水电站可研施工组织设计报告

1、PAGE PAGE 2工程设计资格证书证书行业：水 利证书等级：住建部甲级证书编号：A150003058CWEA2010KY15计.xx市xx江xx水电站可行性研究报告第九篇施工组织设计 xx市水利电力建筑勘测设计研究院中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院2011年11月PAGE 57目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc311465826 1 施工条件 PAGEREF _Toc311465826 h 1 HYPERLINK l _Toc311465827 1.1 工程条件 PAGEREF _Toc311465827 h 1 HYPERLINK l _Toc31

2、1465828 1.2 自然条件 PAGEREF _Toc311465828 h 4 HYPERLINK l _Toc311465829 2 施工导流 PAGEREF _Toc311465829 h 10 HYPERLINK l _Toc311465830 2.1 导流方式 PAGEREF _Toc311465830 h 10 HYPERLINK l _Toc311465831 2.2 导流标准 PAGEREF _Toc311465831 h 10 HYPERLINK l _Toc311465832 2.3 导流时段 PAGEREF _Toc311465832 h 11 HYPERLINK l

3、 _Toc311465833 2.4 导流方案 PAGEREF _Toc311465833 h 12 HYPERLINK l _Toc311465834 2.5 导流程序 PAGEREF _Toc311465834 h 14 HYPERLINK l _Toc311465835 2.6 导流建筑物设计 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 水库蓄水及向下游供水 PAGEREF _Toc311465838 h 26 HYPERLINK l _Toc311465839 2.10 导流工程施工 PAGEREF _Toc311465839 h 29 HYPERLINK l _Toc311465840 2.11 花溪沟导流 PAGEREF _Toc311465840 h 32 HYPERLINK l _Toc311465841 2.12 导流建筑物特性表及工程量 PAGEREF _Toc311465841 h 32 HYPERLINK l _Toc311465842 3 料源选择

5、及料场规划 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 料场比较与选择 PAGEREF _Toc311465844 h 35 HYPERLINK l _Toc311465845 3.3 料源选择 PAGEREF _Toc311465845 h 40 HYPERLINK l _Toc311465846 3.4料场开采规划 PAGEREF _Toc311465846 h 41 HYPERLINK

6、l _Toc311465847 3.5 料场开采主要施工机械设备 PAGEREF _Toc311465847 h 42 HYPERLINK l _Toc311465848 4 主体工程施工 PAGEREF _Toc311465848 h 44 HYPERLINK l _Toc311465849 4.1挡水建筑物施工 PAGEREF _Toc311465849 h 44 HYPERLINK l _Toc311465850 4.2 引水发电系统施工 PAGEREF _Toc311465850 h 58 HYPERLINK l _Toc311465851 4.3 机电及金属结构安装 PAGEREF

7、_Toc311465851 h 61 HYPERLINK l _Toc311465852 4.4 安全监测工程 PAGEREF _Toc311465852 h 62 HYPERLINK l _Toc311465853 4.5 堆积体施工 PAGEREF _Toc311465853 h 64 HYPERLINK l _Toc311465854 4.6 花溪沟排洪渠施工 PAGEREF _Toc311465854 h 65 HYPERLINK l _Toc311465855 5 施工交通运输 PAGEREF _Toc311465855 h 66 HYPERLINK l _Toc311465856

8、5.1 对外交通运输 PAGEREF _Toc311465856 h 66 HYPERLINK l _Toc311465857 5.2 场内交通 PAGEREF _Toc311465857 h 70 HYPERLINK l _Toc311465858 5.3电站重大件运输 PAGEREF _Toc311465858 h 75 HYPERLINK l _Toc311465859 6 施工工厂设施 PAGEREF _Toc311465859 h 77 HYPERLINK l _Toc311465860 6.1砂石加工系统 PAGEREF _Toc311465860 h 77 HYPERLINK l

9、 _Toc311465861 6.2 混凝土拌和系统 PAGEREF _Toc311465861 h 81 HYPERLINK l _Toc311465862 6.3 综合加工厂及机修厂 PAGEREF _Toc311465862 h 85 HYPERLINK l _Toc311465863 6.4 风、水、电 PAGEREF _Toc311465863 h 88 HYPERLINK l _Toc311465864 7 施工总布置 PAGEREF _Toc311465864 h 91 HYPERLINK l _Toc311465865 7.1 布置依据 PAGEREF _Toc31146586

10、5 h 91 HYPERLINK l _Toc311465866 7.2 规划原则 PAGEREF _Toc311465866 h 91 HYPERLINK l _Toc311465867 7.3 施工场地布置划分 PAGEREF _Toc311465867 h 92 HYPERLINK l _Toc311465868 7.4 渣场规划 PAGEREF _Toc311465868 h 93 HYPERLINK l _Toc311465869 7.5 施工用地规划 PAGEREF _Toc311465869 h 100 HYPERLINK l _Toc311465870 8 施工总进度 PAGE

