施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及方式設(shè)計(jì)大綱

1FCD71010FCD初步設(shè)計(jì)階段水電建設(shè)項(xiàng)目施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及方式設(shè)計(jì)大綱范本水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)1995年2月2水電站初步設(shè)計(jì)階段施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及方式設(shè)計(jì)大綱主編單位主編單位總工程師參編單位主要編寫人員軟件開發(fā)單位軟件編寫人員勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院年月3目次1引言42設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范43設(shè)計(jì)基本資料44設(shè)計(jì)基本資料分析105施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流時(shí)段劃分126導(dǎo)流方式的選擇137應(yīng)提供的設(shè)計(jì)成果1541引言工程位于,是以為主,等綜合利用的水利水電樞紐工程。正常蓄水位M,最大壩高M(jìn),總庫容M3,電站總裝機(jī)容量MW,年發(fā)電量KWH,灌溉面積KM2。通航T級(jí)船隊(duì)舶。本工程可行性研究報(bào)告于年月審查通過,選定壩址為。2設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范21有關(guān)本工程主要文件1工程可行性研究報(bào)告2工程可行性研究報(bào)告審批文件3初步設(shè)計(jì)任務(wù)書4施工導(dǎo)流和截流模型試驗(yàn)報(bào)告。22主要設(shè)計(jì)規(guī)范1水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)山區(qū)、丘陵區(qū)部分SDJ1278試行及補(bǔ)充規(guī)定2水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)平原、濱海部分SDJ217873水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范SDJ33889試行4水利水電工程設(shè)計(jì)工程量計(jì)算規(guī)定修改稿5水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程DL502193。3設(shè)計(jì)基本資料31工程等級(jí)和建筑物級(jí)別本工程為等工程永久建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)臨時(shí)建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)。32水文1本壩址區(qū)歷年實(shí)測(cè)逐月最大、最小及瞬時(shí)平均流量提示要求具有每日瞬時(shí)最大流量。2全年及各月不同頻率最大流量,見表1。表1全年及各月不同頻率最大流量表年至年單位M3/S頻率月份全年12345678910111233520105213各種不同施工期內(nèi)各種頻率最大流量見表2。表2各種不同施工期內(nèi)各種頻率最大流量表單位M3/S施工期間頻率P125102033枯水期101531111531春汛汛期提示不同分期包括汛期、春汛及枯水期。4本壩址各種頻率最大洪峰流量及典型年洪峰過程曲線5壩址水位流量關(guān)系曲線6導(dǎo)流泄水建筑物上、下游水位流量關(guān)系曲線。見表3。提示若泄水建筑物進(jìn)出口距水尺處較遠(yuǎn),則需推算有關(guān)的水位流量關(guān)系曲線,必要時(shí)可另立水尺測(cè)得。表3水位流量關(guān)系曲線水位M流量M3/S7水庫庫容曲線見表4。表4庫水位M庫容萬M38本壩址以上干流與主要支流流量分配和河床糙率。33氣象1歷年各月氣溫統(tǒng)計(jì),見表5。表5歷年各月氣溫統(tǒng)計(jì)表年至單位月份項(xiàng)目123456789101112全年月平均氣溫最高氣溫6最低氣溫絕對(duì)最高絕對(duì)最低2歷年逐月降雨量統(tǒng)計(jì),見表6。