小（一）型梯级水电站工程毕业设计

小（一）型梯级水电站工程毕业设计的第七级，坝址位于M河大桥上游600m处，电站厂房距坝址约300m，靠近本次设计主要根据M河水电站的具体地质地形条件，初步做出M河电站经过分析论证，整个工程的导流采用全段围堰法隧洞导流，其导流洞布置到右岸，围堰为粘土心墙土石围堰，布置了三条主要公路分别通向厂房、大坝、料场区，确定了生活营区、混凝土拌合系统、弃渣场以及其它需用场 7 8 9 11 163.4全段围堰法泄水形式的确定 19 23 24 27 30 34 36 38 44 48 50 51 62 63 63 8.3施工现场风、水、电布置 71 74 75 75 77 78 79 80 83库区沿河两岸主要出露T1yn（永宁镇组）和T1f（飞仙关组）地层，是良好的相对隔水层。坝址为窄梯形横向河谷，河床宽40~50m，河床高程育。左岸有沿地层层间裂隙发育形成的石龙暗河出口—石龙泉，流量约坝址河床及两岸均为三迭系统宁镇第一段至第三段地层,岩性主要为泥灰岩、泥页岩、钙质泥质白云岩、灰岩，软硬均有分布，岩体完整，无断M河流为典型的山区雨源型河流，在年际之间的径流变化不大，但年M水电站位于XX县XX镇境内的XX河M河河段上，坝址距贵毕公地的主要生产区、辅助生产区和生活区，运距在3km左右，是便捷、经济近,供电条件较好,能满足施工用电负荷要求。工程施满足施工用水要求.生活用水可以用该水源,电站建设所需的主要机电设备和大型施工机械等，直接从生产厂家订刚性围堰和两道土石子围堰，而11～4月可将围堰安排在第二个枯水期填筑，可作不过水围堰，只需作两道土石不过水围堰，且11～4月比12～42.2导流标准及设计流量选择M水电站规模属中型水库，小（1）型电站，大坝等主表2-1导流建筑物级别划分（别象限高ⅢⅣ物Ⅴ物据此表可确定导流建筑物级别为五级。导流建筑物设计洪水标准应根据表2-2导流建筑物洪水标准划分（S345据此表可确定五级导流建筑物，土石围堰洪水重现期为10～5年，取大坝洪水标准为5年一遇。根据设计流域的洪水特性和施工期安排，拟定施工期为11～4月、12～4月、11～3月、12～3月。统计对江水文站1959至今各施工期内的最大洪峰流量，并以P~Ⅲ型理论曲线进行适线，坝址处的施工洪水计算方法与全年洪水表2-3M水电站根据表中数据，确定如下设计流量：导流施工时段为11月～次年4月，取5年一遇相应的导流设计流量为Q=103m3/s。Q=1150m3/s。截流时段为11月～次年3月，取10年一遇相应的截流设计流量为Q=77m3/s。3.4全段围堰法泄水形式的确定方案二：隧洞导流，该方案是在河岸山体中开挖隧洞，在根据工程具体的地形地质条件，若采用方案一，开挖方量显然地质条件满足开凿隧洞的要求。因此决定采用4.1控制性施工总进度②大坝两坝肩开挖、坝基开挖、电站管理房、发电洞、电站厂房基础4.2导流隧洞的泄流能力计算隧洞特性指标如下表4-1所示：表4-1隧洞特性指标表导流泄洪建筑断面形式断面尺寸洞长糙率城门洞型4.5×5.8245.210.028（1）导流隧洞的断面形式，如下图：图4-1导流隧洞的断面形式（单位：m）水力半径：=1.29m进口高程取1213.68m；出口高程可通过计算：ΔZ=245.21×0.991211.25m。Ak=bhk=4.5×4.75=21.3xk=bk+2hk=4.5+2×4.75=14m其中：H：堰上水头，m；L=245.21m为6.02m，小于6.96m，故按无压状态进行泄流计算。