水利工程施工課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　《水利工程施工課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 水利水

2、電（2 ） </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　二○一二 年 十 月 十八 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.課程設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)題目描述和要求1&l

3、t;/p><p>　　2.1工程基本概況1</p><p>　　2.2水文地質(zhì)資料2</p><p>　　2.3有關(guān)計(jì)算成果2</p><p><b>　　2.4圖紙資料4</b></p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)要求5</b></p><p&

4、gt;　　3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容6</p><p>　　3.1導(dǎo)流方案的選擇6</p><p>　　3.2導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.3截流設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.4攔洪度汛15</p><p>　　3.5封堵蓄水16</p><p>　　3.6施工總進(jìn)度計(jì)劃

5、16</p><p><b>　　4.結(jié)論20</b></p><p>　　4.1成果評(píng)價(jià)20</p><p>　　4.2課設(shè)感受20</p><p><b>　　參考書目20</b></p><p><b>　　1.課程設(shè)計(jì)目的</b><

6、;/p><p>　　水利工程施工課程設(shè)計(jì)是《水利工程施工》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過(guò)本工程的施工組織設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步鞏固和加深《水利工程施工》中的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題和查閱資料的能力，提高學(xué)生制圖和編寫設(shè)計(jì)報(bào)告的能力。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事水利工程施工工作打下一定基礎(chǔ)。</p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)題目描述和要求</p><p><b&

7、gt;　　2.1工程基本概況</b></p><p>　　本工程位于晉江西溪上，西溪集雨面積3101平方公里，河長(zhǎng)120公里，平均坡降5.6%，壩址處河床坡降為1/100壩軸線處河床高程：176.7m。由下板至白瀨長(zhǎng)約8公里的河段上，落差大，并有建壩條件，目前左岸已有簡(jiǎn)易公路，右岸擬建永久公路直通壩頂，并在岸的漳泉鐵路正在計(jì)劃建中，本壩通過(guò)壩址比較，采用洋上一級(jí)方案，在洋上建攔河壩，并開(kāi)鑿約4公里上的

8、隧洞引水至石頭坑建廠房發(fā)電，壩址地質(zhì)為硅化流紋巖，可利用毛水頭119m全部工程一次建成，除大壩外，引水隧洞是控制施工工期的關(guān)鍵工程。</p><p>　　本站壩址以上流域面積1035平方公里，利用水文系列年限24年，多年平均流量33.56，多年平均來(lái)水量10.262億立米，正常蓄水位194m，相應(yīng)庫(kù)容234.7萬(wàn)立米，死水位192m，調(diào)節(jié)庫(kù)容69.6萬(wàn)立米。壩體型式：實(shí)體重力壩，壩頂198.5m，最大壩高24.5

9、m，壩頂長(zhǎng)度95m，攔河壩有泄洪閘和擋水壩段組成。擋水壩段迎水面垂直，下游面在192m高程以下坡比1:0.7，壩段布置6.0m的交通道路與左、右岸公路相接。大壩中部布置4孔泄洪閘段，每孔凈寬12.5m，閘墩厚2.5m，溢流堰頂高程182m，泄洪閘段總長(zhǎng)62.5m，設(shè)置4扇12.5×12m（寬×高）弧形閘門，閘門上游側(cè)設(shè)置檢修閘。泄洪閘最大下泄流量5250，泄洪閘下游采用底流消能，護(hù)坦長(zhǎng)35m，消力坎深4m。</

10、p><p>　　飲水系統(tǒng)有進(jìn)水口、引水隧洞、調(diào)壓井、高壓管道等建筑物組成。進(jìn)水口位于壩體左岸上游距壩頭60m處，采用岸塔式進(jìn)水口，進(jìn)水口底板高程185.5m，進(jìn)水口設(shè)置一道攔污柵、一道檢修閘門。進(jìn)水口至調(diào)壓井為引水隧洞，全長(zhǎng)3600m，隧洞開(kāi)挖斷面為圓形，直徑5.8m，鋼筋混凝土襯砌厚0.4m，襯砌內(nèi)徑5.0m，噴混凝土厚0.15m襯砌內(nèi)徑5.5m，不襯砌段底部采用150#混凝土找平，隧洞縱坡千分之六。電廠在白瀨鄉(xiāng)上

11、游300m處，位于河道左岸，從上游到下游依次為裝卸場(chǎng)，安裝場(chǎng)，主機(jī)室，中控室35kv升壓站，絕緣油庫(kù)。主副廠房尺寸45×25m，廠內(nèi)安裝兩臺(tái)HLD75-LJ-174水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量9MKW,總裝機(jī)18MW，副廠房布置在主廠房上游，進(jìn)廠公路寬9.0m，從上游側(cè)進(jìn)廠，廠區(qū)地面高程156.3m，廠房水輪機(jī)安裝高程139.6m，發(fā)電機(jī)層高程147.6m，裝卸場(chǎng)高程為156.5m。</p><p>　　本工

