苗家壩業(yè)主方施工組織設(shè)計(jì)

白龍江苗家壩水電站工程

可行性研究報(bào)告

第八篇施工組織設(shè)計(jì)

中國(guó)水電顧問集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

二OO七年三月西安

批準(zhǔn)：春光魁

核定：周蘭生郭立紅丁燕董新

審查：周蘭生康智明康本賢夏建濤

校核：杜建軍關(guān)薇李振宇任有鋒魏廣恒

編寫：萬里雷麗萍殷麗亞賈玉榮李均科

呂康羅虹孫帆

目錄

目錄..................................................................1

10施工組織設(shè)計(jì)............................................................6

10.1施工條件..............................................................1

10.1.1工程條件............................................................1

10.1.1.1對(duì)外交通...........................................................1

10.1.1.2施工場(chǎng)地...........................................................1

10.1.1.3工程特性...........................................................1

10.1.1.4施工期通航及過木要求...............................................3

10.1.1.5建筑材料來源及水、電供應(yīng)條件.......................................3

10.1.2自然條件.............................................................3

10.1.2.1地形、地質(zhì)條件.....................................................4

10.1.2.2水文、氣象條件.....................................................5

10.1.3工程主要施工特點(diǎn)....................................................10

10.2施工導(dǎo)流.............................................................11

10.2.1.導(dǎo)流方式...........................................................11

10.2.2導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)............................................................11

10.2.3導(dǎo)流方案及導(dǎo)流程序..................................................12

10.2.3.1導(dǎo)流方案的比選....................................................12

10.2.3.2推薦導(dǎo)流方案的導(dǎo)流程序............................................14

1

10.2.3.3導(dǎo)流隧洞水力學(xué)計(jì)算.................................................16

10.2.4導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)...................................................17

10.2.4.1擋水建筑物設(shè)計(jì)...................................................17

10.2.4.2導(dǎo)流泄水建筑物設(shè)計(jì)...............................................19

10.2.5導(dǎo)流建筑物施工....................................................24

10.2.5.1土石方明挖.......................................................24

10.2.5.2石方洞挖.........................................................24

10.2.5.3圍堰填筑及拆除...................................................24

10.2.5.4基礎(chǔ)防滲體施工...................................................25

10.2.5.5混凝土澆筑.......................................................25

10.2.5.6導(dǎo)流洞封堵施工...................................................26

10.2.6截流................................................................27

10.2.6.1截流時(shí)間及截流流量的選擇........................................27

10.2.6.2截流方式........................................................27

10.2.6.3截流備料及機(jī)械設(shè)備..............................................28

10.2.7基坑排水...........................................................28

10.2.8下閘蓄水...........................................................29

10.2.9導(dǎo)流建筑物封堵設(shè)計(jì)................................................30

10.2.9.1導(dǎo)流洞堵頭設(shè)計(jì)..................................................30

10.2.9.2堵頭布置及長(zhǎng)度初步計(jì)算..........................................31

12.2.10苗家溝排洪方式及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)..........................................31

2

12.2.10.1排洪方式........................................................32

12.2.10.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)........................................................32

12.2.10.3排洪渠設(shè)計(jì)......................................................32

10.3料源選擇與料場(chǎng)開采....................................................33

10.3.1人工骨料及壩體堆石料料源選擇與料場(chǎng)開采.............................33

10.3.1.1人工骨料及壩體堆石料料源規(guī)劃......................................33

10.3.1.2人工骨料及壩體堆石料料場(chǎng)概況......................................34

12.3.1.3人工骨料及壩體堆石料料場(chǎng)選擇.......................................36

10.3.1.4石料場(chǎng)開采規(guī)劃....................................................37

10.3.2防滲土料料源選擇與料場(chǎng)開采..........................................40

10.3.2.1防滲土料料源規(guī)劃...................................................40

10.3.3.2防滲土料料場(chǎng)概況...................................................41

10.3.1.4防滲土料料場(chǎng)開采規(guī)劃..............................................43

10.4主體工程施工..........................................................43

10.4.1土石方開挖工程.....................................................43

10.4.1.1兩岸壩肩土石方開挖...............................................43

10.4.1.2大壩及廠房基坑土石方開挖.........................................43

10.4.1.3溢洪洞土石方開挖和洞挖............................................43

10.4.1.4排沙洞土石方開挖和洞挖............................................44

10.4.1.5引水系統(tǒng)土石方開挖和洞挖..........................................44

10.4.2混凝土澆筑.........................................................45

3

10.4.2.1面板及趾板混凝土施工.............................................45

10.4.2.2引水發(fā)電系統(tǒng)混凝土施工...........................................45

10.4.2.3排沙洞、溢洪洞進(jìn)出口及洞身混凝土施工..............................47

10.4.2.4金屬結(jié)構(gòu)與機(jī)電設(shè)備安裝............................................47

