水电建设项目施工导流标准及方式设计大纲范本

1、 FCD71010 FCD 初步设计计阶段水水电建设设项目施工导流流标准及及方式设设计大纲纲范本水利水电电勘测设设计标准准化信息息网19955年2月 水电电站初步步设计阶阶段施工导流流标准及及方式设设计大纲纲 主 编 单 位: 主编编单位总总工程师师: 参 编 单 位: 主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测测设计研研究院 年 月目 次1. 引 言 42. 设计依依据文件件和规范范 43. 设计基基本资料料 44. 设计基基本资料料分析105. 施工导导流设计计标准及及导流时时段划分分 126. 导流方方式的选选择 137. 应提供供的设计计成果 1

2、51 引引 言 工程位位于 , 是以以 为主主, 等等综合利利用的水水利水电电枢纽工工程。正正常蓄水水位 m, 最大大坝高 m, 总库容 m3, 电站站总装机机容量 MMW, 年发电电量 kWWh, 灌溉面面积 kkm2。通航航 t级船队队(舶)。本工程可可行性研研究报告告于 年 月审查查通过, 选定定坝址为为 。2 设设计依据据文件和和规范2.1 有关关本工程程主要文文件(1) 工程可可行性研研究报告告;(2) 工程可可行性研研究报告告审批文文件;(3) 初步步设计任任务书;(4) 施工工导流和和截流模模型试验验报告。2.2 主要要设计规规范(1) 水利利水电枢枢纽工程程等级划划分及设设计标

3、准准(山区、丘陵区区部分)(SDDJ122-788)(试试行)及补充充规定;(2) 水利利水电枢枢纽工程程等级划划分及设设计标准准(平原、滨海部部分)(SDJJ2177-877);(3) 水利利水电工工程施工工组织设设计规范范(SDDJ3338-889)(试行);(4) 水利利水电工工程设计计工程量量计算规规定(修改稿稿);(5) 水利利水电工工程初步步设计报报告编制制规程(DL 50221-993)。3 设设计基本本资料3.1 工程程等级和和建筑物物级别本工程为为 等工工程;永久建筑筑物按 级级设计;临时建筑筑物按 级级设计。3.2 水 文(1) 本坝坝址区历历年实测测逐月最最大、最最小及瞬

4、瞬时平均均流量;提示: 要求具具有每日日瞬时最最大流量量。(2) 全年年及各月月不同频频率最大大流量, 见表表1。表1 全全年及各各月不同同频率最最大流量量表 ( 年至至 年) 单单位: m3/s频 率月 份份全年123456789101112332010521各种不同同施工期期内各种种频率最最大流量量见表22。 表表2 各各种不同同施工期期内各种种频率最最大流量量表 单位位: mm3/s 施工期间间频 率率 P%125102033枯水期110.115.33111.115.331春 汛汛汛 期期提示: 不同分分期包括括汛期、春汛及及枯水期期。(4) 本坝坝址各种种频率最最大洪峰峰流量及及典型年

5、年洪峰过过程曲线线;(5) 坝址址水位流流量关系系曲线;(6) 导流流泄水建建筑物上上、下游游水位流量关关系曲线线。见表表3。提示: 若泄水水建筑物物进出口口距水尺尺处较远远, 则需需推算有有关的水水位流量量关系曲曲线, 必要要时可另另立水尺尺测得。 表3 水水 位 流 量 关 系 曲 线水 位 m流 量 m33/s (7) 水库库库容曲曲线见表表4。表4库 水 位 m库 容 万m3 (8) 本坝坝址以上上干流与与主要支支流流量量分配和和河床糙糙率。3.3 气 象(1) 历年年各月气气温统计计, 见表表5。表5 历 年 各 月 气 温 统 计 表 ( 年年至 ) 单位: 项 目月 份份全年12

6、3456789101112月平均气气温最高气温温最低气温温绝对最高高绝对最低低(2) 历年年逐月降降雨量统统计, 见表6。表6 历 年 逐 月 降 雨 量 统 计 表 单位位: mmm 年 份份月 份年 降年降雨日最大123456789101112雨 量天 数数降雨量多年平均均(3) 历年年各月不不同降雨雨强度出出现天数数统计; 见表表7。表7 历年各各月不同同降雨强强度出现现天数统统计表 ( 年年至 ) 单位位: dd降雨强度度月 份份降雨天数数123456789101112d5mm10mmm15mmm20mmm25mmm(4) 常见见暴雨中中心、降降雨强度度时间和和空间分分布, 一次暴暴雨

