一个小型水电站的设计

2.2 建筑物级别划分
水闸枢纽中的水工建筑物应根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性划分级别，其级别应按表2-2确定。
表2-2 水闸枢纽建筑物级别划分
工程等别
永久性建筑物级别
临时性建筑物级别
主要建筑物
次要建筑物
Ⅰ
1
3
4
Ⅱ
2
3
4
Ⅲ
3
4
5
Ⅳ
4
5
5
Ⅴ
5
5
-
由工程等别来确定建筑物的级别，因为流沙河水闸属于Ⅱ等水利枢纽，所以根据表2-2可知水闸枢纽中永久建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级建筑物，临时性建筑物为4级建筑物。
1.5 灌溉渠道设计成果
渠道渠底高程32.0m，最大引水流量：两个灌区引水流量均为8m3/s,灌溉正常挡水位135.50m。
2、水闸等级划分和洪水标准
2.1 工程等别划分
水闸的等级划分是进行水闸设计的基本前提条件之一，大家可以根据自己条件查阅水闸设计规范或参考水工建筑物教材进行确定。流沙河水闸属于平原区的水闸，也可按表2-1进行确定。
闸址上游原有堤防，为了适应建闸后上游水位的太高，要求根据建闸后的上游水位加高堤防。
1.2 水文气象条件
(1)、经上游的东林水库调节后，沙阳闸址的不同频率洪峰流量见表1-1，洪水期一般为每年7—10月。
表1-1 流流沙河闸址不同频率洪峰流量
洪水
频率
0.1%
0.33%
0.5%
1%
2%
5%
10%
25%
75%
流量
（m3/s）
2050
1766
1666
1500
1333
1100
933
666
96
(2)、闸址的水位流量关系如下图所示。
图1-1 流流沙河水闸闸址水位流量关系曲线
(3)、经东林水库调蓄后，下泄水流含砂量很小，平均含砂量0.55kg/m3。
(4)、非汛期重现期10年和15年的流量见表1-2。
表1-2 11-6月重现期10年和15年的洪水流量
(2)、混凝土骨料 闸址下游2.5~4.0km的河滩砂砾石可作混凝土骨料。
(3)、土料 闸址上游1~2km有壤土，其物理力学性质参数与闸址的粉质壤土大体相当，数量月80万方。
(4)、其他水泥、钢材、木材须由外地购买。
(5)、有公路和铁路从闸址附近经过，交通便利。
(6)、闸上应修交通桥，以供农用车辆通过。
(4)、混凝土与各种土壤的摩擦系数见表1-5。
表1-5 混凝土与各种土壤的摩擦系数
摩擦系数
粘土
中砂
粗砂
砾质粗砂
混凝土
0.28
0.45
0.48
0.49
(5)、本地区地震烈度为6度。
1.4 建筑材料及交通运输
(1)、石料 闸址位于平原地区，山丘少，石料须从外地运来，离闸址20km的陈相山、高子岗两石料场可供应石料，其抗压强度为30Mpa左右，重度为25.5~27.47kN/m3左右，石料场距离公路约1km。
2.3 洪水标准
对于平原区的水闸，可根据水利部批准发布的规范SL-2001进行确定：平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域防洪规定的防洪任务，以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，按表2-3所列标准综合分析确定。
表2-3平原区水闸洪水标准
水闸级别
1
2
3
4
5
洪水重现期(年)
设计
100-50
50-30
(2)、地基土壤设计指标见表1-4。
表1-4 地基土壤设计指标
土类
指标
粗砂
砾质粗砂
中砂
粉质壤土
内摩擦角
--
渗透系数 (cm/s)
--
空隙比e
0.56
0.58
--
0.44
地基承载力[σ](Mpa)
0.3
0.3
0.25
--
变形模量E(Mpa)
30
40
--
--
(3)、回填土可以采用砾质中砂、砾质粗砂、粗砂回填，其重度 、 、 ，内摩擦角 ，粘聚力 。
(6)、多年平均风速4.8m/s，汛期多年最大风速平均值为12m/s。
(7)、根据沙阳气象记录，日降雨量大于5mm的降雨天数见表1-3。
表1-3 各月日降雨量大于5mm的天数
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均天数
3
3
4
5
6
6
9
8
8
4
3
2
最多天数
5
7
8
9
10
11
12
14
12
8
6
6
最少天数
0
1
2
2
2
30-20
20-10
10
校核
300-200
200-100
100-50
50-30
30-20
平原地区水闸闸下消能防冲的洪水标准应与该水闸的洪水标准一致，并应考虑泄放小于消能防冲设计洪水标准的流量时可能出现的不利情况。
根据水闸级别为2级，所以对应的洪水标准如下，设计情况下取50年一遇，校核情况下取100年一遇，根据表1-1和图1-1资料可以求出设计及校核所对应的洪水频率下相关的流量和上、下游水位，上游水位是在相对应下游水位基础上加上20cm，所得结果如表2-4所示。
流量
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
10年
306
363
170
110
180
286
wk.baidu.com300
360
15年
380
316
220
133
280
326
388
430
(5)、根据沙阳站60多年的观测资料，多年平均气温16.8℃；8月份气温最高，月平均30.2℃，1月份最低，月平均2.2℃；最高气温达41.5℃，最低气温-8℃。
1、工程概况
1.1 工程概述
流沙河枢纽是流沙河上拟建的一座闸枢纽工程，位于沙县南部，距离市区10km。流沙河全长139km，流域面积385km2。
闸址上游25km处的流沙河上建有综合利用的东林水利枢纽，其总库容为1.4亿m3,每年下泄水量4.94亿m3,其中除工业用水1.8亿m3外，其余全部可供灌溉，为满足两岸灌区取水的要求，拟建流沙河沙县水闸以抬高河道水位。东林与沙阳闸址之间，河道宽度一般在150300m之间，闸址处的河道宽250m，除沿河因洪水泛滥，地形起伏不平以外，其余大多地势平坦，南北向地面坡降为1/2500—1/3500，东西向为1/2000—1/4000。
3
5
4
3
2
1
0
1.3 工程地质和水文地质条件
(1)、闸址地质情况系属第四纪沉积岩，厚度较大，河床两岸滩地为粉质壤土，厚度15m，河床为砾粗砂，厚度17m，下部为粗砂层，厚度11m，基岩为花岗岩。
沿河一带地下水埋藏深度随地形变化，地下水面一般在地表下3m左右。因土质透水性较大，地下水位变化受河道水位影响，丰水期河水补给地下水，地下水位增高；枯水期地下水补给河水，地下水位比较低。
表2-1平原区水闸枢纽工程分等指标
工程等别
规模
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
大(1)型
大(2)型
中型
小(1)型
小(2)型
最大过闸流量(m3/s)
≧5000
5000-1000
1000-100
100-20
<20
防护对象的重要性
特别重要
重要
中等
一般
--
根据表1-1可以查的流流沙河闸址的最大过闸流量为2050m3/s，由此数据查表2-1可知流沙河水闸枢纽工程为Ⅱ等大(2)型水利枢纽。