10.4.3混凝土溫度控制.....................................................47

10.4.3.1基本資料...........................................................47

10.4.3.3混凝土溫度控制及其綜合防裂措施.....................................51

10.4.4堆石壩填筑.........................................................55

10.4.4.1壩面工作面劃分及工序.............................................55

10.4.4.2壓實(shí)參數(shù)的初選...................................................56

10.4.4.3壩體施工方法及機(jī)械布置...........................................57

10.4.4.4過渡料、墊層料填筑................................................58

10.4.4.5接縫、岸坡等特殊部位處理...........................................59

10.5施工交通運(yùn)輸..........................................................59

10.5.1對(duì)外交通狀況......................................................59

10.5.2對(duì)外交通運(yùn)輸......................................................60

10.5.1.1對(duì)外交通運(yùn)輸量..................................................60

10.5.1.2外來物資轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)置..............................................61

10.5.1.3對(duì)外運(yùn)輸方式及線路選擇..........................................62

10.5.1.4對(duì)外運(yùn)輸線路基本狀況............................................63

10.5.1.5外來物資供應(yīng)及物流方向..........................................64

4

10.5.1.6超限件運(yùn)輸......................................................65

10.5.2場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸.......................................................66

10.5.2.1主體建筑物布置和各施工區(qū)劃分的特點(diǎn)...............................66

10.5.2.2場(chǎng)內(nèi)道路的規(guī)劃與布置............................................67

10.5.2.3場(chǎng)內(nèi)道路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)指標(biāo)....................................68

10.6施工工廠設(shè)施..........................................................69

10.6.1砂石料生產(chǎn)系統(tǒng).....................................................69

10.6.2混凝土系統(tǒng).........................................................71

10.6.3制冷、供熱系統(tǒng).....................................................74

10.6.3.1制冷系統(tǒng)..........................................................74

10.6.3.2供熱系統(tǒng)..........................................................76

10.6.4其它輔助企業(yè).......................................................76

10.6.4施工供風(fēng)、供水、供電及通信系統(tǒng)....................................77

10.6.4.1施工供風(fēng).....................................................77

10.6.5施工供水...........................................................77

10.6.6施工供電...........................................................82

10.6.6.1供電電源..........................................................82

10.6.6.2接線方式..........................................................83

10.6.6.3主要設(shè)備選擇......................................................84

10.6.6.5自備電源.........................................................85

10.6.7施工通信.......................................................85

5

10.7施工總布置...........................................................86

10.7.1施工總布置原則.....................................................86

10.7.2施工總布置分區(qū)規(guī)劃...............................................86

10.7.3土石方平衡及棄（倒）殖場(chǎng)規(guī)劃.....................................87

10.8施工總進(jìn)度............................................................93

10.8.1編制原則和依據(jù).....................................................93

10.8.2推薦方案施工進(jìn)度計(jì)劃安排..........................................94

10.8.2.1施工分期..........................................................94

10.8.2.2籌建期工程進(jìn)度計(jì)劃...............................................95

10.8.2.3施工總進(jìn)度計(jì)劃...................................................96

10.8.3施工總工期概述....................................................100

10.8.4主要施工特性......................................................100

10.8.4.1主要工程項(xiàng)目分年工程量..........................................100

10.8.4.2施工強(qiáng)度.....................................................101

10.8.4.3主要?jiǎng)趧?dòng)力供應(yīng)...................................................103

10.9施工資源供應(yīng)........................................................103

10.9.1主要施工建筑材料..................................................103

10.9.2主要施工機(jī)械設(shè)備..................................................104

6

10.1施工條件

10.1.1工程條件

10.1.1.1對(duì)外交通

苗家壩水電站位于白龍江中游，甘肅省文縣境內(nèi)，距下游已建成的

碧口水電站公路里程31.5km。甘川公路(212國(guó)道)沿白龍江上行經(jīng)碧

口至關(guān)頭壩，跨白龍江后沿白水江向西可達(dá)甘肅省文縣，關(guān)頭壩至苗家

壩中壩址約18km,目前苗家壩的對(duì)外公路已具備通車條件，外來物資可

直抵壩址。距壩址較近的火車站是寶一成鐵路四川省的昭化火車站，該

車站距上、中壩址的公路里程分別為132.5km和130km。正在施工的麒麟

寺水電站、紫蘭壩水電站的轉(zhuǎn)運(yùn)站均設(shè)在昭化火車站，苗家壩電站施工

期的外來物資可由此轉(zhuǎn)運(yùn)至壩址。

10.1.1.2施工場(chǎng)地

由于工程地處高山峽谷地區(qū)，施工期用于生產(chǎn)、生活設(shè)施布置的場(chǎng)