7、历时时等暴雨雨特性；(5) 降霜霜、雪及及冰雹特特性; 降霜、雪日期期统计见见表8。表8 降 霜 、雪 日 期 统 计 表年降 霜降 雪初霜 月 日终霜 月 日初雪 月 日终雪 月 日期 间间最早 月 日最迟 月 日最早 月 日最迟 月 日(6) 冰凌凌: 冰冻冻期 月, 冰层层厚度 m, 冰块融融化时间间 月月, 流冰冰时间 月, 冰块块尺寸 mm, 流冰量量 m3, 历时时 月 日日月 日, 冰凌凌期水位位变化情情况。(7) 泥沙沙 多年年平均输输水量 tt; 多年平平均汛期期含沙量量 kg/m3; 悬移质质平均粒粒径 mmm。(8) 湿度度 最大大相对湿湿度 %。 多年月月平均相相对湿度

8、度 %。(9) 蒸发发量 mm。历年各月月蒸发量量统计, 见表表9。 表9 历历 年 各 月 蒸 发 量 统 计 表 单位位: mmm 年 份月 份份全年123456789101112(10) 风风主风风向向 ;最大风速速 m/s, 平均均风速 m/ss。提示: 风示与与挡水建建筑物汛汛期和枯枯水期风风示不同同时, 应另提提供挡水水建筑物物挡水期期的风的的要求。(11) 冻冻土深度度 最大大冻土深深度 m。(12) 水水 温 多年年平均水水温 。3.4 地形形、地貌貌及自然然条件提示: 施工导导流方案案选择有有关坝址址、施工工区、河河床内外外及两岸岸地形、地貌及及自然条条件。3.5 地形形图(

9、1) 水库库库区地地形图一一般采用用(1/1000001/5500000), 重点点研究地地段可补补充测量量(1/200001/550000)地形形图。(2) 坝址址地形图图对于山区区河流采采用比例例尺(11/20001/5500); 对于平原原河流采采用比例例尺(11/100001/220000)。(3) 库区区河床纵纵断面图图对于山区区河流: 水平平比例尺尺采用(1/22500001/5500000); 垂直比比例尺采采用(11/20001/110000)。对于平源源河流: 水平平比例尺尺(1/5000001/11000000); 垂直比比例尺(1/22001/110000)。(4) 工程

10、程所在地地段横断断面图 水平比比例尺(1/2200001/550000); 垂直比比例尺(1/22001/5500); 垂直地地段如围围堰地区区剖面图图, 宜提提出精度度更高要要求, 水平比比例尺(1/22001/220000)。3.6 工程程地质(1) 坝址址工程地地质图;(2) 坝址址区工程程地质纵纵横剖面面图;(3) 坝址址岩盘、风化带带及覆盖盖层等高高线图;(4) 围堰堰堰址工工程地质质纵横剖剖面图;(5) 导流流泄水建建筑物工工程地质质纵横剖剖面图;(6) 钻孔孔柱状图图;(7) 建议议岩、土土水上及及水下开开挖边坡坡;(8) 岩、土物理理力学性性质; 见表100。(9) 河床床覆盖

11、层层物理力力学性质质；见表表11。(10) 软软基颗粒粒组成、可灌性性、渗透透系数, 各种种岩层的的变化, 单层层、夹层层淤泥及及透镜体体层位、连续性性及与基基岩接触触带情况况;(11) 喀喀斯特岩岩溶洞特特性。3.7 水文文地质(1) 坝区区及坝址址水文地地质特征征 ;(2) 地下下水的分分层、埋埋深、水水源补给给以及水水的化学学性质;(3) 透水水岩层或或岩带的的分布、厚度、承压水水的可能能高程及及渗透系系数;(4) 河床床的冲淤淤变迁资资料。3.8 建筑筑材料(1) 主要要建筑材材料;提示: 水泥、钢材、木材、油料、炸药等等供应情情况、来来源、交交通运输输条件、运距等等。(2) 当地地砂

