1、一、工程概況本水庫是該流域水利水電建設(shè)規(guī)劃中的主體工程之一.壩址位于某鄉(xiāng)上游3km處,控制流域面積317km2，壩址處多年平均流量11.1m3/s，年徑流總量3.5108m3。本工程是一座兼有防洪、灌溉、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖效益的綜合開發(fā)的水利樞紐工程。工程總庫容為1.6108m3,正常高水位130。0m,死水位112.0m，設(shè)計洪水位130.74m，校核洪水位132。4m,水庫有效庫容達(dá)1。0108m3，為年調(diào)節(jié)性水庫。該工程攔河壩的壩型為砼重力壩，電站布置在河床右側(cè)的非溢流壩段的后面，為壩后式布置，壩頂全長315m，壩頂高程135m，其中左非溢流壩壩段長度為100m，溢流壩段長度為48m，右非溢

2、流壩段長度167m，溢流壩段布置在河床中部偏左岸,設(shè)有3孔6m12m的弧形工作閘門,堰頂高程124m,壩底最大寬度為54m，消能方式為挑流消能,在壩后式廠房處,非溢流壩段的最大底度為46。6m，廠房最大寬度為13.7m,廠壩聯(lián)結(jié)段為4m。電站裝機(jī)容量為23200KW。引水壓力鋼管設(shè)在非溢流壩段內(nèi),進(jìn)水口底板高程為95。0m，管徑1。75m，采用單機(jī)供水的布置方式。水輪機(jī)安裝高程85。0m，設(shè)計工作水頭36。0m,最大工作水頭45。0m，最小工作水頭27.0m。工程樞紐處地形及工程布置見圖1。二、基本資料1。工程水文資料該水庫庫容在1108m3以上，主壩工程為二級建筑物，壩址設(shè)計洪水過程線,是根

3、據(jù)上游3km處水文觀測站實(shí)測某年最大一次洪水典型加以修正，以洪峰、洪量控制進(jìn)行放大而得.現(xiàn)將各設(shè)計頻率洪水過程線、施工設(shè)計洪水等水文資料列于表1表5。表1 壩址設(shè)計洪水過程線 單位：m3/s 頻率時間12%5%1020% 頻率時間1%2510%2001010105560138107106815961781521841461126687726157411266060043836827672504442302818116013409967235047835272618172492378063447436684251915121130482415340309240902014105536675588

4、52942334396101042342406308253208102748209276218175133洪 量（億m3）1。261。090.870.690。535421118016311888 表2 施工設(shè)計洪水成果 單位:m3/s 頻率（）分期251020全年施工13409967325047月次年4月11508606004009月次年3月31623517511910月次年3月2631861338610月次年4月319252206157 表3 水文站實(shí)測歷年月平均流量 單位：m3/s 月年123456789101112合計年平均19625.788。4220.211.43.3815。18.81

5、8.5716.47.513.092.97142。2511.819634。735。8718。811。61。8724。611.26.7612。312.519。48.02154。4812。9196417.512。210.815.945。874。251.320。96。134.153.203.97266。0522。219653。054。198.4016.821。659。311.111.25。793。303。072.72150。4912.519662.923。7610。513。635。517.58.425。993.353。052。522。30107。418.9519674。305.627.2819.230

6、。810。38。1214。83.925。153。713。46114。669.5519683.124。208。6823.347。921.411。55。054.274。773。152.71140.0511.719693。0716。36.917.5512。027.78。425.212。582.304。683。40100.28.3419705.053.118。4012。122.028.07。226。805。643.554.163。38109。389。1119713.369。0515。915。212.827。08。3210。816。04。986。264.30131.9711。019723.852.955

7、.2514。630。444.815。95.204。526。695。903。58143。3712。019732.752。622.684。2121。312。811.07.083。623。275.363.3380.026.6719746。396。777.6114。210.922.88.609。273。013.822。892.6296。888.0719752。243。264.3515。68。7913。38.116。916.425.785.846。3986。897.2419765。137.948.0526.613。525。132.77。453。134.363。453。07140。4811.719772。

8、524.7510.313。850。036.216。813。05。104.065。193.37165。0913。819782.813。029。0612.314。87。887.445。354。043。972。984.5078.156.5119796。906。7010.817.826。529。631。922。19.257。635。593。86178.6314.919803。244.2013.518.529.726.436.611。119。68。857。717。99187.3915.719814。616.567.509.7121。938.28。597。624。603.342.352.33115。799

9、.6519821.988.624。645.5615。217。77。5918。110.97.0613.66。98117.939.83合計95.0130。11200.06299。53523。89579。88309。54209.29150。57110。09114。0785。252807。28234.12平均4.526。209。5214.324.9427。6114.749.597.175.245。444.06133。6811.14表4 壩址水位流量關(guān)系曲線水位（m）84.384.685。086.087。088.089.090。091.092.093。0流量（m3/s）05502205008551280

