水利工程施工课程设计

5.1 围堰工程量计算----------------------------------------------------------------------16 5.2 坝体工程量计算----------------------------------------------------------------------16 六、课程设计心得体会----------------------------------------------------------------------- 17
工期要求。根据建设单位意见及工程实际情况，初步拟定工程施工期为三年。
1.2 水文、气象条件设计资料
1.2.1 水文气象条件
鸽子洞水电站坝址区处于温湿带和寒温带过渡地带，属大陆性燕山山地气
1
候，四季分明，春季干旱少雨，天气多变；夏季高温多雨，多雷雨天气；秋季天
高气爽，昼暖夜凉；冬季干燥少雪，天气寒冷。据统计，年平均气温 8.0℃，最
四、基坑排水----------------------------------------------------------------------------------- 15 五、工程量计算-------------------------------------------------------------------------------- 16
31.6
190
532
67.6
778 837 898 960 1023 1089 1155
1.2.2 工程地质条件
（1）鸽子洞水电站坝址区河谷两岸不对称，左岸较陡，基岩裸露，右侧有 一、二级阶地存在，以缓坡形式分布于右岸。河床宽 60m，覆盖层为砂卵石，一、 二级阶地表层为砂壤土或含碎石壤土。
（2）河床覆盖层为砂卵石，厚 6.3～7.9m，一、二级阶地表层为壤土，厚 2～ 5m，下部为砂卵石层,厚 5～7m。河床底部及左岸为中、粗花岗岩，岩石坚硬完 整，全、强风化厚度 0.5～3m。右坝肩表层为坡残积（dl+elQ2）的含碎石壤土， 厚 2～4m 左右；其下为粗粒花岗岩，全强风化厚度约 7.6m，主要分布在右坝肩 部位；强风化厚度约 2～3.8m，主要分布在坝址区及右坝肩。
《水利工程施工课程设计》
专 业： 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师：
目录
一、基本资料------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1 工程条件-------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 水文、气象条件设计资料----------------------------------------------------------- 1 1.2.1 水文气象条件------------------------------------------------------------------ 1 1.2.2 工程地质条件------------------------------------------------------------------ 3 1.2.3 天然建筑材料------------------------------------------------------------------ 4
条数 13 7 14
走向 近 EW 近 EW NE76°
倾向 S N NW
倾角 72° 65° 30°
表 5 右坝肩节理统计表
描述 节理闭合，表面张开，宽度 0.5～1cm,节理间 距 20cm 左右，节理面可见黄褐色锈染。 节理间距 15～20cm 节理间距 15cm 左右
条数 5
4 14
（5）1976 年钻孔基岩压水试验成果表明，单位吸水量ω值为 0.035L／ mim·m·m，属于微透水。本次勘察地下水位埋深 0.13～1.6m，高程 492.64～ 494.37m。压、注水试验结果说明虽然局部岩体节理较发育，但闭合性较好，连 通性差。
（3）现坝址区地面高程 494.9～493.4m,坝基的开挖基槽内，人工浆砌石厚 度 1.7～2.7m，层底高程 492.04～491.33m，为弱风化花岗岩，较新鲜完整。其 下部混凝土垫层厚度 0.8～2.0m，层底高程 490.84～488.0m。混凝土呈浅灰色， 局部可见蜂窝，骨料成分为花岗岩，一般粒径 1～4cm。混凝土垫层下为花岗岩， 风化程度以弱风化为主，靠近右侧坝肩局部表层存在强风化岩，厚度约 2.7m。 钻孔揭露弱风化岩层厚度 15.8～31.8m，未揭穿。
工程所在地对外交通条件较好，现有 101 国道从其下游通过，从坝址现有砂 石路 3.5km 在三道河子村附近与其相接。坝址下游地势较开阔，有可供施工时使 用的生产及生活设施的场地。
工程所用块石可由蓄水池上游的王土坊村块石场开采，储量丰富，完全可满 足本工程之需，运距 2.5km 左右；混凝土粗骨料由王丈子村的人工料场供应，运 距 20km 左右，砂子可由水库下游二道河子村附近河道的滩地开采筛分，运距 10km 左右。施工用电由城西变电站提供，可从该变电站 511 线路“T”接 10kV 高压线 路，“T”接地点在王土坊乡三道河子村附近，距工地 3.5km。
面积 （万 m2）
容积 （万 m3）
0
0
514
33.8
222
0.6
0.3
515
35.8
257
1.4
1.3
516
38.2
294
2.2
3.1
517
40.6
334
3.2
5.8
518
42.6
375
3.8
9.3
519
44.6
419
4.6
13.5
520
46.4
464
5.4
18.5
521
48.4
512
6.2
24.3
见表 3-1。
右坝肩：表层强风化花岗岩厚度较薄，节理发育，局部张开，宽度 0.5～1cm，
节理面见黄褐色锈染，主要发育 3 组节理，节理统计见表。
走向 NW305° NE23° 近 EW
倾向 SW SE N
表 4 左坝肩节理统计表
