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1、水电站施工组织设计开题报告挂治水电站施工组织设计学 生：刘草原 指导老师：明华军 三峡大学水利与环境学院1工程概况 1.1工程概况 挂治水电站位于沅水干流上游河段清水江的中下游坝址位于贵州省_苗族侗族自治州_县境内是沅水规划梯级的第三级上距三板溪水电站18千米下距_县城7千米。本工程以发电为主兼有改善航运条件等综合利用要求。 挂治水电站为低水头河床式电站具有日调节性能电站正常蓄水位322.00m相应库容4184万m3死水位320.00m调节库容710万m3。50年一遇设计洪水位为323.52m500年一遇校核洪水位为326.46m水库总库容5859万m3。电站总装机容量为150MW采用3台单机
2、容量50MW的ZZLH595轴流转桨式机组。电站保证出力42.5MW多年平均年发电量4.021亿kW_h装机年利用小时数268h。 挂治水电站枢纽主要由溢流坝、河床式厂房、两岸非溢流坝及消力池等建筑物组成。坝顶高程327.00m最大坝高44.00m坝顶长316.00m。枢纽布置采用右厂左坝布置方案即混凝土溢流坝布置于左侧主河槽内厂房布置在右侧漫滩上；左右坝采用混凝土重力坝与岸坡衔接；消力池分为左深右浅两区。 1.2气象基本资料 （1）流域主要气象特征 清水江流域属副热带季风气候区暖湿多雨冬冷夏热四季分明。坝址以上流域多年平均气温15.3极端最高气温39.1；历年月平均气温以一月份最低为4.47
3、月份最高为24.9。 坝址以上流域降雨量较丰沛三板溪坝址至挂治坝址区间处于暴风中心附近。流域多年平均降雨量为 1279.0mm。一般每年4月份进入雨季8月份以后雨量逐渐减少48月份降雨量较集中约占全年雨量的68%其中57月份占46%。多年平均降雨日（日雨量大于等于0.1mm）为183.5d。 流域多年平均水面蒸发量1240.6mm；多年平均相对湿度81%；多年平均风速介于0.83.0m/s之间由于受地形地势等因素的影响各地风向变化较大。流域内实测最大风速28.6m/s相应风向为北风。 （2）坝址气象要素 坝址附近多年平均气温为16.5极端最高气温为38.7极端最低气温为-8.4最热月份为7月份
4、相应多年平均气温为26.6最冷月份为1月份相应多年平均气温为5.3。 多年平均降雨量为1280.5mm最大年降水量为1711.3mm最小年降水量856.4mm；最大月降水量为511.6mm最小月降水量为0.3mm最大1d降水量为133.3mm最大3d、7d降水量分别为256.1mm、342.2mm。 多年平均相对湿度为84%历年各月平均相对湿度在70%90%之间历年年平均相对湿度在81%86%之间历年年最小相对湿度在25%以下。 1.3流域概况 清水江流域位于贵州省与湖南省的交界处介于东经1051510950北纬26102715之间是洞庭湖水系沅水的上游主流河段大部分在贵州省境内下游极少部分属
5、湖南省。清水江流域北与氵舞水为界东与渠水为邻南与_上游的都_分流西与乌江相隔。流域内多为侵蚀切割山区属中低山地形；地势西南高而东北低海拔高程多在2001800m之间位于清水江南岸的雷公山主峰高达2178.8m。 清水江有南北两源。南源马尾河（也称龙头江）发源于贵州省_县境斗篷_麓流经_、_至岔_河道全长144km控制流域面积2799km2。两源于岔_汇合后称清水江流经施洞镇、_县、_县、远口镇 、白市镇于湖南省境内的托口镇与渠水汇合后称沅水。清水江自_至托口主流全长485km在湖南省_市托口镇以上流域面积17632km2（不含渠水）总落差812m。挂治水电站位于贵州省_县境内下距_县城约7km
6、上距在建的三板溪水电站约18km坝址控制流域面积11372km2。 流域内植被覆盖良好多为杉、松等用材林覆盖。 1.4地形地质 坝址河谷为宽阔而不对称的“U”型斜向谷河流流向约N80E主河道位于河床左侧右侧为砂卵砾石漫滩分布高层296.00300.00m；坝轴线下游河床右侧为岩石礁滩分布高程为296.00304.00m。坝址河床高程293.00296.00m水深一般13m下游距坝线200280m深槽部位河床高程为287.00289.00m。常河水位296.50m时水面宽6090m。正常蓄水位322.00m时谷宽约256m。 坝址左岸整体山势雄厚山顶高程大于427.00m坝肩岸坡为一条形山脊坡角