当底坡为缓坡时L>(5~12)H时为长洞，L<(5~12)H为短洞，其中L为隧洞长，(m)；H为上游水头，(m)；(5~12)H=(5~12)×6.96=34.8~83.52m因为L>(5~12)H，所以隧洞按长洞计算。长洞的泄流能力受洞长的影响，当隧洞很长且0<i<ik时，过水能力可本工程隧洞洞长245.21m且0<i<ik，为计算方便就按均匀流公式估算泄表4-2上游水位H﹙m﹚拦洪渡汛是整个工程施工进度中的一个控制汛期渡汛流量为Q=1150m3/s，根据施工进度计划安排，到第三年汛期来临时，大坝浇筑到1240m高程以上，利用放空底孔、导流洞及坝面过水联土石围堰是用当地材料填筑而成的围堰，不仅可以就地取材和充分围堰法，防渗采用粘土心墙，块石护面，厚度为50cm。由前调洪计算得出上游横向围堰堰顶高程为1219.7m，堰底高程为1205.4m；下游横向围堰堰顶高程为1211.5m，堰底高程为1205.3m。由此得出上游围堰高Ha=14.3m>10m,无行车要求,取堰顶宽为5m；下游围堰堰高Hd=6.2m，在6m到10m之间，取堰宽3.5m。查资料确定其坡比为1:1.4。得出5土石围堰为4级，边坡稳定安全系数K不小于1.05。K=ctgαtgφ=1.09>[K]=1.05围堰的布置为围堰坡脚与大坝坡脚净距为50m11：061：0611：061：0611：14 V面板=24.6×0.5×50=615.07m32062,52062,55000500062001：061：162001：061：15700 粘土心墙厚度为50cm的块石护面12123,2520542,76其断面形式如上图所示，堰顶高程1211.5m①应将隧洞布置在完整、新鲜的岩石中，为了防止隧洞沿线可能产生②利用坝址附近的有利地形，尽量使隧洞路线顺直。当河岸弯曲时，个别工程的隧洞位于凹岸，使隧洞进口方向与③对于有压隧洞和低流速无压隧洞，如果必须转弯，则转弯半径应大④进出口与河床主流流向的交角不宜太大否则会造成上游进水条件不为了使河水能够顺畅的进入隧洞，上游隧洞轴线与河流的主流方向成300夹角，进口距上游围堰50m，上游隧洞轴线与河流的主流方向成300夹角，出②满足导流、截流泄量要求，具有较强的超泄能力，并使导、截流工③断面形式应与水流流态相协调，保证水流顺畅，断面尺寸应满足水顶拱圆心角一般在90°~180°,断面宽高比一般为设计应根据导流流量，结合进口高程，围堰高程，施工要求，截流要求，漂木、排冰、航运要求，结构条件，下闸封堵条件，与永久建筑物结合布置时进口设计：进口应有利于改善进水条件，以提高隧洞的泄流能力，避免22（顶部5-12）22（侧部5-13）料场的规划和使用是土石坝施工中的关键技术之一,不仅关系到坝体的汽车转运上坝；或与有轨机车配合，用胶带分期施工的土石坝,应根据坝体分期施工的填筑强度和开挖强度来Qd=Vd.K.K1/(T.N)式中Vd——坝体分期填筑方量，m3；N——每日的工作小时数，以20h计。QT=Qd.Kc/K2式中K2——土料运输损失系数，取1.05yd——设计干表观密度，tm3；yy——土料松散状态下干表观密度，t/m3。Qc=Qd.K3.K2.yd.yn式中K3——开挖及运输中的损失系数，可取1.05～1.10；yn——土料的天然干表观密度，t/m3。Nc=Qc/PC式中Pc——1辆汽车的生产率，m3/h。②满足上坝填筑强度要求的汽车数量Na为：Na=QTmax/Pa式中Pa——1辆汽车的生产率，m3/h。为了充分发挥自卸汽车的运输效率，应根据挖掘机机械的斗容选择具严格控制铺土厚度，误差应小于层厚的10%。