水电工程基础知识讲解

为了更好地达到正确预测和有效控制水电工程造价的目的，造价工作者需要具备必要的水电专业基础知识。为此本章将对水电工程概论、水电工程的等级划分、水电工程的施工组织设计、水电工程勘察设计阶段的划分和水电工程各阶段的造价文件等内容作分节叙述。第一节水电工程概论一、水力发电水能资源由太阳能转变而来，是以位能、压能和动能等形式存在于水体中的能量资源，亦称水力资源。广义的水能资源包括河流落差水能、海洋潮沙水能、波浪水能、海洋潮流水能、盐差能和深海温差能源。狭义的水能资源指主要河流水能资源。水在自然界周而复始地循环，从这种意义上来说，水能资源是一种取之不尽、用之不绝的能源。水能相对于石油、煤炭等不可再生的化石能源，具有不可比拟的优势。水力发电就是利用蓄藏在江河、湖泊、海洋的水能发电。现阶段，主要是利用大坝拦蓄水流，形成水库，抬高水位，依靠落差产生的位能发电。水力发电不消耗水量，没有污染，清洁，运行成本低，是优先考虑发展的能源。河川径流从地势高的地方流向低处，在两河段断面之间产生落差，从而具有一定的势能。水流流动有流速，即具有一定的动能。在自然条件下，河段间的水能消耗于水流磨擦中，大部分转化为热能。要利用这些水能资源发电，需要将天然河流中分散状态下的水能集中起来加以利用。水电站的功能是将这些水的机械能转变为电能。图2-1水能蕴藏量计算图某段河流的水能蕴藏量取决于河道流量Q和水位落差H。如图2-1所示，1-1断面和2-2断面之间的水能蕴藏量E=γQHt=γVH其单位时间内的功率P=E/T=γQH式中：V为水体体积；γ为水的容重，γ=9.8kN/m3；Q为河道流量；H为两过水断面之间的落差。在水能向电能的转换过程中存在着各种损耗。这些损耗包括：水流通道内的漏水造成的流量损失，水轮发电机组的机械传动和旋转时摩擦产生的机械能损失，发电机和变压器的铜损、铁损，电力传输途中的线路损耗等。实际发电功率为P=ηγQH=AQH式中：A为综合效率，包括水力效率（由漏水等产生），机械传动效率（由机械摩擦产生），发电效率、变电效率（由变压器特性决定），配电效率。在大中型水电站中A≈8，小型水电站中A≈6.5～7.5。从上式中可见，流量和落差是水力发电的两个主要因素。装机容量P一定时，流量Q与水头H成反比。因此，水电站在水库高水位下运行发电可以用较少的水量发出更多的电。同样，在流量较大的河道上，较小的落差也能发出较多的电。水能开发按调节流量的方式，可分为蓄水式和径流式。蓄水式水电站用较高的拦河坝形成水库，在短距离内抬高水头，集中落差发电。蓄水式水电站适用于山区水流落差大、能够形成较大水库的情况，如长江三峡水电站、雅砻江二滩水电站。径流式水电站没有水库，或水库库容相对很小，落差较小，主要利用天然径流发电。径流式水电站适用于河道较平缓，河道流量较大的情况，如长江葛洲坝水电站、嘉陵江东西关航电枢纽工程。水能开发按集中落差的方式，可分为坝式、引水式和混合式。坝式水电站是在河道上修筑大坝，截断水流，抬高水位，在靠大坝的下游建造水电站厂房，甚至用厂房直接挡水。引水式水电站一般仅修筑很低的坝，通过取水口将水引取到较远的、能够集中落差的地方修建水电站厂房。引水式水电站对上游造成的影响小，造价相对较低，为许多中小型水电站采用。混合式水电站修建有较高的拦河大坝，用水库调节水量。水电站厂房修建在坝址下游有一定距离的某处合适地方，用输水隧洞或输水管道将发电用水从水库引到水电站厂房发电。混合式适用于土石坝枢纽，以及山区性狭窄河谷上枢纽。比较典型的布置方式是，拦河坝修建在岩基坚硬、河谷狭窄的地方，厂房修建在河谷出口的开阔地带。这样既能减少工程量，又便于布置，还能利用坝址至厂房间的河道落差。二、水电工程类型及组成建筑物（一）水电工程类型水电工程亦称水力发电工程，是指以发电为主兼顾防洪、灌溉、养殖等多种综合功能的基本建设工程。其类型一般有坝后式水电站、河床式水电站、引水式水电站和潮汐水电站、抽水蓄能电站。前三者称为一般水电站，在水力发电工程中居多。其特点分述如下。1．坝后式水电站坝后式水电站的水头由坝集中。当厂房紧靠坝体布置在坝体的下游时，称坝后式水电站。如河谷较窄而水电站的机组较多，泄洪建筑物与厂房的布置有矛盾，有时把厂房置于泄洪建筑物之下而构成厂房顶溢流式水电站。如坝体足够大，厂房尺寸相对较小，河道狭窄，泄洪量大时，也可将厂房置于坝内而构成坝内式水电站。当挡水坝为轻型坝时，水电站厂房的位置及布置可因坝型的不同而异，变化较多。当采用当地材料坝时，厂房可布置在坝下游，引水道从坝基穿过；也可在河滩边建引水隧洞而将厂房布置在下游河滩上。2．河床式水电站河床式水电站的特点是水电站水头较低，厂房本身也起挡水的作用，厂房也是挡水建筑物之一。泄水闸常布置在河床中部，厂房位于岸边。通常把船闸布置在另一岸以减少与厂房的相互干扰。厂房与泄水闸之间在上下游都应有导流墙隔开，并要有足够的长度，以免泄洪时影响发电。河床式水电站常位于河流的中下游，洪水流量较大，泄水闸泄水前沿较长，电站的机组台数往往较多，厂房较长，为了解决布置上的矛盾，有时采用闸墩式或泄水式等特殊型式的厂房，如青铜峡水电站。这种布置方式在泄洪时还可能增加落差，提高效益。3．引水式水电站引水式水电站的特点是引水道较长，水电站的水头全部或相当大的一部分由引水道所集中。按照引水道的型式可将引水式水电站分为有压引水式水电站和无压引水式水电站两种。有压引水式水电站的引水道全部采用有压引水建筑物，如有压隧洞及管道。无压引水式水电站的引水道则采用渠道或无压隧洞，在无压引水道和压力水管的连接处设压力池，有时还有日调节池。引水式水电站的建筑物可分为3部分。（1）首部枢纽。包括拦河坝（闸）、泄水建筑物及水电站进水建筑物等。（2）引水建筑物。包括引水道、调压室（井）及压力管道等。（3）厂房枢纽。包括厂房、变电及配电建筑物、尾水建筑物等。（二）水电工程主要建筑物水电站是把水能转变为电能的场所。水力发电需要蓄积水能，需要提供安全工作条件，还需要将电能送到用户。以发电为主的水利枢纽一般由下列建筑物组成：（1）挡水建筑物。用于截断水流，集中落差，形成水库。一般为坝、闸。（2）泄水建筑物。用于下泄水库容纳不了的多余水量，或用于调节控制上游水位。如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。（3）进水建筑物。又称取水建筑物，将符合要求的水引人引水建筑物。（4）引水建筑物。又称输水建筑物。输送水流到电厂发电，如动力渠道、压力隧洞、压力钢管等。（5）平水建筑物。用于平稳引水建筑物中流量及压力的变化，保证输水建筑物和发电建筑物的安全运行，如调压室、压力前池等。（6）发、变和配电建筑物。有发电厂主厂房、副厂房，高压变电站等。（7）其他建筑物。用于与枢纽建成的相应配套建筑物，如过坝建筑物、防沙冲沙建筑物、导水建筑物等。但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。三、水工建筑物特点与分类水工建筑物是为了达到防洪、发电、灌溉、供水、航运等目的，用以控制和支配水流的建筑物。（一）水工建筑物的特点水工建筑物是具有某些特殊性质的建筑物，与其他建筑物相比有如下显著特点。1．受自然条件约束自然条件包括地形、地质、水文、气象、当地材料、对外交通等。一般来说，同样的坝高情况下，河道越窄，坝体方量越小，投资就越省。但是，在狭窄河道处，枢纽布置和工程施工相对困难。水工建筑物的基础地质情况对大坝安全至关重要。在地质条件好、岩石坚硬的地方，适合建高坝，且投资省，反之，则需要大量的资金用于地基处理。坝址当地的材料情况，往往是决定拦河大坝坝型的重要因素。水文更是决定工程规模和工程效益的重要条件。没有任何两个水电工程枢纽的自然条件是完全一样的，所以，只能根据具体的自然条件区别对待。2．受水的影响大水工建筑物挡水后，上下游产生水位差，使建筑物要承受巨大的水推力。建筑物必须能够抵抗这个推力作用，安全稳定地工作。上下游水位差在建筑物和地基内产生渗流，渗流作用在不同的建筑物中导致扬压力、渗漏、渗透变形等不利情况发生。