某水利工程施工组织设计07.10.25

施工组织设计

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设计人员：

目 录

8.1施工条件 ........................................................... 1

8.1.1工程条件 ...................................................... 1 8.1.2自然条件 ...................................................... 4 8.2施工导流 ........................................................... 9

8.2.1设计条件 ...................................................... 9 8.2.2导流标准 ...................................................... 9 8.2.3导流方式及导流规划 ........................................... 10 8.2.4导流建筑物设计 ............................................... 15 8.2.5导流工程施工 ................................................. 20 8.2.6截流与基坑排水 ............................................... 21 8.2.7下闸蓄水 ..................................................... 22 8.3料场选择与开采 .................................................... 22

8.3.1料场选择 ..................................................... 22 8.3.2料场规划 ..................................................... 24 8.3.3料场开采 ..................................................... 24 8.4主体工程施工 ...................................................... 25

8.4.l施工方案选择 ................................................. 25 8.4.2挡水建筑物（闸坝）施工 ....................................... 25 8.4.3引水系统建筑物施工 ........................................... 26 8.4.4厂区建筑物施工 ............................................... 29 8.4.5厂、坝砼温度控制 ............................................. 29 8.5施工交通运输 ...................................................... 30

8.5.l对外交通运输 ................................................. 30 8.5.2场内交通运输 ................................................. 31 8.6 施工工厂设施 ...................................................... 33

8.6.1混凝土拌和系统 ............................................... 33 8.6.2砂石料加工系统 ............................................... 34 8.6.3机械修配及综合加工系统 ....................................... 35

8.6.4风、水、电、通信 ............................................. 35 8.7施工总布置 ........................................................ 39

8.7.1布置条件及布置原则 ........................................... 39 8.7.2施工分区规划 ................................................. 40 8.7.3碴场规划 ..................................................... 41 8.7.4主要临建工程量 ............................................... 41 8.7.5施工征地 ..................................................... 41 8.8施工总进度 ........................................................ 41

8.8.l编制依据及原则 ............................................... 41 8.8.2施工进度计划 ................................................. 43 8.8.3工程筹建期 ................................................... 43 8.8.4施工准备期 ................................................... 43 8.8.5主体工程施工期 ............................................... 43 8.8.6工程完建期 ................................................... 44 8.8.7工程的主要施工特点 ........................................... 45 8.9主要技术供应 ...................................................... 46

8.9.l主要建筑材料 ................................................. 46 8.9.2风水电供应 ................................................... 46 8.9.3 劳动力供应 .................................................. 46 8.9.4 主要施工机械设备 ............................................ 47

8.1施工条件 8.1.1工程条件

（1）工程位置

如吾水电站位于甘肃省甘南州卓尼县麻路镇如吾村附近的洮河干流上。在洮河干流开发规划报告中，洮河青走道～古城河段共规划了33个梯级，如吾水电站为其中规划范围内的第12个梯级电站。

推荐坝址位于如吾村上游约300m洮河拐弯处，距卓尼县城约57km，厂房位于枢纽下游洮河右岸，距卓尼县城约55km，沿洮河右岸有乡级公路贯通并通往卓尼。卓尼县城至兰州310.9km，至陇海铁路陇西站187km。对外交通比较便利。

（2）工程特性

如吾水电站是以发电为主的低坝（无调节）引水式电站。枢纽工程主要由拦河闸坝、发电引水系统和地面厂房三部分组成。

水库正常蓄水位2742.00m，总库容223万m3。坝址处多年平均流量59.9m3/s，发电引用流量为112.4m3/s，最大水头19.1m，平均水头17.6m，额定水头15.5m，装机容量15MW，多年平均发电量5834万kW·h，年利用小时数3889h。

根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003）中的规定，工程规模为Ⅳ等小（1）型，主要建筑物级别为4级，次要建筑物及临时建筑物为5级。

如吾水电站主体工程主要工程量汇总见表8.1.1。 （3）拦河闸坝

拦河闸坝由三孔泄洪闸、一孔冲砂泄洪闸坝段、浆砌石左副坝等建筑物组成。最大坝高14.3m，坝前沿总长269.9m（其中副坝长231.1m）。

泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段为钢筋混凝土结构。闸顶高程2743.50m，闸室总宽为38.8m，闸段最长处为23.6m。泄洪闸、冲砂泄洪闸闸墩齿墙基础面高程2728.20m。

泄洪闸内设平板检修门一扇，孔口尺寸6.2m×11m（宽×高）；设平板工作门三扇，孔口尺寸6.2m×11m（宽×高）。底板高程2731.00m，底板厚度1.8m。出口为底流消能，消力池长34m，底板厚度1.5m，下设0.2m厚的反滤层与0.2m厚的碎石垫层，底板高程2728.50m。其后接铅丝笼块石。基础为砂砾石基础，泄洪闸前河床设置50m长的混凝土水平铺盖。

甘肃洮河如吾水电站可行性研究报告 8施工组织设计

表8.1.1 如吾水电站主体工程主要工程量汇总表

冲砂泄洪闸闸顶高程2743.50m，闸室段宽为23.6m（顺水流方向）。闸内设平板检修门一道，孔口尺寸6.2m×11m（宽×高）；设弧形工作门一道，孔口尺寸6.2m×11m（宽×高）。闸底板末端为消力池，池底板高程2728.50m，池长28m。

左副坝为浆砌石重力坝，坝顶宽为4m，长231.1m，坝顶高程2743.50m，。左副坝上游垂直，下游坡为1：0.8。坝基为砂砾石基础，副坝前河床设置35m长的干砌石面层水平铺盖，水平铺盖采用复合土工膜防渗。

②发电引水系统

发电引水系统由进水口、压力引水隧洞、调压井、压力管道四部分组成。 电站进水口布置采用塔式进水口，取水口底板高程2733m，闸顶高程2743.5m，进水口前缘宽度20m，中墩厚度3.0m，边墩厚度2.0m，设拦污栅两孔，单孔孔口尺寸6.5×9.5m（宽×高），拦污栅后设一孔事故检修门，孔口尺寸为6.5×8.5m（宽×高），进水口后为一方变圆渐变段与引水隧洞相接，渐变段长10m。

引水隧洞洞长488.18m，隧洞衬砌段内径6.5m，衬砌段厚度：III类围岩为30cm，IV类围岩为40cm。隧洞进水口底板高程2728.50m，隧洞末端底板高程为2714.95m，纵向坡度2.83%。

调压井为阻抗式，上室高20.00m，上室内径12m，阻抗孔内径3.0m，上室开挖直径13.8m。

压力钢管为地下埋管，在进厂前一分为二，岔管分岔形式为

③厂房系统

厂房系统由电站地面主厂房、副厂房、尾水渠、开关站等组成，副厂房布置在主厂房的上游，主厂房长度46m，副厂房长度40.6m，总宽度32.4m（其中主厂房宽度20.4m，副厂房宽度12m），主厂房高31.8m，机组段长度13.5m，安装间长度17m。

尾水渠按1：3.2的反坡与洮河相接。尾水渠长30m，宽29m，底板混凝土衬砌50cm，并按梅花型布置φ20的排水孔，间排距为2.0m，尾水渠边墙采用M7.5的浆砌石重力式挡墙。

开关站采用开敞式开关站，布置在主副厂房左侧，平面面积29.5m×18.4m。 （4）施工特性

本工程所处河段属于中高山区，相对高差100～500m，河谷较宽阔，两岸植被较好。沿河两岸有不对称的阶地，且多为耕地，工程施工可利用的场地有限。施工期间环保要

求严格。

拦河闸坝首部枢纽区位于如吾村上游约0.3km洮河拐弯处，厂址区位于如吾村下游约0.7km处作娄村西侧长隧洞出口的洮河右岸坡麓地带，发电引水隧洞长488.18m。各水工建筑物布置相对独立，相互间施工干扰较小。

工程计划总工期24个月，第一台机发电工期19.5个月。工程经2个月筹建后，于第一年8月开工，第三年3月第一台机组发电，第三年6月底竣工。

电站对外交通比较方便，施工期所需的钢材、水泥、炸药、生活及生产物资等均可采用公路运输直抵工地，木材可在当地解决。现有乡级公路经过拓宽可满足电站施工期外来物资的运输要求。

枢纽区附近天然砂石骨料较充足，质量满足工程需要。

本工程地处洮河干流上游，坝址区及厂址区附近无大、中型工业企业，河水清澈，水量丰富，水质较好，含沙量小，基本无污染，可直接提取作为生产用水，经沉淀、消毒处理后可作为生活用水。工程区有10kV农用输电线路通过，可作为本工程施工用电电源。

洮河流域属中纬度内陆高原，属典型的高原大陆性气候，高寒阴湿。具有冬春长而夏秋短、气温日差较大和无霜期短的特点。根据本地区气候条件，砼施工要求进行温度控制，以防止砼裂缝。控制砼原材料，低温季节加强砼表面保护，高温季节砼浇筑降温等温度控制措施，即可满足施工要求。 8.1.2自然条件

（1）水文条件

洮河是黄河上游右岸最大的一级支流，发源于甘肃、青海两省交界处的西倾山东麓。洮河干流全长673.1km，流域面积为25527km2，河道平均比降2.8‰，水力资源较为丰富。

