水电站工程施工组织设计.doc

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1、第一章 工程概况11 绪言1.1.1 工程概况 柴家峡水电站位于甘肃省兰州市西固区梁家湾村境内的黄河干流上，是黄河干流龙羊峡青铜峡河段梯级开发规划的第18个梯级，上距八盘峡水电站17.7km，下距兰州市公路里程31km。坝址位于八盘峡至兰州西柳沟之间河段，该河段全长21 km，总落差20.8 m，平均比降0.99，呈较开阔的U型河谷，河谷宽100350m，两岸多分布阶地。柴家峡水电站工程控制流域面积220556km2，坝址处河道平均比降1.68。柴家峡水电站工程以发电为主，并可改善八盘峡柴家峡河段沿岸灌溉条件，同时美化兰州市的生态环境。水库正常蓄水位1550.5m，库容1660万m3，电站装机

2、容量96MW，单机容量24MW，额定水头6.8m，保证出力49.5MW，年发电量4.91亿KWh。在上游河口水电站未开工前，电站初期运行水位1551.0m，以获得较大的发电水头和发电效益。本电站为河床径流式电站，工程规模属等中型工程，枢纽主要建筑物为3级。枢纽主要建筑物由河床式发电厂房、泄水闸、左岸土石坝、右岸混凝土挡水坝等建筑物组成。枢纽全长339.4米，坝顶高程1555米，最大坝高33米。厂房内安装四台贯流式（灯泡式）水轮发电机组。该工程的施工导流方式为河床分期导流，整个工程分二段二期施工。一期枯、汛期围堰先后围护右河床，河水由束窄的左河床宣泄，主要进行混凝土纵向导墙和5孔泄水闸施工。二期

3、主河床截流后，河水由5孔泄水闸宣泄，在上、下游横向围堰和混凝土纵向导墙的围护下，进行河床电站厂房和左岸土石副坝等部位的施工。其中一期工程，永久工程范围为混凝土纵向导墙、泄水闸、右岸混凝土挡水坝、右岸防护和防渗墙、咕噜沟处理及右岸上坝公路工程。二期工程的永久工程范围为发电厂房、左岸土工膜心墙堆石坝及中间坝段。混凝土纵向导墙在施工期间为挡水墙，在运行期间为泄水闸坝段与厂房坝段间的导墙。柴家峡水电站一期工程要求工期12.5个月，正式开工进行围堰填筑，至一期汛期围堰全部拆除完毕。柴家峡水电站二期工程要求工期29.5个月，开工主河床截流，至1#机组开始发电完工。1.1.2 勘测设计工作过程简要回顾 19

4、89年12月甘肃院完成了黄河柴家峡水电站可行性研究报告（等同现电力系统预可行性研究）。1991年5月和6月，甘肃院邀请了中国水利水电建设工程咨询公司专家对可研报告进行了咨询，根据专家组的意见，对可研报告进行了部分修改和补充工作。 1991年10月29日11月3日甘肃省计委在兰州市主持召开了黄河柴家峡水电站可行性研究报告审查会，参加会议的有水利水电规划设计总院、省电力局、环保局、核七院、水电西北院勘测设计院、水电四局、504厂以及省市有关部门。会议审查通过了可研报告，甘肃省计委以甘计能（1991）851号文印发了审查纪要。 2002年11月25日省计委决定，由核工业集团公司兰州铀浓缩厂（以下简称

5、504厂）控股建设黄河柴家峡水电站。2003年3月504厂进行了柴家峡水电站总体设计方案招标，西北勘测设计研究院（责任方，以下简称西北院）与甘肃省水利水电勘测设计研究院（合作方，以下简称甘肃院）组成的设计联合体中标，6月28日504厂与设计联合体签订合同，委托联合体承担柴家峡水电站可行性研究报告设计（等同原初步设计）、招标设计和施工详图设计工作。 2003年11月，设计联合体按照水利水电工程初步设计报告编制规程（DL502193）规定要求完成可行性研究报告编制，供咨询审查。1.1.3 参考书及主要设计原则1.1.3.1 参考书 （1）水利水电工程施工组织设计指南（上下测（魏璇主编） （2）水利

