防洪閘(節(jié)制閘)初步設(shè)計報告

XXxx防洪閘初步設(shè)計報告1綜合說明1.1緒言xx節(jié)制閘位于安徽XXXXxx村境內(nèi)的FF上，距FF口7km左右，于一九八五年十一月開工興建，一九八六年八月完成土建工程，一九九零年投入運(yùn)行使用至今。該閘是以防洪排澇、蓄水灌溉為主，方便當(dāng)?shù)亟煌ǖ闹行退l，由當(dāng)時的XX地區(qū)治淮指揮部規(guī)劃設(shè)計科設(shè)計，XX地區(qū)水利工程隊施工，一九九零年交付XXxx管理所管理，一九九二年后改由XX河道管理局主管，設(shè)有管理單位xx閘管理所。水閘在汛期的啟閉運(yùn)行受XX防汛抗旱指揮部和XXxx閘系xx上的處理工程，設(shè)計流量按10年一遇洪水過閘流量160m3/s，消能流量按三年一遇控制過流量≤82表1.1-1xx閘設(shè)計水位參數(shù)水位名稱過流量或運(yùn)行狀況設(shè)計流量防洪蓄水灌溉消能控制閘上水位（m）27.3027.0027.0027.00閘下水位（m）27.1029.8325.0023.50上下游水差（m）0.20-2.832.003.5010年一遇洪水過流量設(shè)計值160m33年一遇消能控制過流量不大于82m3xx閘共4孔，每孔閘室凈寬5.0m，高5.0m，閘底板高程22.50m，控制流域面積163km2，設(shè)計過閘流量160m3/s，平面雙向止水鋼閘門4扇，配置4臺200kN手電兩用螺桿式啟閉機(jī)，主要建筑設(shè)施為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，有閘室底板、閘墩（連同工作橋排架與公路橋墩根據(jù)xx科學(xué)研究院安全檢測鑒定評估報告控制該閘運(yùn)行的啟閉機(jī)、配電設(shè)備和閘門有危及安全的嚴(yán)重弊病，進(jìn)行大修加固或更新處理；該閘鋼筋砼工程質(zhì)量差，桿柱構(gòu)件破損與老化損傷明顯，水閘有抗?jié)B和防沖消能能力不足問題，工作橋（含啟閉機(jī)房）、排架、胸墻、消力池、下游海漫、上游翼墻、公路橋、閘墩應(yīng)除險加固，其他部分作局部性修補(bǔ)。結(jié)論認(rèn)為：xx閘可評為三類閘，應(yīng)盡快進(jìn)行除險加固。1.2氣象、水文FFxx閘控制段流域處于亞熱帶和暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，天氣變化劇烈。其氣候特點(diǎn)是氣候溫和、四季分明、雨量適中，但年際年內(nèi)變化大。工程所在地區(qū)年平均氣溫15.3℃。最高月平均氣溫在28℃左右，極端最高氣溫達(dá)41℃。最低月平均氣溫為1℃，極端最低氣溫低于-19.4℃。該區(qū)無霜期平均為215天。受季風(fēng)影響，本地區(qū)風(fēng)向多變，平均風(fēng)力3級左右，最大風(fēng)力在8級以上。多年平均降水量在900mm左右，汛期6～9月雨量占全年降雨量的60%以上，汛期降水又多集中在7、8月份。年最大降水量為1559.5mm（1956年），年最小降水量為455.7mm1.3工程地質(zhì)1.3.1地理位置地形地貌工程區(qū)位于淮北平原FF左岸的FF河堤防上，地形平坦，微地貌起伏小，堤頂高程一般在31.30m左右，二級平臺高程一般在28.0m左右，河底高程一般在22.0m左右。工程場地位于中朝準(zhǔn)地臺之華北坳陷南緣，經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動，場內(nèi)主要沉積的是第四紀(jì)上更新統(tǒng)的粉質(zhì)壤土與粉土呈互層狀，下伏上第三系上新統(tǒng)的灰?guī)r。表層主要成分為重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土，局部為輕粉質(zhì)壤土。下部主要為粉砂、粉土，中、重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土、粉土，含鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，大部分粉質(zhì)粘土與粉質(zhì)壤土及粉土呈互層狀，局部含細(xì)砂。1.4工程任務(wù)和規(guī)模1.4.1工程任務(wù)根據(jù)《XX大中型涵閘病險加固工程規(guī)劃》，決定對xx閘進(jìn)行除險加固，主要任務(wù)是防洪、排澇，非汛期蓄水灌溉。1.4.2工程規(guī)模xx閘底高程22.50m，控制流域面積為163km2，10年一遇洪水設(shè)計流量為160m3/s，3年一遇消能控制流量不大于82m3本次xx閘改造的主要內(nèi)容為啟閉機(jī)、配電設(shè)備與線路、檢修便橋、啟閉機(jī)房、金屬結(jié)構(gòu)等工程的更新改造；增建中央控制室及計算機(jī)監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。1.5水工建筑物設(shè)計xx閘控制流域面積為163km2，設(shè)計流量按10年一遇洪水過閘流量160m3/s，消能流量按三年一遇控制過流量≤82m3/s。根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），本次加固設(shè)計的主要內(nèi)容：節(jié)制閘啟閉機(jī)排架以上結(jié)構(gòu)、公路橋面板以上、下游翼墻、下游消力池、下游海漫、下游防沖槽、上下游護(hù)坡拆除重建，上游護(hù)底、翼墻勾縫處理，閘室砼結(jié)構(gòu)防碳化處理等。1.6金屬結(jié)構(gòu)與電氣設(shè)計金屬結(jié)構(gòu)主要是閘門與啟閉設(shè)備。根據(jù)工程條件，主閘門采用鋼閘門，共4扇，每扇配備QPQ-1×250kN電動卷揚(yáng)啟閉機(jī)。電氣設(shè)計，根據(jù)負(fù)荷大小，從附近“T”接專用線路，并配置相應(yīng)設(shè)備，按各工況運(yùn)行條件進(jìn)行操作。1.7工程消防設(shè)計1.8施工組織設(shè)計本工程距縣城約15.0Km，砂石材料由縣城附近碼頭汽運(yùn)至工地，鋼材、水泥、木材均由xx生產(chǎn)生活用水可利用深井作為水源解決；施工用電由附近10KV電力線T接，并配備1臺50～100kW柴油發(fā)電機(jī)組備用。本工程擬安排在2011年7月至2012年12月底施工，冬春季節(jié)河內(nèi)水位均較低，有利于工程施工?？稍陂l上、下游筑圍堰，利用一個非汛期把底部工程完成，2012年在5月30日在基坑上口一周挖溝，截斷雨水進(jìn)入基坑，自流排至上、下游；在基坑內(nèi)沿周邊布置排水溝，深0.5m，底寬0.5m，邊坡1:1，以截排基坑四周邊雨水及滲流，分別排至基坑上、下游坡腳下，設(shè)泵外排。1.9環(huán)境保護(hù)設(shè)計 工程建設(shè)對環(huán)境的不利影響主要是施工期的影響。但施工期對環(huán)境的影響是局部的、短期的，不會對環(huán)境有較大的不利影響。環(huán)境保護(hù)措施主要是水質(zhì)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)監(jiān)測措施。生產(chǎn)廢水主要為砂石料沖洗廢水、生產(chǎn)機(jī)械沖洗廢水，主要污染物為懸浮物以及油污。為使排水區(qū)域的水體免受污染，這些廢水需通過沉淀池沉淀后，集中排放。其它環(huán)境保護(hù)措施主要是在生活區(qū)設(shè)置垃圾箱，保護(hù)環(huán)境。環(huán)境監(jiān)測主要為施工期排水水質(zhì)監(jiān)測。施工期在排水口取樣，對生產(chǎn)廢水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測。為使環(huán)保工作順利進(jìn)行，在工程管理單位中設(shè)立專職人員進(jìn)行環(huán)境管理工作，并與有關(guān)單位配合，進(jìn)行施工期水質(zhì)監(jiān)測。1.10水土保持設(shè)計本工程對原地貌、土地及植被損壞主要是工程占地、取土、棄土（渣）引起的。根據(jù)xx閘加固方案施工組織設(shè)計，本工程實(shí)際擾動原地貌、土地及植被總面積0.8hm2。本工程棄土（渣）主要來源于：建筑物砼及鋼筋砼拆除230m3，砌石拆除773m3，圍堰拆除及清淤2065m新增水土流失防治，以主體工程建設(shè)施工區(qū)、棄土（渣）區(qū)為重點(diǎn)防治區(qū)域，臨時措施與永久措施相結(jié)合、工程措施與生物措施相結(jié)合，“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合，統(tǒng)籌布設(shè)各類水土保持措施，以形成完整的水土保持防護(hù)體系。除主體工程中已有的水土保持措施外，工程建設(shè)水土保持方案還考慮管理區(qū)綠化美化措施和棄土（渣）區(qū)水土保持及綠化措施。水土保持投資5萬元。1.11工程管理設(shè)計根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），xx閘主要建筑物級別按Ⅲ等3級設(shè)計，次要建筑物按4級設(shè)計，臨時建筑物為5級。工程位于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)內(nèi)，不需進(jìn)行抗震設(shè)計。本次確定xx節(jié)制閘工程管理所維持現(xiàn)有管理人員為23人，不新增管理人員。管理范圍以外200m根據(jù)現(xiàn)有的管理機(jī)構(gòu)和人員編制，在充分利用現(xiàn)有設(shè)施的前提下，對xx閘的管理設(shè)施適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充，配備必要的觀測設(shè)備、通信設(shè)施等必需的辦公設(shè)施。xx閘改造后，通過建立安全管理制度及管理運(yùn)用辦法，確保工程安全運(yùn)行，充分發(fā)揮效益。工程調(diào)度運(yùn)用主要是控制閘門啟閉，閘門必須對稱、分級均勻開啟，以防止產(chǎn)生偏流、折沖水流等不利流態(tài)，并注意避免閘門在過小或過大開度下運(yùn)行，以防止門體震動。惡劣放水期間，尤其要注意水躍是否發(fā)生在消力池內(nèi)，以免水流對河岸、河床的過度沖刷。工程應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行一般性觀測，包括沉降觀測、滲壓觀測和水位、流量觀測。管理所總占地面積1250m21.12概算根據(jù)皖水建[2003]469號文規(guī)定，按現(xiàn)行省頒預(yù)算定額編列，其他材料價格按亳州市定額站提供的《亳州市工程造價（2011-1）》XX城價，另加至工地運(yùn)費(fèi)，計算主要材料價格采用購買地價加水運(yùn)費(fèi)和汽運(yùn)費(fèi)計算，工程量計算依據(jù)初設(shè)圖紙按規(guī)定的計算方法計取。

