施工期封堵、蓄水設(shè)計大綱范本

1、初步設(shè)計階段水電建設(shè)項目施工期封堵、蓄水設(shè)計大綱范本水利水電勘測設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)1995年2月水電站初步設(shè)計階段施工期封堵、蓄水設(shè)計大綱主編單位:主編單位總工程師： 參編 單位:主要編寫人員： 軟件開發(fā)單位： 軟件編寫人員：勘測設(shè)計研究院年月10目次1. 引 言 . 42. 設(shè)計依據(jù)文件和規(guī)范 . 43. 設(shè)計基本資料 . 44. 施工期封堵時段及設(shè)計流量確定 . 55. 導(dǎo)流建筑物封堵設(shè)計 . 56. 施工期封堵蓄水 . 77. 應(yīng)提供的設(shè)計成果. 101引 言工程位于, 是以為主，等綜合利用的 水利水電樞紐工程。正常蓄水位m, 最大壩高 m, 總庫容 m 3,電站總裝機(jī)容量MW,年發(fā)電量k

2、W h,灌溉面積km 2。通航 t 級船隊(舶)。本工程可行性研究報告于 年 _月審查通過,選定壩址為 。本工程采用 截流方式。2. 設(shè)計依據(jù)文件和規(guī)范2.1有關(guān)工程文件有關(guān)本工程主要文件有：(1) 工程可行性研究報告；(2) 工程可行性研究報告審批文件；(3) 初步設(shè)計任務(wù)書；(4) 施工導(dǎo)流和截流模型試驗報告。2.2主要設(shè)計規(guī)范有關(guān)的設(shè)計規(guī)范主要有：(1) 水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范(SDJ338-89)試行；(2) 水利水電工程設(shè)計工程量計算規(guī)定(修改稿)；(3) 水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程(DL 5021-93)。3. 設(shè)計基本資料3.1與有關(guān)蓄水項目的施工進(jìn)度及導(dǎo)流工程封堵計

3、劃3.2庫區(qū)征地移民和清理要求及計劃提示：要求施工期封堵底孔后水庫臨時蓄水回水影響范圍內(nèi)的庫區(qū)征地、移民適建及清 理工作。3.3 水文資料(1) 河流水文特性，枯水期(5-10)年重現(xiàn)期各月或旬的平均流量；(2) 河流冰槽，開始結(jié)冰和流冰日期；(3) 低水位水庫庫容曲線；(4) 典型年洪水過程線(平水年)；(5) 蓄水后壩體渡汛標(biāo)準(zhǔn)及措施；(6) 河道通航及下游灌溉、供水等要求；(7) 河道漂水、過魚及流冰要求。3.4施工區(qū)氣象資料3.5水工建筑物布置及其溫控設(shè)計3.6混凝土和基巖物理力學(xué)指標(biāo)及混凝土配比試驗指標(biāo)3.7施工導(dǎo)流規(guī)劃4. 施工期封堵時段及設(shè)計流量確定4.1水文資料分析對河流水文特

4、性、氣象資料等進(jìn)行分析4.2施工期封堵時段及下閘設(shè)計流量確定提示：施工期封堵時段及下閘設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)包含兩個內(nèi)容，其一是下閘臨時封堵導(dǎo)流建筑物進(jìn)口或進(jìn)岀口 ，為封堵導(dǎo)流建筑物或?qū)Я鹘ㄖ锔慕ǖ氖┕?chuàng)造條件。下閘時 段及設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)采用(5-10)年重現(xiàn)期的月或旬的平均流量。其二在封堵導(dǎo)流建筑物或 導(dǎo)流建筑物改建施工期時段內(nèi)，設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用該時段內(nèi)(5-20)年重現(xiàn)期洪水標(biāo)準(zhǔn) 作為施工時段的設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)。5導(dǎo)流建筑物封堵設(shè)計提示：臨時導(dǎo)流建筑物的隧洞、涵管、底孔等，若不與永久泄水建筑物結(jié)合，后期均要封堵，若與永久泄水等建筑物結(jié)合，有時亦需臨時封堵，以便進(jìn)行導(dǎo)流泄水建筑物改建 施工5.1導(dǎo)流

