FCD71010 FCD初步设计阶段水电建设项目施工导流标准及方式设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1995年2月水电站初步设计阶段施工导流标准及方式设计大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 设计基本资料 (4)4. 设计基本资料分析 (10)5. 施工导流设计标准及导流时段划分 (12)6. 导流方式的选择 (13)7. 应提供的设计成果 (15)1 引言工程位于 , 是以为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。
正常蓄水位 m, 最大坝高 m, 总库容m3,电站总装机容量M W,年发电量 kW·h, 灌溉面积km2。
通航 t级船队(舶)。
本工程可行性研究报告于年月审查通过, 选定坝址为。
2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程主要文件(1) 工程可行性研究报告;(2) 工程可行性研究报告审批文件;(3) 初步设计任务书;(4) 施工导流和截流模型试验报告。
2.2 主要设计规范(1) 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(SDJ12-78)(试行)及补充规定;(2) 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)(SDJ217-87);(3) 水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89)(试行);(4) 水利水电工程设计工程量计算规定(修改稿);(5) 水利水电工程初步设计报告编制规程(DL 5021-93)。
3 设计基本资料3.1 工程等级和建筑物级别本工程为等工程;永久建筑物按级设计;临时建筑物按级设计。
3.2 水文(1) 本坝址区历年实测逐月最大、最小及瞬时平均流量;(2) 全年及各月不同频率最大流量, 见表1。
表1 全年及各月不同频率最大流量表3(3)各种不同施工期内各种频率最大流量见表2。
3(4) 本坝址各种频率最大洪峰流量及典型年洪峰过程曲线;(5) 坝址水位流量关系曲线;(7) 水库库容曲线见表4。
(8) 本坝址以上干流与主要支流流量分配和河床糙率。
3.3 气象(1) 历年各月气温统计, 见表5。
表5 历年各月气温统计表(2) 历年逐月降雨量统计, 见表6。
表6 历年逐月降雨量统计表单位: mm(3) 历年各月不同降雨强度出现天数统计; 见表7。
表7 历年各月不同降雨强度出现天数统计表(4) 常见暴雨中心、降雨强度时间和空间分布, 一次暴雨历时等暴雨特性；(5) 降霜、雪及冰雹特性;降霜、雪日期统计见表8。
(6) 冰凌: 冰冻期月, 冰层厚度 m, 冰块融化时间月, 流冰时间月, 冰块尺寸 m×m, 流冰量 m3, 历时月日～月日, 冰凌期水位变化情况。
(7) 泥沙多年平均输水量 t;多年平均汛期含沙量 kg/m3;悬移质平均粒径 mm。
(8) 湿度最大相对湿度 %。
多年月平均相对湿度 %。
(9) 蒸发量 mm。
历年各月蒸发量统计, 见表9。
(10) 风主风风向 ;最大风速 m/s, 平均风速 m/s。
(11) 冻土深度最大冻土深度 m。
(12) 水温多年平均水温℃。
3.4 地形、地貌及自然条件3.5 地形图(1) 水库库区地形图一般采用(1/10000～1/50000), 重点研究地段可补充测量(1/2000～1/5000)地形图。
(2) 坝址地形图对于山区河流采用比例尺(1/200～1/500);对于平原河流采用比例尺(1/1000～1/2000)。
(3) 库区河床纵断面图对于山区河流: 水平比例尺采用(1/25000～1/50000);垂直比例尺采用(1/200～1/1000)。
对于平源河流: 水平比例尺(1/50000～1/100000);垂直比例尺(1/200～1/1000)。
(4) 工程所在地段横断面图水平比例尺(1/2000～1/5000);垂直比例尺(1/200～1/500);垂直地段如围堰地区剖面图, 宜提出精度更高要求, 水平比例尺(1/200～1/2000)。
3.6 工程地质(1) 坝址工程地质图;(2) 坝址区工程地质纵横剖面图;(3) 坝址岩盘、风化带及覆盖层等高线图;(4) 围堰堰址工程地质纵横剖面图;(5) 导流泄水建筑物工程地质纵横剖面图;(6) 钻孔柱状图;(7) 建议岩、土水上及水下开挖边坡;(8) 岩、土物理力学性质; 见表10。
(9) 河床覆盖层物理力学性质；见表11。
(10) 软基颗粒组成、可灌性、渗透系数, 各种岩层的变化, 单层、夹层淤泥及透镜体层位、连续性及与基岩接触带情况;(11) 喀斯特岩溶洞特性。
3.7 水文地质(1) 坝区及坝址水文地质特征 ;(2) 地下水的分层、埋深、水源补给以及水的化学性质;(3) 透水岩层或岩带的分布、厚度、承压水的可能高程及渗透系数;(4) 河床的冲淤变迁资料。
3.8 建筑材料(2) 当地砂石、土料、产地、储量、性质及开采运输条件;(3) 各种材料物理力学性质及骨料碱活性测定;粗骨料(砾石)物理力学性质, 见表12。
