龙河闸设计说明书.doc

1 龙河闸设计说明书水工 0016 班臧德善 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- 米,边坡 1:, 堤顶高程 米。米湖堤顶高程为 米,最高蓄洪水位 米时吹程 ,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/m 2。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。 2 最大挡水位: 米湖 米, 龙河 米, 此时相应分洪流量 90m 3 /s。反向挡水水位:米湖 ,龙河南 。排涝水位: 米湖 , 龙河南 米, 相应排涝流量 84 m 3 /s。回填土设计干密度 R d =15N/m 3 ,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- 米,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- 米的因素。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。闸室部分长 米, 底板高程为- 米, 为铪整体结构, 平底宽顶堰型式,厚1米( 两边齿槽深 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 3 湖两侧用浆砌块石护坡。下游连接段消力池部分长 19 米, 铪底板厚 米,池深 米;护坦长 米,其中砼护坦长 米, 干砌石护坦 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, 钢闸门高 米。启闭机工作桥采取铪排架 T 型梁结构,桥面高程 米,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。一、闸孔净宽的确定(一) 设计状况(排涝) 设计龙河水位为 , 米湖水位为 。水深 H为 。(1 )流态的判别: h s = H= h s /H==> 故出口水流为淹没流, 查水闸设计规范( SD133-84 )得淹没系数为 。(2 )侧收缩系数( ε)的确定 4 边墩及中墩拟采用园弧型墩头,边墩计算厚度采用 b b =13 .60 m ,中墩厚度采用 1. 0m。 P/H== 中孔 b 0 /b s=5/6 = 33 查得ε z = 边也 b 0 /b s=5/ = 查得ε b = 33 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=(ε z (N-1)+ ε b )/N= 63 (3 )流量系数: 由 P/H== 查规范(SD133-84) 得流量系数 m=0. 434 因此闸孔总净宽 B 0 =Q/ σε m(2g) 1/2H 0 3/2 =84/( × × × () 1/2× 3/2 )= m 取净宽 B 0 =15 m, 故采用 3 孔,每孔净宽 5 .0m 。(二) 校核状况(泄洪) 米湖水位为 5 .50m ,龙河水位为 3 .80m , 闸门全开时水流型式判断: /6= < 故属于孔流。过流量计算: 5 根据规范( SD133-84 )可知: Q=B 0σ’μ he(2gH 0) 1/2 B 0 =15m h e /H= r/h e == 查表知流量系数: μ=