装场配置有2具MFAT25型推车式干粉灭火器。主厂房的275/30T桥机上配置2具MFA4干粉灭火器。发电机组安装在封闭的机坑内，采用固定式水喷雾灭火装置。操作廊道每台机298组段配置2具MFA4干粉灭火器。735主变压器场的消防主变压器消防采用固定式水喷雾灭火装置，每台主变压器周围设置水雾喷头，设计保护范围包括主变压器外表面及其下部油坑面积。消防水进水管操作阀采用雨淋阀组控制，该阀组布置在独立的阀门室内，可实现自动、现地手动和远方控制功能。发生火灾时，由感温、感烟探测器和瓦斯继电器探测火灾。一旦探测器动作，即向消防控制中心自动报警，由消防控制中心给出指令并自动或手动动作雨淋阀组或启动消防泵喷水灭火。主变压器下部设有贮油坑，贮油坑上部铺以250MM厚的卵石，贮油坑容积为1台主变油量和消防水量之和的20。在坑底设有DG150的排水管，将消防水和可能溢出的油排至事故油池，可满足贮存一台主变压器全部油量和消防水量的容积。在每台主变室另配备2具MFA6型干粉灭火器，用于小型火灾的灭火。736透平油库的消防透平油库布置在安装场下母线层，设有2个对外开启的防火门。防火门耐火等级为1级，耐火极限为2H。采用固定式水喷雾灭火装置，消防水进水操作阀采用雨淋阀组控制，该阀组布置在油库外。油库的每个油罐周围布置8个喷头，为了防止火灾漫延，在每个防火门顶上设有1个喷头，防火门下设有高度为300MM挡油坎。油库内装有感温、感烟探测器，一旦火灾发生，自动向消防控制中心报警，防火阀自动关闭，风机立即停止排风，自动或手动开启雨淋阀组喷水雾灭火，灭火后风机再启动排烟。737检修、渗漏排水泵房的消防检修、渗漏排水泵房及风机房走道上布置2具MFA4干粉灭火器。738中控楼的消防中央控制室、计算机房采用固定式CO2灭火系统。采用组合分配管网系统，合用一套贮存容器。其设计用量按其中最大的中控室需要量设置。中控楼各层在两端的楼梯位置各设置1具MFA6干粉灭火器。739下游副厂房的消防下游副厂房各层每个机组段设置2具MFA6干粉灭火器，空压机室及供水室设置1具MFA6干粉灭火器。在主要电缆通道，设置固定式水喷雾灭火装置。2997310电缆的防火及封堵厂房内，通向各处的电缆均采用电缆桥架。动力电缆与控制电缆分层布置，在每层电缆桥架之间设有防火隔板。电缆道、电缆竖井的两端及电缆沟分支处均采用防火包封堵，并在防火包两侧各10M范围内的电缆上涂防火涂料。厂内各处电缆在穿越控制室、配电装置室等楼板的孔洞处采用防火堵料封堵；穿越墙壁、厂房外墙处及电缆分支引接处均采用防火隔板封堵；贯穿处用防火堵料进行封堵。电缆竖井的上、下两端、电缆竖井中间适当位置及各进出电缆的孔口均设有防火隔板封堵。在上述用防火隔板封堵的部位、电缆贯穿的部位都采用防火堵料局部封堵，并在两侧各10M以内范围的电缆段涂以高效膨胀防火涂料，以防止电缆起火时窜火。集中的电缆桥架和电缆道的消防根据其走向，均采用水喷雾灭火方式，并进行适当分区。74消防电气741消防电源消防用电设备的电源按二级负荷供电。火灾报警控制系统电源，由专用的消防动力屏供电，该专用消防动力屏的电源由厂用主盘不同母线引两个独立回路供电，并实现自动投切。当一路发生故障时仍能保证消防用电可靠。火灾报警控制系统电源，当失去交流电源后，自动切换到由蓄电池提供直流24V备用电源。火灾事故照明采用应急灯。火灾疏散指示标志灯，正常时采用交流供电，当发生火灾事故时，由自备蓄电池供电，连续30分钟。742火灾事故照明，疏散指示标志和灯具厂内所有通道、出口、楼梯间、安全出口等部位均设有火灾事故照明灯和疏散指示标志牌。火灾事故照明的最低照度为051X。疏散指示标志牌均有玻璃护罩。30075坝顶消防设计坝顶建筑物除采用消火栓等水消防外，在坝顶配电室、控制室、液压式起闭机室内均配备有干粉灭火器。同时，在坝顶配电室、控制室、液压式起闭机室内分别安装有感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、区域火灾自动报警控制器等。所需的消防用水引自XX电站的高位水池，厂房消防采用水灭火、干粉灭火器2种灭火方式，以水灭火为主。76XX、渠首消防系统主要设备汇总表序号名称型号及规格单位数量备注1雨淋阀组DN100个72消火栓箱DN65套403消防喷头个1404Y型过滤器DN100个75自动滤水器LD150A个26不锈钢蝶阀DN150个87泵控阀DN100个28液位控制器个14对接点9液位信号器个110不锈钢蝶阀DN100个311火灾自动报警及联动控制屏500个报警及控制点面112点式感烟、感温探测器只10013红外光束感烟探测器对514缆式感温探测器KM315手动报警按钮只1516各种隔离器、接口模块只10017声光报警器只1518报警及控制信号线、电源线KM619阻燃可挠金属电缆保护套管KM420预埋盒只5003018施工组织设计院长胥树茂副总工程师石青春副设计总工程师曾雪艳专业总工程师盛乐民副校核洪文刘佳良卿笃兴谭建平编写谢孟良卿笃兴熊惠明康粉红柴华余平3018施工组织设计81施工条件811对外交通XX枢纽工程位于海南省东方市和昌江县交界处的昌化江上，是XX坝水利水电二期灌区工程的组成部分，上距XX坝水电站27KM。