资源描述
一.某枢纽工程概况
1. 枢纽自然条件及其布置
(1)枢纽自然条件
长江从西陵峡出南津关后,水流由向东急转向南;河宽由南津关出口处的300m扩展至下游2.2km处为2200m,而河床高程则由-45m(吴淞)陡升至30m,形成1:7的倒坡。峡口及南津关河段受两岸山咀挑流和河床陡升的影响,形成剪刀水、泡、漩等不利航行的恶劣流态。
坝址处江中原有葛洲坝和西坝两个小岛,把长江自右至左分成大江、二江和三江,大江是长江的主河槽,二江和三江只在洪水期过流,枯水期断流。
坝区河谷开阔,临江两岸的山头低矮。葛洲坝枢纽坝头左倚镇镜山(高程122.7m),右倚狮子包(高程134.4m)。坝址上游650m处左岸有支流黄柏河入汇。
坝址岩层走向与坝轴线约为70°交角,以4—8°倾向左岸下游。岩层中含有软夹层,力学强度低,摩擦系数小,亲水性强,遇水易泥化,对建筑物承载力及其稳定性有一定影响。坝区地震基本烈度为6度。
坝址下游6km处有宜昌水文站。宜昌站多年平均流量14300m3/s,多年平均径流量4529亿m3;汛期(6~10月)水量占年水量的72%,调查历史最大洪水流量110000m3/s(1870年),一般年洪水流量30000~50000 m3/s;枯水期(11~5月),实测最枯流量2770 m3/s(1937年及1979年),一般年枯水流量3000~5000 m3/s。多年平均含沙量1.19kg/m3,多年平均输沙量5.26亿t,悬沙中d>0.1mm的床沙质约占11.5%;多年平均沙质推移质686.3万t,卵石推移质64万t。90%以上的泥沙集中在汛期。
(2)枢纽布置
该枢纽建筑物包括通航船闸、电站厂房和泄洪建筑物三大主体(图1)。枢纽布置的原则是:
1)枢纽上、下游河势应较顺直,以利于通航、排沙、泄洪和发电。为此,泄水闸和电站应位居当中,以迎主流;在其上游左右两侧各布置一道防淤堤,起束窄航道,利于拦沙,稳定主槽,破除回流,和造就两条独立的人工静水航道的作用;从整个枢纽外貌看,形成“一体两翼”的布置形式;整治南津关河段,改善引航道上游流态;在两侧航道内分别设置冲沙闸,以便于在必要时泄水拉沙,确保长江航运畅通。
2)一期工程所建成的泄水闸,应有足移的泄洪能力,以便于实现大江的胜利截流和二期工程施工期间的安全导流。整个枢纽工程的联合泄流能力要求达到最大洪水流量110000 m3/s。
3)争取提前发挥效益。为此,将枢纽电站分设大江、二江两处,分别在一期、二期建设,一期工程先建成二江电站,这样可早收益、多收益。
根据上述原则,通过模型试验和多方案研究比较,最终确定的枢纽布置方案如下:
左岸镇镜山下为土坝,与三江通航建筑物相接;三江通航建筑物包括左侧中型船闸(3#)和右侧大型船闸(2#)组成,两座船闸间设置6孔冲沙闸,在三江上游右侧西坝头部的黄草坝布置防淤堤,扩宽浚深原三江河道成为左岸航道;穿黄草坝建砼心墙挡水坝;二江布置7台机组厂房和27孔泄水闸,泄水闸位居枢纽中央,正对南津关河段主槽;在原葛洲坝右侧,建砼纵向围堰兼作厂闸导墙;大江布置14台机组厂房;紧邻大江厂房为大江船闸(1#),船闸左侧上游设防淤堤,下游设导航堤;大江船闸右接9孔冲沙闸;再右为土石坝与狮子包相接。沿坝轴线枢纽建筑物全长2595m。
工程平面布置图
2.主要水工建筑物
(1)二江泄水闸
对二江泄水闸的要求是:
1)、在二期工程导流期间,同三江冲沙闸一道能宣泄施工设计流量66800 m3/s,校核洪水流量71100 m3/s和保围堰流量86000 m3/s。大江截流时,在截流流量5200 ~7300 m3/s的条件下,水流通过泄水闸下泄,这时要保证截流落差不超过3m,以确保胜利截流。
2)、工程建成后,低水期抬高上游水位,以保证库区航道水深及发电水头要求;洪水期,同大江、三江冲沙闸一起,宣泄设计洪水86000 m3/s和校核洪水110000 m3/s,相应设计洪水位和校核洪水位分别为66m、67m。其中二江泄水闸的最大泄流能力为83900 m3/s。此外,考虑长江推移质泥沙数量较大,吸取国内外经验,采用“先导后排、导排结合”方式,将被拦沙坎拦截下来的泥沙通过泄水闸排走,以尽量减免粗沙过机数量。