如吾水电站距上游下巴沟水文站约17km。根据1：50000地形图量算，电站坝址和厂址以上控制流域面积分别为9094.9km2和9238.3km2，多年平均流量为59.9m3/s，多年平均降水量499mm，其中在4月～10月降水量占年降水量的93.8%，6月～8月降水量占全年降水量的54%。

如吾水电站设计洪水成果是依据∑下巴沟站和岷县站洪水设计成果，按其坝址、厂址流域面积 采用内插法求得；分期洪水设计成果是依据下巴沟站和岷县站各分期洪水设计成果，按坝址、厂址面积采用区间内插法求得。坝址、厂址设计洪水、分期洪水成

果表见表8.1.2和8.1.3。

表8.1.2 如吾水电站坝址、厂址设计洪水成果 流量：m3/s

表8.1.3 如吾水电站坝址分期洪水成果 流量：m3/s

（2）气象条件

洮河流域地处中纬度的内陆高原，属典型的大陆性气候，具有冬春长而夏秋短，气温日较差、年较差大和无霜期短的特点。因流域地形变化幅度较大，海拔高程由4400 m的河源降至1400 m的入黄河口，纬度由河源的34°增至入黄口的36°，气候在上、中、下游有一定的差异。上游地区高寒阴湿，冬季漫长，基本无夏天；中游地区高寒湿润，四季不分明；下游地区为温带半干旱地区。

如吾水电站位于洮河中游的高山地区，气候高寒阴湿，冰雹和暴雨是主要灾害性天气。据临潭县气象站1971～2000年共30年气象要素资料统计，多年平均气温3.4℃，极端最高气温30.6℃，极端最低气温-27.1℃。多年平均风速2.6m/s，多年平均相对湿度64%，多年平均降水量499mm，其中4月～10月降水量占年降水量的93.8%， 6月～8月降水量占全年降水量的54%，实测最大日降水量48.3mm。最大冻土深度147cm，最大积雪深度18cm。

由于如吾水电站工程距临潭县县城最近，海拔高程相近，因此采用临潭县气象站做为如吾水电站工程气象设计代表站，临潭县气象站各气象要素见表8.1.4。

表8.1.4 临潭县气象站气象要素统计表

（3）泥沙

如吾水电站坝址位于植被良好、含沙量相对较小的洮河中上游，距上游下巴沟水文站17km，距下游岷县水文站157km。

如吾水电站年内悬移质输沙量分配不均匀，主要集中来汛期6～9月，汛期输沙量约占年沙量的84.8％，8、9月份来沙分别占年沙量的26.6％和27.0％。

如吾水电站坝址控制流域面积9095km2，多年平均悬移质入库沙量58.3万t，入库推移质沙量为其悬移质的10％，推移质沙量5.83万t，约合3.24万m3。坝址年平均流量59.9m3/s，年平均含沙量0.308 kg/m3。汛期平均流量94.1m3/s，汛期平均含沙量0.498 kg/m3。

（4）冰情

建库后河道冰情将较天然河道发生明显变化。由于建库后库区产生明显壅水，库内水面比降变缓、水流流速减小，有可能在库区形成冰盖。河流封冻后冰盖逐渐增厚，

影响冰厚的主要因素是气温，在其他条件相同时，气温愈低及负气温的历时愈长，则冰盖也愈厚，即冰厚与累积负气温成正比。

洮河中上游，冬季气候寒冷，每年自10、11月开始至翌年3、4月为冰期。据临潭气象站30年资料统计，累积月平均负气温为–22.3℃，以此估算的如吾电站冰期平均冰厚约为0.91m。

（5）工程地质条件 ①首部枢纽区工程地质条件

洮河以NW358º方向流进下坝线区，经NW316～323º转向后，以NW312º方向流出坝线区。河流平面型态呈“S”型，平水期河水位为2733～2734m，水面宽12～19m，水深0.6～1.5m。河谷呈不对称“U”型，谷宽50～60m；正常蓄水位2742m时，坝前水面宽约300m。左岸为Ⅰ级阶地，地表平坦。右岸为基岩岸坡，坡度40～50°。

坝线Ⅰ、Ⅲ级堆积阶地呈不对称分布。Ⅰ级阶地连续分布在左岸，前缘分布高程在2735～2736m之间，高出河水面2～3m；Ⅲ级基座阶地连续分布在左岸坝线右端头，阶地前缘分布高程为2747～2749m，高出河水面13～15m；基座分布高程2739m，高出河水面6m，其上覆漂石砂卵砾石层，可见厚度3～5m，表部被薄层冲积粉土覆盖。

坝址区右岸坝前发育2#冲沟，切割深度大于100m，延伸长度大于2km，沟底纵向坡降10～18%，沟谷呈不对称的“V”型，两岸松散堆积物以崩坡积、冲洪堆积为主，沟口及两岸台地的堆积物以块碎石土为主，厚10～20m，沟底为洪积堆积，组成物质为大孤石、块石、碎石夹少量砂土。

坝线出露三叠系中统地层（T2 d）及第四系堆积物（Q）。坝址区左岸Ⅱ级基座阶地上部为砂卵砾石层，厚度1.0～1.5m。下部为Td2中厚层—巨厚层状砂岩夹板岩；坝址区左岸Ⅰ级阶地及河床砂卵砾石层厚约21. 0m，属极强透水层；坝址区右岸为裸露基岩山体，岩性以砂岩为主，夹页岩或板岩。库区两岸岸坡大部分较平缓，局部基岩裸露，岸坡较陡，岸坡相对高差一般在100m以上，河谷不对称呈“U”型。崩坡积物或冲洪物等松散堆积物覆盖的岸坡坡度一般小于45°,基岩岸坡一般为50°～70°，较陡，局部为陡崖。左右岸均零星有漫滩，少部分河段有河心滩发育，高出河水面1.5～3.3m；两岸断续分布有Ⅰ、Ⅲ级阶地，拨河高度分别为2～4m、30～35m。其中Ⅲ级阶地为基座阶地，基座高出河水面3～5m，阶面高程为2749～2772m，在纵横方向，阶地表面起伏较大，且向河谷方向倾斜，坡度10º～20°。

根据国家地震局颁布的《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001），工程

区50年超越概率10％的地震动峰值加速度为0.10g，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

②引水系统工程地质条件

引水洞线位于洮河右岸低山区，山顶海拔2903～2972m，高出河水面250m。隧洞顶板埋深15～163m，坝址最大埋深163m。河流流向总体为NE18°。河流在此段转了一个“Ω”形的弯，流向由进入坝址时的SE128°转过大弯后又恢复为SE128°方向。本河段河谷宽250m左右，坝址区谷宽达260余米。

隧洞轴线主要出露三叠系中统地层（T2d），岩性以变质砂岩.、砂质板岩为主，新鲜岩石致密坚硬。隧洞沿线岩层产状变化较小，进水口附近为NE75°NW∠56°，出口段为NW276°NE∠54°，沿线断层不发育。

引水洞线地下水类型为基岩裂隙水。地下水埋深20～100m，最大埋深200m，接受大气降水补给，贮存和运移于基岩裂隙及断层破碎带内，向洮河及支流或向第四系松散地层中排泄，地下水和地表水对混凝土无腐蚀性。

引水洞沿线物理地质现象主要表现为岩体风化、卸荷拉裂、松动倾倒、崩塌、泥石流等方面。

引水洞线进、出口基岩岸坡平缓，经受了长期的侵蚀、堆积作用，岩体风化、卸荷强烈。基岩岸坡就坡度而言，达到了自然稳定坡角。据坝址、厂址勘探资料，椐地质调查及勘探资料，坝址区岩性为变质砂岩和砂质板岩分段出现。砂岩段厚度一般25～34m。板岩段岩层厚度一般50～80m。由于变质砂岩岩性较坚硬，而砂质板岩岩性较软弱，两种岩性抗风化能力的不同，形成了不同的地貌现象。砂岩段形成山脊，而板岩段形成山谷。岩体表部以强风化为主。变质砂岩强风化水平厚度一般1～3m，弱风化水平深度15～20m，纵波速度Vp=1370～2520m/s；微风化岩体RQD值平均大于50％，纵波速度Vp=3060～3490m/s。砂质板岩强风化水平厚度一般3～5m，弱风化水平深度15～20m，纵波速度Vp=1370～2520m/s；微风化岩体RQD值平均大于50％，纵波速度Vp=3060～3490m/s。

崩塌主要发生于高陡岸坡中上部，堆积于岸坡中下部，常呈现倒石锥地貌，组成物质为块石、碎石及碎石土，厚度变化较大，中部薄，下部厚。一般厚3～5m，较大者厚达10m。此类地质现象常发生于引水洞线板岩段凹地形，凹地形接受两侧山坡及山顶岩体崩塌物形成崩塌堆积体。岩体松动、倾倒主要分布在单薄山梁、厚3～5m，规模小，一般对引水建筑物影响小。引水洞线全线未跨越大型、深切冲沟，所跨越小型冲沟对建筑物无影响。

