xx水利枢纽施工组织设计说明书1基本资料1.1、施工条件1、工程地理位置及对外交通状况xx水利枢纽位于xx省与xx自治区交界的嫩江干流上,坝址右岸为xx自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗xx镇,左岸为xx省讷河市二克浅乡,下距工业重镇齐齐哈尔市公路里程约189Km。嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山,由北向南流经xx、xx、吉林三省(自治区),在xx省肇源县三岔河汇入松花江,干流全长1370Km,流域面积29.7万Km2。枢纽坝址以上控制流域面积6.64万Km2,占嫩江流域总面积的22.4%,多年平均径流量104.7亿m3,占嫩江流域的45.7%。本枢纽工程对外交通较为便利。左岸有国家铁路齐齐哈尔——富裕——加格达奇线路经讷河市,齐齐哈尔至讷河铁路里程为150km。讷河市火车站至坝址公路相连,其中现有25km国家三级公路需改、扩建后可以利用,另有4km公路需新建。右岸下游有公路通向坝址,齐齐哈尔——东阳——xx镇,公路里程189km,但大部分路等级低,需经改(扩)建后才能满足工程的施工要求。2、施工场地条件本枢纽地处大兴安岭东南麓丘陵区向松嫩平原区的过渡地带。左岸为二级侵蚀堆积阶地,除沿江高程195m以下坡度较大外,高程195——230m为缓坡,稍有起伏。右岸为一低矮的环形白土山台地,台面宽约1——1.5m,高程195——228m,比高10——45m,除嫩江渡口至坝址上游沿江成陡坡外其余地形平缓。下游侧分布有一级侵蚀堆积阶地和高漫滩,前者地面高程184——187m,比高2——5m,因此坝址区左右岸地形比较平坦开阔,具有良好的施工布置场地,施工条件比较方便。3、枢纽布置和主要建筑物xx水利枢纽工程主要由主坝、副坝、溢洪道、水电站厂房及灌溉输水洞(管)等建筑物组成。工程等别为一等工程,主要建筑为Ⅰ级,地震设防烈度为Ⅶ度。大坝总长7180m,最大坝高41.5m。其中,主坝为沥青混凝土心墙土石坝,坝顶长度1676m,左、右岸副坝为粘土心墙土石坝。泄洪建筑物为开敞岸坡式溢洪道,布置在右岸白土山台地上,长875.5m,宽166.0m,设11个泄流孔,单孔宽12m。堰顶高程199.80m,溢洪道最大下泄流量为20300m3/s。水电站为河床式电站,装有四台ZZA725--LH--642型水轮发电机组,单机容量62.5MW。枢纽建筑物型式及尺寸见下表1.1-1。4、施工期通航、过木及供水(1)施工期通航、过木经调查坝址处嫩江上、下游无通航、过木要求。但坝址下游约1.0km的施工区范围内有沟通两岸交通的浮桥和码头各一座,在工程施工期间将不能运营。因此工程建设期间拟在坝址下游1.5km处修建一座跨江大桥,既能满足工程施工需要,亦解决了该地区两岸交通问题。(2)施工期通航、过木经调查坝址处嫩江上、下游无通航、过木要求。但坝址下游约1.0km的施工区范围内有沟通两岸交通的浮桥和码头各一座,在工程施工期间将不能运营。因此工程建设期间拟在坝址下游1.5km处修建一座跨江大桥,既能满足工程施工需要,亦解决了该地区两岸交通问题。(3)供水本工程分两期导流,一、二期导流期间对下游河道用水不产生影响。根表1.1-1主要建筑物尺寸图(1)拦河坝(2)泄洪建筑物主坝坝型:沥青混凝土心墙土石坝坝顶高程(m):221.00最大坝高(m):41.50坝顶长度(m):1807.31溢洪道型式:岸坡溢洪道堰顶高程199.80孔数—孔宽(孔—m):11—12消能方式:底流消能副坝坝型:粘土心墙土石坝坝顶高程(m):221.00最大坝高(m):23.00坝顶长度(m):5372.69(3)电站(4)灌溉建筑物厂房型式:河床式主厂房尺寸(长×宽×高m):149.00×26.10×60.64装机容量(台×MW):4×62.50左岸灌溉管型式:有压隧洞孔数—尺寸(孔—m):1—Φ2.6洞长(m):178.10开关站型式:户外中式尺寸(长×宽m)62×73左岸灌溉洞型式:有压隧洞孔数—尺寸(孔—m):1—Φ3.6洞长(m):732.08据施工总进度安排导流底孔于第五年4月10日下闸,水库开始蓄水,同年5月15日首台机组开始发电运行。