综合考虑上述要求,最终选定开敞式平底闸闸型。共27孔(9个闸段),每个闸孔在上游水位66m时泄流量均为3000 m3/s。二江泄水闸挡水前沿宽度498m。闸室长度65m,闸底板高程37m。孔口尺寸宽12m,高24m。每孔设上、下两扉闸门,上扉平板门,下扉弧形门,尺寸均为12×12m。为适应基础岩体变形,
加强结构的整体性,采取每三孔一联方式,中墩厚5.3m,边墩厚4.5m。每扇弧形闸门承受的门轴推力4200t。
闸下游设一级平底消力池,池长180m;紧接消力池尾坎下游设有20m桥修平台,以便必要时分区桥修;下接50m防冲段;闸尾的防冲设施有深20m的防淘墙,和长85m并设加糙墩的柔性砼海浸;总长335m。为了满足运用中的分区泄流和方便桥修,消力池内设两道隔墙,将泄水闸分为左(6孔)、中(12孔)、右(9孔)三个区。
(2)冲沙闸
冲沙闸的主要作用是引流冲刷淤积在引航道内的泥沙,以确保引航道畅通;此外,在大洪水时参加泄洪。三江冲沙闸共6孔,总宽度108m,最大泄量10500m3/s。采用大孔口平底闸,孔口尺寸为12×10.5m,闸宽长度58m,闸底板高程43m,闸顶高程70m,闸孔间闸墩分缝,墩厚6m,闸门为12×10.5m的弧形门。闸室上游设30m长的防冲底板,下游有405.5m长的三级消力池。
大江冲沙闸9孔,最大泄洪能力20000m3/s。
(3)船闸
该枢纽共设三个船闸,即大江1号船闸,其尺寸为:长×宽×槛上水深=280×34×5m,可通行12000~16000吨级船队;三江2号船闸,其尺寸及通航能力同大江1号船闸;三江3号船闸,尺寸为120×18×3.5m,可通行300吨以下的客货轮。
关于船闸的结构,主要由闸室、上下闸首、进水段、泄水段、充泄水系统和上、下游导航墙及靠船墩等组成。此外,在进水段与上闸首之间设桥墩段,墩间设提升式活动桥,以联系坝顶的交通。
闸室:长280m,宽24m,底板厚8m,采用分离式结构。
上闸首:长48.5m,宽34m,分离式结构。门槛高程55m,工作门为人字门,桥修门为平板钢闸门,此外还有输水道检修闸门、变电所,观测房等。
下闸首:长45m,宽34m,整体式结构。门槛高程34m,人字工作门。
进水段:位于上闸首上游。长55.5m。充水廊道进口布置在本段两侧,左右墩为重力式结构。
泄水段:位于下闸首下游,长20m,分离式重力结构。
充泄水系统:采用纵横支廊道方案。进水口位于进水段两侧的导墙内,每侧6个4.5×7.0m分散布置的孔口;充水系统中的纵向支廊道伸向闸室的前部和后部,横向支廊道伸向中部,左右各三条,将闸室分成三个出水区;泄水系统采用左右支分散式,左支泄水系统,由闸室左墙转向三江冲沙闸下游护坦,泄水支廊道顶部有12个出水墩,右支泄水廊道,由右闸墙内至右泄水段墙,再转向泄水段底板流出。
靠船墩及导航墙:三江上游600m处引航道右岸,设有由11个靠船墩组成的以便待过闸船队暂时停靠的靠船墩; 桥墩段上游右侧,设长200m的上导航墙;泄水段下游右侧设长200m的下导航墙。
(4)电厂
该工程电厂为低水头河床式,由二江电厂和大江电厂组成。总装机容量271.5万千瓦,水轮机共21台。其中二江电厂装机96.5万千瓦,有17万千瓦(大机组)2台和12.5万千瓦(小机组)5台;大江电厂12.5万千瓦14台,共装机175万千瓦。机组最大水头27.0m(小机组)和23.0m(大机组),最大流量1130 m3/s(大机组)和825 m3/s(小机组)。
电厂厂房大机组段宽40.2m,设两个排沙底孔;小机组段宽35.3m,设一个排沙底孔。每个底孔泄量为250 m3/s,流速约为4~5 m/s。厂房顺水流方向布置是:进水口和上游平台(宽43.3m),主机房(宽33m),下游付厂房和尾水平台(39.55m),总长度110m(水下)~116m(水上)。
