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1、H江水利枢纽工程毕业设计（重点泄水闸设计） 目 录毕业设计设计题目 土坝枢纽施工组织设计 专 业 水利水电工程 年 级 2012水工（1）班 姓 名 陈 广 兵 学 号 3120121601 指导教师 王润英、陈海雄、胡秀君 日 期 2014年04月 目 录1 工程兴建缘由和效益12 设计基本资料12.1 工程等级及设计标准12.2 枢纽地形、地质及当地材料12.3 基本资料22.4 建筑物的设计参数33 主要设计成果63.1 枢纽总体布置63.2 水闸设计74 水闸水力设计104.1 堰型、堰顶高程的确定104.2 水闸净宽确定104.3 校核泄流能力114.4 闸室总宽度的确定175 水闸
2、消能防冲设计175.1 消力池设计175.2 海漫设计215.3 防冲槽设计216 闸室布置226.1 闸室结构布置226.2 长度拟定256.3 其他尺寸拟定277 闸基防渗排水设计277.1 拟定地下轮郭线277.2 渗流计算288 闸门及启闭机设计358.1 闸门设计358.2 启闭机选型359 闸室稳定计算359.1 闸室稳定计算369.2 闸室沉降计算4010 两岸连接建筑物设计4110.1 上游翼墙计算4110.2 下游翼墙计算4810.3 上游护坡5410.4 下游护坡5411 闸底板配筋计算5411.1 不平衡剪力计算5411.2 不平衡剪力分配值的计算5511.3 底板作用荷
3、载计算5611.4 弯距计算58673120110935H江水利枢纽工程毕业设计（重点泄水闸设计） 设计说明书1 工程兴建缘由和效益涵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km，是鄱阳湖水系的主要支流，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，含沙量小，对充分开发这一地区的水路运输具有天然的优越条件。流域内有耕地700多万亩，土地肥沃，矿藏资料十分丰富，工矿企业发达，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，电力等工业部门和十多个粮食基地；原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
4、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内河水路运输网。同时也为沿江各县市扩大自流灌溉创造条件，对促进沿河地区的工农业发展具有重要的作用，该工程是以航运为主体，兼有泄洪、发电、灌溉、供水和适应站各需要的综合开发工程，它在经济上将会具有非常显著的效益。2 设计基本资料2.1 工程等级及设计标准2.1.1 工程等级本枢纽定为三等工程；主要建筑物按3级建筑物设计；次要建筑物按4级建筑物设计。2.1.2 洪水标准设计洪水按50年一遇标准；校核洪水按300年一遇标准；最大通航洪水按5年一遇标准。2.2 枢纽地形、地质及
5、当地材料2.2.1 闸址地形闸址左岸与一座山头相接，山体顺流向长700m，垂直向长2000m，山顶主峰标高110m，靠岸边山顶标高65m；山体周围是河漫滩冲积平原，滩面标高（18.520.0）m；沿河两岸筑有防洪大堤，堤顶宽4m，堤顶标高24.5m；闸址处河宽700m；主河槽宽500m，深泓区偏右，河床底标高（13.014.0）m，右岸滩地标高18.5m。2.2.2 闸址地质闸址河床土质，主要由沙砾 卵石层组成，表面为中细砂层，层厚（25）m，左厚右薄并逐步消失；河床中层主要是砂砾卵石层，卵石含量3050%，粒径213cm，层厚（1020）m。属于强透水层渗透系数K=1.84*105*10（c
6、m/s）允许坡隆=0.150.25；河床底层为基岩，埋深标高从左标高10米向右增深至标高15米以下。其岩性为上古生界二迭长兴阶灰岩及硅质岩。河床土质有关资料如下：中砂：Dr=0.6，Eo=310kg/cm，N=20砂砾石：Dr=0.66，Eo=360kg/cm2.2.3 当地建筑材料块料石：在闸址左岸的山头上，有符合质量要求的块石料场，其储量50万方，平均运距1.0km。砂砾料：闸址上、下游均有宽阔的冲积台地，在上、下游（35）km的沙滩台地上，均有大量的砂砾料，可满足混凝土的粗、细骨料之用，且水运方便。土料：闸址上游约2km有刘冢、八圩土料场，储量丰富，符合均质土坝质量要求，还有可作为土坝防
