第九章水利枢纽布置教案

第九章水利枢纽布置

第一节水利枢纽布置

一、水利枢纽设计的任务

一般水利枢纽设计可分为初步设计和技术设计及施工图设计两个阶段。

（一）初步设计阶段的主要任务是：

●选择合理的坝址、坝轴线和坝型

●通过方案比较选出最优的枢纽布置方案

●确定工程和建筑物的等级标准、主要建筑物的型式、主要尺寸和布置

●选择水库的各种特征水位；选择电站装机容量、电气主接线方式及主要机电设备

●提出水库移民安置规划

●选择施工导流方案和进行施工组织设计

●提出工程总概算，阐明工程效益。

（二）技术设计及施工图设计阶段的主要任务

●根据批准的初步设计进行建筑物的结构设计和细部构造设计

●进一步研究地基处理方案

●制定详细的施工方案和施工技术措施，编制详细的施工组织设计、施工进度计划和施工预算等

二、坝址和坝型选择

●地质条件：地质条件是坝址、坝型选择的重要条件。

●地形条件：不同的坝型对地形的要求不一样。

●建筑材料：坝址附近应有足够数量符合要求的建筑材料。

●施工条件：要便于施工导流，坝址附近应有开阔地形，便于布置施工场地；距交通

干线较近，便于交通运输。

●综合效益：要综合考虑防洪、灌溉、发电等各部门的经济效益对环境的影响等。

三、水利枢纽布置

（一）枢纽布置的一般原则

●枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作。

●在满足建筑物的强度和稳定的条件下，使枢纽总造价和年运行费较低。

●枢纽布置应使施工方便、工期短、造价低。

●枢纽中各建筑物布置紧凑，充分发挥枢纽的综合效益。

●尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前受益

●考虑枢纽的远景规划，应对远期扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地。

●枢纽的外观与周围环境要协调，在可能的条件下尽量注意美观。

（二）枢纽布置方案的选择

进行方案选择时，通常对以下项目进行比较：

●主要工程量：如钢筋混凝土和混凝土、土石方、金属结构、砌石等各项工程量。

●主要建筑材料：如钢筋、钢材、水泥、木材、砂石、沥青、炸药等材料的用量。

●施工条件：主要包括施工期、机械化程度、劳动力状况、料场位置、交通运输等条

件。

●运用管理条件：发电、通航、泄洪、灌溉等是否相互干扰，建筑物和设备的检查、维修和操作运用、对外交通是否方便，人防条件是否具备等。

●建筑物位置与自然界的适应情况：地基是否可靠，河床抗冲能力与下游的消能方式是否适应等。

●经济指标：主要比较分析总投资、总造价、年运转费、淹没损失、电站单位千瓦投资、电能成本、灌溉单位面积投资以及航运能力等综合利用效益。

上述比较的项目中，有些项目是可以定量计算的，但有不少项目是难以定量计算的，这样就增加了方案选择的复杂性。因此，应充分掌握资料，实事求是，进行方案选择。

第二节水利枢纽布置实例

一、重力坝枢纽布置

以丹江口水利枢纽的布置为实例讲述。

丹江口水利枢纽工程布置图

二、拱坝枢纽布置

以李家峡水电站枢纽布置为实例讲述。

李家峡水电站平面总布置

①—双曲拱坝；②—双排机厂房；③—泄水道；④—尾水渠；⑤—出线站；⑥—消力塘三、土石坝枢纽布置

以小浪底水利枢纽工程布置为实例讲述。

小浪底水利枢纽总布置

四、取水枢纽布置

