施工组织设计 - 图文(4)

0.7×0.7m钢闸门1扇，5个螺杆启闭机1台。 （三）材料及工日

钢材12t,工日3.4万个。

四 施工条件 （一）工程条件

1.工程位置

张庄水库位于五峰山街道办事处的南部，南大沙河三官庙支流上控制流域面积3.5K㎡水库大坝距省道7.0㎞，修建四级防汛公路与104省道接通，对外交通十分便利。

2.工程特性

张庄水库是以发电为主的低坝（年调节）引水式电站。枢纽工程主要有拦河坝、发电引水系统和地面厂房三部分组成。

3 水库正常蓄水位118.9m，总库容140万m。坝址处多年平均流量4㎡/s，发电引用流量为4㎡/s，最大水头45m，平均水头37.5m，额定水头30m，装机容量1000kw。

根据《水电枢纽工程等级划分及涉及安全标准》（DL5180-2002）中的规定，工程规模为等Ⅵ 小（Ⅰ）型，主要建筑物级别为4级，次要建筑物及临时建筑物为5级。

3.拦河坝

拦河坝由土坝和正槽式溢洪道组成，最大坝高21m。

正槽式溢洪道一般由引水渠、控制段、泄水槽，消能设施及尾水渠五部分组成。位置选择时应考虑以下三个方面：①、地形条件；②、地质条件;③安全运行条件。正槽式溢洪道的泄水槽与堰上水流方向一致，所以其水流平顺超泄能力大，结构简单，运行安全可靠，适用于各种水头和流量，是一种采用最多的河岸溢洪道形式。

4.发电引水系统

发电引水系统由进水口、压力引水隧洞、调压井压力管道部分组成。 引水隧洞洞长750m，隧洞衬砌段厚度。Ⅲ类围堰为546cm，Ⅳ类围堰为78cm。隧洞进水口底板高程2728.50m。隧洞末端底板高程为72m。

压力钢管为地下埋管，在进场前一分为二，岔管分岔形式为“卜”行。 5.厂房系统

厂房系统由站地面主厂房、副厂房、尾水渠、开关站等组成。主厂房长度40.5m，副厂房长度18.0m，总宽度24.2m。

开关站采用开敞式开关站。 6.施工特性

水库出险加固工程主要由溢洪道加固、大坝加固、放水洞改建等工程组成。其中大坝坝前、后坡及坝顶翻压、坝坡护砌，溢洪道加固，放水洞改建等工程施工专业性较强，需用特殊的施工设备，并用专业队伍施工，

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以确保加固工程的施工质量。

（二）自然条件

1.水文条件

张庄水库位于五峰山街道办事处的南部，南大沙河三官支流上，是一座以防洪、灌溉为主，兼有水产养殖的综合利用的小（Ⅰ）型水库。

水库坝址以上流域地处山东北部，泰圻山区北部，属北暖温带半湿润季风去大陆性气候。降水量年内分配不均，暴雨洪水多发生在夏季7-8月份，降水量年际变化较大。流域平均最大年降水量1978年为934.1mm最小年降水量仅为260.5mm，两者相差673.6mm。

2.气象条件

张庄水库区域内四季分明，具有春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季温度雨量适中，晚秋干旱，冬季寒冷冰雪干燥的特点，属暖温带半湿润大陆性季风区域。多年降雨量平均680mm年降雨量集中在7、8月份，汛期（6-9月），占全年降雨量的80%，雨量集中，洪涝灾害威胁严重，年际变化较大，丰枯年相差悬殊。

年平均日照时数2334.6小时，多年平均气温14.1℃，极端最高气温40.6℃，极端最低温度-20.5℃，平均无霜期215天。降水量年内平均不均，主要集中在7、8月份，汛期（6-9）占全年降水量的80%。

3.工程地质条件

依钻探资料，坝基在桩号0+000-0+120段清基基岩属泰山群花岗岩，岩石呈浅灰色、浅红色；中风化状态，钻孔注水试验资料推求其渗透系数为2.59×10-6cm/s，属弱透水地层。

大坝0+000-0+120坝基地层⑤层为中风化花岗岩；大坝0+120-0+336坝基分布地层主要为第②层壤土（黄土状土）的渗透系数采用1.06×10-5。③层壤土的渗透系数为3.36×10-5cm/s。⑤层强风化花岗岩的渗透系数为8.16×10-3cm/s.④层中风化花岗岩的渗透系数为2.59×10-5，现依⑤层坝基中风化花岗岩作为相对不透水地层。计算0+120-0+340大坝段的渗量。

放水洞为浆砌石半无压廊道式其地下层可分为二层：①层坝体素填土，层底高程98.39-102.44，⑤层中分化花岗岩，层底高程98.39-102.44m各地层的承载力建议分别采用100kpa 、2000kp。设计文件中，放水洞进口高程105.0m座①于层坝体素壤土及⑤层中分化花岗岩上。放水洞一侧3钻孔在深7.0-12.0处坝体土一场松散，岩芯采取率仅约30%-40%。

粘性土料场位于库区内库水位以上的高地，现状主要用途是耕作料场面积约0.3万㎡。依台地陡壁观察，深5.0m范围内主要为壤土，土除表层耕土0.5m，可开采土料储量约1.35万m3.

