某县某枢纽改建工程可行性研究报告

某 县 某 枢纽改建工程 可行性研究报告 二 00 二年六月 某 县 某 枢纽改建工程 可行性研究报告 目 录 第一章 综合说明 . 1 概况 . 1 第二节 水文 . 2 第三节 工程地质 . 2 第四节 工程任务和规模 . 2 第五节 工程布置 . 3 第六节 工程投资 . 3 第七节 工程效益及建议 . 4 第二章 气象、水文 . 7 第一节 气象 . 7 第二节 水文 . 7 第三章 工程地质 . 9 第四章 工程任务和规模 . 12 第一节 某 县社会经济概况 . 12 第二节 某 枢纽现状及存在问题 . 12 第三节 工程建设的必要性 . 17 第四节 工程任务和规模 . 18 第五章 工程布置及主要建筑物 . 19 第一节 工程总布置 . 19 第二节 节制闸设计 . 21 第三节 某 站设计 . 30 第六章 机电及金属结构 . 34 第一节 机电设计 . 34 第二节 金属结构 . 38 第七章 工程管理 . 39 第一节 管理机构 . 39 第二节 管理办法 . 39 第八章 施工组织设计 . 41 第一节 施工条件 . 41 第二节 施工导流排水工程 . 41 第三节 施工总布置 . 41 第四节 施工总布置 . 42 第五节 工程进度计划 . 42 第九章 环境影响评价 . 43 第十章 投资估算 . 44 第一节 编制说明 . 44 第二节 工程投资 . 44 第十一章 工程招标 . 46 第十二章 工程效益 . 48 附件： 1、概算 2、 某 抽水站泵站安全鉴定报告书（另附） 3、 某 节制闸水闸安全鉴定报告书（另附） 4、图纸（另附） 5、工程地质报告（另附） 一章 综合说明 概况 一、概述 某 枢纽是复新河上的一座重要控制工程，位于 某 县常店镇境内，建于二十世纪七十年代，枢纽由节制闸、船闸、抽水站组成。节制闸按十年一遇设计，二十年一遇校核，设计泄洪量 605m3/s，校核流量 820m3/s， 为 15孔 5m，底板高程 闸为六级，闸室长 100m，宽 10m，过闸能力 300t/次， 抽水站安装 8台 36轴流泵，配 180船闸闸室作为进水前池，船闸的连拱空箱挡墙作为泵室。 某 枢纽担负着苏皖鲁三省 1087 65万亩农田的灌溉和 某 城的城市供水任务，对 某 县的社会经济发展起着非常重要的作用。 某 枢纽是“文革”期间典型的“三边”工程，由于当时资金紧张及过分强调设计革新，因此设计存在很大的缺陷，标准较低，加之施工质量差，使枢纽的先天严重不足，特别是节制闸和抽水站，无论是工程布置还是结构本身，存在很多安全隐患，远远不能满足工程设计要求。多年来，由于节制闸和抽水站存在的问题， 有水不能蓄，有水不能翻，排涝、泄洪时不能正常调度，给 某 县工农业生产造成了很大的影响。为此， 某 县多次向上级有关部门报告，得到了有关领导的重视，经多方协商， 某 县水利局于 2002年 4月组织了对 某 枢纽的检测鉴定，经江苏省水利建设工程质量检测站检测，我院复核计算，专家鉴定， 某 节制闸的安全等级为四级， 某 抽水站的安全等级为四级，必须改建，我院根据 某 县水利局委托及上述检测、复核、鉴定成果，组织编制了本可研报告。 