1、【水庫樞紐施組】水利樞紐工程混凝土施工組織設計（可行性研究報X XXX 水利樞紐工程混凝土 施工組織設計 批 準： XX 核 定： XX 審 查： XX 校 核： XX 編 寫： XX 設計人員： XX 目 錄 1 8.1 施工條件 . . 1 1 1 8.1.1 工 程條件 . . 1 1 2 8.1.2 自然條件 . . 4 4 2 8.2 施工導流 . . 9 9 1 8.2.1 設計條件 . . 9 9 2 8.2.2 導流標準 . . 9 9 3 8.2.3 導流方式及導流規劃 . . 10 4 8.2.4 導流建筑物設計 . . 15 5 8.2.5 導流工程施工 . . 20 6

2、 8.2.6 截流與基坑排水 . . 21 7 8.2.7 下閘蓄水 . . 22 3 8.3 料場選擇與開采 . . 22 1 8.3.1 料場選擇 . . 22 2 8.3.2 料場規劃 . . 24 3 8.3.3 料場開采 . . 24 4 8.4 主體工程施工 . . 25 l 8.4.l 施工方案選擇 . . 25 2 8.4.2 擋水建筑物（閘壩）施工 . . 25 3 8.4.3 引水系統建筑物施工 . . 26 4 8.4.4 廠區建筑物施工 . . 29 5 8.4.5 廠、壩砼溫度控制 . . 29 5 8.5 施工交通運輸 . . 30 l 8.5.l 對外交通運輸 .

3、 . 30 2 8.5.2 場內交通運輸 . . 31 8.6 施工工廠設施 . . 33 1 8.6.1 混凝土拌和系統 . . 33 2 8.6.2 砂石料加工系統 . . 34 3 8.6.3 機械修配及綜合加 工系統 . . 35 4 8.6.4 風、水、電、通信 . . 35 7 8.7 施工總布置 . . 39 1 8.7.1 布置條件及布置原則 . . 39 2 8.7.2 施工分區規劃 . . 40 3 8.7.3 碴場規劃 . . 41 4 8.7.4 主要臨建工程量 . . 41 5 8.7.5 施工征地 . . 41 8 8.8 施工總進度 . . 41 l 8.8.l

4、編制依據及原則 . . 41 2 8.8.2 施工進度計劃 . . 43 3 8.8.3 工程籌建期 . . 43 4 8.8.4 施工準備期 . . 43 5 8.8.5 主體工程施 工期 . . 43 6 8.8.6 工程完建期 . . 44 7 8.8.7 工程的主要施工特點 . . 45 9 8.9 主要技術供應 . . 46 l 8.9.l 主要建筑材料 . . 46 2 8.9.2 風水電供應 . . 46 8.9.3 勞動力供應 . . 46 8.9.4 主要施工機械設備 . . 47 XXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-1 8 81 .1 施工條件 8 81

5、.1.1 工程條件 （1 1 ）工程位置 如吾水電站位于甘肅省甘南州卓尼縣麻路鎮如吾村附近的洮河干流上.在洮河干流開發規劃報告中,洮河青走道古城河段共規劃了 33 個梯級,如吾水電站為其中規劃范圍內的第 12 個梯級電站. 推薦壩址位于如吾村上游約 300m 洮河拐彎處,距卓尼縣城約 57km,廠房位于樞紐下游洮河右岸,距卓尼縣城約 55km,沿洮河右岸有鄉級公路貫通并通往卓尼.卓尼縣城至蘭州 310.9km,至隴海鐵路隴西站 187km.對外交通比較便利. （2 2 ）工程特性 如吾水電站是以發電為主的低壩（無調節）引水式電站.樞紐工程主要由攔河閘壩、發電引水系統和地面廠房三部分組成. 水庫

6、正常蓄水位 2742.00m,總庫容 223 萬 m3 .壩址處多年平均流量 59.9m 3 /s,發電引用流量為 112.4m3 /s,最大水頭 19.1m,平均水頭 17.6m,額定水頭 15.5m,裝機容量 15MW,多年平均發電量 5834 萬 kW h,年利用小時數 3889h. 根據水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準（DL5180-2003）中的規定,工程規模為等小（1）型,主要建筑物級別為 4 級,次要建筑物及臨時建筑物為 5 級. 如吾水電站主體工程主要工程量匯總見表 8.1.1. （3 3 ）攔河閘壩 攔河閘壩由三孔泄洪閘、一孔沖砂泄洪閘壩段、漿砌石左副壩等建筑物組成.最大壩

7、高 14.3m,壩前沿總長 269.9m（其中副壩長 231.1m）. 泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段為鋼筋混凝土結構.閘頂高程 2743.50m,閘室總寬為38.8m,閘段最長處為 23.6m.泄洪閘、沖砂泄洪閘閘墩齒墻基礎面高程 2728.20m. 泄洪閘內設平板檢修門一扇,孔口尺寸 6.2m 11m（寬 高）；設平板工作門三扇,孔口尺寸 6.2m 11m（寬 高）.底板高程 2731.00m,底板厚度 1.8m.出口為底流消能,消力池長 34m,底板厚度 1.5m,下設 0.2m 厚的反濾層與 0.2m 厚的碎石墊層,底板高程 2728.50m.其后接鉛絲籠塊石.基礎為砂礫石基礎,泄洪閘前河床設