12、程施工條件較差，工程需建壩址處至下鎮(zhèn)村的永久公路1.5km,需新建施工臨時(shí)道路2.0km及施工便橋一座。主體工程工程量初步估計(jì)：土石方明挖5.5萬(wàn)立米，石方洞挖、井挖11.2萬(wàn)立米，大壩混凝土澆筑3.3萬(wàn)立米，廠房混凝土0.7萬(wàn)立米，鋼筋及鋼材2600t，隧洞襯砌混凝土1.2萬(wàn)立米。本工程混凝土總量5.3萬(wàn)立米，共需水泥19500t，砂料3.0萬(wàn)立米，粗骨料4.3萬(wàn)立米。庫(kù)內(nèi)有部分砂石料，庫(kù)外15公里湖頭鎮(zhèn)有足夠使用的砂石料，粘土上游1

13、0公里處可供使用，條石在湖頭鎮(zhèn)附近。</p><p>　　工期初擬3年，使用半機(jī)械化施工，準(zhǔn)備工作半年左右。</p><p><b>　　2.2水文地質(zhì)資料</b></p><p><b>　　1.氣溫氣象：</b></p><p>　　本站多年平均氣溫，最高氣溫，最低氣溫，流域多年平均降雨量170

14、1.4毫米，降雨主要集中4-9月，其中4-6月為鋒面雨。本站洪枯水位，流量變化大，河水含砂量大。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)洪水成果</b></p><p>　　表 1 設(shè)計(jì)洪水成果</p><p>　　3.枯水期洪水資料 </p><p>　　

15、表 2 枯水期洪水資料 單位： </p><p><b>　　4.壩址相對(duì)隔水層</b></p><p>　　相對(duì)隔水層深度由幾米到幾十米，河床部分基礎(chǔ)只需開(kāi)挖1.5～4米，兩岸較破碎，并要按坡度開(kāi)挖，開(kāi)挖量較大，建議開(kāi)挖深度左岸5.5～28米，右岸6.5～

16、21米。</p><p><b>　　5．廠址工程地質(zhì)</b></p><p>　　巖石堅(jiān)硬完整，工程地質(zhì)良好。</p><p><b>　　2.3有關(guān)計(jì)算成果</b></p><p><b>　　1．施工準(zhǔn)備工作</b></p><p>　　對(duì)外，場(chǎng)內(nèi)

17、公路3公里，施工臨時(shí)橋梁1座，臨時(shí)生活建筑5510平方米，以及風(fēng)水電系統(tǒng)、碎石加工系統(tǒng)、混凝土拌和系統(tǒng)的準(zhǔn)備。</p><p><b>　　2.導(dǎo)流工程</b></p><p>　　項(xiàng)目有圍堰的工程量（包括縱、橫向圍堰），若分期的話有一、二期圍堰，另有底孔封堵、圍堰拆除等項(xiàng)目，若有隧洞、涵管、明渠的方案時(shí)，均要計(jì)算工程量。</p><p>&l

18、t;b>　　3攔河壩工程</b></p><p>　　土石方明挖23540立米，固結(jié)灌漿2090米，帷幕灌漿1500米，整個(gè)大壩砼3.3萬(wàn)方。</p><p><b>　　4.引水系統(tǒng)</b></p><p>　　進(jìn)出口明挖2705方，混凝土1007方。隧洞洞挖11.785萬(wàn)方，襯砌13871方，隧洞固結(jié)灌漿5867方，隧洞回

19、填灌漿4589平方米。調(diào)壓井明挖3274方，井挖石方4728方，調(diào)壓井襯砌1775方，固結(jié)612方。高壓管道洞挖石方5801方，井挖石方834方，襯砌2868方，固結(jié)2295方，回填灌漿1547平方米，接觸灌漿924平方米。</p><p><b>　　5.廠房及開(kāi)關(guān)站</b></p><p>　　土石方明挖17101立米，下部混凝土澆筑5722方，上部混凝土澆筑98

20、9方，固結(jié)灌漿436米，帷幕灌漿706米，襯砌塊石3801方，石渣回填7806方，機(jī)組安裝2臺(tái)，閘門安裝2扇。</p><p><b>　　6．庫(kù)容水位關(guān)系表</b></p><p>　　表 3 庫(kù)容水位關(guān)系表</p><p>　　7．壩址處流量水位關(guān)系表</p><p

21、>　　表 4 壩址處流量水位關(guān)系表</p><p>　　8．湖頭站歷年枯水期各月平均流量</p><p>　　表 5 湖頭站歷年枯水期各月平均流量表</p><p>　　9.主體建筑工程標(biāo)工分析匯總表</p><p>　　表 6

22、 主體建筑工程標(biāo)工分析匯總表</p><p><b>　　2.4圖紙資料</b></p><p><b>　　1.樞紐地形圖</b></p><p>　　2.壩軸線地質(zhì)剖面圖</p><p><b>　　3.工程總體布置圖</b></p>&

