【正文】 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 1 / 141 摘要 關(guān)鍵詞： 前言 1 工程概況 基本資料 根據(jù)南水北調(diào)東線工程規(guī)劃，在江蘇省江水北調(diào)工程的基礎(chǔ)上擴大規(guī)模并向北延伸，從長江干流下游的三江營和高港兩個引水口門引水，利用京杭大運河以及與其平行的三陽河、潼 河、金寶航道、徐紅河等河道輸水，連通洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖作為調(diào)蓄水庫，經(jīng)新擴建泵站逐級提水進入東平湖后，分水兩路，一路向北穿過黃河后自流到天津；另一路向東經(jīng)新辟的山東半島輸水干線接引黃濟青渠道，向山東半島供水。從長江至東平湖需設(shè) 13 個梯級抽水泵站，總揚程 65m。泗洪站是其中第四梯級的一部分，主要作用是向北調(diào)水，地方排澇和航運。進水擋洪閘 位于泵站下游引河上，底板垂直水流向中心線距泵站底板中心線 450m。擋洪閘具有正向引水、清污、擋洪、反向排澇功能，徐洪河節(jié)制閘位于徐洪河上，與泵站并列布置，底板中心線 距泵站底板中心線 275m。徐洪河節(jié)制閘具有北調(diào)時擋水、汛期排澇、擋洪功能。 建筑物級別 徐洪河節(jié)制閘按 1 級水工建筑物標(biāo)準設(shè)計。 孔口設(shè)計水位 閘孔設(shè)計水位流量組合見表 11。 表 孔口設(shè)計水位組合表 控制 情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 流量 (m3/s) 閘孔設(shè)計 1252 2355 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 2 / 141 消能防沖設(shè)計 消能防沖設(shè)計水位組合見表 12。 表 消能防沖設(shè)計水位組合表 控制情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 流量 (m3/s) 消能計算 1252 閘室穩(wěn)定計算 閘室穩(wěn)定計算水位組合見表 13。 表 閘室穩(wěn)定計算水位組合表 控制情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 基本組合 完建期 設(shè)計 特殊組合 校核 (地震期 ) 校核 (擋洪期） 地質(zhì)資料 節(jié)制閘底板落在第 42層輕粉質(zhì)壤土上，第 42層土固結(jié)快剪指標(biāo)為φ =17176。，C=21kPa，中等壓縮性，第 42 層土為良好的地基持力層。其下臥層第 5 層為黃色硬塑粘土，該層土固結(jié)快剪指標(biāo)為φ =18176。， C=68kPa，中偏低壓縮性，力學(xué)強度較高，第 6 層密實中粗砂，第 7 層棕紅色硬塑粉質(zhì)粘土，低壓縮性，力學(xué)強度很高 ，基礎(chǔ)范圍內(nèi)無軟弱土層。 墻后回填土指標(biāo)，水下φ =28176。， C 值不計，水上φ =30176。，天然密度γ=18kN/m3，浮密度γ ’=10kN/m3，飽和密度γ m=20kN/m3。 地震 資料 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），工程場地的地震動峰值加速度為 ，地震動反應(yīng)譜特征周期為 。相應(yīng)地震烈度為Ⅶ度。 其他資料 閘址處多年平均最大風(fēng)速 V10=16m/s，吹程 D=1km。 交通橋按公路二級設(shè)計，橋面凈寬 ，擬采用鋼筋混凝土鉸接板橋。 節(jié)制閘徐洪河河底高程 ，底寬 102m，堤頂高程約 ，節(jié)制閘上下淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 3 / 141 游引河河底高程為 ，底寬 114m，兩岸邊坡均為 1:3，節(jié)制閘上下游引河河堤堤頂高程均為 ，河坡中間設(shè)平臺，上下游平臺高程分別為 、 。 胸墻底緣高程 。 2 閘孔設(shè)計 閘孔形式的確定 開敞式水閘可以大量引水，迅速泄水，又能通暢地排走冰塊或其他漂浮物，而 涵洞式水閘 常修建在挖方較深的渠道中及填土較高的河堤下，所以采用開敞式水閘。 平原地區(qū)大都采用寬頂堰，由于寬頂堰結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，自由泄流的范圍比較大，泄流能力比較穩(wěn)定，利于排泄冰塊等漂浮物，故采用寬頂堰。 孔口設(shè)計水位 閘孔設(shè)計水位流量組合見表 21。 