8、置 50m 長的混凝土水平鋪蓋. 甘肅洮河如吾水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院 8-2 8-2 表 表 8.1.1 如吾水電站主體工程主要工程量匯總表 序號 項目 單位 大壩 引水隧洞工程 廠房 尾水渠 開關站 合計 泄洪沖砂閘 漿砌石副壩 進水口 引水 隧洞 調壓井 壓力 管道 1 砂礫石覆蓋層開挖 m3 17795 17172 1831 3429 5130 11024 5787 62168 2 石方明挖 m3 3017 2001 4720 9738 3 石方洞挖 m3 22360 2148 24508 4 石方井挖 m3 3233 3233 5 回

9、填石渣 m3 3365 4460 2321 10146 6 砼澆筑 m3 9486 2785 4521 5214 918 1664 5695 450 1242 31975 7 噴混凝土 m3 179 574 19 47 819 8 漿砌石 m3 1267 10413 2623 14303 9 干砌石 m3 4951 4951 10 鋼筋 t 349 56 164 207 119 72 284 18 26 1295 11 鋼材 t 190 190 12 金屬結構 t 382 292 47.5 721.5 13 錨桿 根 249 1104 170 146 1669 14 固結灌漿 m 2926 8

10、56 426 4208 15 回填灌漿 m2 3853 1973 5826 16 接觸灌漿 m2 XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-3 沖砂泄洪閘閘頂高程 2743.50m,閘室段寬為 23.6m（順水流方向）.閘內設平板檢修門一道,孔口尺寸 6.2m 11m（寬 高）；設弧形工作門一道,孔口尺寸 6.2m 11m（寬 高）.閘底板末端為消力池,池底板高程 2728.50m,池長 28m. 左副壩為漿砌石重力壩,壩頂寬為 4m,長 231.1m,壩頂高程 2743.50m,.左副壩上游垂直,下游坡為 1：0.8.壩基為砂礫石基礎,副壩前河床設置 35m 長的干砌石面層水

11、平鋪蓋,水平鋪蓋采用復合土工膜防滲. 發電引水系統 發電引水系統由進水口、壓力引水隧洞、調壓井、壓力管道四部分組成. 電站進水口布置采用塔式進水口,取水口底板高程 2733m,閘頂高程 2743.5m,進水口前緣寬度 20m,中墩厚度 3.0m,邊墩厚度 2.0m,設攔污柵兩孔,單孔孔口尺寸 6.5 9.5m（寬 高）,攔污柵后設一孔事故檢修門,孔口尺寸為 6.5 8.5m（寬 高）,進水口后為一方變圓漸變段與引水隧洞相接,漸變段長 10m. 引水隧洞洞長 488.18m,隧洞襯砌段內徑 6.5m,襯砌段厚度：III 類圍巖為 30cm,IV 類圍巖為 40cm.隧洞進水口底板高程 2728.

12、50m,隧洞末端底板高程為 2714.95m,縱向坡度 2.83%. 調壓井為阻抗式,上室高 20.00m,上室內徑 12m,阻抗孔內徑 3.0m,上室開挖直徑13.8m. 壓力鋼管為地下埋管,在進廠前一分為二,岔管分岔形式為 quot;卜 quot;形.鋼管主管直徑為 5.5m,主管段長度 39.61m,外包混凝土厚度 60cm,支管直徑為 4.2m. 廠房系統 廠房系統由電站地面主廠房、副廠房、尾水渠、開關站等組成,副廠房布置在主廠房的上游,主廠房長度 46m,副廠房長度 40.6m,總寬度 32.4m（其中主廠房寬度 20.4m,副廠房寬度 12m）,主廠房高 31.8m,機組段長度 1

13、3.5m,安裝間長度 17m. 尾水渠按 1：3.2 的反坡與洮河相接.尾水渠長 30m,寬 29m,底板混凝土襯砌 50cm,并按梅花型布置 20 的排水孔,間排距為 2.0m,尾水渠邊墻采用 M7.5 的漿砌石重力式擋墻. 開關站采用開敞式開關站,布置在主副廠房左側,平面面積 29.5m 18.4m. （4 4 ）施工特性 本工程所處河段屬于中高山區,相對高差 100500m,河谷較寬闊,兩岸植被較好.沿河兩岸有不對稱的階地,且多為耕地,工程施工可利用的場地有限.施工期間環保要XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-4 求嚴格. 攔河閘壩首部樞紐區位于如吾村上游約 0.3

14、km 洮河拐彎處,廠址區位于如吾村下游約 0.7km 處作婁村西側長隧洞出口的洮河右岸坡麓地帶,發電引水隧洞長 488.18m.各水工建筑物布置相對獨立,相互間施工干擾較小. 工程計劃總工期 24 個月,第一臺機發電工期 19.5 個月.工程經 2 個月籌建后,于第一年 8 月開工,第三年 3 月第一臺機組發電,第三年 6 月底竣工. 電站對外交通比較方便,施工期所需的鋼材、水泥、炸藥、生活及生產物資等均可采用公路運輸直抵工地,木材可在當地解決.現有鄉級公路經過拓寬可滿足電站施工期外來物資的運輸要求. 樞紐區附近天然砂石骨料較充足,質量滿足工程需要. 本工程地處洮河干流上游,壩址區及廠址區附近

15、無大、中型工業企業,河水清澈,水量豐富,水質較好,含沙量小,基本無污染,可直接提取作為生產用水,經沉淀、消毒處理后可作為生活用水.工程區有 10kV 農用輸電線路通過,可作為本工程施工用電電源. 洮河流域屬中緯度內陸高原,屬典型的高原大陸性氣候,高寒陰濕.具有冬春長而夏秋短、氣溫日差較大和無霜期短的特點.根據本地區氣候條件,砼施工要求進行溫度控制,以防止砼裂縫.控制砼原材料,低溫季節加強砼表面保護,高溫季節砼澆筑降溫等溫度控制措施,即可滿足施工要求. 2 8.1.2 自然條件 （1 1 ）水文條件 洮河是黃河上游右岸最大的一級支流,發源于甘肅、青海兩省交界處的西傾山東麓.洮河干流全長 673.