、设计依据 1、水利水电工程可行性研究报告编制规程 2、水闸设计规范 3、泵站设计规范 50265 4、 某 抽水站泵站安全鉴定报告书； 5、 某 节制闸水闸安全鉴定报告书； 6、 某 节制闸工程病害检测报告； 7、 某 船闸、抽水站工程病害检测报告。 第二节 水文 某 县多年平均降雨量 725大年份为 1104小年份为 422年平均蒸发量 我省最严重缺水的地区。 某 枢纽控制苏皖鲁三省流域面积 1087文计算成果依据苏鲁豫皖四省水文对口成果，十年一遇排水流量 605m3/s，二十年一遇 820m3/s。 第三节 工程地质 某 枢纽场地土层共分 6 层，其中 为第四系全新统地层，上部层属黄泛冲洪积成，沉积时间短，土质松软，承载力低，压缩性高，尤其第层粉砂土防渗抗冲能力弱，工程性质较差；第层为淤泥质土，土质较弱，容许承载力 75 层为上更新统老粘土地层，容许承载力 260300 第四节 工程任务和规模 某 枢纽改建的任务是通过节制闸的拆建和抽水站的迁建来提高防洪排涝 准，增加工农业用水保证率，为 某 县社会经济的发展提供强有力的支撑。 某 节制闸按十年一遇设计，二十年一遇校核，设计闸上蓄水位 抽水 站按原设计规模 16m3/s 迁建。船闸整修在本期工程中暂不考虑。 第五节 工程布置 根据 某 闸、站安全鉴定报告的结论， 某 节制闸和 某 翻水站安全等级均为四级，须拆除重建。 某 枢纽工程平面总体布置，有二个方案： 方案一，采用闸、站分离式，把泵站放在大堤外，进、出水口门由穿堤涵闸控制。此种方案优点为闸站互不干扰，且易于控制检修，又可分期分片施工。缺点是泵站进水流态差于第二方案。 方案二，采用闸站一体式，平面不对称布置，节制闸与泵站分居河道两侧。此种方案的优点为抽水站采用正向进水，正向出水方式，水损小，水泵装置效率高， 缺点是：防洪水位与正常蓄水位相差较大，电机层因受水泵轴长度限制只能安装在高程 二十年一遇行洪水位 以在电机层以上 2 米多，需设钢筋砼防渗墙，而水泵层也必须采用干式结构，对防渗要求较高，并且水泵和电机检修极为困难。另外，节制闸在泄洪时水流流态差，易发生偏流，导致节制闸泄流能力降低，而且不利于分期施工。 经综合比较，推荐方案一作为设计方案。 第六节 工程投资 某 枢纽工程本期改建工程为 某 节制闸拆建， 某 站新建，共做了二种方案，方案一估算静态总投资为 中预备费 要工程量及大宗材料数量为：土方 石 6639 混凝土 9857， 筋 泥 砂 石 石 材 油 日 114358个。 方案二估算静态总投资为 元，其中预备费 元。主要工程量及大宗材料数量为：土方 石 5737 混凝土 8820，钢筋 泥 砂 石 石 材 油 日 103798个。 第七节 工程效益及建议 通过 某 枢纽的改建，提高了复新河的整体防洪除涝能力，提高了 某 县工农业生产的供水保证率，避免了船闸、抽水站的相互干扰，从而提高了复新河的通航能力，促进了 某 县社会经济的发展，安定了民心，是一项一举多得，综合效益很好的工程。 建议上级有关部门尽早立项审批，早建设早收益，为 某 县尽快甩掉贫困帽子，人民尽快脱贫致富提供强有力的支持。 