水利施工

合肥工业大学课程设计报告 水利水电工程2009级

课程设计报告

课设题目宁国社坞坑水电站工程施工导流设计

姓 名

学 号

专业班级 水利水电工程专业2009级

指导教师

合肥工业大学课程设计报告 水利水电工程2009级

目 录

1、设计的题目与任务 ................................................... 1

2、课程设计的目的 ..................................................... 1

3、工程的综合说明 ..................................................... 1

3.1概述 ........................................................... 1

3.2水文 ........................................................... 1

3.3地质 ........................................................... 2

4、设计报告内容 ....................................................... 2

4.1导流方案的选择 ................................................. 3

4.2导流标准及导流时段 ............................................. 3

4.3 确定导流设计流量 ............................................... 3

4.4导流建筑的选择 ................................................. 4

4.4.1 明渠导流建筑物 ........................................... 4

4.4.2 导流底孔的设计 ........................................... 5

4.5 围堰的布置 ..................................................... 6

4.5.1 横向围堰 ................................................. 7

4.5.2 纵向围堰 ................................................ 10

5、实习心得 .......................................................... 10

参考文献 ............................................................. 11

附录 ................................................................. 12

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1 1、设计的题目与任务

1） 题目：宁国社坞坑水电站施工导流设计

2） 任务：根据所给地形、地质及水文资料，根据给出的枢纽设计，依据规范选择导流方式，确定导流标准，计算导流设计流量，进行导流布置。设计导流建筑物。

2、课程设计的目的

课程设计对于工科学生，是个综合性实践教学环节。通过课程设计，使学生将在课堂所学的知识融会贯通，提高学生提出问题、分析问题并解决问题的能力。通过课程设计，培养学生利用所学知识，独立工作、创造性地工作的能力。通过课程设计，使学生熟悉现行水利水电工程建设项目实施的基本程序、基本规则和项目设计的基本要求与基本内容。通过课程设计培养学生应用技术规范与规程、查阅文献资料、体会协作共事的能力。

3、工程的综合说明

3.1概述

拟建的社坞坑水电站位于宁国市西南部，坝址位于水阳江主源西津河上游一级支流浣汐河上。宁国是全国工农业产值百强县之一，有着便利的铁路、公路交通和丰富的小山核桃、茶叶、蚕茧、水果、药材等物产资源。市内工业主要以生产宣纸、水泥、铝合金型材、机械、仪表、化工行业为主，农业以水稻、小麦、油菜为主。

2001年，宁国市水电局提出了《宁国市水电农村电气化规划》。我院受安徽宁国社坞坑水力发电有限责任公司的委托，对社坞坑水电站进行可行性研究。根据现场察勘，社坞坑电站初步比选了上、中、下三个坝址方案，三个坝址均位于浣汐河口以上约3～4km的黄金山弯道处，厂址位于霞乡村下游约250m处的下坞坑，引水发电洞出口依次布置在下坞坑弯道的下部。本阶段根据当地水文、地质、电力市场及社会经济等方面的要求，初步选定工程坝址、厂址及工程规模等，并编制本可行性研究报告。

3.2水文

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2 浣汐河流域面积约170km2，主河道长约35km，河道平均坡降4.9‰，主河道宽约50～60m，天然落差约150m，河床及河岸岩石多裸露，且岩性较好，可开发水力资源约1.4万kW。在二十世纪九十年代初，浣汐河上游旌德县兴建了丁家山水库，装机800kW，宁国市辖区的浣汐河水力资源开发程度较低。

经计算社坞坑上、中、下坝址多年平均径流量分别为1.387亿m3、1.394亿m3、1.397亿m3；多年平均流量分别为4.4m3/s、4.42m3/s、4.43m3/s；多年平均径流深均为885mm。上、中、下坝址10%设计丰水年径流量分别为2.04亿m3、2.05亿m3、2.05亿m3；50%的平水年径流量分别为1.32亿m3、1.32亿m3、和1.33亿m3；90%的枯水年径流量均为0.83亿m3。按具体施工布置要求，经计算中坝址施工时段11～2月、11～12月、1～2月及3月5年一遇洪峰流量分别为43.2 m3/s、20.7 m3/s、35.9

m3/s和90.2m3/s，厂址施工时段11～3月、11～4月、10～4月、3月5年一遇洪峰流量分别为376.8 m3/s、535.9 m3/s、570.1 m3/s和347.2m3/s。