12、石、土料、产地、储量、性质及及开采运运输条件件;(3) 各种种材料物物理力学学性质及及骨料碱碱活性测测定;粗骨料(砾石)物理力力学性质质, 见表表12。细骨料(砂)物理力力学性质质见表113。土料物理理力学性性质见表表14。表10 岩岩 、土 物 理 力 学 性 质 表岩 土名 称极限抗压压强度MPa容许承压MPa质 量密 度kg/mm3空隙率%干容重kN/mm3弹性模量MPa泊桑比压 缩系 数MPa-1混凝土与与岩面摩擦系数数凝聚力MPa渗 透系 数m/d抗 剪抗剪断表11 河河 床 覆 盖 层 物 理力 学 性 质 表项 目目饱和容重重kN/mm3承载能力力MPa允许冲刷刷流速mm/s渗透

13、系数数cm/ss渗透破坏坏坡降允许渗透透破坏坡坡降内 摩擦 角与混凝土土摩擦系数数表12 粗粗 骨 料 ( 砾 石 ) 物 理 力 学 性 质 表项目天然级配配%分级松散散容重kkN/mm3容 重kN/mm3质 量密 度kg/mm3吸水率%针片状含含 量%含泥量%软弱颗粒粒含量%有机质含含 量%粒度模 数5200mm20440mm40880mm801100mm5200mm20440mm40880mm801100mm表 133 细 骨 料 ( 砂 ) 物 理 力 学 性 质 表项目天 然 级 配 %容重kn/mm3质量密度kg/mm3吸水率%含泥量%SO3含量%云母含量量%水溶盐含含量%有机质含

14、含量%膨胀率%粒度模数平均粒径径mm520mm2.51.2mm1.20.6mm 0.60.3mm0.30.166mm500m, 库容大大于1亿m3都满足足时可列列3级, 否则则应列入入45级。提示: 上述指指标只达达一项时时一般列列入4级。要要严格控控制3级标准准的使用用, 必需需采用33 级标标准时要要有充分分论证。5.2 导流流时段划划分 从逐月月水量较较大的月月份及各各月的分分配出发发, 结合合其他水水文、气气象资料料, 绘制制出月平平均流量量分配表表, 见表表18。再再根据南南北方河河流特性性不同及及施工工工期要求求, 确定定导流时时段的划划分。表 188 依据水水文气象象分析绘绘制月

15、平平均流量量分配表表项 目目月 份份全 年123456789101112多年平均均m3/ss%丰水年m3/ss%枯水年m3/ss%平水年m3/ss%多年最大大m3/ss%多年最小小m3/ss%提示: (1) 北北方河流流流量变变幅较大大, 同时时枯水时时段亦较较长, 可充分分利用此此特性划划分枯水水期、凌凌汛期及及汛期。并在枯枯水时段段内施工工, 完成成施工渡渡汛进度度形象, 以减减少导流流工程量量及难度度, 降低低工程投投资; (2) 南方方河流, 枯水水时段较较短, 一般需需要考虑虑全年的的洪水设设计时段段。亦按按不同设设计时段段确定该该段内某某一频率率的洪水水流量; (3) 采用用枯水期

16、期设计时时段进行行设计的的导流挡挡水建筑筑物, 一般不不宜使用用过水围围堰。(尤其是是北方河河流由于于枯水期期间长, 气温温较低, 大多多采用土土石围堰堰挡水); (4) 采用用枯水期期设计时时段进行行设计的的导流挡挡水建筑筑物, 一般应应能在一一个枯水水期完成成施工过过程安全全渡汛形形象; (5) 采用用过水围围堰, 应进行行综合性性的技术术经济比比较。5.3 选择择坝体拦拦洪、渡渡汛的标标准5.3.1 根据规规范SDDJ 112-778规定定, 坝体体施工期期临时渡渡汛的洪洪水标准准, 应考考虑到坝坝体升高高而形成成的拦洪洪蓄水库库容和坝坝体结构构型式以以及失事事后对下下游影响响程度, 在

17、规规定的幅幅度内进进行选择择。提示: 对于大大型工程程导流围围堰, 往往形形成较大大的临时时蓄水库库容, 而主体体建筑物物要在围围堰维护护下施工工, 围堰堰失事将将带来严严重后果果, 因而而导致提提高导流流标准。例如: 葛洲洲坝工程程上游二二期围堰堰, 按规规范规定定, 其临临时导流流建筑物物均为44级, 考虑虑到它长长年抵御御高水位位, 既要要保证二二期基坑坑安全施施工, 又要确确保通航航及第一一期工程程已建好好的电站站发电, 经过过具体分分析、论论证, 将二期期上游围围堰, 提高到到3级临时时建筑物物设计。5.3.2 汛前坝坝体上升升高度应应满足拦拦洪要求求, 灌浆浆帷幕及及接缝灌灌浆高程

