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1、说明书一、工程概况工程地处我东钱塘江的支流上,为一发电为主兼顾灌溉,防洪的水利枢纽工程。在坝型比较阶段,比较了混凝土 重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案。粘土心壇砂壳坝坝高81米,坝顶长度370米。设计正常高水位为100米, 校核洪水位为102米。大坝属于二级建筑物。溢洪道布置在距坝一公里的左岸凹口处(图中未示),为开敞正槽 式,此顶高程为92米,总宽是64米,出口采用差动式鼻坎挑流消能。引水式电站布置在右岸,引水洞长525 米,直径7米,厂房安装5万千瓦的机组两台。二、施工条件(一)施工日期主依工程工期暂定为4年,2002年准备,2003年开工,2006年年底前发电(初始发电水位为80米)。(二
2、)坝址地形、地质及当地材料坝址处流域面积2610平方公里,坝址以上河流全长104公里;其中50公里为通航河道,常年有载重5至10吨 木船和竹木筏过坝。坝址两岸系高山,山坡较陡。坝址河谷宽为200米,河底高程25米。两岸覆盖层较薄,基 岩为石英砂岩(X级);河床基岩较好,两岸岩石节理发育,风化较深。河床砂砾覆盖层厚为03米,平均1.5 米。坝址上下游均为宽阔冲积台地,在上下游37公里的台地和河滩上,有满足筑坝要求的大量砂砾料(III类 土)。采取水上砂砾平均运距5. 5公里;如就近采取水下砂砾,平均运距为3. 5公里。粘土料(III类土)在左岸 下游7公里的王家村,高程为40-50米,储量丰富,
3、质量满足设计要求。(三)气象与水文该工程位于华东,气候温和,雨量充沛,每年5月至10月降雨较多,属温带多雨气候,按水文规律分为枯水期 和洪水期(包括梅雨期和台风期),其界限不明显。一般M月至次年4月底为枯水期,5月至10月为洪水期, 其中5、6两个月的降雨量最大,占全年雨量的30%,该河流量属山区性河流,洪水暴涨暴落,最大流量高达8290 立方米/秒,最小流量只有78秒立方米,相差上千倍。1、各月最大瞬时流量(M/秒) 表1率123456789101112全年1%18601670244037805530829050607550484023953065207082902%168013302190
4、33004920746043506350384020202500178074603%15001140192028003250615033804740335015401770119561504%93094012502000270049902660339027101160123082349902、各时段设计流量(W/秒) 表2时段1%2%5%10%20%9. 1-3.31474041903450287022609. 1-4. 305000446037403160251010. 1-4.304620355029502460195011. 1-3.313020266021801810141011. 1
5、-4. 30402035602940245019208. 15-5. 15515045703880332027403、典型年逐月平均流量(W/秒) 表3月份123456789101112全年平水年(50%)19.88071.886.3122.5277134.892.873.79L723.927.689.8丰水年(1%)2875.489.91344895292761031829L840.732.7172.6枯水年(80%)11.513.96181.7114163102.488.972.97L81715.367.84、设计洪水过程线(图A)5、坝址水位流疑关系曲线(图B)6, 水库水位与库容关系曲
6、线(图C)7, 坝区各种日平均降雨统计表(日) 表4日A份降 雨量123456789101112总计5mm588696567553735mm10mm3333222412333110mm30mm3445653242114030mm10113221210014合计12151615201512181410971588、坝区各种日平均气温统计表(日) 表5飞温12345678910111230C0000031041000oc12100000000005-5 C530000000001925月489130973760011.378.84月1157760001.240.5可以看出,要求大坝2006年5月3
7、0日前填筑完成,利用永久溢洪道溢洪。调整第III期填筑工期,实际施工强 度复核见下表施工分期IIIII位置高程(m)53.5105.0工程量Y 5)4211503034604有效工日T ( 3 )127610平均施工强度Q:33164975最大施工强度Q天49747462复核情况满足要求满足要求7, 大坝施工控制进度工程截流:2003年11月1日大坝拦洪时间:2004年4月30日封孔日期:2006年4月20日发电日期:2006年10月1日大坝填筑完工日期:2006年5月25日绘制大坝控制进度,见附图。三、导流工程规划布置(一) 导流隧洞1、拦洪水位拦洪坝高一安全超高=53. 5-2=51. 5