表6歷年逐月降雨量統(tǒng)計(jì)表單位MM月份年降年降雨日最大年份123456789101112雨量天數(shù)降雨量多年平均3歷年各月不同降雨強(qiáng)度出現(xiàn)天數(shù)統(tǒng)計(jì)見表7。表7歷年各月不同降雨強(qiáng)度出現(xiàn)天數(shù)統(tǒng)計(jì)表年至單位D月份降雨天數(shù)降雨強(qiáng)度123456789101112D5MM10MM15MM20MM25MM4常見暴雨中心、降雨強(qiáng)度時(shí)間和空間分布,一次暴雨歷時(shí)等暴雨特性；5降霜、雪及冰雹特性降霜、雪日期統(tǒng)計(jì)見表8。表8降霜、雪日期統(tǒng)計(jì)表降霜降雪年初霜月日終霜月日初雪月日終雪月日期間最早月日最遲月日最早月日最遲月日6冰凌冰凍期月,冰層厚度M,冰塊融化時(shí)間月,流冰時(shí)間月,冰塊尺寸MM,流冰量M3,歷時(shí)月日月日,冰凌期水位變化情況。7泥沙多年平均輸水量T多年平均汛期含沙量KG/M3懸移質(zhì)平均粒徑MM。8濕度最大相對(duì)濕度。多年月平均相對(duì)濕度。79蒸發(fā)量MM。歷年各月蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì),見表9。表9歷年各月蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)表單位MM月份年份123456789101112全年10風(fēng)主風(fēng)風(fēng)向最大風(fēng)速M(fèi)/S,平均風(fēng)速M(fèi)/S。提示風(fēng)示與擋水建筑物汛期和枯水期風(fēng)示不同時(shí),應(yīng)另提供擋水建筑物擋水期的風(fēng)的要求。11凍土深度最大凍土深度M。12水溫多年平均水溫。34地形、地貌及自然條件提示施工導(dǎo)流方案選擇有關(guān)壩址、施工區(qū)、河床內(nèi)外及兩岸地形、地貌及自然條件。35地形圖1水庫庫區(qū)地形圖一般采用1/100001/50000,重點(diǎn)研究地段可補(bǔ)充測(cè)量1/20001/5000地形圖。2壩址地形圖對(duì)于山區(qū)河流采用比例尺1/2001/500對(duì)于平原河流采用比例尺1/10001/2000。3庫區(qū)河床縱斷面圖對(duì)于山區(qū)河流水平比例尺采用1/250001/50000垂直比例尺采用1/2001/1000。對(duì)于平源河流水平比例尺1/500001/100000垂直比例尺1/2001/1000。4工程所在地段橫斷面圖水平比例尺1/20001/5000垂直比例尺1/2001/500垂直地段如圍堰地區(qū)剖面圖,宜提出精度更高要求,水平比例尺1/2001/2000。36工程地質(zhì)1壩址工程地質(zhì)圖2壩址區(qū)工程地質(zhì)縱橫剖面圖83壩址巖盤、風(fēng)化帶及覆蓋層等高線圖4圍堰堰址工程地質(zhì)縱橫剖面圖5導(dǎo)流泄水建筑物工程地質(zhì)縱橫剖面圖6鉆孔柱狀圖7建議巖、土水上及水下開挖邊坡8巖、土物理力學(xué)性質(zhì)見表10。9河床覆蓋層物理力學(xué)性質(zhì)；見表11。10軟基顆粒組成、可灌性、滲透系數(shù),各種巖層的變化,單層、夾層淤泥及透鏡體層位、連續(xù)性及與基巖接觸帶情況11喀斯特巖溶洞特性。37水文地質(zhì)1壩區(qū)及壩址水文地質(zhì)特征2地下水的分層、埋深、水源補(bǔ)給以及水的化學(xué)性質(zhì)3透水巖層或巖帶的分布、厚度、承壓水的可能高程及滲透系數(shù)4河床的沖淤變遷資料。38建筑材料1主要建筑材料提示水泥、鋼材、木材、油料、炸藥等供應(yīng)情況、來源、交通運(yùn)輸條件、運(yùn)距等。2當(dāng)?shù)厣笆?、土料、產(chǎn)地、儲(chǔ)量、性質(zhì)及開采運(yùn)輸條件3各種材料物理力學(xué)性質(zhì)及骨料堿活性測(cè)定粗骨料礫石物理力學(xué)性質(zhì),見表12。細(xì)骨料砂物理力學(xué)性質(zhì)見表13。土料物理力學(xué)性質(zhì)見表14。