【正文】 500Q(m /s)150020201000500V5V4V3V2V112575 100500 25 V(10 m )6 3Q～V圖Q1Q2Q4Q3Q5 假設(shè)上游水位為 高程，根據(jù)上游水位 庫(kù)容為 106m3，再由上圖查得此時(shí)導(dǎo)流洞的流量 Q 為 。 圍堰頂高程確定 圍堰頂高程由該設(shè)計(jì)流量時(shí)的上游水位和安全超高確定。圍堰的任務(wù)在于保護(hù)基坑內(nèi)工程施 14 工，直到坑內(nèi)壩體高出 水面，所以圍堰的擋水時(shí)段決定于基坑內(nèi)基礎(chǔ)處理工程量，壩體施工速度及水文變化情況。計(jì)算見下表： 流量 Q h2 R C i ε L V H0i 進(jìn)坎高 ▽ 上 i 2500 450 2750 450 3000 450 根據(jù)以上計(jì)算的結(jié)果，畫出無(wú)壓和有壓部分的泄流量與水位的關(guān)系曲線并以光滑曲線連接該曲線，以代替半有壓流曲線，如下圖： H(米 )2500 30007570606555Q(立 方米/秒 )5000 1000 20202000302535405045隧洞泄水能力曲線 通過調(diào)洪演算確定梅雨汛期攔洪水位（采用簡(jiǎn)易圖解法） (a)假定三條隧洞泄水過程線 A1B A2B A3B3； 13 (b)求出相應(yīng)庫(kù)容 V V V3和下泄流量 Q Q Q3； (c)根據(jù) V V V3在庫(kù)容曲線上得出相應(yīng)的下面游水位 H H H3； (d)在繪有隧洞泄流能力曲線 L1的 Q～ H坐標(biāo)圖上，繪出相應(yīng)的點(diǎn) P1(Q1 ,H1)、 P2(Q2 ,H2)、P3(Q3 ,H3)； (e)過 P P P3點(diǎn)繪曲線 L2 交 L1于 P 對(duì)應(yīng)于 P 點(diǎn)的水位 H 即是所求攔洪水位 ,圖解計(jì)算結(jié)果列表如下： 泄水過程線 Q（ m3/s） V(m3) H(m) A1B1 2500 106 A2B2 2020 106 A3B3 1500 106 備 注 任意選定 Q 根據(jù) Q 由洪水過程線 查得 根據(jù) V 由庫(kù)容曲線查得 H攔H(米 )45504035305565607075隧洞泄水能力曲線Q泄251500 202020000 500 Q(立 方米/ 秒)30002500P2P1P3 查上圖得 H 攔 = 大壩安全校核 根據(jù)大壩施工控制進(jìn)度所確定的梅雨汛前大壩高程▽ 1= 安全超高△ h= ，攔洪高程 H= ∵▽ 1△ h=H= ∴應(yīng)局部加高壩體攔洪 ,即汛期來(lái)臨前修筑一子堰臨時(shí)攔洪。 ε局部損失系數(shù)之和，進(jìn)口采用喇叭口時(shí) 進(jìn)? =； 611RnC? 謝才系數(shù)，砼襯砌時(shí) n=；不襯砌時(shí) n=，本導(dǎo)流洞襯砌 n 取 。其中α取 ； g 取 ；單寬流量 q=Q/B； B 為 10m，經(jīng)以上公式計(jì)算，并判斷流態(tài)，結(jié)果列表如下： 12 流量 Q hk 下游水位 H（由流量水位關(guān)系曲線查得） H 下 h2 2500 （自由出流） 2750 （自由出流） 3000 （自由出流） 有壓流按下式計(jì)算： LiRCVgVhH )()1(2 2 2220 ????? ?； 其中： h2— 出口計(jì)算水深。列表如下：相應(yīng)的計(jì)算表格計(jì)算見下計(jì)算書。 由于過水?dāng)嗝鏋榫匦?，臨界水深 hk，按公式 hk= 3 2gq?計(jì)算。 ⑴明流計(jì)算（無(wú)壓段） 假定 Q 分別為 300m3/s , 600m3/s, 900m3/s (a)判別出口流態(tài) 當(dāng) hk＜ h 下 時(shí)為淹沒出流，則 h2＝ h 下 ；反之 hk≥ h 下 為自由出流，則 h2＝ hk。洞軸線見圖紙。 隧洞流速計(jì)算 10 大壩攔洪時(shí)，隧洞為有壓流，其流速按有壓流公 式 V= )(2 0 phHgm ?? 計(jì)算：其中 m=； H0=； hp=（由最大泄流量為 m3/s 時(shí)，查壩址水位流量關(guān)系曲線上而得） ? ? smV ????? 過水?dāng)嗝婷娣e W 計(jì)算 3 1 6 7 mVQW ??? 泄 隧洞斷面型式 本工程隧洞斷面采用城門洞，其底寬 B 與洞高 H 采用以下公式進(jìn)行計(jì)算： B=)81( ??W = ? ? ???? ，取底寬 B 為 10m。 根據(jù)洪水單位過程線，在估計(jì)所求 B 點(diǎn)附近，任意選定 B B B B4 點(diǎn)，通過B B B B4 向 A 點(diǎn)方向作四條直線，并與洪峰過程線相切。 