1、.水利工程施工課程設(shè)計說明書（ 2014-2015 年度第 1 學期）學院： _XXXXXX_專業(yè)：農(nóng) 業(yè) 水 利 工 程班級：水利 1142姓名：XX學號：11064212XX指導老師 :XXX2014年 09 月 19 日;.目錄一，基本資料 -11.1工程條件 -11.2水文、氣象條件設(shè)計資料 -21.2.1水文氣象條件 -21.2.2工程地質(zhì)條件 -31.2.3天然建筑材料 -5二，施工導流與圍堰設(shè)計 - -52.1導流方案的選擇與時段劃分-52.2倒流建筑物級別劃分表 -62.3施工設(shè)計洪水過程線 -72.4施工設(shè)計洪水分析與計算 -82.4.1確定圍堰型式 -8三，截流設(shè)計與相關(guān)水

2、力計算 - -163.1、方式：立堵法 - -163.2、截流日期 - -163.3、 進行龍口泄量計算 - -17四，基坑排水 -18五，工程量計算- -205.1、 圍堰工程量計算 - -205.2、壩體工程量計算 - -20六，課程設(shè)計心得體會 - -21;.一，基本資料1.1 工程條件鴿子洞水電站是以發(fā)電為主，結(jié)合防洪、工業(yè)及生活供水，兼顧灌溉等綜合利用的?。?1）型水利樞紐工程，樞紐建筑物包括蓄水池和電站。蓄水池攔河壩為漿砌石重力壩，壩頂長 315.0m，最大壩高43.5m，總庫容 910 萬 m3。電站布置在蓄水池攔河壩下游河床右側(cè)，裝機容量 520kW，裝有 2 臺單機容量分別為

3、 200kW和 320kW的機組，水電站年平均發(fā)電量 65.59 萬 kW.h，通過電站尾水每年可向下游提供 270 萬 m3水量。主要工程量：壩基砂卵石等土石方開挖 7.17 萬 m3，石方明挖 5.47 萬 m3 ，洞挖石方 0.04 萬 m3，土石方回填 6.09 萬 m3，混凝土澆筑 3.17 萬 m3，平硐襯砌混凝土 145m3，鋼筋及鋼材制安 300t ，C10 混凝土砌塊石 11.94 萬 m3，M10 砂漿砌條石 2.93 萬 m3，砂漿砌塊石385m3，壩基固結(jié)灌漿 4598m，壩基帷幕灌漿 4374m。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝各類型閘門 7 扇，啟閉機 7 臺，電站裝設(shè)型號為 HL

4、160-WJ-50、HLA153-WJ-50的混流式機組各 1 臺。工程所在地對外交通條件較好， 現(xiàn)有 101 國道從其下游通過， 從壩址現(xiàn)有砂石路 3.5km 在三道河子村附近與其相接。 壩址下游地勢較開闊，有可供施工時使用的生產(chǎn)及生活設(shè)施的場地。工程所用塊石可由蓄水池上游的王土坊村塊石場開采，儲量豐富，完全可滿足本工程之需，運距 2.5km 左右；混凝土粗骨料由王丈子村的人工料場供應(yīng)，運距 20km左右，砂子可由水庫下游二道河子村附近河道的灘地開采篩分，運距 10km左右。施工用電由城西變電站提供，可從該變電站 511 線路“ T”接 10kV 高壓線路，“ T”接地點在王土坊鄉(xiāng)三道河子村

5、附近，距工地 3.5km。工期要求。根據(jù)建設(shè)單位意見及工程實際情況， 初步擬定工程施工期為三年。;.1.2 水文、氣象條件設(shè)計資料1.2.1 水文氣象條件鴿子洞水電站壩址區(qū)處于溫濕帶和寒溫帶過渡地帶， 屬大陸性燕山山地氣候，四季分明，春季干旱少雨，天氣多變；夏季高溫多雨，多雷雨天氣；秋季天高氣爽，晝暖夜涼；冬季干燥少雪，天氣寒冷。據(jù)統(tǒng)計，年平均氣溫 8.0 ，最高 38，最低 -23 ，全年無霜期 110170d，多年平均降雨量為560mm，降雨量年內(nèi)分配極不均勻，年降雨量的 7080集中在 69 月份。受降水不均影響，壩址處洪、枯流量相差懸殊（汛期為 7、8 兩月，枯水期為 9 月 1 日至

