目 录
1.课程设计目的与要求……………………………………2
2.设计基本资料……………………………………………2
3.设计内容…………………………………… ……………5
4. 施工组织计划……………………………………………9
5.成果评价和问题展望……………………………………11
6.参考文献…………………………………………………11
一、 课程设计的目的与要求
1、课程设计安排在“水利工程施工”课程内容学习完成之后进行，课程设计作为综合性实践环节，是对平时作业的一个补充，课程设计包括土石坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。
2、课程设计的目的，是使学生融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。
3．培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。
4．提高查阅和应用参考文献和资料的能力。
二、设计基本资料
（一）.图纸资料
1.枢纽地形图。
2.坝轴线地质剖面图。
3.工程总体布置图。
4.大坝、隧洞、房屋剖视图。
坝址流量水位关系表、库容水位关系表。
（二）.工程基本概况
本工程位于晋江西溪上，西溪集雨面积3101平方公里，河长120公里。平均坡降5.6%，坝址处河床坡降为1/100，坝轴线处河床高程：176.7米。由下板至白濑约8公里的河段上，落差大，并有建坝条件，目前左岸有简易公路、右岸拟建永久公路直通坝顶，并左岸的漳泉铁路正在计划建中、本坝通过坝址比较，采用洋上一级方案，在洋上建拦河坝，并开凿约4公里长的隧洞，引水至石头坑就爱你厂房发电，坝址地质为硅化流纹岩，可利用毛水头119米，全部工程一次建成，除大坝外，引水至隧洞是控制施工工期的关键工程。
本站坝址以上流域面积1035平方公里，利用水文系列年限24年，多年平均流量33.56m3/s,多年平均流水量10，262亿立米，正常蓄水位194米，相应库容234.7万立米，死水位192米，调节库容69.6万立米。坝体型式：实体重力坝，坝顶高程198.5米，最大坝高24.5米，坝顶长度95米，拦河坝由泄洪闸和挡水坝组成。挡水坝段迎水面垂直，下游面在192米高程以下坡比1：0.7，坝段布置6.0米的交通道路域 左、右岸公路相接。大坝中部布置4孔泄洪闸段，每孔净宽12.5米，闸墩厚2.5米，益流堰顶高程182米，泄洪闸段总长62.5米，设置4扇12.512米（宽高）弧形闸门，闸门上游侧设置检修闸。泄洪闸最大下泄流量5250m3/s,泄洪闸下游采用底流消能，护坦长35米，消力坎深4米。
引水系统由进水口、引水隧道、调压井、高压管道等建筑物组成。进水口位于坝体左岸上游距坝头60m处，采用岸塔式进水口，进水口底板高程185.5m，进水口设置一道拦污栅、一道检修闸门。进水口至调压井为引水隧洞，全长3600m，隧洞开挖断面为圆形，直径5.8m，钢筋混凝土衬砌墙厚0.4m，衬砌内径5.0m，喷混凝土厚度0.15衬砌内径5.5m，不衬砌段底部采用150#混凝土找平，隧洞纵坡千分之六。电厂厂址位于白濑乡上游300m处，往白濑乡公路桥下游河道左岸，厂区枢纽建筑物沿河岸“一”字型排列，从上游到下游依次为装卸场、安装场、主机室、中控室35kv升压站、绝缘油库。主副厂房尺寸45x25m，场内安装两台HLD75-LJ-174水轮发电机组，单机发电9MKV,总装机18MW ，副厂房布置在主厂房上游，进厂公路宽9.0m，从上游侧面进厂，厂区地面高程156.3，厂房水轮机安装高程139.6m，发电机层高程147.6，装卸场高程156.5m。
