水利施工组织毕业设计设计书.docx
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水利施工组织毕业设计设计书
摘要
河流上修筑水工建筑物，关系着下游千百万人民生命财产安全。
本设计主要论述了柳村水电站施工导流、导流建筑物的形式、围堰的结构设计及稳定分析、混凝土施工等。
柳村电站枢纽位于西藏昌都地区左贡县境内怒江一级支流玉曲河上，为无调节坝后式小型水电站。
该电站由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物及电站厂房组成。
电站设计装机容量为2×800kW，施工总工期2年。
本枢纽导流建筑物为V级，电站施工导流设计流量采用平水年平均径流流量Q=49.36m3/s在导流方案设计时，分别采取了全段围堰法和分段围堰共6种方案的论述，经过技术和经济论证，最终采用分段围堰法施工。
围堰材料采用草土袋，土工布防渗，经过抗滑稳定的分析，围堰符合设计标准。
混凝土施工组织设计包括混凝土的配制，混凝土的浇筑，混凝土的温度控制，混凝土的养护，钢筋及模板作业等。
柳村电站枢纽为浆砌石硬壳坝,混凝土施工主要在电站厂房坝段、溢流面、上游面板及下游消能池。
关键词：
施工导流，全段围堰法，分段围堰法，混凝土施工
Abstract
Buildthewaterconservancyprojectbuildingontheriver,isconcerningagreatamountofpeople'ssafetyoflifeandpropertyoflowreaches.IsitexpoundthefactLiucunpowerstationconstructwaterconservancydiversion,form,structuraldesignandsteadyanalysis,concertconstruction,etc.ofcofferdam,waterconservancydiversionofbuildingmainlytodesignoriginally.
ThehydropowerstationofLiucunlieswithintheboundariesofZuogongcountyofQamdoPrefectureofTibetonNujiangfirstclasstributaryYuquriver,fornotregulatingthesmall-scalepowerstationofthetypeafterthedam.Hydropowerstationbydam,releasefloodwaterbuilding,channelwaterthebuildingandhydropowerstationfactorybuildingmakeup.Designinstalledcapacity2×800kW,alwaysconstructsfor2yearsoftimelimit.
ThispivotwaterconservancydiversionbuildingVgrade,hydropowerstationconstructwaterconservancydiversionadoptanddesigntheflowoffloodcrestwhilebeingthefirststageof49.36m3/s,adoptanddoesnotdesignflowinfloodseasonnon-whilebeingthesecondstageof117.5m3/s.Whenwaterconservancydiversionconceptualdesign,adopttheintergritycofferdamdamandhierarchiccofferdamdammethodsto6argumentationofschemeseparately,provethroughtechnologyandeconomy,isithierarchiccofferdamdammethodstoadoptfinally.cofferdamdammaterialadoptgrasssoilbag,geotechnologicalclothpreventionofseepage,throughisitslipsteadyanalysistoresist,thecofferdamaccordswiththedesignstandard.