电厂水轮机有两种类型:即四个叶片(直径11.3m)和五个叶片(直径10.2m)。采用22万伏和50万伏的高压输电线向外地送电,在西坝和右岸分别设有22万伏和50万伏的开关站。
3.施工导流及程序
根据坝址处河谷地形及长江水流特性和通航要求,枢纽设计分两期导流、施工
第一期工程先围二江、三江,修建二江泄水闸,二江电厂,2号、3号船闸和三江冲沙闸等建筑物,施工期间江水和船舶全部由大江通过;第二期工程修围堰截断大江,修建大江电厂、冲沙闸及1号船闸等建筑物,船舶由三江船闸通过,洪水主要由二江泄水闸下泄。
一期围堰工程包括大坝基坑施工围堰(二、三江上游围堰,二江下游围堰、三江下游围堰和大江左侧土石纵向围堰),三江下游航道施工围堰和镇川门围堰等;二期围堰工程包括大江上游、大江下游土石横向围堰和纵向围堰,其中纵向围堰分三段,上、下段为砼基座格型钢板桩围堰,中段为永久性的厂闸导墙。因二期围堰要截断长江主河槽,迫使主流改道,故其截流工程的技术难度很大。
该工程分期导流平面布置图
二.工程项目分解(WBS)
三.工程施工时间参数确定
任务名称
开始时间
完成时间
最早开始时间
最晚完成时间
自由时差
总时差
1
前期准备工作
1984/1/1
1985/12/31
1984/1/1
1985/12/31
0 天
0 天
2
一期围堰修筑
1986/1/1
1986/12/29
1991/1/23
1992/1/17
0 天
1323天
3
二江、三江主体建筑物基础开挖
1986/12/30
1987/9/10
1992/1/20
1992/9/30
0 天
1323天
4
一期工程帷幕钻孔、灌浆
1987/9/11
1988/4/15
1992/10/1
1993/5/6
0 天
1323天
5
二江导流工程
1986/1/1
1990/6/28
1986/1/1
1990/6/28
0 天
0 天
6
三江航道工程
1990/1/8
1994/10/12
1993/3/22
1997/12/23
837天
837 天
7
南津关整治工程
1992/1/1
1993/9/21
1996/4/4
1997/12/23
1113天
1113天
8
一期围堰拆除
1990/1/12
1991/5/22
1995/1/26
1996/6/4
7 天
1317天
9
大江截流
1990/6/29
1990/7/5
1990/6/29
1990/7/5
0 天
0 天
10
3号船闸混凝土施工
1988/4/16
1989/9/1
1994/11/14
1996/3/29
421天
1719天
11
三江冲沙闸、非溢流坝段混凝土施工
1988/4/16
1989/6/16
1995/9/13
1996/11/13
64 天
1938天
12
2号船闸混凝土施工
1988/4/16
1989/7/19
1994/12/22
1996/3/25
378 天
1747天
13
二江电厂混凝土施工
1988/4/16
1990/1/3
1993/5/7
1995/1/25
0 天
1323天
14
二江泄水闸混凝土施工
1988/4/16
1989/12/27
1995/2/17
1996/10/29
1 天
1789天
15
2号船闸金属结构安装
1990/12/31
1992/9/28
1996/3/26
1997/12/23
1369 天
1369天
16
3号闸门金属结构安装
1991/4/15
1993/1/5
1996/4/1
1997/12/23
1298 天
1298天
17
三江冲沙闸金属结构安装
1989/9/15
1990/10/23
1996/11/14
1997/12/23
1874 天
1874天
18
二江电厂金属结构安装
1990/1/4
1991/11/15
1995/1/27
1996/12/6
0 天