闸枢纽改建工程特性表 序号 名 称 单位 数量 备注 一 水文 1 流域面积 （ 1） 全流域 812 （ 2） 某 枢纽以上 087 2 代表性流量（闸） （ 1） 设计流量（ P=10%） m3/s 605 （ 2） 校核流量（ P=5%） m3/s 820 3 代表水位（闸） （ 1） 设计上游水位 m （ 2） 设计下游水位 m （ 3） 校核上游水位 m （ 4） 校核下游水位 m 4 站设计流量 m3/s 16 5 站代表水位 （ 1） 上游设计水位 （ 2） 下游设计水位 二 工程效益指标 1 防洪效益 复新河流域防洪标准提高到 20 年一遇 2 灌溉效益 （ 1） 受益面积 万亩 65 （ 2） 受益人口 万人 60 三 主要建筑物 1 节制闸 （ 1） 型式 开敞式 （ 2） 底板高程 （ 3） 净宽 孔 m 9 闸枢纽改建工程特性表 序号 名 称 单位 数量 备注 2 抽水站 （ 1） 厂房型式 现浇钢筋砼框架结构，预制钢筋砼板屋顶 （ 2） 水泵装机高程 m （ 3） 电机层高程 m （ 4） 进水型式 开敞式正向进水 （ 5） 出水型式 U 型槽侧向出水 （ 6） 水泵型式 900 7） 水泵台数 台 7 （ 8） 电机型号 9） 电机台数 台 7 四 施工 1 主体工程数量 （ 1） 土方 万 （ 2） 砼及钢筋砼 857 （ 3） 砌石 639 五 工程投资 1 静态总投资 万元 （ 1） 建筑工程 万元 （ 2） 机电设备及安装工程 万元 （ 3） 金属设备及安装工程 万元 （ 4） 临时工程 万元 （ 5） 其它费用 万元 （ 6） 基本预备费 万元 二章 气象、水文 第一节 气象 某 县属暖温带半湿润季风气候区，多年平均气温 无霜期 210天，年平均日照时间为 2360小时，多年平均降雨量为 725内年际分配不均，降雨量最多年份为 1104小年份为 422 内降雨量主要集中在 6 9月份，占全年的 72%，最大降雪深度 24年平均蒸发量为 降水量的 2 倍，由于降雨在时空上的分布不均，形成了该县冬春秋季干旱、夏季旱涝交替的自然特点。 第二节 水文 根据 某 县水利局统计， 1979 年 2001 年， 某 期最高水位发生在 1985 年，水位为 某 闸下游出现断流的有 11次。 一、流量计算 某 枢纽水文计算以 1970年 2月海河院湖西地区对口资料为依据。 排水模数成果表 单位： m3/s/积 (100 500 1000 1500 2000 五年一遇 年一遇 十年一遇 计算， 某 闸上流域面积 1087年一遇流量 605m3/s，二十年一遇流量 820 m3/s。与原设计成果一致。 二、水位计算 东调南下二期可研报告，上级湖二十年一遇水位 年一遇水位按 算，经核算， 某 闸下二十年一遇水位 原设计成果一致。 三章 工程地质 我院勘察队于 2002年 5月对 某 枢纽进行了勘察，共施钻 10孔，累计进尺 现分别对节制闸及翻水站场地的土层进行阐述。 一、工程地质 （一）、节制闸 该场地土层自上而下可划分 6层： 1、第层粉砂：黄色、灰黄色，底部灰色，湿饱和，结构松散，含粉土及壤土夹层。层厚 底高程 透系数k=10s，渗透性强，防渗抗冲能力差，容许承载力 100 2、第层粉砂：灰黄色， 饱和，松散稍密，层厚 底高程 透系数 k=10s，渗透性较强，防渗抗冲能力较差，容许承载力 110 3、第层淤泥质粉质壤土：灰色，饱和，软塑，局部夹砂壤土薄层。层厚 底高程 透系数 k=10s，压缩系数 高压缩性土，承载力低，容许承载力 75 4、第层粉砂：灰黄色，饱和，结构松散稍密，层厚 底高程 透系数 k=10s，容许承载力 120 5、第层壤土：灰黄色，可塑。