【文章內(nèi)容簡介】 130 5848 6400 6900 9． 14 4800 5472 5988 6456 9． 15 4400 5016 5489 5918 9． 16 4100 4674 5115 5515 9． 17 3840 4378 4790 5165 9． 18 3630 4138 4530 4882 9． 19 3430 3910 4280 4613 9． 20 3240 3694 4042 4358 9． 21 3100 3534 3868 4170 9． 22 2950 3363 3680 3970 9． 23 2820 3215 3518 3793 9． 24 2700 3078 3370 3632 9． 25 2600 2964 3245 3497 9． 26 2500 2850 3120 3365 工程地質(zhì)條件 壩區(qū)為高山峽谷區(qū)。狹谷由震旦紀變質(zhì)巖構(gòu)成，其上部為第四紀礫石巖，含砂礫石層及黃土。柳河流向，在壩址附近轉(zhuǎn)為 S260176。 W，河谷呈彎曲形。河谷 兩岸變質(zhì)巖頂板出露標高，左岸約 520 米，右岸約 515 米。在標高 515 米時，谷寬約 135 米，壩址左右岸基巖上直接為黃土覆蓋。 壩址區(qū)及上下游河床覆蓋層厚 5－ 12m。表面 左右為黃土覆蓋，以下均由卵礫石夾粗、中砂等物構(gòu)成。河床靠右岸有一深槽，順河呈長條狀分布，深槽處水深約 10m，覆蓋層厚 10－ 12m，此深槽系河水沿構(gòu)造裂隙侵蝕沖刷而成。壩址河谷及兩岸的變質(zhì)巖主要 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 由云母石英片巖和角閃巖組成，石質(zhì)堅硬，相當(dāng)于 16 級巖石分類中的第 X 級巖石，普氏系數(shù) f=8云母石英片巖極限抗壓強度為 1000～ 1200kg/cm2， 角閃片巖極限抗壓強度為 900～1200kg/cm2。 壩址右岸距河邊 480m 處，有一天然沖刷的鞍狀地形，溢洪道即建此處，該處系古河道的遺址，兩側(cè)有大小沖溝數(shù)條，與它成 70176?！?80176。交角。 此壩址處水文地質(zhì)情況，地下水屬裂隙補給水，數(shù)量很少，主要在構(gòu)造裂隙及局部破碎帶內(nèi)。在壩區(qū)變質(zhì)頁巖中還有裂隙承壓水，穩(wěn)定水位 432～ 446m，單寬涌水量一般為3L/min，最大為 120L/min，隨巖石裂隙發(fā)育程度、聯(lián)通情況和深度而變化。 松濤是地震波及區(qū)，據(jù)上級主管部門提出的松濤水利樞紐地段的地震基本烈度為 7 度。 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧? 壩址上、下游均有砂石材料。特別是壩址下游藏量豐富，開采運輸比較方便，質(zhì)量一般皆符合要求，只有砂質(zhì)土尚未找到理想的產(chǎn)地，必要時可以采用兩岸的黃土代替 。 壩體混凝土主要特征 壩體混凝土的設(shè)計齡期為 90 天，水工設(shè)計中內(nèi)部混凝土用 的是 100＃ ，外部混凝土用150＃ ?？偦炷劣昧勘葹? 比 。 壩體混凝土的配合比見表 表 混凝土配合比 混凝土 設(shè)計標號 水灰比 含砂率（％） 每米 3混凝土對各種材料需要量（公斤／米 3） 水 水泥 5 （ mm） 5~2 （ mm） 20~40（ mm） 40~80 （ mm） 80~150 （ mm） 100＃ 167 463 427 427 428 427 100 108 193 441 431 431 432 432 混凝土的容重為 2400kg/m3。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 混凝土的熱學(xué)指標及各種材料的熱學(xué)性能見表 ～表 。 