以韶山灌区洋潭引水枢纽布置为实例讲述

。

韶山灌区洋潭引水枢纽平面布置图

1—导航堤；2—机房；3—斜面升船机；4—重力坝；5—泄洪闸；

6—溢流坝；7—水电站；8—土坝；9—洋潭支渠进水口；10—进水闸

某水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计-施工总平面布置

第02章施工总平面布置 02.1平面布置条件 根据紫坪铺水利枢纽工程第一标段（大坝工程）的地理位置，招标文件施工总布置图（GE-20）所规定的施工范围和有关本工程的施工场地和施工条件进行施工总平面布置。 02.1.1对外交通条件 对外铁路交通有全长为92公里（成都东～都江堰）的成灌铁路。 对外公路交通有全长为53公里的成灌二级公路及全长为43公里的成灌高速公路。 进场交通道路有左岸的老成阿公路（四级）通过坝区，距都江堰约9公里，右岸有213国道（三级）通过坝区，距都江堰约10公里。 02.1.2场内交通条件 发包人在本标段工程建设范围内，开工前已修建好1#、3#、4#、5#、7#、8#及原213国道灰窑沟至猴子坡段共计七条场内施工道路及沟通左右岸施工区域的紫下大桥。 其中3#、4#、5#、7#公路均布置在坝区上游右岸山坡的各高程上，并与改建后的213国道连通。各道路的路基宽度均为10米，路面宽度均为7.5~9米，路面为泥结碎石路面，荷载等级为汽-40，挂-100。 1#公路及原国道位于坝区下游右岸河边，与紫下大桥连通， 1#公路特性同3#公路，老国道为三级公路，荷载等级为汽-20，挂-100。导流洞下游围堰拆除后，1#公路断路，由原国道沟通导流洞出口上下游。 8#公路位于坝区左岸，是沟通尖尖山料场和左岸施工设施及施工区域的主要干道，同时有支线公路和紫下大桥及下游围堰相连接。8#公路路基宽度为12.8米，路面宽度为10.8米，荷载等级为汽-80，挂-120。

02.1.3供电条件 根据招标文件，本标段工程开工前，发包人在工程施工范围内，已做好了110kV供电线路的统一规划、布置和架设。将110kV供电主干线架设至各主要施工区域并设置供电点。本标段区域内共设五个供电点，其中右岸一个，左岸四个。左岸的四个供电点，其中一个设置在尖尖山料场，一个布置在大坝下游附近，一个布置在大坪工作场地，还有一个设在营地及工作场地内。 02.1.4供水条件 本工程的施工用水和生活用水均从岷江取用，由承包单位自行解决。 02.1.5通讯条件 根据招标文件，发包单位可以提供不超过10对分机线的内部通讯电话，对外通讯和其它通讯设施由承包单位自行解决。 02.1.6施工场地条件 发包人提供本标段的施工营地和工作场地集中在坝区下游左岸的大坪和白沙变电站附近的营地和工作场地。施工营和工作场地的高程约在▽800～▽830M左右。 02.2生活、管理设施 生活、管理设施集中布置在由发包单位指定的营地及工作场地内。该场地位于坝轴线下游约1.5公里处的左岸坡地上，场地平均高程约为▽800米，地势为内高外低，坡向岷江。生活、管理设施主要有办公室、职工宿舍、食堂、招待所、浴室、娱乐活动室、体育活动场、医务所、商店等构成。 本标段施工高峰期平均人数约为2000人，共安排职工宿舍10400m2，办公用房1200 m2，招待所400 m2，食堂900 m2，其它各类用房610 m2。根据标书要求，住房要求结实美观，办公室和招待所采用二层砖混结构，其它用房均采用单层砖混结构，室内外均作装饰处理。