层厚 底高程 透系数 k=6 10s，压缩性中等偏高，容许承载力 150 6、第层壤土混砂姜：灰褐色褐色，可塑硬塑，含细砂粒、砂礓和少量 上更新统老粘土，工程性质较好，容许承载力 250 二）、翻水站 该场地土层自上而下可划分 8层（含亚层）： 1、第 褐色壤土，局部夹砖、石块等杂物（ 7#孔见），填土干容重 2、第层粉砂：黄色、灰黄色，底部灰色，湿饱和，结构松散，含粉土及壤土夹层。层厚 底高程 透系数k=10s，渗透性强，防渗抗冲能力较差，容许承载力 100 3、第层粉砂：灰黄色，饱和，结构松散，层厚 底高程 透系数 k=10s，渗透性较强，防渗抗冲能力较差，容许承载力 100 4、第 壤土：灰色，软可塑，厚度变化较大，层厚 0 缩性高，容许承载力 110 5、第层淤泥质粉质壤土：灰、深灰色，饱和，软塑，土质不均匀，局部夹砂壤土薄层，层厚 底高程 透系数k=10s，压缩系数 高压缩性土，承载力低，容许承载力 75 6、第 土：灰色，饱和，软可塑，土层不稳定，厚度变化较大，层厚 底高程 缩系数 许承载力110 7、第层壤土：灰黄色，可塑。 层厚 底高程 透系数 k=6 10s，压缩性中等偏高，容许承载力 135 8、第层壤土混砂姜：灰褐色褐色，可塑硬塑，含细砂粒、砂礓和少量 上更新统老粘土，压缩性中等偏低，容许承载力 300 综上所述，场地内层均为第四系全新统地层，上部层属黄 冲洪积成因形成，因沉积时间短，土质松软，承载力低，压缩性高，尤其第、层粉砂土防渗抗冲能力弱，工程性质较差；第层淤泥质土，土质软弱，工程性质很差，容许承载力 75故第层粉砂土不宜做闸基及泵站天然持力层，采用钻孔灌注桩基础或将上部松散、软弱土层挖除。第层土为一般粘性土，容许承载力 135（泵站） 150节制闸 ） 。第层为上更新统老粘土地层，承载力高，压缩性低，工程性质良好，容许承载力 260300 各土层分布情况见“工程地质剖面图”，相应土层物理力学指标见“工程地质勘察综合成果表”。 二、水文地质 场地内第、层粉砂富水性较好，渗透性强，防渗抗冲性能差，并与地表水有直接水力联系，补给来源主要靠大气降水入渗，基坑开挖应采取有效的排降水措施。其下土层以 粘性土为主，富水性较差。据调查，场地内地下水对混凝土无侵蚀性。 四章 工程任务和规模 第一节 某 县社会经济概况 某 县地处苏、鲁、皖三省交界，系黄泛冲积平原，总面积 1449地115万亩，下辖 26个乡镇，全县总人口 105万人， 2001年国内生产总值 食总产量 果产量 45万吨，农民人均年收入 2530元。 某 县国民经济发展以农业为主，多年来，在各级政府及有关部门的关心和支持下，兴建了范楼、梁寨翻水站，建成了大沙河水库，通过南调江淮水，北引上级湖水，改变了严重干旱缺 水的局面，农业生产得到较快的发展。“十五”期间， 某 县经济主要是发展特色农业来提高经济发展水平。 第二节 某 枢纽现状及存在问题 某 枢纽是复新河上的第一级控制，包括节制闸、船闸、抽水站各一座，节制闸底板高程 孔净宽 15 孔 5m，船闸上闸首底高程 闸首底高程 室为 10 100m，抽水站安装 8台 36套 8 台 动机，进水池为船闸的闸室。