表 比 熱 C （ k／ kg℃） 導(dǎo)溫系數(shù) a （ m2／ h） 導(dǎo)熱系數(shù)λ (k／ m h℃ ) 熱交換系數(shù)β (k／ m2 h℃ ) 10 表 混凝土各材料的比熱 材 料 名 稱 水 水泥 砂子 粗骨料 C 比熱 (k／ kg℃ ) 混凝土采用 600＃ 純熟料水泥，水泥最終水化熱為 67K/kg，水泥放熱速率 m=／ 天 。 其他資料 地方工業(yè)、住宅、衛(wèi)生福利和勞動力來源仙州市，有些地方工業(yè)可以利用，這些地方工業(yè)可考慮在施工期間委托進行部分加工和修配工作。 壩區(qū)附近村鎮(zhèn)不多，且民房數(shù)量不多，只能在明壩村和李家臺村用少量民房作為工人臨時住宅。而其它福利設(shè)施 及住宅需要建設(shè)。 施工期間大批的生活物資和糧食、燃料、日用品等，均需從仙州市運來，當(dāng)?shù)刂荒芙鉀Q副食品和部分糧食等供應(yīng)。 施工期間施工隊伍由公開招標選定。 施工用電：初步估計仙州市可供應(yīng)量最高負荷約 萬千瓦。 壩址區(qū)地下水硫酸根（ 24SO ）含量約 2020～ 3000 毫克／升，對一般水泥有硫酸鹽侵蝕性。因此基礎(chǔ)混凝土有抗硫酸鹽侵蝕的要求，鋁酸三鈣的含量應(yīng)小于 5％。地下水不宜作為工程用水和生活用水。河水除含沙外，無其它雜質(zhì)，經(jīng)沉淀處理后可作為工程和生活用水。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 2 施工導(dǎo)流設(shè)計 施工導(dǎo)流是在江河上修建水利水電工程時，為了使水工建筑物干地上施工，需要用圍堰維護基坑，并將水流引向預(yù)定的泄水道往下游宣泄的一種工程措施。 施工導(dǎo)流設(shè)計的主要任務(wù)是周密地分析研究水文、地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)、樞紐布置及施工條件等基本資料，在保證上述要求的前提下，選定導(dǎo)流標準，劃分導(dǎo)流時段，確定導(dǎo)流設(shè)計流量；選擇導(dǎo)流方案及建筑物的型式；確定導(dǎo)流建筑物的布置構(gòu)造及尺寸；擬定導(dǎo)流建筑物修建、拆除、堵塞的施工方法以及截斷河床水流、攔洪度汛和基坑排水等措施。 施工導(dǎo)流方式與 適用 條件 施 工導(dǎo)流的方式大體上可分為兩類，即分段圍堰法和全段圍堰法，與之配合的還有輔助導(dǎo)流 ,其主要包括：淹沒基坑法導(dǎo)流、束窄河床導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、明渠導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流、以及施工過程中的壩體底孔導(dǎo)流、缺口導(dǎo)流和不同水建筑的組合導(dǎo)流。 分段圍堰法 分段圍堰法亦稱分期圍堰法，即用圍堰將水工建筑物分段，分期維護起來并進行施工的方法。所謂分段，就是在空間上用圍堰將建筑物分為若干施工段進行施工。所謂分期，就是在時間打夯用圍堰將建筑物分為若干期。段數(shù)分的愈多，圍堰工程量愈大，施工也愈復(fù)雜。同樣，期數(shù)分的愈多，工期有可能拖得愈 長。因此，在工程實踐中，二段二期導(dǎo)流用的最多。 分段圍堰法導(dǎo)流一般適用于河床寬，流量大，工期較長的工程，尤其適用于通航河流和冰凌嚴重的河流。這種導(dǎo)流方式的費用較低，國內(nèi)外一些大，中型水利水電工程采用較廣。例如，中國湖北葛洲壩和三峽，江西萬安，遼寧恒仁，浙江富春江，廣西大化等水利樞紐工程都采用這種導(dǎo)流方式。分段圍堰法導(dǎo)流，前期都利用被束窄的原河道導(dǎo)流，后期要通過事先修建的泄水道導(dǎo)流，常見的有以下幾種：底孔導(dǎo)流，壩體缺口導(dǎo)流，束窄河床和明渠導(dǎo)流。 