7、约33上、下游侧发育浅冲沟前缘残留级阶地宽度1050m阶面高程305.00318.00m；右岸坡为NE向长恒状条形山脊两侧发育浅冲沟山脊顶部高程354.00m岸坡坡面较平整高程316.00m以上坡角约38以下岸坡为级阶地宽度40m左右阶面高程315.00316.00m前缘部分堆积第四系冲击物。 坝址两岸高程296.00310.00m岸坡基岩出露较好为清水江组第3段412层岩性为灰色薄层、中厚至厚层条带状粉砂质板岩、粉砂质绢云母板岩、夹中厚层状条带状变余凝灰质粉砂岩、细砂岩属中硬、坚硬岩局部存在极薄层原生含铁锰质中粒砂岩夹层多成透镜状新鲜时强度与粉沙层相近风化后铁锰质物呈褐色强度明显降低。河床、
8、阶地及高程310.00m以上岸坡为第四系覆盖主河床砂卵砾石厚37m漫滩部位厚12m；阶地粉质粘土、含砾粉砂土厚37m；岸坡残坡积物厚13m右岸上游岸坡最大厚度约5m。 坝址区位于NE向偶里向斜NW翼岩层产状N5063ESE4360倾向右岸偏下游。区内断层不发育规模一般较小以NW、NE向为主较大规模断层有 F6和F9断层破碎带宽530cm其中F9断层延伸较长斜穿河床。区内节理裂隙相对较发育以走向N027W最为发育其次为N3255E以及N3056W节理倾角一般较陡。 区内物理地质现象主要表现为岩体风化和岸坡表层岩体松动变形。 坝线水文地质条件简单两岸坡以基岩裂隙水为主埋藏较深地下水位埋深左岸为72
9、0m右岸近1522m；孔隙水主要分布于阶地地下水埋藏较浅一般510m。坝基岩体为弱透水岩体两岸岩体风化较深透水性较大为弱至中等透水岩体。 1.5对外交通 本工程对外交通条件较好目前已有三板溪水电站对外交通公路从坝址右岸通过公路起点位于湖_州县_坝与209国道相接终点位于三板溪清水江大桥右桥头公路总里程为81km至本工程坝址66km。为水泥混凝土路面路面宽6.5m。公路沿线桥涵荷载标准为汽超20、挂300._县至贵州_市公路里程约241km。 坝址至枝柳铁路的_车站相对较近_车站距_坝约14km至挂治水电站约80km。 清水江为山区性河流坝址上、下游河段险滩较多由三板溪至_仅能通行57t木船和1
10、020t机动船_以下可季节性通行3060t机动船。 根据外来物资总运量及货运特性结合铁路、公路的运输现状外来物资中除散装水泥采用铁路运输至会同车站再转公路至工地外其余均采用公路直接运输方式。 1.6当地建筑材料 坝址及附近天然砂砾料料缺乏因此工程所需混凝土骨料采用人工石料所需土料可就近采取。 （1）混凝土骨料 本工程所需混凝土骨料采用在建三板溪水电站八洋河石料场石料。该石料场位于坝址上游约17km的八洋河的右岸料场分布高程340.00590.00m石料以板溪群 清水江组第三段条带状凝灰质砂板岩为主岩性均一坚硬厚层块状物理力学性能较高中等风化至新鲜岩石湿抗压强度为83146MPa氧化硅含量50%
11、左右轧砂试验成砂率可达82%85%细度模数2.87。 对八洋河石料场钻孔取芯样进行混凝土砂石骨料碱活性试验岩相法鉴定成果显示芯样为轻变质粉砂质泥岩和泥质粉砂岩等多种岩性岩石中碱活性反应矿物；砂浆长度法试验成果显示16组岩石砂浆棒14d的膨胀率均超过0.2%骨料为具有潜在危害性反应的活性骨料。 对骨料进行碱硅酸反应抑制性试验结果显示在水泥中掺入25%的粉煤灰对碱活性有抑制与同龄期对比砂浆试件相比其膨胀率降低了94%96%满足非活性14d膨胀率小于0.1%的要求。 因此八洋河石料场中等风化至新鲜岩石可作为本工程人工砾石料源但根据料场骨料碱活性试验分析岩石骨料为具有潜在危害性碱-硅酸（盐）的碱活性骨
12、料采用料场骨料时需使用低碱水泥并掺入适量的级粉煤灰进行抑制粉煤灰添加比例须进行生产性试验进行论证并严格控制水泥含碱量。 （2）土料 坝址区土料分布较广泛采用分布于坝轴线下游约1.2km的右岸级阶地和山坡高程340.00400.00m范围内的土料前者主要为河流冲积的含砾粉质粘土后者以残坡积土和全风化岩石为主参照土石坝土料质量标准除残坡积土塑性指数和粘粒含量略偏高外各项指标均满足技术标准要求能够作为围堰用土。综上所述土料的储量、质量均可以满足工程要求开采运输条件好。 2本工程设计的目的和意义 目的是将所学基础理论和专业知识应用到实际工作中达到理论与实践相结合的目的。通过毕业设计熟悉该工程区域性、个