本工程施工条件较差，工程需建坝址处至下镇村的永久公路1.5km，需新建施工临时道路2.0km以及施工便桥一座。主体工程工程量初步估计：土石方明挖5.5万立米，土石洞挖、井挖11.2万立米，大坝混凝土浇筑3.3万立米，厂房混凝土0.7万立米，钢筋及钢材2600t，隧洞衬砌混凝土1.3万立米。本工程混凝土总量5.3万立米，共需水泥19500t，砂料3.0万立米，粗骨料4.3万立米。库内有部分砂石料，库外15公里湖头镇有足够使用的砂石料，粘土上游公路处可供使用，条石在湖头镇附近。
工期初拟3年，使用半机械化施工，准备工作半年左右。
（三）、水文地质资料
1.气温气象
本站多年平均气温21℃，最高气温39.3℃，最低气温-0.9℃，流域多年平均降雨量1701.4毫米，降雨主要集中在4-9晕，其中4-6月为锋面雨。本站洪枯水位，流量变化大，喝水含沙量大。
2. 设计洪水成果
当
P=0.1%
P=0.2%
P=0.33%
P=1%
P=2%
P=5%
P=10%
P=20%
3. 枯水期（10月～4月）洪水资料
| 时段 频率 | 11月～3月 | 10月～4月 | 10～3月 |
| 5% | 465 | 855 | 820 |
| 10% | 350 | 690 | 600 |
| 33.3% | 255 | 550 | 500 |
4、坝址相对隔水层
相对隔水层深度由几米到十几米，河床部分基础只需开挖1.5-4米，两岸较破碎，并要按坡度开挖，开挖量较大，建议开挖深度左岸5.5—28米，右岸6.5—21米。
5、厂址工程地质：
岩石坚硬完整，工程地质良好。
（四）有关计算成果
1、施工准备工作
对外，场内公路3公里，施工临时桥梁1座，临时生活建筑5510平方米，以及风水电
系统安排、碎石加工系统、混凝土拌和系统的准备。
2、导流工程
项目有围堰的工程量（包括纵横向围堰），若分期的话有一、二期围堰，另有底孔封堵、
围堰拆除等的项目，若有隧洞、涵管、明渠的方案时，均要计算工程量。
3、拦河坝工程
土石方明挖23540立米，固结帷幕2090米，帷幕灌浆1500米，整个大坝砼3.3万方。
4、引水系统
进出口明挖2705方，混凝土1007方。隧洞明挖11.785万方，衬砌13871方，隧洞固结
灌浆5867方，隧洞回填灌浆4589平方米。调压井明挖3274方，井挖石方4728方，调压井
衬砌1775方，固结612方。高压管道洞挖石方5801方，井挖石方834方，衬砌2868方，
固结2295方，回填1547平米，接触灌浆924平米。
5、厂房及开关站
土石方明挖17101方，下部混凝土浇筑5722方，上部混凝土浇筑989方，固结灌浆436m，
帷幕706m，浆砌块石3801方，石渣回填7806方，机组安装2台，闸门安装2扇 。
库容水位关系表
| 高程（米） | 175 | 180 | 185 | 190 | 195 | 200 | 205 | 210 |
| 库容
（万立米） |
0 | 5 | 74 | 230 | 537 | 1017 | 1687 | 2550 |
| 高程（米） | 215 | 220 | 225 | 230 | 235 | 240 | ||
| 库容
（万立米） |
3602 | 4920 | 6591 | 3727 | 11324 | 14417 |
坝址处流量水位关系表
| 流量
（/s） |
240 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 | 6000 | 7000 | 8000 |
| 水位
（米） |
179 | 182.5 | 185.3 | 187.6 | 189.5 | 191.3 | 192.8 | 194.3 | 195.7 |
三、设计内容
1导流方案的确定
围堰要求安全可靠、能满足稳定、抗渗及抗冲要求；结构要求简单，施工方便，宜于拆除并能充分利用当地材料及开挖料碴，同时能满足工期要求。并根据河床的宽度较窄，地质条件较好，以及水流和枢纽布置等因素考虑，确定采用全段围堰法导流。修筑围堰的主要材料采用为土石料。