本枢纽对外交通较为方便，左右岸均有简易公路可直达坝址。坝址左岸的简易公路经红泉农场至抱板，里程110KM；由抱板至海口和东方市八所港，公路里程分别为237KM和29KM；由八所港经海路运输可达大陆的北海港、湛江港、黄埔港、上海港等大型海港，坝址附近无铁路经过。812自然条件A地形地质坝址位于XX峡谷出口下游2KM处。坝址河床开阔，水流平缓。枯水期河床宽约310M，在XX坝电站不发电之时，出露大片礁滩，便于导流围堰干地施工。河床基岩面高程25002800M。在河床中部偏左侧发育一条深槽，槽宽1520M，延伸长约400M。左岸地势平缓开阔，发育级阶地，阶面高程3500M左右，阶面宽度50100M，是施工总布置的理想场所。阶地后缘以上坡角1015，山顶高程7500M左右，山坡大多为残坡积层覆盖。右岸地势较陡，受几条冲沟切割，地形不整齐，局部岸坡为陡坎，施工设施的布置受到一定限制。山坡坡角1030，山顶高程7500M左右，山坡植被覆盖良好。坝址区地层为前震旦系抱板群PTB和第四系Q。基岩以黑云斜长片麻岩为主，混合岩化花岗岩和角砾状混合岩次之，且为零星小范围分布。岩石中片麻理产状为4060NW5060，少数倾向SE。长英质岩脉在整个河床及两岸均有分布，产状基本与片麻理方向一致，其厚度为20150CM，延伸长度不一，长者达80CM左右。坝址处断层、节理、裂隙较为发育。残坡积层E1D1Q分布于两岸山坡，为砂质粘土夹碎石，厚012M。现代河流冲积层A1Q24分布于左岸河边高程27003000M，为砂、卵砾石组成，厚度为12M。级阶地冲积层A1Q14分布于左岸，为黄褐色砂壤土及砂砾石，厚度为13M。B水文与气象302海南岛属大陆性热带岛屿气候，夏季长达78个月，没有冬季。坝址常年气温较高，多年平均气温244，极端最高气温397，极端最低气温42。坝址雨量充沛，多年平均降雨量为1432MM，最大一日降雨量为3656MM，多年平均降雨日数为107D，但年内分配很不均匀；每年510月份为雨季，降雨强度大，主要为台风雨，降雨量占全年降雨量的905；11月次年4月为旱季，降雨量只占全年雨量的95。坝址多年最大平均风速为23M/S，最大风速为40M/S。昌化江流域洪水主要由降雨形成。每年610月份为汛期，台风雨是汛期洪水的主要来源，尤以710月份出现机会较多；12月次年4月份为枯水期，5月份和11月份为中水期。由于台风雨急剧，河道坡降陡，其洪水特点是峰高量大、陡涨陡落，具有明显的山区性河流特点，一次过程历时37D，洪峰过程以复峰居多，洪量较集中。与施工有关的水文气象资料和统计分析成果见表81218125，表81218124中流量均未考虑XX坝水库的调蓄作用。表8121坝址全年不同频率设计流量表流量单位M3/S频率P125102033350流量Q23200210001600012300828059704190表8122坝址各月不同频率最大流量表流量单位M3/S频率P月份1251020333501108975831716592495404211098381568755244735131581361088686484873545204323192371581056485714051202770137046419812011277022501580111067540322512285250200162124952701表8123坝址各月平均流量表流量单位M3/S频率P月份1020507585141637230827426124383652772442353450356223156132449140328021920130358515993382742671115112687062151012661564426355329表8124坝址各施工时段洪水流量表流量单位M3/S时段频率510203335011月1日次年4月30日1660118073543526011月1日次年5月31日3750220099345121712月1日次年4月30日37329121015110412月1日次年5月31日30001580592253173表8125坝址气温汇总表单位月份月平均气温最高气温最低气温月份月平均气温最高气温最低气温1188355568275373209219637154926235115532283861021024734314142593971021122133894528138719312196335426284395200年244397427285390212813工程条件XX枢纽工程由溢流坝、厂房、混凝土重力坝和土坝等水工建筑物所组成，坝顶总长1092M，混凝土坝坝顶高程5850M，土坝坝顶高程5900M。