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毕业论文-陵江水利枢纽工程混凝土重力坝设计计算书.doc

上传人:仙人****88 文档编号:9374238 上传时间:2025-03-23 格式:DOC 页数:112 大小:1.59MB
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华北水利水电学院毕业设计 摘 要 陵江水利枢纽工程是位于陵江上的Ⅰ级建筑物,由厂房段坝段、溢流坝段 大孔口溢流坝段、深孔溢流坝和坝后厂房等组成。装机容量90万千瓦(6×15万千瓦),它是一项具有防洪、发电、灌溉、航运和养殖等综合效益的改革大自然的伟大工程。 本次的设计的内容包括施工导流和基础处理设计 。在设计中,我们充分在地分析论证了枢纽处的地形地貌条件,水文地质情况,气象资料等,结合当地的施工条件,依据各类水利工程规范,初步拟定导流方式采用分段围堰法导流,其导流时段为全年导流。根据基本资料选定了导流标准为20年一遇洪水标准,通过定量计算,进行了导流方案的经济比较,选择导流方案为土石围堰、束窄的河床和导流底孔泄流;在导流建筑物的设计中,导流底孔采用矩形,在导流建筑物的施工中,通过各建筑物工程量的计算,确定了各类施工机械的类型及台数。在截流设计中通过截流水力计算,确定了在不同流速情况下各截流材料的粒径大小及其数量,在基坑排水设计中,通过各期排水量的计算,确定了各期的排水设备。 在基础处理部分,运用钻孔爆破的方法开挖坝基,设计具体的爆破参数及其起爆网络.为提高坝基整体性,增强基岩承载力,并增加基岩密实性,减少通过基础表层岩石渗漏量,还需对坝基进行固结灌浆和帷幕灌浆,为此设计灌浆的布置方式和基本参数. 关键词;水利枢纽,施工导流,基础处理 Abstract The Lingjiang Hydro-junction Projects are at I level and located on the Lingjiang River. And the projects are composed of the power plant dam, the overflow dam, the overflow dam with big orifices, the overflow dam with deep orifices and the powerhouse behind dam. The installed capacity is about 900,000 kilowatts (6×15 ten thousand kilowatts), and it is an item with synthesis benefits, such as the flood prevention, electricity generation, irrigation, shipping and cultivation. It is called to be a great project for nature reform. This design includes the construction diversion and the design for foundation treatment. In the design, we have fully proven the key position terrain landform condition in the place analysis, the hydrology geology situation, and the meteorological data and so on. Considering the local construction condition, the rests on each kind of hydraulic engineering standard, we draw up the conduction current way that is to use the partition coffer dam law conduction current initially, and the conduction current time interval is perennial diversion. The conduction current standard is 20-year frequency flood, according to the basic document. Through the quantitative terms and the conduction current plan