大中型水电站设计报告范本施工组织设计方案.docx
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大中型水电站设计报告范本施工组织设计方案
FCB00408FCB
水利水电工程初步设计阶段
大中型水电站设计报告范本
施工组织设计
水利水电勘测设计标准化信息网
2000年6月
水电站初步设计阶段
大中型水电站设计报告
主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
年月
8施工组织设计……………………………………………………
(1)
8.1施工条件………………………………………………………
(1)
8.2施工导流………………………………………………………
(6)
8.3料场的选择与开采……………………………………………
(13)
8.4主体工程施工…………………………………………………
(19)
8.5施工交通………………………………………………………
(27)
8.6施工工厂设施…………………………………………………
(31)
8.7施工总布置……………………………………………………
(47)
8.8施工总进度………………………………………………………
(50)
8.9主要技术供应……………………………………………………
(58)
8.10附图……………………………………………………………
(60)
8施工组织设计
8.1施工条件
8.1.1地理位置及对外交通
水电站坝址位于江(河)游,在省县境内,上距
县城km。
县城位于江的岸,由该县城至乡的县级公路经坝址岸通过,路况较差【/好】。
目前由县城至铁路的火车站,已有公路相通,里程为km,本工程开工前须进行扩建,才能满足工程建设的要求。
江(河)为常年通航河流,上行至港,航道里程km,可通行
t机船,下行km至港,常年可通行t船泊。
历年通过坝址的年平均货运量为万t。
上游县和县为木材产区,每年通过坝址的木材流放量为万m3。
因此,本工程施工期间,有通航、过木要求。
综上所述,本工程的对外交通条件,尚属方便。
提示:
本节主要阐明工程地理位置和对外交通条件,每个电站地理位置需阐明的问题不尽相同,对外交通条件也有很大差异,应结合每个电站的具体条件进行阐述。
8.1.2自然条件
8.1.2.1地形
坝址位于峡谷出口处,呈河床。
河床宽度~m,主流靠左岸,常年枯水位m,相应水面宽度约m,最大水深m,河槽砂砾石覆盖层厚度一般~m,最厚m;右岸河床为岩石礁滩,礁滩宽度~m,滩面高程一般为~m,枯水期露出水面。
右岸坡较缓,约°~°,山顶高程m;左岸坡较陡,山体雄厚,岸坡°~°,山顶高程m。
坝址处两岸岸坡等高线较顺直,有利于缆式起重机的布置。
坝址上游为狭谷,无施工场地可供利用,下游km以内,虽山势较缓,但缺乏布置施工场地的适宜地形,右岸游m处和左岸游m处各有一冲沟,沟内容积较大,可作为主要堆弃碴场地;下游km以下,河床开阔,两岸有大片丘陵台地,高程一般为~m,可作为主要施工场地,可利用面积约
万m2。
8.1.2.2地质
坝址岩石为系组岩和岩,岩性为,抗压强度一般为MPa,岩层走向°~°,倾向,倾角°~°,河床无较大断层通过,相对不透水层埋深m,上、下游围堰地基没有较大断层通过,堰基处理较简易。
8.1.2.3水文
坝址控制流域面积km2,多年平均流量m3/s,实测最大流量和最小流量分别为m3/s和m3/s,洪枯流量比为。
洪水由形成,暴雨一般出现在~月份,大暴雨多集中在~月份。
径流年内分配不均匀,~月份为洪水期,其水量占全年水量的%,最大洪水多出现在~月份;月至次年月份为枯水期,其水量仅占全年水量的
%,尤以月至次年月份为最枯时段。
洪水以峰型为主,一次洪水历时约~d。
有关水文特性见表8.1-1~表8.1-6。
江经过坝址的年最大输沙量万t,年平均输沙量万t,年平均含沙量kg/m3。
表8.1-1坝址不同频率设计洪水表
项目
单位
频率,%
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
20
33.3
50
流量
m3/s
洪量:
1d
亿m3
3d
亿m3
7d
亿m3
表8.1-2坝址不同频率月平均流量表单位:
m3/s
频率,%
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5
10
20
50
75
85
表8.1-3坝址不同枯水时段频率流量表单位:
m3/s
时段
