水利工程项目设计作业指导书.docx

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水利工程项目设计作业指导书

水电项目设计作业指导书

（试行）

附件：

一、水电站设计流程

二、水电站枢纽方案比较表

三、水电站建筑物地质勘探要点

1概述

1.1一般概念

工程项目一般是指为了达到预期目标，投入一定量的资本，在一定的约束条件下，经过决策与实施的必要程序，从而形成固定资产的一次性任务。

工程项目具有任务一次性、目标明确性和条件约束性三个基本特征，同时还具有投资巨大、建设周期长、风险大、不可逆转和协作性要求高等特殊属性。

水利项目是为综合利用水利资源而集中兴建的，既能发挥各自作用，又可彼此协调运用的水工建筑物的综合体。

具有防洪、灌溉、供水、发电、除涝、航运、水产养殖等综合利用功能。

水电项目是水利项目之一，可以说是水利枢纽的一部分，它以水力发电为目的，包括挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、发电厂房及发电设备、升压—开关站等。

1.2水电项目阶段

基本建设程序是基本建设项目从决策、设计、施工到竣工验收整个工作过程中各个阶段必须遵循的先后次序。

水利水电基本建设因其规模大、技术复杂、工期较长、投资多等特点，更具失事后危害性大，因此水利水电基本建设程序较其它部门更为严格。

水利水电基本建设程序主要包括以下几个阶段：

项目建议书阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段、施工准备阶段（包括招标设计）、建设实施阶段、生产准备阶段、竣工验收阶段及项目后评价阶段（电力项目基本建设程序由项目建议书阶段、预可行性研究阶段、可行性研究阶段、招标设计阶段、施工详图阶段、建设实施阶段、生产准备阶段、竣工验收阶段及项目后评价阶段）。

前期工作阶段一般指项目建议书、可行性研究及初步设计阶段。

这个阶段工作的好坏，直接影响到工程建设的效益和整个国民经济的发展，在水利水电基本建设中具有十分重要的作用。

设计单位主要参与项目建议书、可行性研究、初步设计阶段及施工图设计阶段工作。

2水电项目阶段审批条件

2.1项目建议书审批前置条件

1、请求审批报告；2、项目资金承诺；3、项目建议书文本；4、项目建议书文本咨询报告；5、规划批复；6、评估报告。

注：

项目建议书咨询由发改委委托有资质的咨询单位进行咨询，并由咨询单位组织召开专家论证会，提供咨询报告。

2.2可研报告审批前置条件

1、请求审批报告；2、项目建议书批复文件；3、可行性研究报告咨询意见；4、可行性研究报告文本（报批稿）；5、行业主管部门对可研报告的审查意见（附审查意见）；6、建设项目水保批复意见；7、建设项目选址意见书；8、建设项目土地预审意见；9、建设项目环评批复意见；10、地质灾害评估批复文件；11、水资源论证批复文件；12、防洪影响评价批复文件；13、使用林业可研报告批复文件；14、电力送出方案专项审批文件；15、矿藏压覆审批文件；16、文物部门意见；17、评估报告；18、移民安置规划批复文件。

注：

可行性研究报告需由建设单位委托有资质的咨询单位进行咨询，咨询单位组织召开专家论证会，最终由咨询单位出具咨询报告。

2.3初步设计审批前置条件

1、请求审批报告；2、项目可行性研究报告批复文件；3、初步设计报告咨询意见；4、初步设计报告文本（报批稿）；5、审批部门或行业主管部门的初步设计审查意见；6、建设项目用地规划许可证；7、项目所涉及的相关部门（环评、水保、交通、文保等）批复文件；