表10巖、土物理力學(xué)性質(zhì)表混凝土與巖面摩擦系數(shù)巖土名稱極限抗壓強(qiáng)度MPA容許承壓MPA質(zhì)量密度KG/M3空隙率干容重KN/M3彈性模量MPA泊桑比壓縮系數(shù)MPA1抗剪抗剪斷凝聚力MPA滲透系數(shù)M/D表11河床覆蓋層物理力學(xué)性質(zhì)表與混凝土項(xiàng)目飽和容重KN/M3承載能力MPA允許沖刷流速M(fèi)/S滲透系數(shù)CM/S滲透破壞坡降允許滲透破壞坡降內(nèi)摩擦角摩擦系數(shù)表12粗骨料礫石物理力學(xué)性質(zhì)表項(xiàng)天然級(jí)配分級(jí)松散容重KN/M3容重質(zhì)量密度吸水針片狀含含泥軟弱顆粒有機(jī)質(zhì)含粒度9目520MM2040MM4080MM80100MM520MM2040MM4080MM80100MMKN/M3KG/M3率量量含量量模數(shù)表13細(xì)骨料砂物理力學(xué)性質(zhì)表天然級(jí)配項(xiàng)目520MM2512MM1206MM0603MM03016MM50M,庫容大于1億M3都滿足時(shí)可列3級(jí),否則應(yīng)列入45級(jí)。提示上述指標(biāo)只達(dá)一項(xiàng)時(shí)一般列入4級(jí)。要嚴(yán)格控制3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的使用,必需采用3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要有充分論證。52導(dǎo)流時(shí)段劃分從逐月水量較大的月份及各月的分配出發(fā),結(jié)合其他水文、氣象資料,繪制出月平均流量分配表,見表18。再根據(jù)南北方河流特性不同及施工工期要求,確定導(dǎo)流時(shí)段的劃分。表18依據(jù)水文氣象分析繪制月平均流量分配表月份項(xiàng)目123456789101112全年M3/S多年平均M3/S豐水年M3/S枯水年M3/S平水年M3/S多年最大M3/S多年最小提示1北方河流流量變幅較大,同時(shí)枯水時(shí)段亦較長(zhǎng),可充分利用此特性劃分枯水期、凌汛期及汛期。并在枯水時(shí)段內(nèi)施工,完成施工渡汛進(jìn)度形象,以減少導(dǎo)流工程量及難度,降低工程投資2南方河流,枯水時(shí)段較短,一般需要考慮全年的洪水設(shè)計(jì)時(shí)段。亦按不同設(shè)13計(jì)時(shí)段確定該段內(nèi)某一頻率的洪水流量3采用枯水期設(shè)計(jì)時(shí)段進(jìn)行設(shè)計(jì)的導(dǎo)流擋水建筑物,一般不宜使用過水圍堰。尤其是北方河流由于枯水期間長(zhǎng),氣溫較低,大多采用土石圍堰擋水4采用枯水期設(shè)計(jì)時(shí)段進(jìn)行設(shè)計(jì)的導(dǎo)流擋水建筑物,一般應(yīng)能在一個(gè)枯水期完成施工過程安全渡汛形象5采用過水圍堰,應(yīng)進(jìn)行綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。53選擇壩體攔洪、渡汛的標(biāo)準(zhǔn)531根據(jù)規(guī)范SDJ1278規(guī)定,壩體施工期臨時(shí)渡汛的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)考慮到壩體升高而形成的攔洪蓄水庫容和壩體結(jié)構(gòu)型式以及失事后對(duì)下游影響程度,在規(guī)定的幅度內(nèi)進(jìn)行選擇。提示對(duì)于大型工程導(dǎo)流圍堰,往往形成較大的臨時(shí)蓄水庫容,而主體建筑物要在圍堰維護(hù)下施工,圍堰失事將帶來嚴(yán)重后果,因而導(dǎo)致提高導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。例如葛洲壩工程上游二期圍堰,按規(guī)范規(guī)定,其臨時(shí)導(dǎo)流建筑物均為4級(jí),考慮到它長(zhǎng)年抵御高水位,既要保證二期基坑安全施工,又要確保通航及第一期工程已建好的電站發(fā)電,經(jīng)過具體分析、論證,將二期上游圍堰,提高到3級(jí)臨時(shí)建筑物設(shè)計(jì)。532汛前壩體上升高度應(yīng)滿足攔洪要求,灌漿帷幕及接縫灌漿高程應(yīng)滿足蓄水要求。6導(dǎo)流方式的選擇61導(dǎo)流方式選擇的基本因素分析14提示導(dǎo)流方式按圍堰分期劃分為兩種基本形式分期圍堰導(dǎo)流和全河床斷流圍堰導(dǎo)流以導(dǎo)流泄水建筑物類型劃分導(dǎo)流方式有河床分期導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、壩體底孔或涵洞導(dǎo)流、梳齒及缺口導(dǎo)流、廠房導(dǎo)流以及前幾種導(dǎo)流方式的某種組合導(dǎo)流型式。