浅谈小型水电站的工程施工组织设计

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  小水电工程一般地处野外,施工条件较差,可变因素多,施工组织设计工作的好坏,将直接影响工程建设的顺利进行。因此,从多年来小水电工程建设的实际出发,依据有关技术规范,在工程施工的组织设计中应注意以下几个方面:
  一、 要设计经济合理、安全可靠的导流方案
  本地小水电工程以引水式迳流电站居多数,多位于山谷、河岸阶地上,在施工全过程都存在施工的导流问题。因此,在编制施工组织计划时,要充分考虑到施工年限、洪水、造价等因素,统筹规划、全面安排,设计经济合理、安全可靠的导流方案。
  对小型水电工程而言,一般应尽可能错开洪水期施工,这样导流建筑物结构简单,工程量小,造价也低。当无法避开洪水期时,也应结合地形,尽量避开洪水主流,以减小导流渠、围堰等工程量。导流建筑物应尽可能与永久性建筑物结合布置。如渠首导流堤,既可用于施工导流,又是渠首工程的一个组成部分,一堤两用,既节约了资金,又缩短了工期,体现了经济合理的要求。通常引水渠首和发电厂房、尾水部位常出现基坑排水。常用的方法有:
  配置离心泵抽水;开挖排水沟,分明沟和暗沟管。对此要根据地形条件、排水量及电源情况,分析比较不同的排水措施,选用排水通畅、投入小、运行管理方便的措施。
  二、 主体工程施工的系统观念
  1、土方工程。土方工程主要分布在渠首引水渠、压力前池、压力管泄水陡坡和厂房、尾水等部位。土方开挖以机械开挖为主,辅以人工清理。主要机械有反铲挖掘机、履带式推土机等。土方运输主要为自卸汽车运台土。土方回填以人工机械配合进行。
  厂房基坑包括下镇墩、主付厂房和尾水池、进厂路几部分,因此,在电站土方工程中其开挖难度最大。为加快施工进度,缩短工期,降低投资,拟采取机挖汽运的方法分层开挖。由地面逐层开挖至厂房地坪,然后可局部开挖下镇墩、设备基础、尾水室、主付厂房墙、柱基等部位,付以人工清挖成形。自卸汽车倒土后,推土机平整作业场地,并利用厂房弃土修筑厂区防洪堤。土方开挖时,应结合地形情况,修整交通道路,便于施工运料。
  2、砌体施工。引水渠首、前池、陡坡等部位采用砌体较多。均采用&!'细石砼座浆砌卵石,原浆勾缝。卵石表面洁净,无风化,细石砼采用拌合机拌料,人工运输。
  砼及砼施工。小水电工程砼及砼多采用现浇砼。使用自卸汽车运砂砾料,拌合机拌和,人工运料,振动棒振捣,并及时洒水养护。钢筋的制备、安装、模板作业、砼的制备应符合现行《水工建筑砼及钢筋工程施工技术规范》的要求。
  3、机电及金属结构施工。电站机电设备均布置在主付厂房内,主厂房设有梁式起重机,机电安装工作在土建工程基本完成,屋面封顶起吊设备可正常操作时进入安装。金属结构制作加工和安装可根据施工的实际情况确定,且与土建工程协作配合进行。
  4、水电站水能参数选择。水电站水能主要参数(或称特征值)包括正常蓄水位、死水位、装机容量等。在参数选择时,必须考虑电站所在地区综合利用要求,参数选择的一致性,以及它们之间的相互影响。
  (1)正常蓄水位。正常蓄水位是指水库在正常运用的情况下,满足设计的兴利要求,在开始供水时应蓄到的最高水位。随着正常蓄水位的抬高,水库库容和电站的装机容量、保证出力、多年平均发电量等均相应增加,水库淹没、大坝等水工建筑物的工程量也必然增加。水工建筑物规模越大,施工期也就越长,电站效益发挥越晚。通過经济比较找出最有利的正常蓄水位。当然水库淹没也会成为重要的制约因素。
  (2)死水位。死水位是指水库在正常运用的情况下,允许消落的最低水位。选择死水位的程序大致如下:
  .根据水库库容特性、综合利用和水工等要求,确定死水位的上下限,并从中拟定几个比较方案。分析各综合利用部门对死水位的具体要求进行水量平衡,初选装机容量和机组,计算能量指标和效益。计算工程量和投资,并根据计算成果进行综合分析,确定合理的死水位。死水位的高低,影响着水库调节库容,降低死水位可使调节库容增大,有利于提高径流的利用程度,但水电站将在较低的平均水头下工作,能量指标并不一定增加,因而也就存在最有利的死水位问题,对于低水头电站来说尤为重要。上、下游有综合利用要求的水库,死水位受灌溉取水口高程、发电进水口受泥沙淤积的制约,远期水库泥沙淤积还可能影响通航。
  (3)梯级水电站参数选择。.梯级水电站群的特点是上、下游梯级之间具有水力联系,其参数选择所考虑的范围比较广泛,与单一水电站参数选择有较大区别。由于梯级水电站之间存在着相互补偿的作用,不同时期投产的水电站规模也相互影响,相互制约。因此,梯级水电站的参数选择不能按单一水电站逐个地进行,必须把设计水平年内拟开发的梯级水电站群作为一个整体,多个参数联合优选一体化。
  5、施工用水。施工用电可从厂房旁输电线路接口,降压后施工使用。施工用水:引水渠首、厂房、尾水渠等施工用水可直接取自河床,压力前池、压力管施工用水可从北一支渠引入蓄水池供给。施工用电。在生活区和施工现场就近布设施工兼运行用电线路。自渠首至前池、厂房,结合生活区、施工点,要合理预计施工高峰期用电负荷。
  三、 环境保护
  本区属典型大陆性气候,干燥少雨,蒸降比大,四季多风。水电站工程对环境的影响主要是:工程兴建占用土地的影响、工程兴建对水土保持的影响、工程兴建期、施工期和运行期污染对下游用水的影响。同时,水电站工程引水渠线局部挖深较大,高边坡土体在风蚀、雨蚀作用下易产生塌岸、滑坡造成水土流失和威胁工程安全运行,但通过放置稳定边坡可避免上述危害;穿越冲沟时,通过设置完善的防护工程,可有效拦截泥沙和疏导来水,并能起到水土保持作用,因此,工程施工不会产生水土流失现象。
  工程施工对生态环境的影响。由于小水电工程规模相对较小,施工占地范围有限,工期施工人员少,工程施工对周围区域生态环境影响甚微。工程兴建后将充分考虑厂区及渠道沿线绿化建设,可美化环境,改善生态环境。
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