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四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建1干溪坡电站施工导流方案干溪坡电站施工导流方案干溪坡电站施工导流方案干溪坡电站施工导流方案第一章第一章第一章第一章综合说明综合说明综合说明综合说明1.11.11.11.1工程概况工程概况工程概况工程概况干溪坡水电站位于天全河干流干溪坡尾水段，距天全县城约5km，上接干溪坡水电站尾水，下与禁门关水电站正常蓄水位相衔接。电站为单一径流、河床式电站，电站坝（厂）址控制流域面积为1390km2。设计引用流量85m3/s，设计工作水头7.5m。装机4800KW（3×1600KW），电站由拦河闸段、厂区枢纽段两大部分组成。本工程属Ⅱ等大（2）型工程，泄洪冲砂闸段由拦河闸、河道整治建筑物、进水闸、水电站厂房、尾水渠等组成。拦河闸兼有挡水和泄水作用，于选择的坝址处，在河床段布置7孔泄洪冲砂闸，闸孔宽9.50m，采用平面钢质闸门，采用7台QPQ2×25卷扬式启闭机控制，闸室底板长13.0m，闸底板高程为793.50m，闸墩顶部高程为804.20m，于闸前设长22.0m的C20砼铺盖，前厚0.6m，闸后设36.0m长的C20砼护坦，厚0.8m。护坦末设低于河床3.0m深的齿槽及防冲槽。槽内抛填块石。在右岸设三孔进水闸。闸室长10m，孔口尺宽×高为5.0×4.0m，采用平面钢制闸门，由三台QPQ2×16卷扬式启闭机控制，进水闸后接渐变段。厂房布置在右岸，下距禁门关电站取水口约350m，主要有主厂房、副厂房、升压站、进厂公路及防洪墙等组成。本工程主体工程土石方明挖84480m3，土石填筑12325m3，砌石工程315m3砼工程20066m3。1.21.21.21.2水文、气象条件水文、气象条件水文、气象条件水文、气象条件电站水文计算成果如下表1-1：四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建21-1电站分期洪水计算成果表（单位：m3/s）位置月份设计流量(m3/s)2%3.3%5%10%20%坝、厂址12～318316314611891439235131726020454394103843402926～92800255023602020166010439398364307249112191931721361031.31.31.31.3施工总体布置施工总体布置施工总体布置施工总体布置1.3.1料场开采、规划、原材料来源由资料①土料；主要用于施工围堰防渗，主料场为天全县城附近天全河右岸的沙坝土料场，距闸址和厂址区距离约为4km，有108国道相通，交通方便。该料场粘粒含量、塑性指数、天然含水量偏高，其余指标符合技术要求，作为施工围堰用土。②砂石料；工程库区河段有大面积的天然砂砾石富集料场，邻近河段亦有多个料场,料场勘察储量大。各料场均位于天全河左、右两岸河床漫滩，有公路相通，交通方便。所以工程设置两处砂石料加工厂，分别置于左、右两岸。各岸施工时采用各岸砂石料厂。③混凝土骨料；混凝土骨料主要从开挖的弃渣料中筛选，不足的再天全县城外购。④施工材料；工程距离天全县城进，所以施工所用的大宗物资中水泥主要采用天全县生产的水泥，钢筋、钢材、机电设备在成都购买，木材、油料及火工材料由当地解决，生活物资从天全县采供。1.3.2施工工厂设置①施工机械修理厂；由于施工地处天全县，且离县城交通方便，故机械修理厂设置在县城内。②施工用电；施工用电在直接在附近电源引一回10KV线路至工地现场。供工地施工用电使用。四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建3③施工用水；施工用水采用工程区内的水，经过质检，工程区内的水质良好，可用作生产生活用水。1.3.3施工后勤设施施工队伍招募；施工队伍在天全县城招募。施工单位由招投标决定。1.3.4施工总体进度计划施工总体进度计划横道图见附件。