6、次年 6 月 30 日）。表 1 壩址處天然河道洪峰流量表重現(xiàn)期20 年10 年5 年時段汛期60745529313 月份0.980.750.5246 月份92.964.123.9枯水期9 月份42.928.916.51012 月份3.732.711.7695 月份101.358.125.0表 2 攔河壩址下游 100m處水位流量關(guān)系表水位（ m） 492493494495496497498499500368.928253212332227343447586311流量（ m/s ） 14.8表 3 鴿子洞水電站水位面積容積關(guān)系曲線水位面積容積水位面積容積（ m）23（m）23（萬 m）（萬 m

7、）（萬 m）（萬 m）4950051433.82224960.60.351535.82574971.41.351638.22944982.23.151740.63344993.25.851842.6375;.5003.89.351944.64195014.613.552046.44645025.418.552148.45125036.224.352250.85615047.331.152352.46135058.438.952454.26665069.848525567215071258.952657.87785081471.952759.88375091887.952861.28985102

8、2108529639605112613253064.410235122915953166108951331.619053267.611551.2.2 工程地質(zhì)條件（ 1）鴿子洞水電站壩址區(qū)河谷兩岸不對稱，左岸較陡，基巖裸露，右側(cè)有一、二級階地存在， 以緩坡形式分布于右岸。 河床寬 60m，覆蓋層為砂卵石，一、二級階地表層為砂壤土或含碎石壤土。（2）河床覆蓋層為砂卵石，厚 6.3 7.9m，一、二級階地表層為壤土，厚 25m，下部為砂卵石層 , 厚 57m。河床底部及左岸為中、粗花崗巖，巖石堅硬完整，全、強風化厚度 0.5 3m。右壩肩表層為坡殘積（ dl+elQ2 ）的含碎石壤土，厚 24m左

9、右；其下為粗?；◢弾r，全強風化厚度約 7.6m，主要分布在右壩肩部位； 強風化厚度約 23.8m，主要分布在壩址區(qū)及右壩肩。（ 3）現(xiàn)壩址區(qū)地面高程 494.9 493.4m, 壩基的開挖基槽內(nèi)，人工漿砌石厚度 1.7 2.7m，層底高程 492.04 491.33m，為弱風化花崗巖，較新鮮完整。其下部混凝土墊層厚度0.8 2.0m，層底高程;.490.84 488.0m?；炷脸蕼\灰色，局部可見蜂窩，骨料成分為花崗巖，一般粒徑 14cm?；炷翂|層下為花崗巖，風化程度以弱風化為主，靠近右側(cè)壩肩局部表層存在強風化巖，厚度約 2.7m。鉆孔揭露弱風化巖層厚度15.8 31.8m，未揭穿。（ 4）

10、庫區(qū)有區(qū)域性的平頂山斷層通過，最近處距右壩肩 270m，斷層長度 7km，走向 NE25，傾向 NW，傾角 75，斷層膠結(jié)比較好，現(xiàn)階段壩址區(qū)測繪及鉆孔揭露巖體未發(fā)現(xiàn)受其影響現(xiàn)象。 左、右壩肩巖體節(jié)理發(fā)育情況如下：左壩肩：基槽已開挖至弱風化花崗巖，表層可見風化裂隙，發(fā)育多組節(jié)理，節(jié)理面可見黃褐色銹染，節(jié)理面多呈閉合，局部張開，寬度 1cm左右。節(jié)理統(tǒng)計見表 3-1 。右壩肩：表層強風化花崗巖厚度較薄，節(jié)理發(fā)育，局部張開，寬度 0.5 1cm，節(jié)理面見黃褐色銹染，主要發(fā)育3 組節(jié)理，節(jié)理統(tǒng)計見表。表 4 左壩肩節(jié)理統(tǒng)計表走向傾向傾角描述條數(shù)NW305SW45閉合，節(jié)理間距1023cm13NE23

11、SE85閉合，節(jié)理間距2030cm7近 EWN80節(jié)理間距 15cm左右14表 5 右壩肩節(jié)理統(tǒng)計表走向傾向傾角描述條數(shù)近 EWS72節(jié)理閉合，表面張開，寬度0.5 1cm,節(jié)理間5距 20cm左右，節(jié)理面可見黃褐色銹染。近 EWN65節(jié)理間距 15 20cm4NE76NW30節(jié)理間距 15cm左右14（ 5）1976 年鉆孔基巖壓水試驗成果表明，單位吸水量值為0.035L mimmm，屬于微透水。本次勘察地下水位埋深0.13 1.6m，高程 492.64 494.37m。壓、注水試驗結(jié)果說明雖然局部巖體節(jié)理較發(fā)育，但閉合性較好，連通性差。;.1.2.3 天然建筑材料鴿子洞水電站蓄水池高山環(huán)繞

