开题报告(加文档结构图、目录)

目 录

1课题来源………………………………………………………………1 2研究目的和意义………………………………………………………1

2.1水利水电工程上的目的和意义………………………………1

2.2专业学习的目的和意义…………………………………1 3参考资料及文献与国内外现状和发展趋势…………………………1

3.1参考资料及文献…………………………………………1

3.2国内外现状和发展趋势…………………………………1 4研究的主要内容及成果形式…………………………………………4

4.1研究的主要内容…………………………………………4

4.2成果形式…………………………………………………7 5工作的主要阶段、进度………………………………………………7

5.1导流方案设计……………………………………………7

5.2截流方案设计……………………………………………7 6最终目标及完成时间…………………………………………………7 7现有条件及必须采取的措施…………………………………………8

7.1现有条件…………………………………………………8

7.2采取措施…………………………………………………8 8协助单位及要解决的主要问题………………………………………8

8.1协助单位…………………………………………………8

8.2解决的主要问题…………………………………………8

桥洪水电站导截流及围堰设计

学 生:

指导老师：

三峡大学科技学院

1 课题来源

桥洪水电站位于清水河中游，支流独木河河口2.5km的河段，是一座以发电为主，兼顾防洪及其它效益的综合水利水电枢纽。为清水河干流水电梯级开发的第三级，水库正常蓄水位868.00m，死水位845.00m，调节库容为1.355亿m3，多年平均径流量为24.1亿m3，具有季调节能力，电站装机容量180MW，多年平均发电量7.23亿kWh。针对桥洪水电站的工程布置特点，设计一个合理的导截流及围堰设计方案，为水电站主体建设创造一个良好的施工环境。 2 研究目的和意义

2.1 水电工程上的目的和意义

导截流是水电站建设中的一项重要施工内容，可解决施工过程中河道水流蓄、泄的问题，避免河道水流对水电站建筑物造成的不良影响。可以说施工导流设计是水电站工程枢纽总体设计的重要部分，也是编制施工总进度的主要依据。因此合理进行施工导截流设计是水电站工程设计和工程施工的重要保障。

2.2 专业学习的目的和意义

通过对该水电站兴建概况、水文、地质、气象等资料和水工设计资料等基本资料的分析和研究，进行导截流的设计与施工，绘制相应施工图，使自己对导截流设计等知识进行了系统的学习，明白了设计过程中的具体流程步骤，为自己以后在这方面工作打下了坚实的基础。

3 参考资料及文献与国内外现状和发展趋势

3.1 参考资料及文献

主要参阅：长江水利委员会、中国长江三峡集团公司编著的《大型水利水电工程截流龙口水文预报》；张曙光主编的《长江三峡水利枢纽导流明渠截流与三期围堰工程》；武汉大学出版的《水利工程施工》；《水利水电工程施工手册》第五卷；李炜编著的《水力计算手册（第二版）》；《水利水电工程施工总布置设计规范》SL487-2010；SL303-2004；《水工隧洞设计规范》SL279-2002；《河道截流及流水中筑坝技术》；《水利水电工程围堰设计导则》。

3.2 国内外现状和发展趋势

3.2.1施工导流科技进展

一次断流围堰的导流方式有多种,常用的发展最快的有如下几种:

1）明渠导流:在河势开阔处,多采用明渠导流分期筑坝。截至2000年,世界上最大的河床外明渠导流是印度Tapi河UKai土石坝修建的导流明渠,长1370m,渠底最大的宽度235m,明渠水深18～21m,渠道最大开挖深度80m左右,设计导流流量45000m3s(1970年8月),浆砌石衬护。巴西和巴拉圭合建的Itaipu电站,1978建成的导流明渠,设计流量30000～35000m3s,明渠全长2000m,进口底宽150m,其余底宽约100m,开挖最大深度达100m。1997年我国建成了当今世界上最大的三峡导流明渠,设计流量达79000m3,1998年经过8次洪峰最大流量达62000m3s的考验,施工期通航满足了设计要求,表明导流明渠兼通航的布置合理,防冲措施可靠,成功解决了明渠泄洪和通航流量相差大的矛盾,总体水平达到了一个新的高度。