因此在此期间嫩江上游河水在坝址处全部截断,为满足下游用水要求,经水库兴利调节计算,水库蓄水期间,按75%保证率计算,4月份要求水库放流2.28m3/s,5月份放流117.87m3/s。根据上述供水流量,结合施工导流条件,本设计阶段采取临时导流底孔放流,闸门控制泄量的方案向下游供水,满足其用水量要求。当第一台机组发电后,由机组发电的泄流来保证下游用水量。5、天然建筑材料该地区天然建筑材料丰富,坝址上、下游的左、右岸河滩地有储量丰富的砂石料,且大都分布在距坝址1——5km范围内。坝址左岸的二级侵蚀堆积阶地和右岸白土山台地上分布有丰富的土料。坝址右岸有储量丰富的石料,主要分布在距右副坝4.0——5.0km范围内,石料岩性主要为花岗岩和花岗岩闪长岩。本地区缺乏碱性石料,在1993年的可研设计时曾在坝址上游17.5km处普查到碱性石料场,但经过本阶段进一步勘察后,发现碱性石料的可利用和开采条件差,因此放弃该料场,工程所需的碱性骨料采取购置的方式。经调查可从哈尔滨水泥厂新明矿购置。上述料场的砂砾料和石料用于填筑坝体,质量和储量均满足要求,但砂砾石料用作混凝土骨料则缺少大于40mm的粗骨料,需人工碎石予以补充。坝址处左、右岸土料储量丰富,质量满足工程需要。6、大宗材料经调查,本工程所需钢材可由齐齐哈尔建筑公司购买;木材可由xx镇或讷河市木材公司购买;水泥可由哈尔滨水泥厂购买;油料可由xx镇或讷河市的石油公司购买;爆破材料由扎兰屯购买,碱性骨料由阿城市购买。7、供水、供电条件(1)供水本阶段设计对嫩江水质作了试验分析,试验结果见表1.1-2。结果表明拌和混凝土及其它生产用水仅作沉淀处理即可使用,生活用水需经水厂净化处理后使用。表1.1-2水质试验结果表总含盐量(mg/l)硫酸根离子含量(mg/l)PH值氯离子含量(mg/l)硬度(毫克当量)总碱度固形物含量(mg/l)水化学类型水质侵蚀性评价26.913.907.42.90.930.9773.3含碳酸钙钠型水溶出性侵蚀(2)供电经调查xx镇现有110kv变电站位于尼查公路南侧1.0km处,距离坝址约3.0km。左岸讷河110kv变电站位于讷河市东3km处,距离坝址约40km,二克浅镇没有110kv变电站,现有线路只是10kv供电。因此整个工程施工期用电拟从xx镇110kv变电站接引。1.2自然条件1.2.1水文、气象、冰情条件(1)水文嫩江流域径流主要来源于降水补给,其年内分布与降水分布相一致,年径流主要集中在6——9月份,占全年径流总量的70%左右。暴雨是形成嫩江流域洪水的主要原因。暴雨多发生在7——8月份,约占83.7%,其中7月份最多,占60%,6月份和9月份也有暴雨发生,但为数较少,约占16.5%。暴雨的一次降雨过程在三天左右,主要雨量集中在一天,一天雨量占三天雨量的90%左右。xx以上流域的洪水主要由暴雨形成,春季融冰形成的春汛洪水远小于夏秋雨洪。洪水多数由多次天气系统降雨后遇强度更大的一次暴雨而形成,洪水过程线以矮胖单峰居多,多数年份洪峰为2——3次,主峰一般在7——8月。一次洪水过程一般长达30多天,主要集中在15天内。嫩江流域多年平均降水量400——500mm,坝址附近多年平均降水量474.8mm,最大年降水量886mm,最小降水量296mm。本流域降水年内分布极不均匀,主要集中在6——9月,占年降水量的80%以上,7——8月降雨量集中,占年降水量的50%以上,冬季降水很少,仅占多年的5%以下。本工程施工期洪水时段按水文特性分为春汛期,即4月1日——4月30日;汛前期,即5月1日——6月20日;大汛期,即6月21日——9月30日;汛后期,即10月1日——10月31日;枯水期,即11月1日——次年3月31日。各时段不同重现期流量见表1.2-1;坝下游300m处水位、流量关系见表1.2-2。施工期月、旬平均流量成果见表1.2-3。