枢纽为“文革”期间由 某 县水利局设计并组织施工，由于当时设计标准低，施工质量差带来的先天不足，尽 管先后进行了 4 次加固，安全隐患仍未能消除，随着 某 县工农业生产的快速发展，对水利的要求更迫切，因此， 某 枢纽成为制约该县社会经济发展的“瓶颈”。 针对 某 枢纽的实际运行情况， 某 县水利局于 2002年 4月委托江苏省水利建设工程质量检测站对 某 枢纽进行了工程病害检测。我院进行了安全复核计算，并聘请专家进行了安全鉴定，检测、复核、鉴定成果如下： 某 节制闸工程病害检测报告的检测结论是： 一、检测结果 （一）节制闸检测结果 1、闸墩及门墩 闸墩为 200#钢筋砼结构，目前外观良好，局部闸墩头部砼浇筑不实，实测砼碳化深度 8 19均 9 15芯法检测砼抗压强度 足原设计强度要求。 门墩为 170#钢筋砼结构，实测砼碳化深度 7 20均 9 17芯法检测砼抗压强度 足原设计强度要求。 2、工作桥排架及工作桥梁 排架及梁为 250#钢筋砼预制构件，目前排架 测碳化深度 11 38均 24 32护层厚度33 35明碳化深度已达到主筋；钻芯法检测砼抗压强度 足原设计强度要求；实测 8 个排架中有 6 个排架 垂直度超过规范规定的允许偏差（ 5 49 3、公路桥桩柱及 公路桥桩柱为 170#钢筋砼结构、面板为 170#钢筋砼 前桩柱水位变化区砼表面破损严重， 筋。 4、底板及消力池 底板为 140#钢筋砼结构，砼外观尚好，闸底板间纵向分缝以及消力池与底板间横向伸缩缝未见明显不均匀沉降，但纵横交界处砼局部存损。消力池堰面可见数条顺水流方向裂缝，有沿门墩、闸墩及跨中向消力池底延伸，裂缝宽度 缝宽为 芯深度至 31 样底部仍可见缝宽为 明堰面上的裂缝 贯通（堰面厚 50钻芯法检测砼抗压强度 足原设计强度要求。 5、岸、翼墙及挡墙 岸、翼墙为浆砌块石结构，目前岸、翼墙间垂直伸缩缝无明显变形，但缝内填充物流失；岸、翼墙垂直度下游右翼墙超偏差 17余均在允许偏差范围之内。上游两侧挡墙因不均匀沉降沿砌筑缝开裂，缝宽达 23 30 6、闸门及启闭机 闸门为钢筋砼框架、钢丝网面板结构，目前闸门框架砼碳化深度 7 16均 8 12护层砼局部存坏、露筋，面板上游面吊点以下保 护层砼局部起鼓、剥落。 启闭机齿轮磨损正常，丝杆无明显变形，但维修保养欠佳，电器控制线路、元器件老化，无行程控制安全保护装置。 （二）船闸、抽水站检测结果 某 船闸、抽水站工程病害检测报告对抽水站的检测结论是： 1、工程布置不合理。工程设计抽水站与船闸结合一起，船闸闸室为进水前池，进水前池宽度仅为 10m，严重缩水，进水流态较差；抽水与航运相互干扰，抽水时不能通航，通航时不能翻水，影响工程效益的发挥。 2、出水池侧墙局部裂缝、渗水；出水池容积偏小、顶高程偏低，机组运行时，池顶有漫水现象；出水廊道（明渠）局部 冲刷严重。 3、主机泵、变压器设备老化陈旧、效率低，更换配件困难。 二、安全复核成果 根据检测报告及原设计图纸，我院复核了在现有工况运行条件下的闸室、翼墙的稳定及强度、防渗、消能防冲等，抽水站的站身稳定、防渗、抽水能力等，复核成果如下： 一）节制闸 1、工程原设计标准低 一是节制闸防渗长度严重不足，二是砼及浆砌石水泥砂浆标号偏低。 2、工程损坏严重 某 节制闸工程建于“文革”时期，由于当时历史原因及施工条件的限制，砼表面质量及密实度较差，再加上年久失修，砼剥落、碳化严重，有露砂、露石、露筋现象，砌石局部坍塌 损坏。