大坝泄水时，高速水流对建筑物产生动水压力，可能对下游河床产生冲刷，危及建筑物安全。下泄水流还可能使建筑物发生气蚀、振动、雾化等不利影响。在多泥沙河流上，挟沙水流对建筑物的边壁还有磨蚀作用。施工过程中，要给予河水一条安全妥善的通道。洪水对施工的压力很大，如导流、截流等建筑物的施工，稍有不慎错失时机就会耽搁一年工期。3．施工复杂修建在江河上的水工建筑物拦断河流，施工期必须采取合适的导流措施，选择适当的时机对大江截流。水工建筑物的施工场面大，对施工场地布置和施工道路都有一定要求。在有的河流上还要求施工期间不断航，增加了施工难度。水工建筑物的工程量巨大，工期长，一般需要几年甚至十几年，需要系统地统筹布置。有的工程为了尽早获得投资收益，不等工程全部建成即将部分机组提前技人发电，使施工组织更加复杂。4．失事后果严重大型蓄水工程失事后可能对下游产生严重影响。特别是挡水建筑物的破坏，可能造成下游毁灭性的损失，因此水工建筑物必须严格遵守建设程序。特别是挡水建筑物、泄水建筑物等确保工程安全的水工建筑物，需要较高的设计安全系数，以确保其安全。例如，一等水工建筑物的设计洪水重现期T=500～1000a，其挡水建筑物的稳定安全系数K=3.0。（二）水工建筑物的分类按其作用分类：1．挡水建筑物挡水建筑物是用来拦截江河、挡水蓄水、抬高水位、形成水库的建筑物。如各种坝、闸、堤防等。在水利水电工程中，坝主要是指垂直于水流方向，拦挡水流的建筑物。按筑坝材料，坝可分为：当地材料坝（土石坝）、混凝土坝、砌石坝、橡胶坝等。按坝的构造特征，坝可分为：重力坝、拱坝、支墩坝及其他。按是否坝顶溢流，坝可分为：非溢流坝和溢流坝。按坝的高度可分为：高坝（>100m）、中坝（30～100m）和低坝（<30m）。拦河闸是一种低水头水工建筑物，常用于平原地区的取水、航运等工程中。拦河闸主要依靠闸门挡水。平时闸门关闭，维持上游河道水位，以便于航运保持足够水深和取水水头。洪水来时，开闸泄水，将洪水迅速排向下游，避免造成上游淹没。2．泄水建筑物泄水建筑物用于宣泄水库、渠道、前池等建筑物中多余的水量，以保证大坝安全的建筑物。如溢流坝、岸边溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等。在水利水电枢纽中，泄水建筑物是必不可少的。同时，泄水建筑物必须有足够的泄流能力。3．取水、输水建筑物为了达到兴利目的，需要把水从水源（水库、河道、湖泊等）取出，并输送到用水部门的建筑物。取水建筑物有取水闸、隧洞进水塔等，取水闸又称渠首。输水建筑物有渠道、隧洞、涵管等。4．水电站建筑物用于专门用途的水工建筑物。如，用于发电的水电站厂房、压力前池、调压井，用于船只、鱼类、木材过坝的船闸、升船机、鱼道、绕道、过木道，用于整治河道的丁坝、顺坝等。按其使用时间长短分类：1．永久性建筑物枢纽工程运行期间长期使用的建筑物。永久性建筑物按其重要性又分为：（1）主要建筑物。指建筑物一旦失事后，将造成下游毁灭性灾害，或严重影响工程效益的建筑物。如拦河大坝、泄水建筑物、装机容量在电网中所占比重较大的水电站厂房、灌溉工程的主干渠等建筑物。（2）次要建筑物。指建筑物失事后不会形成严重灾害和效益损失，或易于恢复的建筑物。如，下游导流墙，以防洪、灌溉为主的水电站厂房，灌溉支渠等建筑物。2．临时性建筑物临时性建筑物是枢纽工程在建设期间使用的建筑物，往往在工程建成后拆除或废弃。如：导流隧洞、围堰等。四、水电工程枢纽布置实例枢纽布置是研究枢纽中各个水工建筑物之间的相互位置。广义的枢纽布置包括坝址选择、坝型选择和枢纽布置。坝址选择、坝型选择和枢纽布置三者之间是相互联系的。不同的坝址适用于不同的坝型，因而具有不同的枢纽布置。由于水文、地质、地形条件的各不相同，水利水电枢纽工程中水工建筑物组成的不同，每个枢纽的布置也是各有特点。枢纽布置没有固定模式，一般按以下布置原则和要求：（1）在一个枢纽中，为各兴利部门修建的水工建筑物有其不同的要求，枢纽布置的任务是将它们有机地组合在一起，共同完成各自的任务。当不同水工建筑物在布置上有矛盾时，应就重避轻，趋利避害。如在狭窄河谷，采用坝后式水电站可能发生厂房与泄水建筑物争河床的问题。枢纽布置时，可以将泄水建筑物布置在河床中央，满足下泄水流要求，以确保大坝安全。这时，水电站厂房靠岸边布置，适当增加开挖工程量，也可以将水电站厂房布置成地下式厂房或厂房顶挑流等。（2）在满足建筑物稳定和强度的前提下，使工程总造价和年运转费最省。（3）枢纽布置应考虑建筑材料、施工导流、施工方法、施工工期等因素的影响。（4）尽可能使枢纽在尚未完全建成的情况下，使部分建筑物提前发挥效益，如提前发电。以下介绍几种不同型式的水电工程枢纽。1．三峡水利枢纽长江是中国第一大河，全长6300余km，流域面积180km2，多年平均径流量约9600亿m3，河流长度和多年平均径流量均居世界第三位。三峡水利枢纽位于长江西陵峡中段，坝址在湖北宜昌三斗坪，距已建的葛洲坝水利枢纽40km处。坝址处河谷开阔，基础为坚硬完整的花岗岩，具有修建混凝土高坝的优越地形、地质和施工条件。三峡水利枢纽是具有防洪、发电、航运等巨大综合利用效益的大型工程，主要由拦河大坝、水电站厂房、通航建筑物等三大部分组成，见图2-2。水库正常蓄水位175.0m，总库容393亿m3，防洪库容221.5亿m3，可使荆江大堤的防洪能力由十年一遇提高到百年一遇。拦河大坝为混凝土实体重力坝。大坝轴线长度2309.47m，坝顶高程185.0m，最大坝高181m。泄洪坝段居河床中部，两侧为厂房坝段和非溢流坝段。泄水建筑物有22个表孔、23个深孔、3个泄洪排漂孔和7个排沙孔，最大泄流量102500m3/s。泄洪表孔和泄洪深孔相间布置，组成泄洪坝段，布置在河床中部偏右岸的位置。泄洪排漂孔布置在泄洪坝段的两侧。电站为坝后式厂房，分置于溢洪坝段两侧坝后。左侧厂房安装14台水轮发电机组，厂房全长643.6m，右侧厂房安装12台机组，厂房全长584.2m。26台机组的单机容量均为700MW，总装机容量18200MW。年发电847亿kW·h主要供电华中、华东地区，部分送到重庆市。在右岸还留有为后期6台扩机（4200MW）的地下厂房位置。永久通航建筑物设于左岸，包括双线5级连续梯级船闸及单线单级垂直升船机。每级船闸闸室的有效尺寸为280m×34m×5m，可通过万吨级船队。垂直升船机的承船厢有效尺寸为120m×18m×3.5m，一次可通过3000t级船舶。施工期另设单线单级临时船闸配合右岸导流明渠满足施工期通航要求，闸室的有效尺寸为240m×24m×4m。通航建筑物年单向通过能力5000万t，工程建成后可改善航道约660km经水库调蓄后，宜昌下游枯水期最小流量从3000m3/s提高到5000m3/s。洪水期万吨级船队可由汉口直达重庆。水库移民涉及湖北省和重庆市的19个县市，根据1991～1992年调查，主要淹没实物指标为：淹没区人口84.41万人，淹没耕地和柑桔地2.45万公顷。大量移民资金的投入对这个地区来说，是一个新的发展机遇。三峡工程主体建筑物主要工程量为：土石方开挖10282.9万m3，土石方填筑3197.9万m3，混凝土2793.5万m3，金属结构安装256500t。三峡工程枢纽建筑物分三期施工，总工期为17年。1993年开始施工。1997年12月8日大江截流，开始二期工程施工。2002年5月2日二期上游围堰爆破拆除，二期工程开始挡水。2002年11月6日，长江右岸导流明渠成功截流。2003年4月10日临时船闸停止过船。2003年6月1日零时正式下闸蓄水。2003年6月16日永久船闸船队首次通航。2003年6月24日首台机组（二号机组）并网试运行发电。2003年7月18日三期右岸厂房主体工程开始浇筑混凝土，2006年5月20日，三峡大坝全线到达185m高程，主体工程混凝土浇筑完毕。2006年6月6日16时三峡工程三期横向围堰爆破成功，三峡大坝全线挡水。预计2009年枢纽工程完建。2．