水閘計(jì)算書_secret

1、第一章第一章 工程選址和閘型的選擇工程選址和閘型的選擇一、工程選址一、工程選址可考慮三個(gè)方案：原閘址上游(第方案)；原閘址(第方案)；原閘址下游(第方案)。方案比較：方案：優(yōu)點(diǎn)：閘址上移后減少 xx 河兩岸堤圍的防洪長度。缺點(diǎn)：增加海堤的防潮長度，減少澄海市區(qū)的淡水面積，特別是由于現(xiàn)有橋閘上游附近存在大量的取水口，水閘上移新建后勢必影響到這些取水口及引水渠系的正常使用，需擇址破堤重建。另外，水閘上移新建后勢必打亂原有城市的規(guī)劃框架，導(dǎo)致大量拆遷費(fèi)用的產(chǎn)生。方案：本方案擬將舊橋閘拆除，并在原址按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)重建。工程施工布置可利用現(xiàn)有河中砂洲經(jīng)加高后作為縱向圍堰分二期二年施工。方案：本方案擬將工程移

2、至原閘址下游約 2.8 公里處新建，選擇此處作為新閘址是因?yàn)槌魏Ｊ谐鞘幸?guī)劃中有一條城市干道延伸至此且新閘址地處市郊、河面相對開闊，河道水流較為平順等有利條件。但此時(shí)需在河中填筑一道縱向圍堰和上、下游兩道橫向圍堰。經(jīng)上面比較選原閘址(方案)為新建閘址位置。二、橋閘選型二、橋閘選型(一)閘孔型式及閘底板高程開敞式及涵洞式兩種基本閘型均可以采用，但若考慮運(yùn)用和檢修方便，則采用開敞式平底板較好，閘底板高程根據(jù)現(xiàn)有橋閘上下游河床的地形條件(閘上游 30 米處的河床高程-2.50 米，閘下游 60米處的河床高程-4.50 米)，考慮重建后橋閘的最大過流能力(盡可能減少設(shè)計(jì)情況下和校核情況下的過閘水頭差)，

3、重建工程的閘底高程取-1.80 米。(二)孔口輪廓尺寸的擬定從 1：1000 地形圖上量得進(jìn)水口寬度約 360 米，河床土質(zhì)為砂壤土，q=1015(m3/sm)。B0=Q/q=4850/（1015）=485323m經(jīng)比較選 B0=360m以砂洲島為界 xx 閘分東西兩閘，東閘 16 孔，西閘 20 孔(其中 4孔為電站進(jìn)水口不計(jì)水閘泄洪)；水閘為寬頂堰，閘底標(biāo)高-1.80 米(珠基，下同)，每孔凈寬 10 米，采用二孔一聯(lián)結(jié)構(gòu)，中墩厚 1.2 米，縫墩厚 0.9 米。水閘總凈寬B0=3610=360 米水閘總寬度B=23.02516=368.4 米(三)閘上水位計(jì)算采用 1989 年省設(shè)計(jì)院韓

4、江行洪控制線報(bào)告的成果，各種頻率的洪峰流量及相應(yīng)的閘下游水位資料如下：P(%)123Q(m3/s)541048504110Z下(m)5.7275.3875.017hs(m)7.5277.1876.817閘上水頭H0=（gmBQ20）2/3式中H0計(jì)入行近流速水頭的堰上水頭；m堰流流量系數(shù)，m=0.385；B0閘孔總凈寬，B0=320m；堰流側(cè)收縮系數(shù)，對于本水閘閘孔凈寬 b0=10m，中縫bs=11.2m，縫墩(2個(gè))bs=11.2m。中墩側(cè)收縮系數(shù)：sbb0=0.893，查表得=0.982；縫墩側(cè)收縮系數(shù)：sbb0=0.847，查表得=0.975；邊墩側(cè)收縮系數(shù)：sbb0=0.917，查表得

5、=0.986；=41416985. 04975. 014982. 016=0.980堰流淹沒系數(shù)，由0Hhs查表得出從地形圖上量得進(jìn)水口總寬度 B上=460 米(不計(jì)電站進(jìn)水口)，河床高程 H河=-2.5 米。用試算法計(jì)算，結(jié)果如下表：PQ(m3/s)Z下(m)hs(m)H0(m)H=H0V02/2g(m)Z上(m)Z(m)V0(m/s)154105.727 7.527 0.4704 7.7367.6345.8340.1071.411248505.387 7.187 0.4530 7.3757.2865.4860.0991.320541105.017 6.817 0.4179 6.9706.8

6、995.0990.0821.176(四)閘頂高程的確定設(shè)計(jì)情況(P=2%)：5.486+1=6.486m校核情況(P=5%)：5.834+0.7=6.534m取閘頂高程為 6.6m。第二章第二章消能防沖計(jì)算消能防沖計(jì)算一、閘下水位流量關(guān)系曲線一、閘下水位流量關(guān)系曲線以 2000 年 3 月初實(shí)測的河道斷面，采用推水面線的方法求得，并與汕頭水文分局的測流成果比較，考慮今后環(huán)境變化，人類活動(dòng)對工程的不利影響，從有利工程安全的角度出發(fā)，確定消能防沖計(jì)算時(shí)選用低潮位與挖砂深 2 米的組合水位流量關(guān)系曲線(E 線)。Q(m3/s)01005001000200030004110(P=5%)4850(P=2

