白龙江巴藏水电站施工组织设计 - 图文

项 目 平均气温 平均最高气温 平均最低气温 极端最高气温 发生日期 极端最低气温 发生日期 降水量 一日最大降水量 发生日期 蒸发量 最大冻土深度 最大积雪深度 日照时数 平均风速 最大风速 发生日期 相应风向 平均霜日数 相对湿度 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ 日/年 ℃ 日/年 mm mm 日/年 mm cm cm h m/s m/s 日/年 16方位 d % 一 1.5 6.1 -2.2 13.8 12/78 -8.9 30/77 1.4 2.3 17/77 76.3 22 3 134.7 1.8 8 2天/2年 SE 12.6 52 二 4.5 9.4 0.4 23.5 27/78 -8.1 4/80 1.5 1.7 3天/3年 112.3 17 3 132.9 2.4 9 2天/2年 SE,SSE 4.3 48 表2-2 舟曲县地面气象站气象要素统计表

月 份 三 9.2 14.4 5.2 26.4 26/73 -3.8 1/76 13.5 10.9 31/78 165.6 3 2 131.5 2.6 9 5天/3年 SE,SSE 1.1 52 四 14.5 20.7 9.6 31.3 28/78 -0.4 1/79 39.7 47.5 29/73 215.6 0 0 169.8 2.5 11 15/78 SE 0.1 53 五 17.6 23.6 13 31.9 28/74 6.3 10/74 61.2 17 19/76 218.1 0 0 161.1 2.3 10 3/75 ESE 0 61 六 20.8 26.9 16.3 34.1 29/78 10.4 2/80 61.1 30.9 15/78 236.1 0 0 168.5 2.2 10 1，25/78 SE 0 61 七 23 28.9 18.7 35.2 23/74 13.8 8/75 86.1 57.2 12/73 258.4 0 0 177.1 2.2 9 5天/4年 4个 0 64 八 22.7 28.4 18.4 34.5 15/72 12.2 31/72 67.1 37.4 31/78 237.3 0 0 176.9 2.2 10 6，9/78 SE 0 65 九 18.2 23.1 14.6 31.8 2，3/77 7.8 15/80 54.7 23.8 9/74 147.5 0 0 121.5 1.9 8 3天/2年 SE,SSE 0 70 十 13.6 18.5 10.1 28.2 1/77 1.2 十一 7.7 12.5 4.3 23.8 1/72 -5.7 18/79 5.7 11.2 3/79 103.2 11 0 121.4 1.9 11 30/78 SE 9.7 59 十二 2.6 7.6 -1.2 18.8 4/72 -10.2 14/75 0.6 1.8 6,7/75 79.3 24 0 146.1 1.5 12 1/80 SSE 17.6 54 年 13 18.4 9 35.2 23/7/74 -10.2 14/12/75 435.8 57.2 12/8/73 1972.3 24 3 1766.3 2.1 12 1/12/80 SSE 45.9 59 21/72 43.2 19.6 10/76 122.7 0 0 124.9 1.9 10 18/72 SE 0.6 68

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③ 洞身后段工程地质条件

洞身后段（桩号0+693～1+337m），位于隧洞拐点至调压井位置，洞身埋深52～225m，通过岩性为中上志留统薄层～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，属中硬岩局部夹软岩，板状构造，岩体节理裂隙发育，洞线与岩层走向夹角13～18°。桩号0+829附近通过断层F19，产状NW305°SW∠50°，其走向与洞线夹角为38°,破碎带宽约0.8～1.0m,组成物为碎裂岩,糜棱岩,岩屑和断层泥等，泥钙质胶结差；桩号1+015附近通过F16，产状NW310°NE∠42°，其走向与洞线夹角33°，破碎带宽0.5～1.0m，组成物为碎裂岩，角砾岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差；桩号1+323附近通过F20，产状NW312°SW∠62°，其走向与洞线夹角为31°，破碎带宽0.3～0.5m，组成物为碎裂岩，糜棱岩，断层泥，局部充填石英条带，泥钙质胶结差。洞段位处地下水位以下，地下水活动较强烈，施工时断层破碎带和其它结构面有滴渗水或线状水流。围岩类别以Ⅳ类为主，断层破碎带及影响带为Ⅴ类，具体围岩类别分段为：Ⅳ类：（0+693～0+809m）和（0+849～0+986m）及（1+043～1+275m）段；Ⅴ类：（0+809～0+849m）和（0+986～1+043m）及（1+275～1+337m）段。 （4）调压井工程地质条件

