【正文】 物安全運行的要求。其中： 泄水閘每孔凈寬 10m，共 35 孔，高 12m，直升式平板鋼閘門控制，閉閘時攔截江流，穩(wěn)定上游水位，開閘時泄水，排沙防淤。 船閘 1 座，閘室有效長度為 135m，凈寬 12m，檻上水深 ，閘室頂高程 ，底高程 。 水電站廠房寬 15m(順流向 )，長 。水電站設計水頭 ，最高水頭 ，最大引用流量 225m3/s，總裝機 3179。站上公路橋設在廠房的上游端。 6 擬定閘底板頂高程為 。 35+36179。 水閘消能防沖設計 1)、消力池 消力池采用鋼筋砼結構，深 ，消力池長 L=，厚度 。 3)、防沖槽 防沖槽采用梯形斷面，槽深 ，槽底寬 10m，上游設 C20 鋼筋砼齒槽，厚 50cm，下游坡比為 1： ，單寬體積為 ，沖刷坑采用拋石合金鋼網石兜拋石處理。 ，總寬 、寬 4m 工作橋和啟閉房，啟閉房寬 ，底板長度取 20m。 閘墩長度采用與底板同長 20m。閘墩上下游端部均采用半圓形墩頭。閘墩厚度受控于閘門槽處最小厚度為 50cm，中墩厚度取 ，縫墩厚度為 2179。 公路橋布置在閘門上游側，公路橋載重按汽 20 設計，掛 100 校核，雙車道橋面凈寬 ，兩側人行道 1179。公路橋采用 T型結構，梁底高程為 ，梁高 ，梁腹寬 ，梁翼寬 ，用5 根組梁組成，兩側人行道為懸壁式。 ， 圓弧半徑為 20m。 閘基防滲排水設計 由于本工程閘址地基主要由砂礫卵石層組成，為強透水土質，故在采用水平防滲措施的同時還必須采取垂直防滲措施。鋪蓋與閘底板之間設水平止水。 閘門及啟閉機設計 1)、閘門 根據門頂高程及閘底標高，確定平面鋼閘門高為 7m，閘門凈寬 10m，毛寬 。 300 閘室穩(wěn)定計算 1)、閘室整體穩(wěn)定 水閘整體穩(wěn)定分別對完建期、正常運用期及非常運用期三種工況進行閘室的偏心距、基底應力、基底應力的不均勻系數(shù)及沿閘室底面的抗滑穩(wěn)定系數(shù)計算，均滿足規(guī)范要求。 閘底板配筋 經計算，面、底層鋼筋均按Φ 25200 配置。下游翼墻頂高程 ，底高程 ～ 。下游擋墻高 13～ ，擋墻壁厚 ，墻身高度 12～ ，底板厚度 m。 腋角，兩側懸挑 4m，底板總寬 11m。翼墻采用 C25 鋼筋砼澆筑。 下游護坡，頂高程為 ，底高程 ，采用坡比為 1:3， 40cm厚漿砌塊石護坡。 35m 總寬 閘底板 長 20m,厚 閘室底高程 閘室頂高程 閘墩 中墩厚 縫墩厚 2179。 2m 閘門板 鋼 ,凈寬 10m,高 7m 上下游 連接段 上游護底 厚 60cm,L=10m 鋪蓋 厚 60cm,L=20m 消力池 d=,L=15m 海漫 厚 60cm,L=40m 防沖槽 深 ,底寬 10m 上游翼墻 圓弧連接 ,頂高 下游翼墻 八字型 ,頂高 上游護坡 底高 ,頂高 下游護坡 底高 ,頂高 11 第二章 水文 流域概況 函江位于我國華東地區(qū)。該流域氣候溫和，水量充沛，水面平緩，含砂量小。原材料及銷售地大部分在長江流域各省、市地 區(qū)，利用水運的條件十分優(yōu)越。 ~30176。熱量資源豐富，年平均氣溫介于 13℃ ~20℃之間 ,1月平均溫普遍在 0℃以上， 7 月平均溫一般為 25℃左右， 冬 夏風向有明顯變化，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 根據《畢業(yè)設計任務 書》提供的水文資料 ,函江 50 年一遇洪峰流量為9540 m3/s,各設計頻率洪水流量及相應壩下水位見表 21。 水位～流量關系 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 地形地貌 閘址左岸與一座山頭相接，山體順水流方向長 700 米，垂直水流方向長 2020 米，山頂主峰標高 110 米，靠岸邊山頂標高 65 米；山體周圍是河漫灘沖擊平原，灘面標高 ～ 米；沿河兩岸筑有防洪大堤，堤頂寬 4 米，堤頂標高 米；閘址處河寬 700 米，主河槽寬 500 米，深泓區(qū)偏右，河床底標高 ～ 米，右岸灘地標高 米。 101～ 5179。