导流施工方案

吉林敦化抽水蓄能电站

批准：审核：

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吉林敦化抽水蓄能电站C1标段

上水库施工导流方案

合同编号:SGXYDH-JH-JSGC{2014} 32号

编制：

中国水利水电第十一工程局有限公司 吉林敦化抽水蓄能电站工程项目经理部

京沪高速铁路工程JHTJ-3标

二〇一六年五月二十八日

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目 录

1概述 ............................................................................................................. 0 2水文基本资料 ............................................................................................. 0

2.1径流 .................................................................................................... 1

2.1.1径流特性 ................................................................................... 1 2.1.2多年平均径流量计算 .............................................................. 1 2.2洪水 ................................................................................................... 3

2.2.1暴雨洪水特性 ......................................................................... 3 2.2.2设计暴雨 ................................................................................. 4 2.2.3设计洪水 ................................................................................. 4

3.编制依据 ..................................................................................................... 6 4、导流设计标准 ......................................................................................... 7 5、施工导流方案 ......................................................................................... 7 页脚内容0

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6、导流明渠方案 ........................................................................................ 13

6.1导流明渠布置 .................................................................................. 13 6.2导流明渠结构型式 ......................................................................... 15 6.3导流明渠主要工程量 .................................................................... 16 6.4明渠过流能力计算 ......................................................................... 17 6.6导流明渠穿心墙部位措施 ............................................................ 20 6.5导流明渠穿渣场措施 .................................................................... 20 6.6导流明渠过流特殊部位处理措施 ................................................. 21 7、围堰设计及施工..................................................................................... 21

7.1拦河坝上游围堰设置 ...................................................................... 21 7.2进出水口围堰设置 ......................................................................... 22 7.3导流明渠口临时围堰的设置 ......................................................... 23 8、机械抽排方案 ....................................................................................... 24

8.1汛期抽排方案 ................................................................................. 24 8.2抽排导流冬季方案 ........................................................................ 32 页脚内容1

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9发生超标准洪水基坑淹没分析 .............................................................. 36 10、安全度汛与防凌排冰 .......................................................................... 36

10.1施工期度汛 ............................................................................. 36 10.2防汛准备 ................................................................................ 37 10.3安全度汛措施 ........................................................................ 37 10.4超标洪水应急措施 ................................................................ 38

11施工资源配置 .......................................................................................... 39

11.1导流施工机械配备 ................................................................. 39 11.2人员配备 ..................................................................................41

12施工进度计划 ......................................................................................... 42

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上水库施工导流方案

1概述

敦化抽水蓄能电站位于吉林省敦化市北部，上水库位海浪河源头洼地上，靠近西北岔河和海浪河的分水岭，本工程为大（1）型一等工程，规划装机容量1400MW，装机4台，单机容量350MW。

上水库位于海浪河源头区樱桃沟内，库区均为林地，植被良好。上水库集水面积2.4km2，库区内集水面积0.7km2，河道长度1.75km，库区平均坡降51.7‰。采用开挖和筑坝方式兴建，上水库工程主要包括沥青混凝土心墙堆石坝、库区清理、环库公路、上水库进\\出水口及库区防渗处理等。上水库沥青心墙堆石坝顶高程1395.0m，坝长948.0m,坝顶宽8m,最大坝高m。

进出水口前池反坡顶部平台高程1370.0m，前池开挖高程1357.00m。 2水文基本资料

敦化抽水蓄能电站上水库所在的海浪河源头无实测水文资料。依照下水库下游的额穆水文站，西北岔和北大殃雨量站进行推测修正。

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2.1径流 2.1.1径流特性

上水库径流以雨水和冰雪融水补给为主，每年4月~5月来水以冰雪融水为主，6月~9月来水主要源于降雨。由于森林茂密，植被良好，对径流的调蓄作用较大，使径流的年际变化不大。根据额穆水文站资料统计，多年平均径流量3.67亿m3，最大年径流量5.44亿m3（1981年），最小年径流量1.7亿m3（1978年），最大与最小比为3.2。径流年内分配春汛4月~5月份径流占全年的25.6%，大汛6月~9月占全年的61.1%，枯季10月~次年3月占全年的13.3%。 2.1.2多年平均径流量计算 （1）工程区域多年平均径流深

根据上库坝址与额穆水文站的流域面积比及降雨量修正，计算坝址1965~2008年径流系列。降水量采用西北岔雨量站降水成果，其多年平均降水量为802.9mm，额穆水文站雨量根据西北岔、北大秧、额穆站降水量及权重计算，其多年平均降水量为747.9mm。得到工程区多年平均径流深为512mm。

（2）上水库多年平均径流量

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敦化抽水蓄能电站上水库流域面积为2.4km2，计算得上库多年平均径流量分别为123万m3。设计年径流成果见下表3-1，径流年内分配见表3-2。 表2-1 上水库设计年径流成果表