23、lt;p>　　4.大壩、隧洞，房屋剖面圖</p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　2.5.1導(dǎo)流部分</b></p><p>　　1.選擇導(dǎo)流方案：對(duì)隧洞、明渠、涵管、河床、底孔等方案進(jìn)行比較，選定較經(jīng)濟(jì)可行的，全段及分段圍堰均可考慮，圍堰還可考慮高水、低水及過(guò)水型式，圍堰可使

24、用土石、砼、木籠……等型式。</p><p>　　2.選取導(dǎo)流時(shí)段，定設(shè)計(jì)頻率、定設(shè)計(jì)流量、確定導(dǎo)流建筑物的尺寸、斷面、高程、位置、本庫(kù)容因庫(kù)容小，可不調(diào)洪。</p><p>　　3.敘述導(dǎo)流施工步驟和方法，如何與大壩施工有機(jī)結(jié)合。</p><p>　　4.大壩施工中的度汛核算。</p><p>　　5.定截流設(shè)計(jì)流量，選定截流時(shí)間，并選定截

25、流方案及措施，定最大截流材料的重量及尺寸，并對(duì)閉氣進(jìn)行設(shè)計(jì)，定出倉(cāng)堤高程。</p><p>　　6. 定封堵時(shí)間，封堵方法和措施及封堵長(zhǎng)度。</p><p>　　7.繪制導(dǎo)流平面布置圖一張（并有導(dǎo)建物的斷面圖）及砼分期澆筑斷面圖。</p><p>　　8.比較各導(dǎo)流方案的成果，定最佳方案，說(shuō)明本方案的優(yōu)缺點(diǎn)。</p><p>　　2.5.2施

26、工總進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　1.對(duì)施工準(zhǔn)備工程、導(dǎo)流工程、攔河壩工程、飲水系統(tǒng)工程、廠房及開(kāi)關(guān)站工程進(jìn)行進(jìn)度安排、項(xiàng)目及工程量按已經(jīng)給資料進(jìn)行。</p><p>　　2.對(duì)主要施工強(qiáng)度進(jìn)行論證，確定是否可行，特別對(duì)開(kāi)挖強(qiáng)度和砼強(qiáng)度進(jìn)行控制，并避免特大高峰，做到大體均衡施工、壩體砼最大月澆筑強(qiáng)度1.2萬(wàn)方，日最大強(qiáng)度1000方。</p><p>　　3.繪制工程

27、施工進(jìn)度表一張，并在進(jìn)度線上注明施工強(qiáng)度，（并繪出開(kāi)挖強(qiáng)度曲線、砼澆筑強(qiáng)度曲線、工人人數(shù)變動(dòng)曲線）。</p><p>　　2.5.3設(shè)計(jì)說(shuō)明書編寫</p><p>　　1.格式按本科生畢業(yè)論文的要求，條理清楚、文字通順、整齊美觀、格式規(guī)范，要有必要的圖表。</p><p>　　2.紙張用統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計(jì)紙張，并盡可能用計(jì)算機(jī)打印。</p><p&g

28、t;　　3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容</p><p>　　3.1導(dǎo)流方案的選擇</p><p>　　導(dǎo)流方案的選擇主要考慮因素：水文條件、地形條件、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、水工建筑物的形式及其布置、施工期間河流的綜合利用、施工進(jìn)度及施工場(chǎng)地布置。</p><p>　　本工程壩址處自然河床寬度約為33m，河床較窄，可以考慮采用全段圍堰法導(dǎo)流。壩址附近山坡陡峻，不適于采用明渠導(dǎo)流，

29、可采用隧洞導(dǎo)流。</p><p>　　另一方面由壩址（Ⅰ-Ⅰ）工程地質(zhì)剖面圖和壩址（Ⅲ-Ⅲ）工程地質(zhì)剖面圖可知壩址處，河流兩岸巖層的整體性較差，有多條斷層通過(guò)且節(jié)理裂隙復(fù)雜且等高線同河床中泓線過(guò)于平行，如果修建隧洞不僅施工難度較大，且隧洞沿線過(guò)長(zhǎng)不經(jīng)濟(jì)，此外隧洞入口同河床交角過(guò)大，不利于水流平順進(jìn)入和下泄。所以并不十分利于修建導(dǎo)流隧洞。</p><p>　　經(jīng)過(guò)方案對(duì)比，本工程綜合考慮地形

30、地質(zhì)和水文條件等，決定采用分段圍堰法導(dǎo)流。由于壩址處左岸有簡(jiǎn)易公路，更便于建筑物材料運(yùn)輸，考慮一期圍堰先圍左岸。</p><p>　　3.2導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量</p><p>　　擬建工程，正常蓄水位對(duì)應(yīng)的水庫(kù)庫(kù)容為0.02347億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容為0.00696億m3，可以推測(cè)本工程總庫(kù)容應(yīng)介于0.3～0.4億m3,屬于

