七里桥水电站工程施工导流设计

《水利工程施工与施工组织》
课程设计任务书
七里桥水电站工程施工导、截流设计
长沙理工大学水利工程学院国管研究所
2010年11月
《水利工程施工与施工组织》课程设计任务书
第一部分概述
一、设计目的与要求
1.结合工程实际，巩固所学知识，并加以系统化。

2.培养独立解决本专业施工技术问题的能力及自学能力，熟练运用有关参考书籍，手册
和规范。

3.培养学生设计计算，运用图表和表格表达设计意图的能力，编写说明书的能力。

4.了解国内外本专业科学技术成就，并适当运用到设计当中。

5.培养正确的设计思想，严谨负责，实事求是，刻苦钻研的作风和学风。

二、设计题目
七里桥水电站工程施工导、截流设计
三、设计中注意事项
1.认真阅读资料，不得随意增减和修改。

2.充分发挥自己的独立工作能力，不准抄袭别人的设计。

3.设计时间一律按学校作息时间进行，不得迟到，早退或缺席，有事或病假须向指导教
师请假。

4.成绩评定：根据设计当中表现、考勤和设计成果给予优、良、中、及格、不及格五等。

1
第二部分七里桥水电站工程施工导流设计基本资料
一、施工条件
1. 工程条件
七里桥水电站位于湖南省沅水一级支流的舞水河中下游,地处芷江侗族自治县县城，为舞水流域湖南省境内梯级开发的第五级电站，其上游四个梯级均已建成。

第四级梯级电站—蟒塘溪水电站于2000年建成发电，距本坝址10.3km。

坝址位于芷江县城城区下游约4km，左岸坝头有G320国道经过，距怀化市37km；右岸有县级公经距坝址上游1.2km的芷江大桥与左岸国道相接。

城中有湘黔铁路线过境，货运站至坝址约6km，对外交通运输可经怀化市通过公路交通网和铁路网直达全国各地。

为此，本工程对外交通条件较为优越，外来物资器材可从各货源点方便地运至工地。

坝址处两岸地形不对称，左岸阶地宽100m以上，地势开阔，平坦；右岸为丘陵坡地，阶地发育，阶地高程246.5m左右，阶地宽大多30m左右。

左岸施工布置条件较好，右岸可供施工布置场地较少。

工程所需天然建筑材料主要有土料、砂砾料、块石料。

土料场位于右岸坝头的公路旁，开采运输方便；砂砾料场分布于距坝址上下游0.5km～14km范围内的河道中，可采用水运或公路运输；块石料位于坝址上游约10km的右岸蟒塘溪溪沟内，紧邻蟒塘溪水电站，有简易公路与蟒塘溪～芷江县城公路连接，交通便利，公路运输方便。

工程所需外来材料主要有水泥、钢筋、木材、炸药和油料等。

水泥可从怀化市水泥厂买，公路运输，运距约50km；钢材可从涟源钢铁厂购买；木材、油料、炸药等及生活物资可从当地相应的物资部门购买。

工程施工期用电由地方电网供给，从芷江县城区35kV变电站引出10kV输电线路至工地，能满足工程施工用电要求；施工用水直接从舞水河道抽取，河水清澈，水质较好，可满足工程用水要求。

舞水河施工期无通航、过木要求，对下游供水没有影响。

七里桥水电站枢纽工程为Ⅲ等中型工程，主要由挡水混凝土闸坝、河床式电站厂房及开关站、升船机、两岸连接坝等建筑物组成。

混凝土闸坝全长214.0m，坝顶高程250.3m，最大坝高18.8m；坝体挡水正常蓄水位244.0m，总库容2068万m3。

河床布置15孔溢流堰，单孔宽度12.0 m，堰型为宽顶堰，堰顶高程236.5m，堰上每孔安装12m×8m的钢质弧形闸门。

溢流坝左侧采用混凝土重力坝与岸坡相接，右侧与发电厂房相连。

发电厂房为河床式，布置河床右岸，主厂房（包括安装场）平面尺寸为55.3×17.0m（长×宽），厂房内安装二台轴流灯炮式贯流水轮发电机组，单机容量6.75MW。

升船机位于河床左岸，按等外级最大船只30t设计。

枢纽工程主要工程量见表1。

枢纽工程主要工程量汇总表
2.自然条件
舞水是沅水上游的一级支流，发源于贵州省瓮安县境内，自西南向东流经贵州于新晃进入湖南，再经芷江、怀化等，于黔城汇入沅水。

七里桥水电站位于舞水中下游，坝址以上流域面积为8227 km2，上游10.3km处已建蟒塘溪水库控制流域面积为8182 km2，则区间流域控制面积为45.0 km2。