设计值 均区域 值 单位 Cv Cs/Cv PP=P=25% P==75=5% 10% 50% % % =9095% PPP=上库

1万0.33 2.0 196 177 147 119 93.8 74.7 .7 23 m3 表2-2 上水库设计径流年内分配表

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4567101112年平库频率1 月 2月 3月 区 月 月 月 月 月 月 月 月 月 均 11.1.3.1822518118.4.1.177 0% 18 05 22 .04 7.01 8.33 3.76 .56 .21 47 30 86 上 1.1.3.1923152129.4.2.196 库 5% 30 17 57 .98 9.91 .37 9.53 0.55 .42 38 76 06 1.1.4.2336213105.2.220 2% 46 31 01 2.43 3.57 5.21 6.82 3.07 .94 .53 35 31 2.2洪水

2.2.1暴雨洪水特性

本流域洪水主要由暴雨所形成，洪水多猛涨猛落，峰型尖瘦，本流域洪水期在6月初至9月末之间，最大洪峰流量大部分出现在8月份。根据西北岔雨量站统计，多年平均最大24小时降水量为67.2mm，实测最大24小时降水量为121.2mm（1991年7月29日）。

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2.2.2设计暴雨

由于工程区没有实测雨量成果，采用《吉林省暴雨图集19年》查算年最大24小时设计暴雨参数。设计暴雨成果见表4-1。 表2-3 工程区附近最大24小时降水量设计成果表

方法 查图集均 C 0.13.5 290.226 设计值（mm）1% 2% 175% 141020231 20117 2.2.3设计洪水 (1)设计洪峰

以《吉林省水文图集》及《吉林省暴雨径流查算图表》为依据，采用吉林省经验公式对上水库的设计洪峰流量进行计算，洪峰流量成果见表2-4。

表2-4 上库设计洪峰流量计算成果表

设计值（m3/s） 地点 0.1% 0.2% 0.5% 1% 2% 5% 10% 20% 页脚内容4

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上水库 .5 48.0 39.4 33.0 26.8 18.9 13.2 8.0 （2）洪量

设计洪量采用《吉林省暴雨径流查算图表》中的降雨径流关系方法，上水库的产水面积按水面面积和陆地面积两部分计算，当上水库正常蓄水位1391m时，水面面积为0.55km2，陆面面积1.85km2；上水库洪量见表2-5。

表2-5 上水库年最大24小时设计洪量成果表

项目 降水（mm）降雨径流系上库洪量（万2.3冰情

2920.860.2660.855.2310.847.设计值 2050.8142.1781430.80.736.1 28.11790.0.70.722.7 17.5 敦化抽水蓄能电站地处北纬44°附近，每年冬季都出现不同程度的冰情。珠尔多河额穆水文站有较长冰情观测资料，本次天然河道冰情资料统计依据额穆水文站19-2006年的冰情资料。

根据额穆水文站冰情资料统计，珠尔多河春季开江最早在3月11日，最晚在4月27日。初冰日期最早在10月15日，最晚在11月23日。稳

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定封冻最早出现在11月12日，最晚在12月8日，平均封冻期132天。最大河心冰厚1.48m。多年平均最大河心冰厚0.93m。 额穆水文站冰情统计见表2-6。

表2-6 额穆水文站冰情统计表

最早初冰日最早封冻日最迟解冻日最迟终冰日期 期 期 期 最长冰期 最大河心冰厚 月、日 月、日 月、日 月、日 天 m 10月15日 11月12日 4月21日 4月27日 11.48m 天 3.编制依据

（1）《水电工程施工组织设计规范》DL/T5397-2007； （2）《水电工程围堰设计导则》（NB/T35006-2013）； （3）招、投标文件； （4）施工现场的实际情况。

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4、导流设计标准

初期洪水标准采用10年一遇流量13.2m3/s（3天洪量26.8万m3），采用明渠导流方式，导流建筑物级别为Ⅳ级。

施工期采用坝体度汛洪水标准采用50年一遇，3天洪量41.7万m3。 5、施工导流方案

根据招标阶段设计资料及设计院提供的上水库施工导流方案分析报告，上水库施工导流方案采用明渠和水泵抽排相结合的导流方式，上水库大坝和进/出水口导流程序分述如下： （1）大坝施工导流 1）初期导流：

初期导流分为两个时段：第一时段自2016年6月中旬河道截流至2017年5月10日坝体填筑至1360.0m，共11个月。本时段大坝基坑在上游围堰的保护下全年施工，由上游土石围堰挡水，导流明渠泄流。围堰挡水标准采用全年10年一遇洪水，相应流量13.2m3/s，导流明渠进水口高程为1363.0m高程，围堰顶高程为1372.0m。本期主要完成上游围堰的施工及闭气、大坝基坑开挖、沥青混凝土施工和1360高程以下坝体填筑等工作。

