【文章內(nèi)容簡介】 在 0℃以上， 7 月平均溫一般為 25℃左右， 冬 夏風(fēng)向有明顯變化，年降水量一般在 1000 毫米以上，主要集中在夏季，冬季較少。洪水期多年平均最大風(fēng)速為 。 洪水 根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》提供的水文資料 ,函江 50 年一遇洪峰流量為9540 m3/s,各設(shè)計頻率洪水流量及相應(yīng)壩下水位見表 21。 12 洪峰流量及相應(yīng)壩下水位表 表 21 設(shè)計頻率（ %） 2 20 洪峰流量 Q（ m3/s） 12350 9540 5730 壩下水位 H 下 （ m） 水位流量關(guān)系曲線見表 22。 水位～流量關(guān)系 表 22 水位 （ m） 流量（ m3/s） 水位 （ m） 流量（ m3/s） 14 50 20 3200 15 300 21 4140 16 650 22 5340 17 1200 23 7700 18 1800 24 13800 19 2480 13 第三章 工程地形、地質(zhì) 地形地貌 閘址左岸與一座山頭相接，山體順?biāo)鞣较蜷L 700 米，垂直水流方向長 2020 米，山頂主峰標(biāo)高 110 米，靠岸邊山頂標(biāo)高 65 米；山體周圍是河漫灘 沖擊平原，灘面標(biāo)高 ～ 米；沿河兩岸筑有防洪大堤，堤頂寬 4 米，堤頂標(biāo)高 米；閘址處河寬 700 米，主河槽寬 500 米，深泓區(qū)偏右，河床底標(biāo)高 ～ 米，右岸灘地標(biāo)高 米。 閘址地質(zhì) 根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》提供的工程地質(zhì)勘察報告，本工程場區(qū)地基以砂礫卵石層為主 ,表層為中細(xì)砂層，層厚 2～ 5 米，左厚右薄并逐漸消失；河床中層主要是砂礫卵石層，卵石含量 30%～ 50%，粒徑 2～ 13 厘米，層厚 10～ 20 米，屬于強透水層，滲透系數(shù) K=179。 101～ 5179。 102（ cm/s），允許坡 降 J=～ ；河床底層為基巖，埋深標(biāo)高從左標(biāo)高 10 米向右標(biāo)高 15 米以下，其巖性為上古生界二迭長興階灰?guī)r及硅質(zhì)巖。水閘的防滲處理應(yīng)重點考慮。 河床土質(zhì)資料如下： 中砂： Dr＝ ， E0=310kg/cm2， =20； 砂礫石： Dr＝ ， E0=360kg/cm2； 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧? 塊石料：在閘址左岸的山頭上有符合質(zhì)量要求的塊石料場，其儲量50 萬立方米，平均運距 公里。 14 砂礫料：閘址上、下游均有寬闊的沖積臺地，有大量的砂、礫料，可滿足混凝土的粗、細(xì)骨料之用，運距 3～ 5 公里，且 水運極為便利。 土料：閘址上游約 2 公里有劉家、八圩土料場，儲量豐富，符合均質(zhì)土壩質(zhì)量要求，還有可作為土壩防滲體的粘性土，其質(zhì)地良好。 地震 根據(jù)《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020），參照工程區(qū)地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表，相應(yīng)本地區(qū)的地震基本烈度為 6度。 15 第四章 工程布置及建筑物 設(shè)計依據(jù) 設(shè)計依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 （ 1）《水利工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》（ DL502193）； （ 2）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5028694）； （ 3）《水閘設(shè)計規(guī)范》（ SL2652020）； （ 4）《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》（ DL50771997）； （ 5）《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（ DL50731997）； （ 6）《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ SL/T19196）； （ 7）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ GB500072020）； （ 8）《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（ GB5028698）； （ 9）《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》（ CJJ5092）； （ 10）《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020）； （ 14）相關(guān)法律、法規(guī)及有關(guān)規(guī)范。 