芷江县城位于湖南省西部，属副热带季风气候区，春夏暴雨多，夏秋季之间偶有台风雨，秋季由于冷空气南下也能造成强烈暴雨，暴雨多集中于5月～7月，同期的降水量占年降水量的81.1%。

根据芷江气象站实测资料统计，多年平均气温16.5℃，历年极端最高气温39.1℃，历年极端最低气温-11.5℃，多年平均相对湿度80%，多年平均年降雨量1256.4mm，多年平均蒸发量1185.5mm，多年平均风速1.6m/s，最大风速19.3m/s。

舞水河流水文特性如下表。

坝址水位流量关系曲线
施工分期洪水
表3 单位：m3/s
坝址月平均流量
表4 单位：m3/s
坝址两岸地形不对称，左缓右陡。

左岸为Ⅰ级阶地，阶面高程为250m，阶面宽100m 以上，地形平缓；右岸山顶高程277.5 m，地形较陡，坡角30°~45°。

主河道位于河床左侧，枯水位237~237.5m时，河床宽204.4 m，水深0.5~1.5m。

坝线附近基岩露头较少，大多为第四系松散层所覆盖。

坝线从左至右依次跨过的岩组有：左坝肩为K21-5泥质粉砂岩夹泥岩、细砂岩；左河床为K21-4粉砂质泥岩，河床中部为K21-3紫红色泥质粉砂岩夹薄层细砂岩，右河床为K21-2粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，右坝肩为K21-1泥质粉砂岩夹钙质泥岩、细砂岩。

河床及河心洲分布有Q4-2al砂壤土、砂卵砾石，厚0.2~1.7m；左岸Ⅰ级阶地分布有Q4-1al壤土、粉质粘土、砂卵砾石，厚12~13m，右岸山坡分布有Qedl含碎石土，厚0.5~2m。

岩层产状为：N50°~60°E·NW∠30°~40°，为一单斜构造，走向与河床近于平行，倾向左岸偏上游。

左河床和右河床分别发育F1和F2顺河向断层，其中F1破碎带宽0.3~1.3m，充填断层泥，胶结一般；F2破碎带宽0.3~0.8m，充填断层角砾岩及断层泥，胶结一般。

二、施工总进度
工程准备期为第1年7月至10月，共4个月；主要是完成场内施工道路的修建、混凝土系统和砂石加工系统修建、临时房屋修建、施工工厂及风水电系统等。

其间，为尽早完成关键线路上的厂房工程，在完成场内交通、水电及通讯设施和部分临建房屋的修建后，于第1年8月中可进行厂房工程的基础开挖，即从进场至主体工程开工工期1.5 个月。

本枢纽工程主要由挡河大坝、发电厂房及开关站、升船机建筑物组成，导流方案选定分期导流方式，分两期施工；一期工程主要施工项目有：发电厂房、6.5孔溢流闸坝段、右
岸重力坝段、6孔弧形闸门安装、一套进口和尾水平板检修闸门安装、一套厂房叠梁门临时封堵等；二期工程主要施工项目有：8.5孔溢流闸坝段、左岸重力坝段和土坝段、9孔弧形闸门安装等。

工程具备开工条件后，进行右岸岸坡开挖，开挖料直接填筑一期枯期围堰戗堤，围堰合龙即可基坑排水、一期基坑开挖，随后进行厂房和一期闸坝工程砼浇筑，同期在基坑内修建厂房全年围堰和二期纵向围堰，汛前闸坝段上升至拦洪度汛高程，一期枯期围堰拆除，汛期闸坝可继续施工，厂房和右岸重力坝段在厂房全年围堰的保护下全年施工。