2水文2.1流域概況FF西起XXxx東岸，從西往東貫穿我縣，東經(jīng)xx入xx，全長77km，其中我縣境內(nèi)43.75km，F(xiàn)F是50年代后期規(guī)劃開挖的河網(wǎng)化工程，原計劃是為溝通xx、FF、xx而設(shè)計的一條河道。其作用是使三條河道水源達(dá)到余缺互補(bǔ)，發(fā)展農(nóng)田灌溉，擴(kuò)大航運(yùn)里程。在我縣境內(nèi)的FF，東段（FF以東）分段利用排澇，西段（FF以西），作為一條主要排澇河道，排澇面積106km2。FF西段排澇標(biāo)準(zhǔn)已大于5年一遇?，F(xiàn)有河底寬10~22m，河深5~6m。本流域?qū)冱S泛沖積平原區(qū)，地勢西北高，東南低，地面高程在31～20m之間，地面自然坡降1/7000～1/10000。由于長期受黃泛影響，極大地改變了區(qū)內(nèi)地形地貌，經(jīng)過長期泥沙堆積，致使原先起伏不大的淮北平原演變成現(xiàn)在單調(diào)的地貌景觀，99.7%以上面積是平原，僅有零星的殘丘分布。流域內(nèi)河道源遠(yuǎn)流長，順地勢呈平行狀，由西北向東南注入xx，流域形狀上闊下窄，集水面廣。2.2水文氣象FF流域處于亞熱帶和暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，天氣變化劇烈。其氣候特點(diǎn)是氣候溫和、四季分明、雨量適中，但年際年內(nèi)變化大，日照時數(shù)多、溫差大、無霜期長，季風(fēng)氣候明顯。表現(xiàn)為夏熱多雨、冬寒晴燥。工程所在地區(qū)年平均氣溫15.3℃。最高月平均氣溫在28℃左右，通常出現(xiàn)在7月份，極端最高氣溫達(dá)41℃（1959年8月24日）。最低月平均氣溫為1℃，通常出現(xiàn)在1月份，極端最低氣溫低于-受季風(fēng)影響，本地區(qū)風(fēng)向多變。冬季多偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)，春秋季多東風(fēng)、東北風(fēng)。年平均風(fēng)速在2～3m/s，平均風(fēng)力3級左右，最大風(fēng)力在8級以上，風(fēng)速22m/s據(jù)統(tǒng)計資料分析，多年平均降水量在900mm左右。降水量年內(nèi)和年際變化都很大，汛期6～9月雨量占全年降雨量的60%以上，汛期降水又多集中在7、8月份,最大1日、3日、7日降水量分別為140.2mm、178.0mm、212.7mm。年最大降水量為1559.5mm（1956年），年最小降水量為455.7mm（1978年）。年最大降水量是最小降水量的3

3工程地質(zhì)3.1勘探工作概況2011年3月受XX水務(wù)局委托xx水利局規(guī)劃設(shè)計室對FFxx閘閘址進(jìn)行巖土工程地質(zhì)勘察工作，外業(yè)工作于3月4日開始至9日結(jié)束，于2011年3月10日提供xx閘巖土工程地質(zhì)勘察報告。根據(jù)規(guī)范要求，共在場地上布置勘探點(diǎn)10個，其中標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗與取樣孔6個，孔深7～10m，靜力觸探孔4個，孔深3.8～8.8m，勘探總進(jìn)尺3.2工程地質(zhì)條件3.2.1地理位置與地形地貌場地位于XXxx鎮(zhèn)東部FF上，宏觀地貌屬淮北沖積平原，F(xiàn)F大堤經(jīng)二十世紀(jì)五十年代～本世紀(jì)初多次人工填筑而成，兩側(cè)地面為多年沉積形成。河岸孔口高程18.66～22.11米，河底孔口高程16.60～16.75米3.2.2工程區(qū)在第三紀(jì)（T）及第四紀(jì)（Q）處于以下降為主的震蕩型升降運(yùn)動中，接受了大量的沖積、沉積物，形成了以淹沒沉積形式構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)第四系巨厚地層。第四紀(jì)全新世（Q4）以來，本區(qū)地質(zhì)運(yùn)動又處于相對穩(wěn)定階段，使大量第四紀(jì)更新統(tǒng)（Q3）地層直接出露于地表。河流地質(zhì)作用以側(cè)蝕為主，水流不斷沖刷老地層，并在河床內(nèi)不斷重新沉積，形成新地層（Q4地層），從而沿河道兩側(cè)形成新近沖擊層。3.2.工程區(qū)處于淮河臺坳和江淮臺隆兩個構(gòu)造單元，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，橫向斷裂主要有劉府深斷裂、xx斷裂、xx斷裂，縱向斷裂為XX斷裂，其中劉府深斷裂、XX斷裂為活動斷裂。3.2.4工程地質(zhì)土層（1）兩岸灘地地基土層結(jié)構(gòu)根據(jù)鉆探資料分析，勘察揭露的土層自上而下可分3個自然層，即①層雜填土，②重粉質(zhì)壤土，③層粉砂。上部①層為第四紀(jì)新近回填沉積層（Qml4）,其余各層均為第四紀(jì)晚更世沉積層（Qal3）。各土層分布詳見工程地質(zhì)剖面圖。現(xiàn)分述如下：第①層，雜填土，層底高程18.16～21.61米，層厚0.5～0.6米，平均厚度0.54米。濕，可塑狀態(tài)，高～中壓縮性土。該層未做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，靜力觸探Ps值1.38～1.85MPa,平均1.55MP第②層，重粉質(zhì)壤土，層底高程12.40～16.23米，層厚2.0～7.5米，平均厚度4.68米。濕，可塑狀態(tài)，含細(xì)小鈣質(zhì)結(jié)核，中壓縮性土，無振搖反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗2～17擊，平均7.75擊，靜力觸探Ps值1.86～2.45MPa,平均2.22MPa。第③層，粉砂，該層土未揭穿，鉆至高程11.16～15.04米，揭露層厚0.3～5.0米。濕，中密狀態(tài)，中～低壓縮性土。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗8~18擊，平均12.5擊，靜力觸探Ps值5.92～7.60MPa,平均7.02Mp（2）各土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表土序土名允許承載力（kPa）粘聚力（kPa）內(nèi)摩擦角（度）壓縮模量（MPa）①雜填土15030.010.17.0②重粉質(zhì)壤土22050.910.48.16③粉砂24024.837.522.2（3）河床地基土層結(jié)構(gòu)：根如下：第①層，重粉質(zhì)壤土，層底高程14.60～15.75米，層厚1.0～2.0米，平均厚度1.40米。濕，可塑狀態(tài)，含細(xì)小鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳結(jié)核，中壓縮性土，無振搖反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗8第第③層，重粉質(zhì)壤土，層底高程8.00～8.25米，層厚1.0～1.5米，平均厚度1.20米。濕，可塑狀態(tài)，含細(xì)小鈣質(zhì)結(jié)核，中壓縮性土，無振搖反應(yīng)。第④層，粉砂，該層土未揭穿，鉆至高程6.6～6.7米，揭露層厚1.3～1.5米。濕，中密狀態(tài)，中～低壓縮性土，振搖反應(yīng)迅速。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗16～18擊，平均（4）各土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表土序土名允許承載力（kPa）粘聚力（kPa）內(nèi)摩擦角（度）壓縮模量（MPa）①重粉質(zhì)壤土22050.910.48.16②粉砂24024.837.522.2③重粉質(zhì)壤土23050.910.48.16④粉砂25024.837.522.23.2.5水文地質(zhì)條件工程區(qū)內(nèi)重粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)為2.82×10-5—6.39×10-6，一般屬微透水層；粉砂，滲透系數(shù)3.61×10-1—8.21×10-1，為強(qiáng)透水層。見土工試驗表。因此，地下水類型為：⑴賦存于上部土層裂隙的潛水，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致，主要受大氣降水補(bǔ)給，向河道排泄，豐水期或行洪時河水補(bǔ)給地下水，地下水位受氣象和季節(jié)影響變化顯著，水量一般較少。⑵賦存于粉砂層中的層間水，以同層間互補(bǔ)為主，水量較豐富，具有微承壓性。2根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，結(jié)合相鄰場地水質(zhì)分析，該場地地下水與土對混凝土基礎(chǔ)與鋼筋無腐蝕性。3.3巖土工程分析與評價3.3.1場地的穩(wěn)定性和適宜性通過本次勘察，未發(fā)現(xiàn)影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象,場地地基是穩(wěn)定的，是適宜本工程建設(shè)的一般地段。3.3.2場地土的類型及建筑場地類別根據(jù)各層土的承載力特征值并結(jié)合相鄰場地地震波速測試資料判定，該場地土為中軟場地土。場地覆蓋層厚度大于50米，故判定該場地為Ⅲ類場地。3.3.3抗震液化評價擬建場地位于抗震設(shè)防烈度6度區(qū)，設(shè)計地震動峰值加速度為0.05g，場地內(nèi)分布的粉砂為Q3.4建筑材料3.4.1土料本工程所需土料主要由于圍堰、閘兩側(cè)填土及翼墻后回填土，土方量較小經(jīng)調(diào)查距離閘址500m左右地方有適宜土源，因此考慮采用外購?fù)痢?.4.2石料xx縣有廣泛的花崗巖出露、xx縣有廣泛的火山灰質(zhì)巖出露，是很好的建筑材料；附近有許多采石場，所產(chǎn)各類粗細(xì)骨料眾多，可就近購買，質(zhì)量和產(chǎn)量能滿足本工程的需要，水運(yùn)、陸運(yùn)均可。