5、建筑物封堵方式提示:(1)筑圍堰，水上封堵方式：水深較淺，可用填筑圍堰方法封堵。(2) 留門槽、水下封堵方式：在導(dǎo)流建筑物前沿設(shè)封堵門槽，采用鋼閘門和鋼筋 混凝土疊梁門下閘，而后填混凝土封堵。(3) 混凝土塞封堵是作永久擋水作用，應(yīng)進(jìn)行各種受力計算。5.2封堵方案布置原則及封堵建筑物設(shè)計5.2.1 封堵方案布置原則(1) 封堵建筑物布置應(yīng)與工程閘、壩防滲布置相適應(yīng)；(2) 封堵應(yīng)充分利用永久工程的設(shè)施、布置條件；(3) 封堵建筑物施工，結(jié)合封堵要求，應(yīng)優(yōu)選使用臨時施工設(shè)備及結(jié)合與永久工程場 地布置，合理安排封堵程序及場地布置；(4) 封堵閘門型式選擇，應(yīng)充分考慮封堵閘門運(yùn)行條件及制造水平。5.

6、2.2 封堵建筑物設(shè)計內(nèi)容(1) 根據(jù)封堵方式及封堵建筑物部位確定建筑物級別；(2) 根據(jù)封堵建筑物施工進(jìn)度及導(dǎo)流規(guī)劃水力學(xué)計算成果，確定封堵建筑物設(shè)計水頭;(3) 根據(jù)封堵建筑物運(yùn)行條件，進(jìn)行荷載分析；(4) 根據(jù)封堵建筑物封堵方式，選擇封堵建筑物結(jié)構(gòu)型式，按抗剪和穩(wěn)定要求確定封堵段長度及圍堰尺寸。提示：對水下封堵方式，如導(dǎo)流洞、涵管及埋件臨時底孔封堵 ，混凝土堵頭在永久擋水 水頭及其它荷載作用下，孔洞和壩體(或孔壁)周邊應(yīng)全孔封堵，其土封堵長度可近似按 下式估算：L (K P)/(A r f c)式中：K安全系數(shù)，一般取：1.11.3 ;A導(dǎo)流洞斷面積，m2；r混凝土單位體積重，t/ 3

7、；f混凝土與巖石摩擦系數(shù)，一般為:0.60.65 ;p作用水頭推力，N ;導(dǎo)流洞周長，m;2c混凝土與巖石的粘結(jié)力，一般為:50200KN/m。對水上封堵方式，可根據(jù)設(shè)計擋水水頭，在滿足防滲及穩(wěn)定條件下，采用工程類 比擬定圍堰斷面尺寸。5.3 封堵措施設(shè)計(1)5.3.1 常規(guī)封堵措施混凝土封堵段的冷卻與接縫灌漿(1)封堵混凝土溫控計算，確定封堵混凝土分塊分層,澆筑溫度及一、二期冷卻計算及措施；(2)封堵混凝土回填、固結(jié)灌漿措施研究；(3)封堵塊混凝土接縫灌漿系統(tǒng)設(shè)計；(4)施工排水措施研究；(5)止水、止?jié){型式及布置研究。5.3.2采用微膨脹混凝土封堵措施簡化二期冷卻和接縫灌漿,加快施工進(jìn)度

8、(1)封堵混凝土溫控計算，確定封堵混凝土分塊分層澆筑溫度及基礎(chǔ)溫差；(2)封堵混凝土膨脹計算，以補(bǔ)償溫度應(yīng)力并形成一定的預(yù)壓應(yīng)力。所需膨脹量可按下式估算gg1g2g1 t p/(KKdR)式中：g封堵混凝土所需膨脹量(X 10-6)；g1封堵混凝土防裂要求的最小膨脹量；g2 防止接縫張開，產(chǎn)生所需預(yù)壓應(yīng)力的膨脹量。一般10X 10-6的微膨脹應(yīng)變可產(chǎn)生 0.1MPa的預(yù)壓應(yīng)力；混凝土線膨脹系數(shù)； t基礎(chǔ)溫差，C；p混凝土極限接伸值；K 抗裂安全系數(shù)，一般1.31.8 ；Kp混凝土應(yīng)力松馳系數(shù)，一般0.50.7 ;R 基礎(chǔ)約束系數(shù),一般0.61.0。(3) 封堵混凝土回填與固結(jié)灌漿措施研究；(4