地有限。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘和分析研究，對(duì)外交通以從壩址下游沿白龍江(碧

口水電站庫區(qū))左岸進(jìn)入工地為優(yōu)，施工布置根據(jù)工程所在地區(qū)的實(shí)際

情況，擬采取沿江分散布置方式。壩址下游左、右岸距壩址約7.0km范

圍內(nèi)有零星緩坡地，壩址上游左、右岸距壩址約3.0km范圍內(nèi)有零星緩

坡地，上述零星緩坡地經(jīng)平整后基本可滿足施工總布置要求。

10.1.1.3工程特性

本階段在長(zhǎng)約2500m白龍江河段范圍內(nèi)共選擇了上、中兩個(gè)壩址，

水工樞紐布置經(jīng)比選后，以下述8個(gè)方案做為主要比選方案：

(1)方案一：上壩址面板堆石壩方案；

(2)方案二：中壩址中壩線面板堆石壩右岸廠房方案；

1

(3)方案三：中壩址上壩線面板堆石壩右岸廠房方案；

(4)方案四：中壩址下壩線面板堆石壩右岸廠房方案；

(5)方案五：中壩址中壩線粘土心墻壩方案；

(6)方案六：中壩址中壩線面板堆石壩左岸廠房方案；

(7)方案七：中壩址中壩線面板堆石壩右岸溢洪道方案；

(8)方案八：中壩址中壩線面板堆石壩排沙洞與導(dǎo)流洞結(jié)合方

案；

通過上述8個(gè)方案的綜合比較，確定方案二為本階段推薦方案。

推薦方案樞紐布置特點(diǎn)如下：樞紐建筑物由混凝土面板堆石壩、左岸

溢洪洞、排沙洞、岸邊式電站廠房組成。壩頂高程805.0m,最大壩高約

111m(趾板置于覆蓋層上)，裝機(jī)容量240MW(3X80MW),正常水位相

應(yīng)的庫容2.68億n?。溢洪洞位于左岸，洞身斷面尺寸12mxi4m,排沙

洞位于右岸，洞身斷面尺寸@=7.7m。電站引水系統(tǒng)布置在右岸，引水洞

主洞斷面尺寸6=9.0m,引水洞叉洞斷面尺寸6=6.3m,三臺(tái)岸邊式電站

廠房布置于壩址下游右岸。

主體工程量詳見表10.1.10

表10.1.1推薦方案主體工程量匯總表

溢洪洞+

序號(hào)項(xiàng)目單位壩體排沙洞+引水洞廠房合計(jì)