3.5結(jié)論與建議3.5.1結(jié)論（1）通過靜力觸探原位測試，查明了場地的土層分布情況?？碧缴疃确秶鷥?nèi)，（河床）場地土由①層重粉質(zhì)壤土、②層粉砂、③層重粉質(zhì)壤土、④層粉砂組成。（2）天然地基土評價：①層重粉質(zhì)壤土上部0.5—0.7為沉積淤質(zhì)物，下部及以下各層均有較好的強(qiáng)度。（3）場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類場地。（4）場地抗震基本烈度為6度，地基內(nèi)分布的①、④層粉砂為Q3地層，可判定為不液化土層。（5）淺層地下水對混凝土與鋼筋無腐蝕性。（6）該工程可利用天然地基，以①層重粉質(zhì)壤土（河床）為基礎(chǔ)持力層。插入土工試驗成果表4工程任務(wù)和規(guī)模4.1社會經(jīng)濟(jì)狀況及對防洪、灌溉、供水的要求4.1.1社會經(jīng)濟(jì)狀況FF下段流域位于XX的南部，xx以南，總面積396km2，占全縣面積的20.3％，耕地32.1萬畝，占全縣面積的18.5％。流域內(nèi)農(nóng)、副業(yè)產(chǎn)品非常豐富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)兼有南北農(nóng)業(yè)特征，處于黃淮海大農(nóng)業(yè)區(qū)的邊緣，作物種類以種植旱作物為主，占94.6％，水稻次之，占5.3％。糧食作物主要有：小麥、水稻、大豆等；油料作物有：油菜、花生、芝麻；飼料作物有：紅芋、玉米、大麥；工業(yè)原料作物有：紅芋、高梁式樓梯、大麥；豆類作物除大豆外，還有綠豆、豇豆、蠶豆、碗豆等；經(jīng)濟(jì)作物有棉花、煙葉、紅麻、瓜果、藥材等。這些足以說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以根據(jù)市場的需求，及時進(jìn)行調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，使農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出效益最佳。本流域內(nèi)2005年農(nóng)作物總播種面積62.5萬畝，其中糧食作物播種面積52.4萬畝，經(jīng)濟(jì)作物播種面積10萬畝，糧經(jīng)比6.3∶1，作物復(fù)種指數(shù)為1.95。糧食總產(chǎn)量23.5萬噸。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為61765萬元，其中種植業(yè)總產(chǎn)值39324萬元，林業(yè)總產(chǎn)值1321萬元，牧業(yè)總產(chǎn)值18271萬元，漁業(yè)總產(chǎn)值2849萬元。農(nóng)民年均總收入3137元，農(nóng)民年人均純收入1950元。流域內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)國民經(jīng)濟(jì)情況如表4-1示。XXFF下段流域國民經(jīng)濟(jì)情況表表4-1序號鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（萬元）人均收入（元）合計種植業(yè)林業(yè)牧業(yè)漁業(yè)總收入其中純收入工資種植業(yè)牧業(yè)其他12胡集鎮(zhèn)3新張集鄉(xiāng)4xx鎮(zhèn)5闞疃鎮(zhèn)合計4.1.2xx閘建成于1960年4月，由于沒有防洪功能，汛期FF水位受淮河水位頂托，居高不下時，就會形成倒灌，淹沒兩岸農(nóng)田。xx閘具有防洪功能，汛期閘下水位受淮河水位影響，居高不下時可以關(guān)門擋洪，使閘上兩岸洼地免受澇災(zāi)。4.1.3對灌溉的要求FF下段洼地總面積396km2，可耕地32.1萬畝。自1991年大水過后經(jīng)過國債以工代賑資金、國家計委援建資金的投入治理，圈圩堤7處長64.5km，建排澇站17處，裝機(jī)1000kw/22臺，基本解決了澇災(zāi)問題。目前灌溉問題已成為突出問題。xx閘興建后可灌溉左岸至xx大堤，右岸5km以內(nèi)的耕地共6.14萬畝。灌溉設(shè)計保證率75％。FF下段在閘址以上直入大溝有xx，面上大溝有xx、xx、xx、北xx等在XX境內(nèi)，由于無控制，降雨時地表水排得快，地下水降得也快，沿河洼地農(nóng)作物灌溉水源十分缺乏，人畜飲水及生態(tài)環(huán)境狀況日益惡化。多年來當(dāng)?shù)厝罕姺e極要求興建xx閘，非汛期攔蓄地表徑流，發(fā)展灌溉。xx閘興建后，既可除澇又可攔蓄地表水抬高地下水。從而改善FF下段流域的水利狀況，為發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)、擴(kuò)大高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田、推動XX南部整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造良好的水利條件。4.1.4對供水的要求xx能源股份公司在板集煤礦擬興建坑口電廠，目前坑口電廠項目可研已通過國家評審。該電廠興建后每年需供水2000萬m3，供水方案：坑口電廠位于XX胡集鎮(zhèn)板集境內(nèi)，南側(cè)緊靠xx，規(guī)劃要求在FF下段建xx閘，通過xx引FF下段xx閘上蓄水，建提水泵站輸送到電廠，不足部分由xx補(bǔ)償。4.2xx閘興建緣由xx閘建成于1960年，是一座以蓄水灌溉為主，兼顧排澇和方便當(dāng)?shù)亟煌ǖ闹行褪缀l。閘底板、閘墩、消力池、海漫、護(hù)坡和翼墻等為漿砌石構(gòu)筑，公路橋主拱用青磚砌筑，排架、閘門槽、工作橋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)xx科學(xué)研究院2003年12月對現(xiàn)場檢測結(jié)果和相關(guān)資料的分析判斷，該閘的老化損傷和缺陷病弊主要如下。（1）水閘的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、包括排架、工作橋及閘門槽的混凝土實(shí)有強(qiáng)度(或設(shè)計標(biāo)號)偏低，不滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求的最低強(qiáng)度等級值，耐久性差。（2）水閘底板和消力池不能滿足抗?jié)B穩(wěn)定要求，表現(xiàn)為所用材料抗?jié)B性能差、水平段和出口段滲流水力坡降偏大，超過規(guī)范允許值，下游底板有大量的白色淅出物，基底有滲透淘蝕甚至引起滲透破壞的隱患。（3）漿砌塊石消力池被沖刷淘空，毀壞嚴(yán)重，海漫長度不足，下游河床狹窄，長期放水已造成下游河床嚴(yán)重沖刷。（4）啟閉機(jī)為非標(biāo)產(chǎn)品，而且已經(jīng)長時間運(yùn)行超過安全使用年限，目前運(yùn)行狀況差，已嚴(yán)重威脅水閘的安全運(yùn)行。（5）工作橋主梁的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度都不能滿足承載要求。公路橋主拱為青磚砌筑材料強(qiáng)度低、耐久性差，目前損傷嚴(yán)重，有發(fā)生脆性破壞危險。（6）閘門為建閘時配置的鋼筋混凝土平板門，混凝土實(shí)有強(qiáng)度偏低，損傷老化嚴(yán)重，有發(fā)生脆性破壞、危及水閘安全的危險。（7）觀測設(shè)施毀壞，管理設(shè)施落后，已不能適應(yīng)運(yùn)行管理需要。綜上所述xx節(jié)制閘目前存在的安全問題嚴(yán)重，其自身存在的固有缺陷和病弊很多，該閘已經(jīng)沒有改造利用價值，根據(jù)2004年8月亳州市水務(wù)局主持的專家鑒定結(jié)論，該閘被評定為四類閘，建議拆除重建。xx閘距離xx12km，由于上游斷面偏小，已不能滿足蓄水灌溉要求，更不能滿足坑口電廠供水需要，因此必須興建xx閘，以解決FF下段流域的灌溉水源問題。xx閘具有防洪功能，當(dāng)淮河水位頂托，水位居高不下時可以關(guān)門擋洪。根據(jù)《XX“十一五”水利發(fā)展總體規(guī)劃》將在FF下段起點(diǎn)xx南岸興建大型排澇站，當(dāng)xx閘關(guān)閉時進(jìn)行排澇，兩工程共同發(fā)揮作用FF下段洼地將再不會受淹，同時將大大減輕每年汛期抗洪搶險投入的大量人力、物力，減輕防汛壓力，對于促進(jìn)XX南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展將具有重要的意義。4.3工程任務(wù)與工程規(guī)模4.3.1工程任務(wù)根據(jù)《XXFF下段洼地治理工程規(guī)劃》及《XX“十一五”水利發(fā)展規(guī)劃》決定在FF下段xx老橋以下80m處興建閘，主要任務(wù)是汛期淮河水位高時供水。4.3.2工程規(guī)模xx閘底板高程17.1m，控制流域面積561km2，5年一遇排澇流量286m3/s，10年一遇校核排澇流量430m3/s，共4.3.3設(shè)計水位的確定（1）防洪水位按防御FF特大洪水設(shè)防（p＝2％），防洪水位25.55m（xx大堤防洪水位），相應(yīng)閘上水位23.5m。（2）除澇水位根據(jù)1973XX地區(qū)行署水利局設(shè)計室編制的《FF下游規(guī)劃報告》及1965年《FF流域修正規(guī)劃報告》xx閘五年一遇除澇水位和十年一遇除澇水位分別為23.35m、24.95m。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001），上、下游落差取0.15（3）蓄水位設(shè)計蓄水位是根據(jù)灌溉需要并考慮FF下段為發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖所確定的死水位來確定的。根據(jù)規(guī)劃xx閘興建后發(fā)展灌溉面積6.14萬畝，灌溉保證率75％，確定設(shè)計蓄水位23.0m，相應(yīng)閘下水位最高蓄水位是根據(jù)板集煤礦坑口電廠用水量要求及FF下段發(fā)展灌溉要求來確定的，經(jīng)調(diào)節(jié)計算最高蓄水位確定為23.50m，相應(yīng)閘下水位為21.0（4）消能水位閘上同設(shè)計蓄水位，閘下按枯水期xxFF閘上水位。