9、) 圭寸堵混凝土施工排水措施研究；(5) 封堵混凝土止水、止?jié){型式及布置研究；(6) 觀測項目及儀器埋設(shè)布置研究。5.4 封堵建筑物施工5.4.1 混凝土堵頭施工。(1) 施工條件、特性分析；(2) 施工方法論證及主要施工設(shè)備選擇；(3) 結(jié)合臨時、永久建筑物布置條件，布置施工場地;(4) 根據(jù)封堵蓄水要求，安排封堵建筑物施工進(jìn)度。5.4.2 封堵圍堰施工6施工期封堵蓄水6.1 蓄水歷時、時段的確定提示：施工期水庫蓄水，是指工程尚未按設(shè)計規(guī)模建成就封堵或關(guān)閉導(dǎo)流設(shè)施進(jìn)行蓄水 其目的為使工程提前發(fā)揮效益，為水庫過渡到正常運(yùn)行創(chuàng)造條件。6.1.1蓄水設(shè)計依據(jù)(1) 國家對工程投入運(yùn)行受益期限的要求

10、；(2) 綜合考慮河流水文特征、施工進(jìn)度、下游供水和庫區(qū)淹沒等各有關(guān)因素，提出施工期蓄水安全的條件，保證工程安全和主體建筑物正常施工；(3) 施工期蓄水設(shè)計應(yīng)和導(dǎo)流建筑物封堵統(tǒng)一考慮 ，以滿足施工期各期蓄水計劃，保 證及時、充分地發(fā)揮工程效益。6.2 水庫蓄水設(shè)計要求6.2.1 確保蓄水后工程安全(1) 工程進(jìn)度和建筑物高程，規(guī)模均應(yīng)達(dá)到水庫蓄水后相應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)；(2) 對已建成的水下工程，水庫蓄水后無法進(jìn)行處理，均應(yīng)在水庫蓄水之前全面的進(jìn) 行質(zhì)量檢查和處理，如閘門設(shè)施試運(yùn)行，壩基帷幕灌漿，壩體縱縫和拱壩封拱灌漿等都應(yīng) 在蓄水之前施工結(jié)束；(3) 建筑物的穩(wěn)定及應(yīng)力條件設(shè)計應(yīng)驗算，保證蓄水后建筑

11、物的正常運(yùn)行。6.2.2 要有可靠的渡汛泄洪措施，便于未完工程的安全施工。6.2.3 在蓄水期保持下游最低用水水位要求，對保證下游工、農(nóng)業(yè)以及人民生活用水、通航、放木用水等，應(yīng)有切實可行的措施。6.2.4 蓄水前要處理好庫岸滲漏，塌方的地段。625 對庫區(qū)移民遷建及清理工作，根據(jù)水庫水位變化分期分批進(jìn)行工作。626 蓄水計劃應(yīng)與各受益部門的實施計劃相適應(yīng)，避免造成過早或過晚蓄水造成不必要損失。6.2.7當(dāng)水庫具備蓄水條件時，應(yīng)對工程所有觀測和監(jiān)測設(shè)備做好準(zhǔn)備，以利蓄水時進(jìn)行觀測和監(jiān)測，確保運(yùn)行安全，還需組織工程驗收，驗收合格后方可正式封孔蓄水。6.3 蓄水期間臨時攔洪的洪水標(biāo)準(zhǔn)及泄洪措施6.3

12、.1 蓄水期間臨時攔洪的洪水標(biāo)準(zhǔn)的選用。提示：根據(jù)壩體升高而形成的攔洪蓄水庫容和對下游城鎮(zhèn)居民點(diǎn)、廠礦的影響，如同樣庫容峽谷高壩與平原丘陵區(qū)低壩工程，土石壩工程，要比混凝土壩工程選得高一些6.3.2 蓄水期間的泄洪措施設(shè)置原則(1) 泄洪措施設(shè)置：應(yīng)根據(jù)擋水建筑物的施工進(jìn)度，已有可泄洪建筑物的情況及可供 防洪庫容等因素綜合研究后確定；(2) 蓄水期間泄洪設(shè)施盡量與永久泄水建筑物及下游供水設(shè)施相結(jié)合，不能結(jié)合永久泄水建筑物時，必須設(shè)置臨時泄水建筑物；(3) 允許過水混凝土壩、砌石壩、泄洪時為利用未完壩體缺口，壩面進(jìn)行泄洪； 對不允許過水當(dāng)?shù)夭牧蠅危脡蜗潞?、隧洞、溢洪道等泄洪?.4 水庫蓄