细骨料(砂)物理力学性质见表13。
土料物理力学性质见表14。
3.9 水、电及通讯状况3.10 工程所在地现有对内、外交通条件3.11 施工设备、劳动力来源3.12 水工布置及结构图3.12.1 拟定导流方案时, 尽可能利用水利枢纽中永久引水及泄水建筑物(如隧洞、明渠、底孔等)。
3.12.2 挡水、泄水、引水建筑物等的地基处理要求, 开挖深度范围与岸坡连接的方式等有关资料。
3.12.3 所需水工图纸:(1) 水工枢纽总布置图;(2) 水工建筑物结构图;(3) 水工建筑物典型纵、横剖面图。
3.12.4 水工建筑物工程量。
3.13 施工期限及发电日期要求3.13.1 国家对工程总工期、开工和完建期限的要求。
3.13.2 工程蓄水及第一台机组发电日期要求等。
3.14 施工期通航、筏道及工农业、城市用水资料3.14.1 航运: 施工期通航的航运量、通航季节、船舶及筏运吨位、尺寸、吃水深度、船及木筏编队型式数量及运行的情况、行船允许流速、坡降等。
3.14.2 施工期工农业城市用水。
施工导流前期、后期选择导流方式时, 临时泄水孔封堵, 满足蓄水发电等同时, 应兼顾考虑用水部门要求。
3.14.3 需要的供水量年内各季、各月的分配量; 据此纳入泄水建筑物设计、断面尺寸、高程及封堵孔洞的顺序及时间安排。
3.14.4 施工期过鱼、过木的要求。
4 设计基本资料分析4.1 水文资料分析4.1.1 根据河流的水文特征(有时根据流冰封冻, 解冻来划分)分期、分月的求出可能出现的不同频率各种最大流量, 以便确定施工期, 控制各期工程进度和各期导流措施。
4.1.2 有时某些河流上考虑采用淹没式围堰的导流方式, 围堰和基坑过水次数, 将直接影响施工强度及施工总进度, 需要统计施工期内超过各种设计最大流量的次数。
见表15。
4.2 气象资料分析4.2.1 一定强度的降雨量将不同程度的影响导流建筑物的施工, 尤其是修建土堰, 超过某种降雨强度堰体就要停工, 或采取防雨措施, 来维持施工, 因此对不同强度的降雨应进行分析。
见表16。
4.2.2 考虑高、低温度、降雨、大风等气象因素, 确定导流工程施工工作日天数; 而对过水围堰又要考虑施工期过水对实际施工工作日的影响, 最后统一各月计算工作日天数。
见表17。
表 17 施工总工日统计表4.3 测量资料分析导流方案, 导流工程平面布置, 水面线计算等, 需要1/2000精度的地形图, 挡水、泄水建筑物工程布置要求(1/200～1/500)精度的地形图以及水下地形。
图幅视具体工程情况而定, 必须满足导流工程布置及计算要求。
4.4 地质和水文地质资料分析了解河床、河滩及两岸覆盖层的特性, 掌握河床覆盖层及岩石的物理力学性质和抗冲刷能力及地下水产状, 应拟定导流方案及布置导流建筑物。
4.5 水力枢纽的布置与结构分析水力枢纽布置和建筑物结构型式对施工导流方案选择有密切关系。
5 施工导流设计标准及导流时段划分5.1 施工导流设计标准5.1.1 导流建筑物级别应从3至5级中选择, 对于特殊重大工程要有充分论证, 经主管部门批准, 才可采用2级标准设计。
5.1.2 导流工程设计应结合不同施工阶段, 分别确定各自的导流阶段标准。
5.1.3 影响导流建筑物级别划分的主要因素:(1) 保护对象按重要性划分四类: 特别重要、重要、中等、一般;(2) 失事后果划分三种类型: 重大、较大、较小;(3) 运用年限一般按三年分界, 三年以上可列3级, 三年以下可列入4～5级;(4) 导流工程规模堰高>50m, 库容大于1亿m3都满足时可列3级, 否则应列入4～5级。
5.2 导流时段划分从逐月水量较大的月份及各月的分配出发, 结合其他水文、气象资料, 绘制出月平均流量分配表, 见表18。
再根据南北方河流特性不同及施工工期要求, 确定导流时段的划分。
5.3 选择坝体拦洪、渡汛的标准5.3.1 根据规范SDJ 12-78规定, 坝体施工期临时渡汛的洪水标准, 应考虑到坝体升高而形成的拦洪蓄水库容和坝体结构型式以及失事后对下游影响程度, 在规定的幅度内进行选择。
5.3.2 汛前坝体上升高度应满足拦洪要求, 灌浆帷幕及接缝灌浆高程应满足蓄水要求。
6 导流方式的选择6.1 导流方式选择的基本因素分析6.2 导流方式方案比较与选择6.2.1 根据工程具体条件, 提出2-3个可行的导流方式进行方案比较。
6.2.2 对每个导流方式进行必要的水力计算以确定方案的水力参数及基本尺寸。
6.2.3 针对每个比较方案, 应进行结构与应力稳定分析及工程量计算。
6.2.4 针对每个比较方案, 应进行施工布置及施工组织设计, 确定施工布置、施工方法、施工进度及有关施工综合指标。
6.2.5 针对比较方案, 应估算导流工程投资。
6.2.6 对上述方案应进行综合比较后选择最优方案。
见表19。
7 应提供的设计成果7.1 工程量(1) 导流泄水建筑物工程量。
(2) 挡水建筑物工程量。
(3) 工程量汇总。
7.2 设计报告与计算书(1) 初步设计报告书及计算书。
(2) 施工导流水力模型试验报告。
7.3 图纸(1) 施工导流建筑物平面布置图。
(2) 导流建筑物布置图及结构型式纵横剖面图。
(3) 挡水建筑物布置图及结构型式纵横剖面图。
(4) 施工导流程序图。
