【正文】 知的朱家浜工程概況，在本次設計中，既要考慮各個部門的要求，也要符合水閘設計的各項規(guī)范，鑒于此種情況，部分水閘的設計方法與常規(guī)有所不同 ，但都符合規(guī)范要求同時也滿足了政府部門和相關單位的需求，在水閘閘孔的設計就是直接根據(jù)通航情況來確定，同時也滿足水力計算的要求，在設計消能防沖的時候，采用《水閘設計規(guī)范》要求的方法，防滲排水用改進阻力系數(shù)法進行計算，對于閘室的穩(wěn)定和底板的配筋計算，是作為設計的重點和難點，借鑒了很多資料，選取了一種情況作為計算的成果，可能達不到工程實際初步設計的要求，但在做畢業(yè)設計的過程當中，學會了設計的思路和相應的計算方法，明白了一定的原理，自己也有很大的收獲。 實施計劃 鑒于原朱家浜泵閘已不能滿足臨空可持續(xù)發(fā)展需要，為了確保完成長寧區(qū)的防汛安全，考慮到區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展、景觀問題、資金籌措以及工程用地等問題，并同時考慮設置游艇碼頭的可行性，提出了將水閘口門寬度由 4m 調(diào)整為 9m。從節(jié)省工程投資方面，在滿足水力要求的條件下，泵閘應盡量布置在蘇州河口，以縮短外河防汛墻長度。但凱萊酒店游艇會所將建在蘇州河河口，原有泵閘位置與游艇會所布置有沖突，同時河口建泵閘影響了整個酒店的景觀效果。因此泵閘位置內(nèi)移至靠福泉路東側規(guī)劃新開聯(lián)通河河口。 5 根據(jù)結構布置要求，泵閘軸線距聯(lián)通河口最小距離約 為 50m，此位置處于河道的轉(zhuǎn)彎處，且轉(zhuǎn)彎角度較大，約為 20176。，不利于泵閘的布置，因此泵閘布置在距福泉路 120m，蘇州河口 180m 處，泵閘段相對較順直。 工程規(guī)模，泵站規(guī)模為雙向泵閘一座，設計流量為 3m3/s；節(jié)制閘口寬，水務部門根據(jù)引排水能力的要求，朱家浜閘孔凈寬不小于 6m。根據(jù)前面論述，朱家浜口門須滿足游艇的通航要求，游艇尺寸為寬 5m，長 20 m，吃水深度 ，考慮適當?shù)母挥?，?jié)制閘口門寬調(diào)整為 9m。 編制依據(jù)及設計規(guī)范 編制依據(jù) (1) 中華人民共和國防洪法 (2) 上海市城市防洪排水規(guī)劃匯編 (3) 1994 年版防汛手冊 (4)《上海市城市防洪排水規(guī)劃》 (5)《上海虹橋臨空經(jīng)濟園區(qū)水系調(diào)整修編方案 (送審稿 )》 (6)《長寧區(qū)西部地區(qū)防洪除澇規(guī)劃》 (7)《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程》（ DL 502193） (8)《長寧區(qū)朱家浜泵閘工程初步設計報告》（上?？睖y設計研究院 2021 年 9 月） (9)《長寧區(qū)朱家浜泵閘、通協(xié)河水閘工程評估意見（技術部分）（上海市水 務局科學技術委員會， 2021 年 6月 6日） (10)《長寧區(qū)朱家浜泵閘、通協(xié)河水閘工程工程地質(zhì)勘察報告（詳細勘察階 段）》（ 2021K29）（上海勘測設計研究院勘測公司 2021 年 8 月） (11)長寧區(qū)朱家浜泵閘工程 1:500 地形圖（上?？