五 施工导流 （一）设计条件

坝址区河道略弯曲，沟谷开阔，呈不对称的“V”型，右岸为基岩山

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坡，坡度较缓。左岸为Ⅰ级阶地，地表平坦；右岸为基岩岸坡，坡度40o～50°。

（二）导流标准

本工程为Ⅳ等小（1）型工程，工程枢纽主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物按5级建筑物设计。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）的规定，其导流建筑物级别为5级。

根据本工程所处河流的水文特点、首部枢纽的布置及现场地形特点，本工程首部枢纽采用明渠导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q=60m3/s。

厂房导流标准选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q=60m3/s。

（三）导流方式及导流规划

1 导流方式

导流方案的选择受各种因素的影响（如水文条件、地形条件。水工建筑的型式及布置等）。一个合理的导流方案，进行技术经济比较，从中选择技术经济指标优越的方案。

方案Ⅰ（推荐方案）：河床一次断流，引水隧洞枯水期导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q=60m3/s。

引水隧洞导流：在河床中开挖隧洞，在基坑上下游修建围堰，河水经有隧洞下泄。一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峭，岩基坚实，采用隧洞导流较为普遍。

方案Ⅱ（备用方案）：河床一次断流，坝下涵管导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（枯水期），相应导流流量为Q=100m3/s；度汛标准选用10年一遇洪水重现期（汛期），相应流量为Q=60m3/s。

经对比分析选择方案Ⅱ，明渠导流。

2 厂房导流方式

厂房导流根据岸坡地形、地质条件以及尾水渠等建筑物的布置方式采用全年导流方式。

3 导流规划

①枢纽导流规划

根据首部枢纽建筑物布置特点，推荐方案主体工程施工分二阶段进行，施工期共经历两个汛期。

首部枢纽各导流方案特性比较表 方案Ⅰ 方案II 序单（推荐方案） （备用方案） 项目名称 号 位 （引水隧洞枯（枯水期明渠导流水期导流） 方案） 一 导流明渠

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流量 明渠底宽 渠底坡度 明渠边坡坡比 糙率（浆砌石面层） 渠道水深 流速 渠道防渗 上游围堰 高度 顶宽 上/下游坡比 围堰防渗 基础防渗 下游围堰 高度 顶宽 围堰防渗 基础防渗 m3/s m 486 16 0.003 1：1.5 0.032 684 （汛期） 9 0.003 1：1.5 0.03 4.8 4.35 彩条布 5 6 1：2.0/1：1.5 粘土+彩条布 粘土+彩条布 5 6 粘土+彩条布 粘土+彩条布 二 三 m 5.8 m/s 4.99 彩条布 m 6.7 m 7.0 1：2.0/1：1.5 粘土+彩条布 粘土+彩条布 m 10.0 m 11.0 粘土+彩条布 粘土+彩条布 第一阶段：基坑在上、下游横向围堰和纵向围堰围护下，河水由左岸导流明渠通过，进行泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、消力池、护坦、纵向导墙、左岸浆砌石副坝及电站进水口的施工。导流采用全年导流方式，导流流量为Q=60m3/s。

第二阶段：导流明渠封堵，河水由完建的泄洪闸、冲砂泄洪闸渲泄，施工左岸副坝未完建部分等。

（四）导流建筑物设计

首部枢纽导流建筑物布置与泄洪闸﹑冲砂泄洪闸相结合，导流建筑物包括导流明渠、上、下游横向围堰。厂房导流建筑物包括厂房岸边围堰。

1首部枢纽导流建筑物

导流建筑物包括导流明渠、上游横向围堰、下游横向围堰。

导流明渠在布置时尽量顺直，渠道断面沿程不变，假定明渠为均匀恒定流。相关计算公式如下，公式见?水工设计手册?第一册（由华东水利学院编写）：

Q?ACRi

C?1nR61

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A=（b+my）y R= A /X b?2y(1?m2?m)

χ?b?1?m2y

式中：Q——流量，m3/s；

A——过水断面面积，m2； C——谢才系数，m1/2/s； R——水力半径，m； i——渠道坡度；i=0.3% m——边坡系数；m =1.5 b——渠道底宽，m；b=16 m y——水深，m； χ——湿周。

渠底与边坡采用干砌石护坡，水泥浆灌缝，水泥砂浆勾缝，粗糙系数取0.032，初选三个边坡系数1、1.25、1.5分别计算水力最佳断面各水力要素，计算结果见表

不同边坡系数水力最佳断面计算表 渠道坡流量（m3/s） 边坡系数 糙率 h（m） b（m） v（ mmmm/s）度 486 486 486 0.003 0.003 0.003 1.50 1.25 1.00 0.032 7.48 4.53 0.032 7.7 5.4 4.13 4.2 4.27 0.032 7.89 6.54 按所选边坡系数m=1.5时计算实用经济断面，以便根据枢纽地质、地形条件进行选择，计算结果见表。表中α为经济实用断面过水面积与水力最佳断面过水面积的比值，h/hm 与b/h可对应α查表求得。

m=1.5时的一组实用经济断面计算表 α h/hm b/h h（m） b（m） v（m/s） R（m） 1 1.01 1.02 1.03 1.04 1 0.823 0.761 0.717 0.683 0.606 1.642 2.211 2.717 3.198 7.48 6.16 5.69 5.36 5.11 4.53 10.11 12.58 14.56 16.34 4.13 4.09 4.05 4.01 3.97 3.74 3.68 3.63 3.58 3.53 根据以上计算数据及水力学有关文献资料，导流明渠的不冲流速可以按4m/s控制，故从边坡系数1.5的计算结果选择，初选渠底宽16m进行各

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