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第二时段自2017年5月11日至2017年6月30日。坝体填筑截断导流明渠，由上游围堰挡水，机械抽排导流。围堰挡水标准采用全年10年一遇3天洪量26.8万m3,围堰挡水位为1371.0m（堰前水位库容见表5-1）堰前积水按5天排干配备抽排措施，最大排水强度2233m3/h。6月的10年一遇的径流量28.33万m3，未考虑蒸发渗漏损失，仍小于围堰堰前库容。2017年6月末坝体填筑至1374.0m高程。

高程（m） 库容（m3） 1360 0 1362 11.67 13 10575.79 1366 35884.32 1368 83405.15 1370 162660.42 页脚内容8 1372 339041.82 京沪高速铁路工程JHTJ-3标

表5-1 围堰堰前水位库容曲线表

2）中后期导流

中期导流自2017年7月1日至2017年11月30日，为坝体临时断面挡水具备挡水条件后至坝体填筑到顶。根据施工总进度计划，2017年6月末坝体填筑至1374.0m高程，挡水坝施工不再需要围堰的保护，施工导流进入中后期导流。根据大坝类型及拦洪库容，挡水坝度汛标准采用50年一遇3天洪量41.7万m3，坝前水位为1372.8m，坝前积水按7天排干配备抽排设备，最大排水强度为2482m3/h。本期主要进行上水库坝体自高程1374m至坝体填筑完成，时段末上水库大坝填筑到顶。2017年10月底坝体填筑至坝顶高程1395.0m。 表5-2 上水库大坝施工导流程序规划表

3上导施工时段 流标导流流量日洪游水量位准 （m3/s） （万（m） m3） 建筑物 筑物 泄水水建挡初2016年全13.20 / 136导流土页脚内容9

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期导流 6.1~2017年5月10 年P=10% 5.0 明渠 石围堰 全2017年年5.11~2017年P=106.30 % 土26.8 1371水泵 石围.02 堰 全中2017年后期7.1~2017年11.30 导流 P=2% 年 土41.7 1372水泵 石围.84 堰 （2）进/出水口施工导流 1）初期导流

初期导流第一时段自2016年9月至2017年5月10日，共9个月。本时段进/出口基坑在预留岩坎的保护下进行土石方开挖，导流明渠泄流。为了防止汛期洪水进入厂房，在引水隧洞上平段预留岩塞。岩坎挡水标

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准采用全年10年一遇洪水，相应流量13.2m3/s，上游围堰挡水位1370.9。岩坎顶高程为1372.0m。本时段2016年9月至10月完成进出水口土石方明挖。

第二时段自2017年5月11日至2018年10月31日。本时段进/出水口基坑在预留岩坎的保护下进行混凝土浇筑、金属结构安装，采用机械抽排导流。围堰挡水标准采用全年10年一遇3天洪量26.8万m3,堰前挡水位为1371.0m，堰前积水按5天排干配备抽排措施，最大排水强度为2233m3/h。至2018年9月底，进/出水口闸门具备挡水条件。本时段2018年5月至10月完成进/出水口混凝土浇筑、金属结构安装。 2）中后期导流

2018年11月初进/出水口闸门具备挡水条件后，引水隧洞上平段岩塞开挖施工，进/出口挡水标准采用永久设计标准，水库进行初期蓄水。上水库进/出水口施工导流程序见表5-3。

表5-3 上水库进/出水口施工导流程序规划表

导施工时段 流标导流流量3日洪量上游水位挡泄水水建建筑物 筑物 准 （m3/s） 页脚内容11

京沪高速铁路工程JHTJ-3标 （万（m） m3） 全预2016年年13.20 9.1~2017年5.10 P=10初期导流 全2017年年5.11~2018年P=1010.31 % 137/ 0.86 导流留岩明渠 埂 % 预26.8 1371水泵 留岩.02 埂 全中2018年后期11.1~2020年1.31 导流 P=2% 年 进出水/ / / 口闸门 页脚内容12

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6、导流明渠方案 6.1导流明渠布置

由于坝体左岸覆盖层及全风化层厚度大，岩石条件差，对明渠布置不利。右岸山体平缓，坝0+350-坝0+400段，覆盖层厚度约3m，全风化层厚度1-2.5m，局部直接到达强风化下限，岩石条件较好，导流明渠穿过心墙基础，进入到弱风化岩层，成型条件较好。

受围堰上游地面高程所限，导流建筑物进口高程和穿沥青心墙基础部位高差不宜过大，以保证导流建筑物的纵坡尽量减少，所以布置在右岸条件较好。

根据上述地形条件、水文气象资料，结合上水库所处的地理位置和现场实际情况，采用在上水库大坝桩号坝0+395.96处设计底宽为3m，总长为1.578m导流明渠(具体位置见后附平面布置图)，以坝0+395.96处心墙基础建基面高程为导流明渠设计高程进行导流明渠穿坝，坝后穿1#渣场段暂停弃渣，待导流明渠导流任务完成后再进行弃渣,替代设计建议的在左坝肩开挖导流明渠和机械抽排相结合的导流方案。 表6-1 导流明渠主点坐标表