水閘的防滲處理應重點考慮。 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、細骨料之用，運距 3～ 5 公里，且水運極為便利。 地震 根據《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，相應本地區(qū)的地震基本烈度為 6度。 設計依據 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。水電站總裝機為 6600Kw，設計水頭為 ，水閘的泄洪能力為 13000m3/s。 根據《畢業(yè)設計任務書》，泄水閘的設計洪水標準為 50 年一遇，校核 16 洪水標準為 300 年一遇，最大通航洪水標準為 5 年一遇。 閘室穩(wěn)定計算水位（關門） 閘上設計水位 H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； 閘上校核水位 H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； 三、地震設防烈度 本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震設防。 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（設計）為 ；特殊組合（核校）為 。 ，總寬 ，采用 T 型結構。 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。水電站總裝機為 6600Kw，設計水頭為 ，水閘的泄洪能力為 13000m3/s。 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。 下游引航道：長度不小于 5 倍設計船隊的長度，根據經驗五級航道標 19 準的設計船隊的長度為 91m，故下游引航道的長度為 455m，設計時取為600m；下游引航道的底寬度為 35m，兩岸采用漿砌石護坡，邊坡采用 1：；下游引航道的底高程為 。上下閘首控制船只的進出。 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。 2200KW 設計水頭： 最高水頭： 最小水頭： 最大引用流量 225m3/s。 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。 一、堰型和堰頂高程確定 根據設計任務書提供的資料顯示，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 本次設計采用堰流式閘室，堰型采用無檻寬頂堰。 根據資料提供的地形圖，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，本次設計取堰頂高程與河床底高程齊平為。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。 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)，根據上下游的堰上水深查得； ε —— 側收縮系數(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）。 (－ )]＝ H0=H1+V2/2g=+(2179。 179。 179。 但校核工況下，水閘單寬流量為 ，大于閘孔允許單寬流量 [q]=30m3/s/m，若本次設計水閘總凈寬以校核工況下通過閘室的單寬流量為控制，水閘規(guī)模將偏大，工程量加大，與消能工造價比較而言，會造成浪費。 因此，經綜合考慮本次設計水閘總凈寬取 350m，閘孔總數(shù)為 35 孔，單孔 凈寬為 10m。因此水閘總寬度為： B=350+36179。 設△ H＝ ，則 H 上 ＝ +＝ ； hs=－ =； 行近流速 V0=Q/A=12350/[700179。 )=； hs/H0=，查《規(guī)范》附表 得?