Theconcreteconstructionorganizationdesignsincludetheconcreteconfiguration,concreteconstructing,theconcretetemperaturecontrol,concretemaintenance,thesteelbarandthetemplateworkandsoon.ThehydropowerstationofLiucunplantskeypositionforlayswithmortarthestonehardshelldam,Theconcreteconstructionmainlyinthepowerplantworkshopdamsection,overflowstheflowsurface,upstreamthekneadingboardandthedownriverdisappearscanthepond。
KeyWords:
Riverdiversionduringconstruction,Intergritycofferdammethod,
Hierarchiccofferdammethod,Concertconstruction
前言
2008年2月底，我开始大学期间的最后一个综合性的学习阶段——毕业设计。
在学校的安排下，我的设计题目是“柳村电站施工组织设计”，设计专题是“主体工程施工”。
在指导老师田林钢、曹震带领和帮助下，顺利完成这次设计任务，最终提交毕业成果。
柳村电站施工在玉曲河上进行，受当地水温、气象、地形、地质等因素影响很大。
电站的建设，可解决左贡县城以及郊区设计水平年（2008年）及远景设计水平年（2015年）的照明电炊、取暖、部分农副产品加工、文化教育、行政等方面用电。
拟定和选择柳村电站的施工方法，特别是导流方案的选择是本次设计的关键，坝址处的特殊的地形、河道宽度、地质条件都给布置导流建筑物带来困难，在本设计中共列出了6种导流方案进行论述，最终选择了分段围堰法的导流方案，并对此方案进行了施工总进度的编排。
为了使理论和实践相结合，学校安排我们去四川瀑布沟、深溪沟水电站施工现场进行毕业实习，在实习过程中，我有效的利用实习时间，掌握了很多施工组织知识为本设计打下了良好的基础。
本设计参考了大量的文献、资料、手册，同时感谢田林钢、曹震两位老师对本次设计内容指导和帮助。
柳村水利枢纽施工组织设计及主体工程施工设计
1柳村电站工程基本概况
柳村河是怒江的一级支流，海拔5685m，河长402km，流域呈长方形。
电站坝址以上流域面积5615.2km2河道平均比降5‰。
流域内地势由北向南倾斜，地形复杂，河道由高山经高原进入河谷，河谷断面由“V”型逐渐过渡到“U”型。
电站由左右岸非溢流坝段，厂房混凝土坝段构成。
1.1水文基本资料
柳村河流域内没有水文站和雨量站，本次设计分别采用白玉水文站和桃园子水文站作为参证站。
设计代表年年内分配比例见表1-1。
表1-1设计代表年径流年内分配比例表
月月份
频率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
P=10%
1.46
1.32
1.84
3.49
7.67
18.09
20.03
14.70
13.96
9.89
4.56
2.98
P=50%
2.50
2.15
2.20
3.55
9.65
20.47
20.65
13.80
10.25
7.20
4.61
2.96
P=90%
2.35
2.16
2.30
3.67
6.62
13.03
18.67
16.75
15.77
10.29
5.13
3.25
计算求得柳村电站坝址处指定频率的设计代表年年径流量如下：
丰水年P=10%，K10%=1.26，Qp=62.82m3/s；
平水年P=50%，K50%=0.99，Qp=49.36m3/s；
枯水年P=90%，K90%=0.75，Qp=37.40m3/s。
表1-2设计代表年年内径流分配表单位：
m3/s
月份
频率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
P=10%
10.99
9.97
13.91
26.32
57.82
136.38
150.98
110.83
105.26
74.53
34.38
22.47
P=50%
14.80
12.74
13.01
21.02
57.16
121.26
122.31
81.75
60.74
42.66
27.32
17.55
P=90%
10.56
9.68
10.30
16.48
29.71
58.48
83.78
75.19
70.78
46.18
23.05
14.60
表1-3柳村电站平水年逐日平均流量（P=50%）单位：
m3/s
月
日
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
1
16.39
13.67
12.43
14.11
27.3
13.59
87.56
72.43
38.42
47.10
33.16
20.28
2
16.39
14.32
12.22
14.11
22.87
13.9
73.00
64.45
37.50
46.23
32.65
20.03
3
16.39
13.67
12.85
13.38
24.67
14.67
57.43
62.42
36.40
47.95
31.36
19.54
4
15.19
13.02
12.85
13.38
28.14
15.00
55.51
58.06
35.66
45.13
30.59
19.78
5