11、REF _Toc311465870 h 101 HYPERLINK l _Toc311465871 8.1工程工期及关键线路 PAGEREF _Toc311465871 h 101 HYPERLINK l _Toc311465872 8.2 工程工期安排 PAGEREF _Toc311465872 h 101 HYPERLINK l _Toc311465873 9 主要技术供应 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 主要施工机械设备 PAGEREF _Toc311465875 h 109 HYPERLINK l _Toc311465876 10 附件 PAGEREF _Toc311465876 h 1131 施工条件1.1 工程条件1.1.1 工程地理位置及对外交通状况xx水电站工程位于xx市xx县xx乡，xx江河口以上约42km处，是xx江干流梯级开发的第九级，电站上游为角木塘水电站，下游为已经建成的江口水电站，电站为单一发电工程，水库为季调节。xx水电站坝区距xx市区244 km，距xx县城约57km，距江口23km。xx县交通便利，水陆交通干线纵横交错，四通八达，是重庆一小

13、时经济圈辐射渝东南和黔东北的重要交通、商贸枢纽。国家一级干线渝怀铁路与渝湘高速公路横贯xx全境，拥有国道319线，省道203、303、904线以及xx到贵州道真、务川省际高等级公路。xx港为xx市重点港区，乌江航道可通航1000吨级船舶。规划中的重庆三环高速路、南涪铁路也经过xx，仙女山旅游机场正在稳步推进。xx水电站对外交通条件较好，坝址左岸上下游均有乡村公路通过，坝址右岸下游也有简易公路到达，根据现有道路条件以及枢纽布置情况，进场方向考虑从坝址左岸上游进场，因此，筹建期考虑改建坝址左岸上游的现有公路。由于坝址右岸仅布置有导流洞，现有的道路能满足施工机械以及材料的运输，右岸下游的道路不考虑改

14、扩建。 图1-1 xx水电站地理位置图1.1.2 工程枢纽布置xx水电站主要开发任务为发电，水库总库容8962万m3，电站装机容量125 MW。设计正常蓄水位352m，死水位349m，工程规模为三等，永久性水工主要建筑物（大坝、引水系统、厂房）级别为3级。坝址处多年平均流量为145m3/s。（1）碾压混凝土大坝拦河大坝为碾压混凝土重力坝。坝轴线长212.08m，坝顶高程356.5m，坝顶宽10.0m，最大坝高91.5m，最大坝宽72.10m。整个大坝分为左、右挡水坝段和溢流坝段，左挡水坝段长60.88m，右挡水坝段长66.22m，溢流坝段长85.0m。溢流坝段总长85.0m，溢流净宽65.0m

15、，堰顶高程331.0m。在堰顶设置5孔13m21m的溢流表孔，表孔设5孔弧形工作门和平面检修门槽，5孔共用一扇检修门。溢流坝采用宽尾墩+溢流面台阶+消力池池的综合消能方式。消力池长70.0m（坝趾开始起算），净宽79.0m，消力池底板高程277.0m，底板厚2.m。后设6m高尾坎。为满足基础灌浆、交通、观测和检查要求，坝内272.0m高程设置基础灌浆排水廊道，在315.0m高程设坝体交通排水观测廊道。两岸山体内设三层灌浆排水平洞，高程为272.0m，315.0m和356.5。基础廊道、排水廊道和灌浆平洞断面型式均为城门洞型。基础廊道尺寸2.5m3.5m，排水廊道尺寸2.0m2.5m，灌浆平洞尺

16、寸2.5m3.5m。（2）引水系统引水系统布置大坝左岸，采用两洞两机平行布置方式，由岸塔式取水口、引水隧洞、压力钢管和地面厂房、尾水闸门、尾水渠组成。取水口长度为25.87m，进水口后渐变段长11.0m，渐弯段由方形渐变为圆形引水隧洞。引水隧洞内径7.5m，断面尺寸由7.57.5m（宽高）方形断面渐变至内径7.5m的圆形断面。引水隧洞由上平段、平面转弯段、上平段、竖井、下平段组成。1#引水道长度为341.35m，引水隧洞长311.35m，压力钢管长30.00m；2#引水道长度为370.86m，引水隧洞长340.86m，压力钢管长30.00m。2#引水道与1#引水道平行布置，落管前1#与2#洞轴

17、线间距为22.0m，落管后洞轴线间距为20.00m。（3）地面厂房厂区布置于xx江左岸，厂区主要建筑物主要包括主厂房（包括主机间装卸间及安装间）、副厂房(含GIS楼)、尾水建筑物、厂内外交通等。厂址处校核洪水标准为200年一遇，相应水位为327.56m。厂房尺寸为73.62m24.0m（长宽），主机间发电机层、安装场布置同一高程312.45m，厂房最大高度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、尾水闸墩和尾水渠组成。尾水渠边墙采用衡重式混凝土挡墙，尾水渠为开敞式，边墩两侧修建挡墙高约19.18m8.3m。开关站采用户内式。表1-1 枢纽主要工程量序号项目