31、0.1～0.01億m3級(jí)，電站裝機(jī)容量1.8萬(wàn)kW，根據(jù)[1]SL 252—2000規(guī)定，本工程的工程等別為Ⅳ級(jí),永久性水工建筑物(混凝土重力壩)的級(jí)別為4級(jí)。臨時(shí)性擋水和泄水建筑物的級(jí)別（導(dǎo)流建筑物），應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要性、失事后果、使用年限和臨時(shí)建筑物規(guī)模確定。本工程臨時(shí)擋水和泄水建筑物并無(wú)特殊要求，可確定為5級(jí)。</p><p>　　為充分利用當(dāng)?shù)夭牧辖档驮靸r(jià)，橫向圍堰采用過(guò)水土石圍堰（低水圍堰），縱向圍

32、堰采用混凝土圍堰，考慮縱向圍堰為今后壩體的一部分。臨時(shí)性筑物級(jí)別為5級(jí)，根據(jù)[2]SL 303-2004表3.2.2規(guī)定，5級(jí)土石結(jié)構(gòu)導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用重現(xiàn)期為5-10年的標(biāo)準(zhǔn)。鑒于本工程的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)取洪水重現(xiàn)期為10年（）。</p><p>　　由于水文地質(zhì)資料可知，西溪枯水期為11～3月?？菟诤樗l率的設(shè)計(jì)流量為。所以導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量。</p><p>　　3.2.2導(dǎo)流

33、建筑物平面布置及尺寸的初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.導(dǎo)流擋水建筑物</b></p><p>　　參照[3]DL/T 5087-1999 和[2] 水利工程施工(第五版)中介紹的關(guān)于分期圍堰平面布置要求，并結(jié)合本工程實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)圍堰布置如下：</p><p>　　考慮到本工程主體工程澆筑量不大，所需機(jī)械較小，模板較少。并且溢流壩段

34、護(hù)坦長(zhǎng)度較長(zhǎng)而工程量又不大，且護(hù)坦同壩體施工不沖突可以用于臨時(shí)堆放模板。所以本設(shè)計(jì)取上游基坑坡趾與主體工程輪廓之間的距離取10m,下游基坑坡趾與主體工程輪廓之間的距離取2m，僅保留必要的交通寬度。</p><p>　　由設(shè)計(jì)資料可知，壩基處原河床高程大約為175.000m～177.500m（平均高程為176.700m），本設(shè)計(jì)取左岸河床高程為175.500m,右岸河床為176.700m。壩基開(kāi)挖到高程174.00

35、0m,高差為1.0m～3.0m。覆蓋層主要為含碎石粘土，放坡坡率取為1：2.0。此外，橫向土石圍堰的背水坡坡角再基坑邊緣距離取為2.0m，以保證壩面穩(wěn)定。</p><p>　　參照[3]DL/T 5087-1999相關(guān)規(guī)定，縱向圍堰采用C15混凝土圍堰，為節(jié)約工程造價(jià)，考慮一、二期工程共用同一縱向圍堰并考慮為今后壩體泄洪壩段中間隔墩的一部分。如此布置縱向圍堰，一、二期工程量基本相當(dāng)，且縱向圍堰與河流主流銜接順暢，

36、有利于束窄河床過(guò)流以及二期導(dǎo)流底孔泄流。同壩體結(jié)合部分的縱向圍堰的基礎(chǔ)開(kāi)挖高程同主體工程一致為174.000m。其余部分開(kāi)挖至177.000m,根據(jù)壩址（Ⅰ-Ⅰ）工程地質(zhì)剖面圖和上壩線重力壩方案布置圖，最終確定縱向圍堰軸線位置為ZK111號(hào)鉆孔軸線向河流右岸偏移5.0m，本設(shè)計(jì)一期工程布置于左岸。將河床與原水面線簡(jiǎn)化為梯形（等效原則為：過(guò)流面積基本相等）計(jì)算得：河流原過(guò)流斷面A1=155.3m2,圍堰和基坑所占過(guò)水?dāng)嗝鍭2=67.5m2

37、。實(shí)際河流束窄度。</p><p>　　為了保證縱橫向圍堰接頭處水流的平順過(guò)渡，一期圍堰以及二期下游橫向圍堰與縱橫向圍堰交角取為110°，而考慮圍堰的工程量二期上游圍堰與縱向圍堰的減小為100°束窄后的流速Vc約為3～4m/s，所以無(wú)需對(duì)接頭進(jìn)行專門的防沖結(jié)構(gòu)研究。</p><p><b>　　2.導(dǎo)流泄水建筑物</b></p>&l

38、t;p>　　一期工程中河流流量通過(guò)束窄后的河床排往下游。二期工程中本設(shè)計(jì)采用臨時(shí)導(dǎo)流底孔排往下游，根據(jù)上壩線重力壩方案布置圖，本設(shè)計(jì)初步擬定底孔布置方案一：底孔斷面尺寸為2.0m×3.0m，共四孔?？卓诓贾糜谝缌鲏味蜗路剑c閘墩邊緣相距3m,兩閘墩間距為2.5m，孔底高程為176.000m。底孔布置方案二，斷面為2.0m×4.0m的底孔，共四孔，也底為176.000m。</p><p>

