松涛水利枢纽施工设计毕业论文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KV y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9.6 ° C,最低为-6.5 ° C; 绝对最高温度为39.1 °，绝对最低温度为-23.1 °，日最小变幅1.3 ° C。

（见表1）表1 坝区1953〜1988年气温（° C）特征本地区雨量稀少，年平均降雨量为330.1毫米，最大达471.9毫米，其中60〜70%集中在7〜9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2〜3个月。

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7〜9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 (7〜9月）,最小为0.01公斤/米3（1 ~2月），峡流速最大为7米3/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表3 坝址水文站不同频率的月平均流量（米表4 各种频率洪水过程线数据表5 水位库容关系表表6 不同施工期各种频率的最大流量(米3表7 水位与流量关系表(米3表8 主要水工建筑物的组成和工程量表表9 坝区1952〜1988年各月降水量（毫米）表10 坝区1985〜1988年各月不同降水量出现天数统计表第三节施工场地及运输条件、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45° ~80°;右岸坡度60°〜85°, 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50〜60 米,深化偏右岸,最深约10 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家台四级阶地,高程约560〜580 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430〜440 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70°〜80°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。

坝区附近可供施工场地布置的地段, 有右岸家沟,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S260° W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5〜12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10〜12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1 6级岩石分类中的第X级岩石，普氏系数f = 8云母石英片岩极限抗压强度为1000〜1200 公斤/厘米2，角闪片岩极限抗压强度为900〜1200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70°〜80°交角此坝址处水文地质情况，地下水属裂隙补给水，数量很少，主要在构造裂隙及局部破碎带。

在坝区变质页岩中还有裂隙承压水，稳定水位432〜446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2000〜3000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表12 卵砾石料场天然级配及物理性质表四、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16~表17表14 混凝土配合比表15 各地段特性表表16 混凝土的热学指标表17 混凝土各材料的比热混凝土采用600#纯熟水泥，水泥最终水化热为67大卡/公斤，水泥放热速率m= 0.384/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。

对于全段围堰法导流，其泄水道方式有以下几种：1 、隧洞导流多用于山区性河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩结实的工程。

但隧洞导流泄水能力有限，造价高。

因此常用于流量不大的河流。

大多数工程仅采用1〜2条导流隧洞。

为了节约导流费用，导流隧洞常与永久建筑物相结合。

在山区河流上兴建高水头土石坝枢纽时多采用永久隧洞。

因此土石坝枢纽采用隧洞导流更为普遍。

在山区性河流上修建混凝土坝特别是拱坝也常采用，并辅以淹没基坑和底孔导流方式。

2、明渠导流多用于岸坡平缓或有宽阔滩地的平原河道，在山谷河道，如果河槽形状明显不对称，也可在滩地上开挖明渠。

因此通常要在明渠一侧修建导水墙，其导流特点也接近于分期导流。

3、涵管导流涵管导流是将涵管埋在坝下的钢筋混凝土结构或砖石结构。

由于涵管过多对坝身结构不利，且使大坝施工受到干扰，因此坝下埋管不宜过多，单管尺寸也不宜过大。

因此多用于中、小型土石坝工程或作为辅助的导流方式在导流工程中应用。

4、渡槽导流渡槽导流一般只用于小型工程的枯水期导流，也常用于辅助导流。

在选择导流方式时应遵循以下原则：1）、适应水工布置及河流水文特性和地形条件。

2）、应使工程施工期短，发挥效益快。

3）、应使工程安全装灵活方便。

4）、尽量结合利用永久建筑物，减少导流工程量和投资。

5）、尽可能满足施工期国民经济各部门的综合要求。

6）、应使初后期导流各个环节合理衔接。

从以上几条原则出发，结合选择导流方案的主要因素及当地条件进行以下的比较。

1）、水文条件柳河的水文条件是山区性河流，洪峰历时短流量大，含沙量较低。

本地区为大陆性气候，冰期短，流冰期无大冰块下泄。

2）、地质条件本地区地势陡峭，为V 字型河谷，河谷狭窄且山岩稳定。

3）、综合利用方面柳河上无过鱼、排水、过木、通航等要求。

综合以上几点：可以采用隧洞导流，但由于隧洞的泄量小，最大为2500nVs。

而本河流的最大流量为5130nVs，故应采用2条隧洞导流，而考虑导流投资，采用过水围堰加一条导流隧洞的方案进行施工，为了争取工期，施工选在10月1日到次年6月1日，一年工作9个月。

二、导流标准的选择本围堰的使用期为2〜3年。

故定为IV级导流建筑物。

采用土石围堰，洪水重现期为20年，故导流标准采用丄=5%。

流量为3710nVs20（见图2- 1）。

第二节、导流建筑物的尺寸一、堰高与导流隧洞洞径的估算设堰高为31m不考虑围堰超高，堰前水位为441m j相应形成库容为0.96亿m设洪水历时3天，则围堰形成的库容起调蓄作用。

削减洪峰量为370nVs。

对应洪峰的隧洞下泄量为Q泄=3710-370= 3340n T/s。

对应下游最高水位为424.3n。

上下游水位差为△ Z= 16.7n。

隧洞的断面尺寸为12X 14冷,断面采用城门洞形，外层采用10cm厚的混凝土衬砌。

断面形式如图2- 1。

顶拱圆心角为180°。

具体计算见计算书第三节、隧洞的施工本设计采用断面分布开挖，将整个断面分为两层。

如图2-2施工方法为钻孔爆破开挖，光面爆破。