注：

1、建设项目初步设计报告需由建设单位委托有资质的咨询单位进行咨询，咨询单位组织召开专家论证会，最终由咨询单位出具咨询报告（视项目情况而定）。

2、由项目审批部门组织召开审查会，形成评审意见。

2.4开工准备审批前置条件

1、申请报告；2、项目法人营业执照；3、初步设计批文；4、取得有效的建设用地批准文件；5、需取水的项目已取得取水许可；6、专项设计审批文件；7、项目法人与施工单位订立施工合同；8、项目法人与监理单位订立监理合同；9、已向具有管辖权的工程质量监督机构办理了质量监督手续；10、通过施工图审查，施工图可以满足3个月个以上主体工程施工的需要；11、与项目所在的乡（镇）政府签定安全生产责任书；12、与项目所在地的水行政主管部门签定安全生产责任书；13、与施工单位签定安全生产责任书，发文成立紧急救援组织、编制紧急救援预案（包括防洪预案）；14、施工人员的意外人生保险单；15、施工企业的法人营业执照；16、施工企业的资质和安全资格证，承包采掘工程的采掘安全资格证；17、企业法人的授权委托书（原件）；18、项目部项目经理、技术负责人、施工员、安全员、质量员、资料员、仓库保管员等人员的名单和有效证件；19、满足工程建设需要的爆破、电工、起重等特种作业人员的有效证件；20、发文成立安全生产领导小组；21、水电站《发电许可证》。

注：

参考某地《项目前期工作指南》，各地区审批要求不相同。

2.5竣工验收审批前置条件

根据《水利水电建设工程验收规程》（SL223—2008）水利水电建设工程验收按验收主持单位可分为法人验收和政府验收。

法人验收应包括分部工程验收、单位工程验收、水电站中间机组启动验收、合同工程完工验收等；政府验收应包括阶段验收、专项验收、竣工验收等。

各阶段验收的前置条件均不同。

法人验收时，设计部门派代表人员参加验收工作组参加验收；政府验收时，设计部门作为参建单位派代表参加验收工作，并作为被验收单位在验收鉴定书上签字。

除分部工程验收外，其它阶段设计单位均要提供工程设计工作报告，并提供施工图设计文件和工程设计变更资料备查。

根据项目的三同时原则，水土保持与环境影响评价应与主体工程同时验收。

2.6专项设计审批

1、水土保持；2、环境影响评价；3、地质灾害评估；4、水资源论证；5、防洪影响评价；6、使用林业可研报告；7、电力送出方案专项审批；8、矿藏压覆审批；9、《发电许可证》；10、移民安置规划设计报告。

3各阶段编制要求

3.1项目建议书编制要求

3.1.1编制依据

水利水电工程项目建议书应以批准的江河流域（河段）、区域综合规划或专业规划为依据，贯彻国家的方针政策和有关规程规范的要求，根据国家和地区经济社会发展规划的要求，论述建设该工程项目的必要性，提出开发任务，对工程的建设方案和规模进行初步分析论证，并评价项目建设的合理性。

3.1.2编制内容和深度要求

1论述项目建设的必要性，基本确定工程的任务，对综合利用工程应明确各项任务的主次顺序。

2基本确定工程场址的主要水文参数和成果。

3初步查明工程的主要地质条件和工程地质问题，对天然建筑材料进行初查。

4基本选定工程规模、工程等别及标准和工程总体布局。

5基本选定工程场址（坝、闸、厂、站址和线路等），初步选定工程总体布置方案，基本选定基本坝型，初步选定其它主要建筑物型式。

6初步选定机电及金属结构的主要设备型式与布置。

7基本选定对外交通运输方案，初步选定施工导流方式和料场，初步确定主体工程主要施工方法和施工总布置及总工期。

8基本确定工程淹（浸）没处理、征（占）地的范围，初步查明主要淹没实物指标，初步确定移民安置规划，估算建设征地补偿费。

9分析工程建设对主要环境保护目标的影响，提出主要环境问题、环境保护的对策和措施，初估环境保护专项投资。

10初步界定水土流失防治责任范围，初拟水土保持措施，初估工程投资。

11分析建设项目能源消耗种类和数量，提出能耗指标，初拟节能措施并对节能效果进行初步分析。

12基本确定工程项目的类别，初拟工程管理方案，初步确定管理区范围。

13提出主要工程量和主要设备数量，编制工程投资估算。

14提出资金筹措方案和融资能力，分析工程效益、费用，评价项目的经济合理性和财务可行性。

3.1.3主要参考规范

（1）、《水利水电工程项目建议书编制暂行规定》（1996年12月18日水利部印发）；

（2）、《小型水电站建设项目建议书编制规程》（SL356—2006）。

3.2可行性研究报告编制要求

3.2.1编制依据

编制水利水电工程可行性研究报告时应根据批准的项目建议书，贯彻国家基本建设的方针政策，遵照有关规程和规范的要求，对工程项目的建设条件进行调查和必要的勘测，在可靠资料的基础上，进行方案比较，从技术、经济、社会、环境等方面进行全面论证，评价项目建设的可行性。