河床布置12孔溢流坝，总长度25650M。厂房位于溢流坝左侧，为河床式厂房，厂房全长748M，厂顶高程5080M，建基面高程789M，厂房最大高度4291M。厂房内共安装2台水轮发电机组。枢纽主体工程包括导流工程主要工程量见表8131。表8131主要工程量汇总表项目单位大坝XX电站中干低干小计导流合计土方明挖万M3150139519120871192206石方明挖万M3201792216831070293136混凝土万M3320585122942854304715锚索万TM264826482648浆砌石M335804158190396419641304土方填筑万M3412025407744515905041钢筋、钢材T4182320385184962448739固结灌浆M1923020003302156021560帷幕灌浆M415041504150坝址上游有一滚水坝，为浆砌石坝，距XX枢纽坝轴线30M，坝顶高程3500M。左岸下游侧已建有小电站，主要供民用电，坝址左岸还有低干引水渠道。814建筑材料及水电供应工程所需外来物资器材总量3184万T。主要外来物资供应方向为水泥由当地的东方双吉水泥厂或国投海南水泥有限公司供应，钢材、木材、火工材料、油料等物资由海口市和东方市有关部门供应，一般性材料和临建工程所需物资由承包商结合当地供应条件组织采购。本工程施工用电拟从南石新北110KV线路T接至本工程施工变电所，接线距离58KM。施工用水取自昌化江，昌化江水质尚好，经处理后可满足施工生产用水和生活用水的要求。815坝址下游的供水与灌溉工程施工期间，坝址下游河道及低干渠要求不能断流，低干渠供水流量637M3/S，下游河道供水流量不小于1000M3/S。82天然建筑材料821混凝土骨料料源可供选择的料源共有3处，坝前天然砂料场、叉河天然砂料场和坝下人工砂石料场。坝前天然砂料场储量约575万M3，细度模数为210，近50的砂中含有泥团，砂料含泥量达16，质量不能满足规范要求，不宜采用。距坝址下游约11KM处有叉河天然砂料场，储量约1914万M3，除密度略低、孔隙率略高于规程值外，其余各项指标均符合规程质量要求。枯水期料场高出水面24M，开采十分便利，储量和质量均能满足工程需要，但其运距较远。人工砂石料场位于坝址下游左侧河床内，距坝轴线1018KM，基岩裸露，主要为弱微风化黑云斜长片麻岩和混合岩化花岗岩，轧制后的砂和碎石各项指标满足规程规范要求。料场表面高程26002800M，储量和质量均能满足工程需要。305822土料料源坝址两岸土料丰富，由于左岸地势平缓开阔，开采方便，坝址上游区域可利用库区土料，减少征地，同时填筑工程量主要集中在左岸均质土坝部位，因此仅选择坝址左岸上游土料场。坝址左岸上游0315KM范围内土料丰富，有用储量达128万M3。土料场地势平坦、开采范围大，但有用料开采较薄，为1426M。土料无需加工处理，可直接上坝使用，储量和质量均能满足工程需要。83施工导流坝轴线上游30M处已建有拦河滚水坝，坝顶高程3500M，挡水流量小于10M3/S。上游XX坝水电站系调峰电站，仅在用电高峰期发电放水。因此，枯水期坝址河床经常无水，工程施工无须截流。坝址河床开阔，基岩裸露，河道无通航放木要求。831上游水库的影响XX水电站上距XX坝水电站27KM。XX坝水电站坝址控制流域面积3498KM2，占XX坝址控制流域面积的857，XX坝坝址XX坝址之间的流域面积582KM2，仅占XX坝址控制流域面积的143。XX水电站坝址施工洪水为XX坝下泄洪水与区间洪水的组合。组合洪水成果见表8121表8124。上游XX坝电站为多年调节水库，由于水库未设防洪库容，因此，在遇XX坝设计标准以下的洪水时水库如按正常运行调度，则对XX坝址施工期各频率洪水无调节作用；如XX坝水库在洪水前预留库容，则对XX坝址施工期各频率洪水有调节作用，但将损失发电量。832导流标准及导流方式坝址河谷形态系数约为31，属明显宽阔型河谷，适宜采用分期导流和明渠导流方式。本工程坝址河床开阔、平坦，左岸地形较缓，右岸山坡较陡，且坝前30M处已建有拦河滚水坝，坝顶高程3500M。根据水工枢纽布置和坝址地形、地质条件及水文特性，本阶段推荐采用分期导流方式。XX水电工程属大二型工程，主要建筑物为2级。根据S13032004水利水电工程施工组织设计规范规定，施工临时性导流建筑物为4级，混凝土类导流建筑物设计洪水标准为510年一遇。经研究分析，溢流坝工程导流标准选择为5年一306遇。