水利水电工程挡(泄)水建筑物设计.pdf
《水利水电工程挡(泄)水建筑物设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水利水电工程挡(泄)水建筑物设计.pdf(153页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、I 水电工程挡(泄)水建筑物设计II 目录1 概述.11.1 坝工专业工作概述 .11.1.1 水工建筑物及水工专业介绍.11.1.2 坝工专业工作内容 .11.1.3 手册编制说明 .21.2 水电工程建设程序和设计阶段.31.2.1 水电工程基本建设程序 .31.2.2 水电工程勘测设计阶段和流程.51.3 各设计阶段坝工专业工作内容和深度要求.61.3.1 河流规划阶段 .61.3.2 预可行性研究阶段 .71.3.3 可行性研究阶段 .91.3.4 招标设计阶段 .131.3.5 施工详图阶段 .171.4 设计依据和基础资料 .181.4.1 设计依据 .191.4.2 常用规程规范
2、 .192 坝址、坝型与枢纽布置方案比选.12.1 概述.12.2 工程等别和设计安全标准.12.2.1 工作内容和深度要求 .12.2.2 主要依据和基本资料 .12.2.3 工作流程 .22.2.4 设计要点与注意事项 .32.2.5 专业接口 .52.2.6 设计成果与会签要求 .62.3 枢纽布置方案拟定 .6III 2.3.1 工作内容和深度要求 .72.3.2 主要依据和基本资料 .72.3.3 枢纽布置的基本原则 .72.3.4 设计要点与注意事项 .112.3.5 主要成果 .112.4 坝址比选 .112.4.1 主要内容与深度要求 .122.4.2 设计依据与基本资料 .1
3、22.4.3 工作流程:.122.4.4 设计要点与注意事项 .132.4.5 专业接口 .142.4.6 设计成果与会签要求 .142.4.7 工程实例 .152.5 坝型、坝线和枢纽布置比选.152.5.1 主要内容与深度要求 .152.5.2 设计依据及基本资料 .152.5.3 工作流程:.162.5.4 设计要点与注意事项 .162.4.5 专业接口 .162.4.5 设计成果与会签要求 .172.4.6 工程实例 .172.6 正常蓄水位比选配合 .172.6.1 主要内容与深度要求 .172.6.2 设计依据和基本资料 .172.6.3 工作流程 .172.6.4 设计要点和注意
4、事项 .182.6.5 设计成果与会签要求 .183 挡水建筑物设计 .193.1 重力坝设计 .19IV 3.1.1 概述.193.1.2 主要设计内容、深度、设计依据、方法及需提交的产品.193.1.3 设计工作流程、关联专业与技术接口.243.1.4 设计要点及注意事项 .253.1.5 重要的专题研究 .293.1.6 工程实例 .303.2 混凝土拱坝设计 .303.2.1 概述.303.2.2 拱坝布置及体形设计 .353.2.3 拱坝坝体混凝土分区 .413.2.4 拱坝坝体构造 .443.2.5 拱坝基础处理 .483.2.6 拱坝应力分析 .543.2.7 拱坝稳定分析 .5
5、73.3 面板堆石坝设计 .603.3.1 概述.603.3.2 设计主要内容、深度要求、设计依据及设计方法.603.3.3 设计工作流程、关联专业与技术接口.643.3.4 设计要点及注意事项 .653.3.5 施工图阶段需提交的产品及会签要求.663.3.6 工程实例 .673.4 土石坝设计 .673.4.1 土石坝概述 .673.4.2 设计依据和设计资料 .673.4.3 工作内容 .683.4.4 工作流程、关联专业联系与技术接口.693.4.5 设计要点与注意事项 .733.4.6 设计产品与会签要求 .773.4.7 工程案例 .78V 3.5 坝基处理和渗控工程设计.843.