消能流量按設(shè)計流量分級確定，詳見表4-1。4.3.4規(guī)劃數(shù)據(jù)根據(jù)水文分析計算，規(guī)劃數(shù)據(jù)見下表4-1。xx閘規(guī)劃數(shù)據(jù)表表4-1設(shè)計條件水位（m）水位差（m）流量（m3/s）閘上閘下23.525.552.055年一遇除澇23.523.350.15286.010年一遇除澇25.124.950.15430.0最高蓄水23.521.02.5設(shè)計蓄水23.019.04.0惡劣放水23.519.04.5286.0閘址處河道斷面：底寬64.0m，邊坡1∶2，底高程17.1m，兩岸灘地高程22.0交通橋設(shè)計荷載等級：按公路Ⅱ級。5工程布置與主要建筑物5.1設(shè)計依據(jù)5.1.1工程等級及建筑物級別根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001），xx閘為中型Ⅲ等,其主要建筑物為3級，次要建筑物級別為4級，臨時建筑物為5級。5.1.2地震烈度據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2001）》，本工程區(qū)地震峰值加速度為0.05g相應(yīng)地震基本烈度為6度。考慮工程等級和《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL5073-2000）的規(guī)定，本工程建筑物設(shè)防烈度為6度，建筑物可不進(jìn)行抗震計算。5.1.3設(shè)計依據(jù)和規(guī)范（1）設(shè)計文件1)XX水利局規(guī)劃設(shè)計室：《淮河流域XXFF下段洼地治理工程規(guī)劃》，（2002年）及亳州市水務(wù)局審查批復(fù)。2)XX水利局規(guī)劃設(shè)計室：《XXFF下段xx節(jié)制閘可行性研究報告》，（2006年8月）及安徽省水利廳皖水規(guī)計函［2007］143號關(guān)于XXFFxx節(jié)制閘可研報告的意見。3）xx縣水利局《關(guān)于對“興建FF下段xx節(jié)制閘征求意見的函”的復(fù)函》（xx［2006］49號）。4)《XXFF下段xx閘初步設(shè)計任務(wù)書》5)1965年FF流域修正規(guī)劃報告。6)1973年FF下游規(guī)劃報告。（2）主要規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)1)《水利建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價規(guī)范》（SL72-49）；2)《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001）；3)《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》（DL/T5039-95）；4)《水利水電工程初步設(shè)計編制規(guī)程》（DL5021-93）；5)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB50288-99）；6)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL/T191-96）；7)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB0286-98）；8)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SDJ338-89）；9)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）；10)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)11)《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》（DL5077-1997）；12)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（DL5073-2000）；13)《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》（DL/T5039-95）；14)《水閘工程管理設(shè)計規(guī)范》（SL170－96）；15)《堤防工程管理設(shè)計規(guī)范》（SL171－96）；16)《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》（SQJ278-90）；17)《建筑物滅火器配置設(shè)計規(guī)范》（GBJ140）；18)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（GBJ179-91）；19)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GBJ18306-2001）；20)其他相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范等。5.1.4相關(guān)資料（1）風(fēng)速和吹程閘址處基本風(fēng)壓0.35kN/m2，設(shè)計風(fēng)速在基本組合時取30m/s，特殊組合時取23m/s，設(shè)計吹程按《水閘設(shè)計規(guī)范》取水閘前寬度的5倍。（2）地質(zhì)資料根據(jù)該閘閘址處的地質(zhì)特性，確定有關(guān)地基設(shè)計參數(shù)如下：1)地基土與閘（翼墻）底板之間磨擦系數(shù)的選?。洪l室及翼墻底板座落在③層粉砂土上，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》表7.3.10知，地基土與閘室、翼墻底板間的摩擦系數(shù)為0.35～0.40。2)翼墻后回填土的物理力學(xué)參數(shù)：濕重度取19kN/m3，飽和重度取20.0N/m3，浮重度取10.0N/m3，閘室及岸翼墻墻后水平主動土壓力系數(shù)Ka取0.333。5.1.5設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（1）擋洪標(biāo)準(zhǔn)：按防御FF特大洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計（p＝2％），擋洪水位25.55m，相應(yīng)閘上水位23.5m。（2）除澇標(biāo)準(zhǔn)：按5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，相應(yīng)閘上水位23.5m，閘下水位23.35m，除澇流量Q=286m3（3）校核除澇標(biāo)準(zhǔn)：按10年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，相應(yīng)閘上水位25.1m，閘下水位24.95m，除澇流量Q=430m3（4）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：按非汛期5年一遇(10～次年5月)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，相應(yīng)流量Q=57.2m3/s，上游水位20.5m，下游水位19.0m5.2閘址方案選擇比較閘址應(yīng)根據(jù)水閘的功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求，綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、泥沙、施工、管理及周圍環(huán)境等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。FF下段在XX境內(nèi)長27.5km，流域面積561km2，流域內(nèi)大溝有xx、南xx、xx、xx、xx、xx、xx等。該閘閘址位置有兩個方案可供選擇，詳見FFxx閘址方案比較圖。5.2.1方案一閘址選在xx老大橋以下80m處流域內(nèi)有xx、南xx、xx、xx，總控制流域面積561.0km2，兩岸灘地高程22.0～22.5m。（1）規(guī)劃數(shù)據(jù)1)2)設(shè)3)除澇水位：閘上23.5m，閘下23.35m，水位差0.15m，設(shè)計流量286.0m34)校核除澇水位：閘上25.1m，閘下24.95m，水位差0.15m，設(shè)計流量430.0m35)公路橋：設(shè)計荷載公路Ⅱ級，橋面寬度9.0m（2）工程規(guī)模及投資1)工程規(guī)模根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001，經(jīng)計算：7孔、單孔5.0m的開敞式結(jié)構(gòu)水閘，詳見XXFFxx節(jié)閘平面布置圖。2)工程投資為1801.09萬元。 5.2.2方案二閘址選在xx老大橋以上，xx口以下，距大橋200m處，該處場地較開闊，地質(zhì)條件相同，控制流域面積為561km2，但此處兩岸沒有路。（1）規(guī)劃數(shù)據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)同方案一相比基本不變，只是在最高蓄水位23.5m時，蓄水庫容減少7.0萬m3，設(shè)計蓄水位23.0m時，蓄水庫容減少（2）工程規(guī)模及投資1)工程規(guī)模工程規(guī)模經(jīng)計算與方案一相同為7孔、單孔5.0m2)工程投資為5.2.3方案比較方案一：優(yōu)點(diǎn)：投資1801.09萬元比方案二投資萬元節(jié)省投資64.56萬元，工期由于不需修路少短；蓄水庫容大。缺點(diǎn)：需拆遷民房，進(jìn)行移民安置。方案二：優(yōu)點(diǎn)：施工場地開闊，不需拆遷安置。缺點(diǎn)：需要修與外界接通的兩岸堤頂?shù)缆?，投資比方案一多64.56萬元，離xx口較近，當(dāng)xx泄洪時，容易引起上游沖刷，需加長上游護(hù)砌長度。通過上述比較選擇方案一，作為興建xx閘的閘址。5.3閘室結(jié)構(gòu)方案比較5.3.1方案一選擇開敞式鉿水閘。（1）規(guī)劃資料同前。閘底板高程17.1m，閘室長16.0m，寬44.64m，7孔，單孔凈寬5.0m。閘室采用閘墩分縫處理，兩端采用兩孔一聯(lián)，中間三孔一聯(lián)，閘室兩側(cè)設(shè)空心岸墻，寬6m。