economical comparison, the programmer for diversion is embankment cofferdam, contracted river and the bottom orifice for releases. In the design, we use the rectangle diversion orifice in the diversion. In the construction, we determined the various types of construction machinery and the number by the calculation of works of the buildings. In the closure work design, we determined the different particle size and number of river materials the current situation through the river hydro calculation. In the reference pit drainage design, we determined the period’s drainage equipment through the displacement calculation in every period. In basic processing component, the use of blast by bore holes to excavate the dam foundation. Blasting parameters and the specific professional network are the main task in this design. To enhance the integrity of the dam foundation, and the bedrock bear, and increase the dense of the bedrock, and reduce leakage through the basic surface rock, we needed the consolidation grouting and the curtain grouting for the dam foundation. Because of the reasons above, this paper designed the layout and the basic parameters of the grouting. Key words: hydraulic engineering construction, the construction diversion, foundation treatment 前 言 为使我们能把理论联系实际,加深对所学知识的理解和掌握,为正式踏上工作岗位投入实际水利工程的规划,勘测,设计,施工等。学校特意把大四下学期作为同学们毕业设计时期。根据学校安排,此次我所作的是实际工程:陵江水利工程施工导流与基础处理。 水利工程施工是一门涉及面较广、学术性较强、内容组织结构联系较紧密的学科。通过对这次毕业设计使我把大学生活所学到的零散理论知识得到融会贯通,把书本上的理论知识用来解决实际问题,使自己的理论知识体系得到了升华。本次设计是在康迎宾和路志强的精心指导下 ,我们设计组的成员共同努力,完成了这次的毕业设计。 本次设计的主要研究方面主要有:施工导流和基础处理。综合运用了<<水力学>>、<<水利工程施工>>、<<水工建筑物>>、<<水文学>>和<<大坝灌浆>> 等各学科知识。 本说明书共分八大章节,其中包括:陵江水利枢纽概况、施工导流、导流建筑物设计、导流建筑物施工、截流设计和基坑排水以及基础处理等内容。并对这几大方面分别作了不同程度的介绍。 由于自身水平有限,设计中难免有些疏漏和不足之处,还望老师和同学们給予指正批评。 编者 李坡 - IV - 目 录 1 工程概况 1 1.1 枢纽地理概况 1 1.1.1 工场地及运输条件 1 1.2 水文气象 1 1.2.1 水文 1 1.2.2 气象 2 1.3 工程地质及水文地质 4 1.4 当地建筑材料 5 1.4.1 砂砾石料 5 1.4.2 粘性土料 6 1.4.3 块石料 6 1.4.4 木材 6 1.4.5. 工程量 6 2 施工导流设计 9 2.1 导流方式选择和导流时段划分 9 2.1.1 导流方式选择 9 2.1.2 导流时段的划分 10 2.2 导流设计标准和导流设计流量 10 2.2.1 导流设计标准 10 2.2.2 导流设计流量 12 2.3 导流方案的拟定 12 2.4 围堰堰顶高程的确定 14 2.4.1.