3.2.2报告内容和深度要求

1论述工程建设的必要性，论述本工程建设主要任务，确定综合利用各项任务的主次顺序。

2确定主要水文参数和成果。

3基本查明工程的主要地质条件和地质问题，对天然建筑材料进行详查。

4选定主要工程规模和工程总体布局。

5选定工程建设场址（坝、站址和线路等）。

6确定工程等别及标准，基本选定工程总体布置；选定坝型，基本选定其它主要建筑物的基本型式。

7基本选定机组、电工、金属结构及其他主要机电设备的型式和布置。

8初定消防设计方案和主要设施。

9初定劳动安全与工业卫生的设计方案，基本确定主要措施。

10选定对外交通运输方案、料场、施工导流方式及导流建筑物的布置，基本选定主体工程主要施工方法和施工总布置，提出控制性工期和分期实施意见，基本确定施工总工期。

11确定工程淹没、征（占）地的范围，查明淹没实物指标，基本确定移民安置规划，编制投资估算。

12对主要环境要素进行环境影响预测评价，提出环境保护的对策和措施，估算环境保护投资。

13确定水土流失防治责任范围、水土保持措施、水土保持监测方案、管理方案，估算投资。

14明确建设项目能源消耗种类和数量、能耗指标、设计原则，基本确定项目的节能措施。

15确定建设项目类别，明确工程管理方案，确定管理区范围。

16编制工程投资估算。

17进一步分析效益、费用和融资能力，提出资金筹措方案，分析主要经济评价指标，评价项目的经济合理性和财务可行性。

18对项目的社会影响进行分析评价。

3.2.3主要参考规范

（1）、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020—93）；

（2）、《农村水电站可行性研究报告编制规程》（SL357—2006）；

（3）、《小型水力发电站设计规范》（GB50071—2002）。

3.3初步设计报告编制要求

3.3.1设计依据

初步设计报告应在批准的可行性研究报告的基础上，遵循国家现行的有关政策法令，按照现行有关规程、规范的要求进行编制。

3.3.2报告内容和深度要求

1说明工程任务及具体要求，复核工程规模，确定运行原则，明确运行方式。

2复核并确定水文成果。

3查明各建筑物的工程地质条件及工程地质问题，必要时对天然建筑材料进行复核。

4复核工程的等级和设计标准，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选定水力机械、电工、金属结构的设备和布置。

6提出消防设计方案和主要设施。

7提出劳动安全与工业卫生的设计方案，确定主要措施。

8复核施工导流方式，确定导流建筑物结构设计、主要建筑物施工方法、施工总布置及总工期。

提出天然（人工）建筑物材料、劳动力、供电供水的需要数量及来源。

9复核水库淹没、工程征（占）地的范围，复核淹没实物指标，确定移民安置规划，编制投资概算。

10确定各项环保措施设计方案，编制环保投资概算。

11确定水土保持工程和非工程措施，编制水土保持投资概算。

12提出节能设计。

13提出工程管理设计。

14编制工程设计概算。

15复核经济评价指标。

3.3.3主要参考规范

（1）、《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021—93）；

（2）、《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL/T179—96）。

3.4施工图设计要求

3.4.1设计依据

根据初设批准的规模和控制高程进行施工图设计。

3.4.2设计深度要求

根据现行设计规范进行挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、发电厂房及发电设备、升压—开关站的设计，设计深度满足规范需要。