閘頂高程26.75m，啟閉臺高程34.6m。閘底板上游設(shè)防滲墻，下游海漫末端設(shè)防沖墻，上游漿砌塊石護(hù)砌長15.0m工程總投資1801.09萬元。5.3.2方案二選擇開敞式鉿水閘。(1)規(guī)劃資料同前。閘底板高程17.1m，閘室長16.0m，寬44.64m，5孔，單孔凈寬7.0m。閘室采用閘墩分縫處理，兩端采用兩孔一聯(lián)，中間一孔一聯(lián)，閘室兩側(cè)設(shè)空心岸墻，寬6m。閘頂高程26.75m，啟閉臺高程34.6m。閘底板上游設(shè)防滲墻，下游海漫末端設(shè)防沖墻，上游漿砌塊石護(hù)砌長15.0m，鋪蓋長19.5m，消力池長24.0m，池深1.6m，海漫長46.5m，防沖墻厚0.35m，深5.0m，防沖槽長8.0m。布置形式見xx閘平面布置圖。工程總投資1865.65萬元。閘室結(jié)構(gòu)方案比較表表5-1第一方案第二方案7孔方案5孔方案布置特點(diǎn)開敞式閘室，每孔凈寬5.0m，7孔閘室順?biāo)鞣较蜷L16.0m，垂直水流方向?qū)?4.64m，閘門平面尺寸5.64×6.8m2開敞式閘室，5孔，每孔凈寬7.0m。閘室順?biāo)鞣较蜷L16.0m，垂直水流寬44.64m。優(yōu)點(diǎn)1.7孔閘門較小，啟閉管理方便；2.出口單寬流量小，消能防沖工程量較??；3.節(jié)省投資64.56萬元。1.閘門啟閉機(jī)少；2.閘室工程量稍小。缺點(diǎn)1.閘門啟閉機(jī)較多；2.閘室工程量稍大。1.出口單寬流量大，消能防沖工程量較大；2.運(yùn)行管理不太方便?？杀韧顿Y1801.09萬元1865.65萬元根據(jù)上述比較選用方案一，作為閘室結(jié)構(gòu)形式。5.4工程總體布置 5.4.1閘室結(jié)構(gòu)布置（1）底（2）閘墩：為鋼筋砼實(shí)體墩，邊墩厚0.9m，中墩厚0.9m，門槽處最小厚度0.3m（門槽深度0.3m），上游閘墩頂高程為28.0（3）啟閉機(jī)臺、交通橋和檢修便橋：啟閉機(jī)臺采用鋼筋砼排架支承，排架底部現(xiàn)澆于閘墩上，底高程為30.8m，頂高程為37.4m。排架柱及頂橫梁、中系梁的截面皆為0.5×0.5m，啟閉機(jī)梁截面為0.3×0.7m。啟閉機(jī)房寬交通橋頂面總寬7.5m，凈寬7.0m，橋面高程檢修工作便橋設(shè)在上游，總寬1.0m，為一“Π”型梁板結(jié)構(gòu)，便橋面設(shè)置2（4）閘門主閘門采用平板鋼閘門，平面尺寸為5.56×5.1m。主閘門槽尺寸為0.56×0.3m在主閘門槽上游1.97m處設(shè)置檢修門槽（兩門槽間凈距1.97m＞1.50m，能滿采用（5）橋頭堡在閘室右側(cè)布置橋頭堡，為樓梯間和配電室。5.4.2防滲排水布置閘底板座落在粉質(zhì)粘土層上，按照《水閘設(shè)計規(guī)范》4.3.3要求，在閘室上游設(shè)置10.0m長的鋼筋砼鋪蓋，為坑加防滲長度在閘室底板上游均設(shè)置6m深防滲板樁，閘室下游設(shè)置鋼筋砼消力池，消力池分成兩段，上游長11.8m（在防滲輪廓范圍以內(nèi)），下游段長根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》，初擬閘基防滲長度按下式計算：L=C×ΔH式中：ΔH——上、下游水位差，惡劣放水期水位差最大，3.5mC——滲徑系數(shù)，根據(jù)閘基土質(zhì)取C=9；L——閘基防滲長度，計算值為31.5m閘基防滲長度由鋼筋砼鋪蓋、閘室底板、底板上游防滲墻及下游消力池共同構(gòu)成，防滲地下輪廓線長度為36.91m，大于防滲長度初擬值，滿足要求閘室底板與鋪蓋及消力池之間的分縫處皆設(shè)置一道暗止水（橡膠止水帶），閘室與上、下游翼墻間各設(shè)置垂直暗止水一道。下游滲流出口處設(shè)有反濾層和冒水孔，反濾層分3層，按中粗砂、瓜子片及碎石，各厚0.2m鋪設(shè)，其上布置冒水孔，冒水孔直徑0.1m，孔距1.0m，按梅花形布置，孔內(nèi)填塞碎石。上下游反濾層的級配要符合下列要求：D15/d85≤5，D15/d15≤5～40，D50/d50≤25D15、D50——濾層濾料顆級配曲線上小于含量15%、50%的粒徑（mm）。d50——被保護(hù)土顆級配曲線上小于含量50%的粒徑（mm）。5.4.3消能防沖布置采用挖深式消力池，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，池底頂高程21.0m，池深1.0m，池底與閘底板以1:4坡度連接。消力池總長20.00m，分成兩段，上游段長14.0m，為防滲段；下游段長6m，首部設(shè)置反濾設(shè)施。平面布置由閘室出口處寬24.50m，直線漸變至28.553m消力池下游為海漫段，總長30.0m，首部為漿砌塊石護(hù)砌段，長15.0m，護(hù)底采用0.4m厚的漿砌塊石，護(hù)坡采用0.12m厚的預(yù)制塊；后部為干砌塊石護(hù)砌段，長15.0m，護(hù)底采用0.3m厚的干砌塊石，護(hù)坡采用0.12m厚的預(yù)制塊。護(hù)坡（下墊0.1m厚碎石墊層），護(hù)底下鋪設(shè)200mm厚小石子。在海漫段中間采用一道0.60×1.m的M7.5漿砌石齒埂分段。海漫末端設(shè)置防沖墻和拋石防沖槽，防沖墻為厚5.4.4兩岸連接布置上游翼墻原設(shè)計為四分之一圓弧形漿砌塊石空箱結(jié)構(gòu)，底板為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，伸入岸坡段為直線型重力式漿砌塊石結(jié)構(gòu)。下游翼墻在消力池段凈高為5.5～6.5m現(xiàn)設(shè)計采用鉿扶臂式結(jié)構(gòu)，底板為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。伸入岸墻段的翼墻為直線段，結(jié)構(gòu)型式也采用鉿扶臂式結(jié)構(gòu)。5.5水力設(shè)計5.5.1閘孔寬度計算按10年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。按10年一遇排澇時期計算：上游水位：27.30m，下游水位：27.10m，落差0.2m,上、下游水深之比hs/H0=4.6/4.8＞Q=B0μ0hsμ0=0.877+(－0.65)2=0.956式中：B0——閘孔總凈寬；μ0——淹沒堰流的綜合流量系數(shù)；Q——設(shè)計流量，Q設(shè)=160mhs——由堰頂算起的下游水深（m）hs=4.6mH0——計入行近流速水頭的堰上水深H0=4.g——重力加速度，取9.81m/s2經(jīng)計算18.71m取B0=20.0m。閘孔寬度按45.5.2過流能力校核10年一遇工況校核：上游水位：27.30m，下游水位：27.10m，落差0.2m,上、下游水深之比hs/H0=4.6/4.8=0.9Q=B0μ0hs=20.0×0.956×4.6=227.7m3/s＞ Q校=5.5.3消能防沖設(shè)計取惡劣放水時期計算：上游水位27.0m，下游水位23.5m，落差3.5（1）消力池計算1)計算公式消力池計算公式可按《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265-2001提供的公式進(jìn)行。d＝σ0hc＂－h(huán)1s－△Zhc＂＝（）hc3－T0hc2+＝0△Z＝－式中：d——消力池挖深（m）σ0——水躍淹沒系數(shù)，采用1.05～1.10hc＂——躍后水深（m）hc——收縮水深（m）α——水流動校正系數(shù)，采用1.0～1.05q——過閘單寬流量（m2/s）b1——消力池首端寬度（m）b2——消力池末端寬度（m）T0——由消力池底板頂面算起的總勢能（m）△Z－出池落差（m）h1s——出池河床水深（m）2)計算結(jié)果考慮水流洄水滯后因素影響，利用電腦編制程序，經(jīng)過試算，求得所需最大池深為1.03)消力池長度計算采用公式：Lsj=Ls+βLj，Lj=6.9(hc”-hc)式中：Lj——水躍長度β——水躍長度修正系數(shù)采用0.7～0.8Ls——消力池斜坡段水平投影長度（m）Lsj——消力池長度采用1:4的坡，∴Ls=4×1.0=4.0m，計算得Lsj=19.37～22.14m。考慮消力池坎厚度在內(nèi)，取Lsj4)消力池底板厚度計算A根據(jù)抗沖要求，求消力池始端厚度t。t＝k1式中：△——閘孔泄水時，上、下游水位差△=3.5mK1——計算系數(shù)取K1=0.15～0.2；q——過閘單寬流量3.35mt=0.34～0.46B根據(jù)抗浮要求，計算消力池底板厚：t＝k2式中：k2——消力池底板安全系數(shù)，取1.1～1.3;w——作用在消力池底板頂面的水重（kpa）；U——作用在消力池底板底面的揚(yáng)壓力（kpa）；Pm——作用在消力池底板上的脈動壓力；γb——消力池底板的飽和重度（kN/m3）。計算得端部底板厚t=0.56～0.68m，實(shí)際消力池始端厚取0.8（2）海漫長度計算Lp＝ks式中：ks——海漫長度計算的系數(shù)，取ks=11～12（粉質(zhì)粘土）；qs——消力池末端單寬流量qs=3.35m△——上下游水位差△=3.5m。計算得：Lp=30.13～32.45考慮末端設(shè)防沖墻取海漫長30.0m，前15.0m（3）防沖槽計算1）海漫末端沖深計算dm＝1.1hm式中：qm——海漫末端單寬流量，qm=3.35mhm——海漫末端河床水深，為1.5m；[V0]——河床土質(zhì)允許不沖流速，根據(jù)河床土質(zhì)及水深查《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》GB50288-99取[V0]=0.25。計算得河床沖刷深度dm=13.24m2）防沖槽面積ω計算ω＝δhm式中：hm——河床沖刷深度，hm=13.24mm——護(hù)面坡率，m=3～6，取4.0；δ——護(hù)面厚度，δ=0.3～0.5，取0.4m。計算得ω=14.89m實(shí)際采用的防沖槽面積為15m5.6防滲計算按照《水閘設(shè)計規(guī)范》中附錄C.2，采用改進(jìn)阻力系數(shù)法進(jìn)行計算。5.6.1地基有效深度計算計算公式：由于L0/S0＞5，取Te=0.5L0，L0=34.1式中：L0——地下輪廓的水平投影長度（m），L0=34.1mS0——地下輪廓的投影長度（m）；Te——地基有效深度（m）經(jīng)計算：由于L0/S0＞5，故取Te=0.5L0=17.05m。