【正文】 /s，采用非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道，渠道堤頂高程沿渠長降低，與渠底坡度一致，在渠道進(jìn)水口前設(shè)攔礫砍，渠道末端沉砂池設(shè)有退水沖砂閘。/2=10 2178。螺桿式啟閉機(jī)簡便、廉價(jià)，適用于小型工程、水壓力較大、門重不足情況等。它的缺點(diǎn)是需要的閘墩較長；不能提出孔口以外進(jìn)行檢修維護(hù)，也不能在孔口之間互換；總水壓力集中于支鉸處，閘墩受力復(fù)雜。其機(jī)座尺寸可根據(jù)啟閉機(jī)型號(hào)來確定。 3．厚度的確定 應(yīng)根據(jù)閘孔孔徑、受力 條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求和施工方法確定。平底板按底板與閘墩的聯(lián)結(jié)方式，有整體式和分離式兩種。排水反濾層一般由 2~3 層粒徑的砂和砂礫石組成。計(jì)算 Te 大于實(shí)際的地基透水層深度 Tp=5m，所以取Te =5m,進(jìn)行滲流計(jì)算。再從簡化的低下輪廓線上各角點(diǎn)和板樁尖端引出等勢線，將整個(gè)滲流區(qū)域劃分為幾個(gè)典型流段：進(jìn)、出口段，內(nèi)部垂直段和水平段。如圖 3— 1 所示。采用漿砌石護(hù)坡，厚度為 ，下設(shè) 的砂墊層。干砌石海漫的抗沖流速為 ~。①當(dāng)閘下游尾水深度小于躍后水深時(shí)，可采用挖深式消力池消能；②閘下游尾水深度略小于躍后水深時(shí)，可采用消力檻式消力池消能；③閘下游尾水深度遠(yuǎn)小于躍 后水深，且計(jì)算深度應(yīng)較深時(shí)，可采用挖深式 21 與消力檻式相結(jié)合的綜合式消力池消能。 （二） 消力池尺寸及構(gòu)造 1．消力池深度的計(jì)算 根據(jù)三種情況所選擇的控制條件，分別估算正常水位池深為 、設(shè)計(jì)水位池深為 、校核水位池深為 ，用《水力學(xué)》教材公式 17 95，計(jì)算挖池后的收縮水深 hc1和相應(yīng)的出 池落差Δ z 及躍后水深 hc＂。 閘下容易出現(xiàn)折沖水流 一般水閘的寬度較上下游河道窄，水流過閘時(shí)先收縮而后擴(kuò)散。 設(shè)計(jì) 洪水位情 況 ： 假 設(shè) 上下游水位差 △ H=， Ho= hs 設(shè) +△ H=+= 11 hs 設(shè) / Ho=,屬于 自由出流，淹 沒系數(shù) 取 σ s=1。下游翼 墻 引 導(dǎo) 水流均 勻擴(kuò) 散兼有防沖 及 側(cè) 向 防滲 作用。 4．沉降方面 土基上的建 閘 ，由于土基的 壓縮 性大，抗剪 強(qiáng) 度低， 在閘 室的重力合外部荷 載 作用下，可能 產(chǎn) 生 較 大的沉降影 響 正常使用，尤其是不均 勻 沉降 會(huì)導(dǎo) 致水 閘傾 斜，甚至 斷 裂。 沉砂池位于右岸一 級(jí)階 地上，地形地 質(zhì)條 件宜于布置建筑物。工程 區(qū) 位元于 較場和 知木林 兩個(gè)山字型構(gòu)造 之間，屬較場 山字型構(gòu)造與西 爾 北西向構(gòu)造 帶 的復(fù)合地 帶 。年 內(nèi) 分配大致 為： 豐水期 5～10 月，主要 為 降雨 補(bǔ)給 ；枯水期 11 月～次年 4 月，主要由地下水和融雪 水補(bǔ)給 。 