16、1km,流域面積為 25527km 2 ,河道平均比降 2.8 ,水力資源較為豐富. 如吾水電站距上游下巴溝水文站約 17km.根據 1：50000 地形圖量算,電站壩址和廠址以上控制流域面積分別為 9094.9km2 和 9238.3km 2 ,多年平均流量為 59.9m 3 /s,多年平均降水量 499mm,其中在 4 月10 月降水量占年降水量的 93.8%,6 月8 月降水量占全年降水量的 54%. 如吾水電站設計洪水成果是依據 下巴溝站和岷縣站洪水設計成果,按其壩址、廠址流域面積 采用內插法求得；分期洪水設計成果是依據下巴溝站和岷縣站各分期洪水設計成果,按壩址、廠址面積采用區間內插法

17、求得.壩址、廠址設計洪水、分期洪水成XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-5 果表見表 8.1.2 和 8.1.3. 表 表 8.1.2 如吾水電站壩址、廠址設計洪水成果 流量：m3 /s 名稱 設計值 P（%） 0.2 0.33 0.5 1 2 3.33 5 10 壩址 1930 1760 1630 1400 1180 1020 893 684 廠址 1950 1780 1650 1420 1190 1030 906 695 表 表 8.1.3 如吾水電站壩址分期洪水成果 流量：m3 /s 名稱 時段 設計值（%） 10 20 100/3 50 壩址 123 月 66.0

18、 57.7 50.8 44.4 45 月 228 176 136 104 6.1-6.25 月 239 184 142 109 6.26-9.30 月 684 486 350 255 10 月 243 188 148 115 11 月 113 94.0 79.4 66.3 廠址 123 月 66.7 58.3 51.3 44.9 45 月 233 179 139 107 6.1-6.25 月 244 188 145 111 6.26-9.30 月 695 495 358 262 10 月 247 192 151 117 11 月 114 95.3 80.5 67.2 （2 2 ）氣象條件 洮河

19、流域地處中緯度的內陸高原,屬典型的大陸性氣候,具有冬春長而夏秋短,氣溫日較差、年較差大和無霜期短的特點.因流域地形變化幅度較大,海拔高程由 4400 m的河源降至 1400 m 的入黃河口,緯度由河源的 34 增至入黃口的 36 ,氣候在上、中、下游有一定的差異.上游地區高寒陰濕,冬季漫長,基本無夏天；中游地區高寒濕潤,四季不分明；下游地區為溫帶半干旱地區. 如吾水電站位于洮河中游的高山地區,氣候高寒陰濕,冰雹和暴雨是主要災害性天氣.據臨潭縣氣象站 19712000 年共 30 年氣象要素資料統計,多年平均氣溫 3.4,極端最高氣溫 30.6,極端最低氣溫-27.1.多年平均風速 2.6m/s

20、,多年平均相對濕度 64%,多年平均降水量 499mm,其中 4 月10 月降水量占年降水量的 93.8%, 6 月8月降水量占全年降水量的 54%,實測最大日降水量 48.3mm.最大凍土深度 147cm,最大積雪深度 18cm. 由于如吾水電站工程距臨潭縣縣城最近,海拔高程相近,因此采用臨潭縣氣象站做為如吾水電站工程氣象設計代表站,臨潭縣氣象站各氣象要素見表 8.1.4. XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-6 表 表 8.1.4 臨潭 縣 氣象站氣象要素統計表 項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 平均氣溫（） -8.0 -5.5 -0.

21、8 4.2 8.2 11.2 13.4 12.8 9.0 4.2 -1.6 -6.4 3.4 極端最高氣溫（） 15.1 16.3 22.6 29.4 28.6 27.2 30.6 29.6 26.6 22.2 19.5 15.5 30.6 極端最低氣溫（） -24.9 -22.5 -21.0 -9.8 -6.8 -2.4 0.6 0.1 -4.5 -11.0 -18.8 -27.1 -27.1 平均地表溫度（） -7.0 -3.0 2.6 8.6 12.7 15.7 18.5 17.7 12.5 6.6 0.0 -5.9 6.6 平均 5cm 地溫（） 7.1 11.3 14.4 17.0

22、16.6 12.0 6.6 平均 10cm 地溫（） 6.7 11.1 14.1 16.7 16.5 12.2 6.9 平均 15cm 地溫（） 6.5 11.2 14.2 16.9 16.8 12.7 7.5 平均 20cm 地溫（） 5.9 10.7 13.8 16.5 16.5 12.6 7.6 平均降雨量（mm） 2.8 5.2 14.8 30.5 64.7 79.3 96.6 93.7 68.0 35.5 6.3 1.7 499.0 最大日降雨量（mm） 6.2 10.4 14.1 28.1 33.3 38.6 48.3 47.3 37.0 33.4 11.8 2.9 48.3 降雨