2. 导流设计标准
导流设计流量：土石围堰设计洪水标准为10月至次年4月的10一遇洪水（P=10%），相应流量为690m3/s。土石围堰使用年限小于一个施工年度，堰高大于15米，小于50米。根据《水利水电工程施工施工组织设计规范》（SDJ338-89）施工标准规范确定本工程土石围堰级别为Ⅲ级，导流建筑物级别为Ⅴ级，其相应洪水重现期为5～10。
导流时段：枯水期10月到次年4月，每天12小时
3.导流泄水建筑物的尺寸及布置
（1）全段围堰：导流隧洞采用圆形洞型。
假设隧洞直径d=8M,洞口底板到上游水面的距离H=10M，根据公式
式中 为考虑隧洞沿程阻力和局部阻力的流量系数，
W 为隧洞出口的断面面积
H 为作用水头
通过试算法得到当d=8m,，H=10m时，=220.32万立方米并查库容水位关系表得到上游水位为189m，孔口底板高程为179m。
上游围堰高度为189-176.7=12.3m<15m，库容为220.32万立方米=0.022*立方米，所以可以确定围堰等级为5，查找规范的出安全超高=0.5
上游坡降为（25+2+10+23）*1%=0.5m
下游坡降为（25+2+20+23）*1%=0.6m
上游围堰堰顶高程 =189+0.5+0.5=190m
下游围堰的堰顶高程 =181-0.6+0.5=180.9m
（2）防渗施工平台高程
根据施工总进度要求11月上旬进行土石围堰预进占，此时11月份10年一遇设计洪水流量为690m3/s，根据目前实际情况，来水量均在690m3/s以下，故按690m3/s进行计算，结合下游围堰与两导流洞的相对位置关系进行考虑，
（3）堰顶宽度及构造
堰顶宽度满足防汛抢险与交通运输要求，上下游土石围堰堰顶宽度设为6米，面层填铺50cm碎石压平。
（4）围堰细部构造
围堰采用斜墙式不过水土石围堰，中间填含泥级配料，两边用大中块径石碴护面；坡面水下采用自然堆堆，上游围堰上坡面坡度1:1，下坡面1:0.8。围堰堰顶宽6米。下游围堰上坡面坡度1:1，下坡面1:1。用粘土心墙进行防渗。
4.绘制施工导流平面布置图（附）
5.拦洪度汛核算
6.截流设计
根据湖头站历年枯水期各月平均流量表确定截留时间为九月上旬，
频率分析如下：
| 序号 | (m3/s) | 频率p(%) |
| 1 | 27.7 | 4 |
| 2 | 24.6 | 8 |
| 3 | 21.9 | 12 |
| 4 | 21.7 | 16 |
| 5 | 16.7 | 20 |
| 6 | 16.1 | 24 |
| 7 | 15.4 | 28 |
| 8 | 15.1 | 32 |
| 9 | 15.0 | 36 |
| 10 | 14.5 | 40 |
| 11 | 14.3 | 44 |
| 12 | 13.4 | 48 |
| 13 | 13.3 | 52 |
| 14 | 13.2 | 56 |
| 15 | 12.1 | 60 |
| 16 | 12.0 | 64 |
| 17 | 9.12 | 68 |
| 18 | 8.75 | 72 |
| 19 | 7.64 | 76 |
| 20 | 7.45 | 80 |
| 21 | 7.04 | 84 |
| 22 | 6.84 | 88 |
| 23 | 5.92 | 92 |
| 24 | 1.50 | 96 |
由于取5-10年的频率，得出=22 m3/s，截流方案采用立堵法。
根据施工组织规范，河床宽度小于80M，可以不设置龙口，不安排进占。
土石围堰材料采用：
（1）石碴料
石碴料要求石质坚硬、遇水不易软化。含泥级配料中石头粒径不宜超过30cm，且20cm~30cm的石头含量宜为30%左右。石碴料利用边坡开挖料，也可以在户头镇碴场取用。