5.6.2分段阻力系數(shù)計算（1）進(jìn)、出口段的阻力系數(shù)ξ0=1.5()3/2+0.441式中：ξ0——進(jìn)、出口段的阻力系數(shù)S——齒墻的入土深度（m）T——地基透水層深度（m）（2）內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù)ξy＝lnctg[(1-)]式中：ξy——水平段的阻力系數(shù)S1、S2——水平段首、末齒墻的入土深度（m）（3）水平段的阻力系數(shù)ξy＝式中：ξx——水平段的阻力系數(shù)S1、S2——水平段首、末齒墻的入土深度（m）5.6.3各分段水頭損失值的計算hi＝ξi式中：hi——第i段水頭損失值（m）ξi——第i段阻力系數(shù)ΔH——上下游水位差（m）Σξi——所有分段阻力系數(shù)之和。5.6.4出口段水頭損失值的修正h0’＝β‘h0，h0＝式中：h0’β‘——阻力修正系數(shù)h0——按前述方法計算的出口段水頭損失值（m）S‘——底板埋深與齒墻入土深度之和（m）T‘——齒墻另一側(cè)地基透水層深度（m）5.6.5滲流坡降值的計算（1）出口段計算公式：J=h0’/s式中：J——出口段滲流坡降計算值。（2）水平段計算公式：Ji——第i水平段的滲透流坡降計算值；hi——第i水平段水頭損失值（m）Li——第i水平段的長度（m）計算成果見表5-2。滲透計算成果表表5-2分段編號所處部位阻力系數(shù)水頭損失值（×△H）滲流坡降修正前修正后計算值允許值1進(jìn)口段0.4490.1530.0872鋪蓋水平段0.2560.0870.1540.1080.1503內(nèi)部垂直段0.0300.0100.0104底板水平段0.7250.2480.2480.0660.155內(nèi)部垂直段0.0360.0120.0126消力池斜坡段0.2450.0840.0840.0730.157消力池水平段0.7360.2520.3350.0980.158出口段0.4490.1530.0700.3080.40合計2.927計算結(jié)果表明，xx閘鋪蓋水平段、底板水平段、消力池底板段及出口段的閘滲流坡降計算值小于規(guī)范值，因此滿足閘基滲透穩(wěn)定要求。5.7排水設(shè)計為降低上游鋪蓋及消力池底板的滲透壓力，引出地基中的滲壓水，消力池底板下及設(shè)水平排水，按反濾層要求由上至下鋪設(shè)各0.2m厚的碎石、瓜子片、中砂，消力池底板上設(shè)直徑0.1m、間距1.0m的排水孔。5.8主要建筑物穩(wěn)定計算5.8.1閘室穩(wěn)定計算完建期和蓄水期進(jìn)行閘室穩(wěn)定計算，由于檢修時期皆是在枯水季節(jié)進(jìn)行，此時上、下游水位均很低，故在穩(wěn)定計算中沒有考慮檢修時期。（1）荷載組合與計算按《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001）要求，將荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類，基本組合的計算為完建情況，最高蓄水、正常蓄水情況，設(shè)計防洪水位等。沒有特殊組合情況。其荷載組合見表5-2。荷載組合表表5-2荷載組合荷載自重水重靜水壓力揚(yáng)壓力土壓力波浪壓力基本組合完建期√√最高蓄水√√√√√√蓄水期√√√√√√（2）穩(wěn)定計算水閘閘室的穩(wěn)定計算包括兩方面的含義：一是地基承載力方面，要求在閘室基底壓力作用下，地基不致發(fā)生剪切破壞而失去穩(wěn)定；另一是抗傾、抗滑穩(wěn)定方面，要求在荷載作用下，閘室不致發(fā)生傾覆或過大的沉降差，且不致沿地基表面發(fā)生水平滑動。因此，水閘穩(wěn)定計算應(yīng)滿足：①閘室平均基底壓力不大于地基容許承載力，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍。②基底壓力的最大值與最小值之比不大于表5-3規(guī)定的容許值。閘室基底壓力最大值與最小值之比的容許值表表5-3地基土質(zhì)荷載組合基本特殊松軟1.52.0中等堅硬、緊密2.02.5堅硬、緊密2.53.0根據(jù)地基土特性，計算選用基本組合容許值為2.0?；讐毫τ嬎愎剑菏街校骸l室基底壓力的最大和最小值(kpa)ΣG——作用在閘室上的全部豎向荷載ΣM——作用在閘室上的全部垂直荷載和水平荷載對基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩（kN.m）A——閘室基礎(chǔ)底面面積（m2）W——閘室基底面對于該底面垂直水流方向的形心軸截面矩（m3）③抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于表5-4規(guī)定值荷載組合水閘級別1234、5基本組合1.351.301.251.20特殊組合1.201.151.101.05土基上沿閘室底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值表5-4《水閘設(shè)計規(guī)范》土基上閘室抗滑穩(wěn)定計算公式：KC＝式中：Kc——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)f——基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》及各閘地基土情況，取f＝0.25；ΣH——作用在閘室上的全部水平向荷載（kN）。閘室穩(wěn)定計算成果見下表5-5：閘室穩(wěn)定計算成果表表5-5計算工況水位(m)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)閘上閘下不均勻系數(shù)計規(guī)計規(guī)完建期//∞≥1.2115.8100.71.15≤2.023.521.01.85≥1.2104.788.731.18≤2.0蓄水期23.019.02.12≥1.2106.884.711.26≤2.05.8.2翼墻穩(wěn)定計算上行。墻后的水平土壓力按朗肯主動土壓力理論公式計算，公式為：Pa=kaγH2式中：Pa——朗肯主動土壓力（kN）；ka——朗肯主動土壓力系數(shù)；γ——土的容重；H——填土高度；φ——墻后回填土的等值內(nèi)摩擦角，取φ=300。翼墻及刺墻穩(wěn)定計算成果見表5-6。計算部位抗滑安全系數(shù)基底應(yīng)力（kPa）及不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)計算值規(guī)范允許值計規(guī)計規(guī)上游1-1截面(最大)1.39≥1.2112.595.31.18≤2.0下游4-4截面(最大)1.37≥1.2113.6112.41.19≤2.0翼墻穩(wěn)定計算成果表表5-65.8.3穩(wěn)定計算成果分析與評價從表5-6和表5-7計算成果可知：（1）閘室及翼墻底壓力均小于地基允許承載力，最大地基應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍。該項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。（2）基底壓力的最大值與最小值之比滿足規(guī)范要求。（3）抗滑滿足規(guī)范要求。5.9閘室結(jié)構(gòu)計算5.9.1閘室內(nèi)力計算xx閘共7孔，采用閘墩分縫處理，兩邊兩孔一聯(lián)，中間三孔一聯(lián)。根據(jù)談松曦《水閘設(shè)計》書，底板內(nèi)力計算采用郭氏查表法進(jìn)行。計算時把每一聯(lián)閘室底板當(dāng)作兩端自由的彈性地卷梁，相鄰閘室給予的地卷壓力，作為均勻分布的邊荷載，邊荷載的作用范圍同閘室寬度。該閘由于地均勻、承載力較高，不會發(fā)生不均勻沉陷，使閘室兩端的邊墩對底板產(chǎn)生約束力，因此只有豎向線變位，沒有角度變位。結(jié)構(gòu)計算荷載有：結(jié)構(gòu)自重、汽車荷載、水壓力、揚(yáng)壓力、邊荷載。（1）完建期：地基反力：P上游＝100.7kN/m2，P下游＝115.8kN/m2（下游大），q邊＝117.95kN/m；（2）最高蓄水期：①水位：閘上23.5m，閘下②浮托力水頭：2.7m；③滲透壓力水頭：閘上h上游＝3.45m；閘下h下游＝12.47④地基反力：P上游＝104.7kN/m2；h下游＝88.73kN/m2；⑤邊荷載：q邊＝85.7kN/m。（2）蓄水期：①水位：閘上23.0m；閘下②浮托力水頭：3.4m；③滲透壓力水頭：閘上h上游＝3.15m，閘下h下游＝2.32④地基反力：P上游＝106.8kN/m2，h下游＝84.71kN/m2；⑤邊荷載：q邊＝85.7kN/m。各時期閘室結(jié)構(gòu)計算成果見下圖彎距圖5.9.2閘室底板抗裂驗算根據(jù)彎距圖進(jìn)行正截面配筋計算，配筋率適中，由公式KfM≥Mf經(jīng)抗裂驗算截面的抗裂彎距Mf小于使用荷載作用下的允許彎距KfM，滿足要求。底板抗裂計算：ωmax=a1a2a3σss/ES×(C+0.1×dpa1=1.0a2=1.0a3=1.6C——凈保護(hù)層50mm；ES——鋼筋彈性模量200000N/mm2；d——鋼筋直徑mm；pte——受拉鋼筋有效配筋率=AS/Ate；σSS——受拉鋼筋應(yīng)力=MS(0.87*h0*AS)；N/mm2；ωmax——a1a2a3σss/ES×(3C+0.1×dp底板裂縫寬度ω=0.166mm，規(guī)范值［ω=0.25滿足要求。5.10地基設(shè)計5.10.1天然地基設(shè)計天然地基容許承載力采用漢森公式和《建筑地基設(shè)計規(guī)范》兩種計算方法。（1）漢森公式［R=(1/K)(0.5γBBNγSγiγ+qNqSqdqiq+CNcScdcic)式中：［R——按漢森公式計算的土質(zhì)地基允許承載力(kpa)；γ——土的重度，水下用浮重度(KN/m3)；B——基礎(chǔ)底寬(m)；D——基礎(chǔ)埋置濃度(m)；C——地基土的凝聚力(kpa)；NqNγNc——承載力系數(shù)，可按公式(H.0.7-2)(H.0.7-4)計算，也可由規(guī)范中表H.0.7-1中查得：Nγ=1.5(Nq-1)tgφ(H.0.7-2)Nq=entgφtg(45+φ/2)(H.0.7-3)NC=(Nq-1)ctgφA——基礎(chǔ)的面積(m2)；SγSqSc——形狀系數(shù)，對于矩形基礎(chǔ)，可按公式(H.0.7-5)和公式(H.0.7-6)計算；Sγ=1-0.4(B/L)(H.0.7-5)Sq=Sc=1+0.2(B/L)(H.0.7-6)dq、dc——濃度修正系數(shù)，用下式計算dq=dc=1+0.35(D/B)(H.0.7-7)iγ、iq、ic——傾斜系數(shù)，可按公式(H.0.7-8)～(H.0.7-12)計算，也可由規(guī)范中表(H.0.7-2)～(H.0.7-4)查得：iγ=iq2(H.0.7-8)iq=(（2α-φ）)e-(π/2+φ-2α)tgφ/(1+sinφ)(H.0.7-9)ic=iq-(1-iq)/(Nq-1)(H.0.7-10)α=(H.0.7-11)(H.0.7-12)φ——土的內(nèi)摩擦角；取持力層直接快剪的內(nèi)摩擦角37.5°。