10、1730237029903630表5 水庫容積曲線高程（m）9095100105110115120125130135面積（km2）0。1460.9551.7682。6323。4404.3505。2816。2877.2068。088容積（萬m3）027595620603574552279351083014200180202。壩址地形地質(zhì)條件（1）左岸：地形自然坡度為1：1。52.0，覆蓋層23m,全風(fēng)化帶厚35m,強(qiáng)風(fēng)化加弱風(fēng)化帶厚5m，微風(fēng)化厚4m。(2）河床：巖面較平整。沖積沙礫層厚約01。5m，弱風(fēng)化層厚1m左右,微風(fēng)化層厚36m。河床縱剖面地形中,迎水面壩踵處巖面高程約在86m左右，背水

11、面壩趾處巖面高程約在83.5m左右。距壩趾下游15m處有一深潭。高程約81m，整個河床皆為微、弱風(fēng)化的花崗巖組成，致密堅硬，強(qiáng)度高，抗沖能力強(qiáng)。（3）左岸:地形自然坡度為1：2左右，覆蓋層46m，全風(fēng)化帶厚68m，強(qiáng)風(fēng)化帶厚24m,弱風(fēng)化帶厚24m,微風(fēng)化厚112m。（4）壩基開挖：強(qiáng)風(fēng)化層要全部挖除.壩基的開挖范圍應(yīng)與建筑物的底部輪廓尺寸相適應(yīng)，開挖的深度按壩底應(yīng)力和壩基強(qiáng)度而定.(5）壩后式廠房基礎(chǔ)：廠房設(shè)于壩后靠右岸的河床處，設(shè)計最低開挖高程為7983m之間,全部處于微風(fēng)化新鮮基巖內(nèi)。3。主要施工條件（1）對外交通：目前已有兩條三級公路分別從兩岸經(jīng)過壩首和壩區(qū).（2)施工電源：目前已有3

12、5KV輸電線路有縣城架至G鎮(zhèn)，距壩址僅3km，施工用電可利用本縣電網(wǎng)中的水電，電源充足，質(zhì)量可靠。(3）主要建筑材料:本樞紐主壩為砼重力壩，壩體砼所需的卵石，在壩址上下游12km均可開采，河砂在距壩址10km處的下游采集.庫內(nèi)盛產(chǎn)竹木,自給有余。僅水泥、鋼筋、機(jī)電設(shè)備等需要外購。5。施工年限本工程主體部分的大壩和電站廠房，施工工期為兩年左右，準(zhǔn)備工程在第一施工年度的47月份完成，水庫在第三施工年度的汛后開始蓄水,并在10月1日并網(wǎng)發(fā)電.三、施工導(dǎo)流設(shè)計過程（一)施工導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)選擇1.施工導(dǎo)流建筑物級別的選定本工程根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范（SDJ33889），以及本工程的級別和圍堰工程

13、規(guī)模，選定施工導(dǎo)流建筑物為級。2。施工導(dǎo)流設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的選擇根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范（SDJ338-89)，以及導(dǎo)流建筑物的級別,選定導(dǎo)流建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)為:20年一遇(P=5%）。（二）施工導(dǎo)流時段選擇根據(jù)本工程的特征條件采用分段圍堰法導(dǎo)流，中后期用臨時底孔泄流來修建混凝土壩.劃分為三個時段:第一時段，河水由束窄河床通過，進(jìn)行第一期基坑內(nèi)施工；第二時段,河水由導(dǎo)流底孔下泄,進(jìn)行第二期基坑內(nèi)施工；第三時段，壩體全面升高，可先由導(dǎo)流底孔下泄河水,底孔封堵以后，則河水由永久泄水建筑物下泄,也可部分或完全攔蓄在水庫中，直到工程完建。（三）施工導(dǎo)流設(shè)計流量及壩址處河床水位的選擇根據(jù)導(dǎo)流設(shè)計洪水

14、標(biāo)準(zhǔn)和圍堰施工分期，選定施工導(dǎo)流設(shè)計流量為Q=235 m3/s。根據(jù)壩址水位-流量關(guān)系曲線,采用內(nèi)插法得到Q=235 m3/s時的水位為86.09m，由于觀測點(diǎn)距壩址有300m遠(yuǎn)，考慮到坡降，選擇壩址處水位為86。39m。(四）施工導(dǎo)流方案的選擇根據(jù)樞紐的自然條件及壩體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工程的導(dǎo)流施工標(biāo)準(zhǔn)，選擇采用分段圍堰法施工，分為兩段兩期.第一期先圍左岸，包括左岸非溢流壩段和溢流壩段,進(jìn)行一期基坑內(nèi)施工；第二期圍河床右岸部分，包括右非溢流壩段(含廠房壩段），進(jìn)行二期基坑內(nèi)施工。本工程所在地，河流流量小,河床灘地寬，兩岸坡度緩,采用兩段兩期的施工導(dǎo)流方式完全可以滿足要求。(五）第一期導(dǎo)流設(shè)計1.河

