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1、H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 1 H H 江江水水利利枢枢纽纽工工程程毕毕业业设设计计 （泄泄水水闸闸设设计计） 设设计计说说明明书书 河海大学水工专升本河海大学水工专升本 20102010 级（安徽站）级（安徽站） 姓名姓名： 徐慧彬徐慧彬 学号：学号：201025587201025587 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 2 目 录 1 综合说明综合说明3 1.1 工程概况.3 1.2 设计依据.3 1.3 毕业设计成果（泄水闸）.4 2 水文水文8 2.1 流域概况.8 2.2 气
2、象.8 2.3 洪水.8 3 工程地形、地质工程地形、地质9 3.1 闸址地形.9 3.2 闸址地质.9 3.3 当地建筑材料.9 3.4 地震烈度.9 4 工程布置及建筑物工程布置及建筑物10 4.1 设计依据.10 4.1.1 工程等级及建筑物级别10 4.1.2 设计基本资料10 4.2 工程总体布置.11 4.2.1 船闸的布置12 4.2.2 水电站的布置12 4.2.3 泄水闸的布置12 4.3 主要建筑物（泄水闸）.13 4.3.1 闸孔设计.13 4.3.2 消能防冲设计15 4.3.3 防渗排水设计19 4.3.4 闸室的布置22 4.3.5 闸室稳定计算26 4.3.6 闸
3、室底板结构计算28 4.3.7 两岸连接建筑物设计33 附图附图： 图图 0101 枢纽平面布置图枢纽平面布置图 图图 0202 水闸平面图及剖面图水闸平面图及剖面图 图图 0303 水闸上游立视图水闸上游立视图 图图 0404 水闸底板配筋图水闸底板配筋图 图图 0505 上下游翼墙剖面图上下游翼墙剖面图 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 3 1 1 综合说明综合说明 1.11.1 工程概况工程概况 H 江位于我国华东地区。流向自东向西北，全长 375km，流域面积 176 万 km2， 是鄱阳湖水系的重要支流，也是长江水系水路运输网的组成
4、部分。 该流域气候温和，水量充沛，水面平缓，含砂量小，对充分开发这一地区的航 运具有天然的优越条件。流域内有耕地 700 多万亩，矿藏资源十分丰富，工矿企业 较发达，有国家最大的有色金属冶炼工程铜基地及腹地内的建材轻工。原材料及销 售地大部分在长江流域各省、市地区，利用水运的条件十分优越。 流域梯级开发后，将建成一条长 340km 通航千吨级驳船的航道和另一条长 50km 通航 300 吨级驳船的航道，并与长江、淮河水系相互贯通形成一个江河直达的上游 水路运输网。同时也为沿江各县市扩大直流灌溉创造有利条件。对促进沿河地区的 工农业发展具有重要的作用，社会和经济效益十分显著。 本工程以航运为主体
5、，兼任泄洪、发电、灌溉、供水和适应战备需要的综合开 发工程。 1.21.2 设计依据设计依据 1、H江枢纽毕业设计任务书； 2、水闸设计规范(SL2652001)； 3、水力计算手册（武汉水利电力学院水力学教研室编） 4、水工设计手册第6册过坝与泄水建筑物； 5、水工钢筋混凝土设计手册1999年； 6、水利水电钢闸门设计规范DL/T 5039-95； 7、水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021-93） 1.31.3 毕业设计毕业设计 1.3.11.3.1 枢纽总体布置枢纽总体布置 水闸枢纽中的船闸、泵站或水电站宜靠岸布置，但船闸不宜与泵站或水电站布 置在同一岸侧，船闸、泵站或水电站与水