6、水电工程施工组织设计规范SL303-2004 （3）黄河柴家峡水电站工程可行性研究报告 1.1.3.2 主要设计原则 黄河八盘峡柴家峡河段补充规划报告中确定的开发方式已经国家行业主管部门审批，柴家峡水电站枢纽布置应遵循如下基本原则：（1）合理而充分利用该河段的水力资源，尽量保持上下游梯级电站水位的衔接，以提高中型电站经济指标；（2）充分认识电站位于兰州市的特殊位置，设计防洪能力不低于兰州市的设防标准，枢纽建筑物力求简洁美观；（3）减少或避免电站对周边的影响，避免施工对312国道和兰新铁路的影响，尽量减少淹没损失，做好环境保护工作；（4）黄河上游已形成梯级电站群，正确处理本电站在电站群和电网中的

7、位置及作用，应合理考虑梯级电站群的调节作用而提高电站效益；（5）充分利用建设单位位于电站左岸的有利条件，合理利用504厂资源，将施工及永久运用的重心置于左岸；（6）充分考虑和尊重业主意见及要求。1.2 水文、地质、气象条件1.2.1水文条件柴家峡水电站坝址位于兰州水文站上游，柴家峡至兰州区间流域面积1995km2，仅占兰州站积水面积的0.9%。柴兰区间无较大支流汇入，径流模数相对较小，加入水量甚微，因此以兰州水文站作为柴家峡水电站的设计代表站。黄河上游干流洪水主要由暴雨形成，一般涨落较缓，历时较长，一次洪水40天左右，洪水大多为单峰型。洪水主要发生在7月和9月，其次发生在8月、6月和10月上旬

8、。在实测的较大洪水中，出现在7月份的约占36%，出现在9月份的约占30%。一般来说，7月份洪水峰型尖瘦，9月份洪水峰型矮胖。7月份主要是高强度降雨，而9月份主要是长历时大面积的降雨。根据81年水文资料，坝址多年平均流量为1040m3/s，年平均径流量328亿m3。上游刘家峡电站建成后，柴家峡入库悬移质年输沙量5110万吨，比天然情况减少了58.5%。年平均含沙量1.69kg/m3。根据黄河上游年内洪水特性和龙、刘水库联合调节的特点，将全年洪枯水时段划分为汛期（7月9月）、非汛期（11月4月）、汛前期（5月6月），汛后期（10月）。柴家峡水电站设计洪水及分期洪水成果见表1.1、表1.2。柴家峡坝

9、址天然水位流量关系见表1.3表1.1 受上游水库调蓄影响的设计洪水成果表 频率P（%）0.10.20.5123.335102050入库流量 Qm（m3/s）7350717069306500631061706050564048403640表1.2 柴家峡分期施工洪水表月份P% 101345679101112刘家峡控泄2600m3/s频率P10%1250158017202120415032501580125012501580172021205640325015801250不控泄表1.3 柴家峡坝址天然水位流量关系曲线表流量（m3/s）坝址水位(m)尾水水位(m)2001540.701540.050

10、01541.541541.1010001542.691542.2012501543.131542.6315001543.501543.0217501543.841543.4020001544.151543.7230001545.231544.9540001546.191545.9650001547.121546.9360001547.991547.8165001548.371548.1883501549.681549.49柴家峡右岸咕噜沟流域面积为3.0km2，平均坡降16.9%，沟长4.0km，沟谷宽浅，两岸山坡陡峭，河床基本由砾石和少量泥沙组成，在沟下游有横跨河流的铁路桥梁。经过分析计算，

11、咕噜沟频率为3.33%的设计洪水为30.0m3/s。1.2.2气象条件柴家峡坝址区位于甘肃省中部冷温带半干旱区，气候特征以兰州站为代表，根据兰州气象站19511990年40年资料统计，年平均气温9.2，一月份平均气温最低（为-12.3），七月份平均气温最高（为22.3）。平均年降水量320.2mm，年蒸发量1448.7mm，最大风速17.0m/s，最大冻土深103cm。主要气象特性见表1.4。表1.4 柴家峡气象要素综合特性表月份气温平均平均最高平均最低极端最高极端最低降水平均mm一日最大mm平均蒸发量mm平均相对湿度%最大冻土深度cm极大风速m/s1-6.71.0-12.37.1-21.71

12、.43.421.95710312.82-2.15.4-7.819.9-17.62.24.641.45210218.435.212.6-0.727.5-16.38.315.0105.5489018.6411.819.35.431.8-8.618.130.2172.2487.025.4516.623.910.234.7-0.136.645.0211.8251022.9620.327.413.736.74.633.737.6227.153027.6722.229.216.339.19.760.136.4225.260023.0821.027.615.338.35.483.296.8191.86502