发电厂房建基面较低，开挖深度达20M，一个枯水期难以将基础混凝土浇出常水面，为了使厂房能全年施工，达到提前发电的目的，厂房施工采用全年不过水围堰保护，相应厂房围堰挡水标准为全年10年一遇，混凝土坝临时度汛洪水标准为全年20年一遇，土坝临时度汛洪水标准为全年50年一遇。833导流时段及导流流量选择8331导流时段选择施工总进度安排溢流坝可以在一个枯水期内浇出河床常水位，但必须要用一个较长的枯水时段；发电厂房建基面较低，开挖深度较深，一个枯水期难以将基础混凝土浇出常水面。而昌化江流域洪水主要由降雨形成，每年610月份为汛期，台风雨是汛期洪水的主要来源，尤以710月份出现机会较多，12月次年4月份为枯水期，5月份和11月份为中水期。根据以上水文特性、枢纽布置及施工特点，厂房施工采用全年围堰保护，溢流坝施工采用时段围堰保护。而溢流坝时段围堰的挡水时段可以在11月1日次年4月30日和11月1日次年5月31日两个时段内选取，考虑到溢流坝施工需要一个较长的枯水时段，同时由表8124可见，两个施工时段5年一遇流量相差不大，对导流工程规模和投资影响不大，因此溢流坝施工围堰挡水时段选择为11月1日次年5月31日。8332导流流量选择由于上游XX坝水库为多年调节水库，库容较大。XX工程施工期间，可考虑上游XX坝水库预泄腾空库容，全部洪水由XX坝水库滞留，但XX坝电站将损失电量。XX工程施工洪水仅考虑XX坝预留库容，全部机组满发下泄376M3/S区间洪水时的全年10年一遇洪水流量2800M3/S为3176M3/S、全部机组满发下泄376M3/S11月1日次年5月31日时段5年一遇区间洪水流量237M3/S为613M3/S。不考虑上游XX坝水库预泄腾空库容时的XX坝址全年10年一遇洪水流量为12300M3/S、11月1日次年5月31日时段5年一遇洪水流量为993M3/S。根据以上分析可以组合成以下4个方案方案1枯水期和汛期均不考虑XX坝预留库容，即时段围堰挡水流量为993M3/S、全年围堰挡水流量为12300M3/S。方案2枯水期和汛期均考虑XX坝预留库容，即时段围堰挡水流量为307613M3/S、全年围堰挡水流量为3176M3/S。方案3枯水期不考虑XX坝预留库容、汛期考虑XX坝预留库容，即时段围堰挡水流量为993M3/S、全年围堰挡水流量为3176M3/S。方案4枯水期考虑XX坝预留库容、汛期不考虑XX坝预留库容，即时段围堰挡水流量为613M3/S、全年围堰挡水流量为12300M3/S。4个方案的施工导流工程量和投资比较见表8331，考虑洪水由XX坝水库滞留时的XX坝电站电能损失和年经济损失见表8332。308表8331XX坝水库预泄与不预泄导流工程量和投资比较表数量项目单位方案1方案2方案3方案4土石方开挖M315735153641536414830土石方填筑M375575220816486959003混凝土浇筑M353488312744492242989回填混凝土M32450147024501470回填灌浆M26213726621243接触灌浆M2186311081863621锚筋25、14M根298298298298钢筋T352211352209钢材T5135651356混凝土拆除M326614177181849920399土石方拆除M341568216453552233067导流工程投资万元24969144312162822153表8332洪水由XX坝水库滞留时的XX坝电站电能损失和年经济损失表项目单位方案1方案2方案3方案4预留库容亿M300010361036013汛期控制水位M14000124651246513985年电量亿KWH4872400540054862年损失电量亿KWH08670857001电价不含税元/KWH031603160316年经济损失万元2740270832由表8331和表8332可见方案2与方案1相比虽然可节省导流工程投资10538万元，但XX坝损失发电效益2772万元（加第2年枯水期的损失32万元）；方案3与方案1相比虽然可节省导流工程投资3341万元，但XX坝损失发电效益2708万元；方案4与方案1相比可节省导流工程投资2816万元，XX坝只损失发电效益64万元（2个枯水期的损失费用），可节省工程投资2176万元；因此以方案4为优，本阶段推荐方案4。即溢流坝工程导流标准选择为11月1日次年5月31日时段5年一遇洪水，相应洪峰流量为613M3/S；厂房围堰挡水标准为全年10年一遇，相应洪峰流量为12300M3/S；混凝土坝临时渡汛洪水标准为全年20年一遇，309相应洪峰流量为16000M3/S；土坝临时渡汛洪水标准为全年50年一遇相应洪峰流量为21000M3/S。834导流方案水电站枢纽建筑物有左岸土坝、低干渠渠首电站、两岸混凝土重力坝、XX电站厂房、河中12孔溢流坝等。