6、闸的相对位置，应能保证满足水闸通畅泄 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 4 水及各建筑物安全运行的要求。因此，本设计在枢纽布置时，将泄水闸布置在河床 中间，船闸布置在左岸，水电站布置在右岸。其中： 泄水闸每孔净宽 10m，共 35 孔，高 12m，直升式平板钢闸门控制，闭闸时拦截 江流，稳定上游水位，开闸时泄水，排沙防淤。设计流量 9540m3/s，校核流量 12350m3/s。 船闸 1 座，闸室有效长度为 135m，净宽 12m，槛上水深 2.5m，闸室顶高程 24.0m，底高程 10.5m。闸上公路桥设在上闸首的上游端。 水电站厂房宽
7、15m(顺流向)，长 36.2m。厂房地面高程 24.5m，水轮机安装高程 10.5m。水电站设计水头 3.5m，最高水头 7.0m，最大引用流量 225m3/s，总装机 32200KW。站上公路桥设在厂房的上游端。 具体布置见附图一：总平面布置图。 1.3.21.3.2 水闸设计水闸设计 1、水闸水力设计、水闸水力设计 1)、堰型、堰顶高程 闸孔采用结构简单、施工方便的无坎平底宽顶堰（平底水闸属无坎宽顶堰） 。 拟定闸底板顶高程为 13.0m。 2)、水闸总宽度 闸室总宽度：1035+361.6=407.6m。 2、水闸消能防冲设计、水闸消能防冲设计 1)、消力池 消力池采用钢筋砼结构，深
8、1.45m，消力池长 L=20.8m，厚度 0.8m。 2)、海漫 海漫长度 L=40m，海漫水平段长 15m，采用 60cm 厚钢筋混凝土浇筑，斜坡段长 25m，1:10 放坡，采用 60cm 厚浆砌块石砌筑。 3)、防冲槽 防冲槽采用梯形断面，槽深 2.5m，槽底宽 10m，上游设 C20 钢筋砼齿槽，厚 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 5 50cm，下游坡比为 1：2.0，单宽体积为 37.5m2，冲刷坑采用抛石合金钢网石兜抛石 处理。 3、闸室布置、闸室布置 1)、闸室结构 闸室采用开敞式布置，钢筋砼 U 型结构，闸门选择直升式平板
9、钢闸门，液压启 闭，闸上布置净 7m 交通桥，两侧人行道 21.0m，总宽 9.0m、宽 4m 工作桥和启闭 房，启闭房宽 11.0m，底板长度取 20m。 底板采用整体式，二孔一分缝，最中间一孔，底板长度为 20m，顶高程为 13.0m，闸底板厚 1.5m 。 闸墩长度采用与底板同长 20m， 。检修门槽深 25cm，宽 30m；工作门槽深 40cm，宽 60cm。闸墩上下游端部均采用半圆形墩头。 闸墩顶高程为 25.0m。闸墩厚度受控于闸门槽处最小厚度为 50cm，中墩厚度取 1.6m，缝墩厚度为 20.8m，边墩厚度为 1.6m。 公路桥布置在闸门上游侧，公路桥载重按汽-20 设计，挂
10、100 校核，双车道桥面 净宽 7.0m，两侧人行道 11.0m，总宽 9.0m。公路桥采用 T 型结构，梁底高程为 25.0m，梁高 1.0m，梁腹宽 0.2m，梁翼宽 1.6m，用 5 根组梁组成，两侧人行道为悬 壁式。 2)、上下游翼墙 上游连接采用扶壁式翼墙，圆弧连接，半径为 20m，下游翼墙采用扶壁式八字 型翼墙加圆弧型翼墙连接，扩散角为 8，圆弧半径为 20m。上游翼墙顶标高为 25.0m，下游翼墙顶标高为 25.0m。 4、闸基防渗排水设计、闸基防渗排水设计 由于本工程闸址地基主要由砂砾卵石层组成，为强透水土质，故在采用水平防 渗措施的同时还必须采取垂直防渗措施。 铺盖采用 C2
11、5 钢筋砼结构，长 20m。铺盖与闸底板之间设水平止水。 在消力池水平段前端与闸底板连接处设置水平止水；消力池末端依次铺设碎石 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 6 垫层和无纺土工布反滤，排水孔孔径 15cm，间距 1.5m，呈梅花形布置，顺水流方向 长度为 7.5m。 5、闸门及启闭机设计、闸门及启闭机设计 1)、闸门 根据门顶高程及闸底标高，确定平面钢闸门高为 7m，闸门净宽 10m，毛宽 10.6m。 2)、启闭机 启闭机型号：QPQ2300 6、闸室稳定计算、闸室稳定计算 1)、闸室整体稳定 水闸整体稳定分别对完建期、正常运用期及非常
