金2水电站施工组织设计
学 生： 指导老师： 水利与环境学院
1工程概况
金2水电站位于云南省丽江市境内的金沙江中游河段上，是金沙江中游河段规划的第五级电站。本工程采用坝后厂房枢纽布置方案。枢纽建筑物主要由拦河坝、坝后式引水发电系统、右岸溢洪道、冲砂泄洪底孔等永久建筑物组成。 拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1424m，最大坝高158m，坝顶长度640m。坝体上、下游面为变态混凝土防渗层，中间部位为碾压混凝土。从左至右依次为混凝土键槽坝段，左岸非溢流坝段，河床坝段，左岸冲沙底孔坝段、电站进水口坝段、右岸泄洪（冲沙）底孔坝段，右岸溢流坝段，右岸非溢流坝段。非溢流坝段坝顶宽度12m。
本工程枢纽区坝址基岩裸露，其岩性以玄武岩为主，中间夹有火山角砾熔岩和凝灰岩。岩体强风化带深度6m～20m，弱风化带深度20m～50m，河床冲积层厚5.5m。枯期河水面高程1294m，水面宽60m～100m，水深约10m。河谷呈“V”型，为纵向单斜谷，两岸地形基本对称，山体雄厚，地形陡峻。坝址处控制流域面积23.74×104km2，年径流量527×108m3，多年平均流量1670m3/s，多年平均降雨量954mm。洪水由暴雨形成，6月至10月为汛期，11月至次年5月为枯水期，实测月平均最大流量7120m3/s，实测月平均最小流量397m3/s。坝址处多年平均输沙量3919×104t，其中汛期输沙量占全年的97.6%，多年平均含沙量0.74kg/m3。坝区属北亚热带边缘气侯，多年平均气温12.6℃，绝对最高气温32.3℃，绝对最低气温-10.3℃；多年平均相对湿度63%；风向多为南风，多年平均风速3.5m/s。
2本工程设计的目的和意义
通过本次设计，目的是让学生掌握导流设计的主要内容、编制原则、方法等；巩固所学的基础理论知识和专业知识，并能实际运用于设计、施工中，培养独立分析和解决
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问题的能力；明确工程建设任务，培养正确的设计思想；善于运用图表和文字表达设计意图，培养运用有关参考书籍、手册和规范的能力；训练运用技术经济分析方案优选设计方案的能力，和运用计算机辅助工程设计（CAD）的能力。经过对金2水电站施工组织设计，能够让我更好的了解施工组织设计中的设计内容、步骤和成果等等，熟悉相关规范、规程、手册和工具书等，为参加工作提前做好准备，以便于将来更快的融入到工作中。
3设计的具体内容、步骤和成果
3.1主要内容及步骤
（1）施工导截流； （2）主体工程施工； （3）施工进度计划编制； （4）施工总体布置设计；
3.1主要步骤
（1）熟悉工程资料；
（2）划分导流时段、确定导流标准及确定导流方式；
（3）初步比选导流方案，完成导流布置设计、相关计算及导流建筑物规模及尺寸的确定；
（4）确定截流标准，比选截流方式，确定戗堤高程和断面尺寸，完成相关计算，进行截流方案设计；
（5）编制控制性进度计划； （6）导流施工方案设计优化；
3.2设计成果
(1)开题报告一份，对施工组织设计的内容进行简要介绍。（2500字） (2)译文一篇，包含原著。（3000字）
(3)设计说明书一份，其内容包括：工程概况、基本资料、设计、施工主要参数选择的论证。（25000字）
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(4)计算说明书一份，包括详细的计算过程。（15000字） (5)图纸3张，包括导截流的布置图。
4阅读的主要文献、资料名称
(1)袁光裕，胡志根，《水利工程施工（第5版）》，中国水利水电出版社。 (2)《水利水电工程施工组织设计规范》，中国水利水电出版社。 (3)《水利水电工程施工组织设计手册》，水利电力出版社。 (4)谭靖夷，《中国水力发电工程——施工卷》，中国电力出版社。
5工作的主要阶段、进度
（1）2013.12.10-2014.01.17，熟悉资料，完成开题报告和外文翻译；
（2）2014.02.17-2014.03.31，确定导流方式及导流标准，确定导流方案的基本格局；完成导流布置设计，进行水力学计算、导流建筑物结构计算，基本确定导流建筑物规模及尺寸；
（3）2014.04.01-2014.04.10，确定截流标准，比选截流方式；进行截流水力学计算计算，确定戗堤堤顶高程及断面尺寸，进行截流抛投材料分区，计算各抛投材料用量，截流方案设计；
（4）2014.04.11-2014.04.16，控制性进度计划编制； （5）2014.04.17-2014.05.17，导流施工方案设计优化； （6）2014.05.18-2014.05.31，成果整理。
6现有条件及需采取的措施
（1） 现有条件：可以利用学校图书馆借阅各种书籍资料以及各种规程规范；互联网也可以查阅已建类似工程资料，参考工程参数、学习工程经验；在完成设计的过程中，可以询问毕业设计老师以及其他老师和同学。