7、%)5410(P=1%)Z下(m)-1.5-1.5-1.3-0.98-0.04-0.821.662.162.526(起堆水位)59二、消力池、消力池xx 閘正常蓄水位 2.65 米，當(dāng)來水量較大，超過水閘正常蓄水位時(shí)，即開閘放水，泄洪時(shí)，閘門開度控制為 he=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.4、1.8、2.2、2.6、全開等 10 級(jí)開度。(一)過流計(jì)算(1)當(dāng) he/H0.65 即 he2.9 米時(shí)為孔流，查閱水閘設(shè)計(jì)規(guī)范(H=2.65(-1.8)=4.45m)Q= B0he02gH式中he閘門開度；流量系數(shù)；B0水閘凈寬，取 320 米；水閘總寬度 B=368.4 米；淹沒系數(shù)

8、。(2)當(dāng) he/H0.65 即 he2.9 米時(shí)為堰流，查閱水閘設(shè)計(jì)規(guī)范Q= mB0he02gH式中m堰流流量系數(shù)，m=0.98； 堰流側(cè)收縮系數(shù)，由第一章計(jì)算得=0.98；B0水閘凈寬，取 320 米。(3)各開度過流情況計(jì)算時(shí)下游水深 hs采用上一級(jí)流量查 HQ 關(guān)系曲線得到。零流量閘下水位為-1.56 米，經(jīng)計(jì)算各級(jí)開度過流量情況如表：閘門開度流量關(guān)系表he(m)0.20.40.60.81.01.41.82.22.6全開Q(m3/s)35569210271353166922752853338538905018Z下(m)-1.56-1.45-1.23-0.95-0.65-0.35-0.2

9、00.691.111.49流態(tài)孔流堰流自由出流=1.0=1.0(二)池深及池長計(jì)算消力池采用底流方式消能。利用水利水電工程 PC1500 程序集中消力池水力計(jì)算“D3”程序計(jì)算得：消力池深 1.2 米，消力池Lj 長度取 18 米，則池總長 Lsj=18+7.6=25.6 米(計(jì)算過程具體見附錄一至十，圖形見附圖 1)(三)消力池底板厚度計(jì)算查閱水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 ，滿足抗沖要求的池底板厚度t=k1Hq 式中k1消力池底板計(jì)算系數(shù)，k1=0.1750.20；q消力池處的單寬流量； H泄洪時(shí)上、下游水頭差。消力池底板厚度計(jì)算表PQ(m3/s)q(m3/sm)Z上(m)Z下(m)H(m)t(m)5%41

10、1011.165.0995.0170.0820.3130.3582%485013.175.4865.3870.0990.3560.4071%541014.695.8345.7270.1070.3840.438取 t=0.5 m三、海漫三、海漫查閱水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 ，海漫長度Lp= ksHqq消力池未端單寬流量；H泄洪時(shí)上、下游水頭差；ks海漫長度計(jì)算系數(shù)，ks=1315。海漫長度計(jì)算表Pq(m3/sm)H(m)Lp(m)5%11.160.08223.2426.812%13.170.09926.4630.531%14.690.10728.5032.88取 Lp=31 m四、拋石防沖槽四、拋石防沖槽(

11、一)海漫未端的平均流速V=q/th,th=Z下(-3.90)= Z下+3.90河床不沖允許流速V=0.5m/s(細(xì)砂)(二)河床沖刷深度拋石防沖槽底寬hhmmdtmkb221211 m1、m2防沖槽上、下游邊坡系數(shù)，m1=2，m2=3；h防沖槽砌置埋深，h=2.0m；d防沖槽上游坡砌置厚度，d=0.5 m；k考慮塊石在水流作用下鋪砌不均勻的安全系數(shù)，k =1.1。防沖槽計(jì)算表Pq (m3/sm)th(m)V(m/s)t (m)tZ(m)b(m)5%11.168.9171.2515.64-19.444.622%13.179.2871.4219.69-23.497.111%14.699.6271.

12、5322.69-26.498.95第三章第三章閘室結(jié)構(gòu)布置閘室結(jié)構(gòu)布置一、抗?jié)B穩(wěn)定一、抗?jié)B穩(wěn)定滲流計(jì)算采用改進(jìn)阻力系數(shù)法。(一)防滲長度計(jì)算計(jì)算公式：L=CHL計(jì)算滲徑長度；C滲徑系數(shù)；本水閘閘基為中、粗、細(xì)砂，取 C=9；H上、下游水位差L=CH=92.65(-1.56)=37.89m計(jì)算成果表計(jì)算滲徑長度L(m)實(shí)際滲徑長度 L(m)K=L/L37.8940.511.07經(jīng)計(jì)算，抗?jié)B穩(wěn)定安全系數(shù) k1，故水閘抗?jié)B穩(wěn)定安全。(二)地下輪廓布置見附圖 2(三)揚(yáng)壓力計(jì)算(1)確定地基的有效深度地下輪廓的水平投影長度 L0=30m，地下輪廓的垂直投影長度S0=-1.8+4.2=2.4m。L0/S0=30/2.4=12.55，故地基的有效深度 Te=0.5L0=0.530=15m，地基實(shí)際深度 Tp=-1.8+27.30=25.5m。因 TeTp，所以用 Te進(jìn)行計(jì)算。各段滲透壓力水頭損失分段編號(hào)分段名稱SS1S2TLihiih進(jìn)口1.1150.4530.5290.315水平0013.90.50.0360.0420.084垂直1.014.