施工导流标准及方式设计大纲范本

1/15 水利水电勘测设计标准化信息网水电站初步设计阶段施工导流标准及方式设计大纲院年月2/153/154/151引言工程位于,是以为主,等综合利用的水利水电枢纽工程。正常蓄水位m,最大坝高m,船队(舶)。本工程可行性研究报告于年月审查通过,选定坝址为。2.1有关本工程主要文件(1)工程可行性研究报告;(2)工程可行性研究报告审批文件;(3)初步设计任务书;(4)施工导流和截流模型试验报告。(1)水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(SDJ12-78)(试行)及补充规定;(2)水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)(SDJ217-87);DJ(4)水利水电工程设计工程量计算规定(修改稿);(5)水利水电工程初步设计报告编制规程(DL5021-93)。3设计基本资料3.1工程等级和建筑物级别本工程为等工程;永久建筑物按级设计;。3.2水文(1)本坝址区历年实测逐月最大、最小及瞬时平均流量;提示提示:要求具有每日瞬时最大流量。(2)全年及各月不同频率最大流量,见表1。量表量表份份频率1234565/15521各种不同施工期内各种频率最大流量见表2。表2各种不同施工期内各种频率最大流量表单位:m3/s施工期施工期间枯水期10.1~5.31……~……11.1~5.31春汛汛期频率52提示:不同分期包括汛期、春汛及枯水期。(4)本坝址各种频率最大洪峰流量及典型年洪峰过程曲线;(5)坝址水位流量关系曲线;提示提示:若泄水建筑物进出口距水尺处较远,则需推算有关的水位流量关系曲线,必要水位m水库库容曲线见表4。库水位(8)本坝址以上干流与主要支流流量分配和河床糙率。3.3气象温统计,见表5。表5历年各月气温统计表月份全年项目123456789101112月平均气温最高气温最低气温6/15多年平均多年平均绝对最高绝对最低历年逐月降雨量统计,见表6。表6历年逐月降雨量统计表单位:mm份年份1234567年降雨天数年降(3)历年各月不同降雨强度出现天数统计;见表7。表7历年各月不同降雨强度出现天数统计表(年至)单位:d份降雨强度1234567降雨天数d12(4)常见暴雨中心、降雨强度时间和空间分布,一次暴雨历时等暴雨特性；(5)降霜、雪及冰雹特性;降霜降雪年初霜月日终霜月日初雪月日终雪月日期间最早月日最迟月日最早月日最迟月日(6)冰凌:冰冻期月,冰层厚度m,冰块融化时间月,流冰时间月,冰块尺寸m×m,流冰量m3,历时月日~月日,冰凌期水位变化情况。(7)泥沙多年平均输水量t;(8)湿度最大相对湿度%。多年月平均相对湿度%。年份12345份678全年12(10)风主风风向;提示提示:风示与挡水建筑物汛期和枯水期风示不同时,应另提供挡水建筑物挡水期的风的要求。(11)冻土深度(12)水温3.4地形、地貌及自然条件提示提示:施工导流方案选择有关坝址、施工区、河床内外及两岸地形、地貌及自然条件。3.5地形图(1)水库库区地形图一般采用(1/10000~1/50000),重点研究地段可补充测量(1/2000~(2)坝址地形图对于山区河流采用比例尺(1/200~1/500);对于平原河流采用比例尺(1/1000~1/2000)。(3)库区河床纵断面图对于山区河流:水平比例尺采用(1/25000~1/50000);垂直比例尺采用(1/200~1/1000)。对于平源河流:水平比例尺(1/50000~1/100000);垂直比例尺(1/200~1/1000)。(4)工程所在地段横断面图水平比例尺(1/2000~1/5000);垂直比例尺(1/200~1/500);垂直地段如围堰地区剖面图,宜提出精度更高要求,水平比例尺(1/200~1/2000)。3.6工程地质(1)坝址工程地质图;(2)坝址区工程地质纵横剖面图;(3)坝址岩盘、风化带及覆盖层等高线图;(4)围堰堰址工程地质纵横剖面图;(5)导流泄水建筑物工程地质纵横剖面图;8/15(6)钻孔柱状图;(7)建议岩、土水上及水下开挖边坡;力学性质;见表10。(9)河床覆盖层物理力学性质；见表11。(10)软基颗粒组成、可灌性、渗透系数,各种岩层的变化,单层、夹层淤泥及透镜体层位、连续性及与基岩接触带情况;(11)喀斯特岩溶洞特性。