18、单位主体工程导流工程合计挡水工程泄水工程引水工程发电工程小计1覆盖层开挖万m30.31 37.78 2.99 14.81 55.90 3.54 59.44 2石方明挖万m312.14 22.50 4.04 15.38 54.06 9.98 64.04 3石方洞挖万m30.91 5.48 6.38 15.63 22.01 4土石方回填万m30.21 0.47 0.67 40.40 41.07 5碾压混凝土万m37.81 22.35 30.16 30.16 6常态混凝土万m32.27 13.14 4.62 7.21 27.24 5.19 32.43 7喷砼m31391 108 2193 3692

19、5610 9302 8钢筋t511 3205 1972 3353 9041 3649 12690 9锚杆根3039 1877 3187 4384 12487 12487 10锚索根172 172 172 11挂网钢筋t455 93 548 548 12固结灌浆万m0.84 1.48 0.78 3.10 2.88 5.98 13回填灌浆万m20.74 0.00 0.74 1.12 1.86 14接触灌浆m4328 446 4774 4774 15帷幕灌浆万m2.70 0.67 3.37 3.37 16排水孔万m1.16 0.86 2.03 1.28 3.31 17混凝土防渗墙m6434 6434

20、 20围堰拆除万m312.90 12.90 1.1.3 主要建筑材料来源、水、电等供应条件工程建设所需水泥考虑由涪陵区内华为水泥厂供应，运距约98km，粉煤灰采用江津洛璜电厂的粉煤灰，钢材由重庆等厂家供应，木材、油料等均可以从xx县就近购买。工程所需混凝土骨料采用人工砂石骨料，部分开挖料作为混凝土骨料等回采利用，主要利用料为地下洞室开挖料，部分明挖石方作为砌筑石料及填筑料，其余砂石骨料选用花溪沟左岸的观音台料场，该料场料石质量好、储量足，距坝址直线距离约0.25km。本工程施工及生活用水水源拟考虑坝址左岸上游的花溪沟，该沟常年有水，但流量有限，不够的部分由xx江抽取，经水质分析，花溪沟和xx江

21、的水质可以满足施工用水要求，经过净化处理后可以满足生活用水要求。施工电源拟由距坝址约12km的彭水县境内的润溪35KV变电站接一回线路至施工区。在左岸下游施工区设施工变电站一座，出线电压均为10KV。由该变电站出6回总长约3.9km的10kV输电线路至各工作面及业主营地和砂石混凝土系统。1.1.4 施工场地条件坝址处两岸地形较陡，右岸为彭水县，左岸为xx县，根据现场地形情况，本工程的主要临时设施均布置在左岸，即xx县境内。根据左岸沿线公路及地形条件，坝址下游现有公路以上的地形较平缓，可布置主要施工工厂、施工营地以及业主营地。坝址左岸下游的庙坝沟沟底坡度缓，沟底开阔，是比较理想的弃渣场地。另外，

22、大坝右岸下游已建东瓜溪电站附近有缓坡平台，可作为右岸有用料的临时堆存场。坝址上游观音台灰岩料场附近地形较平缓，经平场后可作为本工程砂石混凝土系统的场地。1.2 自然条件1.2.1水文气象条件（1）流域概况xx江发源于贵州省遵义市绥阳县黄枧乡，自南向北流经正安、道真两县后进入xx市的彭水县和xx县境内，于xx的江口镇汇入乌江，是乌江下游的最大支流。干流全长233.7km，天然落差1124.7m，河床平均比降4.81，全流域面积7886km2。xx江流域地处大娄山脉，位于东经1070110852,北纬275029 20之间，西邻綦江松坎河，南接乌江支流湘江，东连洪渡河。流域呈狭长型，南北长约160

23、km，东西宽约50km。整个流域具有明显的中山狭谷型及喀斯特地貌特征，岩溶较为发育，多溶洞，地下水补给较为丰富。（2）气候特性xx江流域属中亚热带季风气候区，气候具有明显的季节性，受地形和季风等因素的相互作用影响，形成了温和湿润的高原山区气候。流域降水量较为丰沛，多年平均降水量1110mm。流域内历年实测最大年降水量为旺草雨量站，1977年实测为1889.5mm。该站实测最小年（1966年）降水量为916.5mm。降水量年内分配有明显的季节性。每年从4月中下旬进入雨季，10月份结束，11月份降水显著减少。全年86%的降水量集中在410月份，其中59月降水量约占全年的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，仅占全年的1.4%。据正安、道真两县气象站的资料统计，流域内多年平均气温为15.9，1月份平均气温4.9，7月份平均气温为28.4。流域内极端最低气温为-6-7，以道真7.2为最低（1963年1月5日），极端最高气温3839，以道真39.1为最高（1971年7月22日），气温最大变幅达46.3。流域盛行偏东风，多年平均风速为1.0m/s，实测最大风速达16.0m/s（正安气象站，1962年3月16日），风向为NE。流域多年平均相对湿度为79%，多年平均日照数为1066h，多年平均降水日数为172.4d，多年平均无霜期为288.