12、皆為花崗巖，由于節(jié)理方向的影響，花崗巖大體呈方狀，是很好的筑壩材料。 70 年代水庫施工時，在蓄水池上游王土坊村設(shè)了 7 個采石場，目前平泉縣所需石料皆由上述采石場供應(yīng)，經(jīng)調(diào)查，石料儲量豐富，可滿足本工程之需，石料運距約 2.5km。鴿子洞水電站蓄水池攔河壩壩址附近河灘較窄且河道縱坡較陡，河床覆蓋層以砂卵石為主，并含有大卵石及漂石，中細骨料較少。在攔河壩壩下游20km左右有王丈子人工碎石料場，石子為石灰?guī)r，其品質(zhì)和儲量滿足要求， 可作為工程的粗骨料場； 在攔河壩壩下游10km有二道河子砂場，可作為工程的細骨料場。二，施工導流與圍堰設(shè)計2.1 導流方案的選擇與時段劃分選擇導流方案時，主要考慮水文

13、條件、地形條件、工程及水文地質(zhì)條件、水工建筑物的型 式及其布置，施工期河流的綜合利用，施工進度等。分析工程條件的水文資料可知：河床較寬且流量大，所以選擇圍堰法導流。經(jīng)過課設(shè)資料及水利水電工程施工組織設(shè)計指南查詢得出如下結(jié)論：該壩為 4 級永久性水工建筑物， 則導流建筑物規(guī)模為圍堰高度 15m，庫容 1.5 則為有壓出流 , 流量公式用有壓出流。若 H1/a 1.5 則為無壓出流，流量公式用自由溢流計算公式。上游水位與底孔下泄流量關(guān)系（無壓出流）。Q下泄流量（ m3上游水位高H孔底起算上游高程 m 流量系數(shù) m /s ）程 m0.10.350.14496.60.40.351.17496.90.7

14、0.352.72497.210.354.64497.5;.1.30.356.89497.81.60.359.40498.11.90.3512.17498.42.20.3515.16498.72.50.3518.374992.80.3521.77499.33.10.3525.37499.63.40.3529.14499.93.70.3533.08500.240.3537.18500.54.30.3541.44500.84.60.3545.86501.14.90.3550.42501.45.20.3555.12501.7上游水位與底孔下泄流量關(guān)系（有壓出流）。Q下泄流量（ m3上游水位高程H孔底起

15、算上游高程 m流量系數(shù)/s ）m5.30.7587.78501.85.60.7591.42502.15.90.7594.91502.46.20.7598.28502.76.50.75101.54503;.6.80.75104.70503.37.10.75107.76503.67.40.75110.75503.97.70.75113.65504.280.75116.48504.58.30.75119.24504.88.60.75121.94505.1上游水位與底孔下泄流量關(guān)系（有壓出流）。Q下泄流量（ m3上游水位高程H孔底起算上游高程 m流量系數(shù)/s ）m5.30.7587.78501.85.

16、60.7591.42502.15.90.7594.91502.46.20.7598.28502.76.50.75101.545036.80.75104.70503.37.10.75107.76503.67.40.75110.75503.97.70.75113.65504.280.75116.48504.58.30.75119.24504.88.60.75121.94505.1;.5 年一遇枯水期底孔泄流洪水過程線調(diào)洪計算表上游水位高程為499. 478m ，根據(jù)不過水圍堰堰頂安全加高下限土石圍堰加高下限為0.5m。上游圍堰波浪爬高取0.5m。當下泄流量達到23.6 m3 /s時，由已知資料查原

17、河道水位流量表知此;.時對應(yīng)的下游原河道水位為492.02m，則上游圍堰堰頂高程Hu=hu+ha 上 =499.478+0.5+0.5=500. 478m下游圍堰堰頂高程Hd=hd+ha 下 =492.02+0.5+0.5=493.02m（3） 圍堰的斷面尺寸根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計手冊土石圍堰堰頂寬度，5級圍堰高度小于15m，上面試算得出的圍堰高程得出圍堰高度小于10m，圍堰堰頂寬度為3.5m。迎水面坡度為取 1:1.5 ，背水面坡度為 , 取 1:1.5 ，心墻頂寬度取 0.8m。坡度為 0.2 0.6 ，取 0.2 。二期上游橫向圍堰最大斷面尺寸如圖：;.縱向圍堰：一、二期圍堰平面布

