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1、水利工程施工课程设计设计题目:出水洞电站隧洞导流设计 姓 名： 杨洋 学 号： 2013051067 年级专业： 2013级水利水电工程 指导老师： 杨恩其 提交时间： 2016年12月 目录摘要2Abstract3一、综合说明41.1工程概况41.2坝址地形及施工场地51.3气候51.4水文条件51.5工程地质与水文地质61.6当地建筑材料61.7施工工期6二、导流设计62.1导流标准62.2导流时段72.3导流方案选择72.3.1全段围堰导流72.3.2分段围堰导流72.3.3辅助导流的选择82.4导流隧洞82.4.1导流隧洞的选择82.4.2隧洞断面形式92.4.3导流隧洞泄洪量与断面尺
2、寸9三、围堰133.1围堰形式133.11围堰型式选择应遵守下列原则133.2围堰设计143.2.1下游围堰143.2.2下游围堰的断面设计143.2.3上游围堰153.2.4上游围堰的断面设计153.3坝体拦洪度汛153.4坝体拦洪标准163.5中后期度汛16四、截流164.1截流时段164.2截流流量174.3截流方式174.3.1立堵法174.3.2平堵法174.3.3综合法17五、控制性进度计划18参考资料19摘要导流洞就是施工期将原河道水流从上游围堰前导向下游围堰后的隧洞。介绍了某水库导流洞的工程概况、地质条件及设计标准，分析了导流洞布置的原则，计算了导流洞的泄流能力。 关键词：水利
3、设计；导流洞Abstractthediversiontunnelconstructionistheriverflowupstreamfromthecofferdamorientationofthecofferdambeforedownstreamtunnel.Introducesareservoirofthediversiontunnelprojectsurvey,geologicalconditionsanddesignstandard,hasanalyzedtheprincipleofthediversiontunnellayout,calculatedthedischargecapaci
4、tyofthediversiontunnel. Keywords:waterconservancydesign;Diversiontunnel一、 综合说明1.1 工程概况出水洞电站位于乌江南源三岔河中上游。坝址在水城县南开区双营乡阿勒河的汇合口，属三岔河规划的第二个梯级，距六盘水市25km，距现有公路仅7km。工程规模属四等工程，大坝、厂房等主要建筑物均属四级建筑物。工程由C10砼埋块石单曲拱坝、左岸非溢流坝段冲砂孔、左岸长1397.8M的引水隧洞、左岸前池、左岸厂房等建筑物组成。电站主要任务为发电，其装机容量为24000kw=8000kw，单机引用流量8m3，引水隧洞进水口采用岸边竖井式，
5、底板高程1547.8m，进口段长5.6m，高2.9m。拱坝坝顶高程1560.0m，坝底高程1529.0m，坝顶交通桥面宽5.0m，坝底宽9.5m，坝顶弧长70.7m，溢流堰顶高程1552.0m，溢流段长34m，净宽30m。拱坝厚高比0.31，宽高比3.07。冲砂底孔呈径向布置，长25.86m，喇叭形进口底板高程1535.0m，进口高5.4m，宽3.0m，孔身断面3.63.0m2，出口断面3.03.0m2，进出口断面面积比为1.2。各建筑物主要工程量见表1。表格 1 各建筑物主要工程量表建筑物工程项目拱坝冲砂底孔引水隧洞前池及压力钢管主副厂房及升压站内外交通合计备 注土方开挖 m31508866
6、2168322214406石方开挖 m343401301183206875060322234622洞 挖 m321677.321627.3C10砼埋块石m363281306458C15钢筋混凝土m3200650145.891.21087C20钢筋混凝土m3342.6480170/5831575.6机墩/梁板柱m5 浆砌石m31594.671341858120110586.6m10浆砌石m3186.2626.2C10砼 m32440.810544283922.8C15砼 m344060.2767827.2闸门.钢管制安t45.235.0312/12414.9闸门/钢管厂房建筑 m2635机电安装
7、24000kw1.2 坝址地形及施工场地坝址河谷呈“V”型，两岸基本对称，两坝肩基岩裸露。河床水面宽约30m，河床覆盖层厚约1.0m。据现场实际情况，进场公路汇合口的北岸引入，经阿勒河上新修的公路桥，通到左坝肩，再沿左岸一直连到厂区。坝址两岸陡峭，施工场地狭窄，但在厂区1520m高程的台地上，平坦开阔，可布置临时施工设施，也可沿进场公路边或汇合口的北岸，适当布置零星施工设施。1.3 气候电站地区的地形起伏较大，多年平均气温12.3，最高气温31.1，最低气温-12.2,主体气候明显。多年平均降雨量1200mm，5-10月为多雨期，最大日雨量172mm。最大风速20m/s。1.4 水文条件汇口以
