【文章內容簡介】 nw wnw nw wsw wnw 年份 日期 1970 10 1973 24 1973 23 1962 28 1962 11 1962 25 多年平均日照時數（ h） 續(xù)表： 七 八 九 十 十一 十二 年 1968 25 1973 10 1970 03 1968 04 1968 03 1968 07 1968 25 1976 05 1979 29 1981 30 1976 30 1960 27 1976 29 1977 02 s nw wnw nw wnw nw wsw 1974 06 1979 05 1962 09 1974 22 1983 05 1976 18 1962 11 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （論 文 ） 11 長白站初、終霜時間及日數 九 十 十一 十二 一 二 三 平均 最多 12 27 29 31 30 27 28 最少 3 19 21 24 24 17 17 續(xù)表： 四 五 六 全年 初日 終日 初終間日數 無霜期日數 18/9 29/5 110 23 15 4 207 3/9 23/5 274 91 12 3 0 160 27/9 4/6 232 133 2 施工導流 導流標準 在河流上修建水利工程時，為了使水工建筑物能在干地上進行施工，需要用圍堰圍基坑，并將河水引向預定的泄水建筑物往下游宣泄，這就是施工導流。 導流標 準就是導流建筑物的設計洪水標準，導流標準即洪水某一重現期。它是根據永久建筑物的級別來確定。 本次設計采用 五十年一遇的洪水。 導流方案的比選 一個水利水電樞紐工程的施工從開工到完建，往往不是采用單一種的導流方法，而是幾種導流方法組合來配合使用，以取得最優(yōu)的技術經濟效果。這樣不同導流時段、不同的導流方法的組合，通常就稱為導流方案。 導流方案的選擇受各種因素的影響，一個合理的導流方案必須在周密研究各種影響因素的基礎上，擬定幾個可能的方案進行技術經濟比較，從中選擇最優(yōu)的方案。 選擇導流方案時應考慮的主要因素 如下： （ 1）水文條件 （ 2）地形條件 （ 3）地質及水文地質條件 （ 4）水工建筑物的型式及布置 （ 5）施工期間河流的綜合利用 （ 6）施工進度、施工方法及施工場地布置 在選擇導流方案時，除了綜合考慮以上各方面因素外，還應使主體工程盡可能及時發(fā)揮效益，月 份 項 目 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （論 文 ） 12 簡化導流程序、降低導流費用，使導流建筑物既簡單易行又適用可靠。 導流方案的選取 由基本資料可知本工程壩區(qū)內河谷不對稱，左岸平緩，右岸谷坡較陡，相對高差 40m，汛期流量小，河漫灘寬 60～ 400m。地形平坦，而且上游有一引水隧洞。所以對本工程擬 定以下兩個可能的方案： 方案 I：采用全段圍堰法，在右岸上開挖導流隧洞。 第一年進行左右岸壩體的基礎開挖和修筑，同時開挖導流隧洞，第二年修筑上游圍堰進行全段圍堰截流，同時也進行溢洪道基礎的施工。第三年主要是整體壩體加高和溢洪道修筑。 方案 II：二段 二 期進行施工。一期利用 右岸原河床 導流，二期利用隧洞導流。 第一年四月份開始進行上下游圍堰的填筑 和左 岸的壩體的修筑， 還有隧洞的修筑， 到第二年五月中旬即大汛之前整個壩體修筑到了攔洪高程以上，第三年主要修筑溢洪道和大壩觀測設施。 方案 Ⅲ ：三段三期進行 施工。一期利用開挖明渠導流。二期合龍。利用引水隧洞導流。三期主要修筑壩體和溢洪道。 經過經濟技術分析比較，考慮到壩址處河床較窄，流量較小，而且在橫山水庫壩址上游有一引水隧洞，可利用其二期導流，節(jié)省工程造價，如果選擇 I 方案，在合龍時增加合龍的工程量，而且開挖隧洞的造價也是比較高的，這樣不僅會延誤工期，還會增加工程費用，在經濟上是不合理的。而采用第 II 種方案，既可以節(jié)省造價又可以縮短工期，可以充分利用現有的工程（導流隧洞）還可以利用有利地形。 綜上所述，無論從施工進度上還是從工程安全方面比較，選用方案 II 更合理 ，更安全。 導流建筑物的設計 導流建筑物就是擋水圍堰，導流泄水建筑物就是引水隧洞。