H江水利樞紐工程畢業(yè)設(shè)計（重點泄水閘設(shè)計） 目 錄畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目 土壩樞紐施工組織設(shè)計 專 業(yè) 水利水電工程 年 級 2012水工（1）班 姓 名 陳 廣 兵 學(xué) 號 3120121601 指導(dǎo)教師 王潤英、陳海雄、胡秀君 日 期 2014年04月 目 錄1 工程興建緣由和效益 12 設(shè)計基本資料 12.1 工程等級及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 12.2 樞紐地形、地質(zhì)及當(dāng)?shù)夭牧?12.3 基本資料 22.4 建筑物的設(shè)計參數(shù) 33 主要設(shè)計成果 63.1 樞紐總體布置 63.2 水閘設(shè)計 74 水閘水力設(shè)計 104.1 堰型、堰頂高程的確定 104.2 水閘凈寬確定 104.3 校核泄流能力 114.4 閘室總寬度的確定 175 水閘消能防沖設(shè)計 175.1 消力池設(shè)計 175.2 海漫設(shè)計 215.3 防沖槽設(shè)計 216 閘室布置 226.1 閘室結(jié)構(gòu)布置 226.2 長度擬定 256.3 其他尺寸擬定 277 閘基防滲排水設(shè)計 277.1 擬定地下輪郭線 277.2 滲流計算 288 閘門及啟閉機(jī)設(shè)計 358.1 閘門設(shè)計 358.2 啟閉機(jī)選型 359 閘室穩(wěn)定計算 359.1 閘室穩(wěn)定計算 369.2 閘室沉降計算 4010 兩岸連接建筑物設(shè)計 4110.1 上游翼墻計算 4110.2 下游翼墻計算 4810.3 上游護(hù)坡 5410.4 下游護(hù)坡 5411 閘底板配筋計算 5411.1 不平衡剪力計算 5411.2 不平衡剪力分配值的計算 5511.3 底板作用荷載計算 5611.4 彎距計算 58673120110935H江水利樞紐工程畢業(yè)設(shè)計（重點泄水閘設(shè)計） 設(shè)計說明書1 工程興建緣由和效益涵江位于我國華東地區(qū)，流向自東向西北，全長375km，流域面積176萬km2，是鄱陽湖水系的主要支流，也是長江水系水路運(yùn)輸網(wǎng)的組成部分。

該流域氣候溫和，水量充沛，水面平緩，含沙量小，對充分開發(fā)這一地區(qū)的水路運(yùn)輸具有天然的優(yōu)越條件流域內(nèi)有耕地700多萬畝，土地肥沃，礦藏資料十分豐富，工礦企業(yè)發(fā)達(dá)，有國家最大的有色金屬冶煉工程銅基地及腹地內(nèi)的建材輕工，電力等工業(yè)部門和十多個糧食基地；原料及銷售地大部分在長江流域各省，市地區(qū)，利用水運(yùn)的條件十分優(yōu)越流域梯級開發(fā)后，將建成一條長340km通航千噸級駁船的航道和另一條長50km通航300噸級駁船的航道，并與長江、淮河水系相互貫通形成一個江河直達(dá)的內(nèi)河水路運(yùn)輸網(wǎng)同時也為沿江各縣市擴(kuò)大自流灌溉創(chuàng)造條件，對促進(jìn)沿河地區(qū)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的作用，該工程是以航運(yùn)為主體，兼有泄洪、發(fā)電、灌溉、供水和適應(yīng)站各需要的綜合開發(fā)工程，它在經(jīng)濟(jì)上將會具有非常顯著的效益2 設(shè)計基本資料2.1 工程等級及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2.1.1 工程等級本樞紐定為三等工程；主要建筑物按3級建筑物設(shè)計；次要建筑物按4級建筑物設(shè)計2.1.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計洪水按50年一遇標(biāo)準(zhǔn)；校核洪水按300年一遇標(biāo)準(zhǔn)；最大通航洪水按5年一遇標(biāo)準(zhǔn)2.2 樞紐地形、地質(zhì)及當(dāng)?shù)夭牧?.2.1 閘址地形閘址左岸與一座山頭相接，山體順流向長700m，垂直向長2000m，山頂主峰標(biāo)高110m，靠岸邊山頂標(biāo)高65m；山體周圍是河漫灘沖積平原，灘面標(biāo)高（18.5~20.0）m；沿河兩岸筑有防洪大堤，堤頂寬4m，堤頂標(biāo)高24.5m；閘址處河寬700m；主河槽寬500m，深泓區(qū)偏右，河床底標(biāo)高（13.0~14.0）m，右岸灘地標(biāo)高18.5m。

