函江水利枢纽工程泄水闸设计毕业设计说明书.docx
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函江水利枢纽工程泄水闸设计毕业设计说明书
毕业论文声明
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1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
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2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
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3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
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论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：
年月
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论文作者签名：
日期：
指导教师签名：
日期：
函江水利枢纽工程泄水闸设计
附图：
图01枢纽平面布置图
图02水闸平面图及剖面图
图03水闸上游立视图
图04水闸底板配筋图
图05上下游翼墙剖面图
1综合说明
1.1工程概况
函江位于我国华东地区。
流向自东向西北，全长375km，流域面积176万km2，是鄱阳湖水系的重要支流，也是长江水系水路运输网的组成部分。
该流域气候温和，水量充沛，水面平缓，含砂量小，对充分开发这一地区的航运具有天然的优越条件。
流域内有耕地700多万亩，矿藏资源十分丰富，工矿企业较发达，有国家最大的有色金属冶炼工程铜基地及腹地内的建材轻工。
原材料及销售地大部分在长江流域各省、市地区，利用水运的条件十分优越。
流域梯级开发后，将建成一条长340km通航千吨级驳船的航道和另一条长50km通航300吨级驳船的航道，并与长江、淮河水系相互贯通形成一个江河直达的上游水路运输网。
同时也为沿江各县市扩大直流灌溉创造有利条件。
对促进沿河地区的工农业发展具有重要的作用，社会和经济效益十分显著。
本工程以航运为主体，兼任泄洪、发电、灌溉、供水和适应战备需要的综合开发工程。
本次毕业设计主要对枢纽总体布置方案进行定性的论证和对枢纽中的泄水闸进行全面的结构选型设计。
1.2设计依据
1、函江枢纽毕业设计任务书；
2、《水闸设计规范》（SL265─2001）；
3、《水力计算手册》（武汉水利电力学院水力学教研室编）
4、《水工设计手册》第6册过坝与泄水建筑物；
5、《水工钢筋混凝土设计手册》1999年；
6、《水利水电钢闸门设计规范》DL/T5039-95；
7、《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）
1.3毕业设计成果（泄水闸）
1.3.1枢纽总体布置
根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.1.6条规定：
水闸枢纽中的船闸、泵站或水电站宜靠岸布置，但船闸不宜与泵站或水电站布置在同一岸侧，船闸、泵站或水电站与水闸的相对位置，应能保证满足水闸通畅泄水及各建筑物安全运行的要求。
因此，本设计在枢纽布置时，将泄水闸布置在河床中间，船闸布置在左岸，水电站布置在右岸。
其中：
泄水闸每孔净宽10m，共35孔，高12m，直升式平板钢闸门控制，闭闸时拦截江流，稳定上游水位，开闸时泄水，排沙防淤。
设计流量9540m3/s，校核流量12350m3/s。
船闸1座，闸室有效长度为135m，净宽12m，槛上水深2.5m，闸室顶高程24.0m，底高程10.5m。
闸上公路桥设在上闸首的上游端。
水电站厂房宽15m（顺流向），长36.2m。
厂房地面高程24.5m，水轮机安装高程10.5m。
水电站设计水头3.5m，最高水头7.0m，最大引用流量225m3/s，总装机3×2200KW。
站上公路桥设在厂房的上游端。
具体布置见附图一：
总平面布置图。
1.3.2水闸设计
1、水闸水力设计
1）、堰型、堰顶高程
闸孔采用结构简单、施工方便的无坎平底宽顶堰（平底水闸属无坎宽顶堰）。
拟定闸底板顶高程为13.0m。
2）、水闸总宽度
闸室总宽度：
10×35+36×1.6=407.6m。
2、水闸消能防冲设计
1）、消力池
消力池采用钢筋砼结构，深1.45m，消力池长L=20.8m，厚度0.8m。
2）、海漫
海漫长度L=40m，海漫水平段长15m，采用60cm厚钢筋混凝土浇筑，斜坡段长25m，1:
10放坡，采用60cm厚浆砌块石砌筑。
3）、防冲槽
防冲槽采用梯形断面，槽深2.5m，槽底宽10m，上游设C20钢筋砼齿槽，厚50cm，下游坡比为1：
2.0，单宽体积为37.5m2，冲刷坑采用抛石合金钢网石兜抛石处理。
3、闸室布置
1）、闸室结构