1 第一章 綜 合 說 明 第 一節(jié) 概述 本工程 閘 址位元于 龍壩鄉(xiāng)駐地 — 龍壩 河與其左岸支 溝 交 匯 口之上游 約 150m處 ， 攔 河 閘所擔(dān)負(fù) 的任 務(wù) 是正常情 況 下 攔 河截水，抬高水位，以利引水。每年 4 月以后 徑流隨著 降雨的增大而 逐漸 增大， 7 兩 月水量最豐， 8 月份相 對(duì)較 小， 9 月份次豐， 11 月起由于降雨量的 減 少， 徑流開始 以地下 水補(bǔ)給為 主， 穩(wěn)定退水至翌年 3 月。 區(qū)內(nèi)斷 裂不 發(fā) 育，以弧 形線狀 褶 皺 構(gòu)造 為 主。 階 地表 層為砂壤土 夾礫 碎石，厚度 1～ ，其下 為沖 洪 積砂漂塊 卵石 層， 粒度大小 懸 殊，局部有架空 結(jié) 構(gòu)，均 勻 性差。在水 閘設(shè)計(jì)時(shí) ，必 須合 理 選擇閘 型、構(gòu)造，安排好施工程序，采取必要的地基 處 理等措施，以 減 少過 大的地基沉降和不均 勻 沉降。 護(hù) 坦具有消能防 沖 0? ..作用。堰流流量系數(shù)：m= 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中堰流的計(jì)算公式為 ： Q=Boσ sε m√ 2gHo179。如工程布置或操作運(yùn)行不當(dāng)，出閘水流不能均 勻擴(kuò)散，將使主流集中，蜿蜒蛇行，左沖右撞，形成折沖水流，沖毀消能防沖設(shè)施和下游河道。計(jì)算如下： 正常水位： E0=H0+d=2+=（ m） hc =c022hg2q?E? 用迭帶法求得 39。 護(hù)坦與閘室、岸墻及翼墻之間，以及其本身沿水流方向均應(yīng)用縫分開，以適應(yīng)不均勻沉陷和溫度變形。為了加大其抗沖能力，可每隔8~10m 設(shè)一漿砌石埂。保護(hù)范圍：上游自鋪蓋向上延伸 2~3 倍的水頭，下游自防沖槽向下延伸 4~6 倍的水頭。 圖 3— 1 底板尺寸圖（單位： cm） 4．鋪蓋 主要用來延長滲徑，具有相對(duì)不透水性和一定的柔性。 3．計(jì)算各典型段的阻力系數(shù)（如圖 3— 4） 圖 3— 4 典型流段計(jì)算圖 ① 進(jìn)、出口段： ε 0=（ S/T） 3/2+ 式中 ε 0—— 進(jìn)、出口段的阻力系數(shù)； S —— 板樁或齒墻的入土深度， m； 29 T —— 地基透水層深度， m。 計(jì)算各典型段阻力系數(shù)。層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層增大。 （ 1）整體式底板 閘墩與底板澆筑成整體即為整體式底板。中 40 墩 ，邊墩 。檢修橋的作用為放置檢修閘門，觀測上游水流情況，設(shè)置在閘墩的上游端。 2．按制作材料分 可分為鋼閘門，混凝土閘門或鋼絲網(wǎng)水泥閘門，木閘門及鑄鐵閘門等 。油壓式啟閉機(jī)是利用油泵產(chǎn)生的液壓傳動(dòng)，可用較小的動(dòng)力獲得較大的啟閉力，但造價(jià)高。/2=388KN 47 P2=rB(h1+h2)b/2=10 (+) ②校核水位情況： 上游： P1=rBH178。渠道前設(shè)工作閘門和檢修閘門，閘門槽深、槽寬尺寸與攔河閘相同，進(jìn)水口與水渠平順連接，取水角 15176。 第六章 渠道及沉砂池 設(shè)計(jì) 本工程電站設(shè)計(jì)引用流量 Q=179。 