H江水利枢纽工程毕业设计

目录1 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 (8)2.1流域概况 (8)2.2气象 (8)2.3洪水 (8)3 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 (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 (25)4.3.6 闸室底板结构计算 (28)4.3.7 两岸连接建筑物设计 (32)附图：图01 枢纽平面布置图图02 水闸平面图及剖面图图03 水闸上游立视图图04 水闸底板配筋图图05 上下游翼墙剖面图1 综合说明1.1 工程概况函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，兼任泄洪、发电、灌溉、供水和适应战备需要的综合开发工程。

本次毕业设计主要对枢纽总体布置方案进行定性的论证和对枢纽中的泄水闸进行全面的结构选型设计。

1.2 设计依据1、函江枢纽毕业设计任务书；2、《水闸设计规范》(SL265─2001)；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）1.3 毕业设计成果（泄水闸）1.3.1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、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3×2200KW。

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。

1.3.2 水闸设计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13.0m。

2)、水闸总宽度闸室总宽度：10×35+36×1.6=407.6m。

2、水闸消能防冲设计1)、消力池消力池采用钢筋砼结构，深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钢闸门，液压启闭，闸上布置净7m交通桥，两侧人行道2×1.0m，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2×0.8m，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100校核，双车道桥面净宽7.0m，两侧人行道1×1.0m，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C25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：QPQ2×3006、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、闸底板配筋经计算，面、底层钢筋均按Φ25@200配置。

8、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10.55～12.00m。

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13～14.45m，挡墙壁厚1.0m，墙身高度12～13.45m，底板厚度1.0 m。

翼墙两侧设置1.0×1.0m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。

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、水闸特性表综上所述，水闸特性表如下：水闸特性表2 水文2.1 流域概况函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部分。

该流域气候温和，水量充沛，水面平缓，含砂量小。

2.2 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。

2.3 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水位流量关系曲线见表2-2。

水位～流量关系3 工程地形、地质3.1 闸址地形闸址左岸与一座山头相接，山体顺水流方向长700米，垂直水流方向长2000米，山顶主峰标高110米，靠岸边山顶标高65米；山体周围是河漫滩冲击平原，滩面标高18.5～20.0米；沿河两岸筑有防洪大堤，堤顶宽4米，堤顶标高24.5米；闸址处河宽700米，主河槽宽500米，深泓区偏右，河床底标高13.0～13.0米，右岸滩地标高18.5米。

3.2 闸址地质闸址河床土质，主要由砂砾卵石层组成，表层为中细砂层，层厚2～5米，左厚右薄并逐渐消失；河床中层主要是砂砾卵石层，卵石含量30%～50%，粒径2～13厘米，层厚10～20米，属于强透水层，渗透系数K=1.84×10-1～5×10-2（cm/s），允许坡降J=0.15～0.25；河床底层为基岩，埋深标高从左标高10米向右标高15米以下，其岩性为上古生界二迭长兴阶灰岩及硅质岩。

河床土质资料如下：中砂：Dr ＝0.6，E=310kg/cm2，N63.5=20；砂砾石：Dr ＝0.66，E=360kg/cm2；3.3 当地建筑材料块石料：在闸址左岸的山头上有符合质量要求的块石料场，其储量50万立方米，平均运距1.0公里。

砂砾料：闸址上、下游均有宽阔的冲积台地，有大量的砂、砾料，可满足混凝土的粗、细骨料之用，运距3～5公里，且水运极为便利。

土料：闸址上游约2公里有刘家、八圩土料场，储量丰富，符合均质土坝质量要求，还有可作为土坝防渗体的粘性土，其质地良好。

3.4 地震烈度根据中国地震烈度区划图，本地区地震基本烈度为Ⅵ度，不考虑地震设防。

4 工程布置及建筑物4.1 设计依据4.1.1 工程等级及建筑物级别函江枢纽的主要建筑物有船闸、泄水闸和水电站三部分组成。

船闸的通航能力，按照五级航道标准进行设计。

水电站总装机为6600Kw，设计水头为3.5m，水闸的泄洪能力为13000m3/s。

根据《毕业设计任务书》，本工程为三等工程，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。

根据《毕业设计任务书》，泄水闸的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为300年一遇，最大通航洪水标准为5年一遇。

4.1.2 设计基本资料一、水位正常蓄水位：19.0m灌溉水位：19.5m设计洪水Q2%=9540m3/s，相应闸下水位H下=23.4m校核洪水Q0.33%=9540m3/s，相应闸下水位H下=23.8m二、计算水位组合1、闸孔净宽计算水位设计洪水Q2%=9540m3/s，相应闸下水位H下=23.4m；设计水位差△H＝0.25m（H上＝23.65m）；校核洪水Q0.33%=9540m3/s，相应闸下水位H下=23.8m；计算闸上雍高水位H上（供墩顶高程用）；2、消能计算水位闸上水位H上＝19.5m；闸下水位H下＝14.5m；下泄流量：以闸门开启度e＝0.5m、e＝1.0m以及全开时的泄量。