（2） 需采取的措施：需要尽快熟悉各种规范，阅读大量工程资料，对于制图软件等能够熟练使用以及掌握。
7协助单位及要解决的主要内容
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8案例分析
龙滩水电站
龙滩水电站坝址为较宽坦的“V”型谷，根据枢纽工程布置、碾压混凝土重力坝的
施工特性及坝址地形地质和水文条件。由于施工期无通航要求，且隧洞导流方式具有导流程序简单、施工干扰小、特别能适应碾压混凝土大坝大仓面施工、加快施工进度以及发电工期较其它方案短等优点，最终选用一次性拦断河床的隧洞导流方式，从河床截流到首台机组发电，施工导流全过程分为初期导流和后期导流两部分，其中后期导流又分施工期坝体拦洪和初期蓄水发电阶段。初期导流历经两个汛期，由围堰挡水和导流洞联合泄水。导流建筑物由分别布置于两岸的导流隧洞和上、下游碾压混凝土围堰组成。导流洞运行期实际最大泄量8890m3/s，估算最大平均流速15.6m/s。
综合考虑现场地形、地质及施工总布置条件，选定截流方式为从右岸向左岸单向立堵进占，上游单戗合龙，龙口设在左岸，截流设计流量定为1570m3/s，截流堤和上游土石子围堰相结合。戗堤顶高程为228.50m，顶宽20m，截流龙口宽80m。当发生截流设计流量时，龙口最大落差1.25m．最大平均流速4.2m/s，最大水深17m。截流采用开挖石渣料，抛投料最大粒径0.8m，同时考虑采用少量钢筋石笼。戗堤堤头采用粒径40～60cm的块石裹头，龙口不进行专门的平抛护底。戗堤进占进过大约50天完成截流合龙，，龙口截流流量约830m3/s，龙口最大流速约3.8m/s，最大落差约0.7m。
锦屏一级水电站
锦屏一级水电站工程坝址所处河段两岸谷坡陡峻、河道顺直狭窄、河床覆盖层深厚、
岸坡岩体卸荷较深，特别是拦河大坝为高达305 m的混凝土双曲拱坝，不宜采用分期导流和明渠导流方式，坝址区的地址条件较好，具备来挖大型洞室的条件，根据电站的水文、地质条件、枢纽布置特点、控制性进度及导流工程量等因素，该工程采用全年断流围堰、隧洞导流、基坑全年施工的导流方式。该导流方案的导流建筑物级别为Ⅲ级，根据Ⅲ级导流建筑物修建的土石围堰，其相
应设计洪水标准为重现期50～20年。通过对历史洪水、实测流量和分期设计洪水成果等水文资料进行分析，并考虑围堰的施工条件，锦屏一级水电站初期导流标准选用重现期30年。根据该工程围堰的施工条件、施工方法、施工进度等进行分析，在一个枯水期完
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成60m左右高度的围堰是可行的。若围堰的高度进一步加高，施工强度加大，按期挡水风险则必然加，据此原则，拟定导流洞断面分别为15m×18m、15m×19m、16m×19m(宽×高)等三种方案。从地质条件分析，选用的三种导流洞洞径均是可行的，在结构设计和施工难度上无本质的差别，导流洞的洞径大小也不会成为初期导流标准选择的制约因素，但经过围堰工程量及投资比较、上游围堰施工强度分析、初期导流标准风险分析三方面分析比较，16m×19m的导流洞方案是最优的。该工程初期导流方案选定的双洞布置方案，初期导流洞尺寸为15m×19m(宽×高)，在初期导流标准为30年一遇时，上游围堰高度为57.5m。导流底孔的泄流能力应满足中期坝体挡水度汛要求。为避免已完建坝体悬臂挡水压缝带来后期接缝灌浆的困难，并考虑到导流底孔不骑缝布置、最大工作水头、出口工作闸门尺寸和最大挡水水头以及水垫塘宽度有限、拱坝坝身开设的孔口数量不宜过多等因素，该工程中期导流底孔布置采用的是5孔5m×9m的导流底孔。导流底孔下闸封堵后，由放空底孔、深孔、泄洪洞和提前发电机组等永久泄水建筑物单独或联合泄流，后期导流设计流量为11700m3/s时，根据投入运行的机组数量，对不同时段开展调洪演算，满足安全度汛要。
锦屏一级水电站工程规模巨大，经济效益及社会效益显著，控制第一台机组发电的施工关键线路为大坝工程施工。由于大坝基坑工程量大，施工历时长，加之坝址所在河段河谷狭窄、岸坡陡峻，合理的施工导流方案是电站建设的关键技术问题之一。运用理论分析、工程类比、风险分析，技术经济比较等方法，研究确定了锦屏一级水电站施工导流的方式、导流标准、导流方案和施工导流总体规划，经过初期导流的实践，证明该方案安全、经济、合理，有效地指导了工程建设。
小湾水电站
小湾水电站施工导流设计特点为导流流量大、导流建筑物规模大、运行期长。结合小湾工程施工期，施工导流时段划分为三个时段：
初期导流时段：截流至坝体临时挡水前(封堵导流洞)的时段。
中期导流时段：坝体临时挡水度汛(封堵导流底孔)至第一台机组发电前的时段。 后期导流时段：第一台机组发电至工程永久泄洪建筑物全部具备设计泄洪能力(封堵导流中孔)的时段。小湾水电站初期导流标准为30年一遇洪水，相应的设计流量为10300m3/s。
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