水闸设计大纲范本资料.docx
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水闸设计大纲范本资料
FJD31140FJD
水利水电工程技术设计阶段
水闸设计大纲范本
水利水电勘测设计标准化信息网
1997年11月
水电站技术设计阶段
水闸设计大纲
主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
年月
目次
1.引言4
2.设计依据文件和规范4
3.基本资料5
4.工程布置10
5.水力设计11
6.闸室稳定计算12
7.结构设计14
8.地基设计20
9.观测设计24
10.专题研究24
11.应提供的设计成果24
1引言
水闸工程位于省市（县）以km处。
在河的游。
本工程是以为主，兼以等综合利用的水利工程。
本工程初步设计已于年月经审查通过。
确定设计流量m3/s，校核流量m3/s。
闸共孔，闸孔宽度m，闸底板高程m。
选用（宽×高）m×m的闸门及型启闭机。
工程共需完成土石方工程万m3，砌石工程万m3，混凝土及钢筋混凝土工程万m3。
共需钢筋t，金属结构钢材t，木材m3，水泥t。
永久占地亩。
需工程投资万元。
工程建成以后，可使防洪标准从提高到，可增加灌溉面积万亩，极大地促进地区的农业发展和国民经济的建设。
2编制依据文件和规范
2.1有关本工程的主要文件
（1）水闸工程初步设计报告；
（2）水闸工程初步设计报告审批文件；
（3）水闸工程技术设计任务书；
（4）水闸工程文件；
（5）水闸工程纪要。
2.2主要设计规范
（1）SDJ217-87水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨海
部分）（试行）；
（2）SD133-84水闸设计规范；
（3）SDJ214-87水利水电工程水文计算规范；
（4）SL44-93水利水电工程设计洪水计算规范；
（5）SDJ20-78水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）；
（6）SDJ10-78水工建筑物抗震设计规范（试行）；
（7）GBJ9-87建筑结构荷载规范。
3基本资料
3.1工程等别与建筑物级别
按照SDJ217-87确定枢纽工程为等工程，其主要建筑物
水闸为级建筑物。
3.2洪水标准
（1）设计洪水重现期为a；
（2）校核洪水重现期为a；
（3）施工期导流设计洪水重现期为a。
3.3水位与流量
（1）设计洪水流量Q=m3/s，相应闸上水位m，闸下水位m；
（2）校核洪水流量Q=m3/s，相应闸上水位m，闸下水位m；
（3）施工期导流工程设计洪水流量Q=m3/s，相应闸上水位m，闸下水位m；
（4）控制运用条件下水闸分水流量Q=m3/s，相应闸上水位m，闸下水位m；
（5）闸前蓄水位：
正常蓄水位m；
最高蓄水位m；
死水位m；
（6）闸下游河（渠）道水位与流量关系（见表1）；
表1下游河（渠）道水位与流量关系表
流量
m3/s
水位
m
（7）潮水位（用于潮汐河道河口建闸）：
正常潮水位（重现期a）m；
最高潮水位（重现期a）m；
最低潮水位（重现期a）m；
3.4泥沙
水闸枢纽工程河段多年平均悬移质沙量万t，多年平均推移质沙量万t，工程建成后的，河段冲淤变化情况是。
为了实现枢纽工程分沙比的目标，设冲（排）沙闸孔，布置于。
3.5气象
3.5.1气温
（1）多年平均气温℃；
（2）绝对最高气温℃；
（3）绝对最低气温℃；
（4）多年月平均气温，见表2。
表2多年月平均气温表单位：
℃
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
多年月平均气温
3.5.2风速与吹程
（1）风向；
（2）风速
多年平均最大风速m/s；
多年实测最大风速m/s；
多年平均风速m/s；
设计采用风速m/s；
（3）吹程km;
（4）风压kN/m2。
3.5.3降雨量
（1）最大年降雨量mm；
（2）多年平均年降雨量mm；
（3）最小年降雨量mm。
3.5.4最大冻土深度cm。
3.5.5无霜期：
多年平均d。
3.6地形资料
闸址区比例为1：
、1：
地形图及断面图。
3.7地震烈度
根据地震烈度区划（或根据工程的重要性委托地震部门完成的工程地震安全性评价工作报告）确定设计地震烈度为度。
3.8地质资料
提示：
根据技术设计阶段工程地质与水文地质勘察成果和勘察试验报告等确定。
