项目10 水利枢纽布置及设计阶段(9页)
– 具体编制时，须按现行的《水利工程项目建议书编制 大纲》要求进行编制，项目建议书应包括项目投资估 算及设计图纸。
• （二）可行性研究报告 • （三）初步设计阶段
– 初步设计由设计说明书、设计图和工程设计概算组成。
• （四）招标设计阶段
– 招标文件由合同文件和工程文件组成。工程文件包括 技术规范和图纸，要做到投标者能根据图纸、技术规 范和工程量表确定投标报价。
– 对重要的或技术条件复杂的大型工程，在初步设计与 施工图设计之间，还要增加一个技术设计阶段。
• （一）项目建议书阶段
– 项目建议书任务：在经批准的江河流域规划基础上提 出开发目标和任务，对项目的建设条件进行调查和必 要的勘测工作，并在对资金筹措进行分析后，择优选 定项自建设规模、地点和建设时间，论证项目建设的 必要性，初步分析项目建设的可行性和合理性。
• （五）施工图阶段
– 施工图一般包括：地基开挖图、地基处理图、建筑物 结构图、钢筋图、金属结构及机电设备安装详图等。 此阶段还须编制施工预算。
任务2 了解蓄水枢纽布置
– 蓄水枢纽如图10-1所示。
一、坝址和坝型选择
• 主要考虑因素：
– 1. 地质条件 – 2. 地形条件 – 3. 建筑材料 – 4. 施工条件 – 5. 综合效益及环境影响
项目10 水利枢纽布置及设计阶段
项目10 水利枢纽布置及设计阶段
• 学习内容：
– 1. 了解水利枢纽设计阶段 – 2. 了解蓄水枢纽布置
• 教学方 了解水利枢纽设计阶段
– 水利工程设计可分为：项目建议书、可行性研究报告、 初步设计、招标设计和施工图设计5个阶段，
二、各种水工建筑物对枢纽布置的要求
– 1. 挡水建筑物 – 2. 泄水建筑物 – 3. 水电站建筑物 – 4. 取水建筑物 – 5. 通航建筑物
三、枢纽布置举例
– 图10-1，葛洲坝水利枢纽布置。
谢谢观赏
水利工程施工总平面布置—施工总体布置的步骤和方法
三、轮廓规划
2、区域规划应着重研究的几个问题
•（2）研究主要场地内部运输干线的布置条件，混凝土运输路线、土石方运输路线、砂石骨料 运输路线、围堰及截流材料运输路线、重大件运输路线、两岸联系方式、上下游联系过坝方式 等。 •（3）研究施工场地形、地质条件，结合工程特点、施工管理的习惯、组织形式确定区域规划 方式。混合式布置可做到有利生产、方便生活，又便于各工段内部的管理。集中布置可减少施 工干扰，为文明施工创造条件，同时可结合城镇工农业发展规划，布置生活福利以及辅助企业、 站场区、繁荣地方经济提高经济效益。 •（4）研究各施工系统的生产工艺或使用方式，本身功能的特点确定各系统的布置位置顺序。
三、轮廓规划
什么是轮廓规划？？
•轮廓规划是施工总布置极其关键的一步，着重解决施工总布置中的一些重大原则问题。例如， 施工场地选择，是一岸布置还是两岸布置，是一个施工场地还是几个施工场地，如果有几个施 工场地时，那一个作为主要场地。再者区域如何划分，工地内部划分那些区域和区域规划方式， 那些临时设施采取集中布置的方式，而那些又采取分散布置的方式，以及施工场地内部布置几 条主要交通干线？他们的高程各多少？场外交通与场内交通如何衔接？两岸交通联系采取何种 方式，以及对外运输的场内码头、车站的位置与高程、过江桥的位置与高程等。
三、轮廓规划
3、区域规划一般应遵循的原则
第十章 水利工程图
第十章第十章水利工程图表达水工建筑物及其施工过程的图样称为水利工程图,简称水工图。
水工图的内容包括水工图分类、视图、尺寸标注、图例符号和技术说明等，它是反映设计思想、指导工程施工的重要技术资料.第一节水工图的一般分类水利工程的兴建一般需要经过勘测、规划、设计和施工、验收等几个阶段,每个阶段都要绘制出相应的图样,水工图主要有工程位置图（包括流域规划图和灌区规划图）、枢纽布置图、结构图、施工图和竣工图。
一、工程位置图工程位置图主要表示水利枢纽所在的地理位置，与枢纽有关的河流、公路、铁路、重要的建筑物和居民区等。