二滩水电站二滩水电站位于金沙江最大的支流雅砻江下游，距交汇河口23km在四川省西部的攀枝花市境内。二滩水电站是雅砻江干流规划建设的21个梯级电站中的第一个工程，以发电为主，是20世纪我国建成发电的最大水电站。二滩水电站的水库正常蓄水位为1200m，发电最低运行水位为1155m，总库容58亿m3，有效库容33.7亿m3，属季调节水库，控制流域面积11.64万km2。二滩拱坝地处峡谷，两岸临江坡高300～400m左岸谷坡25°～45°，处于川滇南北向构造带中段西部相对稳定的共和断块上，断块内部不存在发震构造。坝区地震基本烈度为四度。坝基由二迭玄武岩和后期侵入的正长岩以及因侵入而形成的变质玄武岩发达地区等组成，岩体完整性好，坝区无大的断层分布，小断层、破碎带以中高度垂直或斜交河床分布，一般延伸短小，连贯性差。二滩主体工程包括混凝土双曲拱坝、地下厂房系统、泄水建筑物、过木机道等，见图2-3。图2-2三峡水利枢纽平面总布置图拱坝为抛物线双曲拱坝，坝高240m，是我国已建的最高拱坝枢纽。拱圈最大中心角91.5°，坝顶高程1205m，拱冠处坝顶宽度11m，底部宽度55.74m，拱端最大宽度58.51m，设计相对厚度A值0.072。抛物线型双曲拱坝使接近岸坡的曲率减小而趋于扁平化，加大拱推力与岸坡的夹角，增加坝肩稳定，使应力分布均匀，减小拱坝断面。纵向采用高次曲线，加大纵向曲率，上游面倒悬度控制在0.18。左右半拱采用不同曲率半径，以适应两岸的不对称地形。泄水建筑物包括坝顶溢流表孔、中孔、放空底孔和右岸泄洪洞，最大泄洪流量23900m3/s。坝体分三层开孔，7个溢流表孔，高11.5m，宽11m，设计及校核泄流量分别为6260m3/s，9500m3/s。6个泄洪中孔，高6m，宽5m，设计及校核泄流量分别为6930m3/s，6950m3/s；4个放空底孔，高5m，宽3m。两条右岸泄洪洞为短进水口龙抬头明流洞，分别长922.0m，1269.0m，13m×13.5m圆拱直墙形断面。设计和校核工况的两洞总泄洪流量分别为7400m3/s，7600m3/s。过木道布置在大坝左岸。地下厂房系统布置在雅砻江左岸，包括厂房进水口、压力管道、地下厂房、主变室及交通洞、母线洞、通风洞、尾水调压室、尾水隧洞、50OKV开关站和第一副厂房等建筑物。电站安装6台单机容量为550MW的水轮发电机组，总装机容量为3300MW，年发电量为170亿kW·h，保证出力为1000MW，年利用小时为5162h。二滩水电站的主体工程地上土石方开挖800万m3，地下土方开挖370万m3，混凝土及钢筋混凝土浇筑650万m3，金属结构安装4.8万t。3．瀑布沟水电站瀑布沟水电站位于长江流域岷江水系的大渡河中游，是大渡河梯级开发中的骨干电站。地处四川西部汉源和甘洛两县境内，电站下游9km处有成昆铁路汉源火车站，本工程利用铁路部门原有设施在此设转运站，该站距成都东站276km。对外交通较为方便。瀑布沟水电站大坝为碎石土心墙堆石坝，坝体填筑材料种类由内至外分别为防渗土料、反滤料、过渡料和堆石料，其设计工程量分别为385.18万m3、229万m3、372.38万m3、1295.59万m3。最大坝高186m，最大底宽约780m，坝顶宽14m。见图2-4。左岸地下厂房系统包括进水口、引水隧洞及压力管道、主副厂房、主变室、尾闸室、尾水隧洞、排风排烟井、电缆电梯井及开关站等建筑物。厂房装机共6台，单机容量550MW，总装机容量3300MW。厂房开挖尺寸为297.25m×32.4m×68.1m（长×宽×高），主变室尺寸为250.3m×18.3m×25.775m（长×宽×高），尾闸室尺寸178.87m×17.4m×55.6m（长×宽×高）。引水隧洞6条，开挖直径10.5m，总长约2724m；尾水隧洞2条，城门洞型断面为21.6m×25.8m（宽×高），总长1763m。左岸岸边开敞式溢洪道位于左坝肩上方，总长约625m。左岸泄洪洞全长2081.091m，其中进口段长52m，出口段长43m，洞身段长1986.091m。泄洪洞补气洞为斜井，长约289.739m，最大开挖断面为5.5m×6m（宽×高）。右岸放空洞采用深式有压长管进口接无压隧洞，全长1114.422m，由进水口、有压段、工作闸门室段及无压段、出口段五部分组成。图2-3二滩水电站枢纽平面总布置图图2-4瀑布沟水电站枢纽平面总布置图瀑布沟水电站水库正常蓄水位850m，总库容50.64亿m3，有效库容38.82亿m3，电站装机容量3300MW（550MW/台×6台），保证出力926MW，年利用小时4420h，年发电量145.8亿kW·h。4．金窝水电站金窝水电站位于四川省雅安市石棉县境内的大渡河中游右岸的一级支流－田湾河中段界碑石～喇嘛沟河段上，是田湾河水力资源梯级开发（两库四级）中的第三级，为引水式电站。拟建坝址位于界碑石下游约600m河段，紧邻仁宗海水库电站厂房，厂址位于喇嘛沟口上游田湾河左岸的宋家坪台地上，紧邻大发水电站坝址。金窝水电站主要由首部枢纽、引水系统、地面厂房系统等建筑物组成，见图2-5。首部枢纽由底格栏栅坝、引水渠、沉砾池、汇水池、倒虹吸管及调节池等建筑物组成。底格栏栅坝布置于河床主河道，坝顶长35m，其中溢流坝段长15m，取水坝段长20m，底宽8m，坝高5.50m，坝顶高程2322.00m。沉砾池长度30.00m，宽3.00m，调节池平面形状呈长条形，长度约250m，最大宽度约51m，池顶高程为2316.50m，池底高程上游端为2309.60m，下游端为2308.33m，池底纵坡0.6%，池底板上游段厚度由3.7m渐变至0.8m，下游段厚度为0.8m。引水建筑物由电站进水闸、引水隧洞、跨沟管桥、调压室、压力管道等组成。进水闸布置在调节池下游末端，闸室长度为12.0m，闸顶高程为2316.00m，闸孔尺寸4.70×4.70m，闸室段底板高程为2297.00m，闸后接引水隧洞。引水隧洞沿田湾河左岸布置，进水口位于调节池下游端，隧洞全长7568.245m，在八望沟处采用绕沟方式，隧洞最浅埋深62m，过高家沟段采用跨沟管桥方案过沟。引水隧洞断面为平底马蹄形，内径为4.7m，最大开挖尺寸6.0m×6.0m，采用混凝土衬砌与喷混凝土相结合的方式。管桥为钢筋混凝土拱桥，净跨度36m，矢高9.0m。桥面以上管道为圆形钢管，内径4.5m，长约70m，钢管采用16MnR钢材。钢管按明管设计，设有镇墩、支墩及支撑环，支撑环间距8.00m，为适应明钢管的变形，在钢管中间段设一波纹管补偿器，长约2m。为防止渗漏，在管桥钢管两端设置阻渗环。调压室位于田湾河左岸山坡比较雄厚的山体内，为埋藏式，采用只设上室的水室式。上室长70.00m，断面为宽7.50m，边墙高5.00m；边墙、底板采用钢筋混凝土衬砌，厚度为0.50m；顶拱采用锚喷支护。调压室井身为圆形断面，内径7.50m，井壁采用混凝土衬砌，衬砌厚度0.60m，井高85.313m。上室末端接调压室通风洞，通风洞长85m，断面2m×2m，采用钢筋混凝土衬砌。压力管道置于田湾河左岸山坡内，为埋藏式。压力管道上平段0+030.00m处设置一事故检修蝶阀室，蝶阀室尺寸15.00×6.50m，蝶阀室交通洞开挖断面为城门洞型，其尺寸为891×4.5×4.5m（长×宽×高）。由于上、下平段高差达560.0m，为施工方便，在斜管中部2080.00m和1840m高程设置两条中平段。地面厂房系统由由主厂房、副厂房、主变及开关站、尾水廊道、尾水涵洞、进厂公路及回车场等组成。主厂房总长63.52m，总宽24m，其中主机间长42.00m，安装间长21.50m。主厂房内安装两台水轮发电机，总装机容量240MW（2×120MW）。图2-5金窝水电站枢纽平面总布置图第二节水电工程等级划分一、水电工程等别的划分（1）水电枢纽工程等级划分应执行DL5180—2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》。水电枢纽工程，包括抽水蓄能电站，工程等别根据其在国民经济建设中的重要性按照其库容和装机容量划分为五等，应按表2-1确定。