河海大学涵江水闸毕业设计

河海大学涵江水闸毕业设计

基本资料

第一节工程兴建缘由

函江位于我国华东地区，流向自东向西北，全长375km，流域面积176km２，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，矿产资源十分丰富，工矿企业发达，原料及销售地大部分在长江流域，利用水运的条件十分优越.

流域梯级开发后，将建成一条长340 km通航千吨级驳船的航道和另一条长50 km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.

第二节工程等级及设计标准

一工程等级

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.

二洪水标准

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。

第三节基本资料

一．枢纽地形、地质及当地的材料

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110n，靠岸边山顶标高65m；山体周围是河漫滩冲积平原，滩面标高(18.5~20.0)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(13.0~14.0)m，右岸滩地标高18.5m。

2. 闸址地质(见闸轴线地质剖面团)

闸址河床土质，主要由砾卵石层组成，表层多为中细砂层，层厚(2~5)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30~50％，粒径2~13cm，层厚(10~20)m，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米向右增深至标高—15米以下，其岸性为上古生界二迭长兴阶灰岩及硅质岸。

河床土质有关资料如下：

中砂：Dr＝0.6，E0＝310kg/cm2，N63.5＝20

砂砾石：Dr=0.66，E0=360kg/cm2

3．当地建筑材料

块石料：在闸址左岸的山头上，有符合质理要求的块石料场，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(3~5)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有刘家、八坪土料场、储量丰富，符合均质土坝质量要求。还有可作为土凡防渗体的粘性土，其质地良好。二．工程基本资料

(一)地形：1：5000地形图一张

(二)地质：闸轴线地质剖面图一张。

(三)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：3km

(四)水文

1．设计洪水

各设计频率涉水流量及相应坝下水位表

2．水位流量关系曲线

(五)地震

本地区地震基本烈度为6度。

(六)回填土

回填土力学性质

三、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× 9.2×1.3m(长×宽×吃水深)；船队———300马力+2× 300吨。船队尺度91×9.2×1.3m(长×宽×吃水深)。

3．船闸、引航道尺寸及高程：①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=135×12× 2.5m。

②上闸首平面尺寸——长×宽＝18×24m；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。③下闸首平面尺寸——长×宽＝17×24m；墩顶高程▽24.5m、门底高程▽10.5m、基底高程▽70米。④上、下游导墙段长度50m。⑤上、下游引航道直线段长度应满足L≥5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R≥5倍设计船队长度；进出口轴线与主河流基本流向的交角β≤20°

4．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)—WP—380机型；

发电机型号：SFG200—70／3960；

总装机：3×2200KW。

2．水头

设计水头3.5m；最高水头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)泄水闸

1．水位：

正常蓄水位▽19.0m，灌溉水位▽19.50m；

设计洪水Q2％=9540m3／s，相应闸下水位H下＝23.40m

校核洪水Q0.33%％=12350m3／s，相应闸下水位H下＝23.80m

2．计算水位组合

①闸孔净宽计算水位

设计流量Q2％=9540m3／s，相应H下＝23.40m

设计水位差ΔH：甲组——ΔH＝0.25m(H上＝23.65m)

校核流量Q0.33%％=12350m3／s，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)

②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。

③闸室稳定计算水位(关门)