调压井(桩号1+337～1+362m)：调压井位处城马村下游约600m的白龙江右岸Ⅳ级阶地上，中心线桩号1+349.3m，地面高程1660.8m，井顶平台高程约1640m，井底建基高程1603.18m，井深约37m，井径约25m。调压井位置表部阶地基座面上堆积有厚5～15m的坡积块石碎石土和5～10m的阶地冲积砂卵砾石层，覆盖层上部结构松散，下部结构密实；下伏基岩为中上志留统薄～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩是调压井井身的主体围岩，井顶部位在阶地基座面附近,薄层～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩为板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体表层强风化层厚约15m，弱风化层厚约15m。岩体中未见大的断裂构造，但节理裂隙极发育，岩体破碎，井底部位有地下水活动。根据上述工程地质条件，围岩类别属Ⅴ类围岩。调压井后边坡为25～35°的缓坡地形，自然边坡是稳定的。

（5） 压力管道工程地质条件

压力管道（桩号1+362～1+489m）通过岩性为中、上志留统薄～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体完整性差。在桩号1+404附近通过断层F21，其产状NW285°SW∠80°，走向与洞线夹角为35°,破碎带宽0.2～0.3m,组成物为碎裂岩、角砾岩、糜棱岩、局部充填石英条带,胶结较差；在桩号1+481附近通过断层F9,产状NW295°SW∠70°，其走向与洞线夹角25°，破碎带宽0.4～0.5m，组成物为碎裂岩、角砾岩、断层泥、局部充填石英条带，泥钙质胶结差。管道段岩体破碎，完整性和稳定性差，属Ⅴ类围岩。 （6） 厂房区工程地质条件

厂房区位于城马村下游约700m的白龙江右岸Ⅱ级阶地上。厂区（桩号1+489～1+519m）表层堆积有厚约5m的洪坡积块石碎石土和厚约4m的阶地砂卵砾石，结构松散，下伏基岩岩性为中、上志留统薄～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩，岩层产状NW330°SW∠83°，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，岩体较破碎、完整性差。

当厂房建基高程1573m时，厂区有厚约7～9m的覆盖层和厚约21m的强～弱风化岩需挖除，厂房基础座落在弱风化岩体上。

（7） 尾水渠工程地质条件

尾水渠（桩号1+519～1+778.55m）位处城马村下游约700m的白龙江右岸Ⅱ级阶地上。 桩号1+519～1+685m前，表层堆积有厚约7～9m的洪坡积块石碎石土和厚约3m阶地砂卵砾石层，结构松散，1+685m以后中上志留统薄层～极薄层泥炭质板岩夹千枚岩出露，岩层产状NW330°SW∠83°，板状构造，属中硬岩局部夹软岩，岩体中层面裂隙发育，完整性较差。 （三）施工场地条件

本工程虽然地处高山峡谷地区，在坝址处及厂房的上、下游内仍有部分场地可资利用。右岸残留阶地台面窄而不连续，最宽处约10m，阶地堆积物比较薄不宜利用，可供本工程利用施工场地，均在左岸。左岸阶地台面宽阔，达100～350m，阶面平缓，阶地前缘高程1610m，平整后可用于布置生产、生活设施。 （四）工程所需主要材料供应

1．混凝土骨料

根据地质建材资料，可用于本电站建设的天然砂砾石料源共三处，分别为：1#砂砾石料场（左岸）、2#砂砾石料场（右岸）和3#砂砾石料场（左岸）。

2.块石料场及防渗土料场

本阶段又在省道S313公路路标40Km处的白龙江右岸山坡上调查到块石料场一处，该料场长度大于0.5Km，

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宽度大于0.5Km，高差远大于50m，储量远大于100万m ；料场岩性为花岗岩，灰白色，岩石坚硬，弱～微风化，料源充足，储量满员要求。

防渗土料场位于立节乡曲瓦村附近，左岸距坝址区约4km，储量及质量均能满足工程建设需要，综合开采条件较差。

3．外购材料

根据工程所需水泥的品种和对水泥产量的要求，选定武山水泥厂（主要供应425＃）和永登水泥厂（主要供应525＃和特种水泥）为本工程施工所需水泥的供应厂家。工程所需木材、油料及生活物资由舟曲县供应。钢筋（材）、炸药由兰州供应。 （五）施工用水、用电