＝ ； 按 P/H0=0 查表 得 m＝ ； ε＝ ； Q 試 ＝ B?ε m(2g)178。 179。 179。 )179。 經試算，當△ H＝ 時， Q 試 ≈ %＝ 12350m3/s。 消能防沖設計 消能防沖設計主要 包括消能防沖設備形式的選擇、以及各種消能設施尺寸設計和上下游兩岸護坡的設計。 一、消力池尺寸擬定 消能水力計算 消能計算水位： H 上 ＝ ， H 下 ＝ ； 24 1）單寬流量計算 a． e= e/H=，為孔口出流。 根據孔流公式： q=μ 0e(2gH0)1/2 其中μ＝ － （《水計算手冊》 336 水利出版 社） ＝ － 179。 179。 179。 根據上、下游水位可假定為自由出流。 ； q=μ 0e(2gH)1/2 ＝ 179。 (2179。 )1/2 ＝ ； c．閘門全開 出流情況屬堰流。ε178。 (2g)178。 179。 (2179。 25 ＝ ； 2）判別下游水流銜接形式 經計算當水閘閘孔全開時，閘后將發(fā)生淹沒式水躍，無需建消力池；從運行角度來講，泄水時只開啟 1 孔閘門也是不符實際的。 由上述計算結果，判別水閘開啟 1/7 閘孔（開 5 扇閘門）時下游水流銜接形式。當 q=， (h” ht)值最大。 消力池深度計算 e＝ ， q＝ ， hc=， hc” =， ht=； 按近似公式估算池深 d，即 d=? hc” ht=179。 cc hg qhT ???= 試算 求得 hc=； hc” =((1+8α q2/(qhC3))1/2－ 1) hC/2 水躍方程 =((1+8179。 ))1/2－ 1)179。 )2— 1/(179。 (+)= 27 與假設數(shù)據不符，故需重新試算。 消力池長度計算 水躍長度按公式： Lj=（ hc” － hc）計算 《規(guī)范》 Lj=179。 =，取 Lj=15m 斜坡段 Ls按 1： 4 放坡，取 。 (179。 二、海漫長度計算 Lp= kS (qsΔ Hˊ ) 《規(guī)范》 =179。 ())=； 取 Lp=40m； 式中 kS=11～ 12； qs＝ 179。底部墊層分別鋪設 350g/m2土工布一層和 20cm 厚碎石層。 三、防沖槽設計 28 沖刷坑深度計算 hp=(kq/((ht/d)1/6)) 《水工設計手冊》 25317 =(179。（ － － ） ＝ 故取防沖槽頂高程 ，深 ，底寬 10m，上下游邊坡取 1:2，單寬體積為 W＝ 。 防滲排水設計 一、地下輪廓線設計 由設計任務書提供資料表明，本工程閘址地基主要由砂礫石層組成，為強透水土質，故必須采取水平與垂直相結合的防滲措施。 鋪蓋采用鋼筋混凝土結構，長 20m，鋪蓋與閘底板之間設水平止水。由于閘址位置不透水層距底板約有 16m，為便于施工和降低造價，采用“懸掛式板樁”。 （根據江蘇省大型水閘實踐經驗，鋼筋砼板樁長度多數(shù)采用 5~7m。 在消力池水平段排水孔，排水孔孔徑Φ 150，間距 ，呈梅花形布 29 置，底部鋪設土工布反濾。 =（根據地質資料取 C=7） 實際布置滲徑長度： L=(20+6179。 二、滲流計算 計算水位組合： 設計工況：上游擋水位 ，下游相應水位 ， Δ H=。 在上 閘地下輪廓線所在的巖土為高滲水的砂礫石，查相關規(guī)范規(guī)定，允許坡降值為： 水平段允許坡降值為 [～ ] 出口段允許坡降值為 [～ ] （ 1）有效深度計算 L0=， S0=； L0/S0=＞ ； 計算有效深度 LTe ? =179。 30 （上游設計高擋水位）（ 下游設計低水位）16（ 計算地基相對不透水底板） （ 3）阻力系數(shù)計算 ① 進口段：ξ 01＝ (S/T)3/2+＝ ， T=16m， S=10m； ② 內部垂直段：ξ 02＝ 2/π [㏑ (ctg((π /4)(1S/T)))]＝ ， T=16m， S=； ③ 水平段 1：ξ 03＝ [L－ (S1+S2)]/T=, T=16m， L=20m， S1= ， S2=； ④ 內部垂直段 2：ξ 04＝ 2/π [㏑ (ctg((π /4)(1S/T)))]＝ ， T=16m， S=；