点号 坐 标 点号 坐 标 页脚内容13

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N (X) E (Y) N (X) E (Y) 80367.21A 8 8013.35G 2 804.177 8356.634 80349.13B 7 8030.3H 77 80494.026 8497.94 80340.8C 65 8067.0O1 29 80369.702 8052.219 80356.6D 53 8250.53O2 8 80386.3 8247.967 80366.2E 88 8270.0O3 97 80425.303 83.777 80445.55F 8 8342.6 页脚内容14

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6.2导流明渠结构型式

为根据施工导流建筑物的布置要求，导流建筑物拟布置导流明渠引水段、导流明渠等结构。根据导流期过流能力及后期施工要求，断面采用倒梯形(底宽3m)，明渠全长1.578m,进口引水段长.10m,进口段高程1363.0m，出口段高程1343.0m，导流明渠经过坝体心墙基础轴线桩号坝0+395.96处高程为1360.173m。导流明渠与心墙基槽交叉部位，由于心墙基槽已结开挖完成，需要在下游堵沙袋用作导流明渠挡水，待导流明渠不过流时进行拆除，导流明渠结构布置具体详见下表： 表6-1 导流明渠结构布置

长度项目 桩号范围 (m) 坡度(%) 结构断面 备注 明渠引水段 导0+000～导.16 0-0.160 0 3m 明渠穿坝段 导0+000～导98.49 0+098.490 0.023m 87 明渠坝页脚内容15

导0+098.490～导215.40.03 3m 京沪高速铁路工程JHTJ-3标

后段 0+313.958 68 明渠渣场段 导0+313.958～导0+477.418 163.46 0.063m 55 6.3导流明渠主要工程量

导流明渠建筑物各部位工程量见下表：

表6-2 导流明渠主要工程量

长度 断面 名称 （m） 坡度(%) （m） 方量 石方土方（m3） （m3） 导流明渠.1 引水段 0.00% 底宽3m 1200 200 导流明渠穿坝段 186.41 2.87%~3.0底宽3m % 1000 6500 页脚内容16

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导流明渠291 坝后段 3%~6.55% 底宽3m 9000 1500 6.4明渠过流能力计算

根据《水力学》上册河海大学李家星等编著：

水深—过流断面上渠底最低点到水面的距离，以h表示； 底宽—梯形断面的渠底宽度，以b表示；

边坡系数—边坡倾角a的余切以m表示，m=cot a，它的意义在边坡上高差为1m时两点之间的水平距离，当m=0时，边坡线为铅直线，这时的断面为矩形断面；

为简化计算，按照矩形断面进行计算，明渠断面底宽3.0m，按照有效过流断面底宽2.9m计算。

过水面积A—按矩形面积计算，m=0 A=hb

湿周X—按矩形面积计算； X=b+2h

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水力半径R—按定义为R=A/X

明渠恒定均匀流，是明渠水流中最简单的流动型式；明渠均匀流是流速沿程不变，流线为一系列互相平行的直线，明渠的水深和断面的流速分布等均沿流不变的流动。由此推论，其断面平均流速、动能校正系数以致断面平均动能av2/2g也沿流不变。因此，明渠均匀流的底坡线、水面线和总水头线相互平行，及J=Jp=i。

明渠全长1.578m，进口引水段长.10m，进口段高程1363.0m，出口段高程1343.0m，本工程平均i=0.0369，导流明渠过坝段纵坡I=0.0278,从过流安全考虑选取较小纵坡进行过流验算,取I=0.0278 糙率查表4-6-12，n取0.032

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本工程底坡线较缓，可近似明渠均匀流进行计算，明渠均匀流水力计算的基本公式是谢才公式，明渠均匀流中J=i，所以谢才公式： 水流速度v=CRi 流量Q=CARi=Av 应用曼宁公式C=R1/6/n

针对导流明渠的过流能力，按照上述水力计算公式，采用试算法进行计算，试算水深h，计算见附表《水力计算表》

根据上水库大坝施工导流程序规划表，导流明渠导流标准全年P=10%，导流流量为13.2m3/s，查取上述计算表，得知水深h=1.4m， 页脚内容19

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6.6导流明渠穿心墙部位措施

导流明渠在坝0+395.96处高程为1360.173m。根据过流验算，明渠过流在满足全年十年一遇13.2m3/s条件下，水位高1.4m，在明渠与坝体建基面接触部位靠近左岸侧，堆砌沙袋进行挡水，考虑0.5m安全超高，沙袋堆砌高度必须达到1.9m。最大过流条件下流速为4.2m/s。 施工过程将该导流明渠跨越心墙基座预留后期进行，坝0+394.0~坝0+404段心墙基座后期进行浇筑。 6.5导流明渠穿渣场措施

1#渣场堆渣目前堆渣较多，该部位在渣场底部排水体与堆渣体之间穿过，根据招标文件显示，1#渣场设计容量460万m3，目前开挖约160万m3，目前只堆存渣场少部分范围，渣场范围较大特别是下游靠右岸部位，明渠导流阶段明渠周围不进行弃渣，完全满足弃渣条件，待明渠封堵后再安排进行弃渣。