1在窄河床條件下,宜采用全河床斷流導(dǎo)流方式,應(yīng)根據(jù)主體工程建筑物施工條件及施工進(jìn)度要求,進(jìn)行擋水高圍堰與過水低圍堰的方案比較。綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果是選擇擋水圍堰或者過水圍堰的重要依據(jù),此間導(dǎo)流建筑物為隧洞或岸邊明渠等。2在寬河床條件下,宜采用河床分期導(dǎo)流方式。一般宜分兩期,合理選定第一期圍堰地段涉及施工期、施工布置及水工布置等因素,應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行比較工作。束窄河床寬度應(yīng)考慮發(fā)電、通航、排沙及二期導(dǎo)流建筑物等,使束窄系數(shù)控制在4060之間,特殊條件也可擴(kuò)展為3070。3有較厚覆蓋層時(shí),應(yīng)十分注意河床、堰基及泄水建筑物沖刷穩(wěn)定及滲透穩(wěn)定,必要時(shí)應(yīng)做地基處理同樣在薄層覆蓋或巖基上,沖刷穩(wěn)定往往也是主要問題。4以分期導(dǎo)流方式施工的河床式或壩后式電站工程中,要比較一期是否應(yīng)先圍電站壩段。通常條件下當(dāng)電站壩段具備二期導(dǎo)流泄洪條件時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮該壩段做為一期導(dǎo)流工程項(xiàng)目。相反由于河床較狹窄因而電站壩段無二期導(dǎo)流泄洪條件或者由此造成工程費(fèi)用增加較大,工程措施復(fù)雜亦可放棄一期導(dǎo)流先圍電站壩段的方案。5分期導(dǎo)流方式與水工建筑物布置關(guān)系密切,尤其是電站壩段以及永久泄洪建筑物布置既要考慮為臨時(shí)導(dǎo)流工程提供方便,又要使永久工程布置得體,運(yùn)行管理得到方便。6各種形式的導(dǎo)流泄水建筑物都應(yīng)考慮同永久建筑物密切結(jié)合首先是施工期間臨時(shí)與永久工程組合共同承擔(dān)施工導(dǎo)流工程任務(wù)其次是工程完成后利用導(dǎo)流泄水建筑物承擔(dān)永久工程泄流任務(wù)。7導(dǎo)流圍堰工程與永久壩體往往存在著工程間相互結(jié)合的可能性,應(yīng)當(dāng)做必要的論證工作。8在特殊條件下,由于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)洪水流量過大,工期較長(zhǎng),為減少導(dǎo)流建筑物工程量,降低投資,可采用過水圍堰的導(dǎo)流方式。采用這種方式,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證后確定。9對(duì)具有通航,放木和排冰等河道,在選定的導(dǎo)流建筑物時(shí),在平面位置、尺寸、流速、流量等都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范規(guī)定。62導(dǎo)流方式方案比較與選擇621根據(jù)工程具體條件,提出23個(gè)可行的導(dǎo)流方式進(jìn)行方案比較。622對(duì)每個(gè)導(dǎo)流方式進(jìn)行必要的水力計(jì)算以確定方案的水力參數(shù)及基本尺寸。提示對(duì)導(dǎo)流泄水建筑物應(yīng)提出其型式、斷面尺寸、長(zhǎng)度、工程量、上游壅高水位、水流流態(tài)與下游水面銜接、下游水位、泄量及流速、擋水建筑物圍堰的型式、高程及基本斷面尺寸、工程量。如過水圍堰、堰上過流量、水深、水流流態(tài)、水面銜接、下游水位、流速等,對(duì)河床沖刷和對(duì)圍堰穩(wěn)定影響。623針對(duì)每個(gè)比較方案,應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)與應(yīng)力穩(wěn)定分析及工程量計(jì)算。624針對(duì)每個(gè)比較方案,應(yīng)進(jìn)行施工布置及施工組織設(shè)計(jì),確定施工布置、施工方法、施工進(jìn)度及有關(guān)施工綜合指標(biāo)。625針對(duì)比較方案,應(yīng)估算導(dǎo)流工程投資。15626對(duì)上述方案應(yīng)進(jìn)行綜合比較后選擇最優(yōu)方案。見表19。表19導(dǎo)流方式方案綜合比較表方案編號(hào)123導(dǎo)流方式泄型式泄水?dāng)嗝娉叽鏜M水建孔條數(shù)及筑長(zhǎng)度M擋物工程量水型式建圍斷面尺寸MM筑堰最大高