護(hù)岸

1土石方明挖萬m383.22107.352.4634.13227.16

2石方洞挖萬m30.4924.983.6829.15

3混凝土萬m32.7125.541.733.0733.05

2

4土石方填筑萬m3360.130.26360.39

5帷幕灌漿萬m1.941.94

6固結(jié)灌漿萬m0.265.740.980.477.45

7回填灌漿萬m20.072.160.492.72

工程規(guī)模屬二等大（2）型工程，攔河壩為1級(jí)建筑物，其余均為2、

3級(jí)建筑物。

10.1.1.4施工期通航及過木要求

壩址區(qū)河段不具備全年通航條件，施工期部分時(shí)段（碧口水電站庫

區(qū)蓄水位較高時(shí)）有通航要求。

根據(jù)白龍江中、上游水土保持及嚴(yán)禁砍伐森林的有關(guān)規(guī)定，本工程

不考慮過木要求。

10.1.1.5建筑材料來源及水、電供應(yīng)條件

工程建設(shè)所需外來建筑材料主要有水泥、粉煤灰、鋼材、木材、火

工材料、油料等。水泥擬主要由四川江油水泥廠供應(yīng)；鋼材、木材主要

由廣元市采購供應(yīng)；火工材料可由旺倉采購；油料由中石化廣元分公司

供應(yīng)。

工程建設(shè)期間，生產(chǎn)、生活用水自白龍江取水，由自建供水系統(tǒng)供

應(yīng)。施工用電擬由玉壘中心變電站架設(shè)35kV輸電線路至工程施工區(qū)總變

電站，再由施工區(qū)總變電站向各施工區(qū)供電。工程建設(shè)期間，碧口鎮(zhèn)（碧

口電廠）、廣元市能提供一定量的機(jī)械修配、保養(yǎng)能力。

10.1.2自然條件

3

10.1.2.1地形、地質(zhì)條件

壩址區(qū)河流呈“S”型彎轉(zhuǎn)，中段為流向SE130。、長(zhǎng)7201n的平直河

道。河谷呈“V”型,平水期（高程700m）河水面寬40m左右，當(dāng)正常蓄

水位800m時(shí)，谷寬320m。沿河兩岸零星分布有I、II級(jí)階地，但主要分

布在右岸。兩岸坡高400余m,平均坡度42°?45°。河床覆蓋層最大

厚度48m,基巖面最低高程660m左右。據(jù)河床19個(gè)鉆孔和物探查證均未

發(fā)現(xiàn)基巖深槽。

壩址右岸壩前發(fā)育有苗家溝，主溝長(zhǎng)1.9km,溝底切割深度60m,溝

底坡度15°?20°,溝內(nèi)常年流水，注入白龍江。

壩址區(qū)出露基巖為長(zhǎng)城系碧口群（毗u）厚層狀變質(zhì)凝灰?guī)r，間夾砂

質(zhì)板巖和泥質(zhì)板巖，呈灰綠色，變余斑狀結(jié)構(gòu)。礦物成分：酸性斜長(zhǎng)石

含量50%左右，部分受絹云母化交代，粒徑0.08mm?0.5mm,多呈斑晶；

火山碎屑含量10%左右；蝕變交代礦物含量20%左右，主要是絹云母，呈

條帶狀分布，構(gòu)成微片理構(gòu)造，其次是綠泥石交代石基。

壩址位于碧口?太平川復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜北倒轉(zhuǎn)翼，巖層呈單斜構(gòu)造，

傾向下游偏右岸，走向NW275。?300°,傾向SW,傾角45°?55°,發(fā)

育斷層按走向可分為以下三組：（1）順層斷層和層間擠壓帶:走向275°?

300°,傾向SW,傾角45°?55°,延伸長(zhǎng)度300m?1000m。破碎帶寬

0.15m?0.3m,局部可達(dá)1.0m,主要由碎裂巖、構(gòu)造巖透鏡體、角礫巖和

灰白色斷層泥及紫紅色次生泥組成?；野咨珨鄬佣喾植加跀鄬由稀⑾卤P

面附近，紫紅色次生泥不連續(xù)夾雜在破碎帶內(nèi)。代表性順層斷層有F1、

4

F9、F12等。(2)NW組斷層：走向NW310°?355°,傾向NE,傾角40。?

60°,出露長(zhǎng)度200nl?1000m。破碎帶一般0.5m?2.0m,最寬可達(dá)4m左

右，主要由碎裂巖、角礫巖、片理化巖和兩盤面連續(xù)分布的灰白色泥組

成,代表性斷層有F3等。(3)NEE組斷層：走向NE75°?85°傾向SE,

傾角65°左右，出露長(zhǎng)度600m?1000m。破碎帶寬度一般5cm?38cm,最

寬可達(dá)1.0m,主要由碎裂巖和角礫巖組成，上盤分布1cm?3cm較連續(xù)的

灰白色泥，該組斷層不發(fā)育。壩址區(qū)構(gòu)造裂隙十分發(fā)育，據(jù)1597條裂隙

統(tǒng)計(jì)分析，主要為中、高傾角裂隙，緩傾角裂隙僅占4.1%。裂隙按產(chǎn)狀

分為五組，其中以NW組最發(fā)育，NWW組次之，NEE組不發(fā)育。

壩址區(qū)地下水按埋藏條件可分為孔隙性潛水、基巖裂隙性潛水和局

部裂隙承壓水。地下水水化學(xué)類型為HCO3—Ca++?Mg++型水和HCO3

—SC)4=—Ca++?MgH(K++Na+)型水，游離含量3.036?37.444毫克/

升，PH值7.7?8.2,對(duì)普通硅酸鹽水泥無侵蝕性。

10.1.2.2水文、氣象條件

(1)水文條件

苗家壩水電站位于白龍江中下游的過渡區(qū),控制流域面積16328km2,

占全流域面積的51.3%o白龍江為山區(qū)性河流，洪水由暴雨形成，洪水

過程陡漲陡落，其各年發(fā)生的洪水次數(shù)不等，主要發(fā)生在6~9月份，60%

集中在7?8月份。苗家壩電站壩址分期洪水各頻率計(jì)算成果見表10.1.2,

分期最大洪水見表10.1.3。典型年各月平均流量見表10.1.4

表10.1.2苗家壩水電站設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果單位：m3/s

5

頻率p(%)

0.050.10.20.5125102050

流量351032102930256022701990160013201040670

表10.1.3苗家壩壩址分期洪水各頻率計(jì)算成果單位：流量：m3/s

P(%)