3.3地质

本阶段共进行了三个坝址的勘探，分别为上、中、下三个坝址，上、下坝址直线距离约700m，河道长约2000m，中坝址位于上下坝址之间，三坝址相距较近，工程地质条件无明显差异，均属构造侵蚀低山地貌，坝址处河谷较狭窄，呈“U”型，宽约60m。河床中部基岩出露，滩地有冲洪积砂卵石覆盖层。

坝址基岩为志留系石英细砂岩，硅质、泥质胶结，主要矿物为石英，含量约占85%左右，其它矿物为长石和绢云母。

坝址区域位于绩溪复背斜西北翼，构造形迹主要表现为断层和裂隙。断层不发育，但节理十分发育，相互切割形成渗透通道。

4、设计报告内容

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程等别为Ⅳ等，拦河坝为4级建筑物，发电引水隧洞、厂房及变电站等为5级建筑物，相应导流建筑物为Ⅴ级建筑物，导流建筑物设计标准选用相应时段重现期为5年的洪水。选择施工期的主要标准是选取在流量开始变小的时候为施工的开始时间。根据各时段来水资料分析，11月至次年2月流量较小，导流较易解决，工程量较小、造价较低。因此，导流时段选为11月至次年2月。

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3 4.1导流方案的选择

根据坝址处地形、地质、水文条件及浆砌石重力坝的特点，施工导流方案主要对新开隧洞导流、利用发电隧洞导流及明渠加底孔分期导流三种方式进行比较。

方案一：新开隧洞导流。隧洞布置于左岸，洞长200m，断面为3.0m×3.0m城门洞型，上下游采用围堰挡水，上游围堰高度5.5m，下游围堰高度1.5m，导流工程可比投资约50万元，总工期11个月。

方案二：利用发电隧洞导流。第一个枯水期施工发电隧洞和厂房，第二个枯水期施工溢流坝，坝址上游来水利用已建好的发电隧洞导流，整个工程跨三年，导流工程可比投资约10万元，总工期约为24个月。

方案三：明渠—底孔的方式分期导流。一期（第一年11～12月）施工采用布置于左岸的明渠导流，导流明渠右侧填筑纵横向围堰形成一期施工基坑，二期（第二年1～2月）在导流明渠位置填筑纵横向围堰形成二期基坑，并部分拆除一期上、下游横向围堰，坝址上游来水改由一期施工时在坝体中预留的3.0m×3.0m城门洞型底孔导流，导流工程可比投资约27万元，总工期约11个月。

根据比较，方案一导流工程可比投资大，方案二导流工程可比投资小，但工期太长，方案三具有导流工程可比投资较低、工期较短及施工难度小等优点，因此拦河坝施工导流方式选用方案三。

4.2导流标准及导流时段

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程等别为Ⅳ等，拦河坝为4级建筑物，发电引水隧洞、厂房及变电站等为5级建筑物，相应导流建筑物为Ⅴ级建筑物，导流建筑物设计标准选用相应时段重现期为5年的洪水。根据各时段来水资料分析，11月至次年2月流量较小，导流较易解决，工程量较小、造价较低。因此，导流时段选为11月至次年2月。

4.3 确定导流设计流量

根据导流时段的选择，确定导流方式为分段围堰法。因为11月至次年2月流量较小，导流较易解决，工程量较小、造价较低，那么分两期。分别是11、12月份和1、2月份。有根据选择的导流方式，确定第一期的导流方式是明渠导流。第二期是利用已修建好的坝体中的底孔导流，一期的明渠修建围堰封堵。

根据1958-2001年社坞坑中坝的历年逐月平均流量，分别求出4个月份，频率为

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4 20%对应的流量。见附表1、2、3、4。

通过数据的比较，发现11、12月份中最大的径流量是8.07m3/s,远远小于20.7m3/s 因

此导流的设计流量选择20.7.m3/s。同理1、2月份的导流设计流量选择35.9m3/s,而不用再选用皮尔逊—Ⅲ型曲线求解了。