表2-1水电枢纽工程的分等指标工程等别工程规模水库总库容（亿mm3）装机容量（MW）一大（1）型≥10≥1200二大（2）型10～1.01200～3000三中型1.0～0.100300～50四小（1）型0.10～0.00150～10五小（2）型＜0.01＜10注：水电枢纽工程的防洪作用与工程等别的关系，应按照GB—50201—94《防洪标准》的有关规定确定。水电工程的等别以防洪为主，可执行GB—50201—94，以治涝、灌溉、供水等功能为主的工程属水利工程范畴。可根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等，其等别按表2-2的规定确定。表2-2水利水电工程分等指标工程等别工程规模水库总库容（亿m3）防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企企业的重要性性保护农田（万亩）治涝面积（万亩）灌溉面积（万亩）供水对象重要性装机容量（MW）Ⅰ大（1）型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥1200Ⅱ大（2）型10～1.0重要500～100200～60150～50重要1200～3000Ⅲ中型1.0～0.100中等100～3060～1550～5中等300～50Ⅳ小（1）型0.10～0.001一般30～515～35～0.5一般50～10Ⅴ小（2）型0.01～0.0001＜5＜3＜0.5＜10（2）综合利用的水电枢纽工程，当其库容、装机容量分属不同的等别时，工程等别应取其中最高的等别。（3）拦河水闸工程的等别，应执行水利部SL265—2001《水闸设计规范》，应根据过闸流量及其防护对象的重要性划分等级，按表2-3确定。规模巨大或在国民经济中占有特殊重要地位的水闸枢纽工程，其等别应经论证后报主管部门批准确定。表2-3平原区水闸枢纽工程分等指标工程等别ⅠⅡⅢⅣⅤ规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型最大过闸流量（mm3/s）≥50005000～100001000～1000100～20＜20防护对象的重要性性特别重要重要中等一般—二、水工建筑物级别的划分（1）根据工程等别及建筑物在工程中的作用和重要性，水工建筑物的级别划分为5级，按表2-4确定。表2-4平原区水闸枢纽工程分等指标工程等别永久性水工建筑物物工程等别永久性水工建筑物物主要建筑物次要建筑物主要建筑物次要建筑物一13四45二23五55三34（2）失事后损失巨大或影响十分严重的水电枢纽工程中的2～5级水工建筑物，经技术经济论证，可提高1级；洪水设计标准相应提高，但抗震设计标准不提高。（3）如果坝高超过表2-5指标，按表2-4确定的2～3级壅水建筑物级别宜提高1级，洪水设计标准相应提高，但抗震设计标准不提高。表表2-5提高壅水建筑物级别的坝高指标单位：m壅水建筑物原级别23坝型土坝、堆石坝10080混凝土坝、浆砌石坝150120（4）当水工建筑物地基的工程地质条件特别复杂或采用实践经验较少的新型结构时，2～5级水工建筑物的级别，可提高1级，但洪水设计标准不提高，抗震设计标准不提高。（5）当工程等别仅由装机容量决定时，挡水、泄水建筑物级别，经技术经济论证，可降低1级；当工程等别仅由库容大小决定时，电站厂房和引水系统建筑物级别，经技术经济论证，可降低1级。（6）仅由库容大小决定工程等别的低水头壅水建筑物（最大水头小于30m），符合下列条件之一时，1～4级壅水建筑物可降低1级。1）水库总库容接近工程分等指标的下限。2）非常洪水条件下，上、下游水位差小于2m。3）壅水建筑物最大水水头小于100m。（7）水闸枢纽中的水水工建筑物应应根据其所属属枢纽工程等等别、作用和和重要性划分分级别，其级级别执行参照照表2-4确定。（8）泵站建筑物应根根据泵站所属属等别及其在在泵站中的作作用和重要性性分级，其级级别划分参照照表2-4确定。三、施工辅助工程程主要建筑物物级别的划分分（1）施工辅助工程即即施工期临时时性挡水、泄泄水建筑物的的级别（导流流建筑物），应应根据保护对对象的重要性性、失事危害害程度、使用用年限和临时时性建筑物规规模按表2-6确定。表2-6临时性水工工建筑（导流流建筑物）级级别划分级别保护对象失事危害程度使用年限建筑物规模高度（m）库容（亿m3）3有特殊要求的1级级永久性水工工建筑物淹没重要城镇、工工矿企业、交交通干线或推推迟总工期及及第1台机组发电电工期，造成成重大灾害和和损失>3>50>1.041、2级永久性水工建筑筑物淹没一般城镇、工工矿企业或影影响工程总工工期及第1台机组发电电工期，造成成较大损失3～250～151.0～0.153、4级永久性水工建筑筑物淹没基坑，但对总总工期及第一一台机组发电电工期影响不不大，经济损损失较小＜2＜15＜0.1注：临时性水工建建筑物系指仅仅在枢纽工程程施工期使用用的建筑物，如如围堰、导流流洞以及导流流明渠、临时时挡墙等。本本标准中，临临时性水工建建筑物限于临临时挡水和泄泄水建筑物。（2）临时性水工建筑筑物，根据表表2-6，若分属不不同的级别时时，应取其中中最高级别。但但对3级临时性水水工建筑物，符符合该级别规规定的指标不不得少于两项项。（3）利用临时性水工工建筑物挡水水发电时，经经技术经济论论证，临时挡挡水建筑物级级别可提高1级。（4）混凝土系统规模模划分。混凝凝土生产系统统（简称混凝凝土系统）规规模按生产能能力分大、中中、小型，划划分执行DL/T50086—1999《水电水利利工程混凝土土生产系统设设计导则》，该该标准见表2-7。（5）按照可靠度原理理设计或验算算结构安全性性时，水工建建筑物的结构构安全级别，应应根据水工建建筑物的级别别，按表2-8确定。地基基的结构安全全级别与其相相应的水工建建筑物结构安安全级别相同同。表2-8水工建筑物结构安全级别水工建筑物级别水工建筑物结构安全级别1表2-8水工建筑物结构安全级别水工建筑物级别水工建筑物结构安全级别1Ⅰ2、3Ⅱ4、5Ⅲ表2-7混凝土系统规模划分标准规模定型小时生产能力(m3)月生产能力(万m3)大型>200>6中型50~2001.5~6小型<50<1.5第三节水电工工程施工组织织设计水电工程概（估）算算的编制，必必须有施工组组织设计才能能进行，水电电工程的造价价与施工组织织设计密切相相关。施工组组织设计合理理与否直接影影响着工程的的造价、质量量和工期。同同一项工程施施工，采用不不同的施工方方案，就会用用不同的施工工机械设备、有有不同的劳务务调配方案，这这就造成施工工机械设备的的台时费用、劳劳务费用以及及一些施工消消耗性材料的的消耗量等的的不同，即使使是同一种施施工方案，也也会由于施工工总平面布置置及资源供应应状况等方面面的差异而造造成工程项目目造价上的不不同。因此，水水电工程造价价师，必须懂懂得施工组织织设计。一、概述水电工程施工组织织设计是根据据工程地形、地地质、水文、气气象条件及枢枢纽布置和建建筑物结构设设计特点，以以实现工程建建设安全、优优质、快速、经经济为目标，综综合研究施工工条件、施工工技术、施工工组织与管理理、环境保护护与水土保持持、劳动安全全与工业卫生生等因素，确确定相应的施施工导流、料料源选择与料料场开采、主主体工程施工工、施工交通通运输、施工工工厂设施、施施工总布置及及施工总进度度的设计工作作。（一）术语1．施工组织设计施工组织设计是水水电工程设计计文件的重要要组成部分，是是编制工程投投资估算、概概算及招投标标文件的重要要依据，是工工程建设和施施工管理的指指导性文件。认认真做好施工工组织设计，对对合理选择坝坝址、坝型及及枢纽布置，对对优化设计方方案，合理组组织工程施工工，保证工程程施工质量与与安全，满足足环境保护和和水土保持要要求，合理利利用土地资源源，缩短建设设周期和降低低工程造价都都有十分重要要的作用。2．建设工期工程建设工期由工工程筹建期、工工程准备期、主主体工程施工工期、工程完完建期四部分分组成。