1324天
19
二江泄水闸金属结构安装
1989/12/29
1991/2/20
1996/10/30
1997/12/23
1788 天
1788天
20
二江电厂水轮机组安装
1991/11/16
1992/11/30
1996/12/9
1997/12/23
1324天
1324天
21
二期围堰修筑
1990/7/6
1991/6/19
1990/7/6
1991/6/19
0 天
0 天
22
大江电厂基础开挖
1991/6/20
1992/8/10
1991/6/20
1992/8/10
0 天
0 天
23
1号船闸基础开挖
1991/10/14
1992/6/8
1991/12/13
1992/8/10
45 天
45 天
24
大江冲沙闸基础开挖
1991/11/18
1992/6/5
1992/1/21
1992/8/10
46 天
46 天
25
520KV变电所基础开挖
1991/7/2
1992/5/8
1991/10/2
1992/8/10
66 天
66 天
26
二期工程帷幕钻孔灌浆
1992/8/11
1993/10/25
1992/8/11
1993/10/25
0 天
0 天
27
二期围堰拆除
1995/11/30
1997/4/16
1996/8/6
1997/12/23
179天
179天
28
大江航道工程
1991/6/3
1992/12/18
1996/6/5
1997/12/23
131天
131天
29
大江电厂厂房混凝土施工
1993/10/26
1995/2/24
1993/10/26
1995/2/24
0 天
0 天
30
1号船闸混凝土施工
1994/1/12
1995/2/2
1996/6/7
1997/6/30
1 天
629天
31
大江冲沙闸混凝土施工
1994/1/13
1995/1/12
1994/9/21
1995/9/19
0 天
179天
32
大江电厂金属结构安装
1995/2/25
1996/5/15
1995/2/25
1996/5/15
0 天
0 天
33
1号船闸金属结构安装
1995/2/6
1995/7/28
1997/7/1
1997/12/23
628天
628天
34
大江冲沙闸金属结构安装
1995/1/13
1995/11/29
1995/9/20
1996/8/5
0 天
179天
35
大江电厂水轮机组安装
1996/5/16
1997/12/23
1996/5/16
1997/12/23
0 天
0 天
36
520KV变电所混凝土施工
1992/10/6
1993/9/17
1996/7/26
1997/7/8
0 天
995天
37
520KV变电所安装
1993/9/20
1994/3/4
1997/7/9
1997/12/23
995天
995天
38
工程竣工正式运行
1997/12/24
1997/12/25
1997/12/24
1997/12/25
0 天
0 天
三.工程施工逻辑关系确定
编号
项目
工期
开始时间
完成时间
紧前工作
1
前期准备工作
523d
1984/1/1
1985/12/31
2
一期围堰修筑
259d
1986/1/1
1986/12/29
1
3
二江、三江主体建筑物基础开挖
183d
1986/12/30
1987/9/10
2
4
一期工程帷幕钻孔、灌浆
156d
1987/9/11
1988/4/15
3
5
二江导流工程
1174d
1986/1/1
1990/6/28
1
6
三江航道工程
1245d
1990/1/8
1994/10/12
1
7
南津关整治工程
450d
1992/1/1
1993/9/21
1
8
一期围堰拆除
355d
1990/1/12
1991/5/22
13
9
大江截流
5d
1990/6/29
1990/7/5
5
10
3号船闸混凝土施工
362d
1988/4/16