25、4d。xx电站无实测气象资料。根据离xx电站32km处的xx县气象站资料统计，多年平均气温为17.3，7、8月为高温期，8月份平均气温为27.5，历年最高日平均气温33.2（8月），极端最高气温为41.0（1979年7月27日），极端最低气温为3.5（1971年1月29日），气温最大变幅为44.5；多年平均降水日数为153.4d，多年平均降水量为1002mm；多年平均日照数为1121h；多年平均相对湿度为78%；多年平均无霜期为296d；多年平均风速1.6m/s，多年平均最大风速18 m/s，极端最大风速31 m/s。风向为NW。（3）水文xx江洪水主要由暴雨形成，年最大洪峰流量较多出现在6、

26、7月份，因本流域属山区性河流，坡度大，汇流迅速，洪水涨落快，洪量较为集中。涨水历时一般1030h，峰顶持时较短，退水可达数天，一次洪水过程约510d。多年平均24h洪量约占72h洪量的56%。表1-2 xx电站坝址设计洪水成果表项目各 频 率 设 计 值Qp（%,m3/s）0.20.5123.351020可研148001300011600102009160834069205470（4）分期设计洪水根据流域暴雨洪水特性和施工设计安排，将全年划分为主汛期59月，时段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月等六个分期。表1-3 xx电站分期洪水成果表 时段各频

27、率设计值Q（m3/s）5.0%10%20%598340692054701032750216015801042930243019101131850 1280 775 1142470192013801238806414164月22101710122010月245019101360（5）花溪沟分期洪水坝址左岸上游约50m处有花溪沟河汇入。花溪沟河长6.5km，集水面积18.0km2，平均比降92.3。因距离坝址较近，对施工导流有一定的影响。表1-4 花溪沟河分期洪水成果表 项 目时 段各频率设计值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）水位流量关系表1-5 坝址水位流量关系曲线水位(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 单位：m3/s月份频率P%102042631945432355657245675844488362251932322810262196111931441285.868.3168.753.9267.955.5398.375.4表1-7 水位库容表高程(m)面积(万m2)库容(万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 地形地质条件（1）地形地貌坝址段枯水期xx江水位高程301302m，水深26m，河床底高程295300m，相应河谷宽约83m，正常蓄水位高程时，河谷宽约182m。左岸坡度

31、4045，在377390m高程分布有宽7m的乡村公路，第一坡顶高程450480m，相对高差150180m；右岸坡度约50，第一坡顶高程550600m，相对高差250300m。河谷形态为不对称梯形谷。坝址地段阶地不发育。坝址下游分布有少量的河漫滩，宽度320m，高出枯期河水位约0.5m。坝址地段冲沟不发育，仅左岸发育有界沟、花溪沟，冲沟长度大于5km，沟口处沟底高程380390m，高出河水面8090m，均为半悬沟，平时水量不大，雨季常爆发山洪。（2）地层岩性区内出露地层均为沉积岩类。自寒武系至第四系除缺失泥盆系、第三系外，其余地层均有出露。（3）地质构造本区处于xx市与贵州省的交界处，大地构造部

32、位，按xx市1:50万构造纲要图，为扬子准地台（级）上扬子台坳（级）川东南褶皱束（级）金佛山褶皱束（级）。按区域地质资料，属于扬子准地台（级）黔北台隆（级）遵义断拱（级）凤冈NNE向构造变形区（级）。区域构造形迹主要为北北东北东向褶皱与断层：道真拗褶带有三江向斜、道真向斜、xx向斜；xx旧城褶断带有三会向斜、濯水向斜、三会冲断层、xx江冲断层。（4）物理地质现象区域为深切的中山、低山地貌，构造较发育；在碳酸盐形成的陡崖坡脚局部因坡顶岩体卸荷崩塌堆积于坡脚形成广泛的崩塌堆积体，在溶蚀槽谷和夷平面分布有残积的粘土，在现代河床两岸零星分布有阶地；在碎屑岩区主要为岩石风化，在大小冲沟无泥石流分布。（5

33、） 水文地质条件地下水分类为碎屑岩孔隙裂隙层间水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。碎屑岩孔隙裂隙层间水：主要分布在须家河组地层中，富水性在垂直方向上有明显的变化规律，浅表因裂隙风化后被充填富水性较差，下部30-100m地下水富集，100m 以下水量逐渐减小，富水性变差。 基岩裂隙水：主要在志留系地层中，包括层间裂隙水、风化带网状裂隙水，其中层间裂隙水主要在侏罗系地层中，岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，泉水流量一般小于0.5L/s，在沟谷以裂隙泉点排泄。碳酸盐岩岩溶水：主要分布在寒武系、二叠系上统（P2）、三叠系下统嘉陵江组（T1j）、大冶组（T1d）, 分水岭地段有早期岩溶发育，河谷地段近期岩溶不发