③厂房区工程地质条件

电站厂房位于如吾村下游700m处的洮河右岸坡麓地带上，阶面宽阔。厂址区洮河较为顺直，流向为SE152～178°，河水位高程2725～2723.40m，平水期河水面宽47～63m，谷宽180～280m，厂房尾水区以下河水面宽60～65m，谷宽320～338m，河谷呈不对称的“U”形，左岸大部为第四系堆积体，岸坡坡度较缓，坡度25～30°；右岸为高山斜谷地貌，部分段基岩裸露，坡度45～60°。两岸断续发育Ⅰ级阶地，前缘高程一般为2726～2727m，拨河高度为3～4m，左岸局部残留有Ⅲ级基座阶地，阶地主体为坡度较缓的Q3堆积粉土地层，前缘高出河水面30～40mm，基座顶面高程2732～2734m， 高出河水面7～10m。厂址区及其上、下游没有规模较大的冲沟发育。

厂址区出露三叠系中统地层，岩性为薄层砂质板岩夹变质砂岩，第四系（Q）不同成因的堆积物分布在河床、漫滩、阶地和坡脚及缓坡地带。冲积砂卵砾石层（Q4Sgr）主要分布于漫滩、河床及Ⅰ、Ⅲ阶地中下部，组成物为砂卵砾石，砂卵砾石层厚15～20m。

崩坡积块碎石土（Q4col+dl）分布在调压井、压力钢管附近坡脚和岸坡缓坡地带，一般厚3～5m，局部厚度大于10m，由孤石、块石、碎石土等组成，松散，局部架空。

冲洪积块碎（卵）砾石层（Q4al+pl）主要分布在冲沟口，组成物为砂卵砾石，块碎石油土交互状出现。 8.2施工导流 8.2.1设计条件

坝址区河道略弯曲，沟谷开阔，呈不对称的“V”型，右岸为基岩山坡，坡度较缓。左岸为Ⅰ级阶地，地表平坦；右岸为基岩岸坡，坡度40º～50°。

经水文资料分析可知：每年的5～10月，水量相对较大，划为汛期，每年的11月～翌年4月，水量相对偏小，划分为枯水期。 8.2.2导流标准

本工程为Ⅳ等小（1）型工程，工程枢纽主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物按5级建筑物设计。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）的规定，其导流建筑物级别为5级。

根据本工程所处河流的水文特点、首部枢纽的布置及现场地形特点，本工程首部枢纽采用明渠导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q20%=486m3/s。

厂房导流标准选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q20%=495m3/s。

8.2.3导流方式及导流规划

（1）导流方式 ①枢纽导流方式

根据坝址处地形、地质、水位等实际情况，本阶段对三种导流方案进行了比较，见表8.2.1。

方案Ⅰ（推荐方案）：河床一次断流，明渠全年导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（全年），相应导流流量为Q20%=486m3/s。

方案Ⅱ（备用方案）：河床一次断流，明渠枯水期导流方式。导流标准：选用5年一遇洪水重现期（枯水期），相应导流流量为Q20%=188m3/s；度汛标准选用10年一遇洪水重现期（汛期），相应流量为Q10%=684m3/s。

方案III（比较方案）：明渠全年导流，汛期围堰过水导流方式。枯水期导流标准：选用5年一遇洪水重现期（枯水期），相应导流流量为Q20%=188m3/s。方案Ⅰ、方案Ⅱ与方案III的布置、优、缺点、工程量及造价比较见表8.2.1、表8.2.2与表8.2.3。

坝址处右岸有乡级公路通过，左岸有阶地存在。考虑到首部枢纽泄洪闸、冲砂泄洪闸及进水口的布置特点，以及冬季寒冷，混凝土无法浇筑，金属结构闸门与埋件安装的工期要求等因素，虽然方案Ⅰ比方案Ⅱ工程造价高28.91万元，但方案Ⅰ可为工序安排创造了条件，能够保证电站按期发电，所以本阶段推荐首部枢纽采用全年导流方案，主体工程分二阶段施工。

第一阶段（全年）：施工泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、浆砌石副坝段、电站进水口等有关建筑物到坝顶2743.50m高程。

第二阶段（枯水期）：导流明渠封堵，河水由完建的泄洪闸、冲砂泄洪闸渲泄，施工左岸副坝未完建部分等。

②厂房导流方式

厂房导流根据岸坡地形、地质条件以及尾水渠等建筑物的布置方式采用全年导流方式。

（2）导流规划 ①枢纽导流规划

根据首部枢纽建筑物布置特点，推荐方案主体工程施工分二阶段进行，施工期共经历两个汛期。

表8.2.1 首部枢纽各导流方案特性比较表

第一阶段（全年，第1年12月～第2年11月）：基坑在上、下游横向围堰和纵向围堰围护下，河水由左岸导流明渠通过，进行泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、消力池、护坦、纵向导墙、左岸浆砌石副坝及电站进水口的施工。导流采用全年导流方式，导流流量为Q20%=486m3/s。

第二阶段（枯水期，第2年11月～第3年3月）：导流明渠封堵，河水由完建的泄洪闸、冲砂泄洪闸渲泄，施工左岸副坝未完建部分等。导流流量为Q20%=94m3/s。

第3年2月中旬，坝体挡水，永久泄洪建筑物泄洪，首台机运转发电。至第3年6月底，整个工程全部完工。

首部枢纽导流特性见表8.2.4。

表8.2.2 枢纽导流工程各方案主要工程量比较表

表8.2.3 导流方案方式比较表

表8.2.4 首部枢纽导流推荐方案特性表

②厂房导流规划

厂房导流从第2年1月至第3年1月，施工期内经历1个汛期。厂房在全年围堰的围护下进行基坑开挖、砼浇筑、金属结构、厂房机组的安装等，河水由束窄河床渲泄。厂房导流采用全年导流方式，导流流量为Q20%=495m3/s。

厂房导流特性见表

8.2.5。

表8.2.5 厂房导流特性表

8.2.4导流建筑物设计

首部枢纽导流建筑物布置与泄洪闸﹑冲砂泄洪闸相结合，导流建筑物包括导流明

图8.2 厂房导流建筑物布置图

（1）首部枢纽导流建筑物

导流建筑物包括导流明渠、上游横向围堰、下游横向围堰。

导流明渠在布置时尽量顺直，渠道断面沿程不变，假定明渠为均匀恒定流。相关计算公式如下，公式见«水工设计手册»第一册（由华东水利学院编写）：

QACRi C

1

n

R1

A=（b+my）y R= A /X

b2y(m2m) χbm2y

式中：Q——流量，m/s；

A——过水断面面积，m2； C——谢才系数，m1/2/s； R——水力半径，m； i——渠道坡度；i=0.3% m——边坡系数；m =1.5 b——渠道底宽，m；b=16 m y——水深，m； χ——湿周。

渠底与边坡采用干砌石护坡，水泥浆灌缝，水泥砂浆勾缝，粗糙系数取0.032，初选三个边坡系数1、1.25、1.5分别计算水力最佳断面各水力要素，计算结果见表8.2.6。

表8.2.6 不同边坡系数水力最佳断面计算表

3

按所选边坡系数m=1.5时计算实用经济断面，以便根据枢纽地质、地形条件进行

选择，计算结果见表8.2.7。表中α为经济实用断面过水面积与水力最佳断面过水面积的比值，h/hm 与b/h可对应α查表求得。

表8.2.7 m=1.5时的一组实用经济断面计算表

根据以上计算数据及水力学有关文献资料，导流明渠的不冲流速可以按4m/s控制，故从边坡系数1.5的计算结果选择，初选渠底宽16m进行各水位情况下的流量、流速计算，计算结果见表8.2.8。

表8.2.8 m=1.5底宽采用16米时渠道内水位、流量计算

根据以上计算结果，渠内水深在5.2米以下时流速小于4.0m/s，且大于不淤流速0.5m/s，应能满足不冲不淤要求。

根据首部枢纽布置特点，导流明渠布置在河床左岸，直线段长约83.9m。由以上计算结果，选定明渠断面采用梯形断面，底宽16m，渠身过水断面为16m×5.2m，两侧开挖边坡均为1：1.5，进口高程2732.20m，出口高程2731.90m，纵向坡降为i=0.3%，渠中最大流速为3.99m/s，明渠全段面铺设彩条布防渗，彩条布上铺设30cm厚的干砌

石护坡，水泥浆灌缝，水泥砂浆勾缝。导流明渠剖面图见图8.3。

图8.3 导流明渠剖面图

上下游横向、纵向围堰均采用土石围堰，堰体防渗采用堰体中间粘土+彩条布；基础防渗采用开挖深3m，底宽0.8m的槽埋设粘土+彩条布截水层。

上游围堰堰顶总长136.09m，高6.1m，顶宽7m，迎水面边坡1：2.0，坡面采用块石护坡，防护厚度0.3m，背水面边坡1：1.5，堰顶高程2738.20m。为了防止导流时水流对围堰上游坡脚的淘刷，上游坡脚设底宽3.2m、高2.2m的堆石体护脚。

下游围堰堰顶总长80.14m，高6.0m，顶宽7m，迎水面边坡1：2.0，背水面边坡1：1.5，迎水面坡脚设底宽3.4m、高3.3m的堆石体护脚。

上、下游横向围堰剖面图分别见图8.4与图8.5。 首部枢纽导流建筑物主要工程量见表8.2.2。

图8.5 下游横向围堰剖面图

（2）厂房导流建筑物

厂房导流建筑物布置于厂房尾水渠段，在此围堰围护下进行厂房全年施工，尾水渠及其浆砌石护坡段待枯水期施工。

围堰全长117m，最大高度5m，堰顶宽6m，堰顶高程2726.7m，堰体采用砂卵砾石填筑，背水面坡比1：1.5，迎水面坡比为1：2.0，堰脚采用0.5m厚、3m长钢筋铅丝笼块石防护。