明渠穿渣场部位受到暴雨冲刷容易产生滑坡，水流冲刷容易造成该部位导流明渠底板和边墙冲刷破坏，汛期应经常检查导流明渠穿渣场部位，如冲刷严重，局部安装钢筋铅丝笼进行护坡。

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6.6导流明渠过流特殊部位处理措施

（1）根据坝基部位地质条件，岩石裂隙发育，局部裂隙与心墙基槽建基面连通，导致导流明渠向大坝心墙基槽开挖部位渗水，根据过流验算全年10年一遇洪水，明渠水深约1.4m，为防止裂隙渗水，局部裂隙发育位置进行喷混凝土，喷混厚度为5cm，混凝土标号C20。

（2）局部土质边坡不稳，为防止滑坡和雨水对土质边坡冲刷，导流明渠土质边坡亦进行5cm喷混凝土固坡。

（3）导流明渠坝后段，施工道路局部需要跨越导流明渠，采用埋设直径1.5m涵管进行过流，涵管过流面积1.766m2，根据导流明渠流速4.2m/s计算，不能满足全年10年一遇13.2m3/s过流条件，现场根据汛期天气预报，如果出现连续暴雨，将挖开涵管进行泄洪，待暴雨过后再回复交通。 7、围堰设计及施工 7.1拦河坝上游围堰设置

（1）围堰型式选择应遵循下列原则： 1）安全可靠，满足稳定、防渗、抗冲要求。

2）堰型结构简单，施工方便，易于拆除，尽量利用当地材料及开挖渣料。

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3）堰基易于处理，堰体便于和岸坡或已有建筑物连接。

4）能在预定的施工期内修筑到需要的断面及高程，满足进度要求。 5）具有良好的技术经济指标。 （2）挡水坝上游土石围堰设计

采用土石填筑围堰，上游围堰位于坝上0+105处，上游围堰轴线与坝体轴线距离105m，围堰顶高程1372.00m，围堰顶宽6.0m，围堰上游坡度为1:1.75，下游坡度,为1:1.5，围堰总长255m，轴线部位最高12.1m，围堰采用土工防渗。

围堰防渗结构为：上部采用复合土工膜防渗，下部采用混凝土板与基础岩石连接。

围堰结构型式及稳定计算具体详见《上水库围堰施工方案》； 7.2进出水口围堰设置

（1）根据施工进度计划，2016年9月进行进/出水口前池段开挖，开挖面低于围堰高程，该部位利用预裂岩坎布置围堰，岩坎高程为：EL1372.0m；

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7.3导流明渠口临时围堰的设置

根据施工进度计划，明渠提前具备过流条件，上游围堰施工滞后，为提前开始基坑开挖并保证上游围堰填筑质量。

我部在导流明渠渠口设置临时围堰，进口段高程1363.0m，根据上水库大坝施工导流程序规划表，导流明渠导流标准全年P=10%，导流流量为13.2m3/s，查取《水利计算表》，得知水深h=1.4m。

根据《水利工程施工手册》第五版，围堰堰顶高程Hd=hd+ha+б，hd为上游围堰水位高，ha为波浪爬高（一般取0.3m～0.5m）；б为围堰的安全超高。

不过水围堰堰顶安全超高下限值

围堰型式 围堰级别 土石围堰 Ⅲ Ⅳ～Ⅴ 0.7m 0.5m 本工程ha为波浪爬高取0.4m，围堰级别为Ⅳ级，б围堰的安全超高取0.5m，hd为上游围堰水位高1363+1.4=13.4m

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Hd=hd+ha+б=13.4+0.4+0.5=1365.5m，临时围堰堰顶高程为EL1365.5m。 8、机械抽排方案 8.1汛期抽排方案 （1）抽水能力确定

1）大坝抽排标准：根据大坝类型及拦洪库容，挡水坝度汛标准采用50年一遇3天洪量41.7万m3，坝前水位为1372.8m，坝前积水按7天排干配备抽排设备，最大排水强度为2482m3/h。

2）进出水口抽排标准：围堰挡水标准采用全年10年一遇3天洪量26.8万m3,堰前挡水位为1371.0m，堰前积水按5天排干配备抽排措施，最大排水强度为2233m3/h。

取最大抽水强度2482m3/h作为抽排标准配置水泵。 （2）抽水设备的选型

1）S 型单级双吸离心泵供输送最高温度不超过80℃ 的清水和物理、化学性质类似于水的其它液体。适用于工厂、矿山、城镇、电站给水和农田水利排灌等。

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2）型号意义说明： 300S58A

其中300——进口直径（mm）； S ——单级双吸离心泵； 58 ——扬程（m）

A ——叶轮外径第一次切割（mm）。 3）性能：S 型单级双吸离心泵性能见表8-1。

表8-1 300S58A型单级双吸离心泵性能表

功流量型号 Q扬转速n程H（r/min） （K（m3/h） （m） w） 率电动机 效功率型号 （Kw） 率η（%） 300720 S58A 58 1450 118.6 Y315M160 2-4 81 （3）水泵台数的确定 页脚内容25