23、量 0.1mm 日數 4.7 6.6 11.0 12.2 16.3 18.9 17.2 16.2 16.5 11.9 4.4 2.5 138.3 降雨量 10mm 日數 0 0 0 0.4 1.9 2.2 3.2 3.1 2.2 0.5 0.1 0 13.6 降雨量 25mm 日數 0 0 0 0 0.1 0.2 0.5 0.5 0.1 0 0 0 1.5 降雨量 50mm 日數 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 蒸發量（mm） 65.7 77.6 114.3 160.0 180.1 165.9 174.9 167.2 118.7 98.2 79.5 70.7 1472.8

24、平均總云量（成） 4.4 6.1 7.4 7.2 7.7 7.7 7.2 6.9 7.6 6.4 4.2 3.7 6.4 平均日照時數（h） 213.6 187.9 196.8 206.6 206.8 193.5 209.8 207.5 156.6 175.6 210.1 221.1 2385.8 平均相對濕度（%） 48 52 60 62 66 72 76 77 77 72 58 47 64 平均風速（m/s） 2.3 2.8 3.0 3.1 2.9 2.7 2.4 2.3 2.3 2.3 2.2 2.3 2.6 大風日數（天） 2.0 2.4 2.5 2.8 1.8 1.7 1.1 1.2

25、 0.6 0.5 0.6 2.2 19.2 雷暴日數（天） 0 0 1.2 3.4 9.6 10.7 11.0 10.1 6.9 2.8 0.2 0 55.9 最大積雪深度（cm） 8 14 18 12 14 4 0 0 1 13 12 8 18 最大凍土深度（cm） 145 147 146 131 3 0 0 0 3 10 49 105 147 （3 3 ）泥沙 如吾水電站壩址位于植被良好、含沙量相對較小的洮河中上游,距上游下巴溝水文站 17km,距下游岷縣水文站 157km. 如吾水電站年內懸移質輸沙量分配不均勻,主要集中來汛期 69 月,汛期輸沙量約占年沙量的 84.8,8、9 月份來沙

26、分別占年沙量的 26.6和 27.0. 如吾水電站壩址控制流域面積 9095km 2 ,多年平均懸移質入庫沙量 58.3 萬 t,入庫推移質沙量為其懸移質的 10,推移質沙量 5.83 萬 t,約合 3.24 萬 m 3 .壩址年平均流量 59.9m 3 /s,年平均含沙量 0.308 kg/m 3 .汛期平均流量 94.1m 3 /s,汛期平均含沙量 0.498 kg/m 3 . （4 4 ） 冰情 建庫后河道冰情將較天然河道發生明顯變化.由于建庫后庫區產生明顯壅水,庫內水面比降變緩、水流流速減小,有可能在庫區形成冰蓋.河流封凍后冰蓋逐漸增厚,XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織

27、設計 8-7 影響冰厚的主要因素是氣溫,在其他條件相同時,氣溫愈低及負氣溫的歷時愈長,則冰蓋也愈厚,即冰厚與累積負氣溫成正比. 洮河中上游,冬季氣候寒冷,每年自 10、11 月開始至翌年 3、4 月為冰期.據臨潭氣象站 30 年資料統計,累積月平均負氣溫為 22.3,以此估算的如吾電站冰期平均冰厚約為 0.91m. （5 5 ）工程地質條件 首部樞紐區工程地質條件 洮河以 NW358 方向流進下壩線區,經 NW316323 轉向后,以 NW312 方向流出壩線區.河流平面型態呈 S 型,平水期河水位為 27332734m,水面寬 1219m,水深 0.61.5m.河谷呈不對稱 U 型,谷寬 5

28、060m；正常蓄水位 2742m 時,壩前水面寬約 300m.左岸為級階地,地表平坦.右岸為基巖岸坡,坡度 4050 . 壩線、級堆積階地呈不對稱分布.級階地連續分布在左岸,前緣分布高程在27352736m 之間,高出河水面 23m；級基座階地連續分布在左岸壩線右端頭,階地前緣分布高程為 27472749m,高出河水面 1315m；基座分布高程 2739m,高出河水面 6m,其上覆漂石砂卵礫石層,可見厚度 35m,表部被薄層沖積粉土覆蓋. 壩址區右岸壩前發育 2#沖溝,切割深度大于 100m,延伸長度大于 2km,溝底縱向坡降 1018%,溝谷呈不對稱的 V 型,兩岸松散堆積物以崩坡積、沖洪堆

29、積為主,溝口及兩岸臺地的堆積物以塊碎石土為主,厚 1020m,溝底為洪積堆積,組成物質為大孤石、塊石、碎石夾少量砂土. 壩線出露三疊系中統地層（T 2 d ）及第四系堆積物（Q）.壩址區左岸級基座階地上部為砂卵礫石層,厚度 1.01.5m.下部為 Td2 中厚層 巨厚層狀砂巖夾板巖；壩址區左岸級階地及河床砂卵礫石層厚約 21. 0m,屬極強透水層；壩址區右岸為裸露基巖山體,巖性以砂巖為主,夾頁巖或板巖.庫區兩岸岸坡大部分較平緩,局部基巖裸露,岸坡較陡,岸坡相對高差一般在 100m 以上,河谷不對稱呈 U 型.崩坡積物或沖洪物等松散堆積物覆蓋的岸坡坡度一般小于 45 ,基巖岸坡一般為 50 70