801004060（m）高程20月1 320發(fā)電時(shí)間10月1日封孔時(shí)間4月24日75 6 8 109 11 1280%水位 升高曲線初始發(fā)電水位1%水位 升高曲線4大壩填筑升高曲線大壩上升與水位上升關(guān)系曲線 導(dǎo)流工程規(guī)劃布置 攔洪水位 根據(jù)前述，已定的攔洪壩高為 米，扣除安全超高 米后，即攔洪水位等于 － = 米。 故本工程應(yīng)采用后期導(dǎo)流措施，利用永久溢洪道溢洪，以保證大壩安全。由此確定上，封孔蓄水日期為 4 月 24 日。 封孔日期的確定 根據(jù)初始發(fā)電水位 80m，查水庫(kù)庫(kù)容曲線，相應(yīng)庫(kù)容為 1470 106 m3。 確定封孔蓄水及發(fā)電日期 根據(jù)要求，本工程發(fā)電日期為 2020年 10月 1日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，發(fā)電的初始水位為 80m。 大壩各期工程量確定 相應(yīng)的工程量計(jì)算見下計(jì)算書。按粘土心墻填筑上升速度平均每天 米計(jì)算，粘土心墻可能達(dá)到的高程（大壩可能達(dá)到的攔洪高程）： 24+78 =。對(duì)大壩的分期填筑方案進(jìn)行討論，并且初步確定。 截流時(shí)間與攔洪時(shí)間的確定 根據(jù)本工程的水文特點(diǎn)，截流時(shí)間暫定于 2020 年 10 月初，攔洪時(shí)間定于 2020 年 4月底汛期之前。 第四階段： 2020 年 4 月 1 日 ~2020 年 12 月 31 日，為封孔后大壩填筑期。 第三階段： 2020 年 5 月 1 日 ~2020 年 3 月 31 日，為大壩填筑期。此階段主要由原河道過流。 根據(jù)本工程水文特性，非汛期由圍堰擋水，導(dǎo)流洞過水，汛期將圍堰加高至一定高程作為壩體，由壩體擋水，導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流。 施工導(dǎo)流方案和大壩施工分期，根據(jù)施工單位能力，粗定大壩施工控制進(jìn)度 施工導(dǎo)流方式 壩址處河床狹窄，根據(jù)選壩階段，對(duì)樞紐施工導(dǎo)流進(jìn)行多方案比較，采用“土石圍堰斷流，隧洞導(dǎo)流”方式進(jìn)行。取設(shè)計(jì)渡汛 6 標(biāo)準(zhǔn)和校核標(biāo)準(zhǔn)為 P=%。 隧洞封堵后，大壩進(jìn)入施工運(yùn)行期，壩體渡汛按表 10 標(biāo)準(zhǔn)查得，大壩級(jí)別為 Ⅱ級(jí)。由于導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別（屬Ⅳ級(jí)）和類型，查導(dǎo)流建筑物的洪水劃分（表 9）標(biāo)準(zhǔn)表，洪水重現(xiàn)期為 20～ 10 年，取洪水重現(xiàn)期為 20 年，即導(dǎo)流的洪水頻率P＝ 5%。 四、施工導(dǎo)流計(jì)算 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 本工程大壩屬二級(jí)建筑物，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SDJ33889)的 規(guī)定，查（表 9）導(dǎo)流建筑物級(jí)別的劃分得，相應(yīng)導(dǎo)流建筑物為級(jí)別為Ⅳ級(jí)。 m m2— 分別為計(jì)算部分壩體上、下邊坡。 工日分析 月有效工日＝日歷天數(shù)－法定假日－因雨雪、氣溫不能施工天數(shù)－其他原因停工天數(shù) 各工種月有效工日 表 21 單位：日 工種 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合計(jì) 石料開采、填筑 15 16 18 16 11 15 18 20 16 17 21 22 205 砂石開采、填筑 15 16 18 16 11 15 18 20 16 17 21 22 205 黏土開采 16 14 21 19 15 19 22 22 21 21 25 24 239 黏土填筑 17 15 22 20 16 20 23 23 22 22 26 26 252 隧洞開挖 18 20 22 21 17 20 21 22 20 19 22 23 245 混凝土澆筑 0 3 15 13 7 10 6 12 14 15 18 0 113 三、壩體工程量計(jì)算 5 用公式 V= ]})(23[])(3[{62121 HmmblHmmbLH ?????進(jìn)行計(jì)算?？紤]到本工程的工期比較緊，結(jié)合工程的實(shí)際情況，施工單位適當(dāng)減少法定假日的休息時(shí)間，進(jìn)行加班，來(lái)彌補(bǔ)由于天氣 等原因而不能施工的天數(shù)。一般 11 月至次年4 月底為枯水期， 5 月至 10 月為洪水期，其中 6 兩個(gè)月的降雨量最大，占全年雨量的30%，該河流量屬山區(qū)性河流，洪水暴漲暴落，最大流量高達(dá) 8290 立方米 /秒，最小流量只有 7~8 立方米 /秒，相差上千倍。