睖y設計研究院勘測公司， 2021 年 8 月） 設計規(guī)范 (1)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL2522021 (2)《防洪標準》 GB5020194 6 (3)《城市防洪工程設計規(guī)范》 CJJ5092 (4)《堤防工程設計規(guī)范》 GB5028698 (5)《水閘設計規(guī)范》 SL2652021 (6)《泵站設計規(guī)范》 GB/T 5026597 (7)《水工建筑物抗震設計規(guī)范》 SL20397 (8) 上海市標準《建筑抗震設計規(guī)范》 DBJ08992 (9) 上海市工程建設規(guī)范《地基基礎設計規(guī)范》 DGJ08111999 (10)《建筑樁基技術規(guī)范》（ JGJ9494） (11)《建筑地基基礎設計規(guī)范》 GB500072021 (12)《建筑地基處理技術規(guī)范》 JGJ792021 (13)《水工混凝土結構設計規(guī)范》 SL/T 19196 (14)《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程》 DL502193 (15)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB5005295 (16)《 3~110kV 高壓配電裝置設計規(guī)范》 GB5006092 (17)《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范》 DL/T5013— 95 (18)《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規(guī)范》 DL/T5018— 2021 (19)《水利水電工程啟閉機設計規(guī)范》 SL41— 93 (20)《水利水電工程啟閉機制造、安裝及驗收規(guī)范》 DL/T5019— 94 水文、氣象 上海市 地處北亞熱帶南緣季風盛行的濱海地帶，屬海洋性氣候，氣候溫和濕 潤。四季分明，降水充沛，光照充足，溫度適中。多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃。年平均風速 。本次朱家浜泵閘臨近的潮位站是位于蘇州河的新涇港，故外河潮位采用新涇港站的潮位分析成果。 本工程的防洪標準根據(jù)“關于頒發(fā)市區(qū)部分內(nèi)河除澇防御水位標準的通知〈滬汛辦（ 95）第 32 號文〉”，內(nèi)河設計防御水位為 。 外河側根據(jù)新涇港站百年一遇潮位 ，在承受兩岸河道排澇及上游來水的情況下，外河最高防御水位 。 7 該地區(qū)屬亞熱帶海洋性氣候，氣候溫和濕潤，四季分明。年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃。光照充足，年平均日照時間為 1800~2021 小時，平均日照率為 40~50%，無霜期長。全年多東南風，年平均風速為 。雨水豐沛，上海龍華站多年平均年降水量 ，年雨日 132天，其中暴雨天數(shù)為 29 天。降雨年際年內(nèi)分配不勻，歷史上有氣象資料記錄以來降水最多的年份是 1985 年，達，超出常 年 46%；年內(nèi)降雨集中于汛期， 5~9 月降雨總量約占全年 60%以上，其中每年 6~7 月是一 年一度的梅雨季節(jié)，陰雨連綿，雨量充沛； 7~9 月又多受熱帶風暴或臺風的影響，據(jù)統(tǒng)計，自 1949 年至 1999 年的 51 年期間，受熱帶風暴或臺風影響約 59次，最多的一年出現(xiàn) 7次，影響的時間最長可達 8 天，此時，常伴有雨量大、歷時長、范圍廣的暴雨或大暴雨，并引起增水，顯著抬高潮位，如適逢天文大潮，便形成風暴潮，極易引發(fā)洪澇災害，如 1977 年 8月 21日的 “ ”特大暴雨，暴雨中心塘橋日降雨量，其中最大 1 小時降雨量 ，造成市區(qū)大范圍嚴重內(nèi)澇。 外河水位 最高水位 影響蘇州河設計高水位的主要因素是洪、澇、潮、控的不同組合作用，即蘇州河兩翼地區(qū)的排澇 (含城市雨水泵站的強排水 )、上游的洪水下泄、下游高潮的頂托、洪澇水的不同調(diào)度方案。 在蘇州河吳淞路閘橋建成以后，蘇州河水位屬于可控狀態(tài)。