15、床水面寬度及束窄度河床水面寬度由圖2所示確定為64m，束窄度取K=60。圖2 單位（m)2。水利計算束窄度取K=60%，抗沖流速.(1)一期束窄段河床過流能力設(shè)計則過水?dāng)嗝婷娣e: (2）過水?dāng)嗝鏋樘菪危杭僭O(shè)邊坡為1：1，出口處渠底高程83。5m。假定水深為2.5m則： 假定水深為2。48m時，.束窄段河床平均流速:（3）束窄河床段上游水位壅高: (4）上、下游一期橫向圍堰堰頂高程：3.縱向圍堰長度的擬定及圍堰軸線布置根據(jù)施工要求及場地條件，擬定縱向圍堰長度為150m.縱向圍堰軸線位置在河床中部偏右岸約29m處，如圖2。4。圍堰斷面設(shè)計(1）縱向圍堰斷面構(gòu)造及尺寸圖3 單位:mm圍堰主體采用塊石

16、、砂礫土料堆石體，防滲層為粘土斜墻,在粘土斜墻迎水位采用漿砌石護(hù)面。（2）上、下游橫向圍堰斷面尺寸上游橫向圍堰斷面構(gòu)造及尺寸圖4 單位：mm 堆石體采用塊石、砂礫土石料堆砌,防滲層為粘土斜墻,防沖采用漿砌石護(hù)面。下游橫向圍堰斷面構(gòu)造及尺寸圖5 單位：mm5.圍堰工程量的估算上游橫向圍堰長度：36m下游橫向圍堰長度：68m 縱向圍堰方量：長150m （六）第二期導(dǎo)流水力計算本工程二期采用底孔導(dǎo)流,為了確保泄流能力，擬定采用2個底孔。1.底孔的布置及斷面尺寸的選擇根據(jù)水利水電工程設(shè)計規(guī)范選定：底孔布置在主河床的溢流壩段中，底孔底板距基巖面的距離為2m。底孔進(jìn)口高程選定84.0m，出口高程83.9m

17、,底孔全長57m.由水利學(xué)原理，判定底孔出流為有壓自由出流。其泄流能力計算公式為：，式中,（D為引化直徑）。底孔進(jìn)水口水頭損失系數(shù)為，閘門槽水頭損失，沿程水頭損失。時，出口處下游水位高程為86.39m，糙率取。（m）(m)斷面尺寸(mm)（m2）(m）（m)(m)（m)（m)(m3/S)(m3/S）906.144.516.2815.281.0654。55472.180。1820。8483.8712.22991。297185。594414.2814。281.04。26571.430.2070。8403。6252。47583。586167。1834.512.5313.710。9143.99570。

18、370。2180.8353.3962。70476。206152。4133。59。5311.710.8143。48469。020.2600。8702。9613.13961。327122。65939.144。516。2815。281.0654。55472.180。1820.8483.8715。229139。833279。674414。2814.281。04.26571.430。2070。8403.6255。475124.322248。6434.512。5313.710.9143。99570。370.2180。8353。3965。704110。682221。3633。59。5311。710.8143

19、.48469.020。2600.8702.9616。13985.764171.539612.144.516。2815。281.0654。55472.180。1820.8483.8718.229175.418350.8364414。2814.281。04.26571.430.2070.8403。6258.475154.677309.3534.512。5313。710.9143。99570。370.2180。8353。3968。704136。725273.4533.59.5311.710.8143.48469。020。2600.8702.9619.139104。642209.289915。144。

20、516。2815。281。0654。55472。180。1820。8483。87111。229204.913409。834414。2814.281。04.26571。430.2070。8403.62511.475179。984359.9734.512.5313.710。9143.99570。370.2180.8353。39611.704158。546317.0933。59。5311。710.8143.48469.020.2600。8702.96112。139120。600241.20則底孔泄流量曲線如圖6(兩個底孔）。圖6 底孔泄流能力曲線圖考慮到施工強(qiáng)度及防洪要求，選定采用兩個34。5的導(dǎo)流