堰体及堰基防渗采用高压旋喷水泥灌浆防渗，旋喷体直径1.1m，孔距1m，孔顶高程2726m，孔底高程2710.3m。

厂房围堰剖面图见图8.6。

汛期前，根据需要在施工场地预备临时粘土袋，以便及时加高围堰。 厂房导流工程主要工程量见表8.2.9。

表8.2.9 厂房导流工程主要工程量表

图8.6 厂房围堰剖面图

8.2.5导流工程施工 8.2.5.l施工程序

根据施工进度计划第一年11月底前完成首部枢纽左岸河床疏浚及导流明渠修筑工作，同年12月工程截流，并完成首部枢纽围堰填筑工作，第二年1月完成厂房围堰填筑工作。第三年2月工程下闸蓄水，至第三年6月底前两台机全部发电。 8.2.5.2导流工程施工方法

（1）首部枢纽导流工程施工 ①导流明渠施工

导流明渠开挖20271m，开挖采用TY160马力推土机集碴，开挖碴料就近堆放，以供上下游围堰填筑所用。施工设备可通过临时公路1进入明渠施工。

明渠两岸边坡、底板采用彩条布铺盖，彩条布上铺10cm～15cm厚砂砾保护层后设30cm厚的干砌石护坡，水泥浆灌缝，水泥砂浆勾缝。块石来自上游1.2km石料场，采用2m3装载机配10t自卸汽车装运至工作面，人工砌筑。

导流明渠工程自第一年10月开工，至第一年12月中旬结束。 ②围堰施工

第一年12月中旬进行围堰的施工与截流。

上、下游横向围堰及纵向围堰均设计为土石围堰，其主要工程量见表8.2.2中的方案I。

围堰开挖方法同明渠，上下游围堰砂砾石填筑料由枢纽开挖碴料供应，挖掘机配10t自卸汽车运至上下游围堰所在处进行填筑，运距分别为至上游围堰处100m，下游围堰处80m。水下部分用自卸汽车直接抛填，水上部分分层摊铺，层厚50cm，TY160推土机推土平料，16t振动碾碾压4～6遍。石料从上游1.2km的料场运输至现场。开挖采用2m3反铲挖掘机开挖，2m3装载机从土料场装土，10t自卸汽车直接上堰，水下部分用自卸汽车直接抛填，水上部分分层摊铺，层厚50cm，TY160推土机推土平料，16t振动碾碾压4～6遍。

开工后第二年8月，主坝体施工基本完毕，可进行围堰拆除。拆除采用2m3反铲配10t自卸汽车运碴用于库区2.3km公路改造。

（2）厂房导流工程施工

开工后第一年12月～第二年1月，进行厂房围堰施工。厂房围堰设计为土石围堰，其主要工程量见表8.2.6。厂房围堰施工方法同首部枢纽围堰。

3

开工后第三年1月，电站厂房施工基本完毕，可进行厂房围堰拆除。拆除采用1m3

反铲配10t自卸汽车运往上游临时碴场堆放，用于公路加高等。 8.2.6截流与基坑排水 8.2.6.1截流

①截流时间及流量

根据施工总进度安排，首部枢纽截流宜选在汛后第一年枯水时段的12月初进行，截流标准采用坝址区12月份5年一遇月平均流量，Q20%=40.5m3/s。

②截流方式及备料

根据截流水力计算成果，截流时水深较浅，因此采用土石围堰直接进占。 导流明渠开挖料堆存于左岸阶地，该料可用于截流戗堤的进占料及围堰填筑料。为确保截流成功，需从上游石料场开挖料中拣集一定数量的大块石堆存于右岸阶地，另外尚需备置一部分钢筋笼和四面体作为截流备料。

③导流明渠封堵

导流明渠封堵安排在第二年11月进行，此时流量为Q20%=94m3/s，水位为2734.06m，届时，河床3孔泄洪闸﹑1孔冲砂泄洪闸的施工已基本完毕，具备过水条件。封堵时水深为2.0m，因此采用土石填筑直接进占。

首先用装载机在明渠进口上游堆积砂砾土石逼进河水由主河道泄洪闸泄流，使副坝缺口及坝前铺盖处具备施工条件。在副坝缺口处采用浆砌块石砌筑，由明渠底至坝顶2743.50m，再进行副坝及坝前土工膜防渗干砌石防冲铺盖的施工。石料从上游1.2km的料场运输至现场，浆砌块石采用机械拌和砂浆，人工架子车场内运输砂浆，人工砌筑、勾缝。副坝缺口前及坝体后10m范围，用砂砾石填筑料填筑至原地面高程。将土石料分层摊铺，层厚50cm，TY160推土机推土平料，16t振动碾碾压4～6遍，填筑至原地面高程2734.5m，坝前土工膜防渗干砌石防冲铺盖施工同主体工程。

下游封堵位置选择在明渠出口地面高程为2736.50m处的合适位置，采用TY160推土机将20m渠长范围两侧土石料直接推入渠内，16t振动碾分层碾压4～6遍，填筑至地面高程为2736.50m即可。 8.2.6.2基坑排水

首部枢纽基坑排水、厂房基坑排水分为初期排水和经常性排水，本工程河床基坑较小，河道比降较小，截流后基坑范围内积水不大，初期排水量较小。经常性排水主要排除来自围堰与基坑范围内渗水、降雨汇水及施工废水。采用坑槽集水，潜水泵抽

水的排水方式。

首部枢纽基坑与厂房基坑渗水量及排水泵的选择结果分别见表8.2.10与表8.2.11。

表8.2.10 首部枢纽基坑排水设备选择表

表8.2.11 厂房基坑排水设备选择表

8.2.7下闸蓄水

根据工程总进度安排，下闸蓄水在第三年2月底，蓄水历时计算标准采用相应月75%的保证率下的来水量，蓄水期内的水流由永久泄洪建筑物渲泄。蓄水至初期发电水位后，进行机组充水调试。第三年3月，首台机组正式运转发电。 8.3料场选择与开采 8.3.1料场选择

如吾水电站在厂址附近有两处砂砾料场，坝址附近一处块石料场和一处土料场，储量均丰富，质量较好。 8.3.1.l砼骨料料场

（1）卡子砂砾料产地

料场位于厂址下游左岸的洮河Ⅰ级阶地上，距离厂址1.0km，有简易公路通过，运距近，交通方便。占用耕地，料场地面高程2725～2728m，平坦开阔，大部分位于水下开采，开采条件较差。

地表为耕植土，含植物根系，一般厚度0.1～3.1m。其下为蓝灰色的砂卵砾石层

（Q4al-Sgr），磨圆度较好，呈浑圆状，级配较好，松散，无胶结。砂子为细砂，缺中粗砂，含泥量较略高。有用层厚度5m，储量24.4万m3，满足工程需要。

卡子砼粗骨料场各项指标符合砼用粗骨料的质量技术要求。试验分析细骨料除含泥量略偏高，需冲洗。砂子主要为细砂，细度模数偏低。其余各项指标均符合砼用细骨料的质量技术要求。

（2）厂房砂砾料产地

料场位于厂址附近，与厂址处于同一冲积阶地，距离厂址100m，运距近,交通方便。占用耕地，料场地面高程2727～2729m，平坦开阔，大部分位于水下开采，开采条件较差。

地层结构简单，为阶地二元结构，地表为耕植土，组成成份为腐殖质土，含植物根系，一般厚度0.6～2.6m，属无用层。其下为蓝灰色的砂卵砾石层（Q4al-Sgr），磨圆度较好，呈浑圆状，级配较好，松散，无胶结。最大粒径450mm，>150mm占2.2～5%，5～150mm占75%，

本阶段在该料场布置探坑、探槽6个，取样5组。根据勘探和地面调查资料，地表土层（无用层）厚度0.3～2.6m，砂砾石层水上部分厚2.5m，水下估计3m以上，厚度大，较稳定。该料层分布面积较大，地形变化较小，层位稳定，自然露头较差。

从工程地质部分试验成果分析，厂房料场砼粗骨料场各项指标符合砼用粗骨料的质量技术要求,质量好。细骨料除含泥量偏高，需冲洗。砂子主要为细砂，细度模数偏低。其余各项指标均符合砼用细骨料的质量技术要求。

经比较，两料场各项骨料指标均符合砼用骨料的质量技术要求，开采条件相同，但厂房砂砾料产地距砂石料加工场及砼加工系统较近，因此本阶段推荐厂房砂砾料产地为砂石料场，不足部分由卡子砂砾料场供应。

厂房砂砾石料场砂子的细度模数为0.83～1.31，平均值1.1，基本满足规范要求，施工时只要控制小于0.15mm细沙的量不超过规范值即可。粗砂不足部分采取外购予以解决。

8.3.1.2块石料场

塔乍什巴块石料场位于坝址上游右岸1.2km，为两面临空的山梁，两个侧面基岩裸露，料场附近有砂石公路通过，交通方便。该料场分布高程2740～2850m，开采条

件较好。

山梁顶部为第四系土层，厚1～3m，岩体绝大部裸露。下部为三叠系中统青灰色中厚层变质砂岩夹薄层板岩。一般厚20～40cm，最大单层厚度260cm。经统计，板岩占10%，砂岩占90%。地表岩体2～3m呈强风化，深部岩体弱风化至新鲜坚硬。储量54.56万m3。满足工程需要。工程地质部分试验成果表明该产地岩石坚硬，各项指标均符合规范要求。