時(shí)段

51020

1~3月11099.087.0

4月337274210

5月596498398

6?9月160013201040

10月663560450

11月275242206

12月140127113

表10.1.4苗家壩水電站典型年各月平均流量單位：流量:m3/s

頻率閭5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月

1017821723632748226014599.780.670.066.4104

2515518920528442022712788.371.362.058.890.4

5018828324321318412998.274.959.451.855.582.9

7514428623715112097.276.958.950.245.752.278.8

9016320810710912513385.754.244.239.741.070.9

（2）氣象條件

苗家壩水電站距壩址最近的氣象站為甘肅省文縣氣象站，因此確定文

縣氣象站為苗家壩工程的代表站，文縣氣象站1971?2000年氣象要素統(tǒng)

計(jì)見表10.1.5。

表10.1.5文縣氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)表

6

全

月份123456789101112

年

平均氣溫10.16.19.22.24.24.19.15.10.14.

4.06.25.2

(℃)5086627128

極端最I(lǐng)WJ15.22.29.32.35.37.38.38.35.28.23.17.38.

氣溫(℃)4344651187391

極端最低-5.-6.-3.10.14.11.-0.-3.-7.

1.96.19.3-7.4

氣溫(℃)902598264

平均地表12.18.22.25.27.26.21.16.10.16.

4.27.54.9

溫度(℃)5453693155

平均5cm11.16.20.23.25.25.20.15.10.15.

3.86.84.7

地溫(℃)4996757835

平均10cm11.16.20.23.25.25.20.16.10.15.

4.16.85.3

地溫(℃)3663559186

平均15cm4.87.311.16.21.23.25.26.21.16.11.6.116.

7

地溫(℃)6907805861

平均20cm11.16.20.23.25.25.21.16.11.16.

5.07.26.5

地溫(℃)4553475990

平均降雨12.32.64.73.84.77.65.31.451

1.42.26.30.8

量(mm)41058424.6

降雨量2

11.14.14.13.12.12.11.108

0.1mm日2.23.07.74.11.1

4094187.3

數(shù)

降雨量212.

000.10.61.72.52.92.51.90.800

5mm日數(shù)9

降雨量2

10mm日00000.20.20.50.50.30001.8

數(shù)

降雨量，

0000000.10.100000.2

15mm日

8

數(shù)

平均總云

57748176798075708279605072

量

平均日照121011151615171711101113162

時(shí)數(shù)(h)38305700742940442039890159

平均相對(duì)

55555657596467677270625662

濕度(％)

平均風(fēng)速

2.12.72.82.72.52.32.42.42.22.22.21.82.4

(m/s)

最大風(fēng)速15.13.12.20.19.11.13.11.10.10.11.12.20.

(m/s)0000030000300

28級(jí)大風(fēng)

00347876100036

日數(shù)

雷暴日數(shù)002194140453417300201

最大積雪3200000000013

9

深度(cm)

據(jù)文縣氣象站1971~2000年氣象要素統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫14.8℃,

極端最高氣溫38.1℃,極端最低氣溫-7.4℃。多年平均風(fēng)速2.4m/s,多年

最大風(fēng)速20m/s,多年平均最大風(fēng)速10.5m/s,多年平均相對(duì)濕度62%,

多年平均降水量451.6mm,降雨集中在5月?9月，該時(shí)段占年降水量

的80.8%,其中6月?8月占全年降水量的52.2%,實(shí)測(cè)最大日(1987

年5月30日)降水量73.0mm。

10.1.3工程主要施工特點(diǎn)

苗家壩水電站具有下列施工特點(diǎn)：

(1)施工場(chǎng)地狹窄

壩址地處高山峽谷地區(qū)，上下游均無平坦的場(chǎng)地可供利用，生產(chǎn)生

活設(shè)施布置困難。

(2)天然建材缺乏

壩址上下游30km范圍內(nèi)天然砂礫石缺乏，壩體填筑所用的墊層料、

反濾料、及混凝土骨料均需利用塊石料經(jīng)機(jī)械加工而成，相應(yīng)的成本較

高。土料場(chǎng)分布分散，運(yùn)距遠(yuǎn)，開采運(yùn)輸不便。壩址區(qū)塊石料豐富、質(zhì)

量和儲(chǔ)量可滿足要求。

(3)施工交通不便

212國(guó)道經(jīng)碧口向上游至河口再沿白龍江上行可達(dá)壩址，目前無場(chǎng)內(nèi)