防渗体土料应采用进占法卸料，汽车在铺筑的松土上行驶，汽车穿越的防渗体路口段经常变换，每隔40~60m宜设专用道口，以免汽车因穿越反滤层时将反滤料带入防渗体内，或皮带机上坝，由于卸料集中，多采用推土机或平土于本工程导流隧洞高度为5.8m超出凿岩台车工作范超前掘进的距离以保证人员和设备安全及操作方便而定。一般为2.0~3.5m钻机的标准钻速为（钻花岗岩）为1.2m/min左右，要比气动钻机的钻速高间不要超过50%，在有喷锚支护作业时间时出碴时间不要超过30%；根据5.6.6主要施工机械需用量的计算上部顶拱半径为2.6m，顶拱面积S=bh=4.5×4.5=20.25m2S上总=4.15+20.25=24.40m2本工程导流隧洞长245.21m则该隧洞工程量由开挖断面面积乘以隧洞长V=S上总×L=24.40×245.21=5983.12m3式中V——一条隧洞的开挖工程量，m3；T——有效工期d。T式中V——一条隧洞的工程开挖量，m3；TPs——装载机生产率，m3/台班。Ps=8Pjkt式中——装载机实用生产率，m3/台班；kt——时间利用系数，为0.7～0.8；Pj——装载机技术生产率。PPs可以通过以上公式计算Pj表5-2土壤可松系数kε（m3）ⅠⅡⅢⅣ时间T为2分钟。式中q——装载机斗容，m3；kch——装载机铲斗充满系数；T——装载机一次工作循环时间min。为了提高效率,结合实际工程经验确定装载机斗容为2m3。装载机斗容为2m3装满一车所需挖装斗数N=3次。式中N——一次掘进循环中开挖面上的炮孔总数；Q——一次爆破的炸药用量，kg；Y——单个炮孔每米装药量，kg/m；α——炮孔的装药系数；W——炮孔深度，m；K——单位耗药量，kg/m3；S——开挖断面面积，m2。装药结构设计并最后确定所需炸药量；周边孔的装药结构为小药卷间隔装（1）钻孔时间的计算：首先根据炮孔数量和炮孔深度计算出全开挖断面算长度然后用选好的钻孔和计划使用公数乘以其生产效率取除钻（2）装药和炮破时间的计算：首先计算每个炮孔和全部炮孔装药所需的需要的装药时间，再加上炮破网络连接时间（1015分钟）和安全撤退时间（3）和安全检查时间：通风时间，一般是根据每次炮破用药量和通风机通风机的通风能力。安全检查的时间一般为30分钟左右，可根据具（5）喷锚支护时间的计算：首先计算每次需要混凝土和锚杆数量，然后（6）其它辅助工作时间估算：其它辅助工作一般有：开挖进尺段的岩质的枯水时段，11月中旬，时间定在洪水尾水期，以便给基坑处理，围堰修a立堵是从龙口一端向对岸或两端向河中心进占,使之龙口宽度随着进占愈来愈束窄,水流因急剧约束,流b龙口单宽流量较大,且分布很不均匀,需要单个重量较大的截流材c立堵不需架桥,准备工作简单,造价较低,施工较灵活，,对航运影d立堵龙口单宽流量大,合龙最困难区段,高落差,流速大,且分布不b戗堤不作交通运输,戗堤窄,工程量小；d平堵需要架桥,随着自卸卡车吨位和抛投块体增大,对桥的承载力要①龙口尽量选在抗冲刷能力的河床基岩裸露或覆盖层薄之处,避免冲②龙口选在基岩石粗地方,有利于抛投料物的糙河底,不宜有顺水流③龙口周围应有比较宽阔的场地,距各地料场近,④龙口的水流条件应顺直流畅,使之戗堤前缘抛投料的稳定,避免水当Q设=77m3s时，来水量全部由隧洞泻流，经查厂房尾水位~流量关系截流水力计算的目的是确定龙口诸水力参数的变化规律。