34、育，主干河流河水面与暗河出口标高基本一致。区域岩溶水以管道状为主，裂隙状次之，岩溶管道及岩溶水运动方向多与构造线基本一致。2 施工导流2.1 导流方式本阶段枢纽推荐上坝址混凝土重力坝方案，坝址河谷宽约80m，两岸陡峻，无开挖明渠条件。河床覆盖层深20m，坝基开挖最大深度达30m，导流流量大，也无束窄河床分期导流的地形条件。坝址区两岸山体雄厚，岩性为灰岩和页岩，具备成洞条件，故采用一次断流围堰、隧洞导流方式。2.2 导流标准本工程拦河大坝为混凝土类3级建筑物，根据水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007）表4.3.1关于导流建筑物级别划分的要求，本工程在围堰工程规模和围堰使用年限两方

35、面均能符合4级导流建筑物的级别要求，因此本阶段确定导流建筑物级别为4级。2.2.1 初期导流标准导流建筑物级别为4级，对于土石类导流建筑物，相应的导流标准为重现期2010年，混凝土类导流建筑物设计洪水标准为重现期105年。本工程上游围堰最大堰高约32.5m，河床覆盖层深约20.0m，若采用混凝土围堰，从施工条件、施工工期到经济性均不合理，故本工程采用投资经济、施工方便的土石类围堰，有关初期导流标准的论证工作将围绕重现期2010年展开。根据水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007）4.4.2关于导流建筑物洪水标准选取的原则，初期导流标准的论证如下：（1）xx江水文系列较长（20年），

36、水文资料较准确，精度较高。自1958年起，先后在xx江干流上设立了银水寺水文站和长坝水文站，在支流青溪河设立沿渡河水文站，梅江河设立五家院子水文站。银水寺水文站于1974年撤销，在其上游设立旺草水文站。1962年7月沿渡河水文站改为水位站，于1970年撤销。长坝水文站于1965年开始增测含沙量，持续至今。（2）本工程围堰采用常规土石围堰，未采用新型围堰结构型式。土石围堰在国内设计和施工方面已有较为成熟的理论和经验，风险较小。（3） 本工程围堰保护的主要对象大坝为混凝土重力坝，遇超标洪水时具备坝面过流条件，失事后果较小。（4）工程采用10年重现期和20年重现期的设计流量相差较大，本工程枯期10年

37、重现期的导流流量1920 m3/s，20年重现期的导流流量2470 m3/s，导流流量相差较大，导致导流工程的规模、投资也相差较大。综合以上分析，本阶段选定枯期重现期10年一遇作为初期导流标准。2.2.2 中、后期导流标准及流量根据施工进度安排，截流后的第二个汛期大坝浇筑高程已超过上游围堰，坝体施工不需要围堰保护，汛期大坝拦蓄库容在0.1亿m31.0亿m3之间，根据水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007），截流后第二个汛期坝体施工期临时度汛标准选用20年一遇洪水标准，相应设计流量为8340m3/s。第五年3月导流洞下闸封堵，第五年汛前大坝全部完工，第五年坝体度汛由溢流表孔泄流，度

38、汛标准选用大坝运行期标准，即100年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核，相应流量分别为11600 m3/s、16200m3/s。2.2.3 截流、下闸、封堵期标准及流量根据水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007）的规定，截流标准采用5年一遇的月或旬平均流量，本工程选择截流时段为11月，相应5年一遇11月份月平均流量为144m3/s。导流洞下闸标准采用10年一遇月平均流量，导流洞的下闸时间选择在3月底，相应设计流量为98.3m3/s。根据水电工程施工组织设计规范（DL/T5397-2007）的规定：“封堵工程施工阶段的导流设计标准，可根据工程重要性、失事后果等因素在该时段520年

39、重现期范围内选定。”本工程导流洞封堵施工期为45月，封堵期标准按45月10年一遇流量设计，相应设计流量为4330m3/s。2.3 导流时段本工程围堰保护对象为混凝土大坝，具备枯期导流条件。通过对工程水文条件分析， 10年洪水重现期全年流量为6920m3/s，而枯水期（11月4月）10年洪水重现期流量仅为1920m3/s，河段洪枯流量相差较大。若采用枯期时段，基坑施工期6个月，流量仅为1920 m3/s，只需设置一条11.516m（宽高）的隧洞，上游围堰高度32.5m，施工总工期45个月，导流工程投入约6818万元（只考虑了导流洞工程主要项目的投资）。若采用全年时段，流量达到6920m3/s，需