表 5— 1 荷載組合 荷載 組合 計(jì)算情況 荷 載 自 重 水 重 靜水壓力 揚(yáng)壓力 土壓力 淤沙壓力 風(fēng)壓力 浪壓力 其 他 基本 組合 完建情況 √ 一 一 一 √ 一 一 一 √ 正常蓄水位 情況 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 特殊組合 校核洪水位 情況 √ √ √ √ √ √ √ √ 一 自重： 46 100 500 120 500 120 500 10010030050V 2 V 3 V 4V 5V 1W=rC（ V1+V2+V3+V4+V5） =25 (+2 28+2 ) =25 =6960KN 水重： ①正常水位情況： G1=3r 水 Hbl=3 10 2 5 =1110KN ②校核水位情況： G 上 =3 10 5 = G 下 =3 10 5 = 靜水壓力： ①正常水位情況： P1=rBH178。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)啟閉能力較大，操作靈活，啟閉速度快，但造價(jià)高。弧形閘門與平面閘門比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是啟閉力小，可以封閉大面積的孔口；無影響水流態(tài)的門槽，閘墩厚度較薄，機(jī)架橋的高度較低，埋件少。工作橋應(yīng)盡量靠近上游側(cè)，為了安裝、啟閉和檢修方便，應(yīng)設(shè)置在工作閘門的正上方。其長度為 8m。在特定的條件下，也可采用低堰底板、箱式底板、斜底板、反拱底板等。 二、排水設(shè)備的設(shè)計(jì) （ 1）水平排水 水平排水為加厚反濾層中的大顆粒層，形成平鋪式。 由于 L0=++7+1=14m； s0= L0/s0=14/=＞ 5 地基的有效深度 Te 為 Te== 14=7（ m） 根據(jù)地質(zhì)資料，河道縱坡 降約 55%0，壩線下游向約 30m 處出露巖基，其地基透水層深度約 ，由于閘底板齒墻坐落在巖基上，基本上屬于不透水層，但實(shí)際情況還是有一定的滲透，故假設(shè)其實(shí)際的地基透水層深度為 5m。 2．典型段的劃分 先將實(shí)際的低下輪廓線進(jìn)行簡化，使之成為垂直和水平兩個(gè)主要部分。該設(shè)計(jì)深度取 ，厚度取 。 圖 2— 7 海漫防沖槽構(gòu)造圖（單位： m） （三）上、下游岸坡防護(hù) 為了保護(hù)上、下游翼墻以外的河道兩岸岸坡不受水流的沖刷，需要進(jìn)行護(hù)坡。 干 砌石海漫 ，一般由 顆粒粒 徑大于 30cm 的塊 石砌成， 厚度 為~，下面鋪設(shè)碎石、粗砂墊層，層厚 10~15cm，如下圖（ a）。 4．消力池的構(gòu)造 底流式消力池設(shè)施有三種形式：挖深式、消力檻式和綜合式。 校核水位情況：（ H0 校 =） 表 3 消力池池深池長估算表 開啟孔數(shù) n 出流形式 開啟高度 e 收縮 系數(shù) ?? 收縮 水深 hc 躍后水深 hc″ 泄流量 Q 單寬流量 q 下游水深hs ? ?, tchh? 流態(tài)判別 1 閘孔出流 自由出流 2 閘孔出流 自由出流 3 閘孔出流 自由出流 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果表，算出在校核水位情況下，開啟 1 孔閘門，開啟度為 時(shí)， hc” ht=，為最不利情況。另外，水流處于急流狀態(tài)，不易向兩側(cè)擴(kuò)散，致使兩側(cè)產(chǎn)生回流，縮小河槽有效過水寬度，局部單寬流量增大，嚴(yán)重地沖刷下游河道。 墩形：中墩采用半 圓 形， 邊 墩采用流 線形。一般包括 護(hù) 坦、海漫、下游防 沖 槽、下游翼 墻 及 護(hù) 坡等。