通过截流计①确定截流过程中各水力参数，如单宽流+QL式中Q0——截流设计流量，m3/s；Q1——分水建筑物泄流量，m3/s；QL——龙口的泄流量可按宽顶堰计算，m3/s；式中δS——淹没系数；B——龙口平均过水宽度，m；H0——龙口上游水头，m；当Q=175m3/s，查坝址水位流量关系曲线，可得下游水位1211.23m，下游河床底高程1207.5m，得H=3.73m；表6-1隧洞底板水头H'hsH'1123415617表5-2龙口宽度m上游水头HhsH龙口下泄流量QLB=20续表5-2龙口宽度m上游水头HhsH龙口下泄流量QLB=3续表5-2龙口宽度m上游水头HhsH龙口下泄流量QLB=1续表5-2龙口宽度m上游水头HhsH龙口下泄流量QL表5-3龙口BB=1QvZHG——石块重量，t。maxV=4.0m/smaxmaxV=4.20m/smaxmaxV=4.73m/smaxmaxV=5.08m/smax坝址处河谷狭窄，岸坡陡峻，受自然地形地貌限制,无法选择很好的料场，经实地勘察，坝址右岸方力凹附近分为Ⅰ#、Ⅱ#两个料场，距坝址有#料场作为备用料场。M水电站位于XX县XX镇境内的XX河M河河段上，坝址距贵毕公地的主要生产区、辅助生产区和生活区，运距在3km左右，是便捷、经济K——经验系数，与围堰种类、基坑覆盖层情况、S——基坑积水面积；Q=(2~3)V/T式中V——基坑积水体积；T——初期排水时间。排水时间T主要受基坑水位下降速度的限制。基坑水位允许下降速度影响围堰的安全，围堰允许基坑水位下降速度为1~2m/d。开始时下降速设置0.5m×0.5m排水沟。随着基坑开挖工作的进展，逐渐加深排水干沟和8.1施工布置原则与依据（2）充分利用业主为本项目工程工程提供的交通、场地及电供应等施（3）合理使用场地，不占或少占耕地，尽量减少征地和水土流失，节（4）充分考虑有利于生产、易于管理、方便生活，并符合有关安全、工程位于XX省XX县XX镇境内的XX河M河河段上，坝址距贵毕地的主要生产区、辅助生产区和生活区，运距在3km左右，是便捷、经济▽1250m（321国道急转弯处）引出，依山布置向上延伸进入大坝基坑，中线施工道路为临时道路。低线施工道路从321国道在▽1238m引出，经弃渣场、进入厂房，再经厂房围堰与中线施工道路汇合，工程完工后，本条施工道路项目部组织由5名专职人员组成的养路队，直接由项目经理部办公室领导，负责场内施工道路的维护保养。养路队配备一辆洒水车和两辆自卸工具施工道路的维护保养工作内容包括路面养护、洒水、排水沟清理等，避免晴天路面起尘、雨天路面积水，确保路况良好，提高施工效率.表8-1152636455868.3施工现场风、水、电布置度计算，坝区施工高峰最大耗风量约60m3/min，厂区施工高峰最大耗风量约40m3/min,引水隧洞为24m3/min,砂石料场用风量24m3/min,拌和站为为供风主干管送风至左右坝肩及坝基,再右DN75无缝钢管送至坝基开挖各表8-21233345供水系统共设置一个取水点，取水点设在导流洞口下游出口处,用水泵管及DN70无缝钢管引至大坝、拌和站、厂房引水隧洞等施工现场；在右坝肩1420m布置一座水池(50m3)砂石料场用水,在生活区及拌和站各设置一表8-3124管5674供电范围为大坝、隧洞、厂房开挖及砼施工、拌和系统、砂石骨料生产系统、压气站、泵站、机械修配厂、综合该电站施工供电系统由高压线、变压器、低压线路组成,且该电站附近2#降压站的容量确定：该降压站布置在拌和站附近,主要给生产区、大为保证生活用电及部分必须连续作业的施工项目在系统停电的情况下数量9315/10/0.42区9-250/10/0.41区电机W2区生活营区按照规范整洁、注重环保、树文明施工形象和节约用地的原则进行布置，本工程生活营区一部分布置在M河右岸坝址下游，紧邻321表8-5123467898.3.5综合加工工厂布置综合工厂包括钢筋加工厂、木工加工厂、预制厂、修理车间、机电车钢筋加工厂布置在厂房下游、低线公路（进厂公路）附近，钢筋加