18、置圖:;.3、確定攔洪高程Q1Q2q1q2V( 萬立米）VZ000.8496.52412157.54.865.66498.65195741.516.74906822.4502.534512586.541.5816010563.98507.3292307.5124.5197.64455144261.62511.8911402.5155.5266.76350167528.38515.1032210280176171.5117.18645.56521.318145174.5-31.8680173613.7523.599270150-86.460167527.3521.295950160-118.84

19、0153408.5520.222134.576.5-45.3629363.14517.7176上游攔洪高程： H uhuha上 =523.5992+0.5+0.5=524.5992m三，截流設(shè)計與相關(guān)水力計算3.1 、方式：立堵法3.2 、截流日期由于河流枯水期在9 月 1 日至次年 6 月 30 日，由于為續(xù)基坑工作和主體建筑物施工留有余地， 不能影響整個工期， 因此截流日期應(yīng)盡量提前，一般多選擇在枯水期初，流量已有顯著下降時，故將截流日期;.定于 9 月 1 日，流量Q=16.50.8=13.2m3/s, 相應(yīng)的河道水位為了492.52m，龍口選在河床主流部分。3.3 、 進行龍口泄量計算

20、設(shè)計截流量為 13.2 m3 /s。查流量系數(shù) m0.32 0.35 ，取 m0.34 ，根據(jù)公式 Qmb 2g H 1. 5 ，計算結(jié)果如下：BVqz0.0000.0000.0003.2100.7001.90326.4003.1551.4001.8583.3002.8202.1001.8172.9332.5472.8001.7822.6402.3253.5001.7512.4002.1384.2001.7252.2001.9774.9001.7032.0311.8395.6001.6861.8861.7196.3001.6741.7601.6127.0001.6681.6501.5157.7

21、001.6751.5531.4218.4001.6771.4671.3419.1001.6761.3891.2719.8001.6711.3201.21010.5001.6641.2571.15611.2001.6551.2001.10711.9001.6451.1481.06412.6001.6341.1001.02313.3001.6221.0560.98814.0001.6091.0150.955龍口諸水利參素變化規(guī)律圖;.龍口寬度流速截流材料000.71.9025959571.41.857974332.11.8165966752.81.7817659483.51.7512830644.

22、21.7246792084.91.7030472035.61.6861188586.31.67390718471.667791615麻袋裝土（ 0.7m*0.4m*0.2m）7.71.6752833848.41.6774627549.11.6756631129.81.67080981610.51.66366137611.21.65481649111.91.64463471712.61.63356967913.31.621733274141.609442642四，基坑排水截流戧堤合龍閉氣后，要排除基坑的積水和滲水，以利于開展基;.坑施工工作。基坑排水按排水時間及性質(zhì)可分為：1、基坑開挖前初期排水

23、，包括基坑積水、基坑給水排水過程中圍堰及基坑的滲水和降水的排除；2、基坑開挖及建筑物施工過程中的經(jīng)常性排水，包括圍堰和基坑的滲水、降水、巖基沖洗和混凝土養(yǎng)護用廢水的排除。此處只對基坑進行初期排水，圍堰滲水忽略不計。V積水 S 26 1136根據(jù)多年平均降雨量為 560mm，降雨量年內(nèi)分配極不均勻，年降雨量的 7080集中在 69 月份，選 80%降雨量在 7、8 月份，其中 10%在九月份故： 9 月降雨量為： 560*80%*10%=44.8mm。基坑2平面面積為 836m初期排水流量一般根據(jù)地質(zhì)情況、工程等級、工期長短及施工條件等因素，參考實際工程經(jīng)驗，按如下公式確定：Q(2 3)VTQ：

24、初期排水流量 m3 /s ；V ：基坑積水體積 m3 ；T：初期排水時間s.土石圍堰基坑水位允許下降速度0.5-1.5m/d ，基坑排水時間不超過 3-5d 。計算得：每日排水量 Q836(0.51.5)418 1254m3;.基坑積水體積 V=1136+44.8=1180.8m32.51180.8Q240.0114 m/s33600則一天排水量為： 1180.8m3. 排水裝置為離心式水泵，根據(jù) 6SA-6 型水泵最小排水流量為 126m3 /s, 即 0.035 m3 /s 。一天排水流量為1.41m/d 基坑水深 2.25m，需 1.59d 。按每天 0.8m 速度排水則須，0.85836故每天水泵只需工作 4.72h 。0.0355.64h3600五，工程量計算5.1 、 圍堰工程量計算圍堰工程量計算橫向縱向一期圍堰上游一期圍堰下游一期圍堰上游一期圍堰下游5034.2384(m3)96.581306.35394二期圍堰上游二期圍堰下游二期圍堰上游二期圍堰下游6843.4691306.353945.2 、壩體工程量計算樁號面積