6、5.1 坝基处理设计 .843.5.2 渗控工程设计 .864 泄水建筑物设计 .904.1 概述.904.1.1 泄水建筑物的类型 .904.1.2 设计主要内容、深度要求、设计依据及设计方法.904.1.3 设计工作流程、关联专业与技术接口.914.1.4 设计产品与会签要求 .924.2 泄水建筑物的布置比选 .934.2.1 工作内容与深度要求 .934.2.2 设计方法 .934.2.3 设计依据与基本资料 .934.2.4 工作流程、关联专业节点与技术接口.934.2.5 设计要点与注意事项 .944.2.6 设计产品与会签要求 .954.2.7 工程实例 .954.3 岸边溢洪道
7、设计 .954.3.1 工作内容与深度要求 .954.3.2 设计方法 .984.3.3 设计依据与基本资料 .984.3.4 工作流程、关联专业节点与技术接口.984.3.5 设计要点与注意事项 .984.3.6 设计产品与会签要求 .1004.3.7 工程实例 .1014.4 泄洪洞设计 .1014.4.1 工作内容与深度要求 .1014.4.2 设计方法 .1034.4.3 设计依据与基本资料 .103VI 4.4.4 工作流程、关联专业节点与技术接口.1034.4.5 设计要点与注意事项 .1044.4.6 设计产品与会签要求 .1064.4.7 工程实例 .1074.5 坝身泄水建筑
8、物设计 .1074.5.1 概述.1074.5.2 主要工作内容 .1074.5.3 设计方法、依据与工作流程.1084.5.4 设计要点与注意事项 .1094.5.5 设计产品与会签要求 .1124.5.6 工程实例 .1124.6 水闸设计 .1134.6.1 概述.1134.6.2 工作内容与深度要求 .1134.6.3 设计依据与基本资料 .1174.6.4 设计工作流程、关联专业与技术接口.1174.6.5 设计要点及注意事项 .1184.6.6 初步设计和施工图设计阶段需提交的产品及会签要求.1195 边坡设计 .1215.1 概述.1215.2 边坡工程主要设计内容、深度要求.1
9、215.3 设计依据、资料及设计方法.1215.4 设计工作流程、关联专业与技术接口.1215.5 设计要点及注意事项 .1225.6 主要设计成果 .1255.7 工程实例 .1251 1 概述1.1 坝工专业工作概述1.1.1 水工建筑物及水工专业介绍综合利用水电工程一般具有防洪、发电、灌溉、航运、供水和旅游等多种功能,以发电为主要功能的水电工程一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。承担水电工程勘测设计工作大类专业包括地质勘察、规划、水工、施工、造价、机电、移民及环保等一级专业。作为一级专业的水工专业,主要承担永久性水工建筑物的设计工作。水工建筑物是为
10、防治水患开发水利,实现水利、水电、港口、航道等工程目标而修建的直接或间接承受水作用的建筑物。不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。水工建筑物按其功能可分为:1)通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物,如各种坝、堤和海塘;泄水建筑物,如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸;进水建筑物,也称取水建筑物,如进水闸、深式进水口、水泵站;输水建筑物,如引(供)水隧洞、渠道及输水管道;河道整治建筑物,如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。2)专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物,如前池、调压室、压力水管、水电站厂房;灌溉和供水专用建筑物,如节制闸、沉沙池、冲沙闸;港口专用建筑物,如防波堤、码头、船
11、坞、船台;过坝专用建筑物及设施,如船闸、升船机、筏道及鱼道等。上述两类均属于长期使用的建筑物,称为永久性水工建筑物;另有一些仅在施工期短时间内发挥作用的建筑物,如围堰、导流隧洞等,称为临时性水工建筑物。有些水工建筑物的功能并非单一的,难以严格区分其类型,如各种溢流坝,既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;有时施工导流隧洞可以改建成永久性的泄水或引水隧洞等。1.1.2 坝工专业工作内容2 水工专业可进一步划分为坝工、水道、厂房、监测和航运等二级专业。坝工专业主要负责水电工程各勘察设计阶段挡水和泄水建筑物的设计工作,在工程勘测的基础上,按照合同及规程规范要求,综合协调水道、厂房、施工、机电等专业,完成水