30、 ,較陡,局部為陡崖.左右岸均零星有漫灘,少部分河段有河心灘發育,高出河水面 1.53.3m；兩岸斷續分布有、級階地,撥河高度分別為 24m、3035m.其中級階地為基座階地,基座高出河水面 35m,階面高程為 27492772m,在縱橫方向,階地表面起伏較大,且向河谷方向傾斜,坡度 10 20 . 根據國家地震局頒布的中國地震動峰值加速度區劃圖（GB18306 2001）,工程XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-8 區 50 年超越概率 10的地震動峰值加速度為 0.10g,相應的地震基本烈度為度. 引水系統工程地質條件 引水洞線位于洮河右岸低山區,山頂海拔 29032

31、972m,高出河水面 250m.隧洞頂板埋深 15163m,壩址最大埋深 163m.河流流向總體為 NE18 .河流在此段轉了一個 形的彎,流向由進入壩址時的 SE128 轉過大彎后又恢復為 SE128 方向.本河段河谷寬 250m 左右,壩址區谷寬達 260 余米. 隧洞軸線主要出露三疊系中統地層（T 2d ）,巖性以變質砂巖.、砂質板巖為主,新鮮巖石致密堅硬.隧洞沿線巖層產狀變化較小,進水口附近為 NE75 NW 56 ,出口段為NW276 NE 54 ,沿線斷層不發育. 引水洞線地下水類型為基巖裂隙水.地下水埋深 20100m,最大埋深 200m,接受大氣降水補給,貯存和運移于基巖裂隙及

32、斷層破碎帶內,向洮河及支流或向第四系松散地層中排泄,地下水和地表水對混凝土無腐蝕性. 引水洞沿線物理地質現象主要表現為巖體風化、卸荷拉裂、松動傾倒、崩塌、泥石流等方面. 引水洞線進、出口基巖岸坡平緩,經受了長期的侵蝕、堆積作用,巖體風化、卸荷強烈.基巖岸坡就坡度而言,達到了自然穩定坡角.據壩址、廠址勘探資料,椐地質調查及勘探資料,壩址區巖性為變質砂巖和砂質板巖分段出現.砂巖段厚度一般 2534m.板巖段巖層厚度一般 5080m.由于變質砂巖巖性較堅硬,而砂質板巖巖性較軟弱,兩種巖性抗風化能力的不同,形成了不同的地貌現象.砂巖段形成山脊,而板巖段形成山谷.巖體表部以強風化為主.變質砂巖強風化水平

33、厚度一般 13m,弱風化水平深度 1520m,縱波速度 V p =13702520m/s；微風化巖體 RQD 值平均大于 50,縱波速度 V p =30603490m/s.砂質板巖強風化水平厚度一般 35m,弱風化水平深度 1520m,縱波速度V p =13702520m/s；微風化巖體 RQD 值平均大于 50,縱波速度 V p =30603490m/s. 崩塌主要發生于高陡岸坡中上部,堆積于岸坡中下部,常呈現倒石錐地貌,組成物質為塊石、碎石及碎石土,厚度變化較大,中部薄,下部厚.一般厚 35m,較大者厚達 10m.此類地質現象常發生于引水洞線板巖段凹地形,凹地形接受兩側山坡及山頂巖體崩塌物

34、形成崩塌堆積體.巖體松動、傾倒主要分布在單薄山梁、厚 35m,規模小,一般對引水建筑物影響小.引水洞線全線未跨越大型、深切沖溝,所跨越小型沖溝對建筑物無影響. 廠房區工程地質條件 XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-9 電站廠房位于如吾村下游 700m 處的洮河右岸坡麓地帶上,階面寬闊.廠址區洮河較為順直,流向為 SE152178 ,河水位高程 27252723.40m,平水期河水面寬 4763m,谷寬 180280m,廠房尾水區以下河水面寬 6065m,谷寬 320338m,河谷呈不對稱的 U 形,左岸大部為第四系堆積體,岸坡坡度較緩,坡度 2530 ；右岸為高山斜谷地

35、貌,部分段基巖裸露,坡度 4560 .兩岸斷續發育級階地,前緣高程一般為 27262727m,撥河高度為 34m,左岸局部殘留有級基座階地,階地主體為坡度較緩的 Q 3 堆積粉土地層,前緣高出河水面 3040mm,基座頂面高程 27322734m, 高出河水面 710m.廠址區及其上、下游沒有規模較大的沖溝發育. 廠址區出露三疊系中統地層,巖性為薄層砂質板巖夾變質砂巖,第四系（Q）不同成因的堆積物分布在河床、漫灘、階地和坡腳及緩坡地帶.沖積砂卵礫石層（Q 4Sgr ）主要分布于漫灘、河床及、階地中下部,組成物為砂卵礫石,砂卵礫石層厚 1520m. 崩坡積塊碎石土（Q 4col+dl ）分布在調

36、壓井、壓力鋼管附近坡腳和岸坡緩坡地帶,一般厚 35m,局部厚度大于 10m,由孤石、塊石、碎石土等組成,松散,局部架空. 沖洪積塊碎（卵）礫石層（Q 4al+pl ）主要分布在沖溝口,組成物為砂卵礫石,塊碎石油土交互狀出現. 2 8.2 施工導流 1 8.2.1 設計條件 壩址區河道略彎曲,溝谷開闊,呈不對稱的 V 型,右岸為基巖山坡,坡度較緩.左岸為級階地,地表平坦；右岸為基巖岸坡,坡度 40 50 . 經水文資料分析可知：每年的 510 月,水量相對較大,劃為汛期,每年的 11 月翌年 4 月,水量相對偏小,劃分為枯水期. 2 8.2.2 導流標準 本工程為等小（1）型工程,工程樞紐主要建