一期围堰高程的确定 14 2.4.2二期围堰高程的确定 17 3 导流建筑物设计 19 3.1 导流底孔设计 19 3.2 围堰结构设计 19 3.2.1 一期围堰结构设计 19 3.2.2 二期围堰结构设计 20 4 截流设计 21 4.1 截流方案选择 21 4.1.1 截流方案的比较 21 4.1.2 截流方式的选择 21 4.1.3 龙口位置的选择 22 4.2 截流日期和截流设计流量 22 4.3截流水力计算 23 4.3.1流水力计算的原理 23 4.3.2戗堤高程确定 24 4.3.2 立堵截流材料的确定 25 5 基坑排水 27 5.1一期排水量的估算 27 5.1.1初期排水 27 5.1.2 经常性排水 28 5.2二期排水量的估算 31 5.2.1.初期排水 31 5.2.2 经常性排水 31 5.3 排水设备的选择 32 5.3.1初期排水设备的选择 32 5.3.2 经常性排水设备的选择 32 6 围堰施工 34 6.1一期围堰的施工 34 6.1.1 围堰工程量 34 6.1.2 围堰填料的选择 34 6.1.3围堰工期 34 6.2二期围堰的施工 35 6.2.1 围堰工程量 35 6.2.2 围堰填料的选择 35 6.3 围堰稳定分析 35 6.3.1上游围堰的基本设计 36 6.3.2 稳定分析资料 36 6.3.3 渗流分析 36 6.3.4 稳定分析 36 6.4围堰的拆除 37 6.4.1 上游围堰的拆除 37 6.4.2 下游围堰的拆除 38 7 拦洪渡汛与封堵蓄水 39 7.1拦洪渡汛 39 7.1.1坝体拦洪时的导流标准 39 7.1.2 坝体拦洪渡汛措施 40 7.2封堵蓄水 41 7.2.1导流泄水建筑物的封堵 41 7.2.2 初期蓄水 42 8 基础处理 44 8.1基础开挖 44 8.1.1开挖程序的选择 44 8.1.2 坝基开挖方式 44 8.1.3 左岸坝基的开挖 45 8.1.4右岸坝基的开挖 49 8.1.5 土石料平衡 53 8.2基础灌浆 53 8.2.1 固结灌浆的设计和施工 53 8.2.2 固结灌浆的施工 55 8.2.3帷幕灌浆设计和施工 58 8.2.4 帷幕灌浆施工 60 8.3排水孔设计和施工 64 8.3.1排水孔的位置和布设 64 8.3.2 排水孔的孔径、孔距和深度 65 结束语 66 参考文献 67 附录Ⅰ 计算书 68 附录Ⅱ 外文资料及翻译 95 1 工程概况 1.1 枢纽地理概况 1.1.1 工场地及运输条件 1.1.1.1施工场地 陵江是里江的交流发源与风岭南麓,于江口市注入里江,全长1,700公里,流域面积154,000平方公里,年平均径流总量600亿立方米。 陵江流域洪水灾害频繁而严重,受陵江洪水威胁的地区达15,000平公里,农田750万亩,人口400。. 陵江流域拥有耕地6,000万亩,其中可以发展大型灌溉的约2,100万亩,现尚无现代化灌溉措施,农田用水无保证,作物产量低。 陵江水力蕴藏丰富,仅干流部分即达300万千瓦.陵江航道在枯水期水深不足,险滩多,迫切需要改善。 陵江水利枢纽工程位于华城县上游50公里,距江口市680公里,正处于陵江上、中游交界处,为河流出峡谷的末端。水库流域面积97,000平方公里,占流域总面积的63%。陵江枢纽属一等水利工程,装机容量90万千瓦(6×15万千瓦),它是一项具有防洪、发电、灌溉、航运和养殖等综合效益的改革大自然的伟大工程。 1.1.1.2 运输条件 由坝址至华城,在勘探期间筑有50公里临时公路线,华城向东南至江口市, 公路全长420公里,为单行线,设计行车强度200辆/昼夜。陵江水运由坝址至江口市全程687公里,其中下游的567公里,可全年通行200吨以下的驳船,其余部分由于浅滩阻塞,在枯水期运行能力微小。华城至江口市有全长450公里的国家铁路干线,该线可于陵江左岸引入工地。 1.2 水文气象 1.2.1 水文 根据枢纽附近测站较长时期观测资料统计的结果,坝址处多年平均流量为1,210立米/秒,年平均径流量约382亿立米。年径流分配不均匀,平均有65%集中在洪洪水期(7-10月),最大达75%。洪水期平均流量为2,300立米/秒,中低水期为616立米/秒。 本流域径流主要由降雨形成,洪峰发生次数一般以9月份较多,最大洪峰流量据推算为50,000立米/秒(出现在1935年7月7日)。11月3日为枯水期,最小流量一般出现在1、2两月,但也有些年份出现在夏季。市实施最小流量为124立米/秒(1958年3月12日)。洪枯流量比达403。 洪峰由暴雨形成,峰型一般高瘦,单峰突出,持续时间7-9天(1935年型),也有数峰连续,持续时间为40-50天(如1938年和1958年)。