生产及生活用水可利用白龙江江水。

工程区能满足施工之用的国网电源从立节变电站架设专用35KV输电线路，在厂房和坝址处分别设配电室

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降压后分送到各施工点供电。施工用电也可考虑永久输电线路先行架设，建设期为工程施工服务。

本工程靠近舟曲县，施工期间的机械修配和劳务配备可部分依托地方力量。

三、施工导流 （一）导流标准

本工程等别为三等（中型）工程；工程枢纽主要建筑物按3级设计，次要建筑物按4级设计，临时建筑物按5级设计。根据水利部颁布标准《水利水电工程施工组织设计规范》（SL 303—2004）的规定，其导流建筑物为5级，相应导流建筑物的设计洪水重现期：土石建筑物为10～5年一遇洪水。

考虑到到白龙江流量较为稳定，实测水文系列较长，工程区暴雨强度较小，加之枢纽一、二期工程量均较小，根据本工程水文特点、施工工期，经技术经济比较后，设计选用五年一遇洪水重现期。中后期导流标准根据大坝施工进度、坝前所形成的库容等，导流标准相应提高。

根据河道水文特征，导流时段划分为洪、枯水时段：10月至第二年6月份为枯水时段，其五年一遇相应洪

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峰流量为309 m/s；7月份至9月份为洪水时段，其五年一遇相应洪峰流量为596 m/s。

本工程的施工分期设计洪水见表3－1。

表3－1 巴藏水电站施工洪水成果表

不 同 频 率 设 计 值（m/s） 月份 P=5% 一～三 四 五～六 七～九 十 十一 十二 57.5 158 516 1050 347 172 73.2 P=10% 52.8 135 411 816 291 148 67.2 P=20% 47.6 110 309 596 233 124 60.5 3 （二）枢纽导流方式及导流方案比选

巴藏水电站坝址位于各裕村的河段上，白龙江呈“S”形流经坝区，坝址区河道断面形态为不对称的“U”型，左岸阶地地形呈台阶状；右岸地形呈单斜状。左岸坝线在各裕村上游边缘通过，地势狭窄，枢纽建筑物布置较困难。工程坝址区河床较为狭窄，枢纽从左至右布置的建筑物依次为左岸截渗墙；左岸混凝土副坝、溢流坝、排沙孔坝段（进水口孔口尺寸为1—8m×8m）、右岸混凝土副坝。

由于河床狭窄，不具备良好的河床内分期导流的条件。结合枢纽建筑物布置和坝区地形地质条件，施工导流方式可采用一次断流围堰、右岸导流隧洞泄流方案或左岸一期开挖导流明渠泄流，二期利用一期先行修建的排沙孔（进水口孔口尺寸为1—8m×8m）泄流的两期导流方案，针对上述两种导流方案本阶段初步进行了技术经济比较。

1．右岸导流隧洞方案（方案一）

本工程坝址区洪枯流量变幅较小，若采用隧洞枯水期导流，汛期基坑过水的方式，将对坝体施工带来极大干扰，受枯水期时段的限制，施工、发电工期将会大大延长，经济损失较大。况且导流工程量减少不明显，而过水围堰结构复杂，施工麻烦，费用较高。故采用隧洞全年导流，有利于主体工程的施工组织，工期有保证。

根据坝址区地形地质条件，结合水工枢纽布置，导流隧洞只能布置在右岸，导流隧洞由进口明渠段、洞身段、出口明渠段组成，总长421.95m。其中进口段长102.32m，隧洞洞身长256m，出口扩散段长63.63m。导流洞断面为9.0×10.5m（宽×高）的城门洞型，进口底扳高程1593.40m，出口底板高程1590.60m，纵坡为0.66%，洞身段设一半径为56m，圆心角度为50°的拐弯段，设计情况下洞内流态为无压流。当导流隧洞下泄设计流量Q20%=596m3/s时，洞前水位1604.62m。

导流洞洞身围岩主要为千枚岩，进出口约50～60m左右岩体风化较强，岩体完整性差，主要为Ⅳ、Ⅴ类围岩，局部为Ⅲ类，一次支护费用较高。导流洞无论如何布置空间上与引水洞交叉而过，导流洞开挖后顶高程为1605.90m，而引水发电洞底板高程为1606.00m，两条洞在交叉段基本贯通，给施工带来极大不便，且处理费用较高，工期也将大大延长。 总之，隧洞施工难度较大，投资较高。 2．左岸开挖导流明渠方案（方案二）