8、上集水面积2150km2（含阿勒河），多年平均流量35m3/s。根据河流水文特性分析，枯水期为11月至次年4月，枯期水位在1535.5m。汛前涨水期为5月，69月为主汛期，10月为汛后退水期。用下游35km处牛吃水文站19581985年的实测流量资料，分别推算出各时段不同频率的施工洪水，见表2。表格 2坝址处不同频率施工洪水表 频 率分期1%2%5%10%20%25%30%333%50%枯水期36029521315210086746947汛前期80765746532921017915414295汛后期560472360275197170152142103表格 3导流方式与形状系数表导流方式隧洞
9、导流分期导流多种组合河谷形状系数3.04.53.04.51.5 工程地质与水文地质坝址河谷出露地层为二迭系阳新统中厚层至厚层灰岩，岩层走向N800E，倾向NW， 倾角150，与河流走向近于垂直。岩性坚硬，坝肩稳定性好。水库回水区内未查到岩溶通道与落水洞。坝址下游无岩溶大泉，又有厚度大于50m的梁山组倾向上游，故无岩溶管道漏水之忧。库岸山体雄厚，岸坡稳定，成库条件好。但流域内水土流失严重，年平均含砂量为1.52kg/m3。坝址处糙率取0.033至0.05。1.6 当地建筑材料坝区块石藏量丰富，可就地取材。碎石和砂可分别在沿进场公路和隧洞进口顺河上游200m河岸坡范围内开采、加工，还可考虑选用部分
10、隧洞弃渣，粘土可在汇合口北岸取用。1.7 施工工期出水洞电站施工计划两年半完成，力争两年内投产发电。二、 导流设计2.1 导流标准导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，它包括初期导流标准、坝体拦洪度汛标准、孔洞填充堵标准等。施工初期导流标准，按水利水电工程施工组织设计规范的规定，工程规模属四等工程，大坝、厂房等主要建筑物均属四级建筑物。根据导流建筑物的级别和类型，参照水利水电工程施工组织设计规范，施工洪水导流标准为：洪水重现期105年（土石围堰）或53年（混凝土围堰）。本河流属山区河流，洪水暴涨暴落，结合规范，考虑到这个工程规模比较小，大坝失事后果不严重，对下游基本没有很大的影响，
11、故考虑施工洪水导流标准采用洪水重现期为5年的枯水期流量100 m3/s，汛期前流量为210 m3/s，汛期后为197m3/s。2.2 导流时段由于河床水面宽约30m，根据水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89（试行），结合工程的实际情况，采用全段围堰法导流方式分为：（1）初期导流：右岸围堰挡水至导流隧洞具备过流能力，为原河床泄流。（2）中期导流：河床截流至坝体临时挡水时段，导流隧洞泄流。（3）后期导流：坝体临时挡水度汛至第一台机组发电，排沙孔与坝体溢流结合隧洞泄流。2.3 导流方案选择施工导流可划分为全段围堰导流方式和分段围堰导流方式，与之配合的包括明渠导流、隧洞导流、涵管导流以及渡槽
12、导流。2.3.1 全段围堰导流全段围堰法导流，就是在河床主体工程的上下游一定距离修筑围堰，一次性截断河道，使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。在坝址右岸岩石坚硬，稳定性好，有条件设置导流洞，右端靠岸墙设一导流管，这样既可省去纵向围堰的大工程量施工，缩短工期，降低造价，又解决了纵向围堰向基坑渗流问题；而且不影响坝底板的整体性，设临时围堰，工程量相对很小。2.3.2 分段围堰导流分段围堰将河床分段围护成若干个干地施工的基坑段进行施工。分段围堰一般适用下列情况：a.导流流量大，河床宽，有条件布置纵向围堰。b.河床中永久建筑物便于导流泄水建筑
13、物。c.河床覆盖成不深根据资料可知现有河床宽约30m，不利于布置纵向围堰束窄河床，分期导流、分期施工，由于坝址及其附近河谷狭窄，河道中无有利地形可利用，所以此方案予以否定。综上所述选择全段围堰导流方式。2.3.3 辅助导流的选择涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。一般仅用于导流流量较小的河流上。本工程修筑混凝土拱坝，不宜采用此方案。隧洞导流是在河岸中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，河水经由隧洞下泄。一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。本工程坝址河谷右岸岩石坚固、稳定性好，有利于布置导流隧洞。在本工程中形状系数为3.07，可以采用隧洞导流。围堰采用土石围堰(粘土斜墙防渗)，根据以上分析，结合本工程实际情况，确定采用全段围堰法隧洞导流。2.4 导流隧洞2.4.1 导流隧洞的选择隧洞线路须选择与合理，对减少工程量、减低造价、方便施工、缩短工期等关系很大。隧洞的布置主要考虑地形和地质条件、水流流速和流态要求、枢纽水工建筑物的布置及是否与永久建筑物结合等。导流洞布置要因地制宜，布置时须注意：(1)充分利用地形条件，尽量缩
