水电建设项目施工导流标准及方式设计大纲范本

1、 FCD71010 FCD 初步设计阶阶段水电电建设项项目施工导流标标准及方方式设计计大纲范范本水利水电勘勘测设计计标准化化信息网网1995年年2月 水电站站初步设设计阶段段施工导流标标准及方方式设计计大纲 主 编 单 主编单单位总工工程师: 参 编 单 员: 软: 软: 勘测设设计研究究院 年年 月目 次1. 引引 言 42. 设设计依据据文件和和规范 43. 设设计基本本资料 44. 设设计基本本资料分分析105. 施施工导流流设计标标准及导导流时段段划分 126. 导导流方式式的选择择 137. 应应提供的的设计成成果 151 引 言 工程位位于 , 是以以 为主主, 等等综合利利用的水

2、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)。本工程可行行性研究究报告于于 年 月审查查通过, 选定定坝址为为 。2 设计计依据文文件和规规范2.1 有关本本工程主主要文件件(1) 工工程可行行性研究究报告;(2) 工工程可行行性研究究报告审审批文件件;(3) 初步设设计任务务书;(4) 施工导导流和截截流模型型试验报报告。2.2 主要设设计规范范(1) 水利水水电枢纽纽工程等等级划分分及设计计标准(山区、丘丘陵区部部分)(SDJJ12-78)(试行行)及补充充

3、规定;(2) 水利水水电枢纽纽工程等等级划分分及设计计标准(平原、滨滨海部分分)(SSDJ2217-87);(3) 水利水水电工程程施工组组织设计计规范(SDJJ3388-899)(试试行);(4) 水利水水电工程程设计工工程量计计算规定定(修改稿稿);(5) 水利水水电工程程初步设设计报告告编制规规程(DDL 550211-933)。3 设计计基本资资料3.1 工程等等级和建建筑物级级别本工程为 等工程程;永久建筑物物按 级设设计;临时建筑物物按 级设设计。3.2 水 文(1) 本坝址址区历年年实测逐逐月最大大、最小小及瞬时时平均流流量;提示: 要要求具有有每日瞬瞬时最大大流量。(2) 全年

4、及及各月不不同频率率最大流流量, 见表1。表1 全年年及各月月不同频频率最大大流量表表 ( 年至 年年) 单单位: m3/s频 率月 份全年123456789101112332010521各种不同施施工期内内各种频频率最大大流量见见表2。 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 施工期间频 率 P%125102033枯水期100.15.33111.15.331春 汛汛 期提示: 不不同分期期包括汛汛期、春春汛及枯枯水期。(4) 本坝址址各种频频率最大大洪峰流流量及典典型年洪洪峰过程程曲线;(5) 坝址水水位流量量关系曲曲线;(6) 导流泄泄水建筑筑物上、下下

5、游水位位流量量关系曲曲线。见见表3。提示: 若若泄水建建筑物进进出口距距水尺处处较远, 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 位 流 量 关 系 曲 线水 位位 m流 量量 m33/s (7) 水库库库容曲线线见表44。表4库 水水 位 m库 容 万m3 (8) 本坝址址以上干干流与主主要支流流流量分分配和河河床糙率率。3.3 气 象(1) 历年各各月气温温统计, 见表表5。表5 历历 年 各 月 气 温 统 计 表 ( 年至 ) 单位: 项 目月 份全年123456789101112月平均气温温最高气温最低气温绝对最高绝对最低(2) 历年逐逐月降

6、雨雨量统计计, 见表表6。表6 历 年 逐 月 降 雨 量 统 计 表 单位位: mmm 年 份月 份年 降年降雨日最大123456789101112雨 量天 数降雨量多年平均(3) 历年各各月不同同降雨强强度出现现天数统统计; 见表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 ( 年至 ) 单位位: dd降雨强度月 份降雨天数123456789101112d5mm10mm15mm20mm25mm(4) 常见暴暴雨中心心、降雨雨强度时时间和空空间分布布, 一次次暴雨历历时等暴暴雨特性性；(5) 降霜、雪雪及冰雹雹特性; 降降霜、雪雪日期统统计见表表8。表8 降降 霜 、雪 日 期 统

7、 计 表年降 霜霜降 雪雪初霜 月月 日终霜 月月 日初雪 月月 日终雪 月月 日期 间最早 月月 日最迟 月月 日最早 月月 日最迟 月月 日(6) 冰凌: 冰冻期期 月月, 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 多年平平均输水水量 t; 多多年平均均汛期含含沙量 kkg/mm3; 悬悬移质平平均粒径径 mm。(8) 湿度 最大相相对湿度度 %。 多多年月平平均相对对湿度 %。(9) 蒸发量量 mmm。历年各月蒸蒸发量统统计, 见表9。 表9 历 年 各 月 蒸 发