由于石料场距枢纽区、厂房区较远，所以本工程所用块石，40%由料场开采，60%在开挖石方弃渣中拣集。 8.3.1.3土料场

料场位于坝址上游右岸的塔乍什巴乡附近，距离坝址1.8km，距离厂址3.8km，有公路通过，运距近，交通方便。料场地面高程2750～2800m，平坦开阔，开采条件好。

该土料为二元结构阶地的表部低液限粘土。土层一般厚度25m，最大厚度35m。该料层分布面积较大，地形变化较小，层位稳定，自然露头较好。全部为水上开采，开采条件好。料场储量99.4万m3。满足工程需要。

从工程地质部分试验成果可以看出：除天然含水量大于最优含水量，需凉晒。2组土样粘粒含量略偏低，1组样的渗透系数＞1×10-5，其余各项指标基本符合技术规范要求。 8.3.2料场规划

本工程推荐方案永久与临时工程设计工程量：砼33249m3，浆（干）砌石22394m3，所需砼粗骨料43000m3，细骨料23000m3，块石29000m3。

本工程土、石料场各一处，砂砾料料场两处，供应枢纽区、隧洞及厂房区工程施工。料场开采综合成品率约45%。 8.3.3料场开采

砼骨料场采用TY160推土机清除表层覆盖物并推集毛料，2m3装载机配装10t自卸汽车运输至筛分场，滚筒式筛分机筛洗，成品料由2m3装载机装10t自卸汽车运输至砼工厂。

块石料场位于坝轴线上游1.2km的洮河右岸，开采工艺采用气腿式风钻钻孔爆破、人工撬移、解小，2m3装载机装10t自卸汽车运输至各施工现场。

土料场位于坝址上游右岸的塔乍什巴乡附近，距离坝址1.8km。开采工艺采用TY160推土机清除表层覆盖物，2m3挖掘机挖装10t自卸汽车运输至施工场地。

8.4主体工程施工 8.4.l施工方案选择

本工程主体工程包括首部枢纽、电站厂房、引水隧洞等。首部枢纽分两阶段进行施工，第一阶段（全年）：施工泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、电站进水口等有关建筑物到坝顶2743.50m高程。第二阶段 （枯水期）：导流明渠封堵，河水由完建的泄洪闸、冲砂泄洪闸渲泄，施工左岸副坝未完建部分等。

电站厂房采用岸边围堰全年施工。

主体工程中土建工程施工强度较大。因此，为保证工程施工进度，控制工程投资，本工程主体工程施工选用以机械施工为主，人工施工为辅的施工方案。

本工程推荐方案永久建筑物主要工程量汇总表见表8.4.1。 8.4.2挡水建筑物（闸坝）施工

挡水工程由泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、浆砌石副坝等组成。挡水建筑物主要工程量见表8.4.1中枢纽工程部分。

（1）泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段、消力池的施工

表8.4.1 永久建筑物主要工程量汇总表

泄洪冲砂闸坝段由三孔泄洪闸与一孔冲砂泄洪闸组成。最大坝高14.3m，闸室顺水流方向宽为23.6m，闸室前沿长38.8m。泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段的主要工程量为：覆盖层开挖17795m3，浆砌石1267m3，砼浇筑9486m3。

土方开挖为覆盖层，开挖采用TY160推土机集碴，2m3装载机配10t自卸汽车出渣。

土方夯填全部采用开挖弃料，由人工配合1m3挖掘机进行填筑、压实，蛙式打夯机夯实。

枢纽区砼拌和系统由1座HZS25拌和站配3座50t水泥和粉煤灰罐组成（兼顾引水隧洞砼浇筑），砼拌和站布置在枢纽上游台地上。浇筑泄洪闸、冲砂泄洪闸下部砼时，

砼由砼拌和车运输入仓；浇筑泄洪闸、冲砂泄洪闸及进水口上部砼时，砼由布置于枢纽前的1#W-4履带吊吊运入仓；进水口顶部不在浇筑范围以内的部分采用HB30砼泵泵送入仓；泄洪闸、冲砂泄洪闸坝段及后接消力池段由布置于枢纽后的2#W-4履带吊配合1.0m3砼卧罐入仓进行浇筑，后退法施工，机械振捣，人工洒水，自然养护。

混凝土预制构件工程量不大，采用现场就地预制吊装的施工方法。

浆砌块石采用机械拌和砂浆，人工架子车场内运输砂浆，人工砌筑、勾缝。 （2）副坝工程施工

左副坝为浆砌石坝，长231.1m。覆盖层开挖17172m3，浆砌石10413m3，砼浇筑2785m。

副坝土方开挖采用TY160推土机推土，2m3挖掘机挖装，就近堆放。浆砌块石采用机械拌和砂浆，人工架子车场内运输砂浆，人工砌筑、勾缝。副坝面板混凝土水平运输采用10t自卸汽车由混凝土拌和系统装混凝土，经下基坑路运至各工作面，垂直运输采用W-4履带吊配合1.5m3砼卧罐入仓进行浇筑，人工立模，振捣器振捣。

副坝前土工膜防渗干砌石防冲铺盖均由人工铺设与砌筑。 8.4.3引水系统建筑物施工

（1）进水口、引水隧洞 ①进水口、引水隧洞施工

电站进水口布置采用闸式进水口，取水口底板高程2733m，闸顶高程2743.5m，进水口前缘宽度20m，中墩厚度3.0m，边墩厚度2.0m，设拦污栅两孔，单孔孔口尺寸6.5×9.5m（宽×高），拦污栅后设一孔事故检修门，孔口尺寸为6.5×8.5m（宽×高），底板高程2727.5m，进水口后为一方变圆渐变段与引水隧洞相接，渐变段长10m。 进水口在首部枢纽围堰形成后干地施工。

引水隧洞进口岩性为砂岩夹少量板岩、页岩，属Ⅳ类围岩，洞身岩性为砂岩夹板岩、页岩，属Ⅲ、Ⅳ类围岩，洞出口岩性为极少量板岩、页岩，属Ⅳ类围岩。

洞脸覆盖层开挖：采用TY160推土机集碴，2m3挖掘机挖装，10t自卸汽车运输，进水口处的弃碴运往库区公路添筑及围堰填筑处。洞脸石方开挖采用潜孔钻钻孔爆破，手风钻辅助，台阶法施工，台阶高度3～5m，TY160推土机集碴，开挖石碴由2m3装载机配10t自卸汽车运往库区公路添筑及围堰填筑处。

引水隧洞断面为圆型（D=6.5m），洞长488.18m，因衬砌厚度不同，开挖洞径为7.4m与7.2m两种洞径。由于洞线较短，不布置施工支洞。引水隧洞采用两个工作面施工，

3

引水隧洞上游开挖工作面采用在进水口部位先期开挖一拉槽作为施工通道，预留岩坎加开挖弃渣堆填加高挡水。引水洞线下游开挖工作面待压力钢管及调压井开挖结束后进行。

引水洞开挖采用人工自制凿岩台车，手风钻浅孔爆破，全断面施工，1.5m3后翻式装岩机装碴，10t自卸汽车运碴。碴料分别经枢纽及厂区出碴道路运往碴料场。对顶拱及边墙局部稳定性差的地段，需及时进行喷锚临时支护。

引水洞底拱洞衬，采用人工安装钢筋、底拱拖模立模，边拱及顶拱采用钢筋台车安装钢筋、人工立模。上平段洞衬，3m3混凝土搅拌运输车运送砼，HB30砼泵入仓浇筑。砼由首部枢纽区及厂区拌和系统共同负责供应。

引水洞压力钢管段洞衬，下平段采用人工安装钢筋，3m3砼搅拌运输车运输砼，HB30砼泵送砼入仓。

②开挖支护型式

引水隧洞沿线以III、Ⅳ类围岩为主，Ⅲ类围岩占洞线总长的8%，Ⅳ类围岩占洞线总长的92%。为保证引水隧洞施工期稳定安全，施工中将根据不同围岩、不同部位拟定开挖、支护方案如下：

a对III类围岩洞段，支护以提高围岩自稳能力为主。开挖中除严格按光面爆破控制外，还需采用锚杆进行临时支护，锚杆长度4m，间排距3m×3m；混凝土衬砌厚度为30cm。

b对IV、Ⅴ类围岩除按III类围岩施工工艺和方法施工外，还需采取以下措施： 施工地质勘察：在开挖过程中，加强地质跟踪及预测，必要时超前导洞摸清围岩性状，以便采取恰当的施工程序及措施，保证围岩稳定。

超前支护：开挖钻孔前，采用小导管预注浆、超前锚杆支护加固，增强围岩自稳能力。

钻爆作业：按照“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则施工。开挖按浅孔、小药量、多循环钻爆，先开挖下导洞前1～2排炮，再扩挖跟进，钻爆循环进尺1.0m。