根据枢纽布置，本阶段重点研究了2个导流方案，两方案均分二期施工。方案一第一期围左岸挡水非溢流坝段、左岸厂房和左侧6孔溢流坝段，枯水期由右岸束窄河床导流，汛期由右岸束窄河床及左岸未完建的5孔泄水闸及闸内预留底孔导流；第二期围右岸非溢流坝段和右侧6孔溢流坝段，枯水期由一期工程6孔溢流坝段内预留的3个45M45MBH导流底孔导流，汛期由未完建的12孔泄水闸及闸内预留底孔导流。方案二第一期围右岸非溢流坝段和右侧6孔溢流坝段，枯水期由左岸束窄河床导流，汛期由左岸束窄河床及右岸未完建的5孔泄水闸及闸内预留底孔导流；第二期围左岸挡水非溢流坝段、左岸厂房和左侧6孔溢流坝段，枯水期由一期工程6孔溢流坝段内预留的3个45M45MBH导流底孔导流，汛期由未完建的12孔泄水闸及闸内预留底孔导流。两导流方案导流水力要素比较见表8341。表8341两导流方案导流水力要素比较表导流标准方案一方案二项目时段频率流量M3/S上游水位M下游水位M上游水位M下游水位M石料场围堰2860283528602835溢流坝围堰11月1日次年5月31日206133735286038402860厂房围堰101230046653465一期导流土坝度汛全年22100051203750溢流坝围堰11月1日次年5月31日206133794286037942860厂房围堰101230046903440混凝土坝度汛5160004955360049803570二期导流土坝度汛全年2210005182375053203720由表826可见两方案各期水位相差甚微，两导流方案的导流程序基本相同，因此两方案的导流工程量相差不大。但由于方案一一期先围厂房，厂房工程不处在310控制发电工期的关键线路上，厂房工程从第1年的8月份开始地基开挖，第2年4月份开始混凝土浇筑，第4年2月底第一台机组发电，发电工期为3年2个月，总工期为3年3个月。而方案二第二期才围厂房，则厂房工程处在控制发电工期的关键线路上，厂房工程从第2年的11月份开始水下地基开挖，第3年4月份开始混凝土浇筑，第5年2月底第一台机组发电，发电工期为4年2个月，总工期为4年3个月。两导流方案导流程序基本相同，导流工程量相差不大，但方案一比方案二的首台机组发电工期和总工期短1年，因此推荐方案一。推荐方案的施工导流程序是工程正式开工后修建低干渠渠首电站，由临时改建渠道从原电站前池引水灌溉，由预埋在低干渠渠首电站下的灌溉引水管引水灌溉。一期导流第1年11月至第2年5月围左岸非溢流坝段、左岸厂房、左侧6孔溢流坝段，由右岸缩窄河床导流；第2年5月底前加高发电厂房围堰，形成全年挡水的厂房基坑。汛期由右岸缩窄河床和一期已建至溢流堰顶高程3750M以上的6孔泄水闸及坝内高程27003750M预留的3个45M45MBH导流底孔导流。二期导流第2年11月至第3年5月围右岸6孔溢流坝段，同时，安装一期已建溢流坝的5扇弧形钢闸门，左岸第1孔泄水闸由于有厂房上游围堰围护，其闸门可以安排在第3年汛期安装，由一期溢流坝内预留的3个45M45M导流底孔导流。第3年6月9月，由未完建的12孔泄水闸及闸内预留留底孔导流。第3年10月第4年1月安装右岸6孔溢流坝的弧形闸门，第4年1月导流底孔下闸，水库开始蓄水，第4年2月底第一台机组发电。推荐方案的导流水力学指标见表8341中的方案一。835围堰设计与施工8351围堰设计A人工砂石料场围堰人工砂石料场围堰包括上游围堰、下游围堰和纵向围堰。围堰挡水标准为11月1日次年5月31日时段5年一遇洪水，挡水流量613M3/S。上游围堰堰顶长15000M，堰顶高程2910M，最大堰高460M；下游围堰堰顶长18000M，堰顶高程2890M，最大堰高340M；纵向围堰堰顶长36000M，堰顶高程29102890M，最大堰高460M。料场围堰均为混凝土过水围堰，顶宽100M，迎背水坡均为104。311B低干渠渠首电站围堰低干渠渠首电站围堰包括低干渠渠首电站上、下游围堰和临时改建渠道下围堰。渠首电站上游围堰长为1400M，堰顶高程3500RN，最大堰高200M，下游围堰长700M，堰顶高程3500M，最大堰高200M，临时改建渠道下游围堰断面与渠首电站下游围堰相同，堰型均采用均质粘土围堰，顶宽200M，上下游坡度12。C一期溢流坝围堰一期溢流坝围堰挡水标准为11月1日次年5月31日时段5年一遇洪水，挡水流量613M3/S。上游围堰堰顶长10950M，堰顶高程3860M，采用速凝混凝土在原滚水坝（坝顶高程3500M）顶上加高形成，顶宽20M，结合面宽30M，并在结合面处须用锚筋加固。下游围堰长14319M，堰顶高程2950M，最大堰高350M，采用均质粘土围堰，顶宽400M，迎水坡为1350，背水坡为1250；纵向围堰堰顶长20449M，堰顶高程38602950M，最大堰高1260M，为混凝土围堰，顶宽200M，迎水面铅直，背水坡为1075。