水闸设计实例1(1).doc

水闸设计实例本工程位于河南省某县城郊处, 它是某河流梯级开发中最末一级工程。该河属稳定性河流, 河面宽约 200m , 深约 7~10m 。由于河床下切较深又无适当控制工程, 雨季地表径流自由流走, 而雨过天晴经常干旱, 加之打井提水灌溉, 使地下水位愈来愈低, 严重影响两岸的农业灌溉和人畜用水。为解决当地 40 万亩农田的灌溉问题,经上级批准的规划确定,修建挡水枢纽工程。拦河闸所担负的任务是: 正常情况下拦河截水, 抬高水位, 以利灌溉, 洪水时开闸泄水, 以保安全。本工程建成后, 可利用河道一次蓄水 800 万m 3, 调蓄水至两岸沟塘, 大量补给地下水, 有利于进灌和人畜用水,初步解决 40 万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源, 同时对渔业、航运业的发展,以及改善环境,美化城乡都是极为有利的。(一)地质条件根据钻孔了解闸址地层属河流冲积相,河床部分地层属第四纪蟓更新世 Q 3 与第四纪全新世 Q 4 的层交错出现,闸址两岸高程均在 41m 左右。闸址处地层向下分布情况如下表 1 所示。表1 闸址处地层分布情况土质名称重粉质壤土细砂中砂重粉质壤土中粉质壤土分布范围由上而下河床表面以下深约 3m 高程 m 以下厚度约 5m 高程 22m 以下厚度 5-8m (二)地形闸址处系平原型河段、两岸地势平坦,地面高程约为 左右,河床坡降平缓,纵坡约为 1/10000 , 河床平均标高约 , 主河槽宽度约 80- 100m , 河滩宽平, 呈复式河床横断面,河流比较顺直。(三)土的物理力学性质指标土的物理力学性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等, 具体数字如表 2、 3 所示。表2 土的物理性质指标表湿重度饱和重度浮重度细砂比重细砂干重度 19KN/m 3 21 KN/m 3 11 KN/m 3 27 KN/m 3 15 KN/m 3 表3 土的力学性质指标表内摩擦角土基允许承载力摩擦系数不均匀系数渗透系数 cm/s 自然含水量时?28 ???? 200 ?? KN/m 2 混凝土、砌石与土基的摩擦系数当土基为密实细砂层时值为 36 .0?f 粘 土?? ~??中 细砂层 310 5 ???K 饱和含水量时?25 ??砂 土?? ??以 下土层 5 10 5 ???K (四)工程材料 1 、石料本地区不产石料,需从外地运进,距公路很近,交通方便。 2 、粘土经调查本地区附近有较丰富的粘土材料。 3 、闸址处有足够的中细砂。(五)水文气象 1 、气温本地区年最高气温 ? C ,最低气温- ? C ,平均气温 ? C。 2 、风速最大风速 20 ?V m/s ,吹程 。 3 、径流量非汛期( 1~6 月及 10~ 12 月) 9 个月份月平均最大流量 3 /s。汛期( 7~9 )三个月,月平均最大流量为 149m 3 /s ,年平均最大流量 2. 26 ?Q m 3 /s,最大年径流总量为 亿m 3。 4 、冰冻闸址处河水无冰冻现象。(六)批准的规划成果 1 、根据水利电力部《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》( SD112 - 78 )的规定, 本枢纽工程为Ⅲ等工程,其中永久性主要建筑物为 3 级。 2 、灌溉用水季节,拦河闸正常挡水位为 。 3 、洪水标准见表 4 所示。表4 洪水标准表项目重现年洪水流量( m 3 /s) 闸前水位( m) 下游水位( m) 设计洪水 20 937 39 校核洪水 50 1220 40 .35 (七)施工条件 1 、工期为两年。 2 、材料供应情况水泥由某水泥厂运输 260 Km 至某市, 再运输 80 Km 至工地仓库; 其它他材料由市汽车运至工地;电源由电网供电,工地距电源线 ;地下水位平均为 ~ 。(一)闸址的选择闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工难易、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择过程中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等方面进行分析研究,权衡利弊,经全面分析比较,合理确定。本次设计中闸轴线的位置已由规划给出。(二)闸型确定本工程主要任务是正常情况下拦河截水,以利灌溉,而当洪水来临时,开闸泄水,以保防洪安全。由于是建于平原河道上的拦河闸, 应具有较大的超泄能力, 并利于排除漂浮物, 因此采用不设胸墙的开敞式水闸。同时, 由于河槽蓄水, 闸前淤积对洪水位影响较大, 为便于排出淤沙, 闸底板高程应尽可能低。因此, 采用无底坎平顶板宽顶堰, 堰顶高程与河床同高, 即闸底板高程为 。(三)拟定闸孔尺寸及闸墩厚度由于已知上、下游水位,可推