15.43
14.10
12.22
14..35
24.26
15.13
55.51
52.26
35.30
45.84
31.36
19.78
6
16.15
13.24
12.43
16.54
22.73
17.91
52.01
48.02
37.69
45.60
29.57
21.02
7
16.15
13.24
12.43
19.21
22.87
26.71
47.38
45.00
37.50
46.14
31.36
19.78
8
15.91
11.93
12.43
18.97
25.09
25.01
50.66
41.8
37.87
48.44
29.82
18.55
9
14.95
12.80
11.79
17.02
26.47
29.49
49.64
40.93
39.16
48.56
29.82
19.54
10
14.95
12.80
12.00
15.81
31.32
36.29
47.16
38.76
35.66
46.69
27.25
20.03
11
14.95
11.50
12.43
15.56
39.64
37.52
63.75
36.72
39.34
45.04
30.08
20.03
12
15.91
12.15
12.22
15.08
38.11
31.35
64.76
35.42
41.555
43.17
27.51
18.30
13
15.67
12.37
12.43
15.81
38.81
31.81
55.51
38.82
44.30
42.23
29.05
18.79
14
15.43
12.15
12.22
15.81
39.50
37.89
52.57
33.24
45.92
41.06
27.25
19.29
15
14.71
12.15
11.79
14.83
37.42
38.45
48.17
35.27
48.09
39.65
26.99
19.04
16
13.50
11.93
12.22
15.56
35.06
51.42
49.64
35.56
47.95
38.47
26.48
19.04
17
12.78
12.80
12.43
15.32
29.78
57.13
46.71
32.51
45.34
38.01
26.99
18.55
18
12.54
13.24
12.22
16.54
32.71
78.91
50.09
31.93
46.14
37.07
27.25
17.06
19
12.78
12.59
12.43
17.02
30.49
78.13
62.28
31.93
46.14
37.07
27.25
17.06
20
13.02
12.15
13.06
18.24
28.00
67.48
97.37
34.40
46.74
35.43
32.15
21.39
21
13.26
12.59
13.06
19.21
25.78
59.30
89.58
40.21
48.51
34.49
26.74
16.32
22
13.02
12.80
13.06
19.46
24.67
79.68
78.64
36.87
43.77
35.66
26.48
14.84
23
13.50
12.59
13.48
21.89
24.39
104.85
69.61
38.90
45.63
37.30
25.97
14.59
24
14.22
12.59
14.32
22.37
24.39
122.91
60.36
38.61
43.65
37.30
24.68
16.07
25
14.71
12.80
14.95
19.21
24.80
166.27
52.57
36.58
47.03
35.89
24.17
16.07
26
14.71
12.37
14.74
18.73
26.20
107.32
16.71
41.23
41.51
25.66
24.17
13.35
27
14.85
12.57
13.81
19.20
27.55
118.51
35.26
42.21
47.52
30.12
27.82
14.56
28
14.85
12.57
13.22
23.22
28.24
90.22
34.12
43.70
48.12
30.50
30.37
15.22
29
13.14
13.22
24.02
27.56
112.21
40.15
42.07
43.18
36.58
29.09
19.15
30
12.25
13.01
23.02
114.02
44.47
46.85
47.13
37.18
28.33
19.40
31
14.25
12.28
13.01
22.25
28.25
90.25
45.45
47.14
40.55
18.90
1.2洪水
1.2.1洪水特性
柳村河洪水主要由暴雨形成，具有洪水历时短，过程尖瘦，涨落快的特点。
1.2.2设计洪水
柳村电站以堤坝集中水头，但坝低，库容很小，仅能进行径流日调节。
对水工建筑物形成威胁的主要因素是洪峰流量，因此本次洪水计算只考虑了设计、校核洪峰流量，以及相应频率的坝址的设计、校核洪水位计算，没有对设计、校核洪水过程作调洪计算。
根据国家技术监督局和建设部GB50071-2002国家标准，本电站工程为IV等工程，枢纽工程为4级建筑物。
确定拦河坝设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为300年一遇。
设计洪水计算采用经验公式：
Q设=（F设/F参）nQ参（1-1）
式中：
Q参——参证站平均年最大洪峰流量（Q参=216m3/s）；
Q设——设计站平均年最大洪峰流量（m3/s）；