（2）块石
在截流中，采用50-70kg的重石块，要求石质坚硬，截流施工前在尾水出口平台上预先储存。施工时用立堵法机械抛填。
（3）土料
围堰防渗土料从业主提供的土料场取用，或在尾水边坡开挖中按土质要求选用。
7.总工程量计算，见图
| 工程项目 | 工程量 | 劳力 | ||
| 单位 | 数量 | 单位（工日） | 总劳力 | |
| 一、施工准备工程 | ||||
| 1、场内外交通 | 千米 | 3 | 5000 | 15000 |
| 2、施工临时桥梁 | 座 | 1 | 20000 | 20000 |
| 3、临时生活建筑 | 平米 | 5510 | 3 | 16530 |
| 4、仓库辅助企业 | 平米 | 3000 | 4 | 12000 |
| 5、砂石料开采 | 方 | 73000 | 1.5 | 109500 |
| 6、风水电系统 | 方 | 1000 | 10000 | |
| 二、导流工程 | ||||
| 1、土石围堰 | 方 | 15000 | 1.55 | 23250 |
| 2、导流隧洞开挖 | 方 | 20000 | 2.24 | 44800 |
| 3、导流隧洞衬砌 | 方 | 5500 | 4.87 | 26785 |
| 4、导流隧洞封堵 | 方 | 1000 | 2 | 2000 |
| 5、土石围堰拆除 | 方 | |||
| 三、拦河坝工程 | ||||
| 1、土石方明挖 | 方 | 23540 | 0.47 | 11063.8 |
| 2、固结帷幕 | 米 | 2090 | 1.44 | 3009.6 |
| 3、帷幕灌浆 | 米 | 1500 | 3.32 | 4980 |
| 4、大坝混凝土运输 | 方 | 33000 | 0.31 | 10230 |
| 5、大坝混凝土浇筑 | 方 | 33000 | 1.33 | 43890 |
| 四、引水系统工程 | ||||
| 1、进出口明挖 | 方 | 2705 | 0.47 | 1271.35 |
| 2、混凝土运输浇筑 | 方 | 1007 | 2.22 | 2235.54 |
| 3、隧洞洞挖 | 方 | 117850 | 3.82 | 450187 |
| 4、衬砌 | 方 | 13871 | 4.78 | 66303.38 |
| 5、隧洞固结灌浆 | 方 | 5867 | 1.12 | 6571.04 |
| 6、隧洞回填灌浆 | 方 | 4589 | 0.4 | 1835.6 |
| 7、调压井明挖 | 方 | 3274 | 0.47 | 1538.78 |
| 8、井挖石方 | 方 | 4728 | 2.44 | 11536.32 |
| 9、调压井衬砌 | 方 | 1775 | 3.7 | 6567.5 |
| 10、固结 | 方 | 612 | 1.12 | 685.44 |
| 11、高压管道洞挖石方 | 方 | 5801 | 2.9 | 16822.9 |
| 12、井挖石方 | 方 | 834 | 1.42 | 1184.28 |
| 13、衬砌 | 方 | 2868 | 4.87 | 13967.16 |
| 14、固结 | 方 | 2295 | 1.12 | 2570.4 |
| 15、回填 | 平米 | 1547 | 1.17 | 1809.99 |
| 16、接触灌浆 | 平米 | 924 | 0.2 | 184.8 |
| 五、厂房及开关站 | ||||
| 1、土石方明挖 | 方 | 17101 | 0.47 | 8037.47 |
| 2、下部混凝土运输 | 方 | 5722 | 0.28 | 1602.16 |
| 3、下部混凝土浇筑 | 方 | 5722 | 3.26 | 18653.72 |