按照频率计算,坝址处全年最大瞬时流量值:千年一遇63,800立米/秒,二百年一遇为52,000立米/秒,百年一遇为47,000立米/秒,五十年一遇41,600立米/秒,二十年一遇为34,500立米/秒,十年一遇为28,800立米/秒。 1.2.2 气象 1.2.2.1气温 根据华城站1959-1989年的统计资料中知,多年平均气温为15.2℃,极端最高气温为40.4℃(1959年6月),极端最低气温为-14.3℃(1964年1月),日平均气温在0℃以下的为17天。 表1-1 华城站月平均气温及极端气温表(℃) 项目 月份 月平均 极端最高 极端最低 月平均最高 月平均最低 1 1.3 19.3 -14.3 6.3 -2.5 2 3.5 22.9 -9.3 8.6 -0.4 3 8.4 27.3 -9.6 13.9 4.0 4 15.6 34.8 1.3 21.7 11.3 5 20.8 37.8 7.9 26.7 15.5 6 26.0 40.4 12.0 32.1 20.6 7 27.3 39.0 18.2 32.3 20.6 8 26.3 38.2 15.3 31.0 22.8 9 22.6 35.5 8.5 28.0 18.1 10 16.5 33.3 2.5 22.5 11.1 11 9.9 27.8 -5.2 15.8 5.2 12 3.8 21.8 -7.9 9.2 0.2 全年 15.2 40.4 -14.3 20.7 10.7 表1-2 华城站一年内各种日平均温度天数表 温 度 ≥30℃ ≥20℃ ≤5℃ ≤0℃ ≤-5℃ 平 均 12 149 76 17 4 最 高 23 157 92 34 14 连续最长天数 7 131 53 17 5 1.2.2.2. 雨量: 陵江流域平均雨量为700-1000毫米,大部分集中在7、8、9三个月。坝址下游华城站多年平均降雨量860.1毫米,发生在1935年7月。华城7-9月平均降雨量占全年降雨总量45.5%,坝址下游9公蔡湾站,1954年最急降雨量60毫米,历时一小时。其它有关资料见表3,表4和表5。 表1-3 各月降雨量分配表 月份项目 1 2 3 4 5 6 7 月平均 29.1 53.2 33.1 47.4 88.2 75.2 182.1 最大 293.1 275.5 120.8 189.0 212.1 147.5 509.1 最小 2.0 0 8.6 16.5 29.1 40.5 32.8 月份 项目 8 9 10 11 12 全年 月平均 141.2 67.7 39.0 43.1 33.8 860.1 最大 283.6 148.3 79.5 102.3 105.0 205.46 最小 84.2 16.6 12.0 0 11.0 / 表1-4 各月降雨强度 >5毫米/小时不能施工天数统计 月 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 >5mm/小时 0 0 1 2 3 3 5 4 3 2 0 0 23 表1-5 晴、云、阴雨数统计表 月 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 晴天 4.4 2.7 2.7 2.1 2.4 3.1 1.7 2.3 4.7 4.0 7.0 7.0 44 云天 12.3 12.0 10.6 14.1 12.9 13.9 9.7 11.4 11.7 12.1 11.0 11.0 142.7 阴天 14.3 14.1 17.3 13.7 15.7 13.0 19.6 17.3 13.6 14.9 12.0 13.0 178.4 雨天 7.9 8.7 10.9 10.4 11.1 9.0 15.0 14.4 7.7 9.4 8.1 7.4 120.1 1.2.2.3.风力与风向 陵江流域多年平均风力为8级,年平均风力为2级以下。最多风向:上游偏东;中游偏西北;下游偏东北。华城站最大风力为7级,平均为1.7级。 1.3 工程地质及水文地质 坝址区露的地层有原古代付片岩系及火成岩系,震旦纪灰岩及千枚状页岩,老第三纪红色岩系及第四纪沉积层。坝轴线右岸及河床部分为闪长岩及变质玢岩,左岸为辉绿岩,左岸为片岩。岩石风化剧烈,山脊上风化层平均厚20米。河床右边部分有数座礁岛;左边部分有深槽。在坝基范围内,深槽沿水流方向加深、加宽,最深处岩面高程为360米。 河床沙砾石覆盖层深度为4-10米,局部深槽处最深达31米。覆盖层分为两部分,上部细砂层的渗透系数为30米/昼夜,下部砂砾石层在坝轴线上游的渗透系数为90米/昼夜,在坝轴线下游只有10米/昼夜。 坝址附近地下水的埋藏深度一般为2-20米。地形较高处,埋藏较深,标高自400-470米。