工程位置图的特点是：表示范围大，图形比例小,一般采用比例为1：5000～1:10000甚至更小,建筑物则一般用示意图表示。
图10—1 工程位置图二、枢纽布置图枢纽布置图主要表示整个水利枢纽在平面和立面的布置情况。
它的主要作用是：作为各建筑物定位、施工放线、土石方施工以及绘制施工总平面图的依据。
枢纽布置图一般包括以下内容：（１)水利枢纽所在地区的地形、河流名称及流向、地理方位(指北针）、测量坐标网和方要建筑物的控制点坐标、绘图比例等。
（２）(２）各建筑物的平面形状、相应位置关系及对外交通。
（３）(３）建筑物与地面的交线、填挖方坡边线.（４）（４)建筑物的主要高程和主要轮廓尺寸。
枢纽布置图的特点:（１）（１）枢纽布置图必须画在地形图上.（２）(２）为了使图形主次分明，结构上的细部构造和次要轮廓线一般均省略不画,或采用示意图表示这些构造的位置、种类和作用。
（３）（３）图中尺寸一般只标注建筑物的外形轮廓尺寸以及定位尺寸、主要部位的高程、填挖方坡度等.图10-2 枢纽布置图三、建筑物结构图建筑物结构图是表达建筑物物形状、大小、结构及建筑材料的工程图样.建筑物结构图一般包括以下内容：（１）(１)建筑物整体和各组成部分的结构、形状、尺寸和材料。
（２）（２）建筑物基础的地质情况及建筑物与地基的连接方式。
（３）（３)建筑物的工作条件，如上下游设计水位、水面曲线等。
第9章 水工建筑物枢纽布置设计
第九章水工建筑物枢纽布置设计2、了解枢纽布置的原则§1水利枢纽设计阶段的划分1.1设计所需要的基本资料：自然地理；地质；水文；气象；社会经济；相关规程与规范。
1.2设计阶段的划分：预可行性研究、可行性研究、招标设计、施工详图设计（原先：可行性研究报告、初步设计、招标设计和施工图设计）可行性研究报告阶段：论证拟建工程在技术上的可能性、经济上的合理性、以及开发次序上的迫切性。
包括以下内容：初拟主要水文参数，查清主要地质问题，选定工程地址；估算淹没补偿和对环境的影响；初定工程等别、建筑物级别，主要建筑物的形式、轮廓尺寸和枢纽布置方案，装机容量和机型；估算主要工程量，初拟施工导流方案、主体工程的施工方法、施工总体布置和总进度；估算工程总投资，进行经济分析和评价，阐明工程效益。
初步设计阶段：包括确定拟建工程的等别和主要建筑物的级别；选定各种特征水位；选定坝型、输水线路、主要建筑物的形式、轮廓尺寸及枢纽布置；确定装机容量，选择机组型号和其他机电设备；确定施工导流方案及主体工程的施工方法、施工总体布置及总进度、对外交通和施工设施；提出建筑材料、劳动力和风、水、电的需要量；论证对环境的影响及环境保护；进行经济分析，阐明工程效益。
招标设计阶段：合同文件和工程文件。
前者包括：投标须知和合同条款、合同格式和投标格式；后者包括技术规范和图纸。
施工祥图阶段：建筑物地基开挖图、地基处理图、建筑物结构图、钢筋混凝土结构的钢筋图、金属结构及机电设备的安装图等。
§2蓄水枢纽2.1坝址与坝型选择坝址、坝型选择和枢纽布置三者是互相联系的，不同的坝轴线可以选用不同的坝型和枢纽布置。
如河谷狭窄，地质条件良好，宜于修建拱坝；河谷宽阔，地质条件较好，可以修建重力坝或支墩坝；河谷复盖层厚或地质条件较差且土料含量丰富，宜于修建土石坝。
对同一条坝轴线，还可以考虑几种不同的坝型和枢纽布置方案。
在选择坝址、坝型和枢纽布置中不仅要研究枢纽附近的自然条件，而且还要考虑枢纽的施工条件、运行条件、总和效益、投资指标及远景规划等，这是水利枢纽设计中贯穿在各个阶段的一个十分重要的问题。
精品第一节水利枢纽的建设阶段及设计内容1
第九章 水 利 枢 纽
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其它建筑物的型式和主要尺寸，进行枢纽布置。在施工详图阶段线、坝型和枢纽布置做最后的修改和定案。 坝址、坝型选择和枢纽布置关系密切，不同的坝轴线可选用不同的坝型和枢纽布置；对同一条坝轴线，也可采用几种坝型和枢纽布置方案。在优选坝址、坝型时，一般应考虑以下几个因素： (1)地质条件 地质条件是建库建坝的基础；是衡量坝址优劣的重要条件之一，在某种程度上决定着枢纽工程的结构和投资。在选择坝址、坝型阶段，应摸清各比较方案的区域、库区和建筑物区的地质情况。坚硬完整、无构造缺陷的岩基是最理想的坝基。但天然地基总会存在地质缺陷，可通过妥善的