40、3条14.017.0m（宽高）的隧洞，上游围堰与枯期导流方案相同，施工总工期42个月，导流工程投入约17315万元（只考虑了导流洞工程主要项目的投资）。对全年导流时段而言，导流工程施工期长，工程投入大，与仅提前3个月发电的效益不匹配，故本阶段采取枯期导流方案。关于枯期导流和全年导流的投资比较见表2-1。 表2-1 枯期导流和全年导流投资比较表导流标准 枯期导流 全年导流流量（m3/s）19206920导流洞条数（条）13洞径（m）11.5161417断面积（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钢筋（t）2312.775032.27固结灌浆（m）16902.1756966.14回填灌浆（m2）9393.5234034.00投资（万元）6818.5517315.20投资差（万元）010496.65本工程可选的枯期导流时段为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）。从流量上看，11月次年3月导流流量最小，导流工程造价最低，导流时段每增加一个月，

42、导流流量都增加较多，相应导流工程造价也会增加较快。通过对本工程控制性的施工项目大坝工程进行施工进度分析，为了保证在截流后第二个汛期大坝溢流面能够参与工程度汛，从而保证大坝在汛期能继续施工，需要选择一个较长的枯期导流时段，以保证大坝有较长的施工期。通过分析，导流流量最小的“11月次年3月” 的施工时段不能满足大坝溢流面在第二年参与度汛的目标要求，为了保证大坝有足够的施工工期，同时尽可能减小导流工程的投资，本阶段选择11月次年4月为本工程导流时段，相应洪峰流量QP=10%=1920m3/s。2.4 导流方案坝址区河道右岸为凸岸，左岸为凹岸，两岸地质条件基本相同，都有布置导流洞的条件。本阶段对左、右

43、两岸均作了洞线布置作比较。在右岸布置一条导流隧洞，隧洞长579.0m；在左岸布置一条导流隧洞，洞线需设两个转弯，洞身段长为701.0m。导流洞在两岸的布置见图2-1；两岸布置导流洞的优缺点见表2-2。图2-1 导流隧洞布置图表2-2 导流隧洞布置比较表右岸布置方案左岸布置方案施工条件右岸下游有简易公路到达，需要新建公路至导流洞进出口。左岸有公路通过坝址，贯穿上下游，但公路高程太高，需要新修公路至导流洞进出口。布置条件右岸为凸岸，导流洞布置条件好，可直线布置。左岸为凹岸，导流洞布置条件差，需要布置两次转弯，另外，左岸布置有引水发电系统，导流洞需要避开引水系统下平段和地面厂房。出口条件右岸出口地形

44、平缓、覆盖层较深，出口明渠较长。出口位于堆积体上，成洞条件差，支护工程量大。施工干扰右岸无其它施工项目，相对独立，无干扰。与厂房开挖干扰较大。工程量及投资洞线短，工程量小，投资省。洞线长，工程量大，投资大。比选结果推荐方案比较方案通过以上分析，右岸导流洞方案在导流洞布置条件、施工干扰和工程投资方面具有明显优势，在施工条件、出口条件上和左岸导流洞方案相当，因此，推荐导流洞布置在右岸。2.5 导流程序（1）第一年10月初至第二年10月底，主要施工导流洞、大坝坝肩开挖以及厂房常枯水位以上的开挖。由河床过流，导流标准确定为全年10年一遇，相应设计流量为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，主要施工项目有：上、下游围堰填筑，大坝基坑开挖及混凝土浇筑，厂房常枯水位以下基础开挖及混凝土浇筑等。该时段由围堰挡水、导流洞泄流，导流标准为枯期10年一遇，相应设计流量为1920m3/s，上游最高水位328.3m。（3）第三年5月初至第三年10月底，为第三年汛期，该时段围堰过水，导流洞及基坑泄流，洪水淹没大坝基坑，大坝及厂房停止施工，度汛标准选定为全年10年一遇，相应设计流量为6920m3/s，上游最高水位336.0m。（4）第三年11月初至第四年4月底，主要恢复围堰挡水功能，大坝进行基坑清理并继续浇筑混凝土，厂房进行土建部分施工。该时段由围堰挡水、导流洞泄

46、流，导流标准确定为该时段10年一遇，相应设计流量为1920m3/s，上游最高水位328.3m。（5）第四年5月至第四年10月底，为第四年汛期，该时段围堰过水，大坝溢流面和导流洞联合溢流，大坝和厂房继续施工。本时段度汛标准选定为全年20年一遇，相应设计流量为8340m3/s，上游最高水位344.1m。为了保证大坝在第四年汛期能够施工，要求在第四年汛前大坝部分溢流堰闸墩浇筑高程应超过344.1m。（6）第四年11月初至第五年4月底，该时段由大坝挡水、导流洞泄流，大坝及厂房主要土建、金结、机电工程全部完成。3月底导流洞下闸，导流洞开始封堵，封堵期由大坝溢流堰过流，导流洞封堵施工期标准选为封堵时段内1