水利枢纽布置

枢纽整体布置模型实验 1）水利枢纽布置的基本原则有哪些？并简要介绍大源渡航电枢纽。 水利枢纽布置的基本原则： ①保证建筑物在任何条件下正常工作 ②在满足建筑物跨度和稳定条件下，使枢纽总价和运行费较低 ③应考虑施工导流，方法，进度，使施工方便，工期短，造价低 ④各建筑物布置紧凑，充分发挥枢纽的效益。 ⑤尽可能早时投产，提前受益 ⑥考虑远景规划，应对运行期扩大装机容量。 ⑦枢纽外观与周围环境要协调，在可能条件下尽量美观。 大源渡航电枢纽： 大源渡航电枢纽距衡阳市中心城区32km，是湘江衡阳至城陵矶439km千吨级航道的第一个以电养航的航电枢纽工程。渠化衡阳至大源渡62km航道，改善航道120km。大源渡航电枢纽为国家重点工程，集能源、灌溉、交通、旅游等多功能为一体，是我国第一个航电结合、以电养航、综合效益高的项目，交通部在内河进行“航电结合、以电促航”的试点项目[。由国家支持、省里自筹、世界银行贷款部分投资构成，其中向世界银行贷款9000万美元，为中国内河支流改造之“最”。工程包括大坝、电站、船闸等主体项目。电站安装4台单机容量为万千瓦的发电机组，年发电量达6亿千瓦时，船闸室平面尺度为180×230米，能通过一顶2艘1000吨级顶推船队。 大源渡航电枢纽工程是湖南省交通行业实施“航电结合、以电促航”的试点、“九·五”期国家重点建设项目，也是我国内河航运建设首批利用世界银行贷款的项目。大源渡航电枢纽项目总投资20.97亿元，位于湘江下游的衡阳市衡东县、衡山县分界处，主要建筑物包括船闸、电站、泄水闸和坝顶公路桥四部分。其中船闸布置在湘江左岸，闸室有效尺度为180m×23m×3m（长×宽×门槛水深），设计年通过能力1200万吨；电站布置在右岸，安装 4台单机容量30MW灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量120MW，多年平均年发电量5.85亿kWh。项目建成后可利用大坝挡水抬高上游水位，形成库区航道，渠化了衡阳至大源渡62km 航道，同时利用水库库容调节下游流量，提高下游航道等级。[ 2）水利枢纽物理模型试验比值确定的原则及计算方法 模型按重力相似准则和阻力相似准则设计：

第九章_水利枢纽布置教案

第九章水利枢纽布置 第一节水利枢纽布置 一、水利枢纽设计的任务 一般水利枢纽设计可分为初步设计和技术设计及施工图设计两个阶段。 （一）初步设计阶段的主要任务是： ●选择合理的坝址、坝轴线和坝型 ●通过方案比较选出最优的枢纽布置方案 ●确定工程和建筑物的等级标准、主要建筑物的型式、主要尺寸和布置 ●选择水库的各种特征水位；选择电站装机容量、电气主接线方式及主要机电设备 ●提出水库移民安置规划 ●选择施工导流方案和进行施工组织设计 ●提出工程总概算，阐明工程效益。 （二）技术设计及施工图设计阶段的主要任务 ●根据批准的初步设计进行建筑物的结构设计和细部构造设计 ●进一步研究地基处理方案 ●制定详细的施工方案和施工技术措施，编制详细的施工组织设计、施工进度计划和施工预算等 二、坝址和坝型选择 ●地质条件：地质条件是坝址、坝型选择的重要条件。 ●地形条件：不同的坝型对地形的要求不一样。 ●建筑材料：坝址附近应有足够数量符合要求的建筑材料。 ●施工条件：要便于施工导流，坝址附近应有开阔地形，便于布置施工场地；距交通 干线较近，便于交通运输。 ●综合效益：要综合考虑防洪、灌溉、发电等各部门的经济效益对环境的影响等。 三、水利枢纽布置 （一）枢纽布置的一般原则 ●枢纽布置应保证各建筑物在任何条件下都能正常工作。 ●在满足建筑物的强度和稳定的条件下，使枢纽总造价和年运行费较低。 ●枢纽布置应使施工方便、工期短、造价低。 ●枢纽中各建筑物布置紧凑，充分发挥枢纽的综合效益。 ●尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前受益 ●考虑枢纽的远景规划，应对远期扩大装机容量、大坝加高、扩建等留有余地。 ●枢纽的外观与周围环境要协调，在可能的条件下尽量注意美观。 （二）枢纽布置方案的选择 进行方案选择时，通常对以下项目进行比较： ●主要工程量：如钢筋混凝土和混凝土、土石方、金属结构、砌石等各项工程量。 ●主要建筑材料：如钢筋、钢材、水泥、木材、砂石、沥青、炸药等材料的用量。