全段圍堰法 就是在河床主體工程的上下游各建一道斷流圍 堰，使水流經(jīng)河床以外的臨時或永久泄水道下泄，主體工程建成或接近建成時，再將臨時泄水道封堵。 全段圍堰法導(dǎo)流，一般適用于山區(qū)河流，河谷狹窄，兩岸地形陡峻，山巖堅實的河谷地段。其泄水道類型有以下幾種：隧洞導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流，涵管導(dǎo)流。 輔助導(dǎo)流 ⑴ 淹沒基坑法導(dǎo)流 淹沒基坑法導(dǎo)流適用于洪水流量大，歷史短，而枯水期流量則較小，水位暴漲暴落，變化很大的山區(qū)河流。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 ⑵ 束窄河床導(dǎo)流 束窄河床導(dǎo)流一般取決于束窄河床段的允許流速，即圍堰及河床的抗沖允許流速， 但在某些情況下，也可以束窄河床導(dǎo)流。允許河床被適當(dāng)刷深，或預(yù)先將河床挖深、擴寬，采取防沖措施。 ⑶ 明渠導(dǎo)流 通常可將河床適當(dāng)擴寬，形成導(dǎo)流明渠。明渠導(dǎo)流，一般適用于岸坡平緩的平原河道。在規(guī)劃時，應(yīng)盡量利用有利條件，以取得經(jīng)濟合理的效果。如利用當(dāng)?shù)乩虾拥?，或利用截彎取直開挖明渠，或與永久建筑物的組合，埃及的阿斯旺壩就是利用了水電站的引水渠和尾水渠進行施工導(dǎo)流。有時，明渠導(dǎo)流是在河岸上開挖渠道，在基坑上下游修筑圍堰，水流經(jīng)渠道下泄。導(dǎo)流明渠的布置，一定要保證水流順暢、泄水安全、施工 方便、縮短軸線、減少工程量。 ⑷ 隧洞導(dǎo)流 隧洞導(dǎo)流是在河岸山體中開挖隧洞，在基坑上下游修筑圍堰，水流經(jīng)由隧洞下泄。隧洞導(dǎo)流一般適用于山區(qū)河流，河床狹窄，兩岸地形陡峭，山巖堅實。 ⑸ 底孔導(dǎo)流 底孔導(dǎo)流時，應(yīng)事先在混凝土壩體內(nèi)修建臨時或永久底孔，導(dǎo)流時讓全部或部分導(dǎo)流流量通過底孔宣泄到下游，保證工程繼續(xù)施工。如為臨時底孔，則在工程接近完工或需要蓄水時加以封堵。這種導(dǎo)流方法在分段分期修建混凝土壩時用的比較普遍。 ⑹ 壩體缺口導(dǎo) 流 在混凝土壩施工過程中，當(dāng)汛期河水暴漲暴落，其他導(dǎo)流建筑物不足以宣泄全部流量時，為了不影響施工進度，使大壩在漲水時仍能繼續(xù)施工，可以在未建成的壩體上預(yù)留缺口，以配合其他導(dǎo)流建筑物宣泄洪峰流量，待洪峰過后，上游水位回落，再繼續(xù)修筑缺口。 ⑺ 涵管導(dǎo)流 涵管導(dǎo)流主要適用于流量較小情況下的土石壩，堆石壩工程。涵管通常布置在河岸巖灘上，其位置常在枯水期以下，這樣可以在枯水期不修圍堰或只修圍堰而先將涵管筑好，然后再修上下游全段圍堰，將水流導(dǎo)入涵管下泄。 導(dǎo)流方案選定 選擇導(dǎo)流 方案時應(yīng)考慮下列因素 導(dǎo)流方案的選擇受多種因素的影響，一個合理的導(dǎo)流方案，必須在周密研究各種影響因素的基礎(chǔ)上，擬定幾個可能的方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，從中選擇技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)越的方案。選擇導(dǎo)流方案時應(yīng)考慮的主要因素如下： ⑴ 水文條件。河流的流量大小，水位變化的幅度，全年流量的變化情況，枯水期的長短，汛期洪水的延續(xù)時間，冬季的流冰及冰凍情況等，均直接影響導(dǎo)流方案的選擇。一般來說，對于河床寬，流量大的河流宜采用分段圍堰法導(dǎo)流。對于水位變化幅度大的山區(qū)河 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 流，可采用允許基坑淹沒的導(dǎo)流方法，在 一定時期內(nèi)通過過水圍堰和基坑來宣泄洪峰流量。