13、水?dāng)嗔髌陂g應(yīng)滿足下游工農(nóng)業(yè)用水、生活用水、發(fā)電、通航要求6.4.1 蓄水設(shè)計之前，應(yīng)充分調(diào)查研究，掌握各河段的下游用水要求及控制條件，水庫蓄水應(yīng)合理解決供蓄的問題。6.4.2 水庫水位與尚未升到永久放水建筑物能泄水時的死庫容充蓄階段，供水設(shè)施應(yīng)與正常運(yùn)行的永久建筑物相結(jié)合。6.4.3 若不能與永久建筑物結(jié)合，必須設(shè)置臨時供水設(shè)施。提示：一般采用水泵抽水，倒虹吸管，壩下河道設(shè)臨時攔河壩蓄水，使用或在封堵導(dǎo)流建筑物的閘門留孔，以及設(shè)臨時旁道管等。6.5 水庫蓄水設(shè)計水庫蓄水設(shè)計分兩部分：第一部分是從下庫蓄水至開始發(fā)揮效益階段，主要制定確保施工安全和到達(dá)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的蓄水計劃。第二部分從開始發(fā)揮效益到水

14、庫建成。6.5.1 水庫蓄水計算所需要資料：(1) 水文資料一般工程應(yīng)有二十年以上分月徑流系列 ，對墊底庫容較小，或在主汛 期內(nèi)蓄水受益的水庫，必須有二十年以上旬徑流系列；(2) 水庫庫容曲線；(3) 工程泄流、導(dǎo)流設(shè)施的泄流曲線及其運(yùn)行條件；(4) 施工洪水及過程線；(5) 施工蓄水期各用水部門用水過程及最低水位要求；(6) 施工總進(jìn)度計劃； 施工期庫區(qū)移民安置和底清理計劃;(7) 水庫近期受益計劃；(8) 各綜合利用項目經(jīng)濟(jì)效益資料。6.5.2 蓄水計算標(biāo)準(zhǔn)和計算內(nèi)容提示：一般施工期水庫蓄水采用 P=75%- 85%保證率的入庫水量計算，特別重要工程，可 酌情提高保證率。計算方法分為兩種情

15、況：第一種情況先擬定受益時間，通過計算確定開始蓄水時 間。另一種是先擬定開始蓄水時間，計算確定受益時間。6.5.3 計算方法和步驟(1) 入庫水量分析提示：入庫水量分析包括入庫總水量分析和入流過程計算。隨著水庫的來水量，庫容利用水量的差異，蓄水歷時有一年以內(nèi)和超過一年兩種情況。蓄水歷時不足一年 的水庫可以直接從徑流系列中摘取各年蓄水時段入庫水量進(jìn)行頻率分析。歷時超過一年的水庫需要將蓄水期分成小于或等于一年若干時段，每段分別作入庫水量頻率計算；再進(jìn)行組合，最后得岀整個蓄水期入庫水量頻率曲線。(2) 水庫蓄水過程計算；根據(jù)水量平衡原理作水庫調(diào)蓄計算，計算中要充分考慮蓄水過程的水量損失。提示：主要是

16、滲漏損失，月?lián)p失率值可參考已建類似水庫的觀測數(shù)據(jù)擬定，無資料時可依據(jù)地質(zhì)情況在0.9%2.5%之間選用。進(jìn)行水庫施工期蓄水調(diào)節(jié)計算和繪制蓄 水水位過程線。(3) 蓄水安全計算;提示：按著計算蓄水水位過程進(jìn)行蓄水。對于工程施工進(jìn)度和移民搬遷進(jìn)度能否滿足蓄 水計劃要求，必須進(jìn)行蓄水安全計算，然后作岀判斷。主要是驗算蓄水以后最 高洪水水位是否超過安全容許值。(4) 以蓄水保證率為計算標(biāo)準(zhǔn)的計算方法;提示：先確定開始蓄水月份，從每年的開臺蓄水月份開始，進(jìn)行蓄水調(diào)節(jié)計算，算到自 開始發(fā)揮效益的水位為止，得到各個蓄滿墊底庫容的時間。按遲早次序排頻率 繪制蓄滿時間保證率曲線。根據(jù)設(shè)計蓄水保證率，蓄滿時間保證率曲線查岀蓄滿墊底庫容的時