水利工程初步设计讲义大纲

水利工程初步设计讲义大纲关志诚目次1、初步设计定位2、学习的目的与意义3、现行编制规程的适用范围4、初步设计编制要求5、强制性条文界定的主要内容和深度6、初步设计招标与投标7、初步设计重点内容与项目审查关注的问题1、初步设计定位初步设计是基本建设程序中的一个重要环节。应根据主管部门批准的可行性研究报告，并遵照国家有关政策法令，按有关规程规范进行编制。初步设计报告经审批后，可作为编制招标设计、施工详图设计和年度施工计划的依据。可行性研究要体现项目决策的正确性，初步设计是在确定设计方案基础上确定工程投资。2、学习的目的与意义加深项目设总（经理）对初步设计过程与内容的认识；推进技术进步和提高设计质量；为各设计单位更好的进入招投标市场做技术准备。3、现行编制规程的适用范围o现行《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021—93，适用于大中小型水利水电工程，不同类型的工程，应根据工程任务特点，其工作内容和深度应有所取舍和侧重。特别重要的大型或利用外资的水利水电工程项目的工作内容和深度可由主管部门提出补充要求，条件简单的大中型工程可以适当简化，改扩建和加固工程可参照使用。o现行《小型水电站工程初步设计报告编制规程》SL/T179-96，不经可研可直接编制初设报告。o用词：可研“选定（确定、查明）”，初设为“复核”；可研“基本选定”、“初步选定”，初设为“确定”。4、初步设计编制要求I.应认真调查、勘测、试验、研究，尽可能取得可靠的基本资料。II.设计应安全可靠、技术先进、密切结合实际、节约投资。III.应有分析、有论证、有必要的方案比较，并有明确的结论和意见。IV.应认真研究可行性研究阶段的审查意见和评估意见，重视环境影响评价与水土保持方案批准后相配套的实施措施，注意收集和利用已建同类工程资料，关注本行业技术发展情况。V.注意各专业配合与协调（规划、水工、施工、移民征地、造价等），加强技术追踪和强化技术管理体系。可研批复后，初步设计应根据现行规程规范和有关政策，根据工程地形地质、工程量、施工条件与工期、移民征地、环境、投资及运行等条件，采用较真实的工程单价对项目中设计各方案做进一步比选，均需选定和确定设计方案。5、强制性条文界定的主要内容和深度《水利水电工程初步设计报告编制规程》已纳入《工程建设标准强制性条文（水利工程部分）》中的条款，其内容和深度应符合以下要求：1)《复核工程任务及具体要求，确定工程规模，选定水位、流量、扬程等特征值，明确运行要求；2)复核水文成果；3)复核区域构造稳定，查明水库地质和建筑物工程地质条件、灌区水文地质条件及土壤特性，提出相应的评价和结论；4)复核工程的登记和设计标准，确定工程总体布置、主要建筑物的轴线、线路、结构型式和布置、控制尺寸、高程和工程数量；5)确定电厂或泵站的装机容量，选定机组机型、单机容量、单机流量及台数，确定接入电力系统的方式、电气主接线和输电方式及主要机电设备的选型和布置，选定开关站（变电站、换流站）的型式，选定泵站电源进线路径、距离和线路型式，确定建筑物的闸门和启闭机等的型式和布置；6)提出消防设计方案和主要设施；7)选定对外交通方案、施工导流方式、施工总布置和总进度、主要建筑物施工方法及主要施工设备，提出天然（人工）建筑材料、劳动力、供水和工供电的需要量及其来源；提出消防设计方案和主要设施；8)确定水库淹没、工程占地的范围，核实水库淹没实物指标及工程占地范围的实物指标，提出水库淹没处理、移民安置规划和投资概算；9)提出环境保护措施设计，水土保持设计；10)拟定水利工程的管理机构，提出工程管理范围和保护范围及主要管理设施；11)编制初步设计概算，利用外资的工程应编制外资概算；12)复核经济评价。初步设计文件应根据需要将下列资料列为附件：I.可行性研究报告的审查意见、评估意见，专题报告的审查意见、重要会议纪要等；II.