闸室采用开敞式布置，钢筋砼U型结构，闸门选择直升式平板钢闸门，液压启闭，闸上布置净7m交通桥，两侧人行道2×1.0m，总宽9.0m、宽4m工作桥和启闭房，启闭房宽11.0m，底板长度取20m。
底板采用整体式，二孔一分缝，最中间一孔，底板长度为20m，顶高程为13.0m，闸底板厚1.5m。
闸墩长度采用与底板同长20m，。
检修门槽深25cm，宽30m；工作门槽深40cm，宽60cm。
闸墩上下游端部均采用半圆形墩头。
闸墩顶高程为25.0m。
闸墩厚度受控于闸门槽处最小厚度为50cm，中墩厚度取1.6m，缝墩厚度为2×0.8m，边墩厚度为1.6m。
公路桥布置在闸门上游侧，公路桥载重按汽-20设计，挂100校核，双车道桥面净宽7.0m，两侧人行道1×1.0m，总宽9.0m。
公路桥采用T型结构，梁底高程为25.0m，梁高1.0m，梁腹宽0.2m，梁翼宽1.6m，用5根组梁组成，两侧人行道为悬壁式。
2）、上下游翼墙
上游连接采用扶壁式翼墙，圆弧连接，半径为20m，下游翼墙采用扶壁式八字型翼墙加圆弧型翼墙连接，扩散角为8°，圆弧半径为20m。
上游翼墙顶标高为25.0m，下游翼墙顶标高为25.0m。
4、闸基防渗排水设计
由于本工程闸址地基主要由砂砾卵石层组成，为强透水土质，故在采用水平防渗措施的同时还必须采取垂直防渗措施。
铺盖采用C25钢筋砼结构，长20m。
铺盖与闸底板之间设水平止水。
在消力池水平段前端与闸底板连接处设置水平止水；消力池末端依次铺设碎石垫层和无纺土工布反滤，排水孔孔径15cm，间距1.5m，呈梅花形布置，顺水流方向长度为7.5m。
5、闸门及启闭机设计
1）、闸门
根据门顶高程及闸底标高，确定平面钢闸门高为7m，闸门净宽10m，毛宽10.6m。
2）、启闭机
启闭机型号：
QPQ2×300
6、闸室稳定计算
1）、闸室整体稳定
水闸整体稳定分别对完建期、正常运用期及非常运用期三种工况进行闸室的偏心距、基底应力、基底应力的不均匀系数及沿闸室底面的抗滑稳定系数计算，均满足规范要求。
2）、闸室沉降计算
经分析，本次不必计算闸室的沉降量。
7、闸底板配筋
经计算，面、底层钢筋均按Φ25@200配置。
8、两岸连接建筑物设计
采用扶壁式挡土墙，上游翼墙顶高程25.00m，底高程12.00m。
下游翼墙顶高程25.00m，底高程10.55～12.00m。
上游挡墙高13.0m，挡墙壁厚1.0m，墙身垂直，墙身高12m，墙底板厚1.0m。
下游挡墙高13～14.45m，挡墙壁厚1.0m，墙身高度12～13.45m，底板厚度1.0m。
翼墙两侧设置1.0×1.0m腋角，两侧悬挑4m，底板总宽11m。
上游翼墙长30m，下游翼墙长36.8m。
翼墙采用C25钢筋砼浇筑。
上游护坡，顶高程为25.0m，底高程13.0m，采用坡比为1:
3，40cm厚浆砌块石护坡。
下游护坡，顶高程为25.0m，底高程13.0m，采用坡比为1:
3，40cm厚浆砌块石护坡。
9、水闸特性表
综上所述，水闸特性表如下：
水闸特性表
基
础
资
料
设计依据
工程级别
Ⅲ等工程
建筑物级别
主要建筑物3级
次要建筑物4级
临时建筑物5级
设计洪水
P=2%
校核洪水
P=0.33%
水文条件
正常水位
19.00
灌溉水位
19.50
设计流量
9540m3/s
设计洪水位
23.40m
校核流量
12350m3/s
校核水位
23.80m
主
要
建
筑
物
水闸闸室
净宽
10×35m
总宽
407.6m
闸底板
长20m,厚1.5m
闸室底高程
13.0
闸室顶高程
25.0
闸墩
中墩厚1.6m
缝墩厚2×0.8m
边墩厚1.6m
顶高程为25.0
工作桥
4.5m
交通桥
7m+1×2m
闸门板
钢,净宽10m,高7m
上下游
连接段
上游护底
厚60cm,L=10m
铺盖
厚60cm,L=20m
消力池
d=1.45m,L=15m
海漫
厚60cm,L=40m
防冲槽
深2.5m,底宽10m
上游翼墙
圆弧连接,顶高25.0m
下游翼墙
八字型,顶高25.0m
上游护坡
底高13.0m,顶高25.0m
下游护坡
底高13.0m,顶高25.0m
2水文
2.1流域概况
函江位于我国华东地区。
流向自东向西北，全长375km，流域面积176万km2，是鄱阳湖水系的重要支流，也是长江水系水路运输网的组成部分。
该流域气候温和，水量充沛，水面平缓，含砂量小。
2.2气象
本流域属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨水充沛。
洪水期多年平均最大风速为20.7m/s。
2.3洪水
经计算，各设计频率洪水流量及相应坝下水位见表2-1。
洪峰流量及相应坝下水位表
表2-1
设计频率（%）
0.33
2
20
洪峰流量Q（m3/s）
12350
9540
5730
坝下水位H下（m）
23.80
23.40
22.25
水位流量关系曲线见表2-2。
水位～流量关系
表2-2
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
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