3.7水文地质(1)坝区及坝址水文地质特征;(2)地下水的分层、埋深、水源补给以及水的化学性质;(3)透水岩层或岩带的分布、厚度、承压水的可能高程及渗透系数;(4)河床的冲淤变迁资料。3.8建筑材料(1)主要建筑材料;提示提示:水泥、钢材、木材、油料、炸药等供应情况、来源、交通运输条件、运距等。(2)当地砂石、土料、产地、储量、性质及开采运输条件;(3)各种材料物理力学性质及骨料碱活性测定;。表10岩、土物理力学性质表岩土名称极限抗压度容许承压质量空隙率干容重弹性泊岩土名称极限抗压度容许承压密度%kN/m3模量桑系数摩擦系数MPa系数kg/m3MPa比MPa-1抗剪抗剪断m/d表11河床覆盖层物理力学性质表饱和容重项目kN/m3承载能力允许冲刷流速渗透系数渗透破坏坡降允许渗透破坏坡降擦角与混凝土摩擦系数天然级配%项20~80~20~80~5~20目mmmm分级松散容重kN/m3容重质量吸针片含软弱有机粒20~40~80~密度水状含泥颗粒质含度5~204080100率量量含量量模mmmmmmmmkN/m3kg/m3%%%%%数9/15粒粒度模数表13细骨料(砂)物理力学性质表天然级配天然级配%膨胀率%有机质含膨胀率%有机质含量%容重水溶盐含量%质量密度吸水率%含量%平均粒径平均粒径项~目~~泥~~~量量mmmmmm表14土料物理力学性质表容重容重最大干kN/m3天然含水量%最优含水量%粘粒含量%渗透系数液性指数塑限指数土壤名称天然kN/m3抗剪强度压缩系数水上水上水下水下3.9水、电及通讯状况3.10工程所在地现有对内、外交通条件提示提示:包括铁路、公路、水运等。3.11施工设备、劳动力来源3.12水工布置及结构图3.12.1拟定导流方案时,尽可能利用水利枢纽中永久引水及泄水建筑物(如隧洞、明渠、底孔等)。3.12.2挡水、泄水、引水建筑物等的地基处理要求,开挖深度X围与岸坡连接的方式等有3.12.3所需水工图纸:(1)水工枢纽总布置图;(2)水工建筑物结构图;(3)水工建筑物典型纵、横剖面图。筑物工程量。3.13施工期限及发电日期要求期限的要求。3.13.2工程蓄水及第一台机组发电日期要求等。3.14施工期通航、筏道及工农业、城市用水资料3.14.1航运:施工期通航的航运量、通航季节、船舶及筏运吨位、尺寸、吃水深度、船及木筏编队型式数量及运行的情况、行船允许流速、坡降等。3.14.2施工期工农业城市用水。施工导流前期、后期选择导流方式时,临时泄水孔封堵,满足蓄水发电等同时,应兼顾考虑3.14.3需要的供水量3.14.4施工期过鱼、过木的要求。4设计基本资料分析4.1水文资料分析4.1.1根据河流的水文特征(有时根据流冰封冻,解冻来划分)分期、分月的求出可能出现的不同频率各种最大流量,以便确定施工期,控制各期工程进度和各期导流措施。4.1.2有时某些河流上考虑采用淹没式围堰的导流方式,围堰和基坑过水次数,将直接影响施工强度及施工总进度,需要统计施工期内超过各种设计最大流量的次数。见表15。过各种设计最大流量的次数统计表P5最大设计流量施工期224.2气象资料分析4.2.1一定强度的降雨量将不同程度的影响导流建筑物的施工,尤其是修建土堰,超过某种降雨强度堰体就要停工,或采取防雨措施,来维持施工,因此对不同强度的降雨应进行分表16施工期间超过各种降雨强度的天数统计降雨量mm月51234567894.2.2考虑高、低温度、降雨、大风等气象因素,确定导流工程施工工作日天数;而对过水围堰又要考虑施工期过水对实际施工工作日的影响,最后统一各月计算工作日天数。见表表设计流量m3/s月123456789提示:水文气象资料占施工导流规划的主导地位,根据水文变化流量过程线的特征,洪水流量的延续时间等,应仔细研究和分析。4.3测量资料分析导流方案,导流工程平面布置,水面线计算等,需要1/2000精度的地形图,挡水、泄水建筑物工程布置要求(1/200~1/500)精度的地形图以及水下地形。图幅视具体工程情况而定,必须满足导流工程布置及计算要求。4.4地质和水文地质资料分析了解河床、河滩及两岸覆盖层的特性,掌握河床覆盖层及岩石的物理力学性质和抗冲刷能力及地下水产状,应拟定导流方案及布置导流建筑物。