39、　　3.2.3導(dǎo)流建筑物的具體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.本工程采用分期圍堰，橫向圍堰堰頂高程的確定如下：</p><p><b>　　a.下游圍堰高程：</b></p><p>　　式中： 為下游圍堰堰頂高程，m；</p><p>　　為下游水位，m，由表 4，可計(jì)算得當(dāng)Q導(dǎo) =350 ，，；</p>

40、<p>　　---波浪爬高，m，本設(shè)計(jì)不考慮波浪爬高；</p><p>　　---安全加高，m，本設(shè)計(jì)為低水（過(guò)水）圍堰，所以不考慮安全加高。</p><p>　　所以，一期和二期工程的下游圍堰高程一致。</p><p>　　b.一期上游圍堰高程：</p><p>　　式中： 為上游圍堰堰頂高程，m；</p><

41、p><b>　　為下游水位，m，；</b></p><p><b>　　z為水位壅高，m；</b></p><p>　　---波浪爬高，m，本設(shè)計(jì)不考慮波浪爬高；</p><p>　　---安全加高，m，本設(shè)計(jì)為低水（過(guò)水）圍堰，所以不考慮安全加高。</p><p>　　其中：上下游水位壅高z

42、可按下式進(jìn)行估算</p><p>　　式中：為束窄段河床的平均流速，m/s；</p><p>　　Q為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，m3/s;</p><p>　　為側(cè)收縮系數(shù)，單側(cè)收縮采用0.95。</p><p><b>　　所以。</b></p><p>　　式中：為流速系數(shù)，圍堰的平面布置為梯形（無(wú)導(dǎo)流墻

43、），可取0.80～0.85，本設(shè)計(jì)?。?lt;/p><p>　　為行近流速，m/s，；</p><p><b>　　所以。</b></p><p>　　綜上：一期上游圍堰堰頂高程。</p><p>　　c.二期上游圍堰高程：</p><p>　　由于本工程缺乏洪水資料，且為小型工程，本設(shè)計(jì)將洪水過(guò)程線

44、簡(jiǎn)化為三角形洪水過(guò)程線，洪水歷時(shí)為24h，如圖 1。</p><p>　　圖 1 簡(jiǎn)化三角形洪水過(guò)程線</p><p>　　調(diào)洪試算，假定一下泄流量,可以根據(jù)下式計(jì)算出滯留庫(kù)容,</p><p>　　并根據(jù)表3庫(kù)容水位關(guān)系表，可內(nèi)插出相應(yīng)的壩軸線水位H,則。再根據(jù)表4，當(dāng)可以確定相應(yīng)的水位H,則。則孔口的靜水頭。由于本設(shè)計(jì)的行近流速較大（），還應(yīng)考慮行近水頭的

45、影響，則全水頭，根據(jù)有壓管中的恒定流（淹沒(méi)出流）計(jì)算公式</p><p>　　式中：為流量系數(shù)，；</p><p>　　A為過(guò)流斷面，m2 ；</p><p><b>　　為全水頭，m；</b></p><p>　　R，為水利半徑，m。</p><p>　　可以計(jì)算出一個(gè)。如果,則假定的下泄流量就

46、是設(shè)計(jì)下泄流量。如果不相等則再次進(jìn)行假定設(shè)計(jì)流量，經(jīng)過(guò)多次試算確定最后的設(shè)計(jì)下泄流量。</p><p>　　按初步擬定的導(dǎo)流底孔布置方案如表 7參照[5]水力學(xué)（第四版），試算過(guò)程如表 8。</p><p>　　由表 8可知兩個(gè)導(dǎo)流底孔的布置方案試算所得的上游水位都 高于溢流堰頂高程182.000m,所以試算所得不合理。本設(shè)計(jì)采用方案一導(dǎo)流底孔重新計(jì)算，考慮溢流堰的自由溢流作用,實(shí)用堰的堰

47、流公式如下</p><p>　　式中：為側(cè)收縮系數(shù)，考慮為無(wú)側(cè)收縮取1；為淹沒(méi)系數(shù)，自由出流取1；m為流量系數(shù)，低堰取m=0.499；B為閘門凈寬，m，B=12.5×2=25.0；H0為堰上水頭，m。</p><p><b>　　試算結(jié)果見(jiàn)表 9。</b></p><p>　　表 7

48、 導(dǎo)流底孔（有壓）參數(shù)</p><p>　　表 8 計(jì)算過(guò)程</p><p>　　表 9 試算過(guò)程（考慮溢流堰作用）</p><p>　　本設(shè)計(jì)最終選定方案的導(dǎo)游底孔布置方案，試算結(jié)果為二期圍堰，上游圍堰高程。</p><p>

49、　　2.縱向圍堰高程的確定</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)采用一、二期共用同一縱向圍堰。為了便于施工，且更好地同壩體結(jié)合，縱向圍堰設(shè)計(jì)成平臺(tái)狀，即的上下游高程分別二期橫向圍堰的上下游高程一致。從縱向圍堰上游至下游護(hù)坦段縱向圍堰堰頂高程皆為183.900m,其余部分高程為178.900m。</p><p>　　3.2.4圍堰細(xì)部設(shè)計(jì)</p><p>　　由壩址（Ⅰ-Ⅰ