對于枯水期不長的河流，如果不利用洪水期進行施工，就會拖延工期。對于有流冰的河流，應(yīng)充分注意流冰的宣泄問題，以免流冰壅塞，影響泄流，造成導(dǎo)流建筑物失事。 ⑵ 地形條件。壩區(qū)附近的地形條件，對導(dǎo)流方案的選擇影響很大。對于寬闊的河流，尤其在施工期間有通航，過伐要求的河流，宜采用分段圍堰法導(dǎo)流。當(dāng)河床中有天然石島或沙洲時，采用分段圍堰法，更有利于圍堰的布置，特別是縱向圍堰的布置。在河床狹窄，河岸陡峻，山巖堅實的地區(qū)，宜采用隧洞導(dǎo)流。至于平原河道 ，河流的兩岸或一岸比較平坦，或有河彎，老河道可資利用，則宜采用明渠導(dǎo)流。 ⑶ 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。河道兩岸及河床的地質(zhì)條件對導(dǎo)流方案的選擇與導(dǎo)流建筑物的布置有直接影響。若河流兩岸或一岸的巖石堅硬，風(fēng)化層薄，且抗壓強度足夠時，則選擇隧洞導(dǎo)流較有利。如果巖石的風(fēng)化層厚且破碎，或有教厚的沉積灘地，則適合采用明渠導(dǎo)流。此外，選擇圍堰型式，基坑是否允許淹沒，能否利用當(dāng)?shù)夭牧闲拗叩鹊龋捕寂c地質(zhì)條件有關(guān)。水文地質(zhì)條件則對基坑排水工作，圍堰型式的選擇，導(dǎo)流泄水建筑物的開挖等有很大的關(guān)系。因 此，為了更好地進行導(dǎo)流方案的選擇，要對地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測工作提出專門要求。 ⑷ 水工建筑物的型式及其布置。水工建筑物的型式和布置與導(dǎo)流方案的選擇相互影響，因此在決定水工建筑物型式和布置時，應(yīng)該考慮并初擬導(dǎo)流方案，而在選定導(dǎo)流方案時，則應(yīng)該充分利用建筑物型式和樞紐布置方面的特點。 ⑸ 施工期間河流的綜合利用。施工期間，為了滿足通航、伐運、供水、灌溉、生態(tài)保護或水電站運行等要求，使導(dǎo)流問題的解決更加復(fù)雜。在通航河道上，大都采用分段圍堰法導(dǎo)流。要求河道在束窄 以后，河寬仍能便于船只的通行水深要與船只吃水深度相適應(yīng)，束窄斷面的最大流速一般不得超過。 米 /秒，特殊情況需與當(dāng)?shù)睾竭\部門協(xié)商研究決定。 ⑹ 施工進度、施工方法及施工場地布置。水利水電工程的進度與導(dǎo)流方案密切相關(guān)。通常是根據(jù)導(dǎo)流方案安排控制性進度計劃。在水利水電樞紐施工導(dǎo)流過程中，對施工進度起控制作用的關(guān)鍵性時段有：導(dǎo)流建筑物的完工期限，截斷河床水流的時間，壩體攔洪的期限，封堵臨時泄水建筑物的時間，以及水庫蓄水發(fā)電的時間等。各項工程的施工方法和施工進度直接影響到各時段中導(dǎo)流任 務(wù)的合理性和可能性。 在選擇導(dǎo)流方案時，除了綜合考慮以上各方面因素外，還應(yīng)使主體工程盡可能及早發(fā)揮效益，簡化導(dǎo)流程序，降低導(dǎo)流費用，使導(dǎo)流建筑物既簡單又適用可靠。 2． 2 導(dǎo)流方案確定 水文特性 松濤水利樞紐壩址河段徑流量主要來自降雨，以及融雪的補給。洪水由暴雨形成，汛期為 6月至 10 月，河谷水位暴漲，暴落。多年各月平均流量，最大流量和最小流量見表 2 1，各頻率施工洪水成果見表 2 2。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 表 2 1 壩址多年流量統(tǒng)計表（單位： m3／ s） 20 年一遇 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 月最大流量 430 371 615 1070 1816 3570 4210 4030 4610 3010 1520 701 5130 月平均流量 327 338 432 499 569 711