首部枢纽工程施工组织设计方案

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资料类型：.WORD
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发布时间：2021-08-13

资料介绍

第一章施工综合说明
1.1 工程概况
1.1.1 工程概况
吉沙水电站位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉县小中甸镇下游的金沙江支流硕多岗河上，是硕多岗河规划一库八级中的第二个梯级电站，也是流域内继冲江河水电站一期工程和螺丝湾水电站开发的后续梯级项目之一。
电站采用引水式开发方式，机组台数两台，电站总装机容量120MW，坝址以上流域面积1123km2，天然总库容251.92万m3，天然调节库容为109.09万m3，淤积平衡后调节库容为82.69万m3；为日调节水库。电站装机利用小时数为4690h(联合运行)，多年平均发电量为5.628亿kW.h（联合运行），水量利用系数为88.48%(联合运行)，是一座以发电为主的水力发电工程。
枢纽主要由混凝土闸坝、引水隧洞和压力管道系统和地面发电厂房等建筑物组成。混凝土闸坝位于小中甸镇下游约15km的硕多岗河上，坝顶高程3137.00m，最大坝高约36m。水道系统沿硕多岗河左岸布置，由岸坡式进水口、引水隧洞、调压井和压力管道等组成。引水隧洞长度约14.47km，内径3.3～4.3m；调压井高约104.11m，内径7.5m；压力管道基本上沿岸坡斜井埋管铺设而成，长约1054 m，直径2.6 m，设一中平段。厂房位于冲江桥上游约5km的硕多岗河左岸花椒坡村附近，厂房尺寸为58m×21m×36m（长×宽×高），厂内安装2台60MW冲击式水轮发电机组。
根据有关规范规定，本工程确定为Ⅲ等工程，枢纽建筑物中首部枢纽、泄洪建筑物、引水系统建筑物、发电厂房及变电站等主要建筑物为3级建筑物。
工程施工筹建工期3个月；工程总工期33个月，其中准备工期6个月，主体工程施工期24个月，工程完建工期3个月，第一台机组发电工期30个月。本工程控制性工期安排为：2004年4月引水隧洞施工支洞开始开挖，2006年6月底首台机组发电，2006年9月底第二台机组发电，工程竣工。
1.1.2 水文气象和工程地质
1.1.2.1水文气象
流域内地势复杂，高差较大，立体气候特征明显。以大、小中甸坝子为主的中甸高原平均海拔3450米，一年四季太阳投设角度变化幅度不大，全年可接受太阳辐射能充裕，气温年差较小，全年无夏，年平均气温5.9℃，极端最高气温25.6℃，极端最低气温-27.4℃。气温的日差较大。
硕多岗河径流汛期主要是降雨补给，枯水期由冰雪、融水及深层地下水补给。径流年内分配不均，汛期水量占年水量的71%，枯期水量占29%。每年11月至次年4月为降雪期，入春后，高山积雪融化，通过地面及地下两个途径补给河流，故年最小流量一般出现在融雪之前的2、3月间，也有的个别年份出现在5、6月份，其原因主要是枯季降雪量较少造成的。据下桥头资料统计，历年最小流量的最大值为最小值的1.6倍，历年年平均流量的最大值为最小值的2.12倍。由此可见，硕多岗河最小流量较为稳定，年径流的年际变化不大。
硕多岗河流域呈狭长形，森林植被良好，水系呈羽状分布，暴雨强度不大，属于少暴雨雨区，汛期洪水过程一般多为单峰形，历时为5~7天。年最大洪峰流量多发生在7、8月份。
吉沙水电站首部枢纽分期设计洪水是由小中甸设计成果按面积比的1.2次方推得。吉沙水电站分期设计洪水成果见表1-1，首部枢纽水位流量关系表见表1-2。
表1-1 吉沙水电站首部枢纽施工分期设计洪水成果表单位：m3/s
时段频率P（%）
5 10 20
10月份 136 107 79.7
11月份 31.1 26.3 21.4
11.1～6.30 86.0 71.3 56.1
11.1～5.31 60.7 48.8 37.0
10.1～6.30 139 112 85.1
10.1～5.31 136 107 79.7

表1-2 首部枢纽水位流量关系表
首部枢纽
水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）
3110.4 0 3113.0 46.7
3110.6 0.008 3113.2 57.5
3110.8 0.140 3113.4 69.4
3111.0 0.543 3113.6 82.8
3111.2 1.36 3113.8 97.3
3111.4 2.69 3114.0 114
3111.6 4.63 3115.0 221
3111.8 7.35 3116.0 382
3112.0 10.9 3117.0 618
3112.2 15.4
3112.4 21.5
3112.6 29.0
3112.8 37.2