圍堰是導流工程中的臨 時建筑物，用來圍護施工中的基坑，保證水工建筑物能在干地上施工。 通過經濟和技術比較，圍堰必須具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和一定的強度，造價便宜、構造簡單、修筑、維護和拆除方便，布置應力求使水流平順，不發(fā)生嚴重的局部沖刷，北方工程施工必要時還應設置抵抗冰凌、船伐沖擊和破壞的設施。 圍堰尺寸的確定 本工程的導流建筑物一期由原河床過水，修筑上下游圍堰，二期由隧洞導流，用不過水土石圍堰擋 水。為了充分利用開挖料，圍堰土石部分利用河床開挖的砂礫料，二期上游圍堰迎水面邊坡設計為 1:2，背水面為 1:。二期上游圍堰高程 ，堰頂寬 5m，以滿足交通運輸，以及自卸汽車轉彎、會車的需要。 一期橫向圍堰上游堰頂高程為 ，下游堰頂高程為 。根據基本資料的地質情況和料場選用土石圍堰，斷面為梯形斷面。 背水坡邊坡比 1： ，迎水坡邊坡比 1： 3。上、下游圍堰與岸坡的交角設為 1200，上游圍堰長度為 54m，下游圍堰長度為 30m。二期橫向圍堰上游高程經調洪演算確定為 ，上游圍堰長為 ，在高程為 米處設寬為 2 米的馬道。二期壩體已修至攔洪高程，三期工程就不用修圍堰。經調洪演算得知壩體的攔洪高程為。 圍堰的防滲采用粘土心墻，具體圍堰形式及尺寸見施工導流平面布置圖，圍堰土石方量的計算見計算書。 圍堰型式的選擇 根據基本資料，有兩個土方料場，有足夠的土料可供壩體和圍堰的修筑。采用土石圍堰能夠長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （論 文 ） 13 充分地利用當地材料或廢棄的土石方，可就地取材，構造簡單、施工方便，既可機械化施工又可人工填筑，便于快速施工、易于拆除，并可在任何巖 基上修筑。 攔洪渡汛 水電水利樞紐施工過程中，中后期的施工導流，往往需要由壩體擋水或攔洪。壩體能否可靠攔洪與安全渡汛，將涉及工程的進度與成敗。為了保證壩身能夠安全渡汛，常常需要在汛期到來之前，將壩體填筑到攔蓄相應洪水流量的高程，也就是攔洪高程。橫山水利樞紐壩體攔洪的導流標準為 50 年一遇。 一般導流用的泄水建筑物泄流能力遠不如原河道，當洪水來臨時，進入水庫的水使水庫的水位升高，同時泄水建筑物的泄流能力也隨著上游水位的增大，等到來流量與泄流量相等時。蓄水容積達到最大值，相應的水位達到最高值，即攔洪水位 當水流繼續(xù)進入水庫時，下泄流量大于入庫流量，庫水位下降，直到恢復原先狀態(tài)。 通過調洪演算，在水庫最大泄量所對應上游量等水位上加上安全超高和波浪爬高即是壩體的攔洪高程，橫山口水利樞紐壩體的攔洪高程為 。 基坑排水 修建水利水電樞紐時，在圍堰合龍閉氣之后，就要排除基坑的積水和滲水，保持基坑干燥，以利施工。基坑排水工作按排水時間及性質，一般可分為： （ 1）基坑開挖前的初期排水：包括基坑積水、基坑積水排除過程中圍堰及基坑的滲水和降水的排除。 （ 2）基坑經常性排水：基坑開挖及建筑物施工 過程中的經常性排水，包括圍堰和基坑的滲水、降水、地基巖石沖洗及混凝土養(yǎng)護用廢水的排除。 初期基坑排水 初期基坑排水流量一般可根據地質情況、工程等級、工期長短及施工條件等因素，參考實際工程的經驗公式： T VQ )32( —? 其中： Q：初期排水水流量 V：基坑的積水體積 T：初期排水時間 初期排水時間主要受基坑水位下降速度的限制，一般下降速度限制在 —，初期排水時間對于大型基 坑可采用 5—7d，中型基坑不超過 3—5d。 根據初期排水量即可確定所需的排水設備容量，在實際工作中，有時也常用試抽法確定排水設備容量，排水設備一般用離心式水泵。由試抽時，如果水位下降很快，則所選擇排水設備容量過大，過時關閉一部分排水設備，以控制水位下降速度；若水位不變，則可能是排水設備容量過小或有較大的滲漏通道存在，這時應增加排水設備容量或找出滲漏通道予以堵塞，然后再進行抽水。 經常性排水 基坑開挖過程中的排水系統(tǒng)布置，應以不妨礙開挖和運輸工作為原則，一般常將排水干溝布置在基坑中部，以利兩側出 土，隨著基坑開挖工作的進展，逐漸加深排水干溝和支溝，通常保持干溝深度為 —，支溝深度為 —，集水井布置在建筑物輪廓線的外側集水井底應低于干溝的溝底。 