频率,%
1
2
5
10
20
33.3
50
9月至次年3月
9月至次年4月
10月至次年3月
10月至次年4月
…
提示:
时段起迄时间根据河流水文特性和施工总进度要求而定。
表8.1-4坝址不同频率月最大流量表单位:
m3/s
频率,%
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
5
10
20
50
表8.1-5坝址水位与流量关系表
水位,m
流量,m3/s
水位,m
流量,m3/s
表8.1-6水库水位与库容关系表
水位,m
库容,亿m3
水位,m
库容,亿m3
8.1.2.4气象
江流域属带季风气候区,冬冷夏热,四季分明;坝址区多年平均气温℃,月平均气温月份最高为℃,极端最高气温℃;月平均气温月份最低为℃,极端最低气温℃。
以多年月平均气温划分,10℃以下为冬季(月至次年月份),23℃以上为夏季(月至月份),10℃~23℃为春秋季。
日平均气温高于25℃和低于0℃的天数分别为d和d。
坝址区多年平均降雨量为mm,~月份为雨季,其降雨量占全年降雨量的%,多年平均雨日为d,日雨量大于5mm和10mm的天数分别为
d和d。
坝址各月及全年气象特征见表8.1-7。
提示:
坝址自然条件,每个工程都有很大差异,各不相同。
特别是地形、地质条件千差万别,各具特点,应结合本坝址的具体条件进行阐述。
8.1.2.3水文、8.1.2.4气象条件是以南方河流为基础阐述的,如为北方河流,应阐明河流的流冰特性和寒冷季节特性。
表8.1-7坝址各月及全年气象特征表
项目
月份
全年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
多年月平均气温,℃
最高月平均气温,℃
最低月平均气温,℃
极端最高气温,℃
极端最低气温,℃
日平均气温:
高于25℃的天数,d
低于0℃的天数,d
多年月平均降水量,mm
月最大降水量,mm
多年月平均水温,℃
最高月平均水温,℃
最低月平均水温,℃
相对湿度,%
月平均
最小月平均
蒸发量,mm
月平均
最大月平均
月平均日照时数,h
风速,m/s
月平均
月最大
相应风向
8.1.3天然建筑材料
8.1.3.1天然砂砾石料
坝址上、下游河段km范围内,有大小砂滩处,经详查总贮量m3,其中水上万m3,水下勘探至m深度为万m3,水上、水下砂料总贮量
万m3,卵砾石料总贮量万m3。
8.1.3.2石料
距坝址岸km范围内,经勘探,有料场个。
本阶段选定的料场,岩性为岩,岩石抗压强度MPa~MPa软化系数,山顶高程m,强风化以上厚度一般为~m,开采至高程m时,有效贮量约万m3,可作为本工程的人工骨料料源。
该料场山脚下有县城至乡的地方简易公路通过,只需扩建km就可接通本工程的对外交通公路;距料场m有大片缓坡山地,面积约万m2,高程~m,可作为石料加工场地。
8.1.3.3土料
本工程主体建筑物为混凝土建筑物,不需要防渗土料,土石围堰共需土料万m3。
在坝址区km范围内及附近,共勘探个土料场,有效贮量约万m3,土料性质为,经取样试验,其物理力学指标和防渗性能符合围堰用料的要求。
提示:
当坝址附近上、下游河段没有可供开采的天然砂砾石料时,应首先予以说明;反之,如果坝址附近查不到适宜的人工骨料料源时,也应首先予以说明。
有些工程可能有2个以上料场,则应分别说明料场位置、料源数量和质量,开采、运输和加工场地的布置条件。
8.1.4工程条件
8.1.4.1工程总体布置和施工特性
本工程的主体建筑物,由混凝土重力坝、右岸坝后厂房和左岸船闸三大建筑物组成,工程总体布置见附图。
大坝坝顶高程m,最大坝高m,最大底宽m,坝顶长度m。
自右至左共分为个坝段:
~坝段为右岸挡水坝段,其中~坝段为坝后厂房的引水坝段(简称引水坝段);~段为溢流坝段,布置个溢流表孔,表孔的堰顶高程为m,单孔宽度m;~坝段为泄洪中孔坝段,中孔尺寸为m×m,进口底板高程为m;~坝段为左岸挡水坝段,其中坝段为船闸坝段。
本电站死水位为m,高出溢流堰顶部高程m,如按正常施工程序,必须待大坝修至坝顶高程,并装好坝顶弧门之后,才能蓄水发电,因此,大坝混凝土浇筑、弧门安装将成为控制发电工期的关键线路之一。
发电厂房布置于右岸挡水坝段之后,主厂房尺寸为m×m×m(长×宽×高),安装间布置在主厂房侧,长度为m,底板高程m。
副厂房和开关站在厂坝之间呈式布置。
主厂房内安装台MW的水轮发电机组;引水钢管直径m,每条长度m,进水口底板高程m,采用坝后背管布置形式。
