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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目： 输水工程施工组织设计
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层 次： 专科起点本科
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完成日期： 2021 年9月20日
本设计是对一级水电工程进行施工组织设计，采用枯水期围堰挡水方案，主要内容有工程相关的水文、地质条件资料，施工导流、截流计算，基坑排文、下闸蓄水，施工工厂设施及施工总进度。其中导流包括导流方式的确定，选定方案的导流计算；截流主要采取的是三曲线法进行水力计算；基坑排水、下闸蓄水主要是对各种排水量和蓄水量进行了计算；其中重点进行施工导流和围堰结构设计，围堰工程是施工重点对土工膜心墙围堰进行详细的施工方案设计，采用的是枯水期围堰挡水，隧洞导流，第一个汛期坝体临时断面拦洪渡汛方案，并完成导截流建筑物图及施工布置图。
关键词：渠（管）道输水工程；输水建筑物；施工组织
目 录
兴修水利工程需经历河流规划、勘测、试验、设计、施工及运行管理等主要步骤的基本建设程序,其中设计又由水文、水工、机电、施工、概算等专业组成,可见施工组织设计是设计中的一个专业,是设计组成中不可缺少的部分。施工组织设计,是论证设计成为现实的可行性和经济性合理的基本依据,且受自然条件和社会政治经济制约因素较大的影响,所以成为总体设计方案决策的主要依据之一。工程属Ⅲ等中型工程，工程枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸岸边开敞式溢洪道、左岸放空洞、右岸引水隧洞、地面厂房及升压站等组成，电站装机2台，总装机容量30MW，多年平均发电量0.901亿kW×h，保证出力5.1MW，增加下游梯级电量0.085亿kW/h。枢纽主要工程量：土石方开挖79.3万m3，土石方填筑230.4万m3，混凝土10.12万m3，帷幕灌浆1.33万m。施工导流采用左岸隧洞导流，总工期40个月。工程静态总投资27404万元，总投资29126万元。
1 工程概况
1.1 工程概述
张峰水库位于山西省晋城市沁水县郑庄镇张峰村沁河干流上，距晋城市城区90km，水库总库容3.94亿m3，是以城市生活和工业供水、农村人畜饮水为主，兼顾防洪、发电等综合利用的大（2）型水库枢纽工程。
晋城市地处山西省东南部，共辖一区、一市、四县，即城区、高平市、泽州县、陵川县、阳城县和沁水县。北与长治市毗邻，西与临汾市、运城市相连，东与河南省辉县、修武接壤，南与河南省的博爱、沁阳、济源相邻。
张峰水库工程由枢纽工程与输水工程两部分组成。工程建成后，对于改善晋城市城镇生活和工业用水的供水条件，调整晋城市水源结构，缓解该地区水资源缺乏和地下水严重超采的局面，解决部分地区农村及乡镇人畜饮水，提高下游河道的防洪标准，都将起到十分重要的作用。
1.2 输水工程总体布置
张峰水库输水工程采用渠（管）道输水，供水对象为泽州盆地的城市生活和工业供水，同时解决沁水县、阳城县部分农村人畜饮水和蔬菜、桑园的灌溉用水。根据水库枢纽和各用水区分布的位置关系，渠（管）道输水工程布置总干、大阳联接段和一、二、三干，总干自水库引水，通过大阳联接段、一、二、三干向各用水户供水。
输水工程等别为Ⅲ等，包括渠(管)道输水及河道输水两部分。渠(管)道输水由总干、大阳连接段和一、二、三干及扬水站等建筑物组成，其中总干、大阳联接段、二干、三干的渠（管）道及其建筑物（包括东山扬水站、二干泵站等）的级别为3级，一干主渠道及其建筑物级别确定为4级。输水工程中建筑物级别及相应洪水标准详见表1.1。
表1.1 输水工程水工建筑物级别及洪水标准表
建筑物名称 | 建筑物级别 | 洪 水 标 准 |
总干 | 3 | 20年一遇设计 50年一遇校核 |
大阳联接段 | 3 | |
二干 | 3 | |
三干 | 3 | |
一干 | 4 | 10年一遇设计，30年一遇校核 |