| 4、上部混凝土运输 | 方 | 989 | 2.4 | 2373.6 |
| 5、上部混凝土浇筑 | 方 | 989 | 4.49 | 4440.61 |
| 6、固结灌浆 | 米 | 436 | 1.44 | 627.84 |
| 7、帷幕灌浆 | 米 | 706 | 3.32 | 2343.92 |
| 8、浆砌块石 | 方 | 3801 | 2.45 | 9312.45 |
| 9、石渣回填 | 方 | 7806 | 1.17 | 9133.02 |
| 10、厂房钢结构及其他 | 10000 | |||
| 11、机电设备安装 | 20000 | |||
| 12、开关站设备安装 | 10000 | |||
| 13、永久性房屋建筑 | 平米 | 4500 | 12 | 54000 |
| 14、清理和结束工作 | 15000 | |||
| 六、其他 | ||||
| 1、石方明挖 | 1.42 | |||
| 2、洞身开挖 | 2.24 | |||
| 3、隧洞衬砌 | ||||
| 总计 | 1103838.3 | |||
8.围堰筑、拆施工
用8.0吨自卸车运输，推土机推运围堰材料，拖拉机压实。围堰填筑自两侧向中间进占，合龙后，上下游围堰填筑与初期排水同时施工。导流隧洞加固完毕应立即拆除围堰，拆除料全部运至主坝坝后堆存。库水位以上采用1.0立方米反铲挖掘机配8.0吨自卸车挖运。根据现有施工设备情况，开挖水下石碴采用长臂反铲挖掘机，并采用自卸车运至主坝坝后堆存。
五.施工组织计划
施工准备工程：对外，场内公路3公里，施工临时桥梁1座，临时生活建筑5510平方米，以及风水系统安排，碎石加工系统，混凝土拌和系统的准备。
(1)场内外交通
左岸有简易公路，修建上坝公路与坝段的交通道路相接，工程施工期间，在主坝和土料场之间修一条场内临时路，路宽6米。
(2)施工用电
水库现有供电电源来自水库管理局。主体工程开工前，拟将10千伏高压线自管理局接线，先行架设高压线路至溢洪闸，并分区安设临时变压器，再经临时低压线路向各用电点供电。为提高用电保证率，各施工点配备50kw柴油发电机，作为备用电源。
(3)施工用水
围堰的施工用水，从施工用水水池引用，用φ100mm钢管引至各施工场面使，本工程库内和地下水水源丰富，水质较好。施工期间，利用离心泵或潜水泵，自库内取水作为施工用水。生活用水可在生活区内就近打井解决。用。
(4)施工通讯
沿用现项目部所安装的有线通讯设备及配备的无线通讯设备。
(5)废水废渣
施工中产生的废浆经沉淀后，废水采用排污泵抽排至指定部位排放，废渣采用自卸汽车运至指定弃渣场。
(6)绘制施工进度表，劳动力变化曲线（附）
六．成果评价和问题展望
通过本次施工组织设计课程设计我学到了很多东西，对围堰的构造以及施工组织的安排有了更进一步的了解。对设计规范的查阅是这次课程设计的最大收获，为今后从事设计工作奠定了基础。同时也懂得了同学间的相互帮助的可贵。施工组织设计是一个难点知识，在刚开始做的时候，我很茫然，一直不停的问同学，终于渐渐的进入了设计的状态。借助这次设计，极大的培养了我们应用所学基础知识和专业理论来解决基本专业工程设计问题的能力，同时激发起了我们的斗志，更将我们05级水利水电的同学凝聚到了一起。
七．参考文献:
[1] 林继镛 编著 水工建筑物 第四版 中国水利水电出版社
[2] 袁光裕 编著 水利工程施工 第四版 中国水利水电出版社
[3] 林国华 编著 画法几何与土建制图 人民交通出版社
[4] 叶守泽 詹道江 编著 工程水文学 中国水利水电出版社
说 明
景观园林、建筑、规划、室内装修、建筑结构、暖通空调、给排水、电气设计、施工组织设计
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