根据 某 节制闸工程病害检测报告，闸滚水堰处有 5处裂缝，且为通缝。 3、闸室桩基截面强度及岸、翼墙地基承载力不足 除上游翼墙运行期均能满足规范要求外，及闸室稳定、闸室灌注桩基础截面强度不能满足规范要求；岸、翼墙为重力式浆砌石墙，截面尺寸较小，经复核计算地基承载力不能满足要求且地基沉降不均匀，下游翼墙出现前倾现象。 4、闸门损坏且顶高程偏低 闸门局部破损并出现裂缝，止水普遍损坏，漏水严重，闸门顶高程 能满足设计蓄水位 5、管理设施简陋，机电、启闭设备老化严重 启闭机房简陋破 损，供电线路老化，启闭机磨损严重。 （二）抽水站 1、工程整体布置不合理 抽水站与船闸结合在一起，船闸闸室作为进水前池，宽度仅为 10m，下闸首宽度 8m，严重缩水，且无分水整流设施，进水流态较差，且抽水与航运互相影响，严重影响了工程效益的发挥；出水廓道的布置不合理，造成出水流态较差；出水管及出水池高程偏高，扬程浪费严重。 、工程原设计标准低 由于该工程兴建于文革期间，受当时“轻、薄、巧”等指导思想的影响，工程设计存在一定缺陷。由复核计算成果，主要有以下几个方面：一是防渗长度严重不足；二是砼及浆砌石水泥砂浆标 号偏低；三是上游护底护坡偏短；四是水泵淹没深度不足，且枯水位时，受下闸首净宽的限制，引水流量不足，抽水能力低，不能满足设计及规范要求；五是缺少备用机组；六是站身稳定能够满足规范要求，存在严重的安全隐患。 3、水泵选型、站身稳定满足设计及规范要求 水泵工况点校核满足设计要求，站身地基承载力、抗滑、抗倾稳定均满足规范要求。 4、工程损坏严重 某 抽水站工程建于“文革”时期，由于当时历史原因及施工条件的限制，砼表面质量及密实度较差，再加上年久失修，砼剥落、碳化 严重，有露砂、露石、露筋现象，砌石局部坍塌损坏。 5、机电设备老化严重，管理设施简陋 水泵、电机及供电线路老化、磨损，水泵振动、汽蚀严重，管理设施简陋，没设检修闸门。 三、 安全鉴定结论 根据 某 枢纽的现状调查分析报告、工程病害检测报告和安全复核计算，二 00二年四月 某 县水利局组织有关专家组成的专家组对其进行了安全鉴定，安全鉴定的结论是 某 节制闸安全等级四级， 某 站的安全等级参照水闸安全鉴定确定为四级，即运用指标无法达到设计标准，工程存在严重安全问题，需报废重建。 三节 工程建设的必要性 某 县是江苏省最严重 缺水的地区，多年来，通过扩挖郑集南支河，建设范楼、梁寨抽水站，形成了南调江淮水，通过复新河北引南四湖水，改变了干旱缺水的局面，通过水利工程的建设，初步形成了南北水互济，地面水、地下水、外来水三水并用的用水格局。但由于 某 闸长期以来存在的安全隐患，某 站长期的低效率运行，使北引南四湖水大打折扣，复新河 某 闸上 65万亩耕地和 某 城只能靠低水平调引江淮水，超采地下水而勉强维持，严重影响了 某县社会经济的发展。因此，只有通过改建 某 枢纽，增加复新河的调蓄水量，增加北水供应量，真正实现 某 县南北水互济的良好格局，缓解 65万亩耕地，某 城工业和城市生产生活严重缺水的状况。 由于 某 闸的运行不正常，调度不灵活，一旦上游出现洪水，将严重影响苏、鲁、皖三省 1087防洪排涝安全，造成不应有的边界水利纠纷，影响三省边界地区的安定团结，而当出现洪水， 某 闸带病运行，如出现 某 闸失事事件，后果将不堪设想，因此只有通过 某 枢纽的改建，来提高防洪标准，确保三省 1087防洪排涝安全，维护三省边界地区安定团结的良好局面。 