37、筑物按 4 級建筑物設計,次要建筑物按 5 級建筑物設計.根據水利水電工程施工組織設計規范（SL303 2004）的規定,其導流建筑物級別為 5 級. 根據本工程所處河流的水文特點、首部樞紐的布置及現場地形特點,本工程首部樞紐采用明渠導流方式.導流標準：選用 5 年一遇洪水重現期（全年）,相應導流流量為Q 20% =486m3 /s. 廠房導流標準選用 5 年一遇洪水重現期（全年）,相應導流流量為 Q 20% =495m3 /s. XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-10 3 8.2.3 導流方式及導流規劃 （1 1 ）導流方式 樞紐導流方式 根據壩址處地形、地質、水位等

38、實際情況,本階段對三種導流方案進行了比較,見表 8.2.1. 方案（推薦方案）：河床一次斷流,明渠全年導流方式.導流標準：選用 5 年一遇洪水重現期（全年）,相應導流流量為 Q 20% =486m3 /s. 方案（備用方案）：河床一次斷流,明渠枯水期導流方式.導流標準：選用 5 年一遇洪水重現期（枯水期）,相應導流流量為 Q 20% =188m3 /s；度汛標準選用 10 年一遇洪水重現期（汛期）,相應流量為 Q 10% =684m3 /s. 方案 III（比較方案）：明渠全年導流,汛期圍堰過水導流方式.枯水期導流標準：選用 5 年一遇洪水重現期（枯水期）,相應導流流量為 Q 20% =188

39、m3 /s.方案、方案與方案 III 的布置、優、缺點、工程量及造價比較見表 8.2.1、表 8.2.2 與表 8.2.3. 壩址處右岸有鄉級公路通過,左岸有階地存在.考慮到首部樞紐泄洪閘、沖砂泄洪閘及進水口的布置特點,以及冬季寒冷,混凝土無法澆筑,金屬結構閘門與埋件安裝的工期要求等因素,雖然方案比方案工程造價高 28.91 萬元,但方案可為工序安排創造了條件,能夠保證電站按期發電,所以本階段推薦首部樞紐采用全年導流方案,主體工程分二階段施工. 第一階段（全年）：施工泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、漿砌石副壩段、電站進水口等有關建筑物到壩頂 2743.50m 高程. 第二階段（枯水期）：導流明渠封堵,

40、河水由完建的泄洪閘、沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩未完建部分等. 廠房導流 方式 廠房導流根據岸坡地形、地質條件以及尾水渠等建筑物的布置方式采用全年導流方式. （2 2 ）導流規劃 樞紐導流規劃 根據首部樞紐建筑物布置特點,推薦方案主體工程施工分二階段進行,施工期共經歷兩個汛期. XXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-11 表 表 8.2.1 首部樞紐各 導流方案特性比較 表 序號 項目名稱 單位 方案 （推薦方案） （全年明渠導流方案） 方案 II （備用方案） （枯水期明渠導流方案） 方案 III （比較方案） （明渠導流,汛期圍堰過水方案） 一 導流明渠 流量 m3 /

41、s 486（全年） 188（枯水期） 684 （度汛） 188 （枯水期） 684 （度汛） 明渠底寬 m 16 9 9 渠底坡度 0.003 0.003 0.003 明渠邊坡坡比 1：1.5 1：1.5 1：1.5 糙率（漿砌石面層） 0.032 0.03 0.03 渠道水深 m 5.2 4.2 4.2 流速 m/s 3.99 3.35 3.35 渠道防滲 彩條布 彩條布 土工膜 二 上游圍堰 高度 m 6.1 5 5 頂寬 m 7.0 6 6 上/下游坡比 1：2.0/1：1.5 1：2.0/1：1.5 1：2.5/1：3.0 圍堰防滲 粘土+彩條布 粘土+彩條布 土工膜 基礎防滲 粘土+

42、彩條布 粘土+彩條布 土工膜鋪蓋 三 下游圍堰 高度 m 6.0 5 5 頂寬 m 7.0 6 6 圍堰防滲 粘土+彩條布 粘土+彩條布 土工膜 基礎防滲 粘土+彩條布 粘土+彩條布 土工膜鋪蓋 第一階段（全年,第 1 年 12 月第 2 年 11 月）：基坑在上、下游橫向圍堰和縱向圍堰圍護下,河水由左岸導流明渠通過,進行泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、消力池、護坦、縱向導墻、左岸漿砌石副壩及電站進水口的施工.導流采用全年導流方式,導流流量為Q 20% =486m3 /s. 第二階段（枯水期,第 2 年 11 月第 3 年 3 月）：導流明渠封堵,河水由完建的泄洪閘、沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩未完建

43、部分等.導流流量為 Q 20% =94m3 /s. 第 3 年 2 月中旬,壩體擋水,永久泄洪建筑物泄洪,首臺機運轉發電.至第 3 年 6月底,整個工程全部完工. 首部樞紐導流特性見表 8.2.4. 甘肅洮河如吾水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院 8-12 表 表 8.2.2 樞紐導流工程各方案 主要工程量 比較表 項目及名稱 方案（推薦方案） （全年明渠導流方案） 方案（備用方案） （枯水期明渠導流方案） 方案 III（比較方案） （明渠導流,汛期圍堰過水方案） 項目及名稱 單位 數量 項目及名稱 單位 數量 項目及名稱 單位 數量 導流 明渠 導流明

