水闸毕业设计

水闸毕业设计水闸毕业设计 第一节 概述 一、工程概况 涡河发源于河南省中牟县境内，经开封、通许、尉氏、太康、鹿 邑等县，在安徽省与惠济河汇合后流入淮河。汇合口以上流域面积 4200km2，涡河在鹿邑县境内属平原稳定型河流，河面宽约 200m， 深约 7――10 米。由于河床下切较深，又无适当控制工程，雨季地表 径流自由流走，而雨过天晴经常干旱，加之打井提水灌溉，使地下水 位愈来愈低，严重影响两岸的农业灌溉和人蓄用水。为解决当地 40 万亩农田的灌溉问题，上级批准的规划确定，在鹿邑县涡河上修建挡 水枢纽工程。 本工程位于河南省鹿邑县城北约 1Km，距汇合口18Km。它是涡 河梯级开发中最末一级工程，涡河闸控制流域面积4070Km2。 二、拦河闸任务 涡河拦河闸所担负的任务是正常情况下拦河截水， 抬高水位，以 利灌溉。洪水时开闸泄水，以保安全。 本工程建成后，可利用河道一次蓄水 800 万 m3，调蓄河水两岸 沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人蓄用水，初步解决 40 万亩 农田的灌溉问题，并为工业生产提供足够的水源，同时渔业、航运业 的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。 第二节 基本资料 一、地形资料 闸址处系平原型河段，两岸地势平坦，地面高程约为40.00m 左 右。河床坡降平缓，纵坡约为1/*****，河床平均标高约为30.0m，主 槽宽度约为 80―100m，河滩宽平，至复式河床横断面，河流比较顺 直。 黄河水利职业技术学院涡河闸毕业设计说明书 附 闸址地形图一张（1/1000） 二、地质资料 （一）根据钻孔了解闸址地层属河流冲积相， 河床部分地层属第 四级蟓更新世 Q3 与第四纪全新世 Q4 的层交错现象，闸址两岸地面 高程均在 43m 左右。 闸址处地层向下分布情况如下： 1、 重粉质壤土：分布在河床表面以下，深约 3m。 2、 细砂：分布在重粉质壤土以下（河床部分高程约在 28.8m 以 下。 ） 3、 中砂：分布在细砂层以下，在河床部分的厚度约为5m 左 右。 4、 重粉质壤土：分布在中砂层以下（深约 22m 以下） 。 5、 中粉质壤土：分布在重粉质壤土以下，厚度 5―8m。 附 闸址附近地 址剖面图一张 三、土的物理力学性质指标 1.物理性质 湿容重 γ 饱和容重 γ 浮容重 γ 细砂比重 γ 细砂干容重 γ2．内 摩擦角 自然含水量时 φ=280 饱和含水量时 φ=250 3.土基许可承载力： =200kN/m3 4.混凝土、砌石与土基摩擦系 数 密实细砂层 f=0.36 a=19kN/m 饱 3 =21kN/m3 =11Kn/m3 3 浮 g= 27kN/m 干 =15kN/m3 黄河水利职业技术学院涡河闸毕业设计说明书 5.地基应力不均匀系数 粘土（η）=1.5―2.0 砂土（η）=2.5 6.渗透系数 中细砂层 k=5×10-3 平均厚度约 5m 以下土层 k=5×10-5 作 为相对不透水层 四、工程材料 1、石料：本地区不产石料，需从外地运进，距离公路很近，交 通方便。 2、粘土：经调查本地区附近有交丰富的粘土材料。 3、闸 止处有足够的中细砂。 五、本地区地震烈度在 6 度以下。 六、水文气象 1、气温：本地区年最高气温 42.20C，最低气温-200C，平均气温 14.40C。 2、风速：最大风速 V=20m/s，吹程 0.6km。 3、径流量：非汛期（1―6 月及 10―12 月）9 个月份涡河月平均 最大流量 9.1m3/s 汛期（7―9）三个月，涡河月平均最大流量为149m3/s，年平均 最大流量 Q=26.1m3/s，最大年径流总量为 8.25 亿 m3。 4、冰冻：闸址处河水无冰冻现象。 七、河槽整治断面及水位流量关系曲线 经批准的规划决定：对原河槽将适当调整，并在两岸作矮堤，以 扩大泄洪能力，提高防洪安全的保证率。 规划确定的上下游河道整治 后断面如附图。下游河道水位流量关系曲线见图1―1。 黄河水利职业技术学院涡河闸毕业设计说明书 图 1―1 上下游河道横断面图（单位：m） 八、施工条件 1、 2、 期为两年 材料供应 260kM 水泥： 洛阳水泥厂铁路汽车运至工地商丘 80kM 汽车工地 仓库其它材料 商丘市 电源：有电网供电，工地距电源线 1.0 公里。 地下水位 平均 28.0～30.0 m 九、批准的规划成果 1、 根据水利电力部《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》 （SDJ 12―78）的规定，本枢纽工程为三等工程，其中永久性主要建筑 物为 3 级。 2、 灌溉用水季节，拦河闸正常挡水位为39.50m。 3、 洪水标 准。 项目 设计洪水 校核洪水 重现 （年）20 100 洪水流量 m/s 1320 1660 3 闸前水位（m） 40.77 41.98 下游水位（m） 40.61 41.97 黄河水利职业技术学院涡河闸毕业设计说明书 第三节 工程综合说明 本工程为拦河闸，建造在河道上。枯水期用以拦截河道，抬高水 位，以利上游取水或航运要求；洪水期则开闸泄洪，控制下游流量。 一、河闸的特点 拦河闸既用以挡水，又用于泄水，且多修建在软土地基上，因而 在稳定、防渗、消能防冲及沉降方面都有其自身的特点。 1．稳定方面 关门拦水时，水闸上、下游较大的水头差造成较大的水平推力， 使水闸有可能沿基面产生向下游的滑动， 为此，水闸必须具有足够的 重力，以维持自身的稳定。 2．防渗方面 由于上下游水位差的作用， 水将通过地基和两岸的土壤会被掏空， 危及水闸的安全。渗流对闸室和两岸连接建筑物的稳定不利。因此， 应妥善进行防渗设计。 3．能防冲方面 水闸开闸泄水时，在上下游水位差作用下，过闸水流往往具有较 大的动能，流态也较复杂， 而土质河床的抗冲能力较低，可能引起冲 刷。此外，水闸下游常出现波状水夭和折冲水流，会进一步加剧对河 床和两岸的淘刷。因此，设计水闸除应保证闸室具有足够的过水能力 外，还必须采用有效的消能防冲措施，以防止河道产生有害的冲刷。 4．沉降方面 土基上的建闸，由于土基的压缩性大，抗剪强度低，在闸室的重 力合外部