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施工技术综合练习任务书张谷水利枢纽工程施工导流设计一、设计目的与要求 通过本次设计使学生了解施工导流过程中的导流设计的一般方法和步骤，巩固所学知识，培养学生的动手能力。 要求对本工程施工过程中的导流方案，导流建筑物布置和结构设计，编写设计计算说明书，绘制导流建筑物设计图。二、基本资料 张谷水利枢纽位于秦河干流上的张谷峡，属一级建筑物，由河床混凝土重力坝，右岸混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝、坝后厂房、排砂放空洞等部分组成，枢纽主要任务是发电，共装机15万kw,发电最低水位为500m,相应库容19.5亿m3，要求总工期为6年，第6年7月1日第一台机组投产发电。1、地形 枢纽坝址位于峡谷尾部，坝区河床两岸山坡陡峻，成V字形，左岸坡度45 80，陡缓相间，右岸坡度60 85，两岸山顶均为黄土覆盖，枯水时河面宽50 60m ，坝址河谷河槽宽135m。2、工程地质 坝区为高山峡谷区，坝址区及上、下游覆盖层厚512 m ，表面为0.3 m左右的黄土，以下为由砾石、砂卵夹中、粗砂等冲积物构成，河床覆盖层厚1012m，坝址两岸的变质岩主要由云母石英和角闪石岩组成，石质坚硬。3、水文 年最小流量多发生在1、2月份，6月份以后进入汛期，年最大流量发生在79月份间，将洪水划分为两个时段。汛期洪水历时长，最小为46天，峰高量大，缓涨缓落；枯水期，洪水历时只有102天，其中主峰40小时，陡涨陡落，峰值不大。表一 坝址水文站各月不同频率瞬时最大流量（m3/s）月份流量频率1234567891011121%2402033606551125240527352560319018508504002%2301953406051050215024502350285017408253955%2061803075309061780210020302310156073038010%2021792864987861700185217601980135070533020%19017525842116012501530102010681070680190表二 洪枯时段划分表日期历时（月）枯水期11.15.317洪水期6.1111.315泥沙：汛期河水含沙量64kg/m3。5、气候水情气温：月平均气温低于5度的月份有4个月（112月），在此期间混凝土施工要采用冬季施工法，其中12月和1月两个月，气温低于-5。土方工程要求用冬季施工方法。降水：本地区雨量稀少，年平均降水量为330.1mm，其中6070%集中在79三个月，最大日降水量为71.8mm，降水一般于11月下旬开始，积雪最大厚度为6cm，年平均积雪数为21.6日，土壤冻结深度为1m。冰情：每年11、12月之交行凌，到12月底封冻，次年2月底、3月初解冻，封冻期约23个月。风向及风速： 春季多风，最大风速为17m/s，风向多为东北风。6、水工布置特点枢纽无永久导流建筑物，最后封堵期可利用排砂放空洞向下游供水。控制性工程量土石方开挖：河床坝段43.7万m3 ，厂房9.6万m3混凝土浇筑：河床坝段74.3万m3，厂房4.8万m37、河床综合利用河流无通航、过筏、过木要求，下游无梯级电站。8、工期总工期为6年，要求在第6年7月1日第一台机组发电。三、设计计算说明书编写大纲绪论（一）设计条件分析1、设计条件分析2、工程地质3、水文4、泥砂5、气候冰情6、水工布置7、河流综合利用8、工期（二）导流标准、方式与方案1、导流时段的选择2、导流标准及流量的确定3、导流方式及方案4、选定方案设计（三）截流设计1、截流时段及设计流量2、截流方案3、截流戗堤轴线及龙口位置4、截流戗堤布置及截流材料四、设计指导说明绪论简述基本情况，基本要求和设计任务。（一）设计条件分析 对给定条件进行分析比较，初步确定导流方式等。（二）导流标准和方案1、导流时段的选择2、比较低水围堰枯水期档水抢修大坝和高水围堰挡全年洪水，确定导流时段。3、导流标准和设计流量根据SD12-78选择导流标准及相应的设计流量。4、导流方案确定导流汇水建筑物类型、围堰及其防渗结构类型，其中对围堰及其防渗结构形式要选择几种方案进行比较。（1）初步布置首先布置上、下游围堰，围堰坡脚至少距主体建筑物50m，以利布置施工道路和排水，然后选择隧洞的断面形式，初定隧洞断面和隧洞个数，初步在地形图上布置出来。这里要注意隧洞布置的基本要求，同时要对隧洞进出口的水渠及隧洞进口闸门、渐变段、进口扩散消能段设计进行初步设计。（2）隧洞水力计算隧洞断面和围堰高程之间是对立统一的，这要进行经济分析。现每设计组定五种方案，每人计算一个方案，然后汇总，按1 m3隧洞开挖衬砌250元，1 m3围堰填筑拆除20元估计单价，确定隧洞经济断面。（3）水力计算步骤1）初定隧洞断面形式及尺寸，计算洞前壅高水位。注意隧洞是有压还是无压流2）调洪演算用单辅助线法，对设计洪水过程线进行调洪演算，确定QMAX.。3）确定上、下游围堰高程根据计算出的隧洞前水位，然后再加上风浪超高和安全超高即可得到上游围堰高程。根据QMAX.查原河床坝址水位-流量关系曲线，找出相对应的下游水位，然后再加上安全超高即可得到下游围堰高程。4）计算隧洞、围堰造价分别计算隧洞、围堰的高程量，算出本方案的估算投资。5）经济洞径找出另外四种方案，画出洞径投资关系曲线，找出经济洞径。 6）最佳方案设计画出隧洞平面布置，剖面及局部详图，画出围堰剖面祥图，并在地形图上进行布置。（三）截流设计1、截流时段及设计流量考虑截流相关的影响因素，确定截流日期，并按510年一遇的月平均流量确定截流流量。2、截流方案比较立堵法和平堵法，选择一种截流方式。3、截流戗堤轴线及龙口位置4、截流戗堤布置及截流材料五、要求提交的设计成果（一）设计计算说明书一份内附上下游围堰剖面图、导流隧洞剖面图及进水口、出水口剖面图，以及设计过程中