12、工建筑物最佳布置方案,为工程项目提供挡水和泄水系统建筑物设计文件、图纸及技术服务。坝工专业所承担设计的挡水泄水系统及相关建筑物,包括为抬高水位、形成水库而修建的重力坝、拱坝、面板堆石坝、心墙堆石坝等各种挡水坝,为水库泄洪、放空检修、泄放生态流量等需要而修建的坝身泄水孔(表孔、中孔、底孔等)、岸边溢洪道、溢洪洞、泄洪洞、放空洞等泄水建筑物,及相关的渗控、基础处理、消能防护、坝肩与进出口边坡,近坝库岸边坡及不良地质体的处理等。1.1.3 手册编制说明根据水工枢纽设计所工作内容和专业特点,本手册暂以按照中国电力行业标准设计的水电工程为主,编制内容主要包括两大类:一类为枢纽布置方案拟定和综合比较,主要
13、依据水电工程预可行性研究报告编制规程 DL/T 5206-2005、水电工程可行性研究报告编制规程DL/T 5020-2007、水电工程招标设计报告编制规程DL/T 5212-2005 等规范要求开展工作,要求在项目设总的统一组织下,协调、汇总各专业的工作成果,进行总结和综合评价。主要设计成果为水工篇综合报告、综合比选报告及工程量、附图等。本手册暂以水电工程可行性研究阶段的坝址、坝型与枢纽布置方案比选等工作为主线进行介绍,重点介绍工作流程和专业接口,对计算书、图纸等具体产品的设计不作展开。其他阶段的方案比选可根据工作内容和深度要求参照使用。另一类为本专业主要建筑物的具体设计,包括挡水泄水建筑物
14、设计及工程边坡处理设计等。主要依据混凝土重力坝设计规范NB/T 35026-2014、混凝土拱坝设计规范 DL/T 5346-2006、碾压式土石坝设计规范 DL/T 5395-2007、混凝土面板堆石坝设计规范DL/T 5016-2011、溢洪道设计规范DL/T 5166-2002、水工隧洞设计规范 DL/T 5195-2004、水电工程边坡设计规范DL/T 5353-2006 等水工建筑物设计规范进行挡水、泄水建筑物和边坡的设计计3 算,设计产品以结构计算、水力计算等计算书和布置图、结构图、钢筋图、开挖支护、基础处理等图纸为主。对通航、过鱼等专门水工建筑物不作介绍。本手册主要针对青年员工的
15、坝工专业具体设计工作,对由项目设总、专总组织编制的工作策划、项目勘测设计科研大纲、专业设计大纲、专项大纲等是设计工作开展的依据,本手册不作介绍。手册实行动态修编,手册内容根据实施反馈情况不断完善。其他设计阶段的工作内容、坝工专业其他设计工作内容、如现场设代、设计变更等,在今后逐步添加完善。本版手册编制适应范围暂考虑为以按电力工程(DL)和能源局(NB)标准设计的国内水电工程,按国内水利工程(SL)标准或按国外标准设计的水电工程及其他类型的水利工程,可参照使用,但应注意适用标准的差别。主要差别和应用注意事项等相关内容在以后的版本中补充。1.2 水电工程建设程序和设计阶段1.2.1 水电工程基本建
16、设程序水电工程基本建设程序是一项水电工程从设想提出到决策,经过勘察、设计、施工和验收,直至投产和交付使用的整个过程中,应该遵循的内在规律。水电站工程建设条件比较复杂,工作量大。按照水电工程的内在规律,投资建设一项应经过决策、勘察、设计、施工、交付和运行若干个发展时期。每个发展时期又可分为若干阶段,每个阶段内的各项工作之间存在着不能随意颠倒的先后顺序关系。科学的建设程序应当坚持“先勘察、后设计、再施工”的原则。目前一般水电工程基本建设程序为:(一)编制河流开发规划报告,报有关部门审查和批准河流水电规划初步查明河流开发条件,明确河流开发任务,协调综合利用要求,优选梯级开发方案和推荐近期工程。(二)
17、依据电力系统规划和流域开发规划提出拟建项目,进行预可行性研究,提出预可行性研究报告,报有关部门审查预可行性研究的目的是对拟建工程项目的建设必要性、技术可行性与经济合理性进行初步研究,提出初步评价,以便确定工程建设项目能否成立。4 水电工程预可行性研究报告的编制,应在江河流域综合利用规划或河流(河段)水电规划的基础上进行,对抽水蓄能电站应在地区抽水蓄能电站选点规划的基础上进行。根据国家基本建设项目审批程序的规定,凡列入长期计划或建设前期计划的项目,应有批准的项目建议书。报送项目建议书应随文附送已经主管部门批准的预可行性研究报告文件。项目建议书需按国家规定报主管部门审批。经主管部门审批同意立项后,
18、即可开展可行性研究工作。对于企业不使用政府投资建设的项目,一律不再实行审批制,区别不同情况实行核准制和备案制。在主要河流上建设的水电站、总装机容量25 万千瓦及以上水电站、抽水蓄能电站等项目由国务院投资主管部门核准,其余水电站项目由地方政府投资主管部门核准。企业投资建设实行核准制的项目,仅需向政府提交项目申请报告,不再经过批准项目建议书、可行性研究报告和开工报告的程序。(三)开展工程可行性研究,提出可行性研究报告根据国务院关于投资体制改革的决定,企业投资建设水电工程实行项目核准制,投资企业需向政府投资主管部门提交项目核准申请报告。水电工程可行性研究报告是项目申请报告编制的主要依据。可行性研究报