某 船闸现状年通行能力 30 万吨，主要是将山东的建材运到 某 县， 某 县的农业特色产品运往山东等北方地区。长期以来，由于抽水站和船闸的相互干扰，既影响了抽水站的正常运行，也影响了船闸的货运量。因此，只有通过改建 某 枢纽，才能使船闸通行能力恢复到设计水平，促进 某 县的经济发展和船闸的运行效益。 某 县经济的可持续发展，需要与之相适应的水利基础设施， 某 枢纽的种种安全隐患，已不适应并且阻碍了 某 县经济的可持续发展。因此，只有通过某 枢纽的改建，才能为 某 县社会经济的可持续发展提供支撑。 四节 工程任务和规模 一、工程任务 本工程的任务是：通过拆除重建 某 节制闸，迁建 某 站（原站规模、流量及泵型均不改变），提高复新河流域的防洪标准，增加 某 闸上河槽调蓄水量，提高泵站 运行效率，增加 某 船闸的运行效益，消除 某 枢纽的安全隐患，使水利基础设施与 某 县经济可持续发展相适应。 二、工程规模 某 闸按原标准进行拆除重建，即十年一遇设计，二十年一遇校核。十年一遇设计流量 605m3/s，闸上水位 下水位 十年一遇流量 820m3/s，相应上游水位 游水位 某 站迁建按原提水流量设计，即提水流量 16m3/s，设计扬程 五章 工程布置及主要建筑物 第一节 工程总布置 一、工程等别及标准 （一）工程等别 水闸按水利部颁发水闸 设计规范（ 行设计；抽水站按建设部和国家技术监督局联合发布的泵站设计规范（ 50265计；建筑物等级按水利水电工程等级划分及洪水标准（ 确定 某枢纽为级建筑物；结构设计按水工钢筋砼结构设计规范（ 191水利水电工程钢闸门设计规范（ 行设计。 根据中国地震动峰值加速度区划图，场地地震动峰值加速度为 据中国地震动反应谱特征周期区划图，该场地地震动反应谱特征周期为 应场地基 本地震烈度为度。 （二）设计标准 某 闸十年一遇设计行洪流量 605m3/s，相应闸上水位 十年一遇防洪校核流量 820 m3/s，相应闸上水位 下水位 高蓄水位 应闸下水位 此验算闸室的稳定。 某 站设计流量 16m3/s，设计水位组合：站上 下 核水位组合：站上 下 计水位组合表 计算时期 闸上水位（ m） 闸下水位（ m） 流量（ m3/s） 正常挡水期 消能组合 防渗组合 十年一遇排涝期 05 二十年一遇行洪期 20 （三）基本资料 地形图： 1： 1000地形图，河道断面为： 河底高程：上游 游 底宽度：上游 100m，下游 80m。河道边坡 1： 3，滩地高程 顶高程 顶宽 6m，内外边坡同为 1： 3。 二、工程总布置 现状 某 枢纽的布置为：节制闸横跨干河，船闸与抽水站在复新河干河东侧 200m，船闸上、下游引 航道通过越河与复新河连接，船闸与节制闸之间是一片空场地，为水利用地。根据场地特点，工程总布置有两个方案供选择：方案一：闸站分离式；方案二：闸站一体式。 方案一：闸站分离式 节制闸闸址在复新河上，闸净宽 9 孔 室底板分三块，三联一孔，闸底板高程 水站布置在节制闸东侧的复新河大堤外，侧向进水，进水口与节制闸防冲槽平齐，进水口穿堤建钢筋砼箱式涵洞，涵洞孔径2 孔 3m，抽水站机房距节制闸中心线 140m，出水采用钢筋砼 U 型槽，穿路以涵洞连接，出水槽由南向北分别为 46m 与复新河平行 复新河成 45角，以改善水流条件，出水穿堤部分用一孔 筋箱式涵洞连接。 