有关工程综合利用、水库淹没对象及工程占地的迁移和补偿、铁路公路及其它设施改建、设备制造等方面的协议书及主要有关资料；III.水文分析复核报告；IV.工程地质勘察、土壤调查等报告及有关专门性工程地质问题研究报告；V.水库淹没处理和移民安置规划报告；VI.工程永久占地处理报告；VII.水工模型试验报告及其它试验研究报告；VIII.机电、金属结构设备专题论证报告；IX.其它专题报告。初步设计的内容和深度要求：一般是对可行性研究报告进行补充和深化，关于工程任务、规模、水文分析和地质勘察、主要建筑物基本型式、施工方案、移民、占地、工程管理、投资以及环境影响评价和经济评价等，在可行性研究报告阶段均已进行了大量工作。初步设计中应按上述要求对其成果分别进行复核落实，对审查、评估中提出的意见和问题进行补充，对工程建筑物、机电及施工组织设计要进一步深入工作，最终确定工程设计方案和概算投资。除险加固工程初步设计应根据安全鉴定意见，尚需对工程安全进行复核评价，确定设计方案和投资。初步设计报告的章节编制可根据工程项目的实际需要适当调整。水利工程项目类型包括：综合利用水库及水利发电工程；防洪工程；灌溉工程；治涝工程；引调水工程；通航、垦殖工程；环境补水工程等。6、初步设计招标与投标初步设计招投标的规定对项目设总（经理）提出较高的技术技能要求，代表一个设计单位总体技术水平，应具备较宽广专业技术知识面和掌握各专业之间技术界面，并具有较好的协调能力，同时要有较深厚的水工建筑物设计施工经验，但也要受到设计与经济管理权限的制约。已颁布的水利部水总（2004）511号文，是结合我国水利工程勘察（测）设计特点，制定了水利工程建设项目勘察（测）设计招标投标管理办法。即在初步设计和施工图阶段，水利工程建设项目（新建、扩建、改建、加固）以及配套和附属工程勘察设计必须进行招标投标。即要通过招标选定设计承包方。具体范围：1.关系社会公共利益、公共安全的防洪、排涝、灌溉、水利发电，引（供）水、滩涂治理、水土保持、水资源保护等水利工程建设项目；2.使用国有资金投资或者国家融资的水利工程建设项目；3.使用国际组织或者外国政府贷款、援助资金的水利工程建设项目；4.涉及国家安全、秘密、抢险救灾或紧急度汛、特定水利技术等除外。规模标准：1.勘察设计单项合同估算价在50万以上；2.项目投资在3000万以上。招标：凡应报送项目审批部门审批的，项目建设单位必须在报送的项目可行性研究报告中增加勘察设计的招标范围（含发包初步方案），招标方式（公开、邀请、委托）等内容，同时必须报送勘察设计招标所需的各类资料。7、初步设计重点内容与项目审查关注的问题关于水利行业初步设计报告审查，由于其行业属性划分为公益性、准公益性、经营性（自负盈亏能力），涉及部分国债、国家出具部分资本金等投资配额，项目审查后，尚需国家发改委概算审核中心对其概算进行审核后，报出水利部。初步设计阶段重点关注的问题包括：1)可研审查与评估提出的问题；2)设计重大技术问题的专题报告；3)必要的试验研究成果；4)对工程投资有较大变更影响的工程设计方案、移民征地、施工导流与料场；5)复杂工程地质与基础处理。7.1水文流域概况：流域自然地理、流域与河流特性、工程上游水利和水土保持措施。气象与水文基本资料：复核流域及工程所在地主要气象要素，可研后所增资料整编、延长、复核，对所出现的大洪水需详加说明，并检验前期资料是否需要修正。径流与洪水：复核径流系列及代表性分析成果；复核历史洪水；说明增加新资料后设计洪水成果，并与可研比较；复核可研阶段入库洪水成果；说明分期设计洪水原则及时期划分、峰量选择原则、参数计算和采用成果，并与可研成果相比较；说明增加新资料后涝区设计涝水流量。提出脱水段环境基流成果（环保要求）。泥沙：可研报告以来新增资料后的悬移质、推移质和输沙量成果，必要时需专题论证。运行期水文自动测报系统总体计划。设计者应关注泥沙淤积对建筑物设计的影响，如黄河流域、小浪底下游、西霞院、内蒙古三座店、宁夏沙坡头、西南地区金沙江干流电站。