第二节 蓄 水 枢 纽
第九章 水 利 枢 纽
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地基处理措施使其达到筑坝的要求。在该阶段作为宏观决策，关键是：不能疏漏重大地质问题；对重大地质问题要有正确的定性判断，以便决定坝址的取舍或定出防护处理的措施，或在坝型选择和枢纽布置上设法适应坝址的地质条件。 一般情况下，拱坝对两岸坝基地质条件要求较高，重力坝或支墩坝次之，土石坝要求最低；高坝要求较严格，低坝要求较低。坝址选择还必须对区域地质稳定性及库区的渗漏、库岸塌滑、岸坡及山体稳定等地质条件做出评价。 (2)地形条件 坝址地形条件必须满足开发任务对枢纽布置的要求。一般说，坝址河谷狭窄，坝轴线短，坝体工程量较小，但河谷太窄则不利于泄水建筑物、发电建筑物、施工导流及施工场地的布置，
水利工程枢纽布置
西安理工大学水利水电学院
张晓飞
三峡水利枢纽
二滩水电站－－1998年竣工 流域/地址：雅砻江/四川攀枝花； 坝型：双曲拱坝； 最大坝高：240m； 总库容：58.0亿m3； 总装机容量：330万kw。
锦屏一级水电站－－在建 流域/地址：雅砻江/四川； 坝型：双曲拱坝； 最大坝高：305m； 总库容：100亿m3； 总装机容量：300万kw。
图 3–62 连续式挑流鼻坝的水舌及冲刷坑示意图
反弧半径R＝（8～10）h，h为鼻坎上水深； 挑角：θ= 20°～25° 坎顶应高出下游水位以的1～2m为宜。 挑射距离L与最大冲刷坑深度做为指标，一般要求
L/tk >2／ .5～5.0。
③底流 设计主要内容：池长计算、尾坎高计算、护坦结构计算。
（四）泄水孔 1.泄水孔进口高程确定：根据承担任务设置。 泄水孔分中孔、深孔、底孔。其中，中孔和深孔承担泄
板堆石坝、沥青防渗心墙（斜墙）土石坝等。 （二）土坝枢纽泄水建筑物布置
泄水建筑物一般由溢洪道和隧洞组成。
溢洪道布置位置在岸边，有正槽和侧槽两种布置形式。
溢洪道布置尽量利用垭口地形（如铜钱坝）；堰顶高程 一般较高，主要任务为泄洪。
隧洞任务有泄洪、排沙、放空水库等，故其布置高程需 根据其承担任务设置，其中排沙及放空水库隧洞进口高程 较低。
二、土石坝
（一）大坝设计
大坝设计内容主要有： 计算部分：坝顶高程计算、渗流分析（计算浸润线）和 大坝稳定分析等。 构造设计：坝顶、防渗体、上下游护坡、排水结构等。 需要特别注意问题： 1. 坝顶高程需满足两个条件：一是坝顶高程要求高出正 常蓄水位0.5m，二是坝顶高程要求高于校核洪水位。 2.粘土防渗墙顶高程：心墙高于正常水位0.6～0.3m， 斜墙高于正常水位0.6～0.8m；
水利工程枢纽布置课件
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第二节 水利枢纽和枢纽布置
一、枢纽布置的一般原则和要求
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1．运用要求 枢纽布置应保证在一般条件下能正常地工作，避免运用
时相互干扰。 如灌溉取水建筑物应保证在各个时期均能按需要取出灌
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瀑布沟水电站 流域/地址：大渡河/四川； 坝型：心墙堆石坝； 最大坝高：186m； 总库容：51.7亿m3； 总装机容量：330万kw。
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糯扎渡电站枢纽由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左 岸引水发电系统等组成。
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第一节 水利水电工程的设计程序