F参——参证站流域面积（F参=2841km2）；
F设——设计站流域面积（F设=5615.2km2）。
n=0.66
直接移用白玉水文站的P-
型曲线分布参数Cv、Cs计算成果，即Cv=0.30，Cs=3.0Cv。
可计算出电站坝址处各设计频率的年最大洪峰流量，成果如下：
表1-4设计洪峰流量成果表单位：
m3/s
设计断面
设计频率p（%）
0.1
0.2
0.33
0.5
1
2
5
10
20
50
Kp
2.32
2.19
2.10
2.02
1.89
1.75
1.56
1.40
1.23
0.96
电站坝址
（5615.2km2）
786
742
712
685
641
593
529
475
417
325
1.2.3设计断面水位流量关系曲线
根据实测的工程区河段地形资料及断面资料，结合洪水调查、河道糙率及比降等参数，拦河坝的水位流量关系用比降法推算，采用谢才公式计算，计算结果见表1-5、图1-1。
1.3地质
1.3.1库区工程地质条件
水库区河谷较宽，滑坡、崩塌等不良地质现象所见甚少，谷坡右岸较陡，约50°，完整性较好。
左岸坡度较缓，约计30°~50°，岩石完整性差，风化强于右岸，全风化深度在5m以上，水库蓄水后会有局部塌滑，但总体上边坡是稳定的。
两岸植被较好，水土流失不严重，在雨季河水较浑浊，一般季节河水清澈，含砂量小，淤积源有限，但为保证有效库容应有排沙设施。
库区由砂岩、板岩组成，板岩渗透性差，对抗渗有利，两岸山体雄厚，不存在向临近沟谷渗漏问题。
水库回水河道长度约7.5km，在正常高水位下无住户，耕地少，不存在严重浸没、淹没问题。
表1-5上坝址水位～流量关系成果表
水位
水深
水面宽
过水断
面面积
湿周
水力
半径
谢才
系数
流量
备注
Z
h
B
A
X
R
C
Q
m
m
m
m2
m
m
m3/s
3693.3
0.4
25.05
8.49
0.34
20.87
7.29
3693.7
0.8
31.25
19.76
31.35
0.63
23.15
25.68
3694.1
1.2
37.45
33.50
37.60
0.89
24.52
54.83
3694.5
1.6
42.12
49.57
42.35
1.17
25.66
97.32
3694.9
2.0
45.415
67.07
45.73
1.47
26.65
153.04
3695.3
2.4
48.69
85.89
49.12
1.75
27.44
220.36
3695.7
2.8
51.98
106.03
52.51
2.02
28.11
299.45
3696.1
3.2
54.70
127.44
55.41
2.30
28.72
392.52
3696.5
3.6
56.12
149.62
57.21
2.62
29.34
502.06
3696.9
4.0
57.53
172.34
59.00
2.92
29.89
622.56
3697.3
4.4
58.94
195.63
60.79
3.22
30.38
753.83
3697.7
4.8
60.36
219.50
62.58
3.51
30.82
895.75
3698.1
5.2
61.77
243.92
64.37
3.79
31.22
1048.03
3698.5
5.6
63.18
268.92
66.16
4.06
31.58
1210.74
3698.9
6.0
64.59
294.48
67.96
4.33
31.92
1383.61
毕业论文
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图1-1上坝址处水位～流量关系曲线
1.3.2天然建筑材料
主要对砂料、粗、细骨料、块石料、粘土料进行了调查。
砂料、粗细骨料：
距坝轴线上游200m左右有一长250m，宽50m河漫滩可作为砂料。
粗细骨料场，砂以中砂为主，含泥量较低，砾石0.5~4cm占绝大部分，其组成为砂岩、灰岩、片麻岩，储量估计有40~50万方。
块石：
左岸坝轴线下游300m。
现公路高程，灰岩裸露，岩石致密，强度高，储量丰富，且运距短。
板岩风化土：
左岸沿公路高程有丰富的板岩风化土、残坡积物等可做土料产地。
2施工导流设计
施工导流是水利水电枢纽总体设计的重要组成部分，是选定枢纽布置，施工程序和施工总进度的重要因素，要周密地分析研究水文、地形、地质、水文地质、枢纽布置及施工条件等资料；要选定导流标准，划分导流时段，确定导流设计流量；选择导流方案及导流建筑物的型式；确定导流建筑物的布置。
正确合理的施工导流，可以加快施工进度，降低工程造价。
2.1导流建筑物级别的确定.
导流标准是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准，导流设计流量是选择导流方案，设计导流建筑物的主要依据。
我国所采用的导流标准是按现行规范《水利水电工程施工组织设计规范》SD7338-89，需根据导流建筑物的保护对象失事后果，使用年限和工程规模等指标，将导流建筑物划分为3-5级。
具体划分见下表。
表2-1导流建筑物级别划分表
项目
级别
保护对象
失事后果
使用年限（年）
围堰工程规模
堰高（m）
库容
（亿m3）
3
有特殊要求的1级永久建筑物
淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台（批）机组发电，造成重大灾害和损失
＞3
＞50
＞1.0
4
1、2级永久建筑物
淹没一般城镇
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