2）隧洞导流:20世纪70年代,莫桑比克在赞比亚河上修建Cabora Bassa水电站时,建造了两条城门洞形导流洞,断面均为16m×16m,隧洞长分别为490m及540m,导流设计流量为6500m3,比较成功。截至于1985年,世界上最大断面的导流隧洞是原苏联布烈衣土石坝右岸的两条洞,断面均为350m2(方圆形,宽17m,高22m),隧洞长度分别为860m及990m,设计导流流量达12000～14600m3s,后期改建成泄洪洞,泄流量为14600m3s。

3）底孔导流:分期导流的第二期,用到底孔导流的实例很多。早在20世纪30年代,美国在哥伦比亚河上修建Grand Coulee水电站时,在砼重力坝中设置过20个直径216m的底孔导流,加上40个216m的永久泄水孔后,设计导流量为15600m3s。成为30年代施工中底孔导流的范例。1975年Itaipu施工中在砼重力坝中设置过尺寸达617m宽,22m高的底孔12个,创造了底孔尺寸高度的先河。1993年我国在三峡工程第三期施工中,在泄洪坝段设置过22个底孔及23个永久泄洪深孔导流,底孔尺寸为6m宽,815m高,泄洪孔为7m宽,9m高,设计泄洪流量达72300m3s，设计运行水头达80m,经过多次过水考验,在大型导流底孔设计、模型试验和施工技术水平均已达到当今世界先进水平。

3.2.2施工截流科技进展

总结国内外的江河截流,常用的截流方法主要分三类:戗堤截流法、瞬时截流法、无戗堤截流法。

我国在古代就已掌握了截流技术,如都江堰的马槎截流法、黄河两岸的捆埽堵口法等,形成了历史悠久的传统截流工艺。然而,真正意义上的截流或筑坝还是从20世纪初才开始萌发并逐步形成工程技术理论并付诸于工程实践的。但20世纪30年代以前的截流或筑坝工程,由于基础及边坡出现问题,失败者较多,成功者甚少。

从20世纪30年代开始,在总结了已有截流工程经验和教训的基础上,理论与工程实践都有了一些进展。但大部分的大型截流工程采用的都是平堵法。真正大规模地采用立堵截流还是在20世纪40年代以后。苏联首次在舍克纳斯河的耳滨斯克5号坝址处用立堵法截流,最大抛填强度达到12000m3d，平均强度达到500m3，截流流量为400m3s，截流最大落差为118m。20世纪50年代以来,截流理论与实践水平都有较大进展,立堵法截流发展很快。

20世纪60年代,截流方法的进展很快,双戗堤截流、三戗堤截流、宽戗截流等的成功应用,已将截流最大落差提高到8m以上,这是20世纪60年代截流工程创造的最大奇迹。

20世纪70年代,以巴西和巴拉圭合建的巴拉那河上的伊泰普工程为典型代表,截流流量提高到了8000m3以上。进入20世纪80年代以来,阿根廷与乌拉圭合建的雅西里塔工程截流流量达到8400m3,刷新了70年代伊泰普工程的纪录。在截流时段的选择上,将习惯上安排枯水期截流的做法,更新为大汛后即可考虑安排实施截流,这不仅对截流后抢填围堰堰体极为有利。而且对提前发挥水电工程效益都有一定的积极作用。

80多年来大江大河截流的理论与实践不断发展 ,截流方法和指标等均有很大的突破。在截流方法上,从伊兹巴斯教授开始研究块体抛投截流理论起,直到20世纪50年代,都对龙口截流难度估计过高,因而大多采用平堵法截流,从20世纪60年代开始,由于截流理论、截流技术和截流施工机械设备的发展,立堵截流逐步取代了平堵截流。在截流指标上,截流水深达到了60m,流量突破了10000m3s，龙口水位落差超过了10m,流速高达12s，进占抛投强度超过了190000m3。尤其值得骄傲的是,通过长江、黄河等大江大河截流的科学研究和工程实践,特别是长江三峡工程两次截流的圆满实施,中国的截流技术已从总体上达到了国际领先水平。

