拦河闸课程设计.doc

. PAGE . 1、项目基本资料 1.1工程概况 中原拦河闸位于河南省某县境内，闸址位于淮河某支流上。流域面积2234km2，流域内耕地面积288万亩。农作物以种植小麦、棉花。经济作物为主，河流平均纵坡1/6200。 该地区为浅层地下水贫水区，要解决流域内农田的灌溉问题，需要拦蓄地面径流。故在河流适当位置修建拦河闸。 本工程投入使用后，在正常高水位时可蓄水2230万m3，灌溉45万亩农田：即上游5个县25个乡已建成提灌站42处，有效灌溉面积25万亩；在拦河闸上游分出南干渠、北干渠，配支干23条，修建各类渠系建筑物1230座，可自流灌溉下游三县20万亩农田，说明拦蓄水源充沛可靠，效益较大。 1.2地质资料 （1）根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约25m，其下为不透水层。此壤土的物理力学性质如下： 土壤湿重度=20.2 kN/m3； 土壤干重度=16.0 kN/m3； 土壤饱和重度=22.2 kN/m3； 土壤浮重度=12.2 kN/m3； 自然含水量状态下土壤内摩擦角=23°； 饱和含水量状态下土壤内摩擦角=20°； 土壤凝聚力=0.1kN/m2； 地基允许承载力=150kPa； 混凝土、砌石与土基摩擦系数按=0.36计； 地基应力的不均匀系数取 =1.5~2.0； 渗透系数取=9.29×10-3cm/s。 （2）本区域地震设防烈度为6度。 1.3水文气象 （1）气温。 本地区年最高气温42℃，最低气温为-18℃； （2）风速。 最大风速=20m/s,吹程D=0.6km； （3）降雨量。 非汛期(1~6月及10~12月)九个月河流平均最大流量Q= 10 m3/s；汛期（7~9月）三个月最大流量Q为130 m3/s。年平均最大流量 Q=36.1m3/s,最大年径流总量为9.25亿m3。 年平均最小流量Q=15.6m3/s,最小年径流总量为0.42亿m3。 （4）冰冻。 流域内冰冻时间短,冻土很薄,不影响施工。 1.4建筑材料 本工程位于平原地区、山丘少，石料需从外地供给、距京广线很近，交通条件较好；经调查本地区附近有较丰富的粘土材料；闸址处有足够多的砂料。 1.5批准的规划成果 （1）灌溉用水季节,拦河闸的正常挡水位为58.72m,下游无水。 （2）洪水标准。 1）设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量1144.45m3/s，闸上游的洪水位为59.50m，相应的下游水位59.35m； 2）校核洪水位为200年一遇，相应的洪峰流量Q=1642.35m3/s，闸上游洪水位61.00m，闸下游水位60.82m。 闸后交通桥净宽取4.50 m或7.00 m，两边各设宽0.25 m 或0.50 m的人行道。 3）施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为169m3/s。 （3）河道断面。河道横断面为梯形，边坡为1：2，马道宽取6.00 m。横断面形状如下图所示。 1.6施工条件 （1）工期：要求在两年内完成。 （2）电源：由电网供电、工地距电网10km。 （3）材料供应：三材统一安排，本地区无石料及水泥，主要从外地用铁路运至本工程所属城市，共350km，再用汽车转运到工地，运距40km。 2、闸址选择及水闸等级确定 2.1闸址的选择 闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工难易、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。闸址应根据水闸的功能,特点和运用要求,综合考虑地形,地质,水流,潮汐,泥沙,冻土,冰情,施工,管理,周围环境等因素,经技术经济比较后选定。 闸址宜选择在地形开阔、岸颇稳定、岩土坚实和地下水位较底的地点，优先选用地址条件良好的天然地基，避免采用人工处理地基。若在交叉河口附近建闸，选定的闸址宜在距离交叉河口较远处。 拦河闸应选择在河道顺直，河势相对稳定和河床断面单一的河段,经技术经济比较后也可选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。在平原河网地区交叉河口附近建闸,选定的闸址宜在距离交叉河口较远处。 选择闸址还应考虑下列要求：占用土地及拆迁房屋少；尽量利用周围已有公路,航运,动力,通信等公用设施；有利于绿化,净化,美化环境和生态环境保护；有利于开展综合经营。 本设计闸址、闸轴线选在地形高程61.5m处，规划中已给出。 2.2水闸等级确定 （1）平原区水闸枢纽工程应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别,其等别应按表2.1.1确定。 规模巨大或在国民经济中占有特殊重要地位的水闸枢纽工程,其等别应经论证后报主管部门批准确定。 注：当按表列最大过闸流量及防护对象重要性分别确定的等别不同时,工程等别应经综合分析确定。 表2.1.1　平原区水闸枢纽工程分等指标 工程等别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 规　　模 大(1)型 大(2)型 中型 小(1)型 小(2)型 最大过闸流量 (m3 /s) ≥5000 5000～10