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在泵型初步选定之后，利用可抽排能力来确定水泵台数。

为此，为保证抽水工作的顺利进行，对计算求得流量，应根据施工条件乘以1.2～1.5 的扩大系数，以此作为选择水泵台数的根据。抽水扬程除了扬水净高，还要计入抽水管路中的各项损失，扬程损失一般为扬程的20%~30%。由此，得各种型号水泵台数ni 的计算公式：

式中ni——某一型号水泵台数；

Qi——某一型号水泵所承担的计算排水流量，L/s； πi——某一型号水泵单机排水流量，L/s； Ki——备用系数，可参考表9-4-4 确定。

根

据上述公式：n=1.2*2482/720*1.20=4.96≈5 配置5台水泵进行抽水。

扬程损失计算：58*75%=43.5m，工区围堰抽水最大高差40m，扬程满足要求。 页脚内容26

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上述已经考虑了事故备用容量。

表8-2 机械抽排投入设备表

流量设备及型号 （m3/h） 功率 扬程 （KW(m) ） 台数 备注 300S58A 720 58 160 5 （4）抽水布置及用电负荷 1）输水线路的布置

输水管线路选择与布置应遵循以下原则：

输水管线路的布置应尽量做到线路短、起伏小、水流顺畅。

进行输配水管的布置与计算时，应根据实际情况，在满足抽水的前提下，尽量节省工程投资，并采取相应的保温防冻以及方便移设的措施。 输水管线应充分利用水位高差。当条件许可时优先考虑重力流输水。 2）抽水泵站布置

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上水库水流主要来自7条主沟，抽水泵站布置在左岸，利用左岸排水渠向下游泄流，泵管布置绕过左岸坝顶，在坝顶部位直接排入左岸排洪渠。3台300S58A水泵利用浮箱架设在上游围堰靠左岸位置，

上游围堰上游的底部高程为1357.0m，坝顶高程1397.0，高程40m，58m的扬程完全满足水泵要求。

2台水泵架设在靠近拌和站位置，利用拌和站变压器供电，在该部位设置积水坑，将7条沟主流引至积水坑进行抽排。 具体布置详见附图。

抽水需要配置的设施见下表：

表8-2 上水库导流工程抽水设备配置表

序名称及型号 号 型号 单位 数备注 量 300S51 水泵 8A 台 5 2 电机 160KW 台 5 页脚内容28

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3 启动柜 台 5 4 电缆180mm2、5芯 3 变压器到配电柜 m 00 5 电缆120mm2、5芯 25 配电柜到启动柜 m 0 6 2级柜 个 3 7 麦吸管 个 5 8 325流量管 20 m 00 9 真空泵 台 1 10 325蝶阀 个 2 11 PN300法兰盘 5 个 00 页脚内容29

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12 800KV/V变压器 台 1 13 变压器接线 项 1 14

3级配电柜 个 3 （2）用电负荷计算

根据《电水利工程施工压缩空气、供水、供电系统设计导则》（DL/T 5124-2001）

C1.0.1 用需要系数法计算供电高峰负荷时，应采用式(C1)。 P=K1K2K3(ΣΚcPd+ΣKcPm+ΣKcPn) (C1)

式中：P——施工供电系统高峰负荷时的有功功率，kW ;

K1——考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数，一般取1.1～1.2；

K2——各用电设备组之间的用电同时系数，一般取0.6～0.8；因几台水泵同时启动，取1.0。

K3——配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般取1.06； 页脚内容30

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Kc ——需要系数，见表C1；水泵站选择0.75，因几台水泵同时启动，取1.0。

Pd ——各用电设备组的额定容量，kＷ ； Pm ——室内照明负荷，kW Pn ——室外照明负荷，kW,

根据上水库的用电情况，

P=1.1*1*1.06（∑（1*160*5）=932KW

变压器利用拌和站出1000KVA中富余约500KVA容量，利用在左岸新建800KVA变压器进行抽水供电配置。 （5）抽水注意事项

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1）机械抽排期间须配备足资源（主要是水泵和电源），并做好可能出现的各项风险预案。同时，可以充分利用围堰拦蓄库容，降低水泵运行功率。

2）在基坑施工过程中，由于从围堰及地基渗透入基坑的渗流、降雨和施工废水等，也必须不断排出；水泵的选择，既要根据不同的排水任务，不同的扬程和流量选择不同的泵型；又要注意设备的利用率。在可能的情况下，尽量使各个排水时期所选的泵型一致；同时，还需配置一定数量的柴油抽水机，以防事故停电对排水工作造成影响。 8.2抽排导流冬季方案 （1）冰情基本情况