水利工程施工中导截流是开始阶段的控制性工程。施工导截流的研究也是现如今水利工程各项研究的重要环节之一。导截流分为导流工程和截流工程两项，导流位于截流之前。施工导流大体分为三类：分段围堰法导流、全段围堰法导流和淹没基坑法导流。分段围堰法导流适用于河床宽、流量大、工期较长的工，尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流，比如，葛洲坝、三峡工程等。这种方法前期都是通过被束窄的原河床导流，后期则通过事先修建的泄水通道导流，方法有：底孔导流、坝体缺口导流以及束窄河床和明渠导流。全段围堰法导流是将河床全段堵上，再通过人工修筑的泄水通道将水流导出的方法。泄水通道有：隧洞导流、明渠导流和涵管导流。淹没基坑法导流是一种辅助导流方法，在全段围堰法导流和分段围堰法导流中均可用到。对于山区性河流来说，全年径流量变化显著，洪

水期水流量远大于枯水期，但洪水期时间不长，因此从节约临时工程成本上来说，修筑过水围堰，工程与枯水期施工，洪水期时，通过基坑淹没和其他主要导流方法结合的方式来宣泄洪水，洪水期过后，再清理出基坑继续施工，这样挡水围堰的标准就可以适当降低，从而达到节约成本的目的，这也是目前应用极为广泛的一种导流方法。

3.2.3我国现状

目前我国水电建设的中心为西南地区，主要为云南、四川。西藏。贵州等地，小水电也是发展热点。而西南地区河流多为山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实；平时流量不大，河道比较狭窄。河道狭窄，不适合使用分段围堰法导流。又由于明渠导流条件要求太高。采用隧道导流十分合适。隧洞导流是在河岸山体中开挖隧洞，在基坑上下游修筑围堰，水流经由隧洞下泄。我国现在隧洞施工技术发展很快，几乎任何类型的地质条件都可以适应，并且施工速度很快。

3.2.4总结

总结近百年来大江大河截流的理论与科技的发展 ,导截流科技有如下新的发展趋势:

（1）立堵逐渐代替平堵。据统计,在20世纪40年代以前,国外几乎都采用平堵法截流。但平堵需要先架浮桥或栈桥,投资大,费工时,阻碍通航。立堵法截流,施工简单,便于就地取材和机械化施工,且可依据具体条件采取一些辅助措施,如平抛护底、加设拦石栅等。立堵法较为安全可靠,施工准备工作量较小,目前已成为世界各国常用的截流方法,随着水力学理论、水工建筑、大型自卸汽车和大型挖掘机等技术进步,其发展前景更为广阔。

（2）趋向较高水头截流,采用较高水头截流,可减少导流泄水建筑物的工程量。现代运输和吊装机械的发展,使得采用更大块重、更高抛投强度实现高水头截流成为可能。为实现高落差截流,常采用双戗或多戗截流方式。

（3）加大抛投强度,不用或少用大料。由于施工机械容量不断增大,有尽量利用一般石料的趋势,这样更有利于减少工作量,节省投资。

（4）趋向降低设计标准。目前,一般用当月或当旬50%～10%频率的流量作为截流设计流量。但是实践表明,设计流量往往比实际来流量偏大,适当降低截流设计流量是合理而必要的。今后,水文预报手段将更为先进,精度更高,通过预报可以错过洪峰截流,为调整施工计划提供了条件。

4 研究的主要内容成及成果形式

4.1 研究的主要内容

4.1.1导流与度汛设计工研究的及施主要内容

（1）设计基本资料的分析和整理