47、0年一遇，相应流量为4330m3/s，上游最高水位343.3m，导流洞进口钢闸门最大挡水水头40.3m。xx水电站导流程序见表2-3。表 2-3 xx水电站导流程序表导流时段(第.年.月.日)设计标准P=%设计流量（m3/s）堰(坝)顶高程(m)上游水位(m)导流建筑物下泄流量备 注原河道导流隧洞2.11.1以前原河床过流原河床过流，导流洞施工2.11.12.11.1020(11月平均)144308.5(戗堤)307.30144第2年11月上旬截流导流洞过流2.11.103.4.3110(11月4月)1920330.0 (围堰)328.301920围堰填筑、基坑开挖、防渗墙施工、大坝浇筑、厂房

48、施工3.5.13.10.3110(全年)6920325.0(围堰)336.051051815基坑过流，大坝及厂房停止施工3.11.14.4.3110(11月4月)1920330.0 (围堰)328.301920大坝浇筑、厂房施工4.5.14.10.315 (全年)8340345.0(坝)344.15889（大坝）2451大坝及厂房浇筑、金结安装4.11.15.3.315(11月3月)1850356.5(坝)327.801850大坝全部完成、厂房土建完成5.4.15.5.30104330356.5 (坝)343.34330（大坝）0封堵导流隧洞、溢流堰过流5.5.15.6.301 (全年)356

49、.5 (坝)由已形成的溢流坝段控制泄流第5年5月初首台机组发电5.7.1以后永久建筑物正常泄洪工程完建 2.6 导流建筑物设计2.6.1 导流规模及导流洞数量根据前述枯期时段导流方式，在导流流量一定的条件下，导流洞过水断面小则围堰高，导流洞过水断面大则围堰低，导流洞过水能力又与后期度汛有关联，断面过小，后期度汛水位高，要求坝体浇筑强度大。另外，导流规模的大小要受到施工条件的影响，特别是上游围堰应能满足在一个枯水期完建并达到挡水度汛的要求。本工程导流规模的确定主要考虑以下几个方面的要求：（1）根据施工总进度安排，本工程在截流后第二个汛期大坝溢流面要参与度汛，同时在汛期大坝要继续施工，大坝的浇筑进

50、度应能满足上述的度汛高程要求。若导流洞规模太小，必将加大大坝混凝土浇筑的压力。（2）本工程拟采用过水围堰，由于本工程导流时段为枯期时段，而汛期洪峰流量大，使得上下游围堰高差大，设计时要充分考虑上下游过水围堰的安全。国内目前设计并已成功在工程上得到运用的规模最大的过水围堰为贵州乌江的思林水电站，围堰最大高度达到40m。考虑到本工程的规模较小，另外，河床覆盖层较深，基础防渗处理工程量较大，为保证上游围堰的施工工期，拟定本工程上游围堰最大高度不超过35.0m。（3）根据本工程坝址右岸地形地质条件，导流洞穿越地层为灰岩和页岩，导流洞除进出口外，其余洞段埋深均较深，导流洞围岩以类、类围岩为主，没有类围岩

51、，具备大断面导流洞的成洞条件。因此，地质条件不会制约导流洞规模。通过以上分析，控制导流规模的主要因素是上游围堰高度和工程度汛需求。通过水力学计算，当上游围堰控制在35.0m高度（上游围堰堰顶高程332.5m）时，导流所需要的导流洞断面面积约为157.5 m2，按此导流洞断面计算截流后第二个汛期大坝度汛最高水位为346.2m，也就是要求大坝在截流后第二个汛前闸墩浇筑高程应高于346.2m，以保证大坝能在汛期继续施工。根据大坝浇筑高程要求，通过分析大坝混凝土施工进度，认为该面貌能够实现，但时间稍显紧张。综上所述，初步拟定的“上游围堰最大高度35.0m，导流洞断面面积157.5 m2。”的导流规模是

52、基本合适的，在这个规模范围内，对导流洞过水断面和围堰规模进行比选，设计比选了三种导流洞过水断面，分别为11.515m、11.516m和12.516m（宽高），过流断面面积分别为161.05m2、172.55m2和186.28m2，相应的上游围堰高度分别为34.5m、32.5m、30.5m。为了适当减小上下游围堰的水流落差，同时也为了减小大坝混凝土浇筑压力，考虑选择较大的导流洞断面，以降低上游围堰高度。通过设计分析，确定的最终导流规模为：上游围堰堰顶高程330.0m，最大高度32.5m；一条导流洞，断面尺寸11.516m（宽高），过流面积172.55m2。2.6.2 导流洞设计（1）导流洞工程地

53、质情况导流洞设计进口底板高程303.0m，出口底板高程301.0 m，引渠段长51.4m，隧洞长578.9m，出口段明渠段长187.86m。设计洞径11.516m，洞轴线方向N67E，洞轴线方向与岩层走向夹角62。最大垂直埋深160m，最大水平埋深150 m。引渠段：为茅口组P1m3、P1m4的灰岩，岩层产状走向N6-10E，倾NW70-72，位于三会向斜的核部及两翼，为倒转向斜，轴向方向的洞顶为顺向坡，左右侧为斜向坡，浅表灰岩强卸荷水平深12-14m，建议强卸荷开挖坡比1：0.5，弱卸荷至新鲜岩体1：0.3，对边坡进行锚杆临时支护。0+0000+578.9m为隧洞段，其中0+0000+053