各阶阶段工作内容容为：（1）工程筹建期：工工程正式开工工前为承包单单位进场施工工创造条件所所需的时间。工工程筹建期工工作主要包括括对外交通、施施工供电、施施工通信、施施工区征地移移民、招投标标等。（2）工程准备期：准准备工程开工工起至关键线线路上的主体体工程开工前前的工期。一一般包括场地地平整，场内内交通，导流流工程，施工工工厂及生产产、生活设施施等准备工程程项目。（3）主体工程施工期期：从关键线线路上的主体体工程项目施施工开始，至至第一台（批批）机组发电电或工程开始始受益为止的的工期。主要要完成永久挡挡水建筑物、泄泄水建筑物和和引水发电建建筑物等土建建工程及其金金属结构和机机电设备安装装调试等主体体工程施工。主主体工程施工工开始起点可可按表2-9的规定划分分。表2-9主体工程施施工期起点控制总进度的关键键线路项目主体工程施工期起起点拦河坝（含河床式式厂房、坝后后厂房）主河床截流发电厂房系统厂房主体土建工程程施工或地下下厂房顶拱层层开挖输水系统输水系统主体工程程施工上（下）库工程（抽抽水蓄能电站站）上（下）库主体工工程施工（4）工程完建期：自自第一台（批批）机组投入入运行或工程程开始受益为为起点，至工工程竣工为止止的工期。主主要完成后续续机组的安装装调试，挡水水建筑物、泄泄水建筑物和和引水发电建建筑物的剩余余工作以及导导流泄水建筑筑物的封堵等等。工程建设总工期为为后三项工期期之和。3．施工导流施工导流是水电工工程施工过程程中对江河水水流进行控制制的简称，是是为了创造干干地施工条件件，将原河水水通过适当的的方式导向下下游的工程措措施。4．导流方式导流方式是指主体体工程施工期期控制水流的的方法。不同同的施工阶段段对应不同的的控制水流方方法，导流方方式大体分为为围堰一次拦拦断河床和围围堰分期拦断断河床两大类类。5．导流标准导流标准是指导流流建筑物洪水水设计标准，同同一导流时段段各导流建筑筑物的洪水设设计标准应相相同，以主要要挡水建筑物物的洪水设计计标准为准。（二）施工组织设计文件件的编制原则则（1）执行国家有关法法律、法规和和政策。（2）结合实际，因地地制宜，力求求工程与自然然环境和谐。（3）统筹安排、综合合平衡、妥善善协调各分部部、分项工程程的施工。（三）施工组织设计工作作的依据（1）上阶段和相关成果果报告及审批批意见，项目目法人对工程程建设的要求求或协议。（2）工程所在地区有有关基本建设设的法规或条条例，地方政政府对工程建建设的要求。（3）国家各有关部门门（国土、铁铁道、交通、林林业、水利、环环境保护、安安全生产、旅旅游等）对工工程建设期间间有关要求及及批件。（4）工程所在地区和和河流的自然然条件（地形形、地质、水水文、气象特特征和当地建建材情况）、施施工电源、水水源及水质、交交通、环境保保护、旅游、防防洪、灌溉、航航运、供水等等现状和近期期发展规划。（5）施工导流及通航航等水工模型型试验、各种种原材料试验验、混凝土配配合比试验、重重要结构模型型试验、岩土土物理力学试试验等成果。（6）工程有关工艺试试验或生产性性试验成果。（7）勘测、设计各专专业有关成果果。（四）施工组织设计的的作用为了保证水电工程程顺利地进行行施工，并按按期完成施工工任务，施工工前，必须对对拟建的工程程项目编制施施工组织设计计。它是工程程设计文件的的重要组成部部分，它的作作用有以下几几个方面：（1）施工组织设计是是落实枢纽布布置、优化工工程设计的重重要设计文件件。（2）施工组织设计是是编制工程造造价及国家控控制工程造价价的重要依据据。（3）施工组织设计是是组织工程建建设和进行施施工管理的指指导性文件。（4）施工组织设计是是合理组织工工程施工、保保证工程质量量的保障。（5）施工组织设计是是保证建设工工期和控制工工程造价的主主要技术经济济文件。（6）施工组织设计的的进度计划，是是工程在时间间顺序上的合合理安排工期期、组织施工工的前提。（7）施工组织设计的的总布置，是是工程施工现现场在平面和和空间上的总总布置。合理理的统筹规划划布置，是保保证工程施工工质量和顺利利实施施工进进度、提高经经济效益的关关键。（8）施工导流设计，是是施工组织设设计的中心环环节，也是编编制施工总进进度计划的主主要依据。施施工导流设计计对施工安全全具有重大影影响，同时影影响坝址、坝坝型和枢纽布布置方案的选选择。（9）施工组织设计的的施工交通，对对保证工程按按计划顺利进进行具有重大大的作用，且且对工程造价价影响很大。总之，施工组织设设计文件，对对水电工程来来说，是非常常重要的。它它是关系工程程能否顺利、安安全、经济、科科学合理的建建成的关键性性文件。（五）施工组织设计的的分类施工组织设计按编编制对象、范范围的不同，可可分为项目施施工组织设计计、单位（项项）工程施工工组织设计和和分部分项工工程施工组织织（措施）设设计3类。1．项目施工组织设设计项目施工组织设计计是以一个建建设项目为编编制对象，用用以指导整个个建设项目施施工全过程的的各项施工活活动的技术、经经济和组织的的综合性文件件。针对水利利水电枢纽工工程编制的施施工组织设计计，称为工程程施工组织设设计。一般在在工程设计阶阶段编制，相相对比较宏观观、概括，对对工程施工起起主导作用。2．单位（项）工程程施工组织设设计单位（项）工程施施工组织设计计是以一个单单位工程（或或一个建筑物物、一个子项项招标项目）为为编制对象，用用以指导其施施工全过程的的各项施工活活动的技术、经经济和组织的的综合性文件件。单位（项项）工程施工工组织设计，通通常在工程项项目招标或施施工阶段编制制，编制对象象具体，内容容也比较详实实，具有实施施性，可作为为施工措施的的编制依据。3．分部分项工程施施工组织设计计分部分项工程施工工组织设计是是以分部分项项工程为编制制对象，用以以具体指导施施工全过程的的各项施工活活动的技术、经经济和组织的的综合性文件件。是比较详详细、具体的的施工组织设设计。一般而言，项目施施工组织设计计是对整个建建设项目的全全局性战略部部署，其内容容和范围比较较概括。单位位工程施工组组织设计是在在项目施工组组织设计的控控制下，以项项目施工组织织设计和企业业施工计划为为依据编制的的，针对具体体的单位工程程，把项目施施工组织设计计的内容具体体化。分部分分项工程施工工组织设计是是以单位工程程施工组织设设计和企业施施工计划为依依据编制的，针针对具体的分分部分项工程程，把单位工工程施工组织织设计进一步步具体化，它它是专业工程程具体组织施施工的设计。（六）施工组织设计编编制程序（1）根据枢纽布置方方案，分析研研究坝址施工工条件，进行行导流设计和和施工总进度度的安排。与与此同时，可可对施工技术术、辅助企业业等进行研究究考察。导流流、枢纽布置置和水工结构构，密切相关关，相互影响响，相辅相成成，因此，往往往要经过多多次反复，才才能取得较好好的设计成果果。施工总进进度是各专业业设计工作的的重要依据之之一，应结合合导流方案的的选定，尽快快编制出控制制性进度表。（2）在提出控制性进进度之后，各各专业根据该该进度提供的的指标进行设设计，并为下下一道工序提提供相关资料料。单项工程程进度是施工工总进度的组组成部分，与与施工总进度度之间是局部部与整体的关关系，其进度度安排不能脱脱离总进度的的指导，同时时它又是编制制施工总进度度的基础和依依据。通过单单项工程施工工方法研究，落落实单项工程程进度后，才才能验证施工工总进度是否否合理可行，从从而为调整、完完善施工总进进度提供依据据。（3）施工总进度优化化后，计算提提出分年度的的劳动力需要要量、最高人人数和总劳动动力量，计算算主要建筑材材料总量及分分年度供应量量、主要施工工机械设备需需要总量及分分年度供应数数量。二、施工组织设计计的主要内容容施工组织设计在可可行性研究阶阶段所要求的的内容最为全全面，各专业业之间的设计计联系最为密密切，这就要要特别加强工工序管理。下下面主要阐述述在可行性研研究阶段施工工组织设计编编制的主要内内容和提交的的主要成果。