50、）工程地質(zhì)剖面圖可知左岸河床較右岸低，本設(shè)計(jì)取壩軸線處左岸河床高程為175.500m,右岸壩軸線處河床高程為176.700m,則壩軸線處左岸下游河床高程為175.5-80×0.01=174.7m,同理壩軸線處右岸下游河床高程為176.7-80×0.01=175.9m。則各圍堰建基面高程和高度如表 10。</p><p>　　表 10 各期圍堰建基

51、面高程和高度</p><p>　　參考[6]施工導(dǎo)流圖集》和[3]DL/T 5087-1999各圍堰堰頂寬度、迎水面坡度和背水面坡度的確定如表 11。</p><p>　　表 11 各圍堰截面參數(shù)</p><p>　　注：1.橫向圍堰為土石圍堰，縱向圍堰為混凝土圍堰；</p><p>　　

52、2.縱向圍堰堰頂寬度取4m是考慮縱向圍堰作為溢流壩中墩隔墻，為了使二期工程同縱向圍堰更好的結(jié)合同時(shí)滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　3.縱向圍堰左側(cè)坡率為0.3是指，在縱向圍堰上下游處為滿足縱向圍堰堰體穩(wěn)定，同時(shí)不影響導(dǎo)流底孔的施工而加設(shè)的支墩坡率。</p><p>　　綜合本書3.2.2～3.2.4小節(jié)施工導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)，可以繪制導(dǎo)流建筑物的橫向剖面和縱向剖面分別見(jiàn)圖 2、圖 3和圖

53、 4。</p><p>　　圖 2 一期導(dǎo)流建筑物橫向剖面圖</p><p>　　圖 3 二期導(dǎo)流建筑物橫向剖面圖</p><p>　　圖 4 導(dǎo)流建筑物上游立視圖</p><p>　　3.2.5工程量、造價(jià)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上面計(jì)算的圍堰成果表以及地質(zhì)

54、剖面圖可以初步估計(jì)確定圍堰工程的工程量，具體結(jié)果如表 12所示：</p><p>　　表 12 圍堰工程量計(jì)算</p><p>　　注：1.上表中計(jì)算縱向圍堰的工程量時(shí)忽略背水坡部分的工程量，但多算了下游部分的工程量，應(yīng)給予修正在原來(lái)的基礎(chǔ)上加上791m3，最終混凝土方量應(yīng)為5451 m3。</p><p>　

55、　表 13 導(dǎo)流工程造價(jià)表</p><p>　　注：1.計(jì)算工程造價(jià)時(shí)，縱向圍堰同主體工程相結(jié)合的部分工程量為2144m3,其造價(jià)由導(dǎo)游建筑物和主體工程均分，故計(jì)算量為4394 m3。</p><p><b>　　3.3截流設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.3.1截流

56、時(shí)間</b></p><p>　　由水文資料可知，該河流枯水期為11～3月，截流時(shí)間應(yīng)選擇在枯水期初期或稍稍靠前，本工程的截流時(shí)間可以選擇在10下旬～到11月上旬之間。本設(shè)計(jì)初步擬定截流時(shí)間為10月下旬。</p><p>　　3.5.2 截流設(shè)計(jì)流量</p><p>　　由于本工程壩址處沒(méi)有實(shí)測(cè)流量資料，可以參照壩址附近湖頭站歷年枯水期各月平均流量表。但

57、湖頭站缺乏10有下旬（11月～4月）的流量資料，考慮到本工程為小型工程，截流相對(duì)容易，取11月份的平均流量進(jìn)行頻率分析。本設(shè)計(jì)采用適線法，選取參數(shù)為，均值EX=13.4m3/s,Cv=0.59,Cs=2.5Cv。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 13，頻率曲線見(jiàn)圖 5。截流設(shè)計(jì)流量采用重現(xiàn)期為10年月平均流量，由圖 5可知當(dāng)P=10%，。 </p><p>　　表 14

58、頻率分析</p><p>　　圖 5 頻率曲線</p><p><b>　　3.3.2截流方案</b></p><p>　　本工程為小河流截流，截流方案采用立堵法進(jìn)行截流，雖截流時(shí)龍口的單寬流量較大，流速不均勻，但截流時(shí)間很短，準(zhǔn)備工作比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低。</p><p><b>　　3.5.4

59、戧堤設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.下游以一期上游戧堤高程確定的原理和圍堰堰頂高程確定原理為同一原理，本書為了節(jié)約篇幅不再詳列計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　2.由于設(shè)計(jì)截流流量較小，可以假定，即本設(shè)計(jì)認(rèn)為戧堤合龍閉氣后，水庫(kù)水位上漲到一定高度后，最大下泄流量同來(lái)水量相等，水位庫(kù)水位保持不變。由于來(lái)水量小，可先假定上漲后的水位高程不會(huì)達(dá)到179.000m(為無(wú)壓泄流)，可