因此， 設(shè)計(jì) 水 閘 除 應(yīng) 保 證閘 室具有足 夠 的 過 水能力外 ，還 必 須 采用有效的消能防 沖 措施，以防止河道 產(chǎn) 生有害的 沖 刷。 此外，在基坑 開 挖中，地下水量大， 應(yīng)采 取降排水措施； 區(qū)內(nèi) 有冰 凍現(xiàn) 象，對(duì) 建筑物有不良影 響 ，需采取相 應(yīng) 工程措施。 工程 區(qū)在 大地構(gòu)造上 位處 秦嶺 東 西向構(gòu)造 帶 、 龍門 山北 東向 構(gòu)造 帶 與金 湯弧形構(gòu)造 帶間 的三角地 塊內(nèi) ，構(gòu)造形 跡 比 較 復(fù) 雜 。 徑流 的年 內(nèi) 分配與降雨的年 內(nèi) 分配基本一致。洪水 時(shí)開閘 泄水，以保安全。 徑流 在年 內(nèi) 的分配不均 勻 ，豐水期（ 5～ 10 月）多年平均流量 為 ，占年 徑流 量的 %，其 中主汛期（ 6～ 9 月）水量占了年水量的%，枯水期（ 11～ 4 月）多年平均流量 為 ，占年 徑流 量的 %，最 3 枯的 1～ 3 月多年平均流量 為 ，占年 徑流 的 %，其中最枯的 2 月只占%。 壩 址 位于 龍壩 河與其左岸支 溝 交 匯 口之上游 約 150m 處 。池基持力 層為沖 洪 積砂漂塊 卵石 層， 能 滿 足沉砂池 對(duì)承 載、 抗 滑等穩(wěn) 定性要求。 二、 攔 河 閘的組 成 攔 河 閘 通常由上游 連 接段， 閘 室段和下游 連 接段三部分 組 成。海漫的作用是 進(jìn) 一步消除 護(hù) 坦出流的剩余 動(dòng)能 、 擴(kuò) 散水流、 調(diào) 整流速分布、防止河床 沖 刷。 根據(jù) 《 水力 學(xué) 》教材查 圖 86 得流 線形邊 墩的形 狀 系 數(shù) ζ k=，查表 86 得半 圓 形 閘 墩形 狀 系 數(shù) ζ 0=。 二 、消能防沖方式選擇 底流式銜接消能主要用于中、低水頭的閘、壩，可適應(yīng)較差的地質(zhì)條件，消能效果較好。ch = hc＂ =???????? ?? 1812 32cc ghqh ? = ???????? ???? 14 3 9 3 9 32=（ m） 出池落差：Δ z= 22222 22 ??cs hgqhg q???? =22222 ????? =（ m） 驗(yàn)算水躍淹沒系數(shù)σ，由《水力學(xué)》教材公式： d= 0? hc″－ sh －Δ z σ 0 =（ d+hs+Δ z） /hc＂ 得 σ 0=（ ++） /= 符合在 ~ 之間的要求。護(hù)坦自身縫距可取 10～ 20m，靠近翼墻的取小些，縫寬 ～ 。干砌石常用在海漫后段。 第三章 水 閘防滲及排 水 設(shè)計(jì) 第 一節(jié) 閘 底 輪 廓布置 一、防滲設(shè)計(jì)的目的 防止閘基滲透變形；減小閘基的滲透壓力；減少水量損失；合理選用地下輪廓的尺寸，以延長滲徑，防止閘基和兩岸產(chǎn)生滲透破壞。鋪蓋常用黏土、黏壤土或?yàn)r青混凝土等材料，有時(shí)也可用鋼筋混凝土作為鋪蓋材料。 ② 內(nèi)部垂直段： ε y=2/π ln ctg（π /4（ 1－ S/T）） 式中 ε y—— 內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù)。按各典型段阻力系數(shù)計(jì)算公式計(jì)算。 反濾層的材料應(yīng)該是能抗風(fēng)化的砂石料，并滿足：被保護(hù)土壤的顆粒不得穿過反濾層