围岩支护：钻爆后暂不出碴，经安全处理和平碴后，立即进行一次支护，采用砂浆锚杆及喷锚支护；特殊地段出碴后安装钢格栅、喷砼支护，形成一柔性封闭环，确保围岩稳定。

砼跟进衬砌：如发现局部危岩变形速率急增，采取一次支护措施后尚不能满足稳定要求时，进行边、顶拱钢筋混凝土衬砌。

③通风与排水 a施工通风

引水隧洞最大独头进尺约300m，施工中应重视加强通风，通风机选用55kW的轴流式风机，沿洞轴线方向，通风管采用0.8m的金属或纤维布风管。

b施工排水

施工期的洞内水主要来自地下渗水和施工废水。对顺坡工作面可设排水沟让水自流出洞口；对逆坡工作面可采用在洞内靠边每隔100m设置排水沟和集水井，用水泵分级抽出的方法将洞内积水排出。

④施工进尺分析

单工作面循环进尺按一种情况考虑：Ⅲ、Ⅳ类围堰平均循环进尺均为2m，每天2个循环，月高峰进尺120m/月，月平均进尺90m/月，按6个月开挖时间，满足控制进度要求，因此，整个隧洞6个月贯通的工期计划是能够保证的。

（2）调压井

调压井为阻抗式，阻抗孔内径3.0m，上室内径12m，上室高20.0m，开挖直径13.8m。 调压井开挖采用导井溜碴法施工，调压井导井开挖时间与压力钢管洞开挖同时进行，导井开挖直径D=200cm，导井开挖采用YT-24手风钻钻孔，利用吊篮自上而下分层开挖，分层高度约3m，导井开挖时应做好锁口。导井形成并且压力钢管洞开挖完成后，进行调压井全断面由上而下分层扩挖，扩挖分层高度3～4m。石碴由导井溜至调压井底部，采用1.5m3装载岩机配10t自卸汽车，经已开挖的压力钢管平洞运往临时碴料场。

调压井砼采用人工安装钢滑模由下而上立模，3m3砼搅拌运输车运输砼，HB30砼泵送砼入仓。

（3）压力管道

压力钢管为地下埋管，由水平段和岔管段与支管段三部分组成。在进厂前一分为二，岔管分岔形式为“卜”形。压力钢管水平段为地下埋管，钢管直径为5.5m，主 管段长度39.61m，外包混凝土厚度60cm，

主管开挖洞径6.74m，采用全断面开挖，YT-24手风钻钻孔，光面爆破，1.5m3装载岩机配10t自卸汽车运往临时碴料场。岔管段与支管段为砂砾石覆盖层明挖，开挖方式同首部枢纽。

压力钢管安装总重190t，分两个工作面进行安装。主管段从上游始装节开始向下

游方向安装，岔管与支管从岔管处向厂房端安装。钢管在工地加工厂制作，由20t平板车运至安装点。

压力钢管段的混凝土浇注与钢管安装同时进行。每安装完5节，即进行混凝土浇注。混凝土浇注由砼搅拌车送至工作面转砼泵输送入仓。 8.4.4厂区建筑物施工

厂区建筑物包括发电厂房、尾水渠、开关站。覆盖层开挖16811m3，混凝土浇筑7387m3，浆砌块石2623m3。

覆盖层开挖采用TY160推土机集碴，2m3挖掘机挖装，10t自卸汽车运输出碴用于厂区围堰填筑。

厂区砼浇筑采用人工安装钢筋立模，DMQ540/30B高架门机直接吊3m3 卧罐入仓，机械振捣，人工洒水，自然养护。

浆砌块石与枢纽工程施工方法相同。采用机械拌和砂浆，人工架子车场内运输砂浆，人工砌筑、勾缝。

厂房发电机组安装安排在厂房内吊车安装完毕后进行，发电机组各部件由汽车运至工地，在厂房安装间由桥机配合卸车、组装及安装。 8.4.5厂、坝砼温度控制

根据本地区气候条件，砼施工要控制砼原材料，进行常规温控措施，防止砼裂缝。 （1）砼原材料及配合比

必须按规定对水泥进行检验，其品质必须符合现行的国家标准及有关部颁标准的规定。水泥的供应，在有条件时，优先采用散装水泥。水泥强度等级为42.5。

为改善砼性能、合理降低水泥用量，在砼内掺入适量的粉煤灰材料。粉煤灰采用Ⅲ级以上粉煤灰。应按《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范（DL/T5055-1996）》等规范，检验粉煤灰的品质指标。

为改善砼性能，提高砼质量，合理降低水泥用量，必须在砼内掺加适量的减水剂和引气剂，并严格控制水灰比。外加剂的使用及其掺量，必须通过试验确定，满足砼抗冻性、抗渗性等要求。

砼骨料及拌制养护用水，按《水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）》的有关规定执行。

砼配合比应按不同结构部位的砼，根据设计要求，分别满足抗压、抗渗、抗冻、抗裂、抗冲耐磨和抗侵蚀等要求，同时满足施工和易性等要求。施工配合比应以砼试

验为基础。施工单位在选用配合比时，须采用适当措施，合理降低水泥用量。

（2）低温季节砼施工

本地区11月～次年3月份，进入低温季节砼施工时期。

采用热水拌制砼、预热骨料，控制砼浇筑温度在5～8℃。浇筑前对基岩或老砼面作蓄热保温。对砼表面要求覆盖保温材料保温，禁止在寒潮期间开仓浇筑砼。可采用蓄热法或暖棚法施工。应在白天气温较高时段开仓浇筑及拆模，并适当延长拆模时间。 （3）高温季节砼施工

本地区6～8月份浇筑的大体积砼，采用加冷水拌制砼，地垅取料，成品料堆搭盖凉棚遮阳等措施，降低浇筑温度。采用薄层短间歇浇筑砼等措施，降低水化热温升。加强砼养护，在砼浇筑完毕后，表面覆盖一层草袋并洒水养护，保持砼表面处于湿润状态。

8.5施工交通运输 8.5.l对外交通运输

本工程对外交通运输的主要方式为公路运输，部分机电设备可考虑铁路运输至陇西或兰州火车站。

工程区沿洮河右岸有乡级公路通过并通往卓尼、临潭。卓尼至兰州、陇西、武山有县级、省级及国家级公路相通，路况良好，满足本工程对外交通需要。工地至兰州全程367.9km，至陇西244km，至武山277km，至卓尼县城57km，工程所需的主要建筑材料均自这四个地方通过汽车运至工地，部分外购机电设备可经火车运至陇西站，然后由汽车转运至工地。

本工程施工期，外来物资运输总量约9.6万吨，高峰运输量约为5.5万吨。本阶段对外交通比较了两个方案，西线方案和东线方案。

东线方案：兰州市西→巴下寺→临洮→康乐→卓尼→如吾水电站坝址，公路里程373.8km。

西线方案：兰州市西→巴下寺→临夏市→合作→如吾水电站坝址，公路里程367.9km。

西线方案对外国道公路里程长，路况较好，东线路况相对较差，两方案公路里程差不多，均可满足电站施工期间外来物资的运输要求，本阶段推荐西线方案。

如吾水电站工程地理位置及对外交通示意见图8.7。

图8.7 如吾水电站工程地理位置及对外交通示意图

8.5.2场内交通运输

根据本工程建筑物的布置型式及施工规划，场内施工道路主要用于满足进场、料场开采及成品料的运输、基础开挖和出碴的需要及施工场地、营地、临时施工工厂等之间的联系。场内施工道路规划见主要施工永久与临建工程量表8.5.1。

甘肃洮河如吾水电站可行性研究报告

8施工组织设计

表8.5.1 主要施工永久与临建道路工程量表

中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 8-32

8.6 施工工厂设施 8.6.1混凝土拌和系统

枢纽区砼拌和系统与厂房区砼拌和系统各由1座HZS25拌和站配3座50t水泥和粉煤灰罐组成（兼顾引水隧洞砼浇筑），砼拌和站布置在枢纽上游台地上。

混凝土拌和系统成品料堆下设廊道,由一条出料胶带机出料,给砼搅拌站供料。该条出料胶带机上应安装电子皮带秤,用于计量。另外系统须设置地磅计量秤一台。本工程所需的水泥为散装水泥,采用散装水泥罐车从安多水泥厂将水泥运至混凝土系统,用压缩空气卸车至水泥罐,再利用气力输送传输至拌和站水泥仓。系统设3个50t水泥罐的储量可满足7天的高峰期用量。

压缩空气供混凝土拌和楼气动操作设备及外加剂间和散装水泥输送之用,供风能力为10m3/min。

外加剂间设置于拌和站附近。

混凝土拌和系统根据其工艺流程,由混凝土拌和楼、水泥罐、粉煤灰罐、粉料输送系统、空压机房、以及外加剂处理设施等部分组成。

主要机械设备见表8.6.1，主要技术经济指标见表8.6.2。

表8.6.1 砼拌和系统主要机械设备表

表8.6.2 砼拌和系统主要技术特性表

8.6.2砂石料加工系统

系统规摸按满足砼高峰月浇筑强度5166m3/月设置,加工系统按两班制生产,小时生产能力为25t/h。

由于如吾砂石料场短缺中粗砂，所以本砂石料加工系统不设破碎车间，短缺中粗砂从外地购买。主要机械设备及经济指标见表8.6.3，表8.6.4。

系统主要设施有：毛料受料仓（蓖条筛），筛分楼，成品料堆，,胶带机运输系统等。成品料堆活容积可满足高峰期5天用量。由于工程地冬季温度一般在-5.5°～ -8°，因此成品储量设计为2个月用量。