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3.泄水宽度设计: 单孔孔口宽：一般情况：b＝（8～16）m；当有排浮
要求时，可加大到（18 ～ 20）m。
在枢纽布置允许的前提下，闸门宜选用宽而扁，宽高比 常采用 b/H≈1.0～2.0。
泄流总净宽：B=nb ：泄流总净宽根据泄洪要求及坝址 地形确定；而孔数较少时取单数。
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到枢纽总造价最小，年运行费用最低，有优越的经济指标。
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黄河苏只水电站枢纽主要由河床式发电厂房、泄洪闸、右
岸堆石坝、开关站等建筑物组成。工程布置从左岸到右岸为河床
式厂房坝段、泄洪闸坝段、粘土均质大坝等建筑物组成。混凝土
坝最大坝高51.65米，土坝最学习大交流坝PP高T 25.5米。
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水利项目工程图简介
当视图、剖视图中所要表达的结构被另外的结构或填土遮挡时，可假想将遮挡结构拆去或将 填上掀去，然后作被遮挡结构的投影。采用拆卸画法无需作任何说明和标注。
展开画法
水利工程图的表达方法
8、合成视图
对称或基本对称的同一 物体的图形，可将两个视向 相反的视图或剖视图、断面 图各画对称的一半，并以对 称线为界，合成一个图形， 称9、为分合层成画视法 图。
规划图 枢纽布置图
水工图
建筑物结构图 施工图
竣工图
105国道
导托堤 3.795
导托堤
德安县城 南面
博阳河
樟树陶村
前山水河
枢 纽 布 置 图
水利工程图的表达方法
一、基本表达方法
（一）常用符号 1、水流方向
2、指北针
水利工程图的表达方法
（二）视图名称
水工建筑物常用三视图表达，即平面图、立面图和侧面图。因其 许多部分被土层覆盖，且内部结构也较复杂，所以剖视图、断面图应 用也较多。
大坝横剖面
纵剖面图
河流纵剖面图
大坝纵剖面
水利工程图的表达方法
（三）视图配置
为便于读图，水工图中各视图应尽可能按投影关 系配置。有时为合理利用图纸，将某些视图配置在图 幅内适当的地方，也是允许的。大型水工建筑物的视 图较大，可以将某一张视图单独画在一张图纸上。
水利工程图的表达方法
（四）视图名称及比例标注
10、其他
详图
当物体的局部结
构由于图形比例较小而
表示不清或不便于注写
尺寸时，将这些局部结
构用较大的比例画出，
所得的视图即为详图。
土坝结构图
水利工程图的尺寸标注
一、标高标注
水利工程图
1、规划图
表示流域内一条或一条以上河流的 水利水电建设的总体规划、某条河流梯 级开发的规划、某地区农田水利建设的 规划等。 灌区规划图为例。
2、布置图
布置图主要表示整个水利枢纽的布置、 某个主要水工建筑物的布置等。 常见的水利枢纽如水库枢纽（包括挡水 坝、输水涵洞、溢洪道等），泵站枢纽（包 括泵站、进水闸等） 以水库枢纽为例。
2、图线 水工图中图线的线型和用途基本上与土 木建筑图中的一致，但有两点需注意： ①水工图中的粗实线除了表示可见轮廓线外， 还用来表示结构分缝线和地质断层线及岩性 分界线 ②水工图中的原轮廓线除了可用双点画线表 示外，还可以用虚线表示。
3、符号 水工图中表示水流方向的箭头符号 指北针的绘制，其位置一般在图的左上 角，必要时可画在图纸的其它适当位置。
闸墩
溢流坝
二、锥面
• 1.锥面的形成 • 锥面是由一直线（母线）沿着一曲 导线并通过一导点运动而形成的。
1、两种画法： 在其反映轴线实长的视图中画若 干条有疏密之分的直素线 在反映锥底圆弧实形的视图中则 画若干条均匀的直素线。
2、在锥面的各视图中均画出若干条示坡线，注意 锥面素线和示坡线应指向锥顶。
三、渐变面
渐变面是有方（矩）形过渡到圆形或作相反 方向变化的逐渐变化面。