4主要章节设计步骤

4.1基础资料准备

1、气象水文：

包括气象特征资料及降水、水位、流量、泥沙等实测、调查资料，其系列年限应满足水利计算的要求。

2、地形资料：

包括本流域的地形图，主要枢纽建筑物区域的实测地形图、河道纵横剖面等，测图比例满足设计精度要求（比例尺见下表4—1）。

3、地质资料：

包括区域地质图、主要枢纽建筑物区域有关地质图、剖面图与地质报告等。

4、资源资料：

包括土地、矿产、能源、旅游、生物、渔业等资源，其数量及其分布。

5、电力系统现状资料：

包括区域供电范围内的年用电量、年最大负荷、负荷特性指标、电源构成、调节性能、电网布局等。

6、社会经济发展资料：

包括地区人口数量及其分布、工农业布局、交通、国民生产总值、人均收入、国民经济发展规划等。

7、其它资料：

包括水旱灾害、发生频率、地震、水土流失、文物古迹、珍稀动植物等。

表4—1测图比例尺选用表

工程项目

测图比例尺

水库区

1：

5000～1：

25000

1：

1000（土地详查）

1：

10000摄影比例尺航遥感（土地详查）

排灌区

1：

2000～1：

10000

坝段

1：

2000～1：

10000

坝址、闸址、渠首、溢洪道、防护工程区、滑坡区

1：

500～1：

2000

隧洞和涵管进出口、调压井、厂房

1：

500～1：

2000

天然料场、施工场地

1：

1000～1：

5000

铁路、公路、渠道、隧洞、堤线等带状地形

1：

2000～1：

10000

地质测绘

与地质图比例尺相同

注：

为了提高项目前期设计精度、节省测量费用和加快勘察设计进度，一般按施工测量要求一次测量到位，测量比例尺：

库区及天然料场1：

1000~1：

2000；其余1：

200~1：

500。

4.2水文计算

4.2.1水文计算内容

（1）、基本资料的搜集、整理和复核；

（2）、径流分析计算；（3）、设计洪水计算；（4）、泥沙分析计算；（5）、水位分析计算和水位流量关系拟定；（6）、气象要素、水面蒸发、水质、水温和冰情分析计算；（7）、水文测报系统设计；（8）、其他水文要素分析计算。

4.2.2水文分析计算

必须在认真调查和搜集水文、气象等基本资料的基础上，根据资料条件和工程特点，正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级及以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表。

4.2.3合理性检查

（1）、利用所掌握的全部参证站、设计站址的全部实测资料和分析计算成果，采用几种估算、推求方法，进行多站同种方法成果的面上分布规律研究和单站多种方法成果的对比分析，按一法为主、多法比较、综合分析、合理选用的原则确定正式成果；

（2）、同时与全国或地方各种区域综合等值线图、相关曲线或经验公式基本协调，在流域、区域和沿河上下游、干支流等面上分布基本合理，与降水量空间变化基本一致；（3）、水文分析参数与本流域、邻近流域已审批项目的参数进行比较。

4.2.4本章可附以下图表

可附以下图：

（1）流域水系图（标明水文站、气象站和本工程及已建、在建大中型水利水电工程位置）；

（2）径流、洪水、暴雨、泥沙等相关插补图；（3）、年（期）径流、年（期）降水频率曲线图；（4）、洪峰、洪量或暴雨频率曲线图；（5）、典型洪水及设计洪水过程线图；（6）、悬移质泥沙颗粒级配曲线图；（7）、主要水文站和设计断面的水位流量关系曲线图；（8）、其他有关附图。

可附以下表：

（1）、设计依据站历年水文测验情况统计表；

（2）、年、月径流（雨量）系列表（设计依据站、工程场址及区间）；（3）、洪峰、洪量（暴雨量）系列表（设计依据站、工程场址及区间）；（4）、典型洪水和设计洪水过程线表；（5）、悬移质输沙量系列表；（6）、丰、平、枯三个设计代表年的日平均流量分配表。

4.2.5主要参考规范

（1）、《水利水电工程水文计算规范》（SL278—2002）；

（2）、《小型水力发电站水文计算规范》（SL77—94）；

（3）、《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—2006）。

4.3工程地质

4.3.1工程概况

（1）、主要说明勘察目的及任务，勘察依据及方法。

（2）、说明本阶段的勘察任务，工作简况，完成的工作内容和工作量。

4.3.2区域地质

（1）、主要简述该工程区域的地形地貌，所处的地貌单元，物理地质现象；地层岩性，厚度，分布及接触关系；可溶岩地区喀斯特发育规律；所处地质构造单元，主要构造性质，产状，规模及相互关系；区域水文地质条件。