第二章第二章第二章第二章一、二期施工导流方案一、二期施工导流方案一、二期施工导流方案一、二期施工导流方案2.12.12.12.1导流方式导流方式导流方式导流方式本工程属Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物按2级设计，次要建筑物按3级设计，临时建筑物按4级设计。本枢纽主体工程按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。导流标准：土石围堰洪水重现期20~10年,混凝土围堰10~5年。考虑到工程库区砂石骨料富集，而且电站厂房布置在右岸滩地上，由规范采用洪水标准为10年一遇（P=10%），如果采用全段围堰法施工，施工难度较大，而且洪水对施工期的影响大，围堰修的较高不经济。所以综合考虑工程采用分段围堰法施工。一期修建右岸厂房和2孔闸门，闸孔9.5*10.7，二期修建左岸5孔闸门。在修建二期工程时利用已完建的厂房发电（一台机组投产，两孔泄洪冲砂闸下闸蓄水）、（汛期）2孔冲砂泄洪闸泄洪，一期围堰采用不过水土石围堰，二期围堰采用过水土石围堰。这样既缩短了发电时间而且也经济减少投资。2.22.22.22.2导流标准导流标准导流标准导流标准根据招标文件和《水利水电工程施工组织设计规范》，本工程的导流设计标准见表2-1：施工导流设计标准表。（水位查流量水位关系曲线得）表2-1施工导流设计标准表项目导流时段导流流量上游水位下游水位导流方式一期导流前一年2020798.918798.84原河主槽导流二期导流后两年半340795.368795.29已修好的2孔闸导流一期围堰基坑共为：铺盖22m+闸室10m+护坦36m+3m齿槽+20*2超出长度四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建4=111m，（将上游边坡和下游尾水渠渐变段维护起来）一期导流上游水位为：=111*0.0007+798.84=798.918m（山区河流比降1/1000~1/3000,取1/1500）同理二期围堰上游水位=111*0.0007+795.29=795.368m校核情况选洪水频率为20年，同理进行一期围堰和二期围堰的水利计算结果如下表2-2：表2-2施工导流校核标准表项目导流时段导流流量上游水位下游水位导流方式一期导流前一年2360799.678799.6原河主槽导流二期导流后两年半384795.578795.5已修好的2孔闸导流上游水位=111*0.0007+799.6=799.678m同理二期围堰上游水位=111*0.0007+795.5=795.578m2.32.32.32.3围堰设计围堰设计围堰设计围堰设计2.3.1围堰布置围堰防护范围必须满足主体工程施工时的坝基开挖线和砼浇筑轮廓线及施工场地机械、设备、人员活动要求。2.3.2一期围堰布置1.纵向围堰布置：纵向围堰采用不过水浆砌石围堰，围堰布置在右岸主河槽边，与其中围堰与坝段相交采用永久临时相结合的形式，及将铺盖、扩散段处的导墙以及闸墩先修筑，然后当作纵向围堰使用。2.横向围堰布置：上下游横向围堰布置采用不过水土石围堰，围堰成一字型，与纵向围堰圆弧相交。2.3.3二期围堰布置由于考虑到厂房安全和经济方面的因素二期围堰布置为上下游过水土石围堰，当流量大于340m3/s时允许围堰过水。2.3.4围堰水力计算①一期围堰设计情况四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建5一、计算原理一、计算原理一、计算原理一、计算原理（1）按照《水力计算手册（第二版）》（第二篇渠道的水力计算）中有关公式计算。（2）计算公式已知流量Q，底坡i，断面几何参数等，计算渠道正常水深h02/3(0)[(0)]QnAhRhi=(公式1-1)ARχ=(公式1-2)公式中：Q--过水断面流量，m3/s。A--水深h0时过水断面面积，m2。R--水深h0时过水断面水力半径，m。χ--水深h0时过水断面湿周，m。n--过水断面糙率。i--河道底坡。（3）计算方法：程序采用二分法求解。（4）综合糙率n的计算（圆形断面不需要进行此项计算）渠道湿周各部分的粗糙系数不同时，可采用下述方法求得综合糙率n当作为全断面统一的糙率取值，进行水力计算。