第十一章水利水电枢纽布置

第十一章水利水电枢纽布置 教学要求：了解拦河坝水利枢纽、取水枢纽、堤防工程和厂区布置的基本要求，掌握河坝水利枢纽、取水枢纽、堤防工程和厂区的选址、主要建筑物布置和形式的方案分析方法。 第一节拦河坝水利枢纽布置 拦河坝水利枢纽是为解决来水与用水在时间和水量分配上存在的矛盾，修建的以挡水建筑物为主体的建筑物综合运用休，又称水库枢纽，一般由挡水、泄水、放水及某些专门性建筑物组成。将这些作用不同的建筑物相对集中布置，并保证它们在运行中良好配合的工作，就是拦河水利枢纽布置。 拦河水利枢纽布置应根据国家水利建设的方针，依据流(区)域规划，从长远着眼，结合近期的发展需要，对各种可能的枢纽布置方案进行综合分析、比较，选定最优方案，然后严格按照水利枢纽的基建程序，分阶段有计划地进行规划设计。 拦河水利枢纽布置的主要工作内容有坝址、坝型选择和枢纽工程布置等。 一、坝址及坝型选择 坝址及坝型选择的工作贯穿于各设计阶段之中，并且是逐步优化的。 在可行性研究阶段，一般是根据开发任务的要求，分析地形、地质及施工等条件，初选几个可能筑坝的地段（坝段）和若干条有代表性的坝轴线，通过枢纽布置进行综合比较，选择其中最有利的坝段和相对较好的坝轴线，进而提出推荐坝址。开在推荐坝址上进行枢纽工程布置，再通过方案比较，初选基本坝型和枢纽布置方式。 在初步设计阶段，要进一步进行枢纽布置，通过技术经济比较，选定最合理的坝轴线，确定坝型及其他建筑物的形式和主要尺寸，并进行具体的枢纽工程布置。 在施工详图阶段，随着地质资料和试验资料的进一步深入和详细，对已确定的坝轴线、坝型和枢纽布置做最后的修改和定案，并且作出能够依据施工的详图。 坝轴线及坝型选择是拦河水利枢纽设计中的一项很主要的工作，具有重大的技术经济意义，两者是相互关联的，影响因素也是多方面的，不仅要研究坝址及其周围的自然条件，还需考虑枢纽的施工、运用条件、发展远景和投资指标等。需进行全面论证和综合比较后，才能做出正确的判断和选择合理的方案。 （一）坝址选择 选择坝址时，应综合考虑下述条件。 1．地质条件

水利枢纽

一、水利枢纽 1.什么是水利水电工程枢纽？ 为了满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。这些建筑物通称为水工建筑物，而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。 2.水工建筑物按其作用可分为几类？ 水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，取(进)水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。 但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。 3.什么是挡水建筑物？ 用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。 4.水库有哪些特征水位及相应库容？ 库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。因此，确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。 (1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位，该水位以下的库容即死库容。除特殊情况外，死库容不参与径流调节，即不能动用这部分水库的水量。 (2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位，称为正常蓄水位，又称设计兴利水位。该水位与死水位间的库容即兴利库容。正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。 (3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。可根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分段拟定。 (4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪库容与兴利库容的部分库容是重叠的，可减小专用防洪库容，重叠部分称共用库容或重叠库容，在汛期是防洪库容的一部分，而在汛后则为兴利库容的一部分。 (5) 设计洪水位和拦洪库容水库遇设计洪水，在坝前达到的最高水位称为设计洪水位。该水位与防洪限制水位间的库容称为拦洪库容。

第九章 水利枢纽布置答案

第九章水利枢纽布置答案 一、填空题 1.在可行性报告阶段中的主要任务是论证该工程技术上的可能性、经济上的合理性及兴建工程的必要性。 2.水利工程枢纽布置方案的选择应从设计、施工、运用管理、技术、经济等方面进行综合比较选定最优方案。 3.弯道取水口，应布置在凹岸一侧顶点偏下游，以利引水防沙。 二、简答题 1．水利枢纽设计分为哪几个阶段？说明各阶段的设计任务。 ①可研阶段：论证工程技术上的可能性，经济上合理性以及兴建的必要性 ②初步设计阶段：选择坝址、坝型定最优方案，选择设备等，提出移民安置规划等，选择施工导流方案（制定详细施工方案和技术措施）阐明工程效益、提出工程总概算。 ③技术设计及施工图设计阶段：进行细部设计、研究地基处理方案，制定详细施工方案和施工技术措施，施工进度计划和施工预算等。 2．水利枢纽对环境有何影响？ （1）对上游的淹没影响：壅高水位形成水库，并向上游水，造成淹没损失，蓄水后地下水位上升，可能引起地温下降，地表沼泽化和盐碱化，兹生蚊虫及有害微生物。由于水位大幅上升，造成库岸浸没，水位降落时，岸坡失稳，塌岸，滑坡威胁水库及下游安全。 （2）对下游的影响：泥沙淤积后使下游很长一段河流的河床严重下切，水面下降，河槽摆动，冲淤条件变化引起河床再造，直接接影响两岸堤防建筑物，航运、供水、水情、河口的稳定等。