硕多岗河流域地势西北高东南低，地形相对高差很大，小中甸以上地区主要是高山、高原与山间盆地，吉沙以下至河口地区，由于经纬两个方向断层构造的影响，硕多岗河两岸，特别是左岸，岩石破碎，泥石流发生频繁。由于地形、地质、降水、植被等因素的综合影响，就整个流域来说，硕多岗河流域水土流失并不严重，侵蚀模数在云南省属于中等偏小水平；吉沙以上地区的水土流失比吉沙以下地区又轻一些。
1.1.2.2工程地质
坝址河谷呈北西向，在坝线下游西侧有一支沟——上吉沙沟，长约3km，东侧河岸线平直。河床高程为3114~3110m，宽度为20m左右。河谷右岸主要为陡壁，坡度一般大于50º，左岸较缓，坡度35°左右。河谷为侵蚀深切型沟谷，两岸山体雄厚。坝线所处地层倾向北东向，走向同河谷一致，属于纵谷。
坝址区出露地层以石炭系中下统和第四系松散堆积物为主。
石炭系中下统岩性为灰色结晶灰岩夹砂质板岩，按其层序及岩性可进一步划分为结晶灰岩（C1~2ls）和粉砂质板岩（C1~2sl）。坝址右岸均为结晶灰岩（C1~2ls），左岸两种岩性交互出现。坝线河床为结晶灰岩（C1~2ls）。
第四系松散堆积物按其成困类型可进一步划分为冰积层（Qpgl）、崩坡积层（Q4col+dl）和冲积层（Q4al），其中冰积层分布于右岸3155m高程以上，崩坡积层分布于左岸3115~3260m高程之间、右岸上吉沙沟口及上下游坡脚，以碎石土为主，夹块石和少量孤石，厚度2.9~16m；冲积层以砂砾石为主，仅在河床底部少量分布，厚度3~10m。
坝区位于支梯复式向斜西翼，工程区范围内表现为一走向北西向的单斜，其走向与山脊走向一致，岩层产状：NW310°~340°，NE或SW∠25°~80°。左岸岩层产状较陡，倾角50°~80°，右岸岩层产状较平缓，倾角18°~51°。
断层f1位于坝线右坝头ZK8号钻孔附近，产状：NW316°，SW∠71°。断层上宽下窄，宽度5~30cm，由碎块岩和碎屑岩组成，为张扭性断层。断层f4位于右岸坝线上游450m的陡壁上，产状：NW310°，SW∠70°，宽度3.0~3.5m，由碎裂石、碎块岩和碎屑岩组成，为张性断层。
坝区岩性以结晶灰岩为主，岩石坚硬，裂隙相对发育，根据统计结果可划分出4组优势方向：
①组走向：NE20°~50°，NW或SE∠75~80°，裂隙微张，较发育，充填物多为碳酸盐岩细脉。②组走向：NE70°~80°，SE∠70~75°，裂隙微张，较发育，充填物为钙质。
③组走向：NE305°~340°，NE或SW∠75~85°，裂隙宽张，较发育，充填物多为粘土。
④组走向：NE270°~280°， SW∠80~85°，裂隙较发育，微张，充填物为碳酸盐岩细脉。
坝线位置岩溶发育，在平洞、钻孔中发现有溶洞等岩溶。左岸：在PD4平洞水平深度9.5~13.5m范围内发育两个充填型溶洞，洞顶高程3122m左右，规模大于2×2m，充填物为含泥碎块石，结构较为密实。ZK6号钻孔，孔深10.6~19.2m（高程3142.17~3133.57m）、47.5~48.3m（高程3105.27~3104.47m）、59.8~68.8m（高程3092.97~3083.97m），发育充填型溶洞，充填物含砾石碎石粘土，结构较为密实。右岸：在PD3号平洞水平深度29.7~64.1m（未打穿），为充填型溶洞，充填物为含泥砂砾卵石，结构密实，砂砾卵石含量占80%左右，泥含量占20%左右，为黄色、可塑。洞深51.5~52.3m处可见倾向洞内，倾角30°左右，厚约0.4m的泥及细砂夹层。岩溶的发育规律大多沿灰岩层面发育，高程在3150m以上的溶洞没有物质充填，为空洞型溶洞，3150m高程以下溶洞内均有物质充填，充填饱满，为充填型溶洞。一部分溶洞为冲积沉积型充填，充填含泥砂砾石、砂砾石或中细砂，一部分溶洞为塌陷堆积型充填