8、m。2、隧洞断面尺寸2. 1隧洞最大下泄量根据1%频率洪水放大的过程线,选取224、28、32小时出现最大下泄量,分时段计算累计入库疑,扣除泄洪 总量,得出相应的调洪库容,并绘制QV曲线如下图所示,计算见附表。洪水过程线根据拦洪水位对应的库容3. 14亿nA查出最大下泄流量为2160m7s,相应下游水位31.6mo2. 2泄放最大流量时的隧洞流速拟定进水口底板高程25m,出口底板高程23. 7m,进口计算水深Ho=51. 5-25=26. 5m,出口水深hp = 7. 9m, m=0.85o g 取 10N/kgo有压流隧洞流速:二16. 39m/s 2. 3隧洞过水断面面积:W=Q 泄/V
9、= 2160/16. 39 = 131. 79m23, 隧洞断面型式、尺寸及布置3.1隧洞断面型式及尺寸隧洞断面采用城门洞型,洞宽根据公式W=B2 + B计算,B=9. 73m.实际取B=9.8叫则隧洞过水断面面积为133. 74m3. 2隧洞布置隧洞布置在左岸,与上下游围堰保持不小于40m的距离,进口底板高程25m,隧洞长度650m,出口底板高程23. 7m, 纵坡0. 2%,进出口布置一定的直线段和明渠段,出口与原河床水流交角小于30 ,见附图。进口底板高程设为25.0m主要考虑到于原河床底高程平顺相接,同时考虑了大坝合龙段施工、过筏等因素。(二)汛期大坝拦洪校核假定下泄流量分别1800、
10、2200、2600m7s,根据隧洞尺寸和泄流条件,根据有压流公式试算,计算上游水位;假 定下泄流量分别为100、200、300 m7s,根据明流公式试算,计算上游水位。并绘制隧洞泄流能力QH曲线 计算过程见附表。采用简易图法计算隧洞最大下泄流量。根据1%频率洪水放大的过程线,选取T=24、28、32小时出现最大下泄 量,得出相应的库容,查相应的水位,并绘制隧洞最大下泄能力QH曲线L2。计算过程见附表。将Lx L2分别绘制在同一坐标系中,查图,Q泄= 1253 m7s,对应的拦洪高程卜【拦=52.95m。根据施工进度控制,拦洪填筑高程为55m,安全超高=55-52. 95=2. 05m,满足安全
11、要求。(三)围堰主要尺寸、型式及布置1、上游围堰为保证枯水期基坑施工,上游围堰应尽快达到枯水期度汛高程,通过现有的泄水曲线采用调洪演算确定可能达到 的洪水位。根据5%频率洪水放大的过程线,选取T=22、24、36小时出现最大下泄量,分时段计算累计入库量, 扣除泄洪总量,得出相应的调洪库容,计算见附表。并绘制QH曲线匚如下图所示。导流隧洞泄水曲线根据隧洞泄洪曲线L-利用图解法查得围堰拦洪高程为40. 2m.考虑l8m的安全超高,上游围堰顶高程:Z 上=40. 2+1.8=42. 0mo由于本工程采用上游围堰一次性拦洪,为节省投资,上游围堰作为坝体的一部分,围堰最终顶高程55. 0m,采用 砂砾石
12、黏土斜壇围堰,填筑质量要求同大坝。上游坡比1:3,下游坡比1:2.0,采用黏土斜墻防渗,如下图所示。2、下游围堰下游围堰同样采用砂砾料黏土斜壇围堰,根据1%频率洪水最大下泄流量1253n)7s,下游河床水位为30.5m,安 全超高1.5m,围堰顶设计高程32.0m。上游设计坡比1:2,下游设计坡比1:2.5,围堰顶宽10m,完成度汛后拆 除,如下图所示。3、围堰布置上下游围堰充分考虑与隧洞进出口距离、冲刷等因素,见附图。四、主体工程施工计算(一)土石坝施工1、施工强度计算机械设备配备控制施工强度如下:填筑料黏土砂壳(含反滤料)说明平均施工强度Q:7115065QkV/T (n?/天)Q尸1.5
13、Q?(亦7天)最大施工强度Q,.11127598计算Q大小于施工单位的最大施工能力10000m7天,满足要求。2、土石方施工机械的选择及数量计算2. 1机械选型原则砂砾料采用水上开采,选用自卸汽车配合正向铲装土、运输;土料开采,选用自卸汽车配合正向铲装土、运输; 黏土压实选用羊足碾;砂砾料选用振动碾。2. 2 土石坝施工作业机械化方案1)黏土心墙:2n?挖土机挖装,15T自卸汽车运输上坝,T-120推土机推平,9T羊足碾压实。运输距离7km。2)砂壳:4 n?正向铲装水上沙石料,20 T自卸汽车运输,T-120推土机推平,13. 5T振动碾压实。运输距离5.5km。2. 3主要机械数呈计算2.
14、 3.1机核生产率1, 黏土心墻施工机械生产率根据定额指标确定:(1)2m挖机装车生产强度:P= 100/0. 15=667 m/台班(2)2n?挖掘机装15T自卸汽车运输III类土汽车生产强度:P= 100/ (0. 85+0. 25 X 6) =42. 6m3/台班(3)T-120推土机推平(10m计算):P=768m7 台班(4)9T羊足碾压实(12遍计算):P=531 n?/台班(5)6T羊足碾抛毛:P=100/0. 11=909 m/台班2、砂壳施工机械生产率根据计算确定:(1)T-120推土机推平(10m计算):P=768 n?/台班(2)4m正向铲装水上砂石料:P = 60X8qKvKtKp/ t=2171m7台班查表式中:q=4.0, Kv=0. 95, Kt=0. 75 (施工条件、管理良好),Kp=l/1.05, t = t 来+ t 卯+t 蚱=0. 6min(3)20 T自卸汽车运输(5.5 km):P=60X8qKvKtKp/ t = 111.9m7台班