倾角 45° 85° 80°
描述 闭合，节理间距 10～23cm 闭合，节理间距 20～30cm 节理间距 15cm 左右
（4）库区有区域性的平顶山断层通过，最近处距右坝肩 270m，断层长度 7km，走向 NE25°，倾向 NW，倾角 75°，断层胶结比较好，现阶段坝址区测绘 及钻孔揭露岩体未发现受其影响现象。左、右坝肩岩体节理发育情况如下：
左坝肩：基槽已开挖至弱风化花岗岩，表层可见风化裂隙，发育多组节理，
3
节理面可见黄褐色锈染，节理面多呈闭合，局部张开，宽度 1cm 左右。节理统计
流量（m3/s） 14.8 68.9 282 532 1233 2227 3434 4758 6311
水位 （m） 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506
表 3 鸽子洞水电站水位～面积～容积关系曲线
面积
容积
（万 m2） （万 m3）
水位 （m）
重现期
20 年
10 年
5年
时段
汛
期
607
455
293
1～3 月份
0.98
0.75
0.52
4～6 月份
92.9
64.1
23.9
枯水期
9 月份
42.9
28.9
16.5
10～12 月份
3.73
2.71
1.76
9～5 月份
101.3
58.1
25.0
表 2 拦河坝址下游 100m 处水位流量关系表
水位（m） 492 493 494 495 496 497 498 499 500
522
50.8
561
7.3
31.1
523
52.4
613
8.4
38.9
524
54.2
666
9.8
48
525
56
721
2
507
12
58.9
526
57.8
508
14
71.9
527
59.8
509
18
87.9
528
61.2
510
22
108
529
63
511
26
132
530
64.4
512
29
159
531
66
513
主要工程量：坝基砂卵石等土石方开挖 7.17 万 m3，石方明挖 5.47 万 m3 ， 洞挖石方 0.04 万 m3，土石方回填 6.09 万 m3，混凝土浇筑 3.17 万 m3，平硐衬 砌混凝土 145m3，钢筋及钢材制安 300t，C10 混凝土砌块石 11.94 万 m3，M10 砂 浆砌条石 2.93 万 m3，砂浆砌块石 385m3，坝基固结灌浆 4598m，坝基帷幕灌浆 4374m。金属结构设备安装各类型闸门 7 扇，启闭机 7 台，电站装设型号为 HL160-WJ-50、HLA153-WJ-50 的混流式机组各 1 台。
三、截流设计与相关水力计算-------------------------------------------------------------- 13 3.1 方式：立堵法-------------------------------------------------------------------------13 3.2 截流日期------------------------------------------------------------------------------- 13 3.3 进行龙口泄量计算-------------------------------------------------------------------13
一 基本资料
1.1 工程条件
鸽子洞水电站是以发电为主，结合防洪、工业及生活供水，兼顾灌溉等综合 利用的小（1）型水利枢纽工程，枢纽建筑物包括蓄水池和电站。蓄水池拦河坝 为浆砌石重力坝，坝顶长 315.0m，最大坝高 43.5m，总库容 910 万 m3。电站布 置在蓄水池拦河坝下游河床右侧，装机容量 520kW，装有 2 台单机容量分别为 200kW 和 320kW 的机组，水电站年平均发电量 65.59 万 kW.h，通过电站尾水每年 可向下游提供 270 万 m3 水量。
高 38℃，最低-23℃，全年无霜期 110～170d，多年平均降雨量为 560mm，降雨
量年内分配极不均匀，年降雨量的 70～80％集中在 6～9 月份。受降水不均影响，
坝址处洪、枯流量相差悬殊（汛期为 7、8 两月，枯水期为 9 月 1 日至次年 6 月
30 日）。
表 1 坝址处天然河道洪峰流量表
二、施工导流与围堰设计----------------------------------------------------------------------5 2.1 导流方案的选择与时段划分-------------------------------------------------------- 5 2.2 倒流建筑物级别划分表-------------------------------------------------------------- 5 2.3 施工设计洪水过程线----------------------------------------------------------------- 6 2.4 施工设计洪水分析与计算----------------------------------------------------------- 7 2.4.1 确定围堰型式------------------------------------------------------------------ 7
1.2.3 天然建筑材料
鸽子洞水电站蓄水池高山环绕皆为花岗岩，由于节理方向的影响，花岗岩大 体呈方状，是很好的筑坝材料。70 年代水库施工时，在蓄水池上游王土坊村设 了 7 个采石场，目前平泉县所需石料皆由上述采石场供应，经调查，石料储量丰 富，可满足本工程之需，石料运距约 2.5km。
鸽子洞水电站蓄水池拦河坝坝址附近河滩较窄且河道纵坡较陡，河床覆盖层 以砂卵石为主，并含有大卵石及漂石，中细骨料较少。在拦河坝坝下游 20km 左 右有王丈子人工碎石料场，石子为石灰岩，其品质和储量满足要求，可作为工程 的粗骨料场；在拦河坝坝下游 10km 有二道河子砂场，可作为工程的细骨料场。