道路和跨江大橋，也沒有施工電源，不利于工程的施工準(zhǔn)備。

10

(4)施工工序復(fù)雜

樞紐布置比較集中，施工干擾大，組織管理較難；壩基覆蓋層深，

基礎(chǔ)處理較困難。

10.2施工導(dǎo)流

10.2.1.導(dǎo)流方式

中壩址上自沙圈壩，下至楊家溝，河段長(zhǎng)約3.2km。河流呈“S”型彎

轉(zhuǎn)，中段為流向SE130。、長(zhǎng)720nl的平直河道。河谷呈“V”型，河谷狹

窄，平水期江面寬約為40m,由于攔河壩采用當(dāng)?shù)夭牧蠅?，另外，壩址?/p>

河谷狹窄因此不具備分期導(dǎo)流的條件，本階段推薦選擇圍堰擋水隧洞導(dǎo)

流的導(dǎo)流方式。

10.2.2導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

苗家壩水電站工程推薦方案正常水位800m,相應(yīng)的水庫總庫容約

2.68億m3,電站裝機(jī)容量240MW,根據(jù)GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》以及

DL5180-2003《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：本樞紐工

程為二等大(2)型工程，主要建筑物擋水壩級(jí)別為1級(jí)，其它主要建筑

物級(jí)別為2級(jí)，次要建筑物級(jí)別為3級(jí)。

圍堰圍護(hù)的主要建筑物級(jí)別為1級(jí)，導(dǎo)流擋水建筑物使用期小于3

年，圍堰規(guī)模也較小，根據(jù)SDJ338-89《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)

范》，確定導(dǎo)流建筑物級(jí)別為IV級(jí)。導(dǎo)流擋水建筑物使用期超過2個(gè)汛期,

因10年一遇與20年一遇設(shè)計(jì)洪水相差21.21%,相差不大；10年一遇與

20年一遇設(shè)計(jì)洪水情況下上游圍堰頂高程相差2.47m,上游圍堰土石方

11

填筑工程量相差2.01萬in。兩指標(biāo)均相差不大。因此導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪

水標(biāo)準(zhǔn)取20年重現(xiàn)期洪水，相應(yīng)流量Q5%=1600m3/s。

根據(jù)施工總進(jìn)度安排，第4年汛前壩體填筑高程為805m,攔洪庫容

2.68億演，根據(jù)SDJ338-89《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》中“壩

體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)”，本階段選擇第4年汛期壩體臨時(shí)度汛標(biāo)準(zhǔn)

為100年一遇洪水，相應(yīng)流量為Qi%=2270m3/s。

10.2.3導(dǎo)流方案及導(dǎo)流程序

10.2.3.1導(dǎo)流方案的比選

本階段對(duì)枯水期低圍堰擋水，汛期壩體臨時(shí)斷面攔洪，隧洞導(dǎo)流的

導(dǎo)流方式及高圍堰全年擋水，隧洞導(dǎo)流的導(dǎo)流方式進(jìn)行了比較。兩方案

的導(dǎo)流特性及導(dǎo)流工程量分別見表10.2.1、表10.2.2

表10.2.1施工導(dǎo)流特性表

枯水期（11月?5月）

項(xiàng)目單位高圍堰全年導(dǎo)流方案

低圍堰導(dǎo)流方案

導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)%55

導(dǎo)流流量m3/s5961600

進(jìn)出口底板高程m704.9/700.2704.9/700.2

隧洞斷面形式12X14城門洞12X14城門洞

泄水建筑物左岸導(dǎo)流洞左岸導(dǎo)流洞

擋水建筑物上、下游土石圍堰上、下游土石圍堰

上游水位m715.61725.53

上堰高程m717.56727.00

12

704.55（受枯水期碧口壩708.36（受汛期碧口壩前

下游水位m

前水位控制）水位控制）

下堰高程m706.00711.50

表10.2.2導(dǎo)流方案比較表

枯水期低圍堰擋水，汛期壩體臨時(shí)斷

高圍堰全年擋水隧洞導(dǎo)流方案

面擋水，隧洞導(dǎo)流方案

一條導(dǎo)流洞布置在左岸，隧洞斷一條導(dǎo)流洞布置在左岸，斷面為

面為12X14的城門洞形?？菟趯?dǎo)12X14的城門洞形。全年導(dǎo)流，洞內(nèi)

方案流，洞內(nèi)流態(tài)為無壓流，導(dǎo)流流量為流態(tài)為無壓流，導(dǎo)流流量為1600m3/s。

簡(jiǎn)述596m7s0上下游圍堰采用過水土石圍上下游圍堰采用土石圍堰，基礎(chǔ)采用

堰。基礎(chǔ)采用高壓旋噴防滲。上游圍防滲

堰最大高度14.925m?墻防滲。上游圍堰最大高度26.12m。

1.土石方開挖：8.43萬砂1.土石方開挖：8.43萬砂

2.石方洞挖量：4.22萬Di?2.石方洞挖量：4.22萬n?