12、运用期三种工况进行闸室的偏 心距、基底应力、基底应力的不均匀系数及沿闸室底面的抗滑稳定系数计算，均满 足规范要求。 2)、闸室沉降计算 经分析，本次不必计算闸室的沉降量。 7、闸底板配筋、闸底板配筋 经计算，面、底层钢筋均按 25200 配置。 8、两岸连接建筑物设计、两岸连接建筑物设计 采用扶壁式挡土墙，上游翼墙顶高程 25.00m，底高程 12.00m。下游翼墙顶高程 25.00m，底高程 10.5512.00m。上游挡墙高 13.0m，挡墙壁厚 1.0m，墙身垂直，墙 身高 12m，墙底板厚 1.0m。下游挡墙高 1314.45m，挡墙壁厚 1.0m，墙身高度 1213.45m，底板厚度
13、 1.0 m。翼墙两侧设置 1.01.0m 腋角，两侧悬挑 4m，底板 总宽 11m。上游翼墙长 30m，下游翼墙长 36.8m。翼墙采用 C25 钢筋砼浇筑。 上游护坡，顶高程为 25.0m，底高程 13.0m，采用坡比为 1:3，40cm 厚浆砌块石 护坡。 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 7 下游护坡，顶高程为 25.0m，底高程 13.0m，采用坡比为 1:3，40cm 厚浆砌块石 护坡。 9、水闸特性表、水闸特性表 综上所述，水闸特性表如下： 水闸特性表水闸特性表 工程级别等工程 主要建筑物 3 级 次要建筑物 4 级建筑物级别
14、临时建筑物 5 级 设计洪水 P=2% 设计依据 校核洪水 P=0.33% 正常水位 19.00 灌溉水位 19.50 设计流量 9540m3/s 设计洪水位 23.40m 校核流量 12350m3/s 基 础 资 料 水文条件 校核水位 23.80m 净宽 1035m 总宽 407.6m 闸底板长 20m,厚 1.5m 闸室底高程 13.0 闸室顶高程 25.0 中墩厚 1.6m 缝墩厚 20.8m 边墩厚 1.6m 闸墩 顶高程为 25.0 工作桥 4.5m 交通桥 7m+12m 主 要 建 筑 物 水闸闸室 闸门板钢,净宽 10m,高 7m H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函
15、授站 徐慧彬 学号 201025587 8 上游护底厚 60cm,L=10m 铺盖厚 60cm,L=20m 消力池 d=1.45m,L=15m 海漫厚 60cm,L=40m 防冲槽深 2.5m,底宽 10m 上游翼墙圆弧连接,顶高 25.0m 下游翼墙八字型,顶高 25.0m 上游护坡底高 13.0m,顶高 25.0m 上下游 连接段 下游护坡底高 13.0m,顶高 25.0m H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 201025587 9 2 2 水文水文 2.12.1 流域概况流域概况 H 江位于我国华东地区。流向自东向西北，全长 375km，流域面积 176 万
16、 km2， 是鄱阳湖水系的重要支流，也是长江水系水路运输网的组成部分。该流域气候温和， 水量充沛，水面平缓，含砂量小。 2.22.2 气象气象 本流域属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨水充沛。洪水期多年平 均最大风速为 20.7m/s。 2.32.3 洪水洪水 经计算，各设计频率洪水流量及相应坝下水位见表 2-1。 洪峰流量及相应坝下水位表洪峰流量及相应坝下水位表 表 2-1 设计频率（%） 0.33220 洪峰流量 Q（m3/s） 1235095405730 坝下水位 H下（m） 23.8023.4022.25 水位流量关系曲线见表 2-2。 水位流量关系水位流量关系 表 2-2 水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s） 1450203200 15300214140 16650225340 171200237700 1818002413800 192480 H 江水利枢纽工程泄水闸部分设计说明书 安徽函授站 徐慧彬 学号 20102