3.8.1地质概况
提示：
简述地形地貌、地层岩性、地质构造等概况。
3.8.2工程地质资料
（1）基岩物理力学参数，见表3。
表3基岩物理力学参数表
项目
强风化岩
弱风化岩
微风化岩
容重
kN/m3
干容重
kN/m3
弹性模量E
MPa
变性模量E0
MPa
泊松比
—
干抗压强度
MPa
湿抗压强度
MPa
抗剪摩擦系数f
—
岩石与混凝土间摩擦系数f
—
容许承载力[]
MPa
（2）各土层的物理力学参数，见表4（按土类别分列）。
表4各土层的物理力学参数表（按土类别分列）
参数类别与项目
单位
土的物理力学参数
平均值
小值
平均值
大值
平均值
建议值
天然
状态
物理
参数
含水量
%
容重
干
kN/m3
湿
kN/m3
孔隙比
—
饱和度
%
液性指数
—
土粒比重
—
流性限度
%
塑性限度
%
塑性指数
%
压缩模量
MPa
力
学
参
数
压缩系数
a1-2
MPa-1
a1-3
MPa-1
抗
剪
强
度
饱和
快剪
粘聚力
kPa
内摩擦角
度
饱和固
结快剪
粘聚力
kPa
内摩擦角
度
贯入击数
击
土的允许承载力
kPa
钻孔灌注桩桩周极限摩阻力
kPa
3.8.3水文地质资料
（1）地下水的埋藏条件，埋深；
（2）含水层的岩性、厚度、渗透系数；
（3）地下水的补给来源；化学类型；矿化度；PH值；硬度；对混凝土侵蚀性。
3.9交通
提示：
简述闸址内外的交通条件及对闸上交通的要求。
3.9.1闸上交通桥的荷载标准
计算荷载汽车—级，验算荷载挂车—。
3.9.2桥面宽度
净宽+2×人行道（安全带）。
3.10水工模型试验资料
提示：
（1）按照初步设计总体布置进行的水工模型试验，应提供经试验确定的工程布置的合理性、闸的泄流能力、闸前后流态及主要断面的流速分布、可供技术设计选择或修改的消能方案及确定控制运用的组合方式。
（2）具有分沙排沙要求的水闸，应通过浑水动床模型试验确定分沙排沙工程措施所产生的分沙排沙效果、闸前后的冲淤变化规律。
3.11边墩和翼墙后回填料的物理力学参数（见表5）
表5回填料物理力学参数表
回填料名称
湿容重
kN/m3
饱和容重
kN/m3
内摩擦角
（）
凝聚力
kN/m2
回填石碴
回填土
回填沙
3.12主要材料特性参数
3.12.1各部位混凝土的标号，见表6。
表6各部位混凝土标号表
结构部位
强度标号
抗渗标号
抗冻标号
闸底板
中墩、缝墩、边墩
铺盖、护坦
翼墙
排架
公路桥桥板
检修桥
人行便桥
栏杆预制件
桥头堡楼板
机架桥
垫层
3.12.2混凝土的设计强度、弹模及热学参数，见表7。
表7混凝土的设计强度、弹模及热学参数表
参数名称
单位
混凝土标号
100#
150#
200#
250#
容重
kN/m3
弹性模量E
MPa
泊松比
设
计
强
度
轴心抗压Ra
MPa
弯曲抗压Rw
MPa
抗拉RL
MPa
抗裂Rf
MPa
热
学
参
数
线膨胀系数a
℃-1
导热系数
W/（m·k）
比热
散热系数
绝热温升
3.12.3钢筋的设计强度和弹性模量，见表8。
表8钢筋的设计强度和弹性模量表单位：
MPa
钢筋种类
符号
受拉钢筋设计强度
（Rg）
受压钢筋设计强度
（Rg）
弹性模量
（Eg）
I级钢筋
II级钢筋
III级钢筋
3.12.4浆砌石体特性参数
（1）浆砌石体容重kN/m3；
（2）浆砌石体弹性模量MPa；
（3）浆砌石体抗压强度MPa。
4工程布置
提示：
根据工程初步设计审批意见，结合技术设计阶段地质勘察和模型试验成果，应对初步设计确定的工程布置作进一步优化，使之更趋合理。
工程布置不仅在于设计的建筑物能够满足挡水、过流、检修等运行和管理要求，更重要的是在满足稳定安全的条件下，经济合理地使闸室与上、下游之间以及闸室中的工作闸门、检修闸门与相应启闭设施和工作桥、检修桥、交通桥等分部结构布置上，均能达到最佳组合。
4.1闸的轴线位置
闸位于，闸的纵轴线与闸底板前缘交点坐标X=，Y=；与闸底板后缘交点坐标X=，Y=。
提示：
闸的轴线位置应在初设方案的基础上进一步优化：
（1）首先地质条件有利于采用天然地基，避免软弱地基和可能产生不均匀沉陷地基及可能产生液化的地基；
（2）水流条件较好，进出水闸的水流顺畅；
（3）具有土石方工程量小、方便施工和管理等特点。
4.2闸室布置
提
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