3.混凝土量：2.87萬m'3.混凝土量：2.87萬砂

工程

量比4.土石圍堰填筑量：8.32萬哥4.土石圍堰填筑量：20.80萬in?

較5.旋噴防滲墻：2500m25.混凝土防滲墻：5450m2

6.土工膜：4000m2

注：導(dǎo)流洞與溢洪洞結(jié)合，其斷面尺寸由溢洪洞控制

經(jīng)對(duì)兩方案導(dǎo)流工程量比較，兩方案導(dǎo)流隧洞工程量相當(dāng)，而枯水期

低圍堰擋水導(dǎo)流方案圍堰填筑量較小，而高圍堰全年擋水導(dǎo)流方案相應(yīng)

的圍堰工程量較大。

另根據(jù)施工總進(jìn)度安排，由于工程截流后，從第2年11月至第3年5

月底（7個(gè)月工期）要完成基坑抽水、圍堰防滲、壩基開挖、壩基混凝土

防滲墻、河床帷幕灌漿、河床趾板、連接板混凝土及其固結(jié)灌漿、壩體

13

臨時(shí)斷面填筑等的施工。上述各單項(xiàng)工程由于施工相互影響，且施工強(qiáng)

度較大，特別是壩基混凝土防滲墻、河床帷幕灌漿要在汛前（5月底）完

成有一定的難度，河床趾板混凝土澆筑完成后，所留給壩體臨時(shí)斷面填

筑的施工工期較短（約2個(gè)月），要在約2個(gè)月時(shí)間內(nèi)搶出能攔擋50年

重現(xiàn)期洪水（相應(yīng)流量Q=1990m3/s）的壩體臨時(shí)斷面（最小高度30余m,

壩體填筑量約100萬m3）難度較大。高圍堰全年擋水，隧洞導(dǎo)流的導(dǎo)流

方式給第一個(gè)汛期壩前基坑施工留有較充足的時(shí)間，可保證壩前基坑的

施工安全及施工質(zhì)量。

因此，經(jīng)綜合比較，結(jié)合壩址地形、地質(zhì)條件和水工樞紐布置特點(diǎn)，

本階段推薦方案選擇高圍堰擋水隧洞導(dǎo)流基坑全年施工的導(dǎo)流方式。

10.2.3.2推薦導(dǎo)流方案的導(dǎo)流程序

（1）原河床過流（第1年6月?第2年10月底）

導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口巖坎擋水，進(jìn)行導(dǎo)流隧洞、溢洪洞等的施工，原河床

過流，其巖坎擋水標(biāo)準(zhǔn)取10年一遇洪水，相應(yīng)流量Qio%=132Om3/s。

（2）導(dǎo)流洞過水（第2年11月?第4年12月底）

第2年10月底導(dǎo)流隧洞具備過水條件，11月上旬主河床截流，截流

標(biāo)準(zhǔn)為枯水時(shí)段11月10年一遇月平均流量Q=145m3/s,截流后加高加

寬俄堤至上游土石圍堰設(shè)計(jì)高程。土石圍堰設(shè)計(jì)擋水標(biāo)準(zhǔn)為全年20年一

遇洪水，相應(yīng)流量Q5%=1600m3/s,上游土石圍堰堰頂高程為727.00m、

下游土石圍堰堰頂高程為711.5m。截流后至第4年12月底主要進(jìn)行攔河

壩及電站廠房等工程的施工。

14

（3）施工度汛

主河床截流后，工程進(jìn)入主體工程施工期，在主體工程施工期內(nèi)共經(jīng)

歷2個(gè)汛期，其中第1個(gè)汛期（即第3年8月中旬?9月底），壩體填筑

超過上游圍堰頂高程，由壩體臨時(shí)斷面攔洪度汛，江水由導(dǎo)流隧洞下泄,

根據(jù)壩前攔蓄庫容為0.088億m3（接近0.1億m3）,其度汛標(biāo)準(zhǔn)為50年

一遇洪水，相應(yīng)流量Q2%=1990m3/s,相應(yīng)上游水位729.12m,下游水位為

709.66mo

第2個(gè)汛期（即第4年6月?9月），壩體已填筑至防浪墻底高程805m,

超過上游圍堰頂高程，由壩體攔洪度汛，江水由導(dǎo)流隧洞下泄，根據(jù)壩前

攔蓄庫容為0.12億n?,度汛標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，相應(yīng)流量5%=

