松涛水利工程施工说明书27945.pdf
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1、 第一章 工程概况 第一节 水利枢纽组成 松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡,系一级建筑物。由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电,共三台机组,每台机组 15 万 KW,发电的最低水位为500 米,相应库容为 19.5 亿米3。枢纽的右岸适当位置布置有排砂放空洞,可满足封孔蓄水期对下游供水 100 米3/秒流量的要求。第二节 自然条件 一、气候特征 本地区为大陆性气候,多年平均气温为 9.6C,最低为-6.5C;绝对最高温度为 39.1,绝对最低温度为-23.1,日最小变幅 1.3C。(见表 1)表 1 坝区 19531988 年气温(C)特征 项目 月份
2、 日平均最高 绝对最高 日平均最低 绝对最低 月平均 1 7.5 138.-18.3-23.1-6.5 2 14.9 17.5-15.4-22.1-1.6 3 22.5 26.9-7.9-16.3 5.5 4 28.4 33.2-2.9-8.4 12.0 5 32.7 35.5 3.2 0.1 17.4 6 34.2 36.5 8.5 2.9 21.0 7 35.9 39.1 11.7 9.3 22.9 8 34.4 38.3 10.6 5.4 21.5 9 29.1 31.9 5.3 0.5 16.4 10 23.6 28.0-2.5-6.6 10.1 11 17.4 21.6-10.4-1
3、5.3 1.8 12 7.6 10.9-15.7-21.6-5.3 年平均 9.6 本地区雨量稀少,年平均降雨量为 330.1 毫米,最大达 471.9 毫米,其中 6070集中在 79 月份,最大日降雨量为 71.8 毫米。最长一次降水延续时间 4 昼,最大一次降水量为 21 毫米。暴雨常在下午或晚间出现。降雪一般于 11 月下旬出现,最大一次 20 毫米,积雪最大厚度为 6 毫米,积雪日期一般从 1 1 月下旬到次年 3 月上旬,年平均积雪日数为 21.6 日,土壤冰结深度约 1 米。每年 11 月底或 12 月初行凌,12 月底封冻,于次年 2 月底或 3月初解冻。冰期约为 23 个月。
4、冬季行凌初期,多为针状、薄片状冰化壁。流水最大速度为 1.45 米/秒,最小为 0.95 米/秒。春季流水多为坚硬冰块,冰厚多为 0.2 米,最厚可达 1 米。流水期一般无过大 冰块下泄。本地区春季多风,最大风速为 17 米/秒,风向多为东北向。二、水文条件 柳河的年最小径流多发生在 1、2 月份,3 月份上游开始融雪化冰,6 月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在 79 月间。坝址区实测最大流量为 5640 米3/秒,最小流量为 205 米3/秒,多年平均流量为 830 米3/秒;河水含沙量最大达 5 公斤/米3(79月),最小为 0.01 公斤/米3(12 月),峡内流速最大为 7 米3
5、/秒最小为 0.8 米3/秒。其流量特征资料列于表 2表 6。表 2 坝址水文站各月不同频率的瞬时最大流量(米3/秒)频率 月份 1%2%5%10%20%1 485 462 430 404 370 2 405 393 371 356 334 3 723 680 615 568 507 4 1310 1210 1070 956 839 5 2350 2110 1816 1580 1320 6 4810 4270 3570 3730 2470 7 5470 4920 4210 3650 3090 8 5130 4670 4030 3550 3020 9 6380 5620 4610 3870 31
6、10 10 3700 3410 3010 2700 2370 11 1750 1650 1520 1410 1290 12 796 759 701 659 601 全年 6390 5870 5130 4560 3810 表 3 坝址水文站不同频率的月平均流量(米3/秒)频率 月份 1 5 10 20 85 1 348 327 322 265 218 2 345 338 327 269 229 3 469 432 410 300 240 4 586 499 458 327 332 5 956 569 480 425 354 6 1120 711 607 482 406 7 1890 1020 8