应关注施工期洪水与洪水预报，非汛期洪水资料分析。7.2工程地质水库工程地质条件：水库渗漏、库岸稳定、水库浸没、固体径流、水库地震、防护工程。枢纽区工程地质条件：1.挡水建筑物——说明选定坝（闸）址的地形、地层岩性、地质构造、岩体风化、水文地质条件、岩土体物理力学性质等。说明各坝（闸）线主要工程地质问题，包括影响坝室、坝角稳定软弱夹层，缓倾角结构面；评价选定坝基岩土体的变形、抗滑、渗透稳定性、渗漏量和坝肩土体稳定条件。2.引水与泄水建筑物——说明各比较方案地形地貌、地层岩性与构造、岩体风化与透水性、地下水位等主要地质问题，提出档案选择意见。输（排）水线路及主要建筑物、堤防及河道整治工程地质条件：1.分段说明选定线路的地形地貌、地层岩性与构造、岩体风化、近代地震活动情况、水文地质条件、各类土体性质；2.分段说明选定线路的地形地貌、地层岩性与构造、岩体风化、近代地震活动情况、水文地质条件、各类土体性质；3.说明渡槽、倒虹吸、涵闸和桥梁布置地段的工程地质条件，并进行评价，提出基础设计参数和处理措施意见。天然建筑材料：1.概述工程所需天然建材种类、数量和质量要求；详查天然建筑材料；说明各种料场分布、储量、质量、有效层和无效层等以及开采运输条件，提出其物理力学试验成果。当利用施工开挖料做筑坝材料和人工骨料时，应按照天然建筑材料勘探规程进行调查，提出质量评估。2.设计者应关注重大地质构造，尤其是坝址与上下游有关地质构造与软弱夹层；高边坡稳定；超长输水隧洞、输水堤防、河道地质条件（对投资影响较大），如大伙房洞水86km隧洞、阜新供水管线基础、磨盘山供水管线、长江堤防加固等。关注深覆盖基础处理工程地质条件，当地材料坝、面板堆石坝料场地质调查等。7.3综合利用水库及水利发电工程工程任务和规模复核并说明工程任务内容。概述项目地区的社会经济情况（人口、土地、矿产、水资源、能源、自然灾害、工农业、交通运输业），各业的现状及发展计划；主要国民经济指标、发展经济优势和方向、水资源和能源开发和供应现状；说明有关国民经济部门近期和远景计划对工程建设的要求，修建工程必要性。根据工程任务分别对各项综合利用要求加以说明（包括防洪、灌溉、治涝、城镇和工业供水、环境补水等）。概述具有发电功能项目所在地区电力系统用电要求、负荷特性、网络结构、电源组成、供电经济指标等方面现状和发展规划，确定工程在电力系统中的任务和作用，论证工程的供电范围、设计负荷水平和设计保证率等基本数据。水利和动能：径流调节计算应说明用说过程及其对各部门用水的满足程度；应说明本水库及有关水库群径流补偿调节方式和成果、兴利与防洪共用库容及汛后回蓄的分析成果。洪水调节和防洪特征水位的选择：1.说明所采用的不同频率洪水及典型过程线、地区洪水组成、下游河道和梯级水库、电站的防洪标准、安全泄量或安全水位的选择和论证成果；径流调节计算应说明用说过程及其对各部门用水的满足程度；应说明本水库及有关水库群径流补偿调节方式和成果、兴利与防洪共用库容及汛后回蓄的分析成果。2.说明洪水调节方式、洪水调度原则和泄洪方式；3.选定泄水建筑物的尺寸、防洪库容及相应特征水位（汛期限制水位、防洪蓄水位、设计及校核洪水位）。正常蓄水位的选择：说明可研阶段对正常蓄水位的选择成果和审查意见，必要时予以复核，必要时对分期提高蓄水位进行论证。死水位的选择：说明选择死水位所依据的水利动能计算成果；说明供水、灌溉、发电、航运、生态用水、水库淤积条件及排沙措施等方面对最低水位的要求，提出水库淤积条件及排沙措施方案的技术经济比较成果结论以及对进水口布置方式和高程的意见。装机容量选择：说明可研阶段对装机容量选择成果和审查意见，复核并确定装机容量；提出电站装机程序的意见，提出初期低水位发电、预留机组位置、台数或远景扩容意见。水轮机（泵站）额定水头和机型选择：说明水头特征及额定水头比选成果；说明各类泵站特征水头成果；根据水库和水电站运行特征，通过技术经济比较提出水轮机（水泵）型式及机组台数的意见。引水道尺寸和