8、 量 统 计 表 单位位: mmm 年 份月 份全年123456789101112(10) 风主风风向 ;最大风速 m/ss, 平均风风速 mm/s。提示: 风风示与挡挡水建筑筑物汛期期和枯水水期风示示不同时时, 应另另提供挡挡水建筑筑物挡水水期的风风的要求求。(11) 冻土土深度 最大冻冻土深度度 m。(12) 水 温 多年平平均水温温 。3.4 地形、地地貌及自自然条件件提示: 施施工导流流方案选选择有关关坝址、施施工区、河河床内外外及两岸岸地形、地地貌及自自然条件件。3.5 地形图图(1) 水库库库区地形形图一般般采用(1/11000001/5500000), 重点点研究地地段可补补充测

9、量量(1/200001/550000)地形形图。(2) 坝址地地形图对于山区河河流采用用比例尺尺(1/20001/5500); 对于平原河河流采用用比例尺尺(1/100001/220000)。(3) 库区河河床纵断断面图对于山区河河流: 水平比比例尺采采用(11/25500001/5500000); 垂垂直比例例尺采用用(1/20001/110000)。对于平源河河流: 水平比比例尺(1/55000001/11000000); 垂垂直比例例尺(11/20001/110000)。(4) 工程所所在地段段横断面面图 水平比例例尺(11/200001/550000); 垂直比例例尺(11/20001

10、/5500); 垂直地段段如围堰堰地区剖剖面图, 宜提提出精度度更高要要求, 水平比比例尺(1/22001/220000)。3.6 工程地地质(1) 坝址工工程地质质图;(2) 坝址区区工程地地质纵横横剖面图图;(3) 坝址岩岩盘、风风化带及及覆盖层层等高线线图;(4) 围堰堰堰址工程程地质纵纵横剖面面图;(5) 导流泄泄水建筑筑物工程程地质纵纵横剖面面图;(6) 钻孔柱柱状图;(7) 建议岩岩、土水水上及水水下开挖挖边坡;(8) 岩、土土物理力力学性质质; 见表表10。(9) 河床覆覆盖层物物理力学学性质；见表111。(10) 软基基颗粒组组成、可可灌性、渗渗透系数数, 各种种岩层的的变化,

11、 单层层、夹层层淤泥及及透镜体体层位、连连续性及及与基岩岩接触带带情况;(11) 喀斯斯特岩溶溶洞特性性。3.7 水文地地质(1) 坝区及及坝址水水文地质质特征 ;(2) 地下水水的分层层、埋深深、水源源补给以以及水的的化学性性质;(3) 透水岩岩层或岩岩带的分分布、厚厚度、承承压水的的可能高高程及渗渗透系数数;(4) 河床的的冲淤变变迁资料料。3.8 建筑材材料(1) 主要建建筑材料料;提示: 水水泥、钢钢材、木木材、油油料、炸炸药等供供应情况况、来源源、交通通运输条条件、运运距等。(2) 当地砂砂石、土土料、产产地、储储量、性性质及开开采运输输条件;(3) 各种材材料物理理力学性性质及骨骨

12、料碱活活性测定定;粗骨料(砾砾石)物理力力学性质质, 见表表12。细骨料(砂砂)物理力力学性质质见表113。土料物理力力学性质质见表114。表10 岩 、土 物 理 力 学 性 质 表岩 土名 称极限抗压强强度MPa容许承压MPa质 量密 度kg/m33空隙率%干容重kN/m33弹性模量MPa泊桑比压 缩系 数MPa-11混凝土与岩岩面摩擦系数凝聚力MPa渗 透系 数m/d抗 剪抗剪断表11 河 床 覆 盖 层 物 理力 学 性 质 表项 目饱和容重kN/m33承载能力MPa允许冲刷流流速m/s渗透系数cm/s渗透破坏坡坡降允许渗透破破坏坡降降内 摩擦 角与混凝土摩擦系数表12 粗 骨 料 (

13、 砾 石 ) 物 理 力 学 性 质 表项目天然级配%分级松散容容重kNN/m33容 重kN/m33质 量密 度kg/m33吸水率%针片状含 量%含泥量%软弱颗粒含含量%有机质含 量%粒度模 数520mm20400mm40800mm801000mm520mm20400mm40800mm801000mm表 13 细 骨 料 ( 砂 ) 物 理 力 学 性 质 表项目天 然 级级 配 %容重kn/m33质量密度kg/m33吸水率%含泥量%SO3含量%云母含量%水溶盐含量量%有机质含量量%膨胀率%粒度模数平均粒径mmm520mm2.51.2mm1.20.6mm 0.60.3mm0.30.16mm55

14、0m, 库容容大于11亿m3都满足足时可列列3级, 否则则应列入入45级。提示: 上上述指标标只达一一项时一一般列入入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 导流时时段划分分 从从逐月水水量较大大的月份份及各月月的分配配出发, 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 18 依依据水文文气象分分析绘制制月平均均流量分分配表项 目月 份全 年123456789101112多年平均m3/s%丰水年m3/s%枯水年m3/s%