7、82 785 620 8 1250 1050 760 580 536 9 1140 870 695 541 480 10 959 630 547 413 385 11 692 579 489 400 328 12 430 421 406 378 285 全年 840 638 553 446 402 表 4 各种频率洪水过程线数据 流量 频率 日 月 5 2 1 0.5 9.1 2500 2850 3120 3365 9.2 2600 2964 3244 3632 9.3 2740 3124 3418 3686 9.4 2870 3272 3581 3860 9.5 3040 3466 3793
8、 4090 9.6 3220 3671 4017 4330 9.7 3420 3900 4267 4600 9.8 3660 4172 4566 4923 9.9 3940 4492 4916 5300 9.10 4260 4856 5315 5730 9.11 4600 5244 5739 6187 9.12 4860 5540 6063 6537 9.13 5130 5848 6400 6900 9.14 4800 5472 5988 6456 9.15 4400 5016 5489 5918 9.16 4100 4674 5115 5515 9.17 3740 4378 4790 516
9、5 9.18 3630 4138 4530 4882 9.19 3430 3910 4280 4613 9.20 3240 3694 4042 4358 9.21 3100 3534 3868 4170 9.22 2950 3363 3680 3970 9.23 2820 3215 3518 3793 9.24 2700 3078 3370 3632 9.25 2600 2964 3245 3497 9.26 2500 2850 3120 3365 表 5 水位库容关系表 水位(m)418.00 428.00 432.80 435.60 439.10 444.10 447.60 450.30
10、455.20 库容(108m)0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.6 2.0 3.0 水位(m)458.70 461.80 464.30 468.20 471.70 475.40 482.10 492.90 503.20 库容(108m)4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 表 6 不同施工期各种频率的最大流量(米3/秒)时段 频 率 1%2%5%10%20%11.15.31 2050 1920 1750 1610 1450 11.165.10 1340 1270 1170 1090 997 10.16.30 4710 4290 3710
11、 3260 2790 10.166.15 2840 2670 2430 2240 2020 表 7 水位与流量关系表(米3/秒)水位 418.00 418.50 419.40 421.50 422.50 423.60 424.65 425.55 流量 250 500 1000 2000 2500 3000 3500 4000 水位 426.40 427.10 427.65 428.20 428.70 429.50 430.05 430.50 流量 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 表 8 主要水工建筑物的组成和工程量表 序号 工程项目 挖方(千米3
12、)填方(千米3)混凝土和钢筋混凝土(千米3)灌浆工程 土方 石方 合计 土方 堆砌石 反虑层 合计 总计 其中固结灌浆 1 河床坝段 110 327 437 743 207 137 2 右岸砼重力坝 240 35 275 118 85 46 3 溢洪道 1210 510 1720 24 24 150 右岸土坝 1430 1 1431 700 205 110 1015 坝后厂房 96 96 48 表 9 坝区 19521988 年各月降水量(毫米)项目 月份 平均 最大 最小 项目 月份 平均 最大 最小 1 1.3 16.9 0 8 89.8 218.4 33.2 2 2.9 9.0 7 9
13、56.6 108.9 12.2 3 7.9 23.4 0 10 19.0 50.6 0.5 4 13.9 27.7 0.3 11 3.9 13.6 0 5 32.5 63.8 2.1 12 2.0 9.1 0 6 38.3 103.2 5.0 全年 330.5 471.9 210.8 7 62.3 126.7 18.6 表 10 坝区 19851988 年各月不同降水量出现天数统计表 降水量 月份(天数)全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5mm以下 最多 6 5 7 13 18 20 16 17 11 8 5 5 112 最少 1 2 4 6 11 12 6 12 9