2.2.2 閘址地質(zhì)閘址河床土質(zhì)，主要由沙礫 卵石層組成，表面為中細(xì)砂層，層厚（2~5）m，左厚右薄并逐步消失；河床中層主要是砂礫卵石層，卵石含量30~50%，粒徑2~13cm，層厚（10~20）m屬于強(qiáng)透水層滲透系數(shù)K=1.84*10~5*10（cm/s）允許坡隆∫=0.15~0.25；河床底層為基巖，埋深標(biāo)高從左標(biāo)高10米向右增深至標(biāo)高15米以下其巖性為上古生界二迭長興階灰?guī)r及硅質(zhì)巖河床土質(zhì)有關(guān)資料如下：中砂：Dr=0.6，Eo=310kg/cm2，N=20砂礫石：Dr=0.66，Eo=360kg/cm22.2.3 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧蠅K料石：在閘址左岸的山頭上，有符合質(zhì)量要求的塊石料場，其儲量50萬方，平均運(yùn)距1.0km砂礫料：閘址上、下游均有寬闊的沖積臺地，在上、下游（3~5）km的沙灘臺地上，均有大量的砂礫料，可滿足混凝土的粗、細(xì)骨料之用，且水運(yùn)方便土料：閘址上游約2km有劉冢、八圩土料場，儲量豐富，符合均質(zhì)土壩質(zhì)量要求，還有可作為土壩防滲體的粘性土，其質(zhì)地良好2.3 基本資料2.3.1 氣象洪水期多年平均最大風(fēng)速；20.7m/s風(fēng)向：按垂直壩軸線考慮吹程：3km2.3.2 水文2.3.2.1 設(shè)計洪水各設(shè)計頻率洪水流量及相應(yīng)壩下水位表設(shè)計頻率（%）0.33220洪水流量Q（m3/s）1235095405730壩下水位H下（m）2380234022252.3.2.2 水位流量關(guān)系曲線水位（m）141516171819流量（m3/s）50300650120018002480水位（m）2021222324流量（m3/s）3200414053407700138002.3.3 地震本地區(qū)地震基本烈度為6度。

2.3.4 回填土干容重γ干(T／m3)濕容重(T／m3)飽和容重(T／m3)內(nèi)摩擦角ψ粘聚力ckg／cm2含水量ω％砂性土1.551.852.05270粘性土1.501.92180.2282.4 建筑物的設(shè)計參數(shù)(一)船閘(五級航道標(biāo)準(zhǔn))1）．水位：最高通航水位▽22.32m，最低通航水位▽19.0m；正常蓄水位▽19.0m；下游最低水位▽14.25m2）．船型、船隊：船型——300噸駁船，單駁尺度35× 9.2×1.3m(長×寬×吃水深)；船隊———300馬力+2× 300噸船隊尺度91×9.2×1.3m(長×寬×吃水深)3）．船閘、引航道尺寸及高程：①閘室有效尺寸——閘室頂高程▽24.0m，室底高程▽10.5m；長×寬×檻上水深=135×12× 2.5m②上閘首平面尺寸——長×寬＝18×24m；墩頂高程 ▽25.0m(注：該高程控制公路橋面高程)，門檻高程▽16.5m，基底高程▽ 8.5m③下閘首平面尺寸——長×寬＝17×24m；墩頂高程▽24.5m、門底高程▽10.5m、基底高程▽70米④上、下游導(dǎo)墻段長度50m⑤上、下游引航道直線段長度應(yīng)滿足L≥5倍設(shè)計船隊長度，引航道底寬35m；邊坡1：2.5；引航道底高程；上游▽15.0m，下游▽11.0m；引航道轉(zhuǎn)彎半徑R≥5倍設(shè)計船隊長度；進(jìn)出口軸線與主河流基本流向的交角β≤20°4）．閘上公路橋設(shè)在上閘首的上游端。