54、.12m为茅口组第三段（P1m3）、茅口组第二段（P1m2）灰岩，含泥质的团块状灰岩，水平埋深浅，在向斜核部附近，可能有溶洞发育，类，建议锚喷支护；0+053.120+120.0m为茅口组第一段（P1m1）眼球状灰岩，类，建议衬砌支护；0+120.00+268.94m为栖霞组第三段（P1q3）厚层灰岩、栖霞组第一段（P1q1）厚层灰岩，类，建议局部锚杆支护，栖霞组第二段（P1q2）薄层状有机质灰岩，类，侧墙素喷，顶拱不支护； 0+268.940+578.9m为粱山组（P1L）、志留系韩家店组（S2h）灰绿色粉砂质页岩，属类，建议衬砌支护，围岩参数见表2-4。0+578.90+766.80m为明

55、渠段，为韩家店组（S2h）灰绿色粉砂质页岩渠基，边坡为岩土混合边坡，上部为坡残积的土层边坡，下部为岩石边坡，土层边坡最高7m，岩石边坡最高15m，建议土层开挖坡比1：1.51：1.2，基岩强风化1：1，弱风化1：0.75，并对边坡进行必要的工程处理。边墙基底摩擦系数取0.40。表 2-4 围岩参数建议值围岩类别（）C（MPa）单位弹性抗力系数（Mpa/cm）有压无压401.155-6015-18350.725-305-10300.358-102-4（2）导流洞布置及结构设计根据坝址区地形、地质条件，枢纽布置，导流流量及围堰规模等，确定在右岸布置一条导流洞，导流洞为直线布置，进口明渠长度36.4

56、m，闸室段长15.0m，洞身长度578.9m，出口明渠长度187.9m，导流洞进口底高程303.0m，出口底高程301.0m，隧洞底坡3.46。导流洞采用城门洞型，断面尺寸11.516.0m（宽高），顶拱中心角为124.4，顶拱半径为6.5m，直墙高12.53m，过流面积172.55m2。1）导流洞进口段导流洞进口主要是根据上游围堰的布置情况来确定，本工程上游围堰体型较大，因此，导流洞进口离大坝较远。导流洞进口岩石出露，为顺向坡，开挖坡比1:0.5，进口明渠宽度19.5m，明渠长36.4m。进口明渠与导流洞洞身之间设15.0m长的喇叭口，喇叭口上部设闸门井，用于进口钢闸门的起吊，闸门井顶高程3

57、47.0m，闸门锁定平台高程324.0m。考虑到本工程钢闸门最大挡水不高（40.3m），因此，不考虑设分流中墩。2）导流洞洞身段导流洞洞身长578.9m，靠近进口段地层为灰岩，以类围岩为主，局部有类；靠近出口段地层为页岩，以类围岩为主。为保证导流洞在开挖和运行过程中的结构安全，导流洞开挖后，需要进行喷锚支护，全洞段考虑进行钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度根据洞段所处位置、围岩地质条件等确定，以60cm80cm不等，洞身考虑进行固结灌浆和回填灌浆，为降低封堵期导流洞结构所承受的外水水头，在堵头前洞段设排水孔。导流洞堵头设在大坝帷幕线上，堵头最大挡水水头约50.0m，经过计算，堵头长度取20.0m，为保证

58、堵头安全，在堵头四周衬砌混凝土上设齿槽，齿槽深度1.5m。堵头封堵混凝土采用微膨胀混凝土，堵头混凝土浇筑完成后，需要进行固结灌浆和回填灌浆，必要时还需要进行接缝灌浆。灌浆施工在堵头内预留灌浆廊道进行，廊道断面为方圆形，宽3m，高3.5m。3）导流洞出口段导流洞出口布置在一高程较低的台地上，覆盖层深约5.0m，由于出口地形较低，出口明渠较长，达到了187.9m，为了保证导流洞过流后出口的交通，在出口接洞身段设置了长25.0m的明洞段，明洞顶高318.5m。出口明渠考虑钢筋混凝土衬砌长度90.0m，出口岩石开挖边坡1:0.5，覆盖层开挖边坡1:1。表2-5 导流洞泄流曲线下泄量（m3/s）上游水位

59、（m）导流洞流态142.6305无压流481.1310无压流933.4315无压流1207.1320有压自由出流1675.2325有压自由出流2038.5330有压自由出流2346.2335有压自由出流2618.0340有压自由出流2864.1345有压自由出流3090.7350有压自由出流表2-6 导流洞与基坑（围堰）联合泄流曲线Q总（m3/s）Q基坑（m3/s）Q导流洞（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 导流洞与大坝溢流堰（5孔）联合泄流曲线Q总（m3/s）Q溢流堰（m3/s）Q导流洞（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