2017年水利工程施工课程设计任务书导流设计

《水利工程施工》课程设计任务书

(水利水电工程专业)

1 前言

根据水利水电工程专业培养计划与《水利工程施工》教学大纲的规定,本专业的学生有一周半时间的《水利工程施工》课程设计。本课程设计的主要目的就是巩固与掌握课堂所学理论知识,培养学生运用本课程的知识解决相应实际问题的能力,并使学生在水力计算、CAD绘图、设计说明书编写等方面能得到初步训练,为毕业设计与今后的工作、学习打下坚实基础。本次课程设计的主要内容就是水利水电工程施工导流设计与截流设计,以下为导流设计的相应资料。

2 基本资料

2、1工程概况

本水电站位于XC市某村境内,系YJ干流水电建设规划的梯级电站之一,距XC市公路里程约80km。

本工程主要任务就是发电,水库正常蓄水位1330、00m,死水位1328、00m,总库容7、6亿m3,属日调节水库。

本工程等级为一等工程,主要水工建筑物为1级,次要建筑物为3级。电站枢纽建筑物主要由左右岸挡水坝、中孔坝段与溢流坝段(为碾压混凝土重力坝)、消力池、右岸引水发电系统组成,右岸地下厂房装机4台600MW机组,总装机容量2400MW。工程枢纽处地形及工程布置见附图。

大坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程1334、00m,最低建基面高程1166m,最大坝高168、0m,最大坝底宽153、2m,坝顶轴线长516m;整个坝体共24个坝段,从左至右由左岸挡水坝1#～9#坝段、左中孔10#坝段、溢流坝11#～14#坝段、右中孔15#坝段与右岸挡水坝16#～24#坝段组成;溢流坝段布置5孔溢流表孔,每孔净宽15m,溢流堰顶高程1311、00m;放空中孔孔口底高程1240、00m,孔口尺寸5×8m;溢流坝段下游接消力池,消力池边墙为混凝土斜边墙,消力池边墙顶高程1224、0m,建基高程分别为1166、0m、1180、0m,底板高程为1188、0m,消力池长145m。

2、4地质条件

本水电站枢纽区属高山峡谷地形,坝址区河道由上游至下游从S75o E逐渐变为EW向,河谷呈基本对称的“V”型河谷,临江坡高大于700m,左岸坡度40o～45o,局部段达50°～55°,右岸坡度35o～45o,50º～60º。枯水期江水位1205m时,水面宽90~110m,正常蓄水位1330m时,相应谷宽396~440m。

枢纽区出露地层主要为二叠系上统玄武岩组(P2β),下游将涉及二叠系下统平川组(P1P)灰岩及砂岩,第四纪覆盖层分布较为广泛。第四系覆盖层主要为现代河床冲积物以及分布于两岸谷坡的崩坡积,坡残积、少量冲沟内的洪积物,两岸的阶地堆积物零星分布。河床覆盖层厚1、0~35.8m。

玄武岩坚硬性脆,而且经受多次构造作用,加之成岩过程中发育有大量的原生节理,岩石各向异性比较突出,使节理发育规律性差,方向较分散。枢纽区以中陡倾裂隙为主导优势,占裂隙总数80%以上,且分布普遍,缓倾角裂隙数量相对较少,但分布仍具有一定普遍性,裂隙产状在各部位差异较大,浅表部沿该组裂隙卸荷强烈,大部分充填次生泥。

上游围堰地基:据钻孔揭示,河床覆盖层最厚约35m,基岩岩性为P2β21杏仁状玄武岩及斑状玄武岩与P2β22杏仁状玄武岩、致密状玄武岩,根据覆盖层结构特征由下至上主要分为三层。

Ⅰ层:卵砾石夹砂层,厚4～10m,主要分布于河床中心,卵砾石成份主要为远源物质,如大理岩,花岗岩等,磨园度较好,砂为中粗砂,物质结构较紧密。分布于河床底部。

Ⅱ层:孤块碎石夹砂砾石层,厚8～19m,结构较松散,局部架空。孤、块石较多,孤、块及碎石成份主要为斑状玄武岩,新鲜坚硬。分布于河床中下部。

Ⅲ层:含漂卵砾石夹砂层,厚6～17m,漂、块石较多,结构较松散,漂石成分主要为花岗岩,卵砾石主要为砂岩、花岗岩、大理岩等。分布于河床上部。

第Ⅰ层厚度小,局部分布。Ⅱ、Ⅲ层厚度相对较大,分布连续,总体粗颗粒组成骨架,结构较松散,局部架空,根据注水资料河床覆盖层透水性为:K=3、32×10-2～8、25×10-1cm/s,可能为管涌土,透水性强,需采取适宜的防渗与排水措施以及合适的施工方法。

围堰两侧边坡整体稳定,但大致顺坡向的错动带及裂隙对局部边坡稳定不利。由于P2β21、P2β22岩体中裂隙发育,河床下部基岩为弱风化,基岩透水性为Lu=1、2～12Lu,透水性强,应切实按照设计要求作好防渗措施。

下游围堰地基:据勘测,河床覆盖层最厚约33m,由于施工弃渣原因,河床覆盖层厚度有所改变,结构特征与上围堰相近,但厚度略有差异。

Ⅰ层:卵砾石夹砂层,厚2～5m,分布于河床底部。

Ⅱ层:块碎石夹砂砾石层,厚6～14m,孤、块石较多,局部为含泥块碎石,分布于河床中下部。

Ⅲ层:含泥漂卵砾石夹砂层,厚13～21m,块石及漂砾较多,局部夹细砂透镜体,厚0、3～0.4m,分布于河床上部。

根据注水资料河床覆盖层透水性为:K=1、0×10-1～1、53×10-1cm/s,可能为管涌土,由于土体结构较松散,透水性强,需采取适宜的防渗与排水措施以及合适的施工方法。

堰基岩体为P2β14角砾熔岩与P2β13-2火山角砾集块岩、枕状玄武岩,弱风化上段下限,在河床位置最低高程约1150m,厚4～20m,下部弱风化基岩透水性为1、2～11Lu渗透性较强,应按设计方案做好防渗处理。

2、5交通及场地

本工程有铁路、国道及其她简易公路可到达,对外交通运输较方便。场内修建有进场公路、左右岸高线公路及其连接线、左右岸缆机平台公路、左右岸低线公路等,其中经左右岸低线公路可达到导流泄水建筑物进出口及上下游堰肩。

本工程地处高山峡谷地带,岸坡陡峻,阶地不发育,坝区附近可供利用的平缓山坡及滩地很少,除坝址附近库区沿江右岸黑水沟口至虎山滩分布有少量缓坡地带外,工程主要场地集中在大坝附近右岸的黑水沟内、竹子坝沟内,大坝下游左岸2.5km打罗沟沟口,大坝下游左岸3.0km大桥沟沟口及沟内,大坝下游左岸10km大盐池等较为平缓地带。