設(shè)計依據(jù) 函江 樞紐的主要建筑物有船閘、泄水閘和水電站三部分組成。船閘的通航能力，按照五級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。水電站總裝機(jī)為 6600Kw，設(shè)計水頭為 ，水閘的泄洪能力為 13000m3/s。 根據(jù)《 畢業(yè) 設(shè)計任務(wù)書》，本工程為三等工程，主要建筑物按 3級建筑物設(shè)計，次要建筑物按 4級建筑物設(shè)計。 根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》，泄水閘的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇，校核 16 洪水標(biāo)準(zhǔn)為 300 年一遇，最大通航洪水標(biāo)準(zhǔn)為 5 年一遇。 設(shè)計依據(jù)： 函江樞紐畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書； 《水閘設(shè)計規(guī)范》 (SL265─ 2020)； 《水力計算手冊》（武漢水 利電力學(xué)院水力學(xué)教研室編） 《水工設(shè)計手冊》第 6冊過壩與泄水建筑物； 《水工鋼筋混凝土設(shè)計手冊》 1999年； 《水利水電鋼閘門設(shè)計規(guī)范》 DL/T 503995； 《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》（ DL502193） 設(shè)計基本資料 一、水位 正常蓄水位： 灌溉水位： 設(shè)計洪水 Q2%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位 H 下 = 校核洪水 %=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位 H 下 = 二、計算水位組合 閘孔凈寬計算水位 設(shè)計 洪水 Q2%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位 H 下 =； 設(shè)計水位差△ H＝ （ H 上 ＝ ）； 校核洪水 %=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位 H 下 =； 計算閘上雍高水位 H 上 （供墩頂高程用）； 17 消能計算水位 閘上水位 H 上 ＝ ； 閘下水位 H 下 ＝ ； 下泄流量：以閘門開啟度 e＝ 、 e＝ 以及全開時的泄量。 閘室穩(wěn)定計算水位（關(guān)門） 閘上設(shè)計水位 H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； 閘上校核水位 H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； 三、地震設(shè)防烈 度 本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震設(shè)防。 四、安全系數(shù) 安全超高 水閘為 3級混凝土建筑物，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（ SL 265─ 2020）安全超高下限值： 泄洪時 (設(shè)計洪水位 )， (校核洪水位 )； 關(guān)門時 (設(shè)計洪水位 )， (校核洪水位 )。 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 土基上的 3級混凝土建筑物，基本組合（設(shè)計）為 ；特殊組合（核校）為 。 五、其它資料 單孔凈寬： 8～ 12m； 門型結(jié)構(gòu)：平面鋼閘門； 閘門類型：直升門； 18 底板與中砂的摩擦系 數(shù) f＝ ； 閘孔的允許單寬流量 q＝ 30m3/s/m； 六、公路橋 公路橋載重按汽 20 設(shè)計，掛 100 校核，雙車道橋面凈寬 ，兩側(cè)人行道 2179。 ，總寬 ，采用 T 型結(jié)構(gòu)。梁高 ，梁腹寬 ，梁翼寬 ，用 5 根組梁組成，兩側(cè)人行道為懸臂式，每米延長重量按8T/m 計。 工程總體布置 函江樞紐的主要建筑物有船閘、泄水閘和水電站三部分組成。船閘的通航能力，按照五級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。水電站總裝機(jī)為 6600Kw，設(shè)計水頭為 ，水閘的泄洪能力為 13000m3/s。 根據(jù)設(shè) 計任務(wù)書提供的地形地質(zhì)資料，以及功能要求，樞紐總體布置如下： 船閘的布置 船閘的通航能力，按照五級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。 船閘布置在函江的左岸，船閘本身由三部分組成：上游引航道、閘室和下游引航道。 上游引航道：長度不小于 5 倍設(shè)計船隊的長度，根據(jù)經(jīng)驗五級航道標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計船隊的長度為 91m，故上游引航道的長度為 455m，設(shè)計時取為500m；上游引航道的底寬度為 35m，兩岸采用漿砌石護(hù)坡，邊坡采用 1：；上游引航道的底高程為 。 下游引航道：長度不小于 5 倍設(shè)計船隊的長度，根據(jù)經(jīng)驗五級航道標(biāo) 19 準(zhǔn)的設(shè) 計船隊的長度為 91m，故下游引航道的長度為 455m，設(shè)計時取為600m；下游引航道的底寬度為 35m，兩岸采用漿砌石護(hù)坡，邊坡采用 1：；下游引航道的底高程為 。 閘室：閘室的長度為 135m，寬度為 ；閘室的頂高程為 ，底高程為 。上下閘首控制船只的進(jìn)出。 水電站的布置 考慮河床的主槽比較靠近右岸，上下游不容易發(fā)生淤積，為最大的可能提高水電站的出力，發(fā)揮水電站的效益，將水電站布置在函江的右岸。 水電站的廠房的平面尺寸：主廠房的長度為 米，上下游方向的寬度 為 米，主廠房總高度為 米。 水輪機(jī)的型號為： GE(F02)WP380 發(fā)電機(jī)的型號為： SFG20070/3960 總裝機(jī)： 3179。 2200KW 設(shè)計水頭： 最高水頭： 最小水頭： 最大引用流量 225m3/s。 泄水閘的布置 泄水閘布置在水電站和船閘之間。 泄水閘主要有三部分組成：上游連接段、閘室段和下游連接段。 20 主要建筑物（泄水閘） 閘孔設(shè)計 水閘閘孔設(shè)計主要是確定閘孔型式、尺寸河設(shè)置高程，以保證水閘在設(shè)計水位組合情況下有足夠的過流能力 。 一、堰型和堰頂高程確定 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的資料顯示，函江流域水面平緩，含砂量少，本水閘的主要功能為擋水灌溉和泄水，故 本次設(shè)計采用堰流式閘室，堰型采用無檻寬頂堰。 這種型式閘室對于泄洪較為有利，它能使閘前漂浮物隨著水流下泄，而不會阻塞閘孔而影響泄洪。 根據(jù)資料提供的地形圖，考慮水閘的運行、河道沖刷淤積以及閘孔允許單寬流量和工程造價等因素，本次設(shè)計取堰頂高程與河床底高程齊平為。 二、閘孔凈寬計算、泄流能力校核 水位 Q2%＝ 9540m3/s， H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； %＝ 12350m3/s， H 上 ＝待算， H 下 ＝ ； 閘孔凈寬計算 閘孔總凈寬的確定，主要涉及兩個問題：一個是過閘單寬流量的大?。涣硪粋€是閘室總寬度與河道總寬度的關(guān)系。如果采用的閘孔總凈寬過小，使過閘單寬流量過大，將增加閘下游消能布置的困難，甚至影響水閘工程的安全；反之，如果采用的閘孔總凈寬過大，使過閘單寬流量過小，工程 21 量加大，造成浪費。 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，閘孔允許單寬流量不大于 30m3/s， 初步擬定閘孔總凈寬為 倍主河槽寬為 350m，閘孔 分成 35 孔，每孔寬 10m，中墩厚，縫墩厚 。 水閘底板為無檻寬頂堰，閘孔泄流能力計算公式如下： 2300 2 HgmBQ ??? (《水閘設(shè)計規(guī)范》以下簡稱《規(guī)范》附 A） 式中： Q—— 過閘流量（ m3/s）； ? —— 淹沒系數(shù)，根據(jù)上下游的堰上水深查得； ε —— 側(cè)收縮系數(shù)； m—— 流量系數(shù)； B0—— 閘孔總凈寬（ m）； H0—— 堰頂以上上游總水頭（ m）。 ①堰上總水頭 H0 H1（上游水頭） =－ = Hs（下游