（2）、按2001年版1/400万《中国地震烈度区划图》确定工程区地震基本烈度。

（3）、地质构造特别复杂，地震基本烈度大于Ⅶ度和现代地震活动特别频繁的地区，应评价区域构造稳定性。

4.3.3水库库区的工程地质条件

（1）、简述该项目库区的地形地貌，地层岩性，地质构造及水文地质条件。

（2）、说明库区的地貌特征，水库周边地形条件；强透水性或可溶性地层分布位置，厚度，补排关系和封闭条件；通往库外的断层、破碎带、裂隙密集带的位置、宽度和透水性。

评价水库蓄水后可能发生渗漏的位置、渗漏量、提出防治处理意见。

（3）、说明水库周边，大坝下游及邻谷可能浸没的程度，预测水库蓄水后浸没范围及防治处理建议。

（4）、说明库岸，特别是近坝库岸不稳定岩、土体位置、范围及特征，预测水库蓄水后库岸失稳的可能性，并且提出防治处理意见。

（5）、说明库周植被、水土流失状况，预测水库蓄水后，固体径流来源、水库淤积及变化情况，提出处理建议。

4.3.4坝址工程地质条件及评价

（1）、说明各比较坝（闸）址的工程地质条件，根据地形，岩性，构造，物理地质现象，水文地质条件等，对初拟的坝（闸）址及建筑物比较方案进行地质比选，提出坝址，坝轴线，坝型，坝高的地质选择意见。

（2）、简述选定坝（闸）址的工程地质条件：

①地形特征、两岸坡度、沟谷发育程度、河床宽度及水深。

②主要地层岩性、产状、厚度、风化状态、软弱夹层发育情况。

③主要断层破碎带、特别是顺河断层、缓倾角裂隙位置、产状及特性。

④坝（闸）基岩体结构、破碎程度、可利用基岩埋深、坝（闸）基岩体分类，评价坝基、坝肩抗滑稳定和渗漏稳定条件，提出岩土物理力学参数。

⑤边坡稳定条件，提出边坡开挖坡度及处理意见。

⑥地下水类型、水位、岩体透水性，提出帷幕灌浆深度或其他处理意见。

（3）、说明土基坝（闸）址的土层结构、厚度，特别注意不良土层的分布、厚度、特性，评价抗滑和渗透稳定条件，压缩和湿陷变形特性，砂土层震动液化的可能性，提出土承载力和其他物理力学参数及地基处理意见。

4.3.5泄水建筑物工程地质条件及评价

（1）、简述泄水建筑物各比较方案的地形、岩性、构造、水文地质条件及主要的工程地质问题，提出地质选择意见。

（2）、说明选定泄水建筑物的工程地质条件，对不同类型的建筑物，按下列要求加以评价，提出岩土物理力学性质参数及基础处理意见。

①坝顶溢流应评价坝下游岩体抗冲性能，冲刷坑对坝脚及岸坡稳定的影响。

②岸坡式溢洪道应说明引渠、闸基、陡坡段、消能段的工程地质条件，重点评价深挖方对边坡稳定，渗漏对地基稳定的影响及消能段抗冲刷性能。

③哑口溢洪道应评价断层，深风化带对基础、边坡、渗漏稳定的影响。

④泄洪洞应评价进出口边坡及洞身稳定，进行围岩分类，建议处理意见。

4.3.6输水建筑物工程地质条件评价

（1）、简述输水建筑物各比较方案的地形、岩性、构造、水文地质条件及主要工程地质问题，提出地质选择意见。

（2）、说明选定的输水建筑物的工程地质条件，对不同建筑物类型进行评价：

①应说明隧洞应说明进出口边坡稳定，浅埋段山岩厚度，高应力区深埋隧洞或构造特别复杂洞段的成洞条件，进行围岩分类，提出处理建议。

②说明调压井、闸门井覆盖层厚度，岩石风化深度，评价成井条件。

③应分段说明明渠岩土，特别是性质不良土层分布、厚度、特性；深挖方、高填方段的工程地质问题；傍山渠道受泥石流的影响及土渠段的冻融破坏问题.进行工程地质分段，提出岩土物理力学参数和处理意见。