18、程应满足足蓄水要要求。6 导 流 方 式 的 选 择6.1 导流方方式选择择的基本本因素分分析提示: 导流方方式按围围堰分期期划分为为两种基基本形式式: 分期期围堰导导流和全全河床断断流围堰堰导流; 以导导流泄水水建筑物物类型划划分导流流方式有有: 河床床分期导导流、明明渠导流流、隧洞洞导流、坝体底底孔或涵涵洞导流流、梳齿齿及缺口口导流、厂房导导流以及及前几种种导流方方式的某某种组合合导流型型式。 (1) 在窄窄河床条条件下, 宜采采用全河河床断流流导流方方式, 应根据据主体工工程建筑筑物施工工条件及及施工进进度要求求, 进行行挡水高高围堰与与过水低低围堰的的方案比比较。 综综合的技技术经济济

19、比较结结果是选选择挡水水围堰或或者过水水围堰的的重要依依据, 此间导导流建筑筑物为隧隧洞或岸岸边明渠渠等。 (2) 在宽宽河床条条件下, 宜采采用河床床分期导导流方式式。 一一般宜分分两期, 合理理选定第第一期围围堰地段段涉及施施工期、施工布布置及水水工布置置等因素素, 应仔仔细进行行比较工工作。束束窄河床床宽度应应考虑发发电、通通航、排排沙及二二期导流流建筑物物等, 使束窄窄系数控控制在440%60%之间, 特殊条条件也可可扩展为为30%70%。 (33) 有较厚厚覆盖层层时, 应十分分注意河河床、堰堰基及泄泄水建筑筑物冲刷刷稳定及及渗透稳稳定, 必要时时应做地地基处理理; 同样样在薄层层覆

20、盖或或岩基上上, 冲刷刷稳定往往往也是是主要问问题。 (44) 以分期期导流方方式施工工的河床床式或坝坝后式电电站工程程中, 要比较较一期是是否应先先围电站站坝段。 通常常条件下下当电站站坝段具具备二期期导流泄泄洪条件件时, 应优先先考虑该该坝段做做为一期期导流工工程项目目。相反反由于河河床较狭狭窄因而而电站坝坝段无二二期导流流泄洪条条件或者者由此造造成工程程费用增增加较大大, 工程程措施复复杂亦可可放弃一一期导流流先围电电站坝段段的方案案。 (55) 分期导导流方式式与水工工建筑物物布置关关系密切切, 尤其其是电站站坝段以以及永久久泄洪建建筑物布布置; 既要考考虑为临临时导流流工程提提供方便

21、便, 又要要使永久久工程布布置得体体, 运行行管理得得到方便便。 (66) 各种形形式的导导流泄水水建筑物物都应考考虑同永永久建筑筑物密切切结合; 首先先是施工工期间临临时与永永久工程程组合共共同承担担施工导导流工程程任务; 其次次是工程程完成后后利用导导流泄水水建筑物物承担永永久工程程泄流任任务。 (77) 导流围围堰工程程与永久久坝体往往往存在在着工程程间相互互结合的的可能性性, 应当当做必要要的论证证工作。 (88) 在特殊殊条件下下, 由于于导流标标准洪水水流量过过大, 工期较较长, 为减少少导流建建筑物工工程量, 降低低投资, 可采采用过水水围堰的的导流方方式。 采采用这种种方式, 应当当经过综综合技术术经济比比较论证证后确定定。 (99) 对具有有通航, 放木木和排冰冰等河道道, 在选选定的导导流建筑筑物时, 在平平面位置置、尺寸寸、流速速、流量量等都应应满足有有关规范范规定。6.2 导流流方式方方案比较较与选择择6.2.1 根据工工程具体体条件, 提出出2-33个可行行的导流流方式进进行方案案比较。6.2.2 对每个个导流方方式进行行必要的的水力计计算以确确定方案案的水力力参数及及基本尺尺寸。提示: 对导流流泄水建建筑物应应提出其其型式、断面尺尺寸、长长度、工工程量、上游壅壅高水位位、水流流流态与与下游水水面衔接接、下游游水位、泄量及及流速、挡水建建筑物围围堰的