1989/9/1
4
11
三江冲沙闸、非溢流坝段混凝土施工
307d
1988/4/16
1989/6/16
4
12
2号船闸混凝土施工
330d
1988/4/16
1989/7/19
4
13
二江电厂混凝土施工
450d
1988/4/16
1990/1/3
4
14
二江泄水闸混凝土施工
445d
1988/4/16
1989/12/27
4
15
2号船闸金属结构安装
457d
1990/12/31
1992/9/28
12
16
3号闸门金属结构安装
453d
1991/4/15
1993/1/5
10
17
三江冲沙闸金属结构安装
289d
1989/9/15
1990/10/23
11
18
二江电厂金属结构安装
488d
1990/1/4
1991/11/15
13
19
二江泄水闸金属结构安装
300d
1989/12/29
1991/2/20
14
20
二江电厂水轮机组安装
272d
1991/11/16
1992/11/30
18
21
二期围堰修筑
250d
1990/7/6
1991/6/19
9
22
大江电厂基础开挖
299d
1991/6/20
1992/8/10
21
23
1号船闸基础开挖
172d
1991/10/14
1992/6/8
21
24
大江冲沙闸基础开挖
145d
1991/11/18
1992/6/5
21
25
520KV变电所基础开挖
225d
1991/7/2
1992/5/8
21
26
二期工程帷幕钻孔灌浆
315d
1992/8/11
1993/10/25
22,23,24,25
27
二期围堰拆除
361d
1995/11/30
1997/4/16
34
28
大江航道工程
406d
1991/6/3
1992/12/18
8
29
大江电厂厂房混凝土施工
350d
1993/10/26
1995/2/24
26
30
1号船闸混凝土施工
278d
1994/1/12
1995/2/2
26
31
大江冲沙闸混凝土施工
230d
1994/1/13
1995/1/12
26
32
大江电厂金属结构安装
319d
1995/2/25
1996/5/15
29
33
1号船闸金属结构安装
126d
1995/2/6
1995/7/28
30
34
大江冲沙闸金属结构安装
230d
1995/1/13
1995/11/29
31
35
大江电厂水轮机组安装
420d
1996/5/16
1997/12/23
32
36
500KV变电所混凝土施工
249d
1992/10/6
1993/9/17
25
37
500KV变电所安装
120d
1993/9/20
1994/3/4
36
38
工程竣工正式运行
2d
1997/12/24
1997/12/25
35,6,7,27,33,15,17,19,20,16,28,37
小结:
该工程的关键工作为:1-5-9-21-22-26-29-32-35-38。
该工程工期为:1986年1月1日—1997年12月25日。
四.网络计划图
(1)运用project2003软件,输入各项工作时间参数,即可生成单代号网络图。网络图见课程设计附图。
五.课程设计总结
(1)通过本次课程设计我运用现代组织管理工具——网络计划技术,对某水利枢纽的施工进度进行安排,从而进一步了解水利水电工程各项目之间的项目关系,综合掌握水利水电工程施工的全貌,培养统筹全局的观念,为今后的施工组织设计工作打下一定基础。
(2)初步学习运用project2003软件绘制网络计划图,以及visio软件绘制工程分解图,了解到计算机技术在工程实际中的最新运用。
(3)通过本次课程设计过程我体会到水利工程建设的艰辛与复杂,这要求我要“能吃苦,下得去”。在今后的学习工作中要注意培养自己的这种精神。
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