60、采用寬頂堰泄流公式計(jì)算</p><p>　　表 15 計(jì)算結(jié)果</p><p>　　所以由表 14可計(jì)算得上游水位，取177.700m<179.000m，所以先前假定為無(wú)壓泄流是正確的。</p><p>　　綜上，各戧堤高程和高度列表見(jiàn)表 15。</p><p>　　表 16

61、 各戧堤高程和高度</p><p>　　注：1.由于一期上下游圍堰高度相差較小，填筑方量相差不大，且考慮將戧堤作為將來(lái)圍堰的一部分，為了便于施工組織，所以本設(shè)計(jì)最終決定一期戧堤高度統(tǒng)一取為1.5m。</p><p>　　2.由于計(jì)算出的二期下游戧堤高度僅為0.2m,考慮實(shí)際情況，取值為0.5。即將戧堤高度填筑到176.400m。<

62、;/p><p>　　3. 由壩址（Ⅰ-Ⅰ）工程地質(zhì)剖面圖測(cè)得截流高程處的河谷寬度約為35m，小于80m，所以不預(yù)先進(jìn)占。根據(jù)防沖和滲透的要求以及卡車交通戧堤的設(shè)計(jì)寬度為6或8m。參考相近工程確定橫向戧堤迎水面坡率為1：2.5，背水面坡率為1：2.0?？v向戧堤迎水面應(yīng)采用粒徑較大的塊石填筑，坡率為1：1.5，背水面坡率為1：2.0，為滿足戧堤防滲要求，在戧堤迎水面布置土工防滲膜防滲。</p><p&

63、gt;　　表 17 戧堤斷面參數(shù)</p><p>　　注：1.由于橫向戧堤成為將來(lái)圍堰的一部分，所以不計(jì)算工程造價(jià)；</p><p>　　2.不計(jì)算縱向戧堤的造價(jià)，是因?yàn)槠涮钪筒鸪驾^容易，總造價(jià)較小。故將其考慮為其它費(fèi)用中。</p><p><b>　　3.3.3截流材料</b><

64、/p><p>　　本工程庫(kù)容小，二期上游戧堤進(jìn)占過(guò)程中，滯留在水庫(kù)中的水量可以忽略不計(jì)。本設(shè)計(jì)采用立堵法，采用土工膜防滲，所以同樣忽略由戧堤滲漏的流量。即本設(shè)計(jì)認(rèn)為截流時(shí)水量平衡方程為</p><p>　　注：根據(jù)水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范，河床寬度小于80m，可以不設(shè)置龍口，不安排進(jìn)占。上式中的為截流時(shí)流速最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的從河床缺口下泄的流量。下泄流量均采用寬頂堰泄流公式計(jì)算（同3.5.4），計(jì)

65、算過(guò)程如表 17。</p><p>　　表 18 計(jì)算過(guò)程</p><p>　　由計(jì)算成果可以推測(cè)出，當(dāng)戧堤堆填至最后1m時(shí)，水位上漲至177.610m<177.700m時(shí)，河床流速達(dá)到最大值為</p><p>　　式中：A為合龍時(shí)河床過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2，截流水深為2.11m,則A=1×2

66、.04=2.04 m2。</p><p>　　注：截流水深2.04m大于二期上游戧堤平均高度1.0m，是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)認(rèn)為龍口處于河床主流部位，河床高程為175.5m，該處的實(shí)際戧堤高度為177.700-175.500=2.2m。</p><p>　　參照[4] 水利工程施工(第五版)表1-5，可知當(dāng)截流最大流速為1.2~1.3m/s，可用50—70kg重石塊進(jìn)行截流。用量為龍口體積的2.5倍

67、，約為50m3。此外，為了保證截流的順利進(jìn)行以防突發(fā)意外，本設(shè)計(jì)考慮儲(chǔ)備0.25倍計(jì)算截流填筑方量的備用料，為721m3。</p><p><b>　　3.4攔洪度汛</b></p><p>　　本工程混凝土壩攔洪庫(kù)容V=0.02347億m3<0.1億m3,對(duì)應(yīng)的壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為20~10年，即P=5%~10%，以P=10%設(shè)計(jì)查工程資料，對(duì)應(yīng)的，查

68、Z~Q曲線知，壩前臨時(shí)度汛設(shè)計(jì)洪水水位h=186.700m,該壩4級(jí)永久性擋水建筑物安全加高δ=0.3m,則壩體攔洪度汛壩高程為H=h+δ=186.7000+0.3=187.000m。</p><p><b>　　3.5封堵蓄水</b></p><p><b>　　3.5.1封堵時(shí)間</b></p><p>　　因?yàn)樗o的

69、資料中缺少壩址處各月的月平均流量。故取開(kāi)始來(lái)水期月份5月進(jìn)行封堵導(dǎo)流隧洞進(jìn)行蓄水。</p><p><b>　　3.5.2封堵方式</b></p><p>　　導(dǎo)流泄水建筑物僅采用導(dǎo)流孔，封堵時(shí)應(yīng)用混凝土全部封堵。由于缺少水文資料，本設(shè)計(jì)封堵蓄水所用閘門只能憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)置一門為2m×3m的鋼板閘門，厚度為10cm。四個(gè)導(dǎo)游底孔共用一封堵閘門。</p>