19、告在审查批准的预可行性研究报告基础上,根据预可行性研究报告审查意见及所需补充的专题审查意见,结合可行性研究阶段设计要求进行编制。可行性研究报告是对预可行性研究报告进行补充、复核、完善、深化。对工程场址选择及预可行性研究报告审查提出的意见和问题进行补充;对设计依据的基本资料、设计参数、政策法规、市场情况等,进行调查、补充和复核;对工程布置及建筑物、机电及金属结构、施工组织设计、建设征地和移民安置、环境保护设计、水土保持设计、劳动安全与工业卫生设计、节能分析论证、设计概算等,进行复核、完善、深化设计(四)编制项目(核准)申请报告,报请政府核准(五)项目申请报告核准后,进行招标设计,项目法人组织工程
20、招标水电站招标设计阶段是在可行性研究报告审查和项目核准后,由工程项目法人组织开展。招标设计是在可行性研究报告阶段勘测、设计、试验、研究成果的基础上,5 为满足工程招标采购和工程实施与管理的需要,复核、完善、深化勘测设计,并对工程招标采购进行规划与安排。编制招标设计报告。水电工程的招标设计报告经评审后,既是工程招标文件编制的基本依据,也是工程施工图编制的基础。(六)进行施工图设计、进行土建工程和安装工程施工水电站施工图设计阶段是设计单位根据招标设计成果,配合工程进度编制施工详图。包括为工程项目施工编制材料加工、非标准设备制造、建筑物施工和设备安装所需图纸和施工说明文件;提出设备材料清册和规格要求
21、;计算各种工程量;根据业主要求编制执行概算或复核概算等。(七)施工至竣工阶段的各项验收。包括工程截流前验收;当大坝具备下闸蓄水条件时,进行水库蓄水前安全鉴定和验收;机组启动验收,完成满负荷连续72h 试运行;试生产、生产准备、竣工安全鉴定和验收,以及竣工后的定期安鉴等。根据验收和安全鉴定需要,设计编制相应的报告。1.2.2 水电工程勘测设计阶段和流程按照国家基本建设项目审批程序,我国水电工程勘测设计一般划分为规划、预可行性研究、可行性研究、招标设计以及施工详图设计等五个阶段。各勘察设计阶段的主要设计任务、工作内容、设计深度要求、设计工作流程以及主要设计成果均有所不同。根据 DL/T 5042-
22、2010 河流水电规划编制规范、DL/T 5206-2005水电工程预可行性研究报告编制规程、DL/T 5020-2007 水电工程可行性研究报告编制规程以及DL/T 5212-2005 水电工程招标设计报告编制规程有关规定,分别提出各勘察设计阶段坝工专业在本阶段的主要设计任务、主要工作内容、设计深度要求、设计工作流程以及主要设计成果。前期设计阶段和施工图设计阶段有各自的特点和要求,设计流程也有所区别。河流水电规划、预可行性研究和可行性研究阶段统称为前期设计阶段,其设计流程基本相同。前期设计阶段主要流程为:明确合同和顾客要求,确定质量目标,明确专业负责人,编写收资大纲、查勘,编制专业设计工作大
23、纲,编写外委任务书,编写6 互提资料计划,确定工程等别、主要建筑物级别和设计标准、经方案比选选定坝址、坝型、坝线和枢纽总布置格局、配合选定水库正常蓄水位和其他特征水位、确定挡水泄水建筑物的布置、结构型式、控制尺寸,单项建筑物设计计算,工程量计算,报告编制、设计文件内部评审,产品交付,文件归档,产品交付后服务等。招标设计阶段与前期设计阶段设计流程有所不同。招标设计可分为两步:1)技术设计,编制招标设计报告,技术设计流程与前期阶段设计流程基本相同。2)施工规划报告与招标文件,为代业主编写。施工详图阶段设计流程与招标设计阶段技术设计流程类似,但增加了施工期间设计代表服务,现场施工配合和设计文件更改工
24、作量较大。1.3 各设计阶段坝工专业工作内容和深度要求1.3.1 河流规划阶段1.3.1.1 设计依据坝工专业在河流(河段)规划阶段的设计工作,依据DL/T 5042-2010 河流水电规划编制规范、河流(河段)规划阶段设计原则指导书(由规划总工负责编制)和规划项目设计大纲(由项目规划设计总工程师负责编制)、院管理体系文件、国家现行标准与行业设计规范开展工作。1.3.1.2 设计内容和深度要求1)配合拟定河流水电开发方案根据对区域构造稳定性和坝(闸)、厂址区工程地质条件的初步分析,初拟可能的坝(闸)、厂址。分析初拟的各坝(闸)、厂址建设条件,综合考虑水资源分布特点、工程地质条件的适应性、上下游
25、梯级衔接、生态环境和经济社会敏感对象等因素,初拟坝(闸)、厂址。拟定河流水电开发方案应进行现场查勘。2)各梯级电站枢纽布置7 按照 GB 50201-2014 防洪标准、DL/T 5180-2003 水利水电工程等级划分及设计安全标准、NB 35047-2015 水电工程水工建筑物抗震设计规范等有关规定初步拟定各梯级电站工程等别及主要水工建筑物的级别、洪水标准和抗震设计标准等。枢纽工程的等级和设计标准及枢纽工程中的通航、鱼道、供水、桥梁、公路、铁路等建筑物的等级及设计标准,应参照有关行业的规定初步拟定。根据开发任务、环境保护要求、工程规模,结合水文、泥沙、地形、地质和当地建筑建材等特点,初步分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水利水电工程 建筑物 设计
限制150内