7、渗体的粘性土，其质地良好。2.3 基本资料2.3.1 气象洪水期多年平均最大风速；20.7m/s风向：按垂直坝轴线考虑吹程：3km2.3.2 水文2.3.2.1 设计洪水各设计频率洪水流量及相应坝下水位表设计频率（%）0.33220洪水流量Q（m/s）1235095405730坝下水位H下（m）2380234022252.3.2.2 水位流量关系曲线水位（m）141516171819流量（m3/s）50300650120018002480水位（m）2021222324流量（m3/s）3200414053407700138002.3.3 地震本地区地震基本烈度为6度。2.3.4 回填土干容重干(
8、Tm3)湿容重(Tm3)饱和容重(Tm3)内摩擦角粘聚力ckgcm2含水量砂性土1.551.852.05270粘性土1.501.92180.2282.4 建筑物的设计参数(一)船闸(五级航道标准)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14.25m。2）船型、船队：船型300吨驳船，单驳尺度35 9.21.3m(长宽吃水深)；船队300马力+2 300吨。船队尺度919.21.3m(长宽吃水深)。3）船闸、引航道尺寸及高程：闸室有效尺寸闸室顶高程24.0m，室底高程10.5m；长宽槛上水深=13512 2.5m。上闸首平面尺寸长宽1824m
9、；墩顶高程 25.0m(注：该高程控制公路桥面高程)，门槛高程16.5m，基底高程 8.5m。下闸首平面尺寸长宽1724m；墩顶高程24.5m、门底高程10.5m、基底高程70米。上、下游导墙段长度50m。上、下游引航道直线段长度应满足L5倍设计船队长度，引航道底宽35m；边坡1：2.5；引航道底高程；上游15.0m，下游11.0m；引航道转弯半径R5倍设计船队长度；进出口轴线与主河流基本流向的交角204）闸上公路桥设在上闸首的上游端。(二)电站1）机型水轮机型号：GE(F302)WP380机型；发电机型号：SFG200703960； 总装机：32200KW。2）水头 设计水头3.5m；最高水
10、头7.0m，最小水头2.0m；最大引用流量225m3/s。3）主厂房平面尺寸及高程主厂房底板长度48m；总宽36.2m；机组进水室宽2.8m；中墩厚3.4m；进口高程 7.5m，出口高程 7.8m；基底最低高程 2.0m；基底平均开挖高程 5.0m；进水口前混凝土铺盖长10m，并在1：5反坡向上游与原河床高程衔接，并在上游端应设拦沙槛。尾水出口后设混凝土护坦、护坦水平段15m并用1：5的倒倒坡段与尾水渠相连。上部厂房宽15米(顺流向)，长36.2m，厂房地面高程24.5m，水轮机安装同程 10.5m厂房屋顶高程 37.0m，厂房边墙距底板上游端15.0m。4）站上的公路桥设在三房的上游端。(三
11、)泄水闸1）水位： 正常蓄水位19.0m，灌溉水位19.50m； 设计洪水Q2=9540m3s，相应闸下水位H下23.40m 校核洪水Q0.33%=12350m3s，相应闸下水位H下23.80m2）计算水位组合： 闸孔净宽计算水位 设计流量Q2=9540m3s，相应H下23.40m 设计水位差H：甲组H0.25m(H上23.65m) 校核流量Q0.33%=12350m3s，相应闸下水位H下23.80m 计算闸上壅高水位H上(供墩顶高程用) 消能计算水位 闸上水位H上=19.50m 闸下水位H下=甲组H下14.50m 下泄流量：以闸开启启度e_m、_m、以及全开时的泄量。 闸室稳定计算水位(关门
12、) 闸上设计水位 H上19.5米，甲：H下=14.50m 闸上校核水位 H上20.0m(与门顶齐平) 甲：H下=14.5m3）其它参数 单孔净宽：(812)m 门型结构：平面钢闸门 闸门类型： 升卧门 底板与中砂的摩擦系数f0.4 闸孔的允许单宽流量q=30m3sm(四)公路桥 公路功重按汽20设计，挂100校核，双车道桥面净宽7.0m，两侧人行道22.0m，总宽9m，采用T型结构。梁高1.0m，梁腹宽0.2米，梁翼宽1.6m，用5根组粱组成，两侧人行道为悬臂式。每米延长重量按8m计。3 主要设计成果3.1 枢纽总体布置根据水闸设计规范SL265-2001第4.1.6条规定：水闸枢纽中的船闸、
13、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、泵站或水电站与水闸的相对位置，应能保证满足水闸通畅泄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12m，共27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。3.2 水闸设计3.2.1 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1