坝址区河床较窄，坝轴线处河床只有27m宽，坝体坐落在深度（自河床底）20m的基岩上，无法在河床内进行分期导流，故施工导流采用一期左岸（左岸副坝段）开挖导流明渠泄流，进行溢流坝、排砂底孔坝段、右岸副坝的施工，二期利用一期先期建好的排砂底孔进行泄流，进行左岸副坝段的施工。导流明渠总长378.11m。其中进口段长23.41m，中间段长321.70m，出口扩散段长33.0m。导流明渠梯形断面为8.5×8.3m（底宽×高），边坡1：1.5，进口高程1594.00m，出口高程1592.70m，平均纵坡0.344%，中间段设两处半径为35m，圆心角度为

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20°和半径为40m，圆心角度为35°的转弯段，，当导流明渠下泄设计流量Q=596m/s时，导流明渠前水位1605.40m。（渠前水深+壅高）。

上述两个导流方案经平面布置，施工难度论证，投资分析比较，施工组织设计推荐左岸开挖导流明渠分两期导流方案。

（三）枢纽导流分期规划

（1）导流一期

导流时段为第一年12月至第三年9月。第一年11月完成左岸导流明渠的施工，之后进行河床一期围堰的填筑施工；第一年12月底完成一期围堰的加高施工。第二年1月～第三年9月进行一期基坑开挖及混凝土浇筑工作。

（2）导流二期

导流时段为第三年10月至第四年6月。将进行Ⅱ期围堰的填筑（导流明渠填筑）施工并截流，利用上、下游围堰封堵导流明渠，利用一期已完成的溢流坝与左岸副坝导墙做纵向围堰，继续施工并完建左岸的枢纽建筑物。

枢纽各期导流方式及水力学特征见表2－2。

表2－2 巴藏水电站枢纽导流水力学计算成果表 项 目 导流时段 导流标准 导流流量 上游水位 下游水位 上游堰顶高程 下游堰顶高程 挡水建筑物 围堰型式 泄水建筑物 单位 年/月 重现期 m/s m m m m 33

项 目 Ⅰ 期 1/12－3/9 5年（全年） 596 1605.40 1596.50 1606.90 1597.8 Ⅰ期围堰 心墙土石 导流明渠 Ⅱ 期 3/10－4/6 5年（枯水期） 309 1598.75 1596.5 1600.25 1597.8 Ⅱ期围堰 心墙土石 排砂底孔 枢纽施工导流布置详见枢纽施工导流设计图。（附图1） （四）枢纽导流建筑物设计 1．一期上、下游横向围堰设计

采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长64.24m，下游围堰轴线长55.73m，上游围堰顶宽8.0m，上游迎水坡1:2.0，下游背水坡1:1，上游围堰堰顶高程1606.90m，下游围堰堰顶高程1597.80m，上游围堰最大堰高14.80m。

2．一期导流明渠设计

导流明渠进口高程1594.00m，出口高程1592.70m，平均纵坡0.344%，边坡1:1.5，导流明渠底宽8.5m，渠长378.11m。

3．二期上、下游横向围堰设计

采用壤土心墙土石围堰，上游围堰轴线长14m，下游围堰轴线长13m，围堰顶宽5.0m，上游迎水坡1:2.0，下游背水坡1:1.5，上游围堰堰顶高程1600.25m，下游围堰堰顶高程1597.80m，上游围堰最大堰高6.3m。 4．堰基防渗

一、二期上下游围堰基础砂砾石层厚度约在9～10ｍ左右，拟采用高喷灌浆防渗墙，上部与堰体粘土心墙相接1.5m，下部深入基岩1.5m。 （五）厂房施工导流方式及导流程序

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由厂房尾水水位～流量关系曲线可知：当Q20%=596m/s时，对应河床水位为1586.4m，而由厂区地形条件看，厂房尾水临河段一侧的原地面高程为1598.0m左右，且厂房距河边约150m，故厂房基坑施工不需设围堰围护。考虑到厂房尾水渠段的河床狭窄，约20m，所以，厂房围堰采用尾水渠预留岩坎挡水，挡水标准为5年一遇洪水

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重现期，相应流量Q20%=596 m/s。 （六）导流工程施工

导流工程施工项目包括一期上、下游横向土石围堰填筑和拆除；左岸导流明渠开挖及衬砌；二期上、下游

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