敦化抽水蓄能电站地处北纬44℃附件，每年冬季都出现不同程度的冰情。珠尔多河额穆水文站的较长冰情观测资料，本次天然河道冰情资料统计依据额穆水文站19-2006年的冰情资料。

根据额穆水文站冰情资料统计，珠尔多河春季开江最早在3月11日，最晚在4月27日。初冰日期最早在10月15日，最晚在11月23日。稳定封冰最早出现在11月12日，最晚在12月8日，平均封冰期132天。最大河心冰厚1.48m。多年平均最大河心冰厚0.93m。

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额穆水文站冰情统计见表8-1

表8-3 额穆水文站冰情统计表

最早初冰日期 最早冰封日期 最迟解冻日期 最迟解冻日期 最长冰期 最大河心冰厚 月 日 月 日 月 日 月 日 天 m 110 5 11 14 2 24 1 27 1 1.48 （2）冰情对冬季抽排方式的影响分析 冬季抽排分析

根据冰情资料统计，最大河心冰厚1.48m。考虑采用抽排导流方式，库内为静水，结冰厚度将进一步加大，根据一般工程经验及北方水库、湖泊等资料分析，冰冻一般仅存在于水库表面，在冰凝结一定厚度后，由于上部形成冰层遮盖，将减少下部热量损失，当库水较深时，几乎没有整个河道或水库从上至下冻穿的情况发生。

本工程大坝上游围堰及进出口预留岩埂顶高程1372.0m，堰前水深约

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11m，采用抽排导流方式是，可以在冬季将抽排管道适当下探，设置于冰封厚度以下进行抽排，并做好外露管道的保温，基本可实现冬季抽排。 围堰拦蓄库容对冬季抽排的影响分析

若考虑冬季冰情对抽排将造成一定影响，冬季施工导流可考虑充分利用围堰的拦蓄库容。围堰堰前水位库容曲线见表8-1，堰前10月至次年5月各月10%频率径流量见表3-1。

本工程冬季进行抽排的时段为2017年11月至2018年4月。根据冰情资料统计，按最不利情况统计，假设河道最早从10月15日开始结冰，最迟解冻日期在4月21日，最迟结冰日期在4月27日。按照结冰后水库即不再进行抽排的方式考虑，自10月15日至次年4月27日按照10%频率围堰堰前入库径流量约为31.6.万m3，小于围堰堰前1372.0m高程以下库容33.9万m3。若再入冬前排空围堰前蓄水，可以充分利用围堰堰前库容，将整个冬季径流全部蓄至水库内，待水库解冻后再进行抽排，也不会淹没进出/水口基坑。

(3)基坑淹没对工程的影响分析

根据工程施工总进度计划安排和控制发电工程项目分析，本工程冬季不进行地面工程施工，包括上水库大坝及进/出水口。

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根据上水库大坝施工导流程序，大坝抽排导流时段为2017年6月至2017年11月，其中只有2017年11月为冬季，2017年10月底坝体填筑至坝顶，2017年11月进行大坝下游干砌石施工。

根据上水库进/出水口施工导流规划，进/出水口抽排导流时段为2017年6月至2018年10月，其中2017年10月至2018年4月为冬季时段，该时段进/出水口地面不施工，引水隧洞上平段预留岩塞保护引水系统洞内及厂房施工。2018年11月初引水事故闸门安装完成并具备下闸条件后，拆除岩塞，闸门挡水。

若冬季未能及时抽排，水位超过围堰高程，对大坝工程不会造成影响，最直接影响是会淹没进/出水口基坑及引水事故闸门井下部，由于有引水隧洞岩塞洞段的保护，引水系统洞内及厂房施工不会造成影响。根据施工进度安排，进/出水口及引水施工闸门井冬季不安排施工，进/出水口只完成基础开挖未进行混凝土浇筑，因此，冬季不采取抽排或抽排无法实施，淹没基坑产生的影响非常有限，仅需要在解冻后增加一次基坑抽水和清理。

经上述分析，认为采用导流明渠和水泵抽排相结合的导流方式是可行的。在冰冻期一般情况下仍可继续抽水；同时在入冬前排空水库蓄水，冬季利用围堰拦蓄库容，可不进行抽排；若冬季基坑淹没，对工程影响也非常有限。 页脚内容35

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9发生超标准洪水基坑淹没分析

导流明渠过流阶段：如果发生超标准洪水，明渠进口高程1363.0m，通过明渠下泄，以及围堰前的拦蓄调洪，不会对大坝工程、进/出水口造成影响。

抽排阶段：根据上述汛期及冬期抽排方案的分析，配备的抽排设备满足超标洪水的要求。 10、安全度汛与防凌排冰 10.1施工期度汛

本流域洪水主要由暴雨所形成，洪水多猛涨猛落，峰型尖瘦，本流域洪水期在6月初至9月末之间，最大洪峰流量大部分出现在8月份。 本工程地处北纬44附近，每年冬季都出现不同程度的冰情。主要是导流明渠除冰，在冰开花时，安排一台反铲将冰块捣碎，以防大冰块堵塞导流明渠。