表8.6.3 砂石料加工系统主要机械设备表

表 8.6.4 砂石料加工系统主要技术特性表

8.6.3机械修配及综合加工系统 8.6.3.l临时施工工厂

临时施工工厂主要负责工程所需的钢木材料的加工，砼预制件生产与机械修配。根据本工程建筑物的分布特点，枢纽和厂房材料需用量较大，相距较远，且引水隧洞进出口分别靠近枢纽和厂房，因此，考虑在枢纽左岸和厂房处各设置一个临时加工工厂。

8.6.3.2机械修配厂

本工程采用以机械为主的施工方法，所需机械设备较多。根据建筑物的分布特点和机械使用情况，机械修配厂包含在临时施工工厂中，负责首部枢纽、引水隧洞与厂房工程的机械设备修理。 8.6.4风、水、电、通信 8.6.4.l施工供风

本工程主要需要供风的施工项目为引水隧洞石方开挖、调压井及压力管道的石方开挖。根据建筑物的分布特点，在引水隧洞进口（枢纽右岸）设一个空压机站，站内设2台20m3/min移动式空压机供风；隧洞出口（厂房附近）设一个空压机站，站内设2台20m/min移动式空压机供风。 8.6.4.2施工供水

施工用水的主要项目为砂砾料生产、砼生产及施工、生活及消防用水。本工程紧靠洮河，水质、水量满足生产、生活的需要，有理想的水源。

（1）生产及生活用水点分布

根据施工总布置图，如吾水电站施工用水点均位于洮河右岸，布置较为分散，首

3

部枢纽区用水主要分为：枢纽生活区、施工区、砼系统；厂房区用水主要分为：厂房生活区、施工区、生产区、砂石料加工系统、砼系统、调压井等。

（2）用水量及水压

施工及生活用水水量、水压等详见表8.6.5。各施工场区同一时间内火灾次数为一次，建筑物一次灭火用水量为5L/S，火灾延续时间按2h计，一次灭火总用水量为108m3。

（3）水源选择及取水方式

如吾水电站位于洮河上，该河段径流稳定，水量丰沛，水质较好。 施工期径流特性如下：

洪水：

坝线处： P=2% Q=1180m3/s，H=2738.08m 厂址处： P=2% Q=1190m3/s，H=2727.53m 枯水：

坝线处： 保证率95%，Q=13.0m3/s，H=2732.78m 厂址处： 保证率95%，Q=13.0m3/s，H=2722.34m

表8.6.5 施工用水所需水量、水压表

根据用水量及地质、地形情况，本设计坝址区、厂房区施工供水水源均拟采用洮

河地下水作为施工供水水源，取水方式采用大口井取水辐射管辅助取水；

（4）水质标准

生产用水的水质符合《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的规定，生活饮用水的水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。

（5）给水系统

本工程用水点较为分散，要求水压、水质各不相同，为保证供水，本设计按照相对集中、分质、分压供水的原则，共分为两个供水系统，即首部枢纽区和厂房区供水系统。

a.首部枢纽区供水系统

在坝址下游右岸约500米处的河滩上修建两座大口井取水泵房及辐射管。辐射管采用DN300钢管，周圈开孔，长约100 m，分两段沿河岸线方向敷设。大口井取水泵房内设取水泵两台，一用一备，供水泵型号及参数为：250QSG140-105/7，Q=140m3/h，H=105m，n=2875r/min，N=63kW。

在右岸2795.00 m高程上设两座容积为500m3的水池，水池中贮有生产、生活水用水892m3，消防用水108m3。

取水泵将大口井中的水加压提升至500m3水池，再由500m3水池供至枢纽生产区、施工区、砼系统及消防用水，生活用水由500m3水池设管道引水经紫外线消毒器消毒后供各用水点。

b.厂房区供水系统

在厂址上游右岸约1200米处的河滩上修建两座大口井取水泵房及辐射管，辐射管采用DN300钢管，周圈开孔，长约100 m，分两段沿河岸线方向敷设。取水泵房内设取水泵两台，一用一备，供水泵型号及参数为：250QSG125-80/5，Q=125m3/h，H=80m，n=2875r/min，N=45kW。

在右岸高地2738.00 m高程上设两座容积为500m3的水池，水池中生产、生活水容积为892m3，消防水容积为108m3。

取水泵将大口井中的水加压提升至500m3水池，再由500m3水池供至厂房施工区、生产区、砂石料加工区、砼系统、生活区施工用水及消防用水。生活用水由500m3水池设管道引水经紫外线消毒器消毒后供各用水点。

施工给水主要设备、构筑物及材料见表8.6.6。

表8.6.6 施工给水主要设备、构筑物及材料表

8.6.4.3施工供电

工程区有10kV的农用输电线路通过，由于本工程施工用电负荷不大，因此，施工用电可从该线路上“T”接，在枢纽右岸处设一座10kV/0.4kV变电所1000kVA的施工电源，在厂房处设一座10kV/0.4kV变电所1600kVA的施工电源。

另备用2台50kW的柴油发电机作为辅助电源。 8.6.4.4通信

（1）施工期电话交换系统

根据电站施工场地的布置，建议设置一套小型用户交换机，以解决施工期间工地内部各部门之间的通信联系。

该用户交换机以2M数字中继接口接入当地公共电话网，以满足施工期间工地与上级管理部门及相关部门的通信联系。

为保证施工期间用户交换机的不间断供电，随交换机配置不间断电源一套（含蓄电池组），事故供电时间为8小时，外来交流电源就近取自施工用电。

用户交换机的配置为： ·模拟用户接口：80个 ·2M数字中继接口：1个

·保安配线单元（100%过流过压保护）：150回线 ·不间断电源（含蓄电池组）：1套 （2）施工工地综合线路网络

交换机的用户线经保安配线单元引出，接至各处的电缆分线盒，由电缆分线盒再逐级配线至各用户分机点，从而形成施工工地综合线路网络。

交换机至各施工点、料场等地的音频线路，均采用架空方式敷设。线路的架设将尽量利用沿途的施工用电杆路，部分地段如无杆路可利用，可新架设部分杆路。各施工点和临建房屋的用户入线可根据现场情况沿墙明敷。

（3）根据现场施工情况，配置一定数量的对讲机，方便施工期间移动岗位的通信联系。 8.7施工总布置

8.7.1布置条件及布置原则

本工程枢纽区两岸植被良好，河谷开阔，右岸基岩裸露，紧靠公路，沿河两岸耕地零星分布。工程枢纽区可供布置生产、生活设施的场地均为沿岸零星台地和河滩地。

施工总布置除考虑枢纽建筑物布置特点、场内地形状况、交通条件及方便主体施工的总原则外，还要考虑以下原则：

（1）少迁或不迁移民，尽可能利用河边滩地；

（2）尽量集中布置，永久与临时相结合，易于管理，保证生产； （3）尽量利用原始地形，有利施工布置及工程竣工后的造地还田；

（4）考虑工程招投标承包制，尽量压缩高峰年施工人数，减少临建设施规模； （5）各种施工设施的布置应能满足主体工程施工工艺要求，避免重复运输，以减少能源消耗。

8.7.2施工分区规划

根据枢纽布置特征、场区布置条件和施工工艺要求，为便于施工管理，施工总布置规划为2个区：首部枢纽区和和厂房区。

引水系统进出口分别靠近枢纽和厂房，将进水口、隧洞上游段划归到首部枢纽区；将隧洞下游段、调压井、压力钢管划归到厂房区

根据枢纽布置特征、场内布置条件和施工工艺要求，规划了两处施工营地，枢纽右岸一处，厂房一处。

（1）首部枢纽区 ①生产生活区

坝址（线）右岸有乡级公路通过，但山体较陡峻，没有布置场地的条件，坝址（线）右岸上游350m处地势较平坦，因此将首部枢纽区的生产、生活区布置于坝址上游右岸。

为了避开坝区施工对生产生活的不利影响，将生产生活区布置于较上游一侧，此处阶地上，从上游到下游依次布置有：办公生活区、仓库系统、临时施工工厂、机械设备停放场、砼加工系统等。在坝址（线）右岸上游130m处布置有变电站、蓄水池、空压机站等。

②大坝施工区

本工程首部枢纽区的水工永久建筑物均布置在该区，主要由泄洪闸、冲砂泄洪闸、副坝、进水口等组成。大坝施工区建筑物的布置较集中，为本工程首部枢纽区的主要施工场区。

③料场区

块石料场位于坝轴线上游1.2km的洮河右岸，有乡级公路经过。土料场位于坝址上游右岸的塔乍什巴乡附近，距离坝址1.8km，有乡级公路经过。

炸药库布置在坝轴线上游0.8km的洮河右岸，有乡级公路经过。 （2）厂房区 ①生产生活区

电站厂房区位于如吾村下游700m处的洮河右岸坡麓地带上，阶面宽阔，厂区上游100m处地势平坦，一条100m长的永久进厂房道路与乡级公路相连接，有布置场地的条件，因此将首部枢纽区的生产、生活区布置于厂房上游。