D一期厂房围堰一期厂房围堰挡水标准为全年10年一遇洪水，挡水流量12300M3/S。上游围堰堰顶长22890M，堰顶高程4900M，最大堰高2200M。其中右侧10800M长采用混凝土在原滚水坝和原灌溉渠道取水口基础上加高加宽形成，基础开挖至基岩面，取水口闸门改用钢闸门；顶宽200M，背水坡为1080；其余部分长12090M采用粘土在原土坝顶高程4300M顶上加高培厚形成，堰宽为400M。由于厂房上游围堰与左岸土坝接头，因此要求左岸土坝在第一个汛前填筑至高程5340M以上。下游围堰为均质粘土围堰长9390M，顶高程3570M，最大堰高870M，顶宽400M，迎水坡1350，背水坡1250，覆盖层采用挖槽至基岩后回填粘土防渗。纵向围堰为混凝土围堰，其大部分利用溢流坝左边导墙。坝轴线以上纵堰段长4000M，堰顶高程4900M，最大堰高2300M，顶宽200M，迎水面铅直，背水坡为1080。厂坝导墙以下纵堰段长9000M，堰顶高程35703700M，最大堰高1000M，顶宽100M，迎水面铅直，背水坡为107。E二期溢流坝围堰二期溢流坝围堰挡水标准为11月1日至次年5月31日时段5年一遇洪水，挡水流量613M3/S。上游围堰长13800M，堰顶高程3920M，采用混凝土在原滚水坝（坝顶高程3500M）顶上加高形成，顶宽200M，结合面宽300M，在结合面处须312用锚筋加固。下游围堰长12884M，堰顶高程295M，最大堰高350M；为均质粘土围堰，顶宽400M，迎水坡1350，背水坡1250，岸坡堰基覆盖层采用挖槽至基岩后回填粘土防渗。纵向围堰为混凝土围堰，其大部分利用溢流坝闸墩和导墙，坝轴线以上纵堰长4000M，堰顶高程3920M，顶宽200M，迎水面铅直，背水坡1075，最大堰高1320M。施工导流主要工程量见表8351。表8351施工导流主要工程量汇总表一期导流项目单位石料场闸坝上游围堰闸坝纵向围堰闸坝下游围堰厂房上游围堰厂房纵向围堰厂房下游围堰临时改建渠道二期导流导流底孔合计土石方开挖M31921266010088535150555614830土方填筑M372672550019200436660059003混凝土M3495888496001500086676371035220842989回填混凝土M314701470回填灌浆M2243243接触灌浆M2621621锚筋25、L4M根150148298钢筋T20882088钢材T3326356混凝土拆除M3884728063004900103520399土石方拆除M37267192006600330678352围堰施工A粘土围堰施工覆盖层开挖采用10M3反铲配10T自卸汽车运输弃渣。一期均质粘土围堰土料取自左岸土料场。用235KW推土机集土，10M3装载机装料，10T自卸汽车运输上堰，132KW推土机铺料，5T振动碾碾压。二期下游均质粘土围堰土料利用一期下游均质粘土围堰拆除料。用10M3装载机在左岸堆料场装料，10T自卸汽车运输，132KW推土机铺料，5T振动碾碾压。B混凝土围堰施工一期混凝土围堰长度1095M，顶宽20M、底宽30M，高度36M；二期混凝土313围堰长度1380M，顶宽20M、底宽30M，高度42M。考虑到上游XX坝水电站白天蓄水夜间调峰发电的特点，混凝土按夜间立模、白天浇筑，夜间停浇的施工程序进行，考虑到混凝土围堰需尽早挡水，要求混凝土早期强度高，在混凝土中需掺一定数量的早强速凝剂，使混凝土在4小时内终凝，8小时强度达到5MPA以上，满足挡水要求。混凝土浇筑段长度控制在200250M，浇筑层厚度控制在1821M，混凝土围堰采用人工砂石料，在当地购买，由10T自卸汽车运输，W4型履带式起重机吊3M3罐入仓。8353围堰拆除A土石围堰拆除一期下游均质粘土围堰拆除由10M3反铲开挖与装渣，边退边挖，由10T自卸汽车运输至左岸弃渣场堆存，供二期下游围堰填筑。B混凝土围堰拆除一期混凝土围堰长度10950M，顶宽20M，拆除高度85M；二期上游围堰长度13800M，顶宽200M，拆除高度96M。在汛期到来之前，爆破分二次进行，先爆破水上10M以上部分，待水上部分施工完成后，再爆破水下部分，水上部分与水下部分均采用控制爆破的方法拆除，在堰顶及堰下游用风钻钻孔，钻孔向上游方向倾斜，水上部分爆破后由10M3反铲装渣，10T自卸汽车运输弃渣；水下部分爆破后石渣自由爆落至围堰上游库内。因爆破距已有建筑物约300M，为减少对已有建筑物的影响，要求在爆破中，最大爆破振动速度应控制在10CM/S以内。836基坑排水坝址下游左岸石料场面积约600万M2，基坑过水后按6D抽干考虑，抽水强度为5100M3/H。两次基坑过水后的排水和经常性排水的总抽水量约169万M3，选用5台14SA10B型水泵。