（一）主要内容（1）施工条件：包括括工程条件（工工程地理位置置、工程任务务和规模、工工程布置）、自自然条件（地地质、地形、水水文、气象）、交交通运输条件件（供水、供供电、道路、通通讯、施工场场地）、物资资资源供应条条件（建筑材材料），以及及工程施工特特点（项目法法人对工期要要求，工程主主要施工特点点及重大施工工技术问题）。（2）施工导流：包括括确定导流标标准，划分导导流时段，选选择导流方案案和导流建筑筑物，进行导导流建筑物设设计，提出导导流建筑物的的施工安排，拟拟定截流、防防洪度汛、施施工期通航、下下闸蓄水、下下游供水、排排冰、蓄水、发发电等措施。（3）料源选择与料场场开采：通过过对料场储量量、质量、开开采加工条件件等方面的综综合比较，选选定料源；确确定的料场开开采规划原则则，提出各料料场开采范围围、开采方法法、废料处理理、环境保护护等设计，以以及支护处理理措施和工程程量。（4）主体工程施工：：包括对主体体工程的施工工程序、施工工方法、工程程安排、施工工布置和主要要施工机械等等问题进行比比较和选择。对对主体工程施施工中的关键键技术问题进进行专题研究究和论证，如如特殊的地质质基础处理、导导截流、大体体积混凝土的的温控措施等等。（5）施工交通运输：：分为对外交交通和对内交交通。对外交交通根据工程程对外总运量量、运输强度度和重大部件件的运输要求求，确定对外外交通方式，选选择线路及其其标准，规划划对外交通与与国家主干线线的衔接。对对内的任务是是选定场内交交通干线的布布置和标准，提提出工程量。（6）施工工厂设施：：确定如砂石石加工系统、混混凝土生产系系统、混凝土土预冷（或预预热）系统，压压缩空气系统统、供水系统统、供电系统统、通信系统统、综合加工工及机械修配配厂等设施的的位置、规模模、布置，提提出工艺布置置设计、建筑筑面积、占地地面积和工程程量。（7）施工总布置：编编制施工总布布置专题报告告，选定施工工总布置方案案，提出场地地平整土石方方工程量、渣渣场防护的工工程工程量，以以及用地范围围图。（8）施工总进度：确确定总工期，提提出施工进度度安排的主要要项目强度指指标、劳动力力平均人数、分分年劳动力需需要量、最高高人数和总劳劳动量；提出施工总总进度图、表表（包括横道道图、网络图图、关键路线线图）。（9）施工资源供应：：提出主体工工程和临建工工程主要建筑筑材料需要总总量和分年度度供应期限及及数量，提出出施工所需主主要及特殊机机械和设备清清单。（二）施工组织设设计提交的主主要成果一般情况下，在可可行性研究报报告阶段，为为编制水电工工程设计概算算，施工组织织设计需要提提交的主要成成果如下：１．应提交的附图图：施工对外交通图；；施工总布置图与筹筹建及准备期期施工布置图图；施工导流布置图（选选定方案和比比较方案）；；导流建筑物结构布布置图；导流建筑物施工方方法示意图；；施工期通航布置图图；料场开采规划图；；主要建筑物施工道道路及施工支支洞布置图；；主要建筑物开挖、施施工程序及地地基处理示意意图；主要建筑物混凝土土施工程序、施施工方法及施施工布置示意意图；主要建筑物土石方方填筑施工程程序、施工布布置示意图；；砂石加工系统布置置图、生产工工艺流程图；；混凝土生产及预冷冷（热）系统统布置图；机电、金属结构安安装施工程序序、施工方法法及施工布置置示意图；施工用地范围图；；土石方平衡及流向向图；筹建及准备期施工工进度图、表表；施工总进度图、表表、施工网络络图；２．应提交的专题题报告施工导（截）流水水力学模型试试验报告对外交通运输专题题报告施工期通航水力学学模型试验报报告混凝土原材料、配配合比及性能能试验报告混凝土坝温度控制制专题研究报报告其他专题报告三、施工进度计划（一）施工进度计计划的基本概概念施工进度计划是施施工计划或施施工组织设计计的重要组成成部分。它具具体安排各项项工程的开工工、竣工日期期和相互衔接接关系，规定定了工程施工工的顺序和速速度。编制施工进度计划划的目的是组组织均衡连续续施工，确保保项目在国家家或合同规定定的期限内优优质、快速、高高效地建成投投产。施工进进度计划是水水利水电建设设项目计划体体系中最重要要的组成部分分，是成本（投投资）计划、劳劳动力使用计计划、机械使使用计划、物物资供应计划划、后勤管理理计划等计划划的基础。目目前所使用的的许多项目管管理软件大都都是以施工进进度计划为主主体。施工进度计划的种种类与施工组组织设计相适适应，对应于于各施工组织织设计的进度度计划有控制制整个项目进进度的全场性性施工活动的的总进度计划划；有用于控控制单位或单单项工程进度度和施工活动动的单位（项项）工程进度度计划；有用用于指导基层层实际施工的的分部分项工工程进度计划划；在大型项项目建设中，还还常常编制准准备工作进度度计划和分期期施工进度计计划。上述各各类进度计划划的作用不同同，繁简不一一，但它们有有机地结合起起来，构成整整个建设项目目的施工进度度计划体系。施工进度计划是在在拟定施工方方案的基础上上分阶段分级级进行编制的的，分级多少少，繁简程度度都随工程规规模、结构复复杂程度不同同而异。对于于简单的工程程项目可能只只要编制一个个详细的施工工进度计划就就行了，像单单幢住宅楼就就不需要分级级编制进度计计划；对于稍稍复杂一些的的工程项目，进进度计划可能能要分2级或3级编制；对对于大型、复复杂的工程项项目，如大型型水利水电枢枢纽工程，进进度计划要分分4级甚至5级进行编制制，包括枢纽纽工程总进度度计划，分期期施工进度计计划、单项工工程进度计划划、分部分项项工程进度计计划，甚至还还需编制更详详细的作业计计划。所有这这些计划总是是环环相扣，一一级比一级具具体而详尽，但但计划控制的的范围一级比比一级小。通通常，上一级级进度计划是是下一级进度度计划的编制制依据，下一一级进度计划划又是上一级级进度计划实实现的保证。因因此，在编制制上一级进度度计划时，要要充分考虑到到各下一级项项目在规定工工期内完成的的可能性；在在编制下一级级进度计划时时，要以上一一级进度计划划进行控制，保保证本级项目目的投资、分分年度投资和和施工进度计计划满足上一一级进度计划划的要求。一一般来说，计计划总是从总总体到局部、由由大到小、由由粗到细，逐逐级分解，顺顺序编制的，并并且层层控制制、层层反馈馈、统筹兼顾顾，达到一定定的计划目标标。（二）施工总进度度计划的编制制施工总进度计划是是全场施工活活动在时间上上的体现，要要求定出水利利水电建设项项目各单项工工程和主要分分部分项工程程的施工顺序序和开、竣工工日期，以及及主体工程施施工前准备工工作和完工后后结尾工作的的施工期限。据据以编制资源源使用计划。1．施工总进度计划的的项目划分（1）划分项目。进行行项目划分通通常采用WBS法，即工作作分解结构法法。该法是根根据系统工程程的特点，将将一个项目或或工作逐级划划分为若干个个相对独立的的工作单元，并并通过适当的的方式明确各各工作单元的的责任者，以以便有效地组组织、计划、控控制项目的整整体实施。工作单元的大小或或项目划分的的粗细程度要要按编制计划划的对象和用用途而定。在在编制总进度度计划时，工工作单元或项项目应划分得得粗，项目包包含的内容多多，一般以单单项工程和主主要分部分项项工程为单位位，有的甚至至可以一个生生产系统为工工作单元。（2）确定工程施工顺顺序和列出工工程项目。确确定工程施工工顺序是编制制施工进度计计划的一项重重要工作。它它不但关系到到拟定进度计计划的正确性性，而且还涉涉及到工程成成本和工期。不不论工程规模模大小，不论论群体工程、单单位工程，还还是分部分项项工程，都存存在着施工顺顺序问题，只只是项目（工工作单元）的的大小、内容容不同而已。确确定施工顺序序时，主要考考虑以下几点点：1）在保证工期的前提提下，实行分分期施工，以以便提前投产产，提前收益益。2）对由若干个单项（位位）工程组成成的建设项目目或分期工程程项目，以及及为主体工程程施工服务的的临时工程，在在确定它们的的施工顺序时时，应优先安安排下列项目目：①按生产工艺要求，须须先期投入生生产或起主导导作用的工作作项目。②工程量大、施工难难度大、需要要时间长的项项目。例如，河河床式水利枢枢纽工程，要要抓住坝体工工程和发电系系统工程的施施工，并且以以导流程序为为线索确定各各单项工程、主主要分部分项项工程开竣工工时间和先后后顺序。