一期闸坝和厂房土建工程完成后，安装挡水闸门、厂房检修闸门和厂房临时封堵；随后可拆除厂房全年围堰。

二期工程在枯期围堰的保护下进行施工，枯期基本完成土建工程和部分二期闸坝工程的闸门安装，闸门安装在基坑内进行，汛期在公路桥上进行安装。

此时，厂房机组进入机组安装阶段，当二期闸坝工程闸门安装完成，机组安装调试同期结束，第一台机利用闸门挡水发电，第二台机在临时叠梁门的保护下安装，2.5个月后发电。

施工关健线路：具备开工条件→一期枯期围堰填筑→厂房基坑开挖→厂房砼浇筑→桥吊安装→第一台机组安装调试→第二台机安装调试。

1、挡水坝工程施工进度
一期挡水坝工程：一期枯期围堰合龙后，于第1年9月至10月完成坝体基础土石方开挖；第1年11月至第2年6月完成溢流堰、下游护坦、闸墩、右岸重力坝砼浇筑，历时8个月。

其间于第2年3月前，第6#闸坝左侧闸墩应浇至244.7m高程，同期在一期枯期大基坑内于第2年2月中前完成二期浆砌石纵向围堰和厂房全年围堰填筑，即汛期前（3月前）厂房全年围堰完成，形成挡全年洪水的厂房小基坑，汛期可在厂房全年围堰的保护下继续进行闸墩、右岸砼重力坝段的砼浇筑。

第2年7月至第2年11月完成一期闸坝段坝顶公路桥预制构件吊装、启闭机安装和一期闸坝的6孔挡水弧形闸门安装。

二期挡水坝工程：二期工程采用在枯期围堰的保护下施工，二期围堰于第2年9月初截流，随后可进行二期基坑开挖，于第2年10月中完成，第2年11月至第3年4月中完成溢流堰、闸墩、消力池、左岸重力坝砼浇筑及土坝填筑，第3年3月开始安装左侧闸坝段9孔弧形闸门，于第3年6月完成；闸门安装期间完成坝顶公路桥预制构件吊装、启闭机安装；于第3年4月底前拆除二期枯期围堰，挡水坝土建工程全部完工，闸门安装随后于第3年6月底完成。

2、厂房工程施工进度
第1年8月中开始岸坡开挖，同时填筑一期枯期围堰，于第1年11月完成厂房基础土石方开挖，第1年12月至第2年7月完成发电机层以下的砼浇筑、厂区回填砼浇筑；第2年8月至11月完成主厂房上部、副厂房、安装场、开关站、尾水启闭台等砼浇筑；第2年12月至完成厂房桥式起重机安装，同期开始安装进水和尾水检修闸门于第3年1月完成，于第3年3月进行厂房临时叠梁门封堵，随后可拆除厂房全年围堰，以缓解闸坝度汛压力，
此时，可形成密闭的水轮发电机组安装空间。

发电机组的埋件、二期砼、机组安装调试先期在全年厂房围堰保护下进行施工，后期在厂房检修闸门和砼厂房检修闸门和临时封堵门的保护下进行施工；第1台机组于第3年1月至第3年6月安装，第2台机组于第3年7月1日至第3年9月中安装，第1台机组于第3年6月底调试完毕，7月1日正式发电，第2台机组于第3年9月中投产发电。

进水渠和尾水渠安排在第2年10月至第3年1月枯期施工。

3、升船机工程施工进度
升船机施工安排在第2年11月至12月中完成土石方明挖，第2年12月中至第3年3月完成砼浇筑。

4、护岸工程施工进度
护岸工程施工项目主要有干砌石护坡和混凝土预制块护坡，护砌部位位于左岸坝址上下游约200m范围内。

安排在第3年1月至第3年3月较枯时段内完成。

5、排污口箱涵施工进度
安排在第2年12月至第3年1月最枯时段内完成。

第三部分设计任务
1.确定该工程的导流标准；
2.确定该工程的导流时段及导流方案选择（2~3个方案）；
3.确定该工程围堰结构型式及高程和施工导流平面布置图（A3图）。

成果要求：每人交一份设计说明书及施工导、截流水力计算书，施工导流平面布置图（A3图）一张。

第四部分设计参考资料
1.《水利水电工程施工组织设计手册》（第一册）
2.《水利水电工程施工设计规范》SL303-2000
3.《水力计算手册》
4.《水利水电工程施工组织设计指南》上册
5.《水利工程施工》教材
6.《水利水电工程施工组织与管理》教材。