表 孔口設(shè)計水位組合表 控制情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 流量 (m3/s) 閘孔設(shè)計 1252 2355 閘底板高程的確定 由于上下游水深較深，該水閘宜選用較大的單寬流量，所以可降低閘底板高程，使閘底板高程與河底同高，即閘底板高程為 。 閘孔寬度的確定 胸墻底緣高程 ，閘孔開度 e=8m。 ???He 為堰流。 第一種設(shè)計情況 渠道斷面面積： )( ?????A m2 812 52 ??? AQv m/s 計入行進流速的上游水深： 2 220 ????? gvHH ?m 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 4 / 141 ???Hh s 高淹沒度 根據(jù) 《水閘設(shè)計規(guī)范》 SL 2652021 表 得 0? = 采用堰流公式)(2 00 ss hHghμ QB ? 1252 ?????? ）（m 取 B0=，取 11 孔，每孔凈寬 。 第二種設(shè)計情況 渠道斷面面積： )( ?????A m2 ??? AQv m/s ???Hh s 高淹沒度 根據(jù) 《水閘設(shè)計規(guī)范》 SL 2652021 表 得 0? = 校核 閘孔實際過流能力 )()(20 ???????? sos hHgBhQ 實? ? m3/s %5% 5 235 5 ???? 設(shè)設(shè)實 Q 滿足要求 取邊墩厚度為 1m，中墩厚度為 1m，由于地基較好，可將沉降縫設(shè)在底板中間。 閘室總凈寬： ????B m 閘孔構(gòu)造尺寸見圖 21 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 5 / 141 圖 閘孔 構(gòu)造尺寸圖 單位（ m） 3 消能防沖設(shè)計 消能防沖水位組合 消能防沖設(shè)計水位組合見表 31。 表 31 消能防沖設(shè)計水位組合表 控制情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 流量 (m3/s) 消能計算 1252 消力池計算 消力池深度計算 消力池計算示意圖見圖 31 圖 31 消能計算簡圖 消力池池深計算步驟如下 先假定 d= 渠道斷面面積： )102147( ?????A m2 312 52 ??? AQv m/s 2200 ?????? gvHH m 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 6 / 141 ????? dHT m d :假設(shè)的消力池深度（ m） 0T ：由效力池底板面算起的總勢能（ m） ?????B m ???? BQq m3/s 02/ 22203 ??? ?? gqhTh cc 取 ?? , ? =1 ????? cc hh 計算得 ch = ch ：收縮水深（ m） 213 239。39。 ))(181(2 bbgh qhh cc ??? ? 39。39。ch ：共軛水深 （ m） 計算得 39。39。ch = 由于 ??sh m 239。39。2239。2222 cs ghqhg qZ ??? ??? Z? :出池落差（ m） 39。sh :出池河床水深（ m） 22222 ????????? Z m Zhhd sc ???? 39。39。39。0? d :消力池深度（ m） 0? 取 ???? d 需重新試算 將 ?d 代入上式進行試算得 ?d ,繼續(xù)進行試算 將 ?d 代入上式進行試算得 ?d ,確定消力池深度為 。 消力池長度計算 消力池可按下式進行計算： jssj βLLL ?? ， )h( c39。39。cj ?? 96 其中： sjL — 消力池長度（ m） sL — 消力 池斜坡水平投影長度（ m） ,?。?3— 4） d 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 7 / 141 β — 水躍長度校正系數(shù)，可采取 — jL— 水躍長度（ m） c39。39。c hh、 — 消力池厚度確定情況下對應(yīng)流量的躍后、躍前水深。 ????? ）（)h( c39。39。cj m ???????? ）（jssj βLLL m 根據(jù)以上計算，消力池長度取 (包括 1m平臺 )。 消力池底板厚度計算 消力池底板厚度可以根據(jù)抗沖和抗浮要求計算，取兩個計算結(jié)果的大值。但本水閘的消力池 起始端設(shè)置反濾層 ，可以不需進行抗浮驗算，因此只需根據(jù)抗沖要求計算消力池底板厚度。 根據(jù)抗沖要求，消力池底板始端厚度 1t 按下式計算 ΔHqkt 11 ? 