在引引水式水电站站施工中，隧隧洞长，工作作面少，有时时还要穿越软软弱地层，施施工难度大；；而挡水坝一一般不高，工工程量小，所所以隧洞施工工往往是决定定工期的关键键，宜优先安安排。③运输系统、动力系系统。如厂内内外铁路、公公路、输变电电工程等。这这是工程开工工的先决条件件，必须首先先安排。④供施工用的准备工工程。如混凝凝土拌和系统统、砂石料系系统等必须在在混凝土浇筑筑前投产或部部分投产。供供风系统必须须在土石方开开挖前投产。3）一般应按先地下后后地上，先基基础后结构，先先深后浅，先先主体后围护护的原则安排排施工顺序。如如混凝土主体体结构施工，必必须在依次进进行基槽开挖挖、基础处理理、混凝土浇浇筑后才能进进行上部结构构的施工。以上是确定施工顺顺序的一般原原则，但它并并不是一成不不变的。随着着工程对象和和施工条件的的变化，施工工顺序也有变变化。编制总进度计划时时，在划分项项目（工作单单元）并确定定其施工顺序序以后，应列列出工程项目目。即将整个个工程中的各各单项（位）工工程和主要分分部分项工程程、各项准备备工作、临时时工程、结束束工作以及工工程建设必要要的其他项目目一一列出，并并进行适当综综合排队，依依次填入进度度计划表的项项目栏内。若若采用网络法法编制进度计计划，应对各各项目进行编编号，标明各各项目的紧前前工序或紧后后工序，并把把有关内容填填入工程项目目一览表中，供供绘制网络计计划图时使用用。（3）计算工程量和确确定工程项目目的施工期限限。按照列出出的工程项目目分别计算各各工程项目的的工程量。由由于设计阶段段的设计资料料详细程度不不同，工程量量的计算精度度也不一样。当当没有作出各各种结构物的的详细设计时时，可以根据据类似工程或或概算指标估计工程量量。若已有各各种结构物的的设计图纸，就就应根据设计计图纸，并考考虑工程分期期、分层分段段、施工顺序序等因素，分分别算出相应应的工程量。确定进度计划中各各项目（工程程单元）的作作业时间是计计算网络计划划时间和工期期的基础，是是计划工作的的关键。用网网络法编制进进度时，通常常不完全根据据项目所处的的实际情况（施施工条件和工工期要求等），而而是根据正常常条件来确定定一个合理的的、经济的作作业时间。经经过网络时间间计算后，再再结合工期要要求和资源供供应等具体条条件对进度计计划进行调整整。这种做法法具有下列意意义：①按正常条件确定的的作业时间比比较经济合理理，用它编制制出来的计划划总成本较低低；②用正常作业时间编编出初步计划划，再结合实实际进行调整整和优化，便便有了一个合合理的比较基基础。避免工工期压缩调整整时无的放矢矢，盲目开工工，造成资金金浪费，成本本提高。2．施工进度表的类型型（1）横道图。横道图图是现阶段总总进度表常用用类型的一种种形式，图上上标有各项工工程主要项目目的施工时段段、施工工期期和平均强度度，并有经平平衡后汇总的的主要施工强强度曲线和劳劳动力需要量量曲线，必要要时尚可表示示各期施工导导流方式和坝坝前水位过程程线。其优点点是图面简单单明确，直观观易懂。（2）网络图。网络图图又称箭头图图，它是系统统工程在编制制施工进度中中的应用。它它能明确表示示分项工程之之间的依存关关系，能标示示出控制工期期的关键线路路，便于施工工控制和管理理；在计算手手段上，可采采用电子计算算机进行，因因此进度的优优化或调整比比较方便。（3）斜线图。斜线图图也是编制施施工进度计划划常用的一种种类型，与前前两种类型比比较，它易于于体现施工过过程的流水作作业。3．施工总进度计划的的编制（1）编制初始进度计计划。根据计计划对象的工工序项目、相相应的作业时时间和作业顺顺序草拟进度度计划或绘制制初始网络。后后者还须计算算网络时间参参数。这一步步是编制总进进度计划的关关键。在草拟拟初始进度计计划时，一定定要抓住关键键、分清主次次、合理安排排、协调配合合。例如：对对于堤坝式水水利水电枢纽纽工程，其关关键工程一般般位于河床，故故施工总进度度的安排应以以导流程式为为主要线索，先先将施工导流流、围堰截流流、基坑排水水、基坑开挖挖、基础处理理、拦洪度汛汛、水库蓄水水和机组发电电等关键的控控制性进度安安排好，其中中包括相应的的准备、结尾尾工作的进度度和辅助工程程的进度。这这样就构成了了整个枢纽工工程进度计划划的轮廓，再再将不直接受受水文条件控控制的其他工工程项目合理理安排，就形形成了总进度度计划草案。（2）总进度计划的审审查和调整。初初始进度计划划拟定以后，首首先要审查工工期是否符合合规定要求。如如果计划工期期超过规定工工期，则应采采取一定的方方法进行调整整，使计划工工期满足规定定工期的要求求，否则应同同建设单位（项项目法人）或或主管部门协协商解决。对于满足工期要求求的总进度计计划草案，按按时标累计各各工种工程量量和主要资源源用量。对出出现的施工强强度高峰和资源用用量高峰进行调整整，以削减峰峰值，满足均均衡施工的要要求，使之成成为可行计划划。（3）编制可行进度计计划并计算主主要技术经济济指标。经过过工期、资源源初步调整和和施工强度平平衡之后的计计划，已适用用于现有施工工条件和实际际情况，变成成了切实可行行的计划。这这时就绘制正正规的横道线线进度计划图图或网络进度度计划图，据据以编制资源源用量和供应应计划。可行计划是一个较较优的切合实实际的计划，可可供实际执行行。因此需要要计算有关的的技术经济指指标，如用工工量、劳动生生产率、机械械台班利用率率等。（4）计划的优化。可可行计划还不不是最优计划划，还有可以以改进的余地地。所以，只只要有可能，对对可行计划还还应逐步加以以改进、优化化，以取得更更好的经济效效果。四、工程施工组织设设计技术经济济分析技术经济分析的目目的是论证施施工组织设计计在技术上是是否可行，在在经济上是否否合理，通过过科学的计算算和分析比较较，选择技术术经济效果最最佳方案，为为不断改进和和提高施工组组织设计水平平提供依据，为为寻求增产节节约途径和提提高经济效益益提供信息。技技术经济分析析是施工组织织设计的内容容之一，也是是施工组织设设计的必要手手段。（一）技术经济分分析的基本要要求（1）全面分析。要对对施工的技术术方法、组织织方法及经济济效果进行分分析，对需要要与可能进行行分析，对施施工的具体环环节及全过程程进行分析。（2）作技术经济分析析时应抓住施施工方案、施施工进度计划划和施工平面面图三大重点点，并据此建建立技术经济济分析指标体体系。（3）在作技术经济分分析时，要灵灵活运用定性性方法，有针针对性地应用用定量方法。在在作定量分析析时，应对主主要指标、辅辅助指标和综综合指标区别别对待。（4）技术经济分析应应以设计方案案的要求，有有关的国家规规定，及工程程的实际需要要为依据。（二）工程项目施施工组织设计计技术经济分分析的指标体体系施工组织设计的技技术经济分析析是设计和施施工承包商必必做的工作。水水利水电工程程施工组织设设计的技术经经济指标一般般包括工期指指标和劳动生生产率评价，只只是，目前还还无一个统一一的分析评价价指标体系。考考虑到水利水水电工程项目目的特点，并并借鉴其他行行业的技术经经济分析评价价指标，水利利水电工程施施工组织设计计中的技术经经济指标可包包括：工期指指标、劳动生生产率指标、质质量指标、安安全指标、成成本率、主要要工程工种机机械化程度、三三大材料节约约指标等。这这些指标应在在单位工程施施工组织设计计基本完成后后进行计算，并并反映在施工工组织设计文文件中，作为为考核的依据据。施工组织设计技术术经济分析指指标可在图22-6所列的指标标体系中选用用。其中，主主要的指标包包括以下几种种。图2-6单位工程程施工组织设设计技术经济济分析指标体体系（1）总工期指标。即即从破土动工工至竣工的全全部日历天数数。（2）质量优良品率。它它是在施工组组织设计中确确定的控制目目标，主要通通过保证质量量措施实现，可可分别对单位位工程、分部部分项工程进进行确定。（3）单方用工。它反反映劳动的使使用和消耗水水平。不同建建筑物的单方方用工之间具具有可比性。