方案二：闸站一体式 节制闸与抽水站均横跨复新河，为便于管理，抽水站集中布置在节制闸 侧。节制闸净宽 9孔 受水泵轴长度的限制，电机层安装在 防洪水位为 此 间需做钢筋砼防渗墙，水泵层采用干式结构。 方案比选： 方案一优点是闸站互不干扰，抽水站不需特殊处理，易于维修和控制，还有利于分期、分片施工。 方案二优点是抽水站均正向进出水，进水流态好于方案一。缺点是：需采用防渗措施处理站房，平时管理、维修不如方案一方便，由于通风条件差，运行条件不好，行洪时易发生偏流现象，在目前没有进行模型试验的情况下，下游消能防冲设施的布设不易计算，存在较多不确定因素。 综合比较两个方案，方案一总体上优于方案二，因此推荐方案一为设计方案。 第二节 节制闸设计 一、工程布置 节制闸设计为 9孔，每孔 室底板共分三块，三联一孔，闸底板高程 板厚 底板顺水流向长度 14m，边墩厚 墩厚 游铺盖为 40钢筋砼，长 15m，浆砌石护坦长 15m。下游消力池水平段长 15m，池深 漫长 25m， 上游翼墙共分二节，第一节为钢筋砼扶壁式圆弧翼墙，第二节为浆砌石重力式结构，下游翼墙第一节同为钢筋砼扶壁式直墙，第二节则为浆砌石重力式。 工作桥为“”型现浇板梁结构，桥面高程 修桥为 浇柜式桥，宽 通桥为现浇板桥，桥面高程 面净宽 闸门采用平面直升钢闸门，最大挡水高度 门顶高程 2 10机单门控制。 二 、水力计算 按水闸设计规范淹没宽顶堰流量公式： 232 式中： Q：过闸流量（ m3/s） ：堰流淹没系数 ：侧收缩系数 m 堰流流量系数 入行近流速水头的堰上水头（ m） 1、十年一遇行洪设计情况 已知十年一遇行洪设计流量 Q=605m3/s，相应上游水位为 游水位 底板顶高程 堰上水头计为 S 河断面 =o=s 0 200 =流流量系数 m= 40 侧收缩系数 因而：堰流淹没系数 下游水位为 下游水深 中： mB o 经核算，设计条件下须闸孔净宽 9 孔，每孔 、防洪校核情况 采用公式： 232Q：过闸流量（ m3/s） ：堰流淹没系数 ：侧收缩系数 m 堰流流量系数 入行近流速水头的堰上水头（ m） 已知二十年一遇防洪校核流量 Q=820m3/s，相应上游水位为 游水位为 顶堰堰上水头 S 河断面 =780o=780820=s 0 200 =游水深 查得淹没系数 为 量系数 m= Q=s，满足防洪设计要求。 三、消能防冲设计 该闸的消能 设计条件是：闸上蓄水位 门初始开启高度为 、消力池深度和长度计算 按水闸设计规范消力池长度和深度计算公式为： sc )(9.6 式中： d 消力池深度（ m） o 水跃淹没系数，可采用 跃后水深（ m） 收缩水深 （ m） 出池落差（ m） 出池河床水深 （ m） 消力池长度 （ m） 消力池斜坡段水平投影长度 （ m） 水跃长度校正系数，取 水跃长度 （ m） 计算结果：消力池深度的控制条件为起始开启高度为 时算得消力池深度 2、消力池底板厚度计算 消力池长度由消能条件下最大单宽流量决定，当单宽流量 q=s力池最长，算得 消力池长 (1)抗冲要求 1 式中： t 消力池底板厚度 （ m） 泄水时上、下游水位差 （ m） q 过闸单宽流量 m3/s m 消力池底板计算