地下水一般依山坡流向低地。地下水对各种水泥均无侵蚀性。陵江水利枢纽位于峡谷尾端,左岸岸坡较陡平均约为34度,右岸岸坡较平缓,平均约为24度,岸坡坡顶高程在420-430米。河谷两岸切割剧烈,一般深度30-50米。坝轴线下游1公里即为峡谷出口,河面逐渐展宽,两岸地势亦趋平坦,形成良好的施工场地。 1.4 当地建筑材料 1.4.1 砂砾石料 1.4.1.1 金沙滩产区 本区位于陵江右岸坝址下游1.5-6公里处,有平均厚度为3.54米的粉沙覆盖层(最厚为8米)。粉沙细度模数平均为1.18。覆盖层及以下的砂砾石合物中,砂子细度模数一般在1.9以下,10厘米以上的砾石甚少。 1.4.1.2 下游河床产区 本区位于陵江左岸河床中,上距坝轴线约0.7-4公里,高程在390米以下,枯水期露出水面。砂子细度模数平均2.3,含泥量小于2%,每母含量一般小于0.5%。 根据水文资料分析,在洪水期的7-9月,以上两产区附近的河床水流速大于2.5米/秒。带有砂驳的拖船轮在这种流速情况下难以行驶,停靠码头也有困难,这对料场开采是不利的。 表1-6 天然建筑材料主要产地及储藏量 编号 产地 与坝址距离(公里) 材料类别 储量(万立米) 1 金沙滩 1.5-6 砂砾石 983 2 下游河床 0.7-4 砂砾石 1901 3 蛇营 1-4 粘性土料 141 4 红岭 0.5-2 粘性土料 111 5 梅林 0.6-3 粘性土料 161 6 仙人山 1-2.2 块石料 765 7 溪河玉山 5-7 块石料 4489 1.4.2 粘性土料 蛇营土区位于坝址下游左岸,地形平坦宽阔,地面高程399-408米。土料分布较有规律,土层厚度为7-12米,自西向东逐渐增厚。 红岭土区位于坝址上游右岸,料场呈条形,平行于陵江,分布在二级侵蚀型阶地上,上层自西向东由薄变厚。上层厚度5-8米。地面高程为420-440米。 梅林土区位于坝址下游右岸,地层丘陵起伏,地面高程为399-425米,土层厚度5-10米。 1.4.3 块石料 溪河玉山石料区,位于陵江支流榕江右岸。岩石为石灰岩,质坚而脆,抗击力弱。岩石风化层厚1-5米,平均3米。剥离层厚小于2米。 仙人山石料区,位于坝址上游,陵江右岸。岩石为辉绿岩。剥离层为强风化辉绿岩,风化层厚在20米以上,剥离层远较溪河玉山料区为大。 1.4.4 木材 陵江上游地区松木贮量约206万立方米,杉木36万立方米,但目前尚未大量开伐,不能满足施工的大量需升船机的简述 1.4.5. 工程量 河床大坝基础固结灌浆 4,240米 河床大坝帷幕灌浆 7,200米 连接坝段基础固结灌浆 两岸各2,020米 连接坝段帷幕灌浆 两岸1,920米 连接坝段土石方填筑 两 岸各50万立米 上石坝清基 右岸28.4万立米 左岸24.7万立米 土石坝基础灌浆 右岸4,950米 左岸6,690米 土石坝回填 右岸130.8万立米 左岸237.7万立米 水电站厂房混凝土 14.1万立米 开关站土石方开挖 6万立米 开关站混凝土 1万立米 通航建筑物土方开挖 31万立米 石方开挖 88万立米 混凝土 14.4万立米 表1-7 混凝土大坝基础土石方开挖工程量 部位 右岸连接段 深孔段 大孔口段 堰顶溢流段 厂房段 左岸连接段 工程量 (万立米) 21 6.0 6.8 14 30 28 表1-8 大坝混凝土工程量 高程(万立米) 右岸连接段 深孔段 大孔口段 堰顶溢流段 厂房段 左岸连接段 合计 479 0 0 0 0 0 0 0 469 5.06 3.10 3.20 0.90 3.30 2.26 17.82 459 10.20 6.20 6.20 1.80 7.00 4.64 36.04 449 16.95 9.80 8.50 4.80 11.30 8.02 59.37 439 25.81 14.20 12.00 9.50 16.50 12.64 90.65 429 36.78 17.40 16.80 15.30 22.70 18.49 127.47 419 48.32 20.90 21.10 22.10 29.30 25.57 167.29 409 53.43 28.40 28.20 31.70 37.00 29.50 208.23 399 53.87 36.80 35.90 42.80 47.00 30.62 246.99 389 53.87 44.40 43.80 53.90 60.00 31.32 287.29 379 53.87 47.30 50.60 64.20 73.70 31.32 320.99 374 53.87 49.10 51.90 66.90 73.70 31.32 326.79 369 53.87 49.10 51.90 69.70 73.70 31.32 329.50 364 53.87 49.10 51.90 71.20 73.70 31.32 331.09 2 施工导流设计 施工导流的基本方法大体上可分为两类:一类是分段围堰法导流,水流可通过束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄;另一类是全段围堰法导流,水流通过河床外的临时或永久的隧洞 、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。 