2270nl3/s,相應(yīng)上游水位733.24m,下游水位為710.25m。第3個(gè)汛期（即

第5年6月?8月）壩體至806.2m設(shè)計(jì)高程，導(dǎo)流洞已下閘，由壩體攔

洪度汛，江水由永久泄水建筑物下泄，度汛標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇洪水，相

應(yīng)流量品5%=25601113/5,相應(yīng)上游水位800.00111,下游水位為710.73m。

苗家壩水電站工程中壩址推薦方案施工導(dǎo)流程序見表10.2.3

表10.2.3中壩址推薦方案導(dǎo)流程序表

導(dǎo)流導(dǎo)流（度擋水泄水堰前及備

沖、琮游4JH擊f永注

15

時(shí)段菊建

卷俯物I

第1年6月?10132708707

第2年10月01顰.19.78

1607257081W

50r.53.36

1-

199壩體729709

20.12.661

719.?飄s

<107167041?

5663r鬻.65.84

1

227壩體733710

10鬻.24.2511

1

13716704

5663F.65.84i

1壩體第795704

10498.00.12新ft

1壩體795705ft?

0.5915.00.86

25618007101

60.5壩體L

?vS/.A.r

109.0.73il

10.2.3.3導(dǎo)流隧洞水力學(xué)計(jì)算

導(dǎo)流隧洞為城門洞型，按有壓流設(shè)計(jì)，過水?dāng)嗝鏋?2mxi4m。由

16

于導(dǎo)流洞后期將改建為溢洪洞，因此導(dǎo)流洞按全斷面混凝土襯砌設(shè)計(jì),

導(dǎo)流洞水力學(xué)計(jì)算成果見表10.2.4o

表10.2.4導(dǎo)流洞泄流能力（加補(bǔ)氣孔）

流量Q(m7s)庫水位（m）備注

100707.88

145708.68

明流

498713.28

670715.15

1000719.04明滿流過渡

1600725.53

1990729.12

滿流

2270733.24

2500741.90

10.2.4導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)

10.2.4.1擋水建筑物設(shè)計(jì)

（1）上游圍堰設(shè)計(jì)

上游圍堰軸線附近河流流向?yàn)镾E1700,平水期河水位高程701m,

水面寬度約45m,水深1m?3m,兩岸邊坡左陡右緩，左岸為基巖坡，邊

坡走向NW350。，平均坡角50°；右岸730nl以下為覆蓋層緩坡平臺(tái)，以

上基巖邊坡多為橫向坡，平均坡角45°；河床沖積層厚度一般20nl?38m,

抽水試驗(yàn)和室內(nèi)滲透試驗(yàn)結(jié)果分別為K=2-8X102cm/s和K=4?9X

lO-Ws,屬強(qiáng)透水層。試驗(yàn)破壞滲透比降0.50?0.75,建議允許滲透比

降0.10?0.20。沖積層級(jí)配不良，容易產(chǎn)生管涌破壞，須進(jìn)行防滲處理。

17

由于河床覆蓋層中，尤其是近坡腳地段大孤石分布較多，對(duì)防滲處理施

工不利。下伏基巖由變質(zhì)凝灰?guī)r局部夾砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖組成，巖體基本

不存在全、強(qiáng)風(fēng)化帶，弱風(fēng)化帶一般厚度6m?10m；巖體多為層狀結(jié)構(gòu)。

表層弱風(fēng)化巖體絕大多數(shù)屬中等和強(qiáng)透水巖體，微新巖體屬微透?極微

透水巖體，相對(duì)不透水層qWllu頂板埋深20m?30m（自基巖面起算）；

qW3lu頂板埋深10m?201n（自基巖面起算）。

上游土石圍堰為全年擋水圍堰，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為Q5%=1600m3/s,當(dāng)遭遇設(shè)

計(jì)洪水時(shí)，上游設(shè)計(jì)水位725.53m,考慮安全超高后，確定圍堰頂高程為

727.00m,最大堰高26.00m,堰頂寬度10m。迎水側(cè)堰面坡度為1:2.0、

背水側(cè)堰面坡度為1:1.8?1：1.5。堰體采用土工膜防滲，基礎(chǔ)采用懸掛

式混凝土防滲墻防滲。上游土石圍堰布置在導(dǎo)流洞進(jìn)口下游約190nl處，

距壩軸線約300m,堰頂長(zhǎng)112.52m。

（2）下游圍堰設(shè)計(jì)

下游圍堰軸線部位河流流向?yàn)镹E40°。平水期河水位高程698.0m,

水面寬度約65m,水深1m?3m,設(shè)計(jì)堰頂高程為711.5m。兩岸邊坡總體

走向NE45°,圍堰部位左岸陡，右岸緩，地