**水电站水利工程施工组织设计
2.3 导流建筑物的设计与工程量
2.3.1 围堰的设计
围堰超高值Δh 的计算 Δh = h1% + hz + hc
Δh—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m；
hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m； hc —安全加高，按表2.2采用
表2.2堰顶的安全加高hc表
运用情况 1 设计情况（基本情况） 校核情况（特殊情况） 0.7 0.5 坝的级别 2 0.5 0.4 3 0.4 0.3 内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于V0＜20m/s 及 D＜20km） 下面按官厅公式计算h1%，hz。
13?gD?gh?0.0076v?2? 2v0?v0??gD??2??v0??hl22?H hz?cthLLgLm?0.331v2v0式中：D——吹程，km，按回水长度计。
?12.15013.75?1120
Lm——波长，m hz——壅高，m
V0 ——计算风速
gDgDh——当2?20250 时，为累积频率5%的波高h5%;当2?2501000 时，
v0v0为累积频率10%的波高h10%。
规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P（%）的波高hp 与平均波高的关系可按表2.3进行换算
11
**水电站水利工程施工组织设计
表2.3累积频率为P（%）的波高与平均波高的比值表
hm HmP(%) 0.1 1 2 3 4 5 10 13 20 50 0 2.97 2.42 2.23 2.11 2.02 1.95 1.71 1.61 1.43 0.94 0.1 2.70 2.26 2.09 2.00 1.92 1.87 1.65 1.56 1.41 0.96 0.2 2.46 2.09 1.96 1.88 1.81 1.76 1.59 1.51 1.37 0.98 0.3 2.23 1.93 1.82 1.76 1.70 1.66 1.52 1.45 1.34 1.00 0.4 2.01 1.78 1.68 1.64 1.60 1.56 1.44 1.39 1.30 1.01 0.5 1.80 1.63 1.56 1.52 1.49 1.46 1.37 1.33 1.25 1.01 表2.4超高值Δh 的计算的基本数据表
吹程D（m） 风速v0（m） 安全加高hc（m） 设计洪水位 2600 21 0.4 校核洪水位 3000 14 0.3 设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计v0?21m/s；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计v0?14m/s。
a.设计洪水位时Δh 计算： 波浪三要素计算如下：
13?9.81?2600??0.0076?21?2? 22121?? h=1.03m
波高：
9.81?h?112波长：
9.81?Lm?0.331?21221?12.15?9.81?2600???221??13.75
Lm=10.65m
1.032壅高：hz??3.14??0.31m
Lm10.65gD9.81?2600 2??57.84，故按累计频率为500计算 2v021hm1.03??0，由表2.3查表换算 Hm53.9 故h100?1.24?h500?1.24?1.03?1.28m hc?0.4m
?h2
12
**水电站水利工程施工组织设计
?h ? h1%? hz? hc
?1.28?0.31?0.4
?1.99mb.校核洪水位时Δh 计算： 波高：
139.81?h214 h=0.65m
波长：
?9.81?3000??0.0076?14?? 214???12.15?1129.81?Lm?0.331?14214?9.81?3000???214??13.75
Lm=7.37m
?h20.652壅高：hz??3.14??0.18m
Lm7.37gD9.81?3000??150.15，故按频率为500计算 22v014hm0.65??0,由表2.3查表换算 Hm53.9故h10?1.24?h50?1.24?0.65?0.81m
00hc?0.3m
?h ? h1%? hz? hc
?0.81?0.18?0.3
?1.29m堰顶高程计算
a.设计洪水位的堰顶高程（枯水期）： ?设?设计洪水位??h设
?506.41?1.99
?508.40mb.校核洪水位的堰顶高程（枯水期）： ?校?校核洪水位??h校
?506.85?1.29
?508.14m为了保证围堰的安全，选取较大值，所以选取堰顶高程为508.40m 2.3.2 导流隧洞的设计
开挖断面
13
**水电站水利工程施工组织设计
本站设计流量1.12m3/s,考虑到水量损失及灌溉用水要求,引水工程按1.24m3/s设计,隧洞进口(底板)高程499.36m,出口(底板) 高程474.36m, 高差25.00m,主洞长3162m,平均坡度0.8%;拟定隧洞断面以减少水头损失,便于施工为原则,初步拟定城门型断面2.0m×2.0m,
1
断面面积:A=2.0×1.0+ ×1.02×3.14=3.57m2,洞内流速:V=0.347m/s。（流速较
2小，为防止於积，在洞内设置沉石坑）。
均在允许范围内,考虑到正常情况机组运行时间较长,以这种情况来确定经济断面,并以洪水期来校验隧洞的过水能力,以上分析可知,拟定的断面合适,在满足过水能力的前提下的最小施工断面。
衬砌断面
尽管隧洞地质较好,但洞进出口由于爆破松动,都应做适当衬砌,先按开挖断面衬砌看能否满足过流要求,能满足便好,若不能满足,需增大开挖断面;考虑25cm1厚钢筋混凝土,衬砌后的断面是1.5×1.5m,过流面积为:A=1.5×0.75+ 2×0.752×3.14=2.008m2,正常运行流速为0.62m/s。
钢管断面
钢管的允许流速为2—5m/s，考虑本工程管道较长，流速取下限，于是
d?4Q=850mm，取d=800mm，则v=2.47m/s。 ?v其他引水断面设计
进水口：设在坝内,为减小框架工程量，拟釆用螺杆平板闸门；闸门尺寸
1000×1000mm；进水口上最小淹没深0.3m,按闸孔出流,计算公式如下：Q=μ1eB2gH0
式中:Q—闸孔出流量(亦即是电站的引用流量)
B—闸孔宽度,该闸宽度B=1.0m,
14
**水电站水利工程施工组织设计
e—闸门开启度,取0.95 μ1—闸孔流量系数
经验算Q=1.2m3/s>1.12m3/s,其过水能力能满足进水要求。 2.3.3 导流建筑物工程量计算
导流隧洞全长3162m，设计断面为2.0m×2.0m（宽×高）城门洞型，25cm厚钢筋混凝土,衬砌后的断面是1.5×1.5m，导流建筑物工程量见下表。
表2.5导流建筑物工程量表
项目名称 进出口石方明挖 石方洞挖 进水口及隧洞衬砌砼浇筑 压力钢管及闸门制安 单位 m3 m3 m3 t 工程量 1500 9511 413 9 备注 2.4 导流工程施工
2.4.1 引水隧洞工程施工
施工程序：石方明挖—石方洞挖—进水口砼浇筑—金属结构制作与安装—衬砌砼及镇墩砼浇筑。
施工方法：石方明挖自上而下分台阶进行，采用风钻造孔、人工爆破，1m3挖掘机装、5t自卸汽车运输清碴；石方洞挖采用风钻造孔、人工光面爆破，人工装、手扶拖拉机运输清碴；调压井采用自上而下一次开挖成型，卷扬机井口出碴。砼浇筑采用0.4m拌和机搅拌、人工推运双胶轮车运砼、人工平仓、2.2kw插入式振捣器振捣密实。钢筋采用机械切割、弯曲，人工绑扎或焊接。压力钢管在加工厂制作成半成品，现场首先就位、校正、固定，再双面焊接成型，然后浇筑封堵砼和镇墩砼。事故检修闸门和启闭机由专业厂家制作，现场吊装。通气孔和拦污栅现场焊接和安装。 2.4.2 围堰施工
围堰所需土料均就近开采，围堰填筑与拆除均采用人工施工，先进行上游横向
3
15