14、 5 1 3 93 平均 4.3 2.3 5.7 8.7 15 17 12 14 9.7 7 2.7 6 104.3 10mm以下 最多 0 0 0 0 2 3 4 5 5 2 0 0 16 最少 0 0 0 0 1 1 2 3 1 1 0 0 7 平均 0 0 0 0 1 1.7 3 4 2 1.7 0 0 12.3 15mm以下 最多 0 0 0 0 0 1 1 4 2 1 0 0 6 最少 0 0 0 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 平均 0 0 0 0 0 0.3 0.7 2 1 0.3 0 0 4.3 20mm以下 最多 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 最
15、少 0 0 0 0 0 0 0 0 0.7 0 0 0 1 平均 0 0 0 0 0 0 0.3 0.3 0.7 0 0 0 1.7 第三节 施工场地及运输条件 一、施工场地 坝址距下游的仙洲市河道长约 100 公里,直线距离约 50 公里,坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约 12 公里,上下游均有比较平坦的山间盆地,可作为施工场地。枢纽选定坝址位于峡谷尾部,距峡谷出口约 1.7 公里,坝区河床两岸山坡陡峭,成 V 字形.左岸坡度 4580;右岸坡度 6085,两岸山坡均为黄土覆盖。坝址河床高程一般为 410 米,枯水季一般水位为 418 米,河面宽 5060 米,深化偏右岸,最深约 10
16、米。坝址左侧山峰起伏高出河面约 150 米以上。右岸坝头附近为一小丘陵阶地,高出河面约 110米左右。与坝区接连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地,高程约 560580 米。自峡谷出口起,两岸地势逐渐开阔,呈狭长的二级阶地。高程约430440 米,沿柳河右岸距坝址约 8 公里的旧镇,附近有宽阔平坦的二级阶地。坝内河谷两岸有很多冲沟,左岸主要有坝址下游 200 米处的滑沟;右岸主要有坝址上游 150 米处的红柳沟,下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟即深且短,均系沿断层及节理裂缝发育而成,与河谷多成 7080交角。由于这些冲沟的切割,使坝区地形变得非常复杂,给施工场地布置造成一定困难。坝区附
17、近可供施工场地布置的地段,有右岸李家沟,峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地。二、运输条件 仙洲到松涛的公路线为六级公路,已建成通车,路线全长约 50公里,对于水路交通,因柳河上游为峡谷,河窄水急,不能通行船只。只有国家铁路干线通过仙洲市,可沿柳河岸边进工地。第四节、工程条件 一、工程地质条件 坝区为高山峡谷,峡谷由震旦纪变质岩构成,其上部为第四纪砾石岩,含砂砾石层及黄土。柳河流向,在坝址附近转向 S260W,河谷呈弯曲形。河谷两岸变质岩顶板出露标高,左岸约 520 米,右岸约 515 米。在标高 515 米时,谷宽约 135 米,坝址左右基岩上直接为黄土覆盖。坝址区及上下游河床覆盖层厚
18、 512 米。表面 0.3 米左右为黄土覆盖,以下均为卵砾石夹粗、中砂等物构成。河床靠右岸有一深槽,顺河呈长条状分布,深槽处水深约 10 米,覆盖层厚 1012 米,此深槽系河水沿构造裂隙侵蚀冲刷而成。坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片岩河角闪岩组成,石质坚硬,相当于 16 级岩石分类中的第 X 级岩石,普氏系数 f8 云母石英片岩极限抗压强度为 10001200 公斤/厘米2,角闪片岩极限抗压强度为 9001200 公斤/厘米2。坝址右岸距河边 480 米处,有一天然冲刷的鞍状地形,溢洪道即建此处,该处系古河道的遗址,两侧有大小冲沟数条,与它成 7080交角。此坝址处水文地质情况,地下水