修建建筑物時的排水系統(tǒng)，通常都布置在基坑的圖周，排水溝應布置在建筑物輪廓線的外側，長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （論 文 ） 14 距基坑邊坡坡腳不小于 —，水經排水溝流入集水井，在井邊設置水泵站，將水從集水井中抽出，集水井布置在建筑物輪廓線以外較低的地方，它與建筑物外緣的距離必須大于井的深度。 （ 1）排水量及排水設備型號和數量確定： 31 4 0 5 13 0 02/)( mV ???????? hmT VQ /293245 1405132)32( 3?? ??? ）—（— 一期經常性排水估算強度為： 345m3/h 二期經常性排水估算強度為 ： 泵型及數量選擇表： 項目 初期排水 經常性排水 一期基坑 二期圍堰基坑 一期基坑 二期圍堰基坑 排水量 293 345 泵型及數量 1 臺 IS150—125—200型 離心泵，備用一臺 2 臺 IS150—125—250A 型 離心泵，備用一臺 2 臺 IS150—125—250 型 離心泵，備用一臺 4 臺 功率為 40KW 12SH—19A 型 雙吸離心泵，備用一臺 （ 2）水泵布置 水泵布置均采用固定式泵站，布置在圍堰上。 經常性排水系統(tǒng)的布置：排水溝布置在建筑物輪廓線外側 處?；娱_挖過程中布置在基坑中部。其排水系統(tǒng)包括：排水干溝、支溝和積水井。 排水時間：初期排水在圍堰或截流戧堤合龍閉氣后立即進行。 下閘蓄水 水庫在下閘蓄水前，壩體已修筑到攔洪高程以上，能夠發(fā)揮擋水作用，基礎灌漿，庫區(qū)清理、水庫坍岸和滲漏處理均已完成， 建筑物質量和閘門設施等也都檢查合格，整個工程進入完建期，根據發(fā)電、灌溉及航運等國民經濟各部門所提出的綜合要求，有計劃地進行導流臨時泄水建筑物和水庫的蓄水工作。水庫的蓄水與導流用臨時泄水建筑物的封堵有密切關系，只有將導流用臨時泄水建筑物封堵后，才有可能進行水庫蓄水。水庫蓄水可按保證率 75—85%的月平均流量過程線來制訂。由于缺乏資料，就按月平均流量為 。 3 料場的選擇與開采 料場的選擇 土石壩用料量很大，在選壩階段需對土石料場全面調查，施工前配合施工組織設計，要對 料場作深入勘測，并從空間時間、質與量諸方面進行全面規(guī)劃，以利于加快工程施工進度。 料場的規(guī)律還應考慮主要料場和備用料場，主要料場要求質好，量大，運距近，且有利于常年開采，備用料場通常在淹沒區(qū)外，當在主要料場被淹沒或因庫區(qū)水位抬高，土料過濕或其它原因中斷使用時，則用備用料場保證壩體填筑不致中斷，充分利用永久和臨時建筑物開挖的石渣作為填筑材料，它成為土石壩設計和施工的重要原則，也是料場規(guī)劃不容易忽視的重要問題。 在進行料場的規(guī)劃室，應根據壩型、料場地形、導流方式及施工分期等具體施工條件，將料場高程，位置及相應的 壩體填筑部位進行綜合分析，力求作到料場的優(yōu)化選用。 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （論 文 ） 15 在料場使用部位上 ,為了減少不必要的土石料運費 ,應盡可能做到 “高料場高用 ,低料場低用 ”。在料場使用程序上，為了節(jié)省土石料運費致使近料場有剩余，應盡可能做到 “近料場先用，遠料場后用 ”；為了不致因施工導流而引起上游水位壅高淹沒料場，應盡可能做到 “上游料場先用，下游料場后用 ”對于土料場，為了保證土料填筑的最優(yōu)含水量要求，應注意 “高含水量的料場旱季使用，低含水量的料場雨季使用 ”。 根據壩型、料場地形、導流條件、導流方式及施工分期。本工程所用的天然建筑材料有： 圍堰用堰殼料、混凝土粗細骨料、塊石料、碎石等。 由地勘報告，料場選定及規(guī)劃如下： 粘土料場 在壩址區(qū)共勘察了兩個粘土料場 A1 、 A2 ，主要用做壩體粘土心墻填筑土料。 A1 料場 位于壩址上游右岸熔巖臺地上，距壩址 ，地面標高 1320~1345m ，巖性為粘土。無用厚層 ~ ，有用厚層 ~ ，有用層儲量 3410m? 。除含水量