为了避开坝区施工对生产生活的不利影响，将生产生活区布置于较上游一侧坡麓地带上，从上游到下游依次布置有：办公生活区、仓库系统、机械设备停放场、其他

施工工厂、砼加工系统、变电站、蓄水池、空压机站等。

②厂房施工区

本工程厂房区的水工永久建筑物均布置在该区，主要由电站厂房、开关站、隧洞下游段、调压井、压力钢管等组成。厂房施工区建筑物的布置较集中，为本工程厂房区的主要施工场区。

③料场区

砼砂石骨料场、坝体垫层料过渡料，选择了厂房上、下游各一处砂砾料场。 在厂房区办公生活区上游，靠近厂房砂石料场处布置有骨料加工系统。毛料经加工系统加工成成品料后，运输至砼加工系统。 8.7.3碴场规划

本工程所用块石，60%由开挖碴料中拣集；其余渣料基本全部用于坝前2.3km的公路改造、厂区防洪墙建设、浸没区加高等。根据工程区的具体情况，弃碴场地主要利用枢纽、厂房两处上、下游河道旁的河滩或附近荒沟，可沿枢纽上游路边、砂石料厂靠近河岸周边临时堆放。其原则是尽量不占或少占耕地，不阻塞河道，不改变水流为宜。本阶段未考虑永久弃碴场，规划有2处临时弃碴场见表8.7.1。

表8.7.1 临时弃碴场规划表

8.7.4主要临建工程量

各类施工临时设施工程量见表8.7.2。 8.7.5施工征地

本工程施工占地共329亩，其中施工临时占地284.1亩，永久占地44.9亩。详细施工占地见表8.7.2。 8.8施工总进度 8.8.l编制依据及原则

（1）如吾水电站主体和临建工程量及布置图；

（2）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；

（3）国内外同类工程的施工组织设计资料；

（4）洮河上已建的水电站，为本电站积累了丰富的施工经验； （5）施工及管理水平按目前国内在建水电工程的平均水平考虑；

（6）本工程采用低坝引水式布置方式，首部枢纽、引水隧洞和厂房等主要水工建筑物可以平行施工，互不干扰，从而加快了施工进度。

表8.7.2 施工临建工程量及施工占地面积表

根据本工程的规模，并参照国内同类工程经验，施工总进度分为工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期和工程完建期四个施工阶段。工程总施工期24个月（不含筹建期），筹建期2个月，准备期1个月，主体工程施工期22个月，完建期1个月，首台机发电期19.5个月。

控制本工程建设周期的关键施工项目为引水系统工程，关键线路上的主要作业为：施工准备→压力钢管土石方开挖→压力钢管洞挖→调压井井挖→引水隧洞洞挖→引水隧洞喷锚支护→引水隧洞砼衬砌→压力钢管安装→机组安装调试→机组并网发电→完建期。

8.8.3工程筹建期

本工程工程筹建期安排2个月，为第一年6～7月份。本阶段主要进行征地移民，生产、生活区场地平整及部分施工工厂和房屋建设，进行风、水、电、通讯系统建设，场内、外施工道路的新建和改建。 8.8.4施工准备期

本工程准备期为第一年8月份1个月，主要进行场地平整、施工道路、临建房屋、风、水、电、通讯系统及砂石料生产系统的建设及导流明渠施工等工作。 8.8.5主体工程施工期

主体工程施工期指从压力管道石方洞挖开始至第一台机组并网发电，即第1年9月份至第三年6月底进行，历时22个月。期间主要完成首部枢纽、引水隧洞、调压井、压力管道、地面厂房的开挖及混凝土施工、金属结构及机组安装等。

各主要分项工程进度安排如下： （1）首部枢纽施工

首部枢纽区建筑物受施工导流影响，分两阶段施工。

第一阶段（全年，第1年10月～第2年11月）：横向围堰填筑后，基坑在上、下游横向围堰和纵向围堰围护下，枯水期河水由左岸导流明渠通过，进行泄洪闸、冲砂泄洪闸、消力池、护坦、纵向导墙、右岸浆砌石副坝及电站进水口开挖、砼浇筑及金结安装的施工。施工工期13个月。

第一阶段浆砌石副坝、泄洪闸及冲砂泄洪闸砼浇筑共计1.23万m3，浆砌石砌筑共计7474m3，，坝体上升平均2.3m/月，砼浇筑月平均强度为0.25万m3/月。

第二阶段（枯水期，第2年12月～第3年3月）：导流明渠已封堵，河水由完建的泄洪闸﹑冲砂泄洪闸渲泄，施工左岸副坝因第一阶段导流明渠影响未完建部分。

第二阶段大坝浆砌石砌筑共计5207m3，历时2.5个月，坝体月平均上升约4.6m/月，浆砌石砌筑月最高强度为0.21万m3/月。

（2）引水系统施工

引水隧洞全长约488.18m，不需要布置施工支洞，引水隧洞上游单头控制长度为180m，引水隧洞下游单头控制长度为300m。第1年11月引水隧洞即开始施工，第2年4月主洞开挖贯通，第2年5月隧洞砼衬砌开始，第2年10月底隧洞砼衬砌完毕，第2年11月底整个隧洞完工。

引水系统共计石方洞（井）挖2.78万m3，砼衬砌1.23万m3，开挖历时6个月，砼衬砌6个月，共计12个月。月平均开挖进尺90m/月，月平均衬砌进尺90m/月，洞挖月平均强度为0.38万m3/月，砼浇筑月平均强度为0.1万m3/月。

（3）发电系统施工

发电系统厂房施工程序复杂，施工进度影响因素较多。安排主厂房开挖2个月，砼浇筑9个月，机组安装工期10个月，第一台机组安装7.5个月。第2年3月～第2年11月进行厂房砼浇筑，第3年3月中旬首台机组并网发电，第3年6月底第二台组发电，主体工程完成。厂房系统月平均开挖强度为5512m3/月，高峰月平均砼浇筑强度为1227m3/月。 8.8.6工程完建期

工程完建期是工程竣工的施工时段，主要进行工程收尾等工作。完建期安排1个月，于第3年7月，全部机组并网发电，至此整个工程竣工。

本工程控制性施工进度计划详见图“如吾水电站工程施工总进度表”。 根据施工进度计划安排，本工程主要施工特性指标如下：

总工期 24个月 土石方明挖高峰月强度 21278m3/月 土石方填筑高峰月强度 22206m3/月 石方洞挖高峰月强度 4804m3/月 洞挖单头月平均进尺 90m/月 洞砼衬砌月平均进尺 90m/月 混凝土浇筑高峰月强度 5166m3/月 8.8.7工程的主要施工特点

（l）施工场内外交通方面

坝址右岸有乡级公路通过，交通便利，为修建到左岸的临时施工道路、左岸导流明渠的施工提供了较好的交通条件。

（2）施工场内外交通方面

首部枢纽最大坝高14.3m，工程量较小，施工采用全年导流，能满足工期要求。 （3）施工总布置方面

引水隧洞全长约488.18m，首部枢纽与引水发电厂房相距不远，布置上分为两个区较为合理，即首部枢纽生产生活区和厂房生产生活区。各区相互独立，分别布置在大坝上游和厂房上游的河道滩地上，由右岸乡级公路和场内道路连接。为了减少弃渣运距，渣场分散布置。

（4）施工措施方面

首部枢纽砼施工，在泄洪闸﹑冲砂泄洪闸前与进水口处布置一台W-4履带式起重机，在泄洪闸﹑冲砂泄洪闸后再布置一台W-4履带式起重机，即可满足施工强度要求，布置较为简单。引水隧洞较短，不需要布置施工支洞即可满足开挖进度要求，月平均开挖进尺90m/月，月平均衬砌进尺90m/月。

（5）施工进度方面

本工程施工总工期24个月，首台机发电期19.5个月。施工的关键线路为发电引水系统施工，次关键线路为厂房施工。因此合理安排引水隧洞开挖、混凝土浇筑，是影响工程总进度的关键因素。

其余工程可根据引水系统及厂房施工的进度灵活安排。

8.9主要技术供应 8.9.l主要建筑材料

根据本工程永久及临时建筑物工程量，估算主要建筑材料需要数量为：

钢材（金结） 190（721.5）t 钢筋 1295t 木材 700m3 水泥 11300t 炸药 430t 砂子 22000m 石子 41000m3 块石 29000m3

其中钢筋及钢材从合作市采购，水泥从安多水泥厂采购，油料由合作市采购，木材由卓尼县采购，火工材料由兰州和平化工厂采购。 8.9.2风水电供应

（1）施工机械设备总功率830kW。其中首部枢纽区380kW，厂房区450kW。 （2）高峰期供风容量110m3/min。其中首部枢纽区60m3/min，厂房区50m3/min。 （3）高峰期供水系统生产规模465m3/h。各用水点及用水量如下：

枢纽施工区： 65m3/h 枢纽生活区： 10m3/h 枢纽砼系统： 30m3/h 厂房施工区： 50m3/h 厂房生产区： 100m3/h 厂房生活区： 10m3/h 厂房砼系统： 40m3/h 调压井： 10m3/h 砂石加工系统：150m3/h 8.9.3 劳动力供应

需要劳动力 22万工日 平均生产人数 360人/月 高峰生产人数 500人/月

3

8.9.4 主要施工机械设备

本工程所需的主要施工机械设备见表8.9.1

表8.9.1 主要施工机械设备表