（4）主要材料节约指指标。主要材材料节约情况况随工程不同同而不同，靠靠材料节约措措施实现。可可分别计算主主要材料节约约量、主要材材料节约额或或主要材料节节约率。主要材料节约量==技术组织措措施节约量或主要材料节约量量=预算用量-施工组织设设计计划用量量或主要材料节约率率=主要材料计计划节约额（元元）/主要材料预预算金额（元元）或主要材料节约率率=主要材料节节约量/主要材料预预算用量（5）大型机械耗用台台班数及费用用。（6）降低成本指标。（三）工程项目施施工组织设计计技术经济分分析的重点技术经济分析应围围绕质量、工工期、成本3个主要方面面。选用某一一方案的原则则是，在质量量能达到优良良的前提下，工工期合理，成成本节约。对于工程项目施工工组织设计，不不同的设计内内容，应有不不同的技术经经济分析重点点。（1）基础工程应以土土方工程、现现浇混凝土、打打桩、排水和和防水、运输输进度与工期期为重点。（2）结构工程应以垂垂直运输机械械选择、流水水段划分、劳劳动组织、分分工协作配合合、节约材料料及技术组织织措施为重点点。（3）装饰工程应以施施工顺序、材材料、节约，新新技术、新设设备、新材料料、新工艺的的采用为重点点。单位工程程施工组织设设计的技术经经济分析重点点是：工期、质质量、成本，劳劳动力使用，场场地占用和利利用，临时设设施，协作配配合，材料节节约，新技术术、新设备、新新材料、新工工艺的采用。（四）技术经济分分析方法1．定性分析法定性分析法是根据据经验对工程程项目施工组组织设计的优优劣进行分析析。例如，工工期是否适当当，可按一般般规律或施工工定额进行分分析；选择的的施工机械是是否适当，主主要看它能否否满足使用要要求以及机械械提供的可能能性等；流水水段的划分是是否适当，主主要看它是否否给流水施工工带来方便；；施工平面图图设计是否合合理，主要看看场地是否合合理利用，临临时设施费用用是否适当。定定性分析法比比较方便，但但不精确，不不能优化，决决策易受主观观因素制约。2．定量分析法（1）多指标比较法。该该方法简便实实用，也用得得较多。比较较时要选用适适当的指标，注注意可比性。有有两种情况要要区别对待。1)一个方案的各项指指标明显地优优于另一个方方案，可直接接进行分析比比较。2)几个方案的指标优优劣有穿插，互互有优势，则则应以各项指指标为基础，将将各项指标的的值按照一定定的计算方法法进行综合后后，得到一个个综合指标进进行分析比较较。通常的方法是：首首先根据多指指标中各项指指标在技术经经济分析中的的重要性的相相对程度，分分别定出权值值Wi；再用同一一指标，依据据其在各方案案中的优劣程程度，定出其其相应的分值值Cij。假设有有m个方案和n种指标，则则第j方案的综合合值Aj为：综合指标值最大者者为最优方案案。（2）单指标比较法。该该方法多用于于建筑设计的的分析比较。五、水电工程施工机机械简介（一）施工机械的的分类水电工程施工机械械通常按施工工过程分类，如如土方工程机机械、混凝土土和钢筋混凝凝土工程机械械等，即把完完成某一完整整施工过程的的机械归为一一类。一般分分为八类：（1）水平运输机械，包包括汽车、拖拖拉机运输、机机车运输、架架空索道、带带式输送机等等；（2）垂直运输机械，包包括一般起重重机、安装起起重机和混凝凝土浇筑起重重机等；（3）装卸机械包括装装载机、叉车车等；（4）土方工程机械，包包括准备及辅辅助工程机械械、挖土机械械、挖土运土土机械、压实实机械等；（5）石方工程机械，包包括钻孔机械械、装药机械械及隧洞掘进进机；（6）基础工程机械，包包括打桩机、振振动沉桩设备备、灌浆机械械、冲击钻等等；（7）混凝土及钢筋混混凝土工程机机械，包括骨骨料制备机械械、钢筋及模模板加工机械械、拌合机及及拌合楼、制制冷设备、混混凝土泵车、平平仓振捣机械械等；（8）工程船舶，包括括各种水上及及水下工程船船舶及机械。分类以下按完成的的施工阶段或或工序分组，同同一组机械又又因工作原理理和构造不同同而分类，例例如挖掘机有有单斗机、多多斗机、轮斗斗机等。机械选型要具体落落实到机械的的型号。同型型，表示机械械的基本构造造相同；同号号，表示机械械的技术参数数一样。例如如W－501，W－1001，W－3，表示斗容容量不同的单单斗式挖掘机机。机械一般般是系列生产产的，即其基基本构造相同同而技术参数数不一样。当前，水电工程施施工机械的发发展趋向主要要有：（1）专用大型化。国国外水电工程程施工工地人人员很少，上上千万立方米米工程量的土土坝工地不过过几百人，主主要靠专用大大型施工机械械，如西德德德马克（Demag）公司日产产能力24万m3的轮斗式挖挖掘机。很多多国家有装载载能力l00t以上的自卸卸汽车。WK－30型隧洞掘进进机，其开挖挖直径8.5～9.8m的隧洞洞，日进尺高高达46.002m等等。这这些大功率、大大容量、大能能力的专用新新机种，以其其高生产效率率适应大型工工程的需要。在三峡一期工程中中使用的TC24000型塔带机，其其工作幅度达达80m，吊重重为30m，布料料皮带最大幅幅度为84mm。这种新型型的混凝土运运输机械的使使用，满足了了三峡大坝混混凝土施工强强度的需要。（2）多能小型化。在在专用大型化化的同时，并并不排斥为了了适应不同工工程对象的不不同要求而发发展起来的多多功能、高利利用率、机动动轻便的小型型施工机械，例例如万能式挖挖掘机，它能能换装正铲、反反铲、抓铲、拉拉铲、装载、起起重、打桩、钻钻孔等工作装装置，以适应应不同工程的的需要。（3）液压化。指广泛泛采用液压技技术。由于采采用液压传动动能简化传动动机构，减轻轻机械重量（约20%），液压元件便于实行标准化、系列化、通用化，使机械的设计制造和操作维修均较简便。液压机械作业平顺可靠，因此在各类型施工机械上，液压传动日益广泛的得到采用。（4）电子化。指广泛泛应用电子技技术，发展无无线遥控、自自动控制、自自动量测、保保安控制等，以以提高自动化化程度。微电电脑在机械上上的应用也越越来越多。水电工程施工机械械如按工程概概预算的口径径也是分为八八类，分别是是土石方机械械、基础处理理设备、混凝凝土机械、运运输机械、起起重机械、工工程船舶、辅辅助设备和加加工机械。水水电工程中常常用的大型设设备一般指大大型挖掘机械械、拌合楼、铁铁路、机车、50t以上的起重重机、摇臂式式堆料机、200kW以上的柴油油发电机、制制氧机、冷冻冻设备和工程程船舶等。（二）施工机械的的需要量计算算施工机械的需要量量的确定，即即要解决一定定时段内要求求机械完成的的工程量与机机械实际能够够完成的工程程量之间的矛矛盾。计算公公式如下：N=Q/P1P22P3式中：N为机械的的需要台数；；Q为计划时段段内应完成的的工程量（mm3）；P1、P2、P3依次为机械械在计划时段段内的台班数数、机械的台台班生产率（m3/台班）、机械的利用率。对于大型工程施工工期长的，常常以年为计划划时段。对于于小型和工期期短的工程或或特定在某一一时段内完成成的工程，可可根据实际需需要选取计划划时段。如计划时段为年，年年内应完成的的工程量Q年和年出勤台台班数P1已知时，机机械需要的台台数可由下式式算出：N=Q年/（P11：P2）机械的台班数生产产率已可根据据现场实测确确定，或者根根据机械在类类似工程中使使用的总结经经验确定。机机械的生产率率亦可根据制制造厂家推荐荐的资料，但但须持谨慎态态度。采用理理论公式计算算时，应当仔仔细选取有关关系数，特别别是影响生产产率最大的时时间利用系数数的取值。（三）施工机械配配套及其原则则在机械化施工作业业中，当两种种（或两种以以上）机械共共同作业时，必必须有一种机机械是主要的的，它对综合合施工过程的的生产效率起起决定性作用用，其他机械械则处于次要要的、从属的的地位。可见见主要机械即即指在使用上上最有力的起起控制性作用用的机械。要要使机群在协协作作业过程程中产生最大大的生产效率率，在进行机机械配套时要要遵循的原则则之一是，使使次要机械和和所有的工作作过程满足于于主要机械生生产效率的发发挥。例如土土方开挖工程程中的主要机机械一般为挖挖掘机，这是是因为挖土是是目的，而推推土集渣是手