一期基坑面积约648万M2，排水强度为986M3/H，排水总量约78万M3。二期基坑排水强度为548M3/H，排水总量约19万M3。一期基坑抽水选用5台8SA10型水泵，二期基坑排水采用一期基坑抽水设备。抽水设备宜分别布置于上下游围堰堰脚处。837下闸蓄水本工程导流底孔于第4年1月下旬下闸蓄水。水库蓄水期间，下游河道及低干渠不能断流，低干渠供水流量637M3/S，低水位时由灌溉引水管供水，高水位时利314用渠首电站尾水供水；下游河道供水流量10M3/S，库水位3750M以下时由一个导流底孔封堵闸门控制下泄流量，库水位3750M以上时，关闭导流底孔闸门，此时由右岸溢流坝上的弧型闸门控制下泄流量，水库开始蓄水至死水位4800M时历时33D。第4年2月底第一台机组投产发电。84主体工程施工841料场选择与开采A料场的选择坝址两岸土料丰富，因均质土坝布置在左岸，因此，土料场选择选定为左岸坝址上游料场。坝前天然砂料场质量不能满足要求，予以放弃。可供选择的料场有叉河天然砂料场和坝后人工砂石料场，坝址附近无天然粗骨料料场。为此，对叉河天然砂加人工粗骨料方案方案一和全人工砂石料方案方案二进行了技术经济比较。方案一具有以下特点1采用叉河天然砂，免去了损耗较大的制砂工艺，只设筛洗车间即可；2需有两套采运加工系统；3砂料运距远，运费高，砂子生产综合单价高于人工砂；4不利于施工管理。方案二具有以下特点1只有一个料源，料源集中且运距近，便于集中开采，采运加工系统单一；2砂子生产单价低于天然砂；3需增加一套制砂设备。根据混凝土室内试验成果，按方案一和方案二所拌制的混凝土均可满足设计要求。使用人工砂为细骨料的混凝土抗压强度较高，而以天然砂作为细骨料的混凝土耐久性能较好。经计算，两方案相同强度等级混凝土单价相当。经上述分析比较，本工程推荐选用人工砂。B料场的开采1土料场开采1开采总量的确定315本工程土方填筑总量4679万M3。其中土坝填筑3758万M3，开关站和进厂公路填筑土料254万M3，中低干渠077万M3，导流工程填筑土料590万M3。所有土料均需从料场开采。考虑土料的开采、运输损耗系数以及土料的体积变化换算系数，经计算，土料场有用料自然方开采总量约6875万M3。根据土料场基本情况见表8411，各分区土料的质量差异，以及各分区土料的开采、运输条件，综合比较后选定分区311的土料场作为主要料场，其余土料场备用。表8411土料场基本情况汇总表面积平均厚度无用层方量有用层方量储量分区万M2M万M3万M3万M318961422410312542344220866707563405231218109314429221298149435442221338399726477161056587637697262791533181284002010070080093002507567575010200201003004001140017060620680122502006343750013100220251952201450616127682809合计565916279693115902土料场开采料场表面覆盖层厚约03M，需清除方量1102万M3。利用132KW推土机推集，10M3装载机装料，10T自卸汽车运至左岸弃料场。因土料场地势平坦、开采范围大，且有用料可采厚度13M，局部深达8M，只能采取平面开采方式进行土料开采。经对铲运机和推土机加装载机两个开采方案进316行技术经济比较后，土坝施工所需土料选用铲运机开采较优，而开关站和围堰等填筑所需土料，宜采用推土机加装载机开采，自卸汽车运输方案。土坝所需土料由10M3自行式铲运机在料场掌子面铲料，132KW推土机助铲，铲运机沿运料道路直接上坝卸料。其余土料则由235KW推土机下坡推土、集土，1M3装载机装料，10T自卸汽车运料至填筑部位。2石料场开采1开采总量确定混凝土总量为4715万M3，其中主体工程混凝土4285万M3，导流工程430万M3，需开采石料5758万M3。此外，主体工程石料填筑和浆砌石需要石料440万M3，考虑开采、运输等损耗，经计算，需要石料466万M3。本工程石料填筑首先考虑利用建筑物开挖料，不足部分从料场开采。根据各主要建筑物工程地质条件及坝料填筑要求，经估算建筑物地基开挖料利用总量为1350万M3，其余4874万M3均由石料场开采。2石料场开采石料场位于坝址下游左侧，距坝轴线最短距离为10KM。料场表面高程26002800M，顺水流方向长08KM，平均宽度为02KM，储量十分丰富。根据需开采料的总量，选定石料场开采范围为640180M长宽，采石场距坝轴线平均距离为140KM。采石场拟开采两层，梯段高度10M。因石料场位于左侧河床内，需修筑围堰才能进行石料开采，经比较后选定石料开采时段为11月1日次年5月31日，采用混凝土围堰，设计标准为5年一遇，挡水流量613M3/S（考虑XX坝水库的调蓄作用）。