总干自渠首沿沁河左岸东南向行11.932km，至沁水县郑庄镇往南分水，为一干，供沁水县、阳城县的农村人畜饮水和蔬菜、桑园灌溉用水。分水后总干左拐向东行12.766km跨固县河，在东山岭村附近设东山扬水站扬水，经过隧洞至泽州县东大阳镇附近总干末端调蓄水池，通过大阳联接段再向南北分水，往北分水为二干，向高平市的用水户供水，往南分水为三干，向巴公供水区和晋城市城区用水户供水。
2 水文及工程地质
2.1 流域概况
沁河是黄河三门峡至花园口区间三大支流之一，发源于山西省长治市沁源县二郎神沟。河流在太岳山蜿蜒南下，穿越临汾市安泽县，自沁水县官亭附近进入晋城市，经阳城县至泽州县拴驴泉附近入河南省，由河南省济源县五龙口出太行山，至武陟县南贾村汇入黄河。沁河干流全长485km，其中山西省境内363km。
张峰水库坝址以上干流长度224km，控制流域面积4990km2。
2.2 气象
流域地处我国东部季风区暖温带半湿润地区的西缘，大陆性季风显著，四季分明，冬长夏短，雨热同季。冬季在蒙古高压和阿留申低压控制下，流域大部盛行西北风，天气寒冷，雨雪稀少。初春，随气温上升，蒙古高压和阿留申低压减弱衰退，太平洋高压和印度洋低压开始在东、西建立并日趋加强。在这一天气形势下，本流域位于东北～西南走向的气流辐合带内，气旋频频通过，锋面活跃，天气多变，是本流域一年内最多风的季节。至六月中，亚洲大陆强烈增温，高纬度的两个大气活动中心趋于消失，低纬度的印度低压和太平洋副热带高压西伸北进，趋向鼎盛时期。在这一环流形势下，盛行偏南的夏季风，向本流域上空不断输送印度洋和西太平洋的暖湿气流，形成多雨季节。至九月初，蒙古高压迅速建立，阿留申低压再度出现，太平洋副高南撤东退，印度低压逐渐减弱。这时秋季的大气环流形势虽与春季相似，但其演变趋势和太阳辐射的增减趋势恰好相反，寒冷干燥的蒙古高压迅速从大气下层取代印度低压而成为控制系统，大气层结稳定，天气晴朗，与春季相比，秋温略低于春温，秋雨多于春雨。
1）气温
流域多年平均气温9.3～11.8°C，北低南高。年内1月平均气温最低，月平均气温-6.6～-2.6°C；7月平均气温最高，月平均气温21.8～24.5°C。极端最低气温-30.2°C (沁源站1971年1月30日)；极端最高气温38.5°C (阳城站1990年7月15日)。
2）降水
流域内多年平均降水量一般在550~583.9mm之间，降水天数为84~90天，大于10.0mm的降水日数为16～19天，大于50.0mm的降水日数在1天左右。
3）蒸发
据气象资料统计，流域内的多年平均蒸发量为1517～1827.8mm，由南向北递减。年内最大蒸发量出现在4～6月，一般占年蒸发量的42%左右。
4）日照及其它
流域内多年平均日照时数为2304～2617小时，全年日照百分率在52～59%之间。
流域初霜日期一般在10月上旬，4月中旬终霜。无霜期为171~208天。
流域多年平均风速为1.5～2.7m/s，风向受河谷走向影响显著，多南北方向。最大风速达16～28m/s，汛期最大风速为15.3～23.7m/s。历年最大冻土深为61cm (1977年)。
5）工程区气候要素统计
工程区内没有气象站，距工程区较近的有沁水、阳城、高平、晋城市城区等气象站。
2.3 地质概述
工程段内出露地层岩性，首部到11#隧洞进口附近及17#隧洞首部到19#隧洞出口附近，为三迭系下统刘家沟组（T1L）砂岩夹泥岩；11#隧洞进口附近到17#隧洞首部、19#隧洞出口附近到4#（东山）倒虹进口附近及固县河左岸坡，为二迭系上统石千峰组（P2sh）砂岩、泥岩；4#（东山）倒虹进口附近到固县河左岸坡脚，为二迭系上统上石盒子组（P2s）泥岩、砂岩；局部地段上覆第四系中更新统洪积低液限粘土，上更新统、全新统坡残积物或洪冲积物及人工堆积物。
工程区所处构造为吕梁太行断块、沁水块坳的沾尚武乡阳城北北东向褶带的南部，东与太行块隆、西与郭道安泽近南北向褶带、南与析城山坳缘翘起带接壤。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001），在总干前段4km地段地震动峰值加速度值0.10g，地震基本烈度为7度外，其余地段地震动峰值加速度值0.05g，地震基本烈度为6度。地震动反应谱特征周期0.45s。
2.4 工程地质条件及评价
本次设计范围内明渠共分37段，其工程地质条件及评价见表2.1。
本次设计范围内共有20条隧洞，各洞工程地质条件及评价见表2.2。
本次设计范围内共有13条渡槽，其中2条基础已建成，各渡槽工程地质条件及评价见表2.3。
