龙河闸的设计说明书.doc

龙河闸设计说明书
2003-4-29
第一章:工程概况
§1—1资料分析
一、建龙河节制闸的意义
龙河节制闸位于江苏省龙河入米湖的入口处,为米湖控制线的配套工程之一,主要作用是龙河流域降暴雨时,圩区洪水抽排至龙河经该闸排入米湖;当米湖汛期水位高时,开启该闸使米湖一部分洪水经龙河入江起分洪作用;灌溉时节,关闸蓄水用龙河水灌溉农田,如果龙河水位低于米湖水位则开闸引入湖水灌溉。所以,该闸具有分洪、排涝、灌溉的作用。
二、地形、地质、气象资料
龙河的断面尺寸为底宽25米、河底高程-,边坡1:,。
,,风速V=24m/s,平均水深7米,水域宽阔。
土壤内磨擦角Φ=11゜,粘聚力C≈29KN/m2。
三、设计标准
该闸为3级水工建筑物,闸上公路桥为汽—10级标准车。
最大挡水位:,,此时相应分洪流量90m3/s。
反向挡水水位:,。
排涝水位:,,相应排涝流量84 m3/s。
回填土设计干密度Rd=15N/m3,控制含水量W=25%。
四、其它资料
设计另建一座6米宽船闸用于通航与该闸配合使用。
规划二期将龙河河底高程降至-,以利降底龙河流域田间地下水位,同时便利通航。
五、资料分析
根据地形、地质条件,该闸址选在龙河与米湖的入口处,与龙河正交,基础不需要处理,但设计闸底板时应考虑二期将龙河河底高程降至-。该闸运用为双向挡水,在闸门和上下游消能设计时要考虑。该闸施工时,在闸址上下游填筑土坝围堰,排干积水后即可进行基础施工。
§1—2 工程概况
该闸采用铪开敞式结构,共3孔,每孔净宽5米。,底板高程为-,为铪整体结构,平底宽顶堰型式,厚1米(),中墩及边墩厚均为1米,为方便交通,闸室下游(龙河侧)设4米宽交通桥。上游连接段长10米,用砼挡土墙从闸连到米湖堤坝后,米湖两侧用浆砌块石护坡。下游连接段消力池部分长19米,,;,,。下游闸室两边用砼挡土墙与龙河堤坝连接后,龙河两岸堤用浆砌石护面。闸门采用平板钢闸门,为减小闸门高度,上游采用铪胸墙,胸墙高4米,。启闭机工作桥采取铪排架T型梁结构,,桥上建机房。
第二章:水闸的水力计算
§2-1孔口设计计算
因为该闸即要渲泄米湖洪水,又要排除龙河流域的内涝,所以拟规划为平底宽顶堰型式。
计算条件:
以排涝流量设计孔径,以泄洪流量校核孔径。
闸孔净宽的确定
设计状况(排涝)
,。。
(1)流态的判别:
hs= H= hs/H==>
故出口水流为淹没流,查水闸设计规范(SD133-84)。
(2)侧收缩系数(ε)的确定
边墩及中墩拟采用园弧型墩头,边墩计算厚度采用bb=,。P/H==
中孔b0/bs=5/6=
查得εz=
边也b0/bs=5/=
查得εb=
为了控制运用的方便,初步拟定闸孔数为3孔,
因此侧收缩系数
ε=(εz(N-1)+ εb)/N=
(3)流量系数:
由P/H==(SD133-84)得流量系数m=
因此闸孔总净宽
B0=Q/σεm(2g)1/2H03/2=84/(×××()1/2×)=
取净宽B0=15m,故采用3孔,。
校核状况(泄洪)
,,
闸门全开时水流型式判断:
=<
故属于孔流。
过流量计算:
根据规范(SD133-84)可知:
Q=B0σ’μhe(2gH0)1/2
B0=15m
he/H=
r/he==
查表知流量系数:
μ=
收缩断面水深hc可按下式试算:
hc3-T0hc2+αq2/(2gψ2)=0
hc——收缩断面水深(m)
T0——总势能(m),
αc—水流动能校正系数,
q——单宽流量(m3/),等于6 m3/
ψ——流速系数,
经试算得hc=
其共厄水深hc”