13、1.8915.722.010.733.00.449.539.6115.469023.6109.416.54.227.6-6.023.921.076.2698.019.4111.88.9-3.020.3-14.94.714.237.8643614.812-5.52.0-10.316.2-19.91.25.418.1648211.3全年9.116.33.539.1-21.7322.996.81444.45810327.61.2.3工程地质条件坝址位于梁家湾与对格台间的柴家峡河谷段。黄河从北往南流，基本为横向河谷，坝址区河道顺直，水面宽250 m260m，水深2.0 5.0m。河谷呈左岸较陡峻、右岸

14、平缓的不对称“U”型谷。河床较平整，基岩裸露，基本无覆盖层。岩层产状以桩号0+263.0处（Z1向斜轴部）为中心分为南北两部分，北侧为NW310315SW5561；南侧为NW275280NE4550。向斜轴面走向NW290，与坝轴线（方向NE68）呈42夹角。向斜轴线通过坝轴线的部位偏右岸。坝址区两岸基岩裸露，岩体以物理风化为主，以其颜色变浅和岩石强度明显降低为特征，风化层裂隙不发育，一般沿层面风化强烈，在左右岸、级阶地前沿，强风化带厚2.03.0m，弱风化带厚4.06.0m；在河床部位，强风化带厚2.53.5m，弱风化带厚5.07.0m。右岸第四系覆盖层中无孔隙水潜存。河床局部基岩风化带及裂

15、隙中的脉状基岩有裂隙水存在，其化学类型为氯氧化物硫酸盐钾钠镁水，CL-1离子浓度78009600mg/L，SO4-2离子浓度达31003900mg/L，对混凝土具有硫酸盐侵蚀性。帷幕、固结灌浆和基础混凝土水泥要求采用抗硫酸盐水泥。泄水闸坝段布置在河床右岸，右侧河床上覆砂砾卵石层，厚1.02.5m，坝基岩性为钙质砂岩、泥钙质砂岩以及泥钙质砂岩夹粘土质粉砂岩或粉砂质粘土岩，岩层倾角6168，强风化带厚2.53.0m，挖除后闸基地质条件良好。右岸混凝土重力坝位于右岸级阶地，覆盖层厚1.04.0m，岩层倾角5568，强风化带厚2.53.0m，将其挖除后，闸基地质条件良好。左岸副坝段坝基岩性主要为泥钙质

16、砂岩及泥钙质砂岩夹黏土质砂岩。上覆1.04.0m砂砾卵石层，岩石强风化带厚度2.53.0m，岩石倾角5568，基础工程地质条件良好。安装间、厂房及中间坝段基础岩石为钙质砂岩、泥钙质砂岩夹黏土质粉砂岩或粉沙质黏土岩，上覆1.02.0m砂砾卵石层，岩石强风化带厚度2.53.0m，岩石倾角5561，基础工程地质条件良好。左岸坝址基岩岸坡较高陡，上部坡度约40，坡脚处堆积有2.05.0m厚的崩坡积及人工堆积块、碎石土，并发育一个滑坡体和两个塌滑体。滑坡体地质条件:一号滑坡体位于左岸坝线上游51m处，发育在级阶地的前缘基岩斜坡上 ，高出水面75m，滑坡为白垩统河口群下岩组的泥钙质砂岩夹粘土质粉沙岩及钙质

17、砂岩中的基岩滑坡，上部顺层滑动，下部切层滑动，总体积约20万m3。两个塌滑体分别发育在坝轴线下游40m、90m处，均为基岩塌滑体，体积小。总体地形较为平缓，不良物理地质现象不发育。坝区地下水埋藏类型，第四系覆盖层中无孔隙水潜存，局部基岩风化带及裂隙中有脉状基岩裂隙水。对混凝土具硫酸盐侵蚀性。1.3 水工设计资料 见附图水利枢纽总布置图、枢纽中主要建筑物的平面图、剖面图、细部结构图及枢纽设计说明1.4 其他条件1.4.1料源条件 土料产地选在坝址左岸级阶地上部（号土料场）及右岸梁家湾村后的级阶地上（号土料场）。号土料产地地形平坦开阔，储量丰富，便道通行，交通方便，且距坝址近，开采较方便，作为围堰