根據(jù)市水務局最新的論證成果（該成果已上報市發(fā)改委審批），蘇州河最高水位受行洪排澇工況控制，如果遇到流域 50年一遇洪水、區(qū)域 20 年一遇澇水、組合相應不到一年一遇的近期設計標準水情，東太湖分洪工程暫未實施，則蘇州河在承受兩岸河道排澇及流域上游來水的情況下，最高行洪排澇設計高水位為 ，正?？刂扑?～ ，最低控制水位為 。 以 2021 年 8 月 “ 麥沙 ” 臺風實際發(fā)生的雨情、水情、潮情作為蘇州河校核高水位的分析工況，朱家浜周邊地區(qū)校核高水位為 。 多年平均年最高潮位 根據(jù)水文總站對新涇港自建站至 2021 年的年最高潮位統(tǒng)計，新涇港站的多年平均年最高潮位為 。 8 多年平均年最低潮位 同樣，根據(jù)水文總站對新涇港站自建站至 2021 年的年最低潮位統(tǒng)計，新涇港站的多年平均年最低潮位為 。 歷史最低潮位 根據(jù)水文總站對新涇港站自建站至 2021 年的年最低潮位統(tǒng)計，新涇港站的歷史最低潮位為 ，發(fā)生在 1959 年 2月 12 日 。 正常水位 雖然蘇州河在河口建造了吳淞路閘橋，但由于其關閘時間很少，所以在一般情況下，蘇州河仍似一條自然的中等感潮河流，其潮流界在黃渡附近，潮區(qū)界在趙屯以上，屬淺海非正規(guī)半日潮型，潮位每天兩高兩低，對新涇港站高、低潮位進行統(tǒng)計，平均高潮位為 ，平均低潮位為 ，平均潮差 。隨著蘇州河環(huán)境綜合整治的深入開展，水資源調(diào)度頻次的加大，蘇州河的高、低水位會有所變化，但正常水位基本上在 上下。 內(nèi)河水位 根據(jù)《長寧區(qū)西部地區(qū)防洪除澇規(guī)劃》，除澇方案分為首先整治新涇港方案和全線開通外環(huán)西河方案，通過河網(wǎng)水力計算，兩方案相應的最高水位分別為 和 。兩個方案都是可行的，但排水效果還是全線開挖外環(huán)西河較為明顯，但外環(huán)西河開挖尚 表 外河特征水位表單位： m 歷年最高潮位平均值 歷年最低潮位平均值 歷史最高水位 () 歷史最低水位 () 校核高水位 設計高水位 常水位 ~ 設計低水位 9 需征地，且近期的動拆遷難度較大，如在近期采用首先整治新涇港方案時，整治臨空經(jīng)濟園區(qū)北部的河道，并將縱涇港與朱家浜溝通，就可控制內(nèi)河水位 。 考慮到本區(qū)域河網(wǎng)尚未全面整治，水面率不足 3%，現(xiàn)狀區(qū)域排水能力遠低于規(guī)劃標準，規(guī)劃工程的實施需要一定的時間。區(qū)域防洪標準根據(jù) “ 關于頒發(fā)市區(qū)部分內(nèi)河除澇防御水位標準的通知〈滬汛辦（ 95）第 32 號文〉 ” ，內(nèi)河設計防御水位為 。 因此，內(nèi)河控制最高水位按設計防御水位為 ；突擊預降的最低水位為 ；河網(wǎng)正常水位 ；泵站排澇起用水位 為 。 內(nèi)、外河特征水位詳見表 ～ 。 表 內(nèi)河特征水位表單位： m 設計防御水位 規(guī)劃設計高水位 常水位 設計低水位 工程地質(zhì) 地形地貌 擬建場地位于長寧區(qū)蘇州河支流通協(xié)河河口與朱家浜河口，通協(xié)河與朱家浜兩河相隔約 280 米，均在通協(xié)路以北。朱家浜北岸緊鄰居民區(qū)，通協(xié)河南岸緊臨通協(xié)路，通協(xié)河與朱家浜之間為原糧庫舊址，上部建筑已拆除，現(xiàn)為平地。兩河河口均有小橋，兩河現(xiàn)有直立式漿砌石護岸，通協(xié)河斷頭浜處正在往北開挖。場地內(nèi)地勢較為平坦，水泥地坪為主，地面標高一般 ~ 左右。擬建場地屬濱海平原地貌類型。 經(jīng)鉆孔揭露，自地表以下深度 范圍內(nèi)共分布有 5 個土層，其中①、⑤層分各為 2 個亞層。