设总湿周χ的各组成部分χ1、χ2….χn所对应的粗糙系数分别为n1、n2…nn其中最大的粗糙系数为nmax，最小的粗糙系数为nmin，其综合糙率n的计算公式如下：当nmax/nmin≤2时111......nnnnnnχχχχ++=++(公式1-3)当nmax/nmin2时3/23/22/3111(...)...nnnnnnχχχχ++=++(公式1-4)（5）水力计算要素四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建6二、计算参数二、计算参数二、计算参数二、计算参数水流运动状态：均匀流计算目标：计算正常水深断面形式：梯形断面流量Q＝2020.000(m3/s)渠道底坡i＝0.0007取1/1500糙率n＝0.040查水力学得渠道底宽b＝25.000(m)图中所量边坡系数m1=1.250边坡系数m2=1.250三、计算过程三、计算过程三、计算过程三、计算过程正常水深水力参数：临界水深水力参数：渠道过水断面面积A＝692.882(m2)渠道过水断面面积Ak＝268.684(m2)渠道过水断面湿周χ＝74.878(m)渠道过水断面湿周χk＝49.802(m)渠道水力半径R＝9.253(m)渠道水力半径Rk＝5.395(m)渠道断面水面宽B＝63.949(m)渠道断面水面宽Bk＝44.367(m)（综合）糙率n＝0.040渠道临界底坡ik＝0.0096渠道临界水深hk＝7.747(m)四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建7四、计算结果四、计算结果四、计算结果四、计算结果正常水深h0＝15.579(m)渠道流速v＝2.915(m/s)渠道底坡为：缓坡缓流计算结果表明原河道主槽完全可以导流.所以一期横向围堰高程只需按构造要求设置即可.上游围堰上游围堰上游围堰上游围堰设置798.918-793.3（一期上游围堰底部高程图中所得）+0.5（安全超高）=6.18.取上游围堰高6.2m不过水土石围堰，围堰采用土石料渣砌筑。再用沙袋将围堰坡脚保护起来。顶宽2m，与纵向围堰连接采用圆弧连接。（一、二期围堰布置详见后2.3节）下游围堰下游围堰下游围堰下游围堰高=798.84-795.72（一期下游围堰底部高程图中所得）+0.5=3.62所以取3.7m。同样与纵向围堰采用圆弧连接，构造同上游围堰。纵向围堰在上下游导墙和闸墩处均按照设计要求修建，其余地方高程均为上游围堰高程799.418。断面形式为梯形，内设心墙。同理校核情况正常水深h0＝16.864(m)渠道流速v＝3.037(m/s)渠道底坡为：缓坡缓流上游围堰上游围堰上游围堰上游围堰高799.678-793.3+6.878=6.878m.取上游围堰高6.9m围堰顶高程800.2m下游围堰下游围堰下游围堰下游围堰高=799.6-795.72+0.5=4.38，取下游围堰高4.4m。围堰顶高程800.1m纵向围堰在上下游导墙和闸墩处均按照设计要求修建，其余地方高程均为上游围堰高程800.2m。纵向围堰坡降为0。②二期围堰设计情况一、计算原理一、计算原理一、计算原理一、计算原理（1）按照《水力计算手册（第二版）》（第二篇渠道的水力计算）中有关公式四川水利职业技术学院干溪坡电站施工导流方案水工0934刘朝建8计算。（2）计算公式已知流量Q，底坡i，断面几何参数等，计算渠道正常水深h02/3(0)[(0)]QnAhRhi=(公式1-1)ARχ=(公式1-2)公式中：Q--过水断面流量，m3/s。A--水深h0时过水断面面积，m2。R--水深h0时过水断面水力半径，m。χ--水深h0时过水断面湿周，m。n--过水断面糙率。i--河道底坡。（3）计算方法：程序采用二分法求解。（4）综合糙率n的计算（圆形断面不需要进行此项计算）渠道湿周各部分的粗糙系数不同时，可采用下述方法求得综合糙率n当作为全断面统一的糙率取值，进行水力计算。设总湿周χ的各组成部分χ1、χ2….χn所对应的粗糙系数分别为n1、n2…nn其中最大的粗糙系数为nmax，最小的粗糙系数为nmin，其综合糙率n的计算公式如下：当nmax/nmin≤2时111