混凝土浇筑历经二个汛期，汛期浇筑总量为1069万M3，需要备料总量为1300万M3，第2年汛期为915万M3，第3年汛期为385万M3，可见备料高峰出现在第2年汛前，石料备料时段为第1年11月1日次年5月31日，此时段内混凝土浇筑月高峰强度为519万M3，出现在第2年4月，强度叠加后料场开采月高峰强度为762万M3。石料场表面覆盖较少，大部分基岩裸露。由人工配合132KW推土机清除，就近丢弃。覆盖清除完毕，即可进行石料开采。选用YQ100型潜孔钻钻孔，深孔梯段爆破，梯段高度810M。利用2M3挖掘机装爆破石料，10T自卸汽车运输。317842土石方平衡及堆弃渣场布置8421土石方平衡根据施工总进度安排，主体工程和临建工程的开挖、浇筑和填筑工程量，以优先利用开挖料为原则，综合平衡见表8421。表8421土石方平衡表单位万M3自然方土石方开挖土石方利用料弃渣施工分期部位方量用途方量方量弃渣场溢流坝711轧制混凝土骨料425286消力池520轧制混凝土骨料300220厂房进水口282轧制骨料170112厂房775轧制骨料455320混凝土重力坝417417土坝674674开关站、进厂公路220220一期围堰147147一期围堰拆除265二期围堰填筑062203石料场4874轧制骨料4764090左岸一期小计888561762689左岸上游弃渣场溢流坝749749混凝土重力坝447447二期围堰002002二期围堰拆除066066右岸二期小计12641264右岸下游弃渣场合计1014961763953注轧制骨料开挖利用料总量为1350万M3自然方。8422堆弃渣场布置根据坝区附近地形条件及施工总体布置，左、右岸各设有一个弃渣场。左岸上游弃渣场布置在库区的冲沟内，容量540万M3，距坝轴线09KM，将容纳左岸一期工程所有开挖弃渣。右岸下游弃渣场沿河布置，距坝轴线最近距离约080KM，渣场容量200万M3，将容纳右岸二期工程所有开挖弃渣。左岸布置一个骨料半成品堆场和利用料堆场，骨料半成品堆场容量为115万318M3，用于堆存洪水期混凝土施工所需骨料的半成品料；利用料堆场位于低干渠旁，堆场容量为90万M3，用于堆存左岸建筑物开挖的利用料。843主体工程施工8431土石方开挖与填筑A施工特性XX枢纽工程主体工程土石方开挖包括溢流坝、厂房、引水道、混凝土重力坝、中低干渠、土坝等建筑物的地基开挖。坝址河床宽阔，施工场面大，两岸地形条件好，易于布置施工道路，同时，除厂房坝段外，其它部位地基开挖深度较浅，一般在5M以内，开挖非常便利。B施工主干道路布置一期左岸布置一条基坑出渣道路。出渣道路起自左岸弃料场，经左岸主干公路过低干渠桥，沿左岸岸边降至高程3550M，经下游围堰进入基坑内各开挖部位。该道路为一期工程主要交通要道，可与石料场运料道路、漫水桥、拌和系统运输道路相连。此外，左岸岸边还布置了两条出渣道路，高程分别为2800M和3080M，用作混凝土重力坝及接头部位土石方开挖出渣通道。利用施工主干公路经左坝头形成土坝坝基开挖出渣道路，坝头道路高程5900M。二期右岸下游布置一条基坑出渣道路，高程3000M。出渣道路直达右岸弃料场，并与漫水桥相通，作为二期混凝土施工的主要通道。另在下游岸边布置两条出渣道路，高程分别为3000M和5870M，主要用于右岸岸坡开挖。后期可用作混凝土浇筑和土坝填筑的运料道路。出渣道路布置详见图“昌戈初设施工04”。C土石方开挖根据枢纽布置及施工导流程序，土石方开挖分两期进行一期包括6孔溢流坝、XX电站厂房、低干渠首电站厂房、中干渠渠首、左岸混凝土重力坝、左岸土坝等建筑物的地基开挖、围堰基础开挖，开挖总量4103万M3，高峰月强度950万M3；二期包括6孔溢流坝、右岸混凝土重力坝等建筑物的地基开挖，开挖总量1239万M3，高峰月开挖强度209万M3。一期土方开挖总量2096万M3。主要利用2M3挖掘机挖土，10T自卸汽车运至左岸弃料场。河床部分由人工清除杂物。一期石方开挖总量2007万M3。一期大坝工程石方开挖深度较小，采用手风钻319钻孔，由2M3装载机装石渣，10T自卸汽车运输，基础部位预留保护层，由手风钻钻孔，火花爆破，并配以人工撬挖。一期厂房石方开挖深度较大，先由YQ100型潜孔钻钻孔，进行梯段爆破。底部预留保护层，按保护层进行开挖。利用2M3挖掘机装石渣，10T自卸汽车运输。二期右岸坝基石方开挖总量为1238万M3，开挖方法同一期左岸。利用料将用于轧制混凝土骨料，运至左岸利用料堆场，弃渣分别运至左、右岸弃料场。D土石方填筑XX左岸为均质土坝，布置在左岸岸边，坝顶全长43700M，坝顶高程5900M。经对昌化江宝桥站历年降水资料统计分析，并考虑高温、台风雨日和节假日的影响，分析多年月平均有效施工工日见表843