15、平水年m3/s%多年最大m3/s%多年最小m3/s%提示: (1) 北方方河流流流量变幅幅较大, 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。并并在枯水水时段内内施工, 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; (22) 南方河河流, 枯水时时段较短短, 一般般需要考考虑全年年的洪水水设计时时段。亦亦按不同同设计时时段确定定该段内内某一频频率的洪洪水流量量; (33) 采用枯枯水期设设计时段段进行设设计的导导流挡水水建筑物物, 一般般不宜使使用过水水围堰。(尤其是北方河流由于枯水期间长, 气温较低, 大多采用土石围

16、堰挡水); (44) 采用枯枯水期设设计时段段进行设设计的导导流挡水水建筑物物, 一般般应能在在一个枯枯水期完完成施工工过程安安全渡汛汛形象; (55) 采用过过水围堰堰, 应进进行综合合性的技技术经济济比较。5.3 选择坝坝体拦洪洪、渡汛汛的标准准5.3.11 根根据规范范SDJJ 122-788规定, 坝体施施工期临临时渡汛汛的洪水水标准, 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, 在规规定的幅幅度内进进行选择择。提示: 对对于大型型工程导导流围堰堰, 往往往形成较较大的临临时蓄水水库容, 而主主体建筑筑物要在在围堰维维护下施施工

17、, 围堰失失事将带带来严重重后果, 因而而导致提提高导流流标准。例例如: 葛洲坝坝工程上上游二期期围堰, 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。5.3.22 汛汛前坝体体上升高高度应满满足拦洪洪要求, 灌浆浆帷幕及及接缝灌灌浆高程程应满足足蓄水要要求。6 导 流 方 式 的 选 择6.1 导导流方式式选择的的基本因因素分析析提示: 导导流方式式按围堰堰分期划划分为两两种基本

18、本形式: 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、坝坝体底孔孔或涵洞洞导流、梳梳齿及缺缺口导流流、厂房房导流以以及前几几种导流流方式的的某种组组合导流流型式。 (11) 在窄河河床条件件下, 宜采用用全河床床断流导导流方式式, 应根根据主体体工程建建筑物施施工条件件及施工工进度要要求, 进行挡挡水高围围堰与过过水低围围堰的方方案比较较。 综合合的技术术经济比比较结果果是选择择挡水围围堰或者者过水围围堰的重重要依据据, 此间间导流建建筑物为为隧洞或或岸边明明渠等。 (22) 在宽河河床条件件下,

19、宜采用用河床分分期导流流方式。 一般般宜分两两期, 合理选选定第一一期围堰堰地段涉涉及施工工期、施施工布置置及水工工布置等等因素, 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%。 (3) 有有较厚覆覆盖层时时, 应十十分注意意河床、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; 同样样在薄层层覆盖或或岩基上上, 冲刷刷稳定往往往也是是主要问问题。 (4) 以以分期导导流方式式施工的的河床式式或坝后后式电站站工程中中, 要比比较一期期

20、是否应应先围电电站坝段段。 通常条条件下当当电站坝坝段具备备二期导导流泄洪洪条件时时, 应优优先考虑虑该坝段段做为一一期导流流工程项项目。相相反由于于河床较较狭窄因因而电站站坝段无无二期导导流泄洪洪条件或或者由此此造成工工程费用用增加较较大, 工程措措施复杂杂亦可放放弃一期期导流先先围电站站坝段的的方案。 (5) 分分期导流流方式与与水工建建筑物布布置关系系密切, 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。 (6) 各各种形式式的导流流泄水建建筑物都都应考虑虑同永久久建筑物物密切结结

21、合; 首先是是施工期期间临时时与永久久工程组组合共同同承担施施工导流流工程任任务; 其次是是工程完完成后利利用导流流泄水建建筑物承承担永久久工程泄泄流任务务。 (7) 导导流围堰堰工程与与永久坝坝体往往往存在着着工程间间相互结结合的可可能性, 应当当做必要要的论证证工作。 (8) 在在特殊条条件下, 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。 采用用这种方方式, 应当经经过综合合技术经经济比较较论证后后确定。 (9) 对对具有通通航, 放木和和排冰等等河道, 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 导流方方式方案案比较与与选择6.2.11 根根据工程程具体条条件, 提出2-3个可可行的导导流方式式进行方方案比较较。6.2.22 对对每个导导流方式式进行必必要的水水力计算算以确定定方案的的水力参参数及基基本尺寸寸。提示: 对对导流泄泄水建筑筑物应提提出其型型式、断断面尺寸寸、长度度、工程程量、上上游壅高高水位、水水流流态态与下游游水面衔衔接、下下游水位位、泄量量及流速速、挡水水建筑物物围堰的的型式