19、属裂隙补给水,数量很少,主要在构造裂隙及局部破碎带内。在坝区变质页岩中还有裂隙承压水,稳 定水位 432446 米,单宽涌水量一般为 3 升/分,最大为 120 升/分,随岩石裂隙发育程度、联通情况河深度而变化。松涛是地震波及区,据上级主管部门提出的松涛水利枢纽地段地震的基本烈度为 7。地方工业、住宅、卫生福利和劳动力来源仙洲市,有些地方工业可以利用,这些地方工业可考虑在施工期间委托进行部分加工和修配工作。坝区附近村镇不多,且民房数量不多,只能在明坝村和李家台村用少量民房作为工人临时住宅。而其他福利设施及住宅需要建设。施工期间大批的生活物资和粮食、燃料、日用品等,均需从仙洲市运来,当地只能解决
20、副食品和部分粮食等供应。施工期间施工队伍由公开招标选定。施工用电:初步估计仙洲市可供应量最高负荷约 1.2 万千瓦。坝址区地下水硫酸根含量约 20003000 毫克/升,对一般水泥有硫酸盐侵蚀性。因此基础混凝土有抗硫酸盐侵蚀的要求,铝酸三钙的含量小于 5,地下水不宜作为工程用水和生活用水。河水除含沙外,无其它杂质,经沉淀处理后可作为工程和生活用水。二、施工工期 施工工期为六年(不包括施工筹建期),即第一年的一月一日施工承包单位进场,第六年的 4 月 1 日第一台机组发电。当年年末全部工程竣工。三、当地建筑材料 坝址上、下游均有砂石材料。特别市坝址下游藏量丰富,开采运输比较方便,质量一般皆符合要
21、求,只有砂石土尚未找到理想的产地,必要时可以采用两岸的黄土代替,各料物主要特征见表 11、表 13。表 11 各砂料场的颗粒组成及物理性质表 料场名称 富家沟 老虎沟 宛家沟 粒径(mm)5.0 20 20 30 平均粒径(mm)0.46 0.40 0.34 容重(吨/米2)1.57 1.96 1.98 比重 2.70 2.67 2.67 粒度模数 3.12 2.73 2.35 孔隙率()41.9 26.6 25.8 表 12 卵砾石料场天然级配及物理性质表 料场 名称 粒径(mm)容重 比重 粒度 模数 孔隙率 120 含量(%)明坝四级阶地 20 18.7 21.8 21.8 15.7 2
22、 1.81 2.72 7.66 33.4 旧滩镇 19 10.4 11.7 19.3 27.6 12 1.87 2.75 8.79 32 平谷滩 20 13.6 12.4 14.3 21.7 18 1.92 2.74 8.49 29.9 表 13 各料场基本特性表 项目 名称 位置及地形 面积(公里2)高程(米)覆盖层厚 有效层厚 储量 洪水及地下水情况 明 坝 四级阶地 左岸坝址下游 1.2 公里有两大刷沟 0.13 550570 26.8 14 2900 卵砾石层与红砂岩接触带雨季有小泉流出 旧滩镇 右岸坝址下游 6.9 公里0.22 410416 0.25 7.5 1430 常水位在 4
23、14以下 滩石平坦有水渠与阶地相隔 平谷滩 右岸坝址下游 9 公里滩道略有起伏,覆盖薄,有水渠通过 0.13 410415 0.18 5.5 708 富家沟 右岸坝址下游10公里山沟里,河口为冲积滩沟壁黄土覆盖,沟中平时无水 0.3 3.5 715 平时为干沟 孙家沟 200 老虎沟 0.05 460480 2.0 7.0 390 四、坝体混凝土主要特征 坝体混凝土的设计龄期 90 天,水工设计中的内部混凝土用 100,外部混凝土用 150。总混凝土用量比为 0.75 比 0.25。坝体混凝土的配合比见表 14。混凝土的容重为 2400 公斤/米3。混凝土的热学指标及各种材料的热学性能见表 1
24、6表 17。表 14 混凝土配合比 标号 水灰比 含砂率 每米3混凝土对各种材料需要量(公斤/米3)水 水泥 5 520 2040 4080 80150 100 0.64 21.3 107.5 167 463 427 427 428 427 150 0.56 20.4 108 193 441 431 431 432 432 表 15 各地段特性表 顺序 名称 位置 坝址距离 可利用面积 高程 1 李家沟 右岸坝址下游 1.5 1.2(平方公里)565580 2 明坝 右岸坝址下游 2.5 0.5(平方公里)430440 3 易家湾 左岸坝址下游 3.0 0.3(平方公里)430440 4 旧镇
25、 右岸坝址下游 8.0 2.0(平方公里)425460 表 16 混凝土的热学指标 比热(大卡/公斤C)导热系数(米2/小时)导热系数 热交换系数 0.21 0.0048 2.4 10 表 17 混凝土各材料的比热 材料名称 水 水泥 砂子 粗骨料 比热 1.00 0.14 0.19 0.20 混凝土采用 600纯熟水泥,水泥最终水化热为 67 大卡/公斤,水泥放热速率 m0.384/天。第二章、施工导流 第一节、导流方式及导流标准的选择 一、导流方式的选择 由于坝址河床狭窄,不具备分期导流的条件。鉴于柳河汛期洪水量较大,洪峰历时短等水文特点。采用一次断流,由导流建筑物进行泄流。对于全段围堰法
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