44、渠開挖 m3 20271 砂礫石開挖 m3 18201 砂礫石開挖 m3 14270 干塊石護坡（底） m3 1690 干砌石護坡 m3 1795 干砌石護坡 m3 1124 防滲彩條布 m2 5462 防滲彩條布 m2 8976 粗砂墊層 m3 749 粗沙墊層 m3 1092 拋填塊石 m3 626 復合土工膜 m2 3746 圍堰填筑（渠堤頂） m3 1397 明渠回填（碾壓） m3 1161 明渠回填（碾壓） m3 9476 渠堤頂拆除 m3 1397 渠堤頂拆除 m3 11610 渠堤頂拆除 m3 9476 拋填塊石 m3 626 導流明渠回填 m3 2483 上/下圍堰 砂礫石開挖

45、 m3 1722/1396 砂礫石開挖 m3 2036/867 砂礫石開挖 m3 1231/912 砂礫石填筑 m3 12067/10139 砂礫石填筑 m3 7564/5256 砂礫石填筑 m3 6508/6607 粘土墊層 m3 269/266 塊石護坡 m3 590/245 斜墻與地下粘土 m3 3246/3243 干砌塊石護坡 m3 261/144 堆石體 m3 714/304 干砌塊石護坡 m3 414/420 堆石護腳 m3 458/576 截流戧堤 m3 821 C20 砼護坡 m3 1172/1176 防滲彩條布 m2 1659/1331 防滲粘土 m3 1073/452 反濾

46、料 m3 614/612 圍堰拆除 m3 11332/9729 防滲彩條布 m2 1789/753 復合土工膜 m2 3538/3470 圍堰拆除 m3 16106 圍堰拆除 m3 22590 甘肅洮河如吾水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 中國水電顧問集團西北勘測設計研究院 8-13 表 表 8.2.3 導流方案方式比較表 項目 方案（推薦方案） (全年明渠導流方案) 方案（備用方案） (枯水期明渠導流方案) 方案 III（比較方案） (明渠導流,汛期圍堰過水方案) 平面布置圖 水流方向33.215 R=50292737.501:2.01:1.52732.202738.201:1.527

47、31.901:1.51:2.01:1.511221:11:51:5Ai=0.3%R30001:1.5R2000R30001:157.238 76.192 35.090 R4897.981:1土工膜防滲R=5029 說明:水流方向33.215 R=50292737.501:2.01:1.52732.202738.201:1.52731.901:1.51:2.01:1.511221:11:51:5Ai=0.3%R30001:1.5R2000R30001:157.238 76.192 35.090 1:1土工膜防滲R=5029R4897.98 i=0.3%1:1.51:11:1.5 擋水建筑物 上游

48、橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰 上游橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰 上游橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰 泄水建筑物 左岸導流明渠 左岸導流明渠 左岸導流明渠 突出 優點 和缺點 1施工簡單,泄水安全,運行方便,整個導流過程對主體工程的施工影響不大. 2.金屬結構安裝時間充裕. 3.工程造價較大. 1施工簡單、方便. 2主體工程的施工必須在枯水期內完成度汛水位以下的部分. 3. 工程造價低. 4. 金屬結構安裝工期緊. 1.度汛標準低,可全年施工. 2.基坑淹沒、抽排水及堰頂砼造價較高. 3.適合多汛期. 4.工程造價高 工程投資(萬元) 139.39 110.48 227.31 通過方案

49、比較,結合中間成果審查會意見,選定方案為推薦方案,即河床一次斷流,左岸明渠全年導流方案為推薦方案. XXXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-14 表 表 8.2.4 首部樞紐 導流 推薦方案特性表 表 項 目 單位 分 段 第一階段 第二階段 導流時段 年/月 l/122/11 2/123/3 導流標準 重現期 5 年（全年） 5 年（枯水期） 導流流量 m3 /s 486 94 上游水位 m 2737.20 下游水位 m 2736.80 上游堰頂高程 m 2738.20 下游堰頂高程 m 2737.50 泄水建筑物 導流明渠 泄洪閘沖砂泄洪閘 廠房導流 規劃 廠房導流從第

50、 2 年 1 月至第 3 年 1 月,施工期內經歷 1 個汛期.廠房在全年圍堰的圍護下進行基坑開挖、砼澆筑、金屬結構、廠房機組的安裝等,河水由束窄河床渲泄.廠房導流采用全年導流方式,導流流量為 Q 20% =495m3 /s. 廠房導流特性見表 8.2.5. 表 表 8.2.5 廠房 導流 特性表 項目及名稱 單位 特性 導流建筑物級別 級 5 級 導流標準（全年） P=20% 導流時段 第一年 10 月第二年 11 月 導流設計流量 m /s 495 擋水建筑物 圍堰 泄水建筑物 束窄河床 上、下游水位 m 2725.7/2725.57 圍堰頂高程 m 2726.7 圍堰最大高度 m 5 堰