70、;<p>　　3.6施工總進(jìn)度計(jì)劃表</p><p>　　表 20 施工總進(jìn)度表</p><p><b>　　說(shuō)明：</b></p><p>　　本次工程共安排施工人員1000-2000人，根據(jù)不同時(shí)期要求安排。</p><p>　　工程按

71、照要求首先完成的是施工準(zhǔn)備工作的施工，施工人數(shù)為1100人。</p><p>　　在施工準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)行導(dǎo)流隧洞、河流截流和上游圍堰施工，根據(jù)要求增加整體施工人數(shù)為1500人。</p><p>　　在引水隧洞的施工期，因?yàn)楣こ塘康脑黾樱鶕?jù)要求增加整體施工人數(shù)為1800人。</p><p>　　在永久房屋和清理工作，因?yàn)楣こ塘康臏p少，施工人數(shù)為500人。<

72、/p><p>　　根據(jù)以上的工期計(jì)算，最后確定整個(gè)施工時(shí)間為733天。另因?yàn)椴糠植豢煽咕艿囊蛩氐挠绊?，?shí)際的施工期為2年到3年之間。</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p><b>　　4.1成果評(píng)價(jià)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要為施工導(dǎo)流部分的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)人員能力有限

73、并且缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，雖然設(shè)計(jì)過(guò)程中參照許多工程實(shí)例和文獻(xiàn)，做為小型工程的初步設(shè)計(jì)尚有一定參考價(jià)值，但本設(shè)計(jì)的成果可靠性仍然較低。下一設(shè)計(jì)階段中，對(duì)于以下幾點(diǎn)應(yīng)加深考慮，補(bǔ)充必要的設(shè)計(jì)資料，謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)：</p><p>　　1.由于時(shí)間較緊，所以本設(shè)計(jì)中對(duì)于二期圍堰堰頂高程的確定中，關(guān)于泄流公式中的參數(shù)選取過(guò)于粗糙。</p><p>　　2.在導(dǎo)流建筑物的工程量計(jì)算中，對(duì)于地形、地質(zhì)因素考慮不足

74、，工程量的估算過(guò)于簡(jiǎn)略。其次，對(duì)于填筑單方造價(jià)的取值依據(jù)不足，嚴(yán)重影響工程造價(jià)的估算以及方案的選取。</p><p>　　3.缺少方案比較分析。</p><p>　　4.由于水文資料不足，對(duì)于截流設(shè)計(jì)流量的選擇可能存在較大差錯(cuò)，雖然對(duì)戧堤高程不起控制作用，但可能會(huì)影響到對(duì)截流材料重量的要求。</p><p>　　5.施工進(jìn)度計(jì)劃，考慮的各方面影響因素不足。</

75、p><p><b>　　4.2課設(shè)感受</b></p><p>　　通為期近兩周的施工組織課程設(shè)計(jì)我最大的感受就是，在設(shè)計(jì)中前期的熟悉工程各方面的資料十分重要。如果一味的講求快，往往事得其反。很有可能在你設(shè)計(jì)到中間的某一處時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)結(jié)果同大壩的設(shè)計(jì)結(jié)果相沖突，設(shè)計(jì)報(bào)告中前后內(nèi)容有矛盾等等。所以不能一味求快，而要講究效率。</p><p&g

76、t;　　其次，查閱資料的能力也非常重要，在龐雜的設(shè)計(jì)規(guī)范中要找到同自己設(shè)計(jì)內(nèi)容相匹配的規(guī)定不是一件容易的事情，沒(méi)有一定的耐心和細(xì)心往，靠的只能是運(yùn)氣。</p><p>　　再者，要想完成一份優(yōu)秀的施工組織設(shè)計(jì)人員不僅要有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并且還應(yīng)培養(yǎng)良好的邏輯思維和組織安排能力，還有一定的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)也是必要的。</p><p><b>　　參考書目</b></p&g

77、t;<p>　　[1] 中華人民共和國(guó)水利部. SL252-2000水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn). 北京：中國(guó)水利水電出版社，2000.</p><p>　　[2] 中華人民共和國(guó)水利部. SL303-2004水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)水利水電出版社，2004.</p><p>　　[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì).DL/T 5087-1999 水利水電

78、工程圍堰設(shè)計(jì)導(dǎo)則. 北京：中國(guó)電力出版社，1999.</p><p>　　[4] 袁光裕、胡志根. 水利工程施工(第五版) . 北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.</p><p>　　[5] 吳持恭. 水力學(xué)(第四版). 北京：高等教育出版社，2008.</p><p>　　[6] 成都科學(xué)技術(shù)大學(xué)《水利水電施工導(dǎo)流圖集》編寫組，施工導(dǎo)流圖集. 北京：水利出版社，