其中： 1k — 消力池底板計算系數(shù)，可采用 — ，取 1k = q — 確定池深時的過閘單寬流量 ΔH — 閘孔泄水時的上下游水位差 ????? ΔHqkt m 根據(jù)以上計算，消力池底板厚度為 。 消力池的構(gòu)造 本次工程采用下挖式消力池，為了便于施工，消力池底板做成等厚，為了降低護坦底部的滲透壓力，可在護坦下設(shè)鉛直排水孔，并在護坦底部鋪設(shè)反濾層，排水孔設(shè)在水平底板的后半部，排水孔直徑為 10cm，間距為 ，呈梅花形布置。反濾層厚為 30cm，分三層，從上到下依次為 10cm 碎石 ， 10cm中砂 ， 10cm粗 砂。 消力池首端寬度為 ，消力池擴散角設(shè)置為 10176。，則消力池末端寬度為 。 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 8 / 141 消力池構(gòu)造尺寸見圖 32。 圖 32 消力池尺寸示意圖（單位：高程 m；長度 cm） 海漫 設(shè)計 海漫長度計算 根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》，當(dāng) 91～?39。s ΔHq ,且消能擴散良好時，海漫的長度按 39。ssp ΔHqkL ? 計算。 其中： sk — 海漫長度計算系數(shù)，由于河床土質(zhì)為輕粉質(zhì) 壤土，所以取為 12； sq — 消力池末端單寬流量； 39。ΔH — 閘孔泄水時上下游水位差 ??? ss Bq Q m2/s ? ? ～????39。s ΔHq ????? 39。ssp ΔHqkL m 根據(jù)以上計算，海漫長度取 海漫構(gòu)造 在海漫的起始段為 15m長的漿砌石水平段，后 ， 海漫用混凝土組成的框格分段維護 ，海漫厚度取為 ，下鋪設(shè) 20cm 的墊層， 10cm的 碎石 ， 10cm的細砂 。 確定防沖槽深度 根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（ SL2652021），海漫末端的河床沖刷深度按公式淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 9 / 141 ?? 39。39。p 11? 計算： 其中： 39。q — 海漫末端單寬流量； ??0v — 河床土質(zhì)允許的不沖流速； 防沖槽深度 shtt p39。39。 ? 。 其中： sh — 由堰頂算起的下游水深（ m）； 39。39。t — 防沖槽深度。 一般 39。39。t =，即當(dāng) 39。39。t ＞ ～ 。若太大，開挖困難。底寬 L =（ 1～2） 39。39。t ，上游邊坡 1:2～ 1:4，下游邊坡根據(jù)開挖情況而定。 具體計算如下 612 5239。39。 ??q m2/s ? ? ???? 39。39。p m ??? sp39。39。 htt m 防沖槽深度取 2m，底寬為 4m， 上下游邊坡 1: 3。 4 閘基滲流計算 滲流計算水位組合 滲流計算水位組合見表 41。 表 41 閘室穩(wěn)定計算水位組合表 控制情況 閘上水位（ m） 閘下水位 (m) 基本組合 完建期 設(shè)計 特殊組合 校核 (地震期 ) 校核 (擋洪期） 淺談農(nóng)村水利工程管理現(xiàn)狀 10 / 141 地下輪廓線布置 （ 1）鋪蓋的長度一般取 （ 3～ 5） maxH? ， maxH? =5m,故鋪蓋的長度 取 25m，并且采用混凝土鋪蓋。鋪蓋的最小厚度不宜小于 ，這里取 。鋪蓋在順?biāo)鞣较蛟O(shè)置永久縫。 （ 2）底板長度的初估： ① 滿足閘室上部結(jié)構(gòu)布置的要求： L = 交通橋B + 工作橋B + 工作便橋B 交通橋的寬度取 9m；工作橋的寬度取 ；工作便橋的寬度取 ， 則 L =。 ② L 約為最大水深的 ～ 倍，則 L 為 (18～ 30)m。 ③ L 約為上下游最大水位差 maxH? 的 ～ 倍，則 L 為（ ～ ） m。 綜上底板的長度取 20m。 （ 4）底板的厚度取 1/5～ 1/7 的閘孔凈寬，閘孔凈寬為 ，則底板厚度取 。 （ 5）齒墻深度 取為 ，寬度取為 1m，坡度采用 1： 1。 防滲長度驗算 防滲長度確定 由公式： CΔΔL? ，式中： L —— 閘基防滲長度； H? —— 上下游水位差； c —— 允許滲徑系數(shù)，取值可查《水閘設(shè)計規(guī)范》 SL 2652021，地基土為輕粉質(zhì)壤土 ，故 c =7。取 5?ΔH m， 3557 ???L m。 地下輪廓線布置 由于持力層為 輕粉質(zhì) 壤土，地下輪廓線布置只考慮水平防滲設(shè)施，由底板和鋪蓋 作為防滲設(shè)備。 實際地下輪廓線布置見圖 41