51、頂寬度 m 6 堰頂長度 m 117 XXXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-15 4 8.2.4 導流建筑物設計 首部樞紐導流建筑物布置與泄洪閘沖砂泄洪閘相結合,導流建筑物包括導流明渠、上、下游橫向圍堰.廠房導流建筑物包括廠房岸邊圍堰. 首部樞紐導流建筑物布置見圖 8.1,廠房導流建筑物布置見圖 8.2. 說明:3.比例尺：水流方向33.215 R=50292737.501:2.01:1.52732.202738.201:1.52731.901:1.51:2.01:1.511221:11:51:5Ai=0.3%R30001:1.5R2000R30001:157.238 7

52、6.192 35.090 R4897.981:1土工膜防滲R=5029 圖 8.1 首部樞紐導流建筑物布置圖 廠下0+043.70J10.3%0.3%0.3%1:1.21:1.20.3%0.3%1:1.21:1.2J20.3%0.3%廠下0+013.55廠下0+008.20廠橫0+000.00管 0+084.590廠上0-011.70(管 0+072.590)廠上0-023.700.3%0.3%53 1:11:0.51:1ACDBEHGF0.3%1:1.2 圖 8.2 廠房導流建筑物布置圖 XXXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-16 （1 1 ）首部樞紐導流建筑物 導流建

53、筑物包括導流明渠、上游橫向圍堰、下游橫向圍堰. 導流明渠在布置時盡量順直,渠道斷面沿程不變,假定明渠為均勻恒定流.相關計算公式如下,公式見 水工設計手冊 第一冊（由華東水利學院編寫）： Ri AC Q RC61 1n A=（b+my）y R= A /X m) m 1 2y( b2 y2m 1 b 式中：Q 流量,m3 /s； A 過水斷面面積,m2 ； C 謝才系數,m1/2 /s； R 水力半徑,m； i 渠道坡度；i=0.3% m 邊坡系數；m =1.5 b 渠道底寬,m；b=16 m y 水深,m； 濕周. 渠底與邊坡采用干砌石護坡,水泥漿灌縫,水泥砂漿勾縫,粗糙系數取 0.032,初選

54、三個邊坡系數 1、1.25、1.5 分別計算水力最佳斷面各水力要素,計算結果見表8.2.6. 表 表 8.2.6 不同邊坡 系數 水力最佳斷面計算表 流量（m3 /s） 渠道坡度 邊坡系數 糙率 h m （m） b m （m） v m （m/s） 486 0.003 1.50 0.032 7.48 4.53 4.13 486 0.003 1.25 0.032 7.7 5.4 4.2 486 0.003 1.00 0.032 7.89 6.54 4.27 按所選邊坡系數 m=1.5 時計算實用經濟斷面,以便根據樞紐地質、地形條件進行XXXXXXX 水電站可行性研究報告 8 施工組織設計 8-17

55、 選擇,計算結果見表 8.2.7.表中 為經濟實用斷面過水面積與水力最佳斷面過水面積的比值,h/h m 與 b/h 可對應 查表求得. 表 表 8.2.7 5 m=1.5 時的一組實用經濟斷面計算表 h/h m b/h h（m） b（m） v（m/s） R（m） 1 1 0.606 7.48 4.53 4.13 3.74 1.01 0.823 1.642 6.16 10.11 4.09 3.68 1.02 0.761 2.211 5.69 12.58 4.05 3.63 1.03 0.717 2.717 5.36 14.56 4.01 3.58 1.04 0.683 3.198 5.11 16

56、.34 3.97 3.53 根據以上計算數據及水力學有關文獻資料,導流明渠的不沖流速可以按 4m/s 控制,故從邊坡系數 1.5 的計算結果選擇,初選渠底寬 16m 進行各水位情況下的流量、流速計算,計算結果見表 8.2.8. 表 表 8.2.8 5 m=1.5 底寬采用 6 16 米時 渠道內水位、流量計算 水深 h 過水 面積 A 濕周 水力 半徑 R 糙率 n 謝才系數 C=R1/6 /n 流量 Q 流速 v 1.5 27.38 21.41 1.28 0.032 32.56 55.24 2.02 2 38 23.21 1.64 0.032 33.94 90.46 2.38 2.5 49.

57、38 25.01 1.97 0.032 34.99 132.83 2.69 3 61.5 26.82 2.29 0.032 35.88 182.9 2.97 3.5 74.38 28.62 2.6 0.032 36.64 240.69 3.24 4 88 30.42 2.89 0.032 37.3 305.63 3.47 4.5 102.38 32.22 3.18 0.032 37.9 378.99 3.7 5 117.5 34.03 3.45 0.032 38.41 459.15 3.91 5.2 123.76 34.75 3.56 0.032 38.62 493.94 3.99 5.5 1

58、33.38 35.83 3.72 0.032 38.9 548.12 4.11 6 150 37.63 3.99 0.032 39.36 645.94 4.31 根據以上計算結果,渠內水深在 5.2 米以下時流速小于 4.0m/s,且大于不淤流速0.5m/s,應能滿足不沖不淤要求. 根據首部樞紐布置特點,導流明渠布置在河床左岸,直線段長約 83.9m.由以上計算結果,選定明渠斷面采用梯形斷面,底寬 16m,渠身過水斷面為 16m 5.2m,兩側開挖邊坡均為 1：1.5,進口高程 2732.20m,出口高程 2731.90m,縱向坡降為 i=0.3%,渠中最大流速為 3.99m/s,明渠全段面鋪設彩條布防滲,彩條布上鋪設 30cm 厚的干砌XXXXXXX 水電站可行