总之，水利枢纽对环境的影响是多方面的，必须给予充分重视。 3．水利枢纽坝址和坝型的选择应考虑哪些条件？ 坝址坝型选择不仅要研究枢纽附近的自然条件，还要考虑枢纽的施工条件，运行条件，综合效益，投资指标以及远景规划等 ①地质条件；②地形条件；③建筑材料；④施工条件；⑤综合效益 4．水利枢纽布置的一般原则是什么？ ①保证建筑物在任何条件下正常工作 ②在满足建筑物跨度和稳定条件下，使枢纽总价和运行费较低 ③应考虑施工导流，方法，进度，使施工方便，工期短，造价低 ④各建筑物布置紧凑，充分发挥枢纽的效益。 ⑤尽可能早时投产，提前受益 ⑥考虑远景规划，应对运行期扩大装机容量。 ⑦枢纽外观与周围环境要协调，在可能条件下尽量美观。 5．水利枢纽布置布置方案选择时，通常应对哪些项目进行比较？ ①主要工程量：钢筋砼，砼，土石方，金结，建安等。 ②主要建筑材料：钢筋，水泥，木材，砂石，沥青，炸药等。 ③施工条件：施工期，劳力情况，物资供应，交通运输等。 ④运用管理条件：发电，通航，泄洪等人防条件是否具备。 ⑤建筑物位置与自然界的适应情况。 ⑥经济指标：总投资，总造价，年运行费等。 ⑦其他：根据枢纽特定条件有待专门进行比较的项目。

水利水电枢纽布置

水利水电枢纽布置与设计 第一部分拦河坝水利枢纽布置 拦河水利枢纽布置的主要工作内容有坝址、坝型选择和枢纽工程布置等。 一、坝址及坝型选择 在初步设计阶段，要进一步进行枢纽布置，通过技术经济比较，选定最合理的坝轴线，确定坝型及其他建筑物的形式和主要尺寸，并进行具体的枢纽工程布置。 （一）坝址选择 选择坝址时，应综合考虑下述条件。 1．地质条件 选择坝址，首先要清楚有关区域的地质情况。坚硬完整、无构造缺陷的岩基是最理想的坝基：但如此理想的地质条件很少见，天然地基总会存在这样或那样的地质缺陷，要看能否通过合宜的地基处理措施使其达到筑坝的要求。在该方面必须注意的是：不能疏漏重大地质问题，对重大地质问题要有正确的定性判断，以便决定坝址的取舍或定出防护处理的措施，或在坝利选择和枢纽布置上设法适应坝址的地质条件。 2．地形条件 坝址地形条件必须满足开发任务对枢纽组成建筑物的布置要求。通常，河谷两岸有适宜的高度和必需的挡水前缘宽度时，则对枢纽布置有利。 3．建筑材料 在选择坝址、坝型时，当地材料的种类、数量及分布往往起决定性影响。对土石坝，坝址附近应有数量足够、质量能符合要求的土石料场；如为混凝土坝，则要求坝址附近有良好级配的砂石骨料。 4．施工条件 从施工角度来看，坝址下游应有较开阔的滩地，以便布置施工场地、场内交通和进行导流。应对外交通方便，附近有廉价的电力供应，以满足照明及动力的需要。从长远利益来看，施工的安排应考虑今后运用、管理的方便。 5．综合效益 坝址选择要综合考虑防洪、灌溉、发电、通航，过木、城市和工业用水、渔业以及旅游等各部门的经济效益，还应考虑上游淹没损失以及蓄水枢纽对上、下游生态环境的各方面的影响。 （二）坝型选择 常见的坝型有土石坝、重力坝及拱坝等。坝型选择仍取决于地质、地形、建材及施工、