C——地基土的粘結(jié)力(kpa)，取水閘持力層(粉砂土層的直接快剪的凝聚力)24.8kpa。計算成果見5-7。（2）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》推薦公式根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002規(guī)定，地基承載力設(shè)計值按下式計算：式中：——地基承載力設(shè)計值(kpa)；——地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kpa)，根據(jù)《xx節(jié)制閘巖土工程勘察報告》中提供各地層標(biāo)準(zhǔn)值采用；ηb、ηd——基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)；γ——基底以下土的重度(KN/m3)；b——基礎(chǔ)底面寬度(m)；γ0——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度(KN/m3)；d——基礎(chǔ)埋置深度(m)；當(dāng)計算所得設(shè)計值＜1.1時，取=1.1。計算成果見表5-7。天然地基設(shè)計計算成果表表5-7計算單元計算工況地基特性建議值(kpa)地基容許承載力(kpa)地基應(yīng)力(kpa)漢森公式建筑地基規(guī)范公式閘室完建粉砂土240270.4264.7115.8翼墻完建粉砂土240265.6261.1113.6從計算成果可知，閘室及翼墻持力層的承載力均能滿足設(shè)計要求，不需作地基處理。5.10.2沉降設(shè)計根據(jù)翼墻地基最終沉降量按下列公式計算：（1）天然地基沉降量計算計算公式為：式中：S∞——土質(zhì)地基最終沉降量(mm)；n——土質(zhì)地基壓縮層計算濃度范圍內(nèi)的土層數(shù)；m——地基沉降量修正系數(shù)，可采用1.0～1.6；e1i、e2i——基礎(chǔ)底面以下第i層土在平均自重應(yīng)力及平均自重應(yīng)力加平均附加應(yīng)力作用下，由壓縮曲線查得的相應(yīng)孔隙比；hi——基礎(chǔ)底面以下第i層土的厚度(mm)；（2）地基壓縮層計算濃度按下式計算：——地基計算層處的自重應(yīng)力(kN/m2)；——地基計算層處的附加應(yīng)力(kN/m2)；根據(jù)穩(wěn)定計算成果，取垂直水流向閘底板兩端點(diǎn)和中心點(diǎn)做為計算點(diǎn)，翼墻以底板的中心點(diǎn)作為計算點(diǎn)，考慮結(jié)構(gòu)剛性的影響，按附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的20％的濃度作為壓縮層計算厚度，采用分層總和法計算地基沉降量，計算結(jié)果見表5-8。地基沉降計算成果表表5-8部位閘室上游翼墻1－1下游翼墻4－4中心點(diǎn)沉降量（mm）1108689經(jīng)計算閘室地基的最終沉降量為110mm，上游翼墻的最終沉降量為86mm，下游翼墻最終沉降量為89mm，閘室與相鄰翼墻最大沉降差24mm?；A(chǔ)的沉降量均小于150mm，且最大沉降差小于50mm，滿足規(guī)范要求。5.11工程監(jiān)測設(shè)計本工程監(jiān)測的目的是了解建筑物在施工期和運(yùn)行期的工作狀況，根據(jù)水閘工程等級，基礎(chǔ)條件及運(yùn)行要求等，重點(diǎn)進(jìn)行工程位移變形、滲壓和水位監(jiān)測。通過工程運(yùn)行時態(tài)評價，確保工程安全正常地運(yùn)行。5.11.1設(shè)計原則本工程以安全監(jiān)測為主，兼有對設(shè)計條件反饋等作用。監(jiān)測項目和測點(diǎn)布置應(yīng)滿足監(jiān)控建筑物施工和運(yùn)行的安全，對施工和管理起指導(dǎo)作用。其測點(diǎn)的布置具有代表性，選擇對工程安全有控制影響的部位進(jìn)行集中監(jiān)測。同時在滿足工程監(jiān)測需要的前提下，其監(jiān)測項目和儀器設(shè)備滿足監(jiān)測精度，可靠性和耐久性要求。5.11.2豎直位移變形在閘室中心線上，下游和上下游側(cè)翼墻上，予埋水準(zhǔn)點(diǎn)共10處，供管理人員觀測建筑物沉降情況，在施工期間，由施工單位可在主要建筑物部位設(shè)臨時沉降點(diǎn)，供施工期間觀測應(yīng)用，以便掌握施工期間建筑物的沉降情況。5.11.3水位監(jiān)測為了解上下游水位變化情況，在上下游翼墻迎水面共設(shè)置4根水尺，進(jìn)行水位監(jiān)測。5.11.4測壓管觀測在閘室和翼墻上每側(cè)布置4根測壓管，以便施工和管理期間的滲壓觀測。5.11.5主要監(jiān)測儀器設(shè)備主要觀測設(shè)備表表5-9序號名稱單位數(shù)量備注1永久沉降點(diǎn)個102測壓管根8φ50mm3水尺付46金屬結(jié)構(gòu)與電氣6.1閘門設(shè)計方案擬定xx閘主要任務(wù)是汛期防洪、除澇；非汛期蓄水發(fā)展灌溉。其金屬結(jié)構(gòu)部分主要有4扇工作閘門和4臺啟閉機(jī)。金屬結(jié)構(gòu)總重48.2t。6.1（1）《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》SL/74-95；（2）《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范》SL/41-93；（3）《水利水電工程初步設(shè)計編制規(guī)程》DL5021-93；（4）《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》SL105-95；（5）《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》DL5073-1997；（6）《涂層前鋼材表面銹蝕等級》GB8923-88；（7）《噴熱涂鋅及鋅合金涂層》GB9793；其他有關(guān)規(guī)程規(guī)范。6.1.2閘門設(shè)計方案擬定涵閘可供選擇的門型較多，如平面鋼閘門、鑄鐵閘門、鋼筋混凝土閘門等。鋼閘門雖具有制作、安裝精度高，動水運(yùn)行條件好等優(yōu)點(diǎn)，但相對造價較高。鋼筋混凝土閘門雖結(jié)構(gòu)擋水安全可靠，但制作、安裝精度及閘門漏水量往往超出規(guī)范要求，且支承、止水緊固件銹蝕后更新十分困難。但造價低。鑄鐵閘門具有制作、安裝精度高、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，造價略偏高，但鑄鐵閘門容易銹蝕。而xx閘具有防洪、排澇功能，非汛期關(guān)閘蓄水。運(yùn)行規(guī)則是，汛期開閘放水。當(dāng)下游xxFF閘關(guān)閉時，淮河水位高于FF水位，當(dāng)區(qū)間來水量增大，關(guān)閉閘門防洪，當(dāng)非汛期水位下降時關(guān)閘蓄水，這就要求閘門具有密封性好，耐銹蝕，動水運(yùn)行條件好等優(yōu)點(diǎn)。因此，選擇定輪平板閘門，每扇尺寸為：5.56×5.1m鋼閘門面板厚12mm，主梁高200mm，L型鋼軌6.1.3閘門啟閉力計算根據(jù)不同運(yùn)行條件分析，惡劣放水時期水頭差最大，所需啟閉力最大，按此情況計算啟門力，計算公式：啟閉力：FQ＝1.2（Tzd+Tzs）+1.1G+WS閉門力：FW＝1.2（Tzd+Tzs）-0.9G式中：Tzd——支承摩擦阻力（kN）Tzs——止水摩擦阻力（kN）G——閘門活動部分自重（kN）WS——作用在閘門上的水柱壓力（kN）經(jīng)計算，啟門力FQ為285.7kN，閉門力FW＝-5.75kN＜0，依靠自重即可閉門，選用QPQ×250kN型電動卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。6.1.4防腐設(shè)計本工程所有閘門及埋件防腐采用噴鋅后涂刷防護(hù)漆，啟閉機(jī)也采用涂刷防護(hù)漆。其技術(shù)要求應(yīng)符合《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》SL105-95的要求。6.1.5金屬結(jié)構(gòu)工程金屬結(jié)構(gòu)工程量匯總見下表6-1。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備工程量表6-1序號名稱數(shù)量單重（t）合重15.56×5.1m4扇7.7631.04工作門槽埋件4孔1.766.88QPQ×250kN電動卷揚(yáng)式啟閉機(jī)4臺5.2536.75合計74.676.2電氣設(shè)計6.2.1供電電源與供電負(fù)荷（1）供電電源為滿足其供電要求，經(jīng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)商，xx閘電源“T”接自附近10kV線路，導(dǎo)線規(guī)格為LGJ—50，需新架設(shè)10kV線路1.0km。（2）供電負(fù)荷xx閘用電負(fù)荷包括：①4臺閘門啟閉機(jī)，其配套電機(jī)型號為Y132M—6，4臺額定功率Pe=11.0kW，總功率77.0kW；②啟閉機(jī)房、管理區(qū)的照明用電，負(fù)荷約15KVA；③其他檢修動力負(fù)荷約為10KVA。6.2.2變壓器容量計算主變壓器容量按最大穩(wěn)定負(fù)荷進(jìn)行選擇，按最大尖峰負(fù)荷過載允許運(yùn)行時間進(jìn)行校核。（1）按穩(wěn)定負(fù)荷計算主變壓器容量Sb=Σ[Pi/(ηi/COSφi)]α——為負(fù)荷率，取α=1.0；Pi——最大穩(wěn)定負(fù)荷（kW）；COSφi——因數(shù)；ηi——負(fù)荷效率；xx閘的閘門運(yùn)行方式為：最大穩(wěn)定負(fù)荷為4孔4臺電動機(jī)同時運(yùn)行，根據(jù)該閘的閘門運(yùn)行方式，同時保證生產(chǎn)生活區(qū)用電負(fù)荷25KVA，經(jīng)計算，Sb=121.25KVA，根據(jù)變壓器過負(fù)荷時間，選擇變壓器短時過負(fù)荷系數(shù)為1.5，允許過負(fù)荷時間為18分鐘，所以本變壓器容量選為160KVA，型號規(guī)格為S9-160/10±5％/0.4KV。