18、土料，质量良好。储量117万m3（开采层厚度按10m计）。号土料场勘探的土层厚3040m，表层有12m的坡积黄土状土，需剥除，下部为风积马兰黄土，厚815m。地形平坦开阔，储量丰富，有便道通往坝址，交通方便。作为围堰土料，质量良好。储量26.5万m3（开采层厚度按20m计）。、号土料产地合计储量143.5万m3，远大于设计需要量。 块石料产地选在距坝址上游约1处的黄河左岸边低山区，地形较陡峻，岩石裸露。岩性主要为下白垩统河口群灰白色灰绿色钙质砂岩、灰褐色砖红色泥钙质砂岩和砖红色粘土质粉砂岩。钙质砂岩、泥钙质砂岩呈中厚层状，而粘土质粉砂岩则多为夹层产出。钙质砂岩岩性较坚硬。据取样试验成果，其密度

19、2.51g/cm3,饱和抗压强度57.8MPa，软化系数0.72，冻熔损失率0.1%，软化系数略低，块径40cm的储量为47.8万m3，块径420cm的储量为139万m3，合计187万m3，钙质砂岩作护堤块石料质量和储量均可满足要求。 因前阶段所选的几个黄河边滩砂砾石料场已被大量开采，目前已消耗殆尽。因此本阶段对砂砾石料场进行了重新选定和复核，并根据设计和业主的要求，重点对504厂区的砂砾石料场进行了详查，并对庄浪河口料场和沙井驿料场亦进行了调查和取样分析。在普查和初查的基础上，选定了504厂区的西岛（号骨料场）、东岛（号骨料场）作为工程的砂砾石料产地。号料场（西岛）距坝址6km，号料场（东岛

20、）距坝址3.5km。 号料场（西岛）位于504厂区西部，老羊沟沟口下游的黄河级阶地上，界面宽平均240m，平均长780m，面积18.46万m2，其中鱼池水面占了80%以上，其次沿河边有防护林和灌木丛等。无用层主要为鱼池底部的淤积层和人工堆堤的砂砾土，淤积层厚度一般0.10.3m，人工堆堤砂砾土厚一般1.53m，开采时均应予剥除。下部砂卵砾石层，较密实，无无用夹层，砂卵砾石磨圆较好，分选性较好，卵砾石成分复杂多以变质岩、灰岩、花岗岩及砂岩为主。水上有用层按1.01.2m计算，水下开采按2.04.0m计算，计算得：混合砂砾石总储量80.81万m3，其中平均含砂率10.93%，平均含砾率78.4%。

21、细骨料（净砂）的储量为13.39万m3，粗骨料（砾石）的储量为74.14万m3。该料场细骨料质量较差，含泥量偏高（26.6%），需冲洗后使用，细度模数1.11，颗粒偏细，其平均粒径0.28mm，为细微细砂。其余指标均满足质量技术要求。 号料场（东岛）位于504厂东部抽水站下游黄河左岸级阶地上，面积（包括黄河边滩）6.78万m2，其中鱼池面积占了70%左右，沿河边亦有防护林和灌木丛等。无用层主要为鱼池底部的淤积层和人工堆堤的砂砾土，淤积层厚度一般0.10.3m，人工堆堤砂砾土厚一般1.52.5m，开采时均应予剥除。下部砂卵砾石层，较密实，无无用夹层，砂卵砾石磨圆较好，分选性较好，卵砾石成分复杂多

22、以变质岩、灰岩、花岗岩及砂岩为主。开采厚度按1.03.0计算，计算得：混合砂砾石总储量20.07万m3，其中平均含砂率28.56%，平均含砾率64.73%。细骨料（净砂）的储量为8.03万m3，粗骨料（砾石）的储量为14.73万m3。该料场粗骨料质量较好，指标均满足质量技术要求。而细骨料则质量略差，孔隙率偏大（45.2%），含泥量偏高（8.3%），需冲洗后使用，且颗粒偏细，其细度模数1.97，平均粒径0.34mm，为细砂。 综上所述，本次选定的504厂区的二个砂砾石料场，其混凝土粗骨料质量较好，指标均满足质量技术要求，总储量为89.8万m3，而混凝土细骨料（总储量34.73万m3）质量较差，主

23、要是干松密度偏小，孔隙率偏大，含泥量偏高，粒径偏细，开采时应进行筛选和冲洗。1.4.2对外交通条件柴家峡水电站坝址右岸二级阶地有兰新铁路和312(兰新公路)国道通过，公路等级为国家一级，本段也是兰州市政交通主干线，路面结构为混凝土路面。坝址至附近铁路车站的公路里程为：至兰州站34km，至坡底下站3km，至西固站8.8km，至河口南站14.6km，至兰州铁路枢纽货场23km，至兰州中川机场约55km。上游250m有施工交通桥，可通过单荷总重为35吨的汽车。坝址上游4.34km处504厂专用公路和准轨铁路两用桥，可通过大型设备。1.4.3 水电供应及通信条件黄河水质良好，符合工程施工要求，左岸生活