21、底孔。這樣既可以滿足施工期間導(dǎo)流的要求，又適當(dāng)減小混凝土的澆筑強(qiáng)度。2。二期導(dǎo)流水力計算(1）上游水位壅高值（2）上下游堰頂高程3.二期縱向圍堰的上、下縱段長度及圍堰的軸線平面布置根據(jù)施工布置要求，定出縱向圍堰上縱段長54m?？v向圍堰下縱段主要靠一期工程時在溢流壩段右邊導(dǎo)墻來承擔(dān),右導(dǎo)墻長38m，再在右導(dǎo)墻上接24m的土石圍堰。縱向圍堰上縱段軸線布置在一期縱向圍堰軸線左邊14m處，縱向圍堰下縱段軸線布置與右導(dǎo)墻軸線重合。4.圍堰斷面的結(jié)構(gòu)及尺寸（1）縱向圍堰上縱段剖面圖7 單位（mm）結(jié)構(gòu)材料與一期一致。(2）縱向圍堰下縱段剖面圖8 單位(mm)結(jié)構(gòu)材料與一期一致.（3）上游橫向圍堰剖面圖9

22、單位（mm）二期上游橫向圍堰采用鋼筋石籠護(hù)面，粘土斜墻鋪蓋防滲，圍堰長62m。（4)下游橫向圍堰剖面圖10 單位（mm）二期下游橫向圍堰結(jié)構(gòu)材料與一期下游圍堰相同,圍堰長28m。5。圍堰工程量計算縱向圍堰上縱段: 縱向圍堰上縱段： 上游橫向圍堰：下游橫向圍堰: 二期圍堰總方量: 四、截流設(shè)計1.截流時間的選擇根據(jù)表3的水文資料及工程施工條件的要求，選定截流時間在第二施工年度的9月初。此時河流水量逐漸變小，進(jìn)入枯水期。2.截流流量的確定根據(jù)表3的水文資料，選取9月份的流量作多年經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。表7 截流經(jīng)驗(yàn)頻率計算表年份流量(m3/S)序號由大到小排列(m3/S）模比系數(shù)（1)（2）（3）（4）(

23、5)（6）（7）(8）196216。4119.62。7341。7343.0067564。5196312。3216.42。2871.2871。6563699。119646.13316。02.2321。2321.51782413。619655.79412.31.7150.7150.51122518。219663。35510.91.5200.5200.270422。719673。9269。251.2900.2900.084127.319684。2776。420。8950.1050.01102531。819692。5886.130。855-0。1450.02102536。419705.6495。790

24、.808-0.1920。03686440.9197116.0105。640.787。02130。04536945。519724.52115。100.711-0.2890。0835215019733。62124。600.6420.3580。12816454.519743。01134.520。6300。3700.136959。119756.42144.270。5960.4090。16321663.619763.13154.040.5630。4370。19096968.219775.10163.920。547-0。4530。20520972.719784。04173。620。5050.4950。24

25、502577。319799.25183.350.467-0。5330。28408981.8198019。6193.130。437-0.5630。31696986.419814.60203。010。4200。5800.336490.9198210.9212.580。360-0。6400。409695。5總計150.57150。5721。473+5。728-5。7719.661019根據(jù)表7數(shù)據(jù)繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。圖11 截流流量經(jīng)驗(yàn)頻率曲線圖從頻率曲線上看出,曲線與大部分經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)配合較好，所以不用再進(jìn)矩法配線計算.從曲線上查得P=10時，m3/S,即為截流設(shè)計流量。3。截流過程設(shè)計本工程一期施工截流

26、可不做考慮，從一期圍堰的平面布置圖上可知，上游橫向圍堰工程量較小，且緊靠左岸的灘地，枯水期灘地處基本無水，縱向圍堰在灘地上順?biāo)鞣较蛱钪?而下游橫向圍堰可在靜水中填筑.二期施工截流時，戧堤軸線選在一期上游橫向圍堰與縱向圍堰相交的背水面坡腳處，龍口段設(shè)在主河槽偏右側(cè).該處河床基巖出露，抗沖能力強(qiáng),截留施工采用立堵法進(jìn)行。河床右岸有一條三級公路，所以截流時從河床右岸向龍口進(jìn)占，逐步束窄龍口，直至龍口合龍、閉氣。然后再進(jìn)行加固，填筑二期上游橫向圍堰，最后填筑二期下游橫向圍堰。五、施工渡汛為了確保工程能夠如期完成，并保證工程在施工期間能安全渡汛，須進(jìn)行施工調(diào)洪計算.求出一、二期壩體施工時渡汛高程，以便在施工中對壩體工程和施工進(jìn)度及施工強(qiáng)度實(shí)行嚴(yán)格控制。1。壩體施工期臨時渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范（SDJ338-89）規(guī)定,選擇渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，即P=5%。2。施工調(diào)洪計算調(diào)洪計算方法采用單輔助線圖解法，設(shè)計洪水過程線的頻率P=5,，起調(diào)水位為導(dǎo)流設(shè)計流量m3/S時的水位。從表1中選出P=5，,作設(shè)計洪水過程線圖。圖12 設(shè)計洪水位過程線（P=5)（1)第一期施工渡汛，能滿足全年施工洪水m3/S的通過要求，第