(2)气象嫩江流域处于中高纬度地区,全年有一半时间处于冬季,气候严寒,夏季则温湿多雨。根据流域内气象资料分析,年平均气温自下游向上游,自平原向山区递减。xx地区多年平均气温为1.5℃,气温年内变化大,最冷月与最暖月温度相差可达40——45℃。年内最高气温多出现在7月,极端最高温度达-40.4℃。xx水利枢纽处于山区向平原过渡的山口地带,春秋季节多风沙。地面风向以NE~NW为主,其中尤以NNE居多。多年平均风速为2.5~3.9m/s,历年最大风速25.0m/s,多年平均最大风速为17.7m/s。表1.2-1施工期各时段不同重现期洪峰流量成果表单位(m3/s)分期时间P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%春汛4.1——4.30440037003190240018201250汛前5.1——6.20535046503940300023001610大汛6.21——9.301140098808360636048803420汛后10.1——10.3125102200189014801170861枯水期11.1——3.31601545487408346280表1.2-2坝址下游300m处水位流量关系表水位(m)182.0182.5183.0183.5184.0184.5185.0流量(m3/s)8016030051580011401640水位(m)185.5186.0186.5187.0187.5188.0188.5流量(m3/s)22603000410055007360955012000水位(m)189.0189.5190.0190.5190.83流量(m3/s)1490017900211002430026500嫩江流域的霜、雪分布与气温分布一致,初霜期一般出现在8月下旬到9月上旬,终霜期一般在5月中旬到6月下旬,一般年份无霜期约在100~200天之间。本流域初雪一般在9月下旬至10月上旬,终雪一般在4月下旬至5月中旬。该地区季节性冻土开始冻结时间一般在10~11月,开始融结时间一般在6~7月,多年平均最大冻土深度251cm,多年平均冻土深度210cm。主要气象特征见表1.2-4。1.2-3施工期月、旬平均流量成果表(1951~1998年)单位:m3/s月旬QpP=5%P=10%P=20%四月586505399上180104595中842633359下12601070717五月14401160573上16801460523中1090877709下2430984543六月15801080855上1500922576中16301180793下228016901050七月225016201190上22301480910中196016101180下230018701630续表1.2-3施工期月、旬平均流量成果表(1951~1998年)单位:m3/s月旬QpP=5%P=10%P=20%八月238017501470上254020501580中385023701460下250019201360九月223015901180上226017201200中225021701260下17601440947十月948853497上14101270705中1050855534下758502348十一月306165128上394292201中305143112下20111478.7(3)冰情xx坝址河段一般在10月下旬开始气温转负,出现流冰,持续时间为14~16天;11月中旬开始封江,稳定封冻期125~175天,平均为155天,第二年春季气温回升,于4月中旬开江,一般流冰期为10天左右,最迟在4月末流冰结束。该河段冰特征情值见表1.2-5和1.2-6。表1.2-5xx站冰情特征统计表项目封冻期(天)流冰期封江期(月日)开江期(月日)冰厚(米)冰块尺寸(长×宽)(m)开江形式秋季(天)春季(天)历年最大(早)17529111031491.52200×100武开江约占统计年份的60%历年最小(晚)13743112