24、用水在504厂取水，右岸的生活用水通过净化黄河水后使用。坝址附近有504厂变电所、宣家沟变电所和新城桥头新变电所，施工用电可靠。在施工区内以手机，对讲机和固定电话作为通讯手段，配备传真机。1.4.4 劳动力与施工机具供应情况1.4.5主要材料的预算价格和消耗额第二章 施工总布置2.1 概述施工总平面布置是施工组织设计的主要组成部分，它以施工总布置图的形式反映拟建的水工建筑物、施工设计及临时性建筑物的布局。施工总布置充分掌握、综合分析枢纽工程布置，主体建筑物规模、型式、特点、施工条件和工程所在地区社会、自然条件等因素，合理确定并统筹规划布置施工设施和临时建筑，妥善施工场地内外关系，以保证施工质量

25、、加快施工进度、提高经济效益。2.1.1 设计任务施工总平面布置的主要任务：根据工程规模，施工特点和施工条件，研究解决主体工程施工期间所需的辅助企业、交通道路、仓库、临时房屋、施工动力、给排水管线及其他施工等的总体布置问题，即正确解决施工地区的空间组织问题，以期在规定期限内完成整个工程的建设任务。2.1.2设计原则（1）施工临时性设施与永久性设施，应研究相互结合、统一规划的可能性。（2）确定施工临时建设项目及其规模时，应研究利用已有企业设施为施工服务的可能性与合理性。（3）主要施工设计和主要辅助企业的防洪标准应根据工程规模、工期长短、水文特性和损失大小，采用防御1020年一遇的洪水。高于或低于

26、上述标准，要进行论证。（4）场内交通规则，必须满足施工需要，适应施工工序、工艺流程；全面协调单项工程、施工企业、地区间交通运输的连接与配合；力求使交通联系简便，运输组织合理，节省线路和设施的工程投资，减少管理运营费用。（5）施工总布置应紧凑、合理，节约用地，并尽量利用荒地、滩地、坡地，不占或少占良田。（6）施工场地应避开不良地质区域，文物保护区。2.2 水力机械、电工、金属结构及采暖通风 2.2.1 水力机械 2.2.1.1水轮机机型选择根据上游水位、引水系统的水头损失、各特征下泄流量对应的下游水位以及电站运行方式，该电站的水头变化范围在3.110m，适合于采用灯泡贯流式水轮机组或轴流式水轮机

27、组。由于灯泡贯流式水轮机组具有良好的水力性能，其机组轴线水平布置，取消了蜗壳和尾水管肘管段，其平面尺寸与体积减少，在使用水头和出力相同时，可以比轴流式水轮机组节省厂房土建工程量10%20%左右，发电量增加约3%5%。另外灯泡贯流式水轮机能量参数较高，不但有良好的出力，且效率高，运行稳定，空蚀轻微，运行维护简单可靠。在机组重量，桥机配置，厂房控制尺寸等方面，贯流机组方案明显优于轴流机组方案。因此，柴家峡电站选用灯泡贯流式水轮发电机组。 2.2.1.2 电站装机台数选择电站装机容量为96MW，且选定机型为贯流式机组，故机组台数可比3台、4台、5台三个方案，单机容量分别为32MW、24MW、19.2

28、MW。经技术经济比较，3台机方案的水轮机转轮直径已经达到8.52m，国内对于直径7.5m以上的转轮的无制造经验，5台机方案的机组容量小，机组台数多，机电设备投资及工程土建投资增加。从机电设备投资、单位电能投资，机组运行的灵活性，梯级调度机运行工况各方面技术经济综合比较，4台机方案机组运行、维护灵活方便，梯级调度匹配合理，机组利用率较高。因此采用4台机组方案。2.2.1.3 水轮机主要参数的选择水轮机主要参数表序号项目单位参数1水轮机型号2装机台数台43机组额定出力MW244水轮机额定出力MW24.665最大水头m106加权平均水头m7.687额定水头m6.88最小水头m3.19转轮公称直径m7