二)電站1）．機(jī)型水輪機(jī)型號：GE(F302)—WP—380機(jī)型；發(fā)電機(jī)型號：SFG200—70／3960； 總裝機(jī)：3×2200KW2）．水頭 設(shè)計水頭3.5m；最高水頭7.0m，最小水頭2.0m；最大引用流量225m3/s3）．主廠房平面尺寸及高程主廠房底板長度48m；總寬36.2m；機(jī)組進(jìn)水室寬2.8m；中墩厚3.4m；進(jìn)口高程▽ 7.5m，出口高程▽ 7.8m；基底最低高程▽ 2.0m；基底平均開挖高程▽ 5.0m；進(jìn)水口前混凝土鋪蓋長10m，并在1：5反坡向上游與原河床高程銜接，并在上游端應(yīng)設(shè)攔沙檻尾水出口后設(shè)混凝土護(hù)坦、護(hù)坦水平段15m．并用1：5的倒倒坡段與尾水渠相連上部廠房寬15米(順流向)，長36.2m，廠房地面高程▽24.5m，水輪機(jī)安裝同程 ▽10.5m．廠房屋頂高程▽ 37.0m，廠房邊墻距底板上游端15.0m4）．站上的公路橋設(shè)在三房的上游端三)泄水閘1）．水位： 正常蓄水位▽19.0m，灌溉水位▽19.50m； 設(shè)計洪水Q2％=9540m3／s，相應(yīng)閘下水位H下＝23.40m 校核洪水Q0.33%％=12350m3／s，相應(yīng)閘下水位H下＝23.80m2）．計算水位組合： ①閘孔凈寬計算水位 設(shè)計流量Q2％=9540m3／s，相應(yīng)H下＝23.40m 設(shè)計水位差ΔH：甲組——ΔH＝0.25m(H上＝23.65m) 校核流量Q0.33%％=12350m3／s，相應(yīng)閘下水位H下＝23.80m 計算閘上壅高水位H上(供墩頂高程用) ②消能計算水位 閘上水位H上=19.50m 閘下水位H下=甲組——H下＝14.50m 下泄流量：以閘開啟啟度e＝___m、___m、以及全開時的泄量。

③閘室穩(wěn)定計算水位(關(guān)門) 閘上設(shè)計水位 H上＝19.5米，甲：H下=14.50m 閘上校核水位 H上＝20.0m(與門頂齊平) 甲：H下=14.5m3）．其它參數(shù) ①單孔凈寬：(8~12)m ②門型結(jié)構(gòu)：平面鋼閘門 ③閘門類型： 升臥門 ④底板與中砂的摩擦系數(shù)f＝0.4 ⑤閘孔的允許單寬流量[q]=30m3／s／m(四)公路橋 公路功重按汽—20設(shè)計，掛100校核，雙車道橋面凈寬7.0m，兩側(cè)人行道2×2.0m，總寬9m，采用T型結(jié)構(gòu)梁高1.0m，梁腹寬0.2米，梁翼寬1.6m，用5根組粱組成，兩側(cè)人行道為懸臂式每米延長重量按8／m計3 主要設(shè)計成果3.1 樞紐總體布置根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001第4.1.6條規(guī)定：水閘樞紐中的船閘、泵站或水電站宜靠岸布置，但船閘不宜與泵站或水電站布置在同一岸側(cè)，船閘、泵站或水電站與水閘的相對位置，應(yīng)能保證滿足水閘通暢泄水及各建筑物安全運(yùn)行的要求因此，本設(shè)計在樞紐布置時，將泄水閘布置在河床中間，船閘布置在左岸，水電站布置在右岸其中：泄水閘每孔凈寬12m，共27孔，高12m，直升式平板鋼閘門控制，閉閘時攔截江流，穩(wěn)定上游水位，開閘時泄水，排沙防淤。

設(shè)計流量9540m3/s，校核流量12350m3/s船閘1座，閘室有效長度為135m，凈寬12m，檻上水深2.5m，閘室頂高程24.0m，底高程10.5m閘上公路橋設(shè)在上閘首的上游端水電站廠房寬15m(順流向)，長36.2m廠房地面高程24.5m，水輪機(jī)安裝高程10.5m水電站設(shè)計水頭3.5m，最高水頭7.0m，最大引用流量225m3/s，總裝機(jī)3×2200KW站上公路橋設(shè)在廠房的上游端具體布置見附圖一：總平面布置圖3.2 水閘設(shè)計3.2.1 水閘水力設(shè)計1)、堰型、堰頂高程閘孔采用結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的無坎平底寬頂堰（平底水閘屬無坎寬頂堰）擬定閘底板頂高程為1。