6.2.3電氣主接線xx閘的高壓側(cè)采用線路—變壓器組接線，低壓側(cè)采用單母線接線形式，10kV側(cè)設(shè)有電纜進(jìn)線計量箱和跌落式熔斷器，主變選用S9-160/10/0.4KV油浸變壓器一臺，0.4KV低壓側(cè)設(shè)有低壓配電柜1臺。由低壓配電柜電纜引出回路分別至閘門啟閉機(jī)、照明配電箱及動力插座。6.2.4主要電力設(shè)備（1）主變壓器根據(jù)xx閘的閘門運(yùn)行方式，同時保證生產(chǎn)，生活區(qū)用電負(fù)荷25KVA，變壓器容量選為160KVA，型號規(guī)格為S9-160/10±5％/0.4KV。（2）10KV高壓設(shè)備10KV高壓設(shè)備選用計量箱一臺和RWj跌落熔斷器一組。（3）0.4KV低壓設(shè)備0.4KV低壓開關(guān)柜設(shè)備均選用GCS型低壓抽出式開關(guān)柜1臺，柜內(nèi)配置NS型低壓空氣斷路器。6.2.5電氣設(shè)備布置及電纜敷設(shè)本閘變電所采用屋外布置形式，一臺低壓抽出式配電柜，布置在橋頭堡內(nèi)。變壓器低壓側(cè)出線用電纜引至低壓配電柜，電纜穿管敷設(shè)。啟閉機(jī)房內(nèi)及管理所戶內(nèi)照明導(dǎo)線采用穿PVC管暗敷。6.2.6過電壓保護(hù)及接地（1）雷電侵入波過電壓保護(hù)為防止雷電侵入波造成危害，在xx閘10KV高壓進(jìn)線內(nèi)及電纜進(jìn)線連接處均裝設(shè)一組避雷器，以保護(hù)電纜接頭和電氣設(shè)備。（2）直擊雷過電壓保護(hù)在啟閉機(jī)橋梁堡房頂裝設(shè)避雷帶，作為防止直擊雷造成危害的保護(hù)措施，且避雷帶和接地系統(tǒng)應(yīng)可靠連接。（3）接地為了確保用電安全，低壓配電系統(tǒng)采用TN—S系統(tǒng)。低壓配電柜的金屬外框架均應(yīng)可靠接地，防直擊雷的接地系統(tǒng)及動力系數(shù)的接地裝置合并設(shè)置，其接地電阻應(yīng)不大于4Q。其接地，裝置應(yīng)充分利用閘墩、閘底板及柱內(nèi)的鋼筋等自然接地體作為接地裝置。6.2.7繼電保護(hù)根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285—93）規(guī)定，設(shè)置變壓器、電動機(jī)等主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置。xx閘設(shè)如下保護(hù)：（1）變壓器保護(hù)設(shè)置變壓器高壓側(cè)采用高壓熔斷器保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)對變壓器的短路和過載保護(hù)。（2）電動欈保護(hù)設(shè)置在橋頭堡內(nèi)設(shè)GCS－25型低壓配電柜，該柜內(nèi)裝設(shè)NS型空氣開頭、熱繼電器、交流接觸器及接地故障保護(hù)模塊，可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的如下保護(hù)：①電動機(jī)相間短路保護(hù)；②電動機(jī)的過載保護(hù)；③電動機(jī)的低電壓保護(hù)；④單機(jī)接地故障保護(hù)。6.2.8通信為便于對外聯(lián)系，該閘配固定電話一部。6.2.9照明xx閘的啟閉機(jī)房采用熒光燈照明。在閘室及上下游翼墻兩側(cè)設(shè)路燈照明。7工程消防設(shè)計xx閘防火部位主要有啟閉機(jī)房和橋頭堡管理所等部分組成。本著以“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針，針對本工程的具體情況，以設(shè)置滅火器為主，進(jìn)行消防設(shè)計。啟閉機(jī)房、橋頭堡作為一個防火分區(qū)，啟閉機(jī)房內(nèi)有啟閉機(jī)4臺，橋頭堡為配電房和樓梯間，耐火等級按三級?；馂?zāi)危險性類別按戊類設(shè)防，可在室內(nèi)墻面放置2只MFZL5手提式干粉來火器；管理用房的建筑耐火等級為二級，室內(nèi)裝修材料的燃燒性能等級為B1級和B2級。管理用房及附近按照分區(qū)設(shè)置2只MFZL5手提式干滅火器。所有動力電纜均阻燃型電纜，電纜在電纜架上敷設(shè)時，沿一定長度涂以耐火涂料或其它阻燃物質(zhì)，埋入砼中的電纜均采用鍍鋅鋼管保護(hù)，照明電纜采用PVC管保護(hù)。8施工組織設(shè)計8.1施工條件8.1.1對外交通條件本工程位于FF下段xx老大橋下游80m處，兩岸均有公路相連、建筑材料可汽運(yùn)至工地，也可水運(yùn)至工地，水陸均很便利。8.1.2主要建筑材料來源工程所需碎石從xx料場采購，塊石也從xx料場采購，黃砂從河南淮濱砂場采購，水泥由xx縣水泥廠供應(yīng)，鋼筋、木材等從XX城或xx縣城采購。以上建材中石料、黃砂通過淮河、FF水運(yùn)至xx碼頭，汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至工地，其余建材采用汽車運(yùn)輸。8.1.3水、電供應(yīng)生產(chǎn)、生活用水可利用深井作為水源解決。施用。8.1.4自然條件（1）氣象水文條件xx閘工程所在地屬北亞熱帶和暖溫帶之間的過渡地帶，屬于半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，雨量適中，光照充足，無霜期較長，多年平均氣溫15℃，年極端最低氣溫-22.5℃，極端最高氣溫41.5℃，多年平均降雨量848mm，年降雨量最大為1（2）水文特性根據(jù)施工分期，本工程所在區(qū)域汛期為6～9月，10月至次年5月為非汛期。（3）地形地質(zhì)條件①地形條件本工程位于xx大堤至xx公路，河底高程17.1m，閘址處地面高程22.5m。施工用房可建在FF右岸的空曠地區(qū)，臨時占用農(nóng)田，地面高程為22.5m左右，地勢平坦。②地質(zhì)條件根據(jù)鉆探試驗成果，本工程地基分層見第三章工程地質(zhì)。8.2施工導(dǎo)流及施工圍堰8.2.1導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)本工程為Ⅲ等工程，主要建筑物級別為3級，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2004），施工導(dǎo)流建筑物級別應(yīng)為5級。采用土圍堰，根據(jù)導(dǎo)流建筑物類型和級別，按《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2004），導(dǎo)流建筑物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇，其擋水時段為非汛期，經(jīng)綜合考慮，選定導(dǎo)流建筑物設(shè)計除澇標(biāo)準(zhǔn)為非汛期（10月～次年5月）5年一遇，相應(yīng)流量為：57.2m3/s，相應(yīng)水位為：內(nèi)河側(cè)21.0m，外河側(cè)19.5m8.2.2導(dǎo)流方式為了減少導(dǎo)流工程量、降低施工難度、節(jié)省工程投資，根據(jù)施工進(jìn)度安排，施工跨兩個年度，第一年汛期開始準(zhǔn)備，非汛期施工，在一個非汛期內(nèi)完成主體工程。根據(jù)地形地質(zhì)情況、水文特性、水工建筑物的布置型式等，經(jīng)綜合分析比較，采用分期導(dǎo)流的方式(分兩期)。一期：圍堰先圍河道主槽，利用上游侯老家涵、xx大堤順堤溝、湯店涵入FF下游，導(dǎo)流量為Q=30m3/s，由于該線不能滿足導(dǎo)流量要求，因此還必須在右岸開挖月牙溝導(dǎo)流，導(dǎo)流量為Q=27.2m3/s。二期：指汛期排澇；拆除圍堰，利用已建好的閘孔泄流。汛期后如主體工程部分沒有完成仍然要修筑圍堰進(jìn)行施工導(dǎo)流特性表表8-1項目導(dǎo)流時段P(％)Q(m3/s)泄流條件水位(m)堰頂高程(m)擋水建筑物xx閘一期非汛期(2057.2導(dǎo)流明渠(導(dǎo)流溝和順堤溝)21.023.0土圍堰二期汛期6～9月20286已建閘孔上游23.50下游23.358.2.3導(dǎo)流建筑物設(shè)計（1）導(dǎo)流溝：導(dǎo)流分兩條路線。路線Ⅰ：通過侯老家涵→交通溝→涵店涵入FF下游。順堤溝設(shè)計斷面滿足分導(dǎo)流量Q1=30m3/s要求，導(dǎo)流溝只需清淤即可。導(dǎo)流路線Ⅱ：在西岸開挖導(dǎo)流月牙溝，長1.78km，斷面尺寸為：上口33m，底寬15m，邊坡1∶2，底高程18.0m，為防止非汛期突降大雨，在導(dǎo)流溝兩岸筑防洪堤：頂高程24.5m，邊坡1∶2.5，頂寬3.0m。詳見xx（2）圍堰設(shè)計：根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況，地質(zhì)資料、地形情況、上游土圍堰頂寬取6m，頂高程23.0m，背水面邊坡1∶3至18.2m，高程設(shè)一平臺寬2m，以下邊坡1∶3。迎水面邊坡1∶3至21.0m，高程設(shè)一3.0m平臺，以下邊坡1∶5。下游圍堰頂寬5.0m，背水面邊坡1∶3至18.0m，高程設(shè)2m平臺，以下邊坡1∶3。迎水面邊坡1∶3至21.0m，高程設(shè)一2.0m平臺，以下邊坡1∶5。圍堰迎水面均采用30cm厚編制袋土護(hù)坡。圍堰尺寸見表8-2，主要導(dǎo)流工程量見表8-3。圍堰尺寸表表8-2項目圍堰堰頂長(m)堰頂寬(m)邊坡最大堰高(m)迎水面背水面上游圍堰87.66.01∶3，1∶51∶35.9上游圍堰79.65.01∶3，1∶51∶33.9主要導(dǎo)流工程量表表8-3項目單位圍堰上游下游土方填筑m3132385768.4編制袋土護(hù)坡m3684.1428.4順堤溝清淤及導(dǎo)流開挖m3198500／圍堰拆除土方m320118.98.2.4導(dǎo)流工程施工導(dǎo)流工程施工的項目包括導(dǎo)流明渠土方開挖、圍堰土方填筑和編制袋土護(hù)坡等，其中導(dǎo)流明渠土方開挖和圍堰土方填筑施工方法同主體工程施工，編制袋土護(hù)坡土料運(yùn)至現(xiàn)場后，采用人工裝袋、手推車運(yùn)輸、人工碼筑。8.2.5施工期排水（1）初期排水經(jīng)計算，基坑初期排水設(shè)備見表8-4。基坑初期排水設(shè)備表表8-4排水強(qiáng)度(m3/s)水泵型號揚(yáng)程(m)流量(m3/h)臺數(shù)備用臺數(shù)總臺數(shù)600IS100-80-1252010015116（2）經(jīng)常性排水施工期經(jīng)常性排水