4.5水力枢纽的布置与结构分析水力枢纽布置和建筑物结构型式对施工导流方案选择有密切关系。提示提示:如枢纽布置有溢洪道、泄洪隧洞和底孔、排沙洞、船闸、厂房等,对导流布置是有造成困难。所以在考虑导流泄水建筑物时,应与永久泄水建筑物统盘考虑。可允许过水,导流布置简单。对于土坝和当地材料坝,不允许过水,使导流工程量增大,造价提高。水力枢纽布置和结构,往往要经过导流方案验证,方能认为是否现实和经济。5施工导流设计标准及导流时段划分5.1施工导流设计标准5.1.1导流建筑物级别应从3至5级中选择,对于特殊重大工程要有充分论证,经主管部门采用2级标准设计。5.1.2导流工程设计应结合不同施工阶段,分别确定各自的导流阶段标准。5.1.3影响导流建筑物级别划分的主要因素:(1)保护对象按重要性划分四类:特别重要、重要、中等、一般;(2)失事后果划分三种类型:重大、较大、较小;(3)运用年限一般按三年分界,三年以上可列3级,三年以下可列入4~5级;mm可列3级,否则应列入4~55.2导流时段划分从逐月水量较大的月份及各月的分配出发,结合其他水文、气象资料,绘制出月平均流量分配表,见表18。再根据南北方河流特性不同及施工工期要求,确定导流时段的划分。制月平均流量分配表份项目项目11121112多年平均%丰水年%枯水年%平水年%多年最大%多年最小%提示:(1)北方河流流量变幅较大,同时枯水时段亦较长,可充分利用此特性划分枯水期、凌汛期及汛期。并在枯水时段内施工,完成施工渡汛进度形象,以减少导流(2)南方河流,枯水时段较短,一般需要考虑全年的洪水设计时段。亦按不同设频率的洪水流量;(3)采用枯水期设计时段进行设计的导流挡水建筑物,一般不宜使用过水围堰。(尤其是北方河流由于枯水期间长,气温较低,大多采用土石围堰挡水);(4)采用枯水期设计时段进行设计的导流挡水建筑物,一般应能在一个枯水期;(5)采用过水围堰,应进行综合性的技术经济比较。5.3选择坝体拦洪、渡汛的标准5.3.1根据规XSDJ12-78规定,坝体施工期临时渡汛的洪水标准,应考虑到坝体升高而形成的拦洪蓄水库容和坝体结构型式以及失事后对下游影响程度,在规定的幅度内进行选择。提示提示:对于大型工程导流围堰,往往形成较大的临时蓄水库容,而主体建筑物要在围堰维护下施工,围堰失事将带来严重后果,因而导致提高导流标准。例如:葛洲坝工程位,既要保证二期基坑安全施工,又要确保通航及第一期工程已建好的电站发电,设计。5.3.2汛前坝体上升高度应满足拦洪要求,灌浆帷幕及接缝灌浆高程应满足蓄水要求。6导流方式的选择6.1导流方式选择的基本因素分析提示:导流方式按围堰分期划分为两种基本形式:分期围堰导流和全河床断流围堰导流;以导流泄水建筑物类型划分导流方式有:河床分期导流、明渠导流、隧洞导流、坝及缺口导流、厂房导流以及前几种导流方式的某种组合(1)在窄河床条件下,宜采用全河床断流导流方式,应根据主体工程建筑物施工条件及施工进度要求,进行挡水高围堰与过水低围堰的方案比较。综合的技术经济比较结果是选择挡水围堰或者过水围堰的重要依据,此间导流建筑物为一般宜分两期,合理选定第一期围堰地段涉及施工期、施工布置及水工布置等因素,应仔期导流建筑物等,使在40%~60%之间,特殊条件也可扩展为30%~70%。覆盖层时,应十分注意河床、堰基及泄水建筑物冲刷稳定及渗透稳定,必同样在薄层覆盖或岩基上,冲刷稳定往往也是主要问题。以分期导流方式施工的河床式或坝后式电站工程中,要比较一期是否应先围电通常条件下当电站坝段具备二期导流泄洪条件时,应优先考虑该坝段做为一期导流工程站坝段无二期导流泄洪条件或者由此造成工程费用增加较大,工程措施复杂亦可放弃一期导流先围电站坝段的方案。(5)分期导流方式与水工建筑物布置关系密切,尤其是电站坝段以及永久泄洪建筑物布置;既要考虑为临时导流工程提供方便,又要使永久工程布置得体,运行管理(6)各种形式的导流泄水建筑物都应考虑同永久建筑物密切结合;首先是施工期间临时与永久工程组合共同承担施工导流工程任务;其次是工程完成后利用导流泄(7)导流围堰工程与永久坝体往往存在着工程间相互结合的可能性,应当做必要的(8)在特殊条件下,由于导流标准洪水流量过大,工期较长,为减少导流建筑物工水围堰的导流方式。采用这种方式,应当经过综合技术经济比较论证后确定。(9)对具有通航,放木和排冰等河道,在选定的导流建