粘土料 (Ⅲ類土 )在左岸下游 7 公里的王家村，高程為 40~50 米，儲(chǔ)量豐富，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。兩岸覆蓋層較薄，基巖為石英砂巖 (X 級(jí) )；河床巖基較好，均為寬闊沖積臺(tái)地，在上下游 37 公里的臺(tái)地和河灘上，有滿足筑壩要求的大量砂礫料 (Ⅲ類土 )。壩址兩岸系高山，山坡較陡。 二、施工條件 施工工期 主體工程施工為 4 年， 2020 年準(zhǔn)備工作， 2020 年開工， 2020 年 10 月 1 日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電（初始發(fā)電水位為 80m）。 溢洪道布置在距壩一公里的左岸凹口處，為開敞正槽式，此頂高程為 92 米，總寬是64 米，出口采用差動(dòng)式鼻坎挑流消能。 電站為引水式電站，布置在右岸 ，其中引水隧洞長(zhǎng) 525 米，直徑 7 米。設(shè)計(jì)正常高水位為 100 米，校核洪水位為 102 米。 水利施工課程設(shè)計(jì) 目錄 第一章 水工施工課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ..................................................................................................... 1 一、工程概況 ............................................................................................................................. 1 二、施工條件 ............................................................................................................................. 1 施工工期 ........................................................................................................................ 1 壩址地形、地質(zhì)及當(dāng)?shù)夭牧? ............................................................................................ 1 氣象與水文 .................................................................................................................... 1 第二章 水利施工課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ..................................................................................................... 4 二、有效工日基分析 ................................................................................................................... 4 工日分析 ....................................................................................................................... 4 三、壩體工程量計(jì)算 ................................................................................................................... 4 四、施工導(dǎo)流計(jì)算 ...................................................................................................................... 5 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) .................................................................................................................