29、.210额定转速r/min68.1811飞逸转速r/min21912额定流量m3/s40213额定点单位流量1/s297414额定点效率%9215最高点效率%94.5716初生空化系数01.517空化安全系数1.518比转速m.kW97519比速系数K254220吸出高度HSm-7.621安装高程m1532.222单台机组重量t104223全场机组重量t41802.2.1.4 水轮发电机组第三章 施工导流1、设计条件柴家峡水电站位于兰州市西固区，据兰州市公路里程3km。坝址右岸二级阶地有兰新铁路和312国道通过，对外交通是十分方便。坝址至附近铁路车站的公里路程为：至兰州站34km,至坡底下站3

30、km，至西固站8.8km，至河口南站14.6km，至兰州铁路枢纽货场23km，至兰州中川机场约55km。枢纽上游已建的水电站有龙羊峡、尼那、李家峡、刘家峡、盐锅峡及八盘峡等6座水电站，其中龙、刘二大水库联合调度有巨大的调蓄作用，可以对本工程的施工导截流流量加以控制。工程施工期，坝址左岸至504厂桥头的简易路段需要沿原路基进行扩建，形成施工期左岸对外公路主干道；坝址右岸至504厂大桥公路段属312国道，为施工期右岸对外公路主干道。左右岸交通可通过504厂大桥连接，沟通坝址两岸生产生活区的场内公路分别与两岸对外公路相连接，从而形成柴家峡水电站工程施工期场内外交通网。推荐枢纽布置方案主要建筑工程量为

31、：覆盖层开挖22.94万m3,石方开挖40.84万m3，土石方填筑25.97万m3，混凝土及钢筋混凝土28.96万m3，防渗墙6976m,灌浆1.95万m,钢筋、钢材0.94万t，金属结构安装4546t。施工期河道无过木、通航、排冰及过鱼要求，不发生河床断流现象。黄河上游干流洪水主要由暴雨形成，一般涨落较缓，历时较长，一次洪水40天左右，洪水大多为单峰型。洪水主要发生在7月和9月，其次发生在8月、6月和10月上旬。在实测的较大洪水中，出现在7月份的约占36%，出现在9月份的约占30%。一般来说，7月份洪水峰型尖瘦，9月份洪水峰型矮胖。7月份主要是高强度降雨，而9月份主要是长历时大面积的降雨。根

32、据81年水文资料，坝址多年平均流量为1040m3/s，年平均径流量328亿m3。上游刘家峡电站建成后，柴家峡入库悬移质年输沙量5110万吨，比天然情况减少了58.5%。年平均含沙量1.69kg/m3。根据黄河上游年内洪水特性和龙、刘水库联合调节的特点，将全年洪枯水时段划分为汛期（7月9月）、非汛期（11月4月）、汛前期（5月6月），汛后期（10月）。在柴家峡水电站上游已有龙羊峡、李家峡、公伯峡和刘家峡电站，龙羊峡、刘家峡水库均有一定的调洪能力。因此，柴家峡入库洪水由龙、刘两库遇不同频率洪水时刘库所允许下泄的流量和刘柴区间洪水组合而成，它取决于龙、刘两库联合调度方式和洪水的地区组成。根据龙刘两库

33、防洪调度原则，龙羊峡发生100年一遇及以下洪水，龙库控制最大泄量4000 m3/s,超过100年一遇洪水最大下泄量6000 m3/s,刘家峡发生100年一遇及以下洪水，刘库控制最大泄量4290 m3/s；发生100年一遇及以下洪水时，最大下泄量4510 m3/s；发生200年一遇及以下洪水时，最大下泄量7260 m3/s；超过200年一遇洪水时，敞泄。进行龙、刘两库联合防洪调度计算，得到刘家峡水库的下泄流量过程，其最大下泄流量与刘柴区间洪水叠加可得柴家峡水电站设计洪水。具体成果见下表。受上游水库调蓄影响的柴家峡水电站设计洪峰成果表 单位：m3/s项目P(%)备注0.10.20.512510天然

34、设计洪峰流量10400975088408110741064405640刘家峡下泄流量4510451045104290429042904290上兰区间洪峰28402660242022102020176015501964年典型柴家峡设计洪峰7350717069306500631060505640受上游水库影响2、导流标准与导流方式（1）导流标准柴家峡水电站为三等中型工程，其主要建筑物级别为级。次要建筑物级别为级；围堰使用年限一期小于1.5年，围堰高度小于15m，堰前库容亦小于0.1亿m3。根据水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89规定，导流建筑物级别为级，导流标准为10年一遇洪水重现期，相