2.1 导流方式选择和导流时段划分 2.1.1 导流方式选择 目前,大多数工程常用的导流方式主要有全段围堰法和分段围堰法。由于全段围堰法是主河道被围堰一次拦断,水流被导向旁侧的泄水建筑物。分段围堰法是将河床围成若干个干地施工基坑,分段进行施工。 2.1.1.1定性分析导流方式 本水利枢纽位于河流出峡谷的末端,左岸岸坡较陡平均约为34度,右岸岸坡较平缓,平均约为24度,岸坡坡顶高程在420-430m。河谷两岸切割剧烈,一般深度30-50米。坝轴线下游1公里即为峡谷出口,河面逐渐展宽,两岸地势亦趋平坦,形成良好的施工场地。另陵江水利枢纽河床比较宽阔,区附近都为峡谷地区且岩石分化节理差,河面宽1211m,且该河流有通航要求,所以,宜采用分段围堰法。 2.1.1 2 定量分析导流方式 河谷形状系数可在一定程度上综合反映地形、地质等因素。若该系数小,则表明河谷为窄深型,岸坡陡峻。一般来说,岩石是坚硬的;否则,岸坡不可能是陡峻的。水文条件也在一定程度上与河谷形状系数有关。 河谷形状系数作为地形条件的定量指标,其定义为坝体周边长度与最大坝高之比。对于混凝土坝枢纽,当河谷形状系数小于6.5,导流流量小于5900m3/s时,宜采用隧洞导流,否则,宜采用分期导流。影响导流方式选择的因素很多,但坝型、水文及地形条件是主要因素。 本工程通过坝体剖面的尺寸测量计算,其河谷形状系数大于6.5。由于在较宽河谷宜采用分期导流, 因此可确定其导流方式为分段围堰导流。 2.1.2 导流时段的划分 导流时段的划分主要与河道水文特性、枢纽类型、导流方式、施工总进度及工期等有关。从施工角度对全年流量变化过程线所划分出的水文时段,是划分导流时段的基本依据,其目的是研究降低设计流量的可能性与合理性。 对导流设计流量的确定而言,导流时段划分主要是指枯水期施工时段的选择,或围堰挡水时段的选择。为了尽量减小导流建筑物的规模,又尽可能争取较长的基坑干地施工时间,因此在导流时段的划分时,除了认真研究河道水文特性外,还应着重分析围堰挡水期内的基坑工作量与施工控制性进度。一般来说,枯水期应确保正常施工,中水期也是应当争取的。从施工角度划分的水文时段,往往只有洪、枯之分。由于本工程工程量大,施工条件复杂,考虑到分时段导流可能出现汛期基坑淹没影响整个工期,或导流建筑物标准定的太高,造成不必要的资源浪费,故导流时段采用以全年导流为标准。 第一时段:一期围堰挡水,束窄河床导流,进行第一期基坑内的工程的施工。 第二时段:二期围堰挡水,底孔泄流和坝体缺口泄流,进行第二期基坑内的工程的施工。 第三时段:大坝挡水,坝体缺口上升,临时底孔封堵,大坝泄水孔泄流。 2.2 导流设计标准和导流设计流量 2.2.1 导流设计标准 导流设计流量的大小,取决于导流设计洪水的频率标准,通常也简称为导流设计标准。 施工期可能遭遇的洪水,是一个随机事件。如果标准太低,不能保证施工安全,反之,则使导流工程设计规模过大,不仅导流费用增加,而且可能因其规模过大而无法按期完成,造成工程施工的被动局面。因此,导流设计洪水标准的确定,实际上就是要在经济性与所冒风险大小之间加以抉择。 本次设计采用的导流标准,按现行规范《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004,根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标,依据导流建筑物的级别划分确定本工程导流建筑物的级别为Ⅳ级,根据导流建筑物洪水标准划分确定其洪水重现期为20年一遇,频率为P=5%。 表2—1导流建筑物级别划分 级别 保护对象 失事后果 使用年限 (年) 围堰工程规模 堰高(m) 库容(亿m3) Ⅲ 有特殊要求的Ⅰ级永久建筑物 淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台机组发电,造成重大灾害和损失。 >3 >50 >1.0 Ⅳ Ⅰ、Ⅱ级永久建筑物 淹没一般城镇、工矿企业,或影响工程总工期及第一台机组发电而造成较大经济损失。 1.5~3 15~50 0.1~1.0 Ⅴ Ⅲ、Ⅳ级永久建筑物 淹没基坑,但对总工期及第一台机组发电影响不大,经济损失较小。 <1.5 <15 <0.1 表2—2导流建筑物洪水标准划分 导流建筑物类型 导流建筑物级级别 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 洪水重现期(年) 土石 50~20 20~10 10~5 混凝土 20~10 10~5 5~3 一期导流建筑物:一期导流建筑物横向围堰和纵向围堰为土石围堰。由于领奖地区土石料丰富,可以就地取材,本设计采用不过水土石堰,由于陵江水利枢纽系一等工程,主要建筑物为一级建筑物,可确定围堰级别Ⅳ级。初步设计为Ⅳ级导流建筑物,导流建筑物洪水标准为20~10,采用20年一遇的洪水标准,洪水流量为34500m3/s。 二期导流建筑物:二期导流建筑物包括横向石围堰、纵向混凝土围堰和导流底孔。由于陵江水利枢纽系一等工程,主要建筑物为一级建筑物,同时为了保证在二期工程结束之后电站可以仅早发电。不过水土石堰设计为Ⅲ级导流建筑物,导流建筑物洪水标准为50~20,采用20年一遇的洪水标准,洪水流量为34500m3/s。 2.2.2 导流设计流量 根据导流时段及导流标准结合本水利枢纽流域水文资料,可确定其导流设计流量为:一期导流设计流量:Q=34500m3/s。 二期导流设计流量:Q=34500m3/s。 2.3 导流方案的拟定 选择导流方案,必须根据工程的具体条件,拟定几个可行方案,进行全面分析比较。不仅前期导流,对中、后期导流也要作全面的分析,由于施工导流在整个过程中属于全局性和战略性的决策,分析导流方案时不能仅仅变化情况,枯水期的长短,汛期洪水的延续时间等均直接影响导流方案的选择。一般来说,对于河床宽、流量大的河流,宜采用分段围堰法导流,对于水位变化大的山区河流,可采用允许基坑淹没的导流方法,在一定时期内通过过水围堰和基坑来宣泄洪峰流量。在工程施工过程中,不同阶段可以采用不同的施工导流方法和挡水泄水建筑物。不同导流方法组合的顺序,成为导流程序。导流时段的划分与河流的水文特征、水工建筑物的布置和型式、导流方案、施工进度有关,这种由不同导流时段不同导流方式的组合,成为导流方案。 导流方案的选择,须根据工程的具体条件,拟定几个可行性的方案,进行全面的分析比较。分析导流方案时不仅从导流工程造价来衡量,还须从施工进度、交通和施工场地布置、主体工程量与造价及其它国民经济的要求等进行全面的经济与技术比较。 最优导流方案,一般体现在以下几个方面: ⑴ 整个枢纽工程施工进度快、工期短、造价低、尽量压缩前期投资、尽快发挥投资效益。 ⑵ 主体工程施工安全、施工强度均衡、干扰小、保证施工主动性。 ⑶ 导流建筑物简单易行、工程量低、造价低、施工方便。 ⑷ 满足国民经济各部门要求。 陵江水利枢纽根据地形地质水文等条件初步拟定导流方案如下: 方案一:分段围堰法,不过水土石围堰,一期围左岸,束窄河床导流,二期围右岸,溢流坝段设导流底孔和缺口泄流 方案二:分段围堰法,不过水土石围堰,一期围左岸,束窄河床导流,二期围右岸,明渠导流。 各方案分析论证: 方案一:分段围堰法,不过水土石围堰,一期围左岸,束窄河床导流,二期围右岸,溢流坝段设导流底孔和缺口泄流。 土石围堰便于就地取材,经济,围堰的拆除与兴建快捷,由导流底孔泄流。因此工程中采用的相对普遍。 方案二:分段围堰法,不过水土石围堰,一期围左岸,束窄河床导流,二期围右岸,明渠导流。 在本设计中,由相应的地形图,陵江水利枢纽位于峡谷尾端,左岸岸坡较陡平均约为34度,右岸岸坡较平缓,平均约为24度,岸坡坡顶高程在420-430米。可以看到不适宜开挖明渠导流。 修筑不过水的土石围堰,它能充分利用当地材料 ,且可以在有覆盖层的河床上修建,是水电工程中采用最为广泛的一种围堰形式。并且不过水土石围堰堰高较高,汛期对主体工程的施工影响相对过水围堰来说较小。施工进度易于控制,施工质量可达到设计要求。 通过以上条件的比较,暂定采用方案一:分段围堰法,不过水土石围堰,一期围左岸,束窄河床导流,二期围右岸,溢流坝段设导流底孔和和坝体缺口泄流。 2.4 围堰堰顶高程的确定 2.4.1.一期围堰高程的确定 初期的导流标准选用的20年一遇,由水文气象资料知道20年一遇的洪水流量为34500m3/s,该流量下所对应的水位为400.2m,在图纸上量的与此水位对应的河床宽度为 B1=561m。 本设计采取的思路是先利用围堰围住左岸(主要是对左岸的连接坝段,厂房坝段和溢流坝段的施工),对左岸进行第一期的施工,利用此围堰所束窄的平均河床宽度为 B2=344 m 2.4.1.1.河床束窄程度 选择纵向围堰位置,实际上就是要确定适宜的河床束窄度。束窄度就是天然河流过水面积被围堰束窄的程度,一般可用下式表示 K 式中 K — 河床束窄程度,简称束窄度
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