13、性、综合性、时空效应、环境效应等特征以及施工过程中结构安全和生产安全隐患问题结合工程技术资料、制定切实可行的施工方案。 同时通过本次毕业设计的训练使学生掌握编制专项施工方案的基本能力。 3设计的具体内容、步骤和成果 本次设计的具体内容包括施工导截流设计；施工机械布置和施工总进度计划的编制。 3.1施工导截流设计 在江河上修建水利水电工程时为了使水工建筑物能在干地上进行施工需要用围堰维护基坑并将水流引向预定的泄水通道向下游宣泄称为施工导流。施工导流的方式大体上可分为两类即分段围堰法导流和全段围堰法导流。与之配合的导流方式主要包括：淹没基坑法导流、隧洞导流、明渠导流、涵洞导流以及施工过程中的坝体底
14、孔导流、缺口导流和不同泄水建筑物的组合导流等。 根据基本资料本工程采用分期导流方式施工主体工程施工分两期：第一期先围右岸厂房及相邻的2孔溢流坝由左侧束窄河床泄流；在汛前完成围堰施工在围堰的围护下进行一期基坑内厂房及相邻的2孔溢流坝、二期纵向围堰等施工。根据施工导截流设计方案一期围堰采用混凝土围堰二期上、下游横向围堰采用土石过水围堰二期纵向围堰采用混凝土围堰。 3.2施工机械布置 本工程主体建筑物混凝土总量约33.376万m3另外围堰及交通道路等混凝土量约5万m3。根据本工程施工特点和混凝土浇筑强度要求混凝土施工机械布置拟采用一台MD900型塔机、一台DMQ540/30型高架门机、一台MQ600
15、/30型圆筒门机、一台WK-4履带吊及一台罗泰克式布料胶带机的方案。一期基坑施工时在厂房坝段的进水渠布置一台MQ600/30型圆筒门机在尾水渠布置一台DMQ540/30型高架门机负责电站厂房、右岸非溢流坝段等的混凝土及施工材料设备的吊运；在右消力池布置一台MD900型塔机负责右2孔溢流坝、中导墙、右导墙及电站厂房3#机部分混凝土及施工材料设备的吊运。二期截流前撤出一期基坑内的施工机械设备二期截流后在左消力池安装一台MD900型塔机负责左3孔溢流坝的混凝土及施工材料的设备的吊运。导流底孔封堵工程混凝土由自卸汽车运至坝顶通过溜管输送至混凝土输送泵接料斗由混凝土输送泵泵送入仓。进厂公路等路面混凝土采
16、用自卸汽车直接入仓的方式。 3.3施工总进度计划的编制 施工总进度计划的核心要点在于明确各项工序的开始和完成时间；而各项工序的开始完成时间的确定受到两方面的条件限制 1. 工序之间的内在逻辑关系。如抹灰工作必须在砌筑工作完成之后进行；防水保护层施工必须在蓄水试验合格后才可以进行施工等。2. 根据经验确定的工作持续时间以及根据完工时间倒推的工序开始时间/完成时间。在进度计划的编制过程中必须反映出各工序的内在逻辑关系。 4阅读的主要文献、资料名称 1 吴持恭主编.水力学第3版.北京：高等教育出版社20_ 2 _水利电力大学水力教研室编著.水力计算手册.北京：水利出版社1980. 3 康世荣等.水利
17、水电工程施工组织设计手册(第一五卷)M.中国水利水电出版社1996.8 4 SL30320_.水利水电工程施工组织设计规范. 中国水利水电出版社20_.11 5 中国水力发电工程编审委员会.中国水力发电工程（施工卷）. 1北京：中国电力出版社2000.8 6 _科技大学编著.施工导流图集. 高等教育出版社,1981.2 7 王民寿.水利水电工程施工过程水流控制._：_科技大学出版社1983.3. 8 周克己.水利水电工程施工组织与管理中国水利水电出版社1998. 9 DL/T 50871999水电水利工程围堰设计导则.中国电力出版社1999.10 10 水利水电工程施工技术规范汇编 国防工业出
18、版社1989.115工作的主要阶段、进度 2021年1月17日之前熟悉资料及完成开题报告和译文翻译工作。 2021年春季学期1-14周完成设计论文计算书、说明书及图纸绘制。 2021年春季学期15周进行毕业设计答辩。 6现有条件及必需采取的措施 在学校要充分利用图书馆的资源其中包括纸质书籍和电子数据库丰富自己的专业知识解决课程设计中遇到的困难。同时积极与指导老师联系把握好毕业设计的进度有问题主动与老师沟通也应加强本组成员之间的讨论在轻松融洽的气氛中完成毕业设计。考研完之后有些放松每天早上起床有些完在做毕业设计期间我要坚持早起把握住时间提高效率争取完成一份优秀的毕业设计。 第 12 页 共 12 页