35、应洪水流量Q=4150 m3/s(控泄)，枯水时段Q10%=1580 m3/s。为加快基坑闭气施工进度，减少堰体高喷防渗墙钻孔施工工程量，缩短整个工程的直线工期。一、二期导流围堰分为枯水期填筑和汛期加高填筑两个阶段施工。一期枯水期围堰采用土石围堰，导流时段为2005年1月至2005年4月30日，填筑设计洪水标准为枯水期4月份十年一遇洪水标准，相应导流流量为Q枯水期=1580m3/s.汛期围堰由上、下游横向土石围堰和钢筋混凝土纵向导墙组成，导流时段为2005年5月至2005年10月，导流标准为全年十年一遇标准，相应导流流量为Q全年10%=4150 m3/s。二期枯水期导流时段为2005年11月1

36、日至2006年3月31日，其设计洪水标准为枯水期11月份至翌年3月份十年一遇洪水标准，相应导流流量Q枯水期10%=1580 m3/s。汛期围堰导流时段为2006年4月1日至2007年6月15日，其设计洪水标准为全年十年一遇洪水标准，相应导流流量为Q全年10%=4150 m3/s。（2）导流分期工程开工时间为第一年的10月中旬，整个工程施工分为二期二段进行。 一期（第一年十月中旬至第二年十一月底）：计划历时13.5个月。一期先围右岸5孔泄水闸，河水由束窄的左河床宣泄。第一年十一月，填筑土石枯水围堰，围堰左端头处，为束窄河床最窄处，合川束窄度55%，最大流速3.88m/s，填筑采用迎水侧超前填筑钢

37、筋笼挑流，块径大于20cm的砂砾石填筑跟后。纵向围堰填筑亦采用超前填筑钢筋笼挑流，砂砾石填筑跟后。枯水围堰于第二年一月底具备挡水条件。第二年二月初开始，在枯水围堰的维护下，进行混凝土纵向导墙及汛期围堰基础开挖、导墙混凝土浇筑，5月底混凝土纵向导墙全部浇筑至设计顶高程。具备汛期上、下游图示围堰与混凝土纵向导墙联合挡水的条件。第二年五月初，拆除枯水期土石围堰，进行一期基坑的全面施工。至第二年九月底5孔泄水闸全部浇筑至设计顶高程，弧门安装结束。第二年十一月初，进行汛期上下游土石围堰拆除，十一月中旬土石围堰全部拆除完毕，泄洪闸具备过水条件。5月泄洪闸施工直线工期基础开挖一个月，混凝土浇筑7个月，启闭机

38、及闸门安装7个月，计划历时直线工期11个月，一期工程施工期高峰月强度为：土石方填筑3万立方米，土石方开挖17万立方米，混凝土浇筑1.5万立方米。 二期（主河床截流第四年五月底第一台机组发电）：历时一年零六个月。上、下游土石围堰和混凝土纵向导墙挡水，河水由5孔泄水闸宣泄，进行电站厂房和开关站以及左副坝的施工。第二年的十一月中旬开始进行二期围堰填筑，整个工程将转入二期工程施工期。第二年十一月底，围堰闭气。第三年一月开始进行电站厂房和左副坝等的施工。第四年五月底第一台机组并网发电。第一台机组从基础开挖至发电的直线工期为17个月。二期工程高峰期施工月强度为：土石方填筑6万立方米，土石方开挖19万立方米

39、，混凝土浇筑3万立方米。 工程完建期：（第四年六月第五年一月底）主要进行工程竣工验收和后续机组安装，历时工期8个月。综上所述一期枯水期围堰导流方案的施工总工期为3年零3.5个月，第一台机组发电工期2年零7.5个月。导流方案的优缺点：混凝土纵向导墙与厂房和泄水闸的上下游导墙结合布置，导墙总长度短，导流工程量少，投资小。二期导流泄水建筑物充分利用了5孔泄水闸，截留容易且戗堤高度低。但存在混凝土纵向导墙施工为一期控制性关键施工项目，导墙挡水前龄期较短；施工总布置左右岸分散布置，右岸生产生活设施布置需要临时征地等不利因素，但这些问题是可以解决的。（3）导流方式柴家峡水电站坝址位于梁家湾与对格台间的柴家