1、渐变面的形成 渐变面是由四个三角形平面和四个部分斜椭圆 锥面相切而形成的组合面，如图16（a）所示。其 中，方（矩）形的四个顶点 S1 、 S2 、 S3 、 S4 分别 为四个斜椭圆锥的顶点，圆周的四段圆弧分别为 四个斜椭圆锥的底面圆弧，圆心O与锥顶S1、S2、 S3 、 S4 的连线 OS1 、 OS2 、 OS3 、 OS4 分别为四个 斜椭圆锥的圆心连线。
5、分层画法
第九章 水利枢纽布置答案
第九章水利枢纽布置答案一、填空题1.在可行性报告阶段中的主要任务是论证该工程技术上的可能性、经济上的合理性及兴建工程的必要性。
2.水利工程枢纽布置方案的选择应从设计、施工、运用管理、技术、经济等方面进行综合比较选定最优方案。
3.弯道取水口，应布置在凹岸一侧顶点偏下游，以利引水防沙。
二、简答题1．水利枢纽设计分为哪几个阶段？说明各阶段的设计任务。
①可研阶段：论证工程技术上的可能性，经济上合理性以及兴建的必要性②初步设计阶段：选择坝址、坝型定最优方案，选择设备等，提出移民安置规划等，选择施工导流方案（制定详细施工方案和技术措施）阐明工程效益、提出工程总概算。
③技术设计及施工图设计阶段：进行细部设计、研究地基处理方案，制定详细施工方案和施工技术措施，施工进度计划和施工预算等。
2．水利枢纽对环境有何影响？（1）对上游的淹没影响：壅高水位形成水库，并向上游水，造成淹没损失，蓄水后地下水位上升，可能引起地温下降，地表沼泽化和盐碱化，兹生蚊虫及有害微生物。
由于水位大幅上升，造成库岸浸没，水位降落时，岸坡失稳，塌岸，滑坡威胁水库及下游安全。
（2）对下游的影响：泥沙淤积后使下游很长一段河流的河床严重下切，水面下降，河槽摆动，冲淤条件变化引起河床再造，直接接影响两岸堤防建筑物，航运、供水、水情、河口的稳定等。
总之，水利枢纽对环境的影响是多方面的，必须给予充分重视。
3．水利枢纽坝址和坝型的选择应考虑哪些条件？坝址坝型选择不仅要研究枢纽附近的自然条件，还要考虑枢纽的施工条件，运行条件，综合效益，投资指标以及远景规划等①地质条件；②地形条件；③建筑材料；④施工条件；⑤综合效益4．水利枢纽布置的一般原则是什么？①保证建筑物在任何条件下正常工作②在满足建筑物跨度和稳定条件下，使枢纽总价和运行费较低③应考虑施工导流，方法，进度，使施工方便，工期短，造价低④各建筑物布置紧凑，充分发挥枢纽的效益。
⑤尽可能早时投产，提前受益⑥考虑远景规划，应对运行期扩大装机容量。
经典：水利工程枢纽布置
安康水电站
（2）坝身泄水孔布置 ☆承担排沙任务的泄水孔应靠近发电（灌溉、供水）进
水口，其进口高程是枢纽泄水建筑物中位置最低的； ☆其他泄水孔的位置根据泄洪要求而定。 ☆枢纽泄水建筑物由溢流坝及泄水孔共同承担，则一般
溢流坝布置于河床中央，泄水孔布置于溢流坝侧。
二、土石坝枢纽布置 （一）大坝的布置形式。 大坝布置于河床中央。 坝型有均质土坝、粘土均质坝、粘土斜墙坝、混凝土面
图 3–56 WES 型堰面曲线
② 下游段曲线b～c）：当坝体上游面为铅直时：
x1.852.0Hd0.85y
式中：Hd——定型设计水头，一般为校核洪水位时堰顶水
4．环境影响
（1）对上游淤积、淹没、浸没和下游河床演变、水文条件以及 水温、水质等的作用和影响；
（2）减少水库淤积，延长水库寿命。措施：汛期利用泄水和取 水建筑物进行冲沙。
（3）美化枢纽周围的环境，发展旅游。
第三节 不同类型枢纽布置的一般原则
一、重力坝枢纽布置原则 （1）溢流坝布置
☆ 尽可能布置在河床中央； ☆ 尽可能采用开敞式溢流孔（溢流坝）； ☆ 泄洪建筑物在平面上的布置不应影响电站、取水建筑物、 船闸等正常运行的要求。
瀑布沟水电站 流域/地址：大渡河/四川； 坝型：心墙堆石坝； 最大坝高：186m； 总库容：51.7亿m3； 总装机容量：330万kw。
糯扎渡电站枢纽由心墙堆石坝、左岸溢洪道、左 岸引水发电系统等组成。
玉 带 河
铜钱坝水库枢纽布置图
∶
河
带
基西
玉
①
① 基西
①
草房
草房
① ①
①
①
①
耕
河
-
地
带
玉