船闸通航等级级,设计最大过闸船舶为t级,总跨越水头m,水级划分为级,采用一列直线布置,闸室宽度m,除上、下游引航道外,船闸轴线总长度为m。
主体建筑物主要工程量见表8.1-8。
表8.1-8主体建筑物主要工程量表
项目
单位
大坝
厂房
开关站
船闸
公路
合计
土石方明挖
万m3
石方洞挖
万m3
混凝土
万m3
钢筋、钢材
万t
金属结构
万t
帷幕灌浆
万m
固结灌浆
万m
接触灌浆
万m2
根据上述工程总体布置,本工程施工具有以下主要特点:
。
8.1.4.2上、下游河段已建水电站对本工程施工的影响
(1)上游河段
(2)下游河段
本工程水库蓄水期间,为保证下游水电站发电用水以及下游工、农业用水和生活用水要求,向下游最小供水流量为m3/s。
提示:
(1)8.1.4.1工程总体布置和施工特性,主要阐明工程总体布置概况和各主要建筑物的形式、主要尺寸、高程。
每个工程的工程总体布置不可能完全相同,应结合本工程的具体布置进行简要的阐述,并应着重指明与施工组织设计有关的特性。
(2)8.1.4.2上下游河段已建电站的影响,有些工程可能上游河段已建水库而下游未建,有些工程则相反,有些工程可能上、下游均未建成或已建水库距本坝址距离甚远,因而对本工程施工期洪水无影响。
无论何种情况,在本节均应予以说明。
(3)有的工程在建设期对施工区的环境保护有特殊要求,应分项说明。
8.1.5社会条件
8.1.5.1外来建筑材料
(1)水泥
工程约需水泥万t,年最高需要量万t。
距本工程较近的水泥厂有水泥厂,水泥质量可靠,曾用于水电水利工程。
该厂至转运站的铁路运距km,如采用汽车直运坝址,则运距为km,是本工程水泥供应的理想厂家。
(2)粉煤灰
工程约需粉煤灰万t,年最高需要量万t。
火电厂位于省市,电厂装机容量MW,年产灰量万t,灰质可达级灰标准,曾用于水电水利工程,该电厂至本工程转运站铁路运距km。
(3)钢筋、钢材
本工程约需钢筋、钢材万t,已同公司签定协议,工程所需钢筋、钢材由该公司组织供货。
(4)木材
工程所需木材万m3由组织供应。
(5)火工材料
已向市厂和市厂进行调查,两厂均可保证供应本工程的火工材料,两厂均有公路直通工地,运距分别为km和km。
(6)油料
由市石油公司供应,经公路运至工地,运距km。
8.1.5.2施工机械修配
提示:
本节主要阐明对施工现场附近城镇修配加工能力的调查资料。
在初步设计阶段,受各种条件制约,进行此项调查工作有很多困难。
并且,由于现今建设体制的变化,本项工作主要由承包商考虑。
但在DL5021-93《水利水电工程初步设计报告编制规程》中有此项要求,必要又有条件的,可考虑进行此项工作。
8.1.5.3施工供电和供水
(1)施工供电本工程施工用电高峰负荷约万kW,施工用电由电网供应。
目前110kV线路已通至县,220kV线路已通至市,本电站建成后,送出工程将同上述两变电站相接。
因此,本工程施工时可先架通由县至工地的110kV线路,距离为km,由电网向工地送电,电网系统完全可以保证本工程的施工用电需要。
另外在工地还需设置一定容量的柴油发电机组,作为备用电源,同时解决筹建工程的施工用电问题。
(2)施工供水供水水源取自江(河)水,经水质分析,水源对人体无害,对混凝土无浸蚀性,沿江城镇工业和生活用水均取自江,河水可直接用于施工,经净化处理后可供应施工人员的生活用水。
8.2施工导流
8.2.1导流条件
8.2.1.1洪水特性
坝址控制流域面积km2,根据水文站年的实测资料统计,多年平均流量m3/s,实测最大、最小流量分别为m3/s和m3/s,洪枯水位变幅m。
~月份为洪水期,其中~月份为主汛期,年最大洪水一般多在该时期出现。
洪水由形成。
洪峰一般多呈峰形,一次洪水过程约~d。
月~次年月份为枯水期。
8.2.1.2地形地质特点
坝址位于地势,两岸山体。
坝址河床,常水位河面宽m,水深~m,主流偏于左岸,河床右侧为岩石礁滩、左侧为,地形较适合和导流方式。
坝址地层为,岩层走向°,倾向,倾角°。
河床覆盖层厚一般为m,最深m,覆盖层的空间展布有特点,覆盖层渗透系数m/d。
提示:
如采用隧洞导流方式,则应把沿洞线的地质条件阐述清楚。
8.2.1.3通航要求
江系地区的航道,上游至坝址、再至下游河段,航道等级分别为级和级,据~年的客货调查,年最高客、货运量分别为万人次和万t。
因此,施工期应考虑通航要求。
提示:
各个工程的导流条件千差万别,本节可根据各工程的具体情况增减其内容。
8.2.2导流标准
工程为等工程,主体建筑物为级。
按SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范》,导流建筑物为级,设计洪水标准当采用土石围堰时,重现期为~年一遇,当采用混凝土围堰时,重现期为~年一遇。
本工程采用围堰,考虑,选用年一遇洪水设计,相应流量m3/s。
提示:
采用过水围堰时,过水围堰的挡水标准根据基坑工作量和工期要求,按过水次数统计和工期损失分析选定,并进行各级流量的比较。
过水围堰过水时的洪水标准根据围堰级别按SDJ338-89表2.2.2选定。
采用围堰挡水发电时,围堰的挡水标准根据围堰的高度、所拦蓄的库容以及挡水年限分析研究确定。
坝体拦洪渡汛标准,按施工期各年坝体上升高度、拦洪库容及对下游的影响等因素,按照SDJ338-89分别确定如下。
坝体上升至高程m,相应拦洪库容亿m3,渡汛洪水标准选用一遇,相应流量m3/s;
坝体上升至高程m,相应拦洪库容亿m3,渡汛洪水标准选用一遇,相应流量m3/s。
8.2.3导流方式
8.2.3.1导流方式选择
根据地形地质条件,水文特性及工程总体布置,施工导流研究了分期导流、明渠导流、和……等个方案,各方案的比较指标见表8.2-1,其布置方式、导流程序、施工总进度规划及施工期通航措施简述如下:
方案1,采用期的分期导流方式,第一期围岸~坝段、第二期围岸~坝段,;
方案2,采用岸明渠导流方式,在~坝段布置导流明渠,;
方案,采用导流方式,。
提示:
简述各方案的布置,导流程序,从导流工程量、施工条件、施工进度、施工期通航等方面,说明各方案的优缺点和综合比选情况。
列出各方案导流工程量及水力学指标,阐明推荐方案的理由。
综上所述,经技术、经济综合比较,选定方案。
表8.2-1各方案技术经济比较表
项目
单位
方案1
方案2
…
上游水位
m
下游水位
m
上堰高度
m
下堰高度
m
工程量
土石方明挖
万m3
石方洞挖
万m3
混凝土
万m3
土石填筑
万m3
钢筋
t
钢材
t
锚杆,Фmm,L=m
根
灌浆
m
围堰拆除:
土石
万m3
混凝土
万m3
导流工程造价
万元
施工进度
最大开挖强度
万m3/月
最大浇筑强度
万m3/月
主体工程工期
年
首台机组发电工期
年
总工期
年
8.2.3.2选定方案的导流程序和布置
提示:
详细叙述选定方案的导流程序和建筑物布置、水力学指标、工程量及主要控制进度,必要时附选定方案的导流整体模型试验成果。
本《范本》以分期导流方案为代表进行叙述。
选定方案采用两段两期的分期导流程序。
根据坝址的地形地质条件、水文特性及工程总体布置,经过第一、二期导流与施工期通航的综合分析比较,第一期纵向围堰布置在河床右侧礁滩边缘,其轴线通过坝段。
第一期围右岸的~坝段及坝后厂房。
在~坝段设置个m×m形式的导流底孔(缺口或疏齿),作二期导流用。
底孔进、出口底板高程m,呈布置;在
坝段布置临时船闸供二期通航。
一期由左侧束窄河床泄流和通航,河床断面束窄率%,设计流量m3/s时束窄河床断面平均流速m/s,上、下游水位分别为m和m。
第二期围左岸的~坝段,由右侧的底孔(缺口或疏齿)泄流,临时船闸通航,导流设计流量m3/s时,上游水位m,下游水位m。
后期坝体上升至高程m,渡汛洪水标准选用年一遇,相应流量
m3/s,此时由泄洪,上游水位m,下游水位m。
第年月在右岸礁滩上开始修建一期围堰,第年月~第年月进行基坑开挖,第年月开始浇筑混凝土,第年
月坝体浇至高程m以上,此时,基坑内设置的导流底孔【/缺口/疏齿】和临时船闸已具备运行条件;第年月进行二期主河床截流,并修建二期围堰,月份进行基坑抽水,~月份进行基坑开挖,第年月开始浇筑混凝土,第年月坝体浇至拦洪渡汛水位m以上,第年
月两岸坝体均浇至坝顶高程m,永久泄洪建筑已经形成,发电厂房的第1台机组基本安装完毕,第年月底孔下闸封堵,水库开始蓄水,经计算,d后水库可蓄至初期运行水位。
第年月第1台机组并网发电,第1台机组发电工期年个月,总工期年个月。
选定方案的导流布置见附图,各期导流水力学指标及工程量见表8.2-2和表8.2-3,通航方式、通航保证率以及水力学指标见表8.2-7~表8.2-9及《水电站施工期通航专题报告》。
表8.2-2选定方案水力学指标表
项目
单位
导流分期
第一期
第二期
后期
泄流方式
导流流量
m3/s
设计流速
m/s
上游水位
m
下游水位
m
上堰顶高程
m
下堰顶高程
m
上堰最大高度
m
下堰最大高度
m
表8.2-3选定方案工程量
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