40、峡河谷段，为横向河谷。坝址河道顺直，水面宽250m260m，水深2.0m5.0m，河床较宽。明渠导流方式适合用于岸边具有台地、缓坡的地形,或附近有旧河道、山沟、垭口、河弯等可利用的地形。隧洞导流方式一般用于中上游峡谷地区，没有条件布置纵向围堰的河段。涵洞导流方式多用于土石坝，涵洞埋于坝下。根据柴家峡的地形、地质条件及主体工程的型式与布置，施工导流采用河床分期导流方式，整个工程分两期两段施工。一期枯、汛围堰先后围护右河床，由左岸束窄河床过流，主要进行砼纵向导墙和5孔泄水闸施工；二期为主河床截流，河水由5孔泄水闸渲泄，在二期上下游围堰的围护下进行河床电站厂房和左岸土石副坝等部位的施工。3、导流建筑

41、物设计及施工根据施工组织设计规范，导流建筑物级别为：一期土石围堰级，二期横向围堰及混凝土纵向导墙级，一、二期围堰挡水设计标准均为10年一遇洪水重现期。（1）一期围堰一期枯汛围堰均用砂砾石填筑，迎水侧采用钢筋笼防护。上游围堰顶高程1546.60m，下游围堰顶高程1544.20m，围堰顶宽度6.0m，围堰迎水面、背水面坡度均为1:1.5。堰体及基础防渗均采用高压喷射防渗墙，防渗墙厚度60cm。一期汛期围堰上游堰顶高程1549.40m，下游堰顶高程1547.10m，迎水面、背水面坡度均为1:1.5，围堰顶宽度5m，堰体及基础防渗均采用黄土心墙。（2）二期围堰二期上游围堰用砂砾石填筑，闪游围堰顶高程为

42、1549.50m，顶宽度上5.0m，迎水面坡度1:3.5，背水面坡度1:1.5。堰体和基础防渗采用黄土斜墙，围堰左端头采用高喷或水泥粘土灌浆防渗。为了保证厂房尾水渠下游围堰拆除干净，下游围堰用草木体填筑，围堰顶高程1547.10m，顶宽度12.0m，迎水面坡度1:0.5，背水面坡度1:0.2，基础防渗采用水泥粘土灌浆，围堰堰脚采用钢筋笼或块石压戗防护。导流工程特性及主要工程量表序号项目单位一期枯水期一期全年二期1导流时段年.月1.10-2.52.6-2.102.11-4.52导流标准%1010103导流流量m3/s1580415041504泄水建筑物束窄左河床束窄左河床5孔泄洪闸5挡水建筑物m

43、土石围堰横向土石围堰+混凝土纵向导墙横向土石、草土围堰+混凝土纵向导墙6上游水位m1545.601548.401548.507下游水位m1543.201546.101546.108上游堰顶高程m1546.601549.401549.509下游堰顶高程m1544.201547.101547.1010上游堰顶宽度m6.03.55.011下游堰顶宽度m6.05.012.012上游围堰最大宽度m7.19.99.513下游围堰最大宽度m4.27.17.114围堰防渗灌浆m6976(高压喷射防渗墙)204（水泥粘土防渗墙）一期全年围堰在干地施工，无需截流。二期截留龙口设在上游围堰轴线上游侧，龙口宽度50m

44、，截流方式采用自左向右单戗立堵进占，5孔泄洪闸分流。4 截流设计4.1 河床截流时段与设计流量（1）截流时段的选择 截流时段的选择，不仅关系到截流流量的确定，而且影响整个工程的施工部署。选择截流时段应遵循以下原则。 截流时段尽可能选在河道枯水期较小流量时段截流时段一般选在当年汛后至次年汛前的枯水期，枯水期按水文特性一般可分为：汛后退水期（枯水期前段）、稳定枯水期（枯水期中段）、汛前迎水期（枯水期后段）。选在汛后退水期，流量呈递减趋势，可降低节流风险；选在稳定枯水时段，河道流量较小且变幅不大，选在枯水期较小流量时段，截流最为有利。截流时段选择必须全面考虑河道水文特性和截流前后应完成的各项控制性工程要求，综合权衡截流难度、分流建筑物及围堰施工工期，合理使用枯水期，以选择最优的截流时段。截流时段的选择应考虑围堰施工工期，确保围堰安全度汛 河道截留是围堰施工的第一道工序，通常在截流后必须在汛前将围堰修筑至设计要求的形象断面，以确保围堰度汛安全。大流量河道围堰工程量较大，为满足围堰施工工期要求，宜将河道截流时段选择在枯水期前段，但需研究落实分流建筑物施工方案，尤其是分流建筑物引水渠进口处预留的围堰及其下压的石埂开挖措施。截流时段的选择应考虑对河流的综合利用影响最小 对有通