④应说明压力明管镇支墩的工程地质条件，评价其稳定性。

⑤说明前池其边坡稳定，评价渗漏及渗透稳定。

4.3.7厂房及升压—开关站工程地质条件及评价

（1）、简述厂房、升压—开关站、尾水渠等各比较方案的地形、覆盖层厚度、岩性、构造、基岩风化深度、水文地质条件及主要工程地质问题，提出地质选择意见，岩土物理力学性质参数和处理意见。

（2）、说明选定方案的工程地质条件，对不同建筑物类型，按下列要求加以评价：

①地面厂房：

说明厂房地基岩体风化深度、破碎程度，岩体分类，厂房后边坡的变形稳定条件；土基说明土层，特别是性质不良土层的结构、厚度、特性，评价土的压缩变形、湿陷性变形、抗滑稳定、冻融破坏及砂土震动液化的可能性。

②地下厂房：

应说明存在的主要工程地质问题，根据主要结构面及它的组合关系，确定布置型式，进行围岩分类，评价稳定条件。

（3）开关升压站及附属建筑物应重点评价地基强度和边坡稳定条件。

4.3.8施工临时建筑物及其他

（1）、简述建筑物各比较方案的地形、岩性、构造、水文地质条件及主要工程地质问题，提出地质选择意见。

（2）、说明建筑物选定方案的工程地质条件，提出岩土物理力学参数和处理意见。

对不同类型建筑物，按下列要求加以评价：

①通航、过木建筑物应评价地基和边坡的稳定条件。

②渡槽、倒虹吸、涵闸和桥梁应评价地基岩土强度、变形、抗滑稳定、土层冻融破坏及砂土震动液化的可能性。

③临时围堰应评价地基稳定及渗漏条件。

④导流洞应评价进出口边坡及洞身稳定，进行围岩分类，建议处理意见。

⑤导流明渠应说明边墙基础稳定和渗漏条件。

4.3.9天然建筑材料地质评价

（1）、说明工程需要的天然建筑材料种类，数量和质量要求。

按勘探精度分别说明土料、砂砾石料、石料料场概况和总储量，开挖坑槽数量，试验组数。

（2）、说明土料场位置、储量，评价其质量，开采运输条件，提出料场选择建议。

（3）、说明砂砾石料场位置、储量，评价其质量，开采运输条件，提出料场选择意见。

（4）、在砂砾石料缺乏地区或利用施工开挖料作人工砂石料时，应提出人工砂石料的料源、数量及质量评价。

（5）、说明石料场位置、岩性、断裂发育程度，按条石、块石、堆石或人工轧石料分别对储量、质量、开采和运输条件进行评价，提出料场选择意见。

4.3.10结论

主要对存在工程地质问题作出评价和结论：

（1）、评价区域地质构造稳定性，确定地震基本烈度。

（2）、评价库区的渗漏，浸没，库岸稳定，固体径流来源等条件，并作出结论。

（3）、对坝址、坝轴线、坝型、坝高的比选作出地质结论。

（4）、对厂区、泄水、引水及其他建筑物方案选择和主要地质问题的处理作出结论。

（5）、对天然建筑材料储量、质量、开采运输条件作出结论及料场选择意见，提出下阶段勘察工作的意见。

4.3.11附图附表

1、主要附图如下：

（1）区域地质图；

（2）水库区工程地质图；（3）主要建筑物区工程地质图；（4）主要建筑物工程地质纵，横剖面图；（5）可溶岩地区水文地质图；（6）专门性问题工程地质图，剖面图；（7）天然建筑材料产地分布图；（8）钻孔柱状图；（9）坑，槽，洞，井展视图。

2、主要附表如下：

（1）岩、土、水质分析试验成果汇总表；

（2）其他有关附表.

4.3.12主要参考规范

（1）、《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55—2005）；

（2）、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251—2000）。

（3）、《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）；

（4）、《水利水电工程地质勘察规范》（GB