为保证施工免受洪水影响，不仅要保证建筑物施工质量及建筑物在干地施工，同时保证土石方填筑、基坑开挖、混凝土浇筑等干处施工的要求，方便设备和工人在良好的工作面施工作业，安排专人对水情，水位进行时时监控，并成立专门的防洪度汛抢险及救援队，为防止边坡坍塌

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堵塞河道，定期安排机械、人员对导流明渠不稳定边坡进行清理及加固，定期对河道淤泥及沉沙进行清理，防止因淤泥及沉沙抬高水位。 10.2防汛准备

在每年汛前根据批准的安全度汛措施，备足防汛所需的材料和设备，并在紧急情况下，作好防汛劳动力安排。并对超标准洪水度汛作出应急预案，将损失降低到最小程度。

成立安全度汛领导小组，由现场项目经理任组长，项目总工程师和项目副经理任副组长，各施工作业队队长为安全度汛领导小组成员，制订工程度汛计划和防洪度汛措施，汛前及时检查落实度汛面貌的实现，组成安全度汛突击队，以便发生洪水时召之即来，来之能战，战之能胜。 10.3安全度汛措施

（1）严格按照工程进度计划进行各阶段施工任务的组织和施工，施工面貌达到安全渡汛面貌。并按规定，编制安全度汛报告，报送监理工程师审批。

（2）加强围堰堰脚和迎水面的边坡防护；

（3）详细制定度汛规划：明确度汛任务、制定度汛计划、建立度汛组织；

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（4）做好施工期的水情预报，确认近期不会发生洪水时，才对有洪水影响的部位施工。如发生连续降雨，抽排阶段必须连续抽排，抽空堰前库容，扩大容量。

（5）汛前成立防汛小组，负责防洪工作，汛期24小时有人值班，准备充足的人员、材料、设备、保证人员材料设备能及时调用，如遇超标洪水，组织抗洪抢险，把洪水的损失降到最低限度，并在洪水过后尽快恢复生产。

10.4超标洪水应急措施

在施工期间，为防止超标洪水的影响，特制定应急措施如下： （1）经常检查防汛材料的储备和防汛设备的到位情况，及时对防汛材料加以补充与设备维护，使其处于良好的状态。

（2）对有可能被洪水淹没部的设备，如进出水口等部位，随时作好加高及撤退的准备，一旦出现险情，以最快的速度撤到地势高的部位，尽量减少洪水带来的损失。

（3）在进出水口岩坎部位储备部分编织袋，以防洪水提前到来，快速将加高形成子堤临时挡水，保护进出水口基坑内设备不被淹没。

（4）成立防汛临时突击队，突击队员在汛前随时作好突击防汛的准备。

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（5）在汛期配备专人日夜查巡，一旦发现险情，及时报警，全力投入防汛抢险。

（6）检查抽排水泵的备件，及时补充，防止突然损坏导致抽水受到影响。

11施工资源配置 11.1导流施工机械配备

表11-1 施工导流设备配置表

序号 机械设备型号 名称 数单位 量 备注 1 挖掘机 PC360 2 台 2 挖掘机 VOLOV 2 台 3 自卸汽车 20t 12 部 4 装载机 ZL50 2 台 页脚内容39

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5 SD220 1 推土机 台 6 振动碾 26t 1 台 7 吊车 25 1 部 8 振动碾 22 1 台 9 液压锤 320D 1 台 10 水泵 300S58A 5 台 12 变压器 800KVA 1 台 13 平板车 5t 1 台 14 喷锚机 PZ-5 1 台 配套空15 钻机 CM351 2 台 压机 16 手风钻 YT-28 4 把 页脚内容40

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17 2 振捣棒 φ30 台 混凝土罐18 车 8m3 2 部 19 发电机 150KW 1 台 11.2人员配备

表11-2 施工导流施工人员配备表

序工种 号 人数 备注 1 总指挥 1 2 调度 2 3 技术人员 4 土工膜施工8人，司机10人，管4 围堰填筑 20 理2人 页脚内容41

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钻孔施工10人，喷锚6人，开挖5 明渠开挖 30 运输12人，管理2人 6 抽水人员 20 水泵工15人，辅助人员10人 7 电工 3 8 维护人员 3 合计 83 12施工进度计划 （1）初期导流

1）2015年9月25日～2015年10月1日，导流明渠引水渠段开挖完成； 2）2015年10月1日～2016年5月31日，坝内及坝后导流明渠开挖完成；

3）2015年6月30日完成上水库挡水坝上游土石围堰填筑；

综合以上进度分析,上水库导流明渠在2016年汛期前可具备过流条件。 （2）中后期导流 页脚内容42

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1）2016年5月11日完成导流明渠封堵，开挖机械式抽排；

2）2018年10月31日，上水库进/出水口工程完成，具备蓄水条件。 3）2019年4月1日，上水库蓄水验收完成。 4）2019年5月1日，上水库下闸挡水。

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