工程區(qū)① 1 層填土分布于河道兩岸 ，上部為水泥地坪，下部以粘性土夾碎石為主；① 2 層灰色淤泥，呈流動狀，分布于河床底部，淤泥厚度一般約 ～；② 2 層褐黃～灰黃色粉質(zhì)粘土厚約 ～ ，呈可塑～軟塑狀態(tài)；③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，呈流塑狀，局部夾粉土薄層較多，土質(zhì)不均勻，厚度約 ～，分布穩(wěn)定；④層灰色淤泥質(zhì)粘土，流塑狀，厚約 ～ ，厚度大，分布 10 穩(wěn)定；⑤ 1 層灰色粉質(zhì)粘土，軟塑，高壓縮性，土質(zhì)均勻，厚度約 ～ ，分布穩(wěn)定；⑤ 2 層粉質(zhì)粘土夾砂，軟塑， ZK11 孔為砂質(zhì)粉土，稍密～中密，土質(zhì)不均勻，未揭穿。泵閘基礎底面高程 ～ ，泵閘底板座落在③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土之上，其下為④層淤泥質(zhì)土 ,③、④層淤泥質(zhì)土，壓縮性高，抗剪強度低，對泵閘地基穩(wěn)定和變形具有不利影響。因此泵閘不宜采用天然地基，應采取地基加固處理措施，可采用水泥土攪拌樁或采用樁基進行地基加固，采用樁基時，以第⑤層作為樁基。 各土層的主要指標參數(shù) 各土層的物理力學性質(zhì)參數(shù)地基土承載力設計值 fd﹑樁基設計參數(shù) fs和 fp建議值分別見表 ﹑表 。 表 地基土抗剪強度指標建議值及承載力設計值 fd、特征值 fak 層號 土層名稱 平均 ps (MPa) 直剪固快（峰值）建議值 地基土承載力設計值 fd 地基土承載力特征值 fak （ kpa） （ kpa） C（ kpa） Φ（ ?） ② 粉質(zhì)粘土 20 19 110 90 ③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土 14 80 65 ④ 淤泥質(zhì)粘土 12 11 65 50 表 側極限摩阻力標準值 fS和樁端極限端承力標準值 fP建議值 層序 土層名稱 Ps (MPa) 預制樁 灌注樁 fs fp fs fp (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) ② 2 粉質(zhì)粘土 15 15 ③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘 土夾粉土 15 15 ④ 淤泥質(zhì)粘土 20 200 15 ⑤ 1 粉質(zhì)粘土 35 650 25 250 ⑤ 2 粉質(zhì)粘土夾砂 45 1200 35 600 注：單樁承載力宜通過靜載荷試驗確定。 11 工程任務和規(guī)模 朱家浜泵閘工程近期主要任務是防汛、除澇和水資源調(diào)度、改善生態(tài)環(huán)境，工程建成后可解決長寧西部臨空經(jīng)濟園區(qū)的排水出路，通過泵閘的引排水調(diào)度，可改善上述內(nèi)河河道的水質(zhì)。遠期主要任務是引清沖污以及作為地區(qū)防汛除澇工程的補充。根據(jù)區(qū)域防汛除澇和水資源調(diào)度方案的計算結果，根據(jù)《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范》（ SL7495）中閘孔尺寸和水頭系列標準，朱家浜泵閘工程規(guī)模為雙向泵站一座，設計流量 3m3/s；節(jié)制閘一座，凈孔寬 9m。 二、消能設計 消能防沖設計控制情況 由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力比較低，所以采用底流式效能。 消能計算水位及組合 排澇工況：當內(nèi)河水位在常水位 ，只考慮平落潮開門。但在內(nèi)外河出現(xiàn)水位差時開閘門，則應控制內(nèi)外河水位差在 ，并控制閘門開度。 引水工況：內(nèi)河在控制水位為 引水時，外河水位應在 以下（內(nèi)外河水位差控制在 ）。 節(jié)制閘消能計算水位組合見表 。 表 節(jié)制閘消能計算水位組合表（單位： m） 工況 水位 備注 外河 內(nèi)河 消能計算 排澇 4 控 制閘門