函江水利枢纽工程毕业设计(泄水闸设计)水利水电建czbn.docx

河海大学学函授本本科毕业设计计说明书函江水利利枢纽工工程毕业业设计（泄水闸闸设计）班级：水水利水电电班姓名：XX X XX指导老师师：王 润 英目 录第一章综合合说明.331.1工程程概况.331.2毕业设计成果（泄水闸）. .4第二章章水文. . .1102.1流域域概况.1102.2气象象.1102.3洪水水.110第三三章 工工程地形形、地质质3.1地形形地貌.1123.2闸址址地质.123.33当地建建筑材料料.1223.4 地震震.133第四四章 工工程布置置及建筑筑物. .1444.1设计计依据.1144.1.11工程等等级及建建筑物级级别.144.11.2设设计依据据.1144.1.33设计基基本资料料.154.22工程总总体布置置.1774.2.11船闸的的布置.174.2.22水电站站的布置置.184.2.33泄水闸闸的布置置.184.3主要要建筑物物（泄水水闸）.1184.3.11闸孔设设计.184.3.22消能防防冲设计计.224.3.33防渗排排水设计计.274.3.44闸室的的布置.314.3.55闸室稳稳定计算算.364.3.66闸室底底板结构构计算.404.3.77两岸连连接建筑筑物设计计.45第五章 电机及及金属结结构5.1电气气.4495.1.1接入入系统方式.495.1.2电气气主接线线.145.1.3主要要电气选选择.155工程总总体布置置.1774.2.11船闸的的布置.174.2.22水电站站的布置置.184.2.33泄水闸闸的布置置.184.3主要要建筑物物（泄水水闸）.1184.3.11闸孔设设计.184.3.22消能防防冲设计计.224.3.33防渗排排水设计计.274.3.44闸室的的布置.314.3.55闸室稳稳定计算算.364.3.66闸室底底板结构构计算.404.3.77两岸连连接建筑筑物设计计.45第一章综综合说明明1.1 工程概概况函江位于于我国华华东地区区。流向向自东向向西北，全全长3775kmm，流域域面积1176 万kmm2，是鄱鄱阳湖水水系的重重要支流流，也是是长江水水系水路路运输网网的组成成部分。该流域气气候温和和，水量量充沛，水水面平缓缓，含砂砂量小，对对充分开开发这一一地区的的航运具具有天然然的优越越条件。流流域内有有耕地7700多多万亩，矿矿藏资源源十分丰丰富，工工矿企业业较发达达，有国国家最大大的有色色金属冶冶炼工程程铜基地地及腹地地内的建建材轻工工。原材材料及销销售地大大部分在在长江流流域各省省、市地地区，利利用水运运的条件件十分优优越。流域梯级级开发后后，将建建成一条条长3440kmm通航千千吨级驳驳船的航航道和另另一条长长50kkm通航航3000吨级驳驳船的航航道，并并与长江江、淮河河水系相相互贯通通形成一一个江河河直达的的上游水水路运输输网。同同时也为为沿江各各县市扩扩大直流流灌溉创创造有利利条件。对对促进沿沿河地区区的工农农业发展展具有重重要的作作用，社社会和经经济效益益十分显显著。本工程以以航运为为主体，兼兼任泄洪洪、发电电、灌溉溉、供水水和适应应战备需需要的综综合开发发工程。1.2毕毕业设计计成果（泄泄水闸）1.2.1枢纽纽总体布布置根据水水闸设计计规范SSL2665-220011第4.1.66条规定定：水闸闸枢纽中中的船闸闸、泵站站或水电电站宜靠靠岸布置置，但船船闸不宜宜与泵站站或水电电站布置置在同一一岸侧，船船闸、泵泵站或水水电站与与水闸的的相对位位置，应应能保证证满足水水闸通畅畅泄水及及各建筑筑物安全全运行的的要求。因因此，本本设计在在枢纽布布置时，将将泄水闸闸布置在在河床中中间，船船闸布置置在左岸岸，水电电站布置置在右岸岸。其中中：泄水闸每每孔净宽宽10m，共335孔，高高12mm，直升升式平板板钢闸门门控制，闭闭闸时拦拦截江流流，稳定定上游水水位，开开闸时泄泄水，排排沙防淤淤。设计计流量995400m3/s，校校核流量量123350mm3/s。船闸1座座，闸室室有效长长度为1135mm，净宽宽12mm，槛上上水深22.5mm，闸室室顶高程程24.0m，底底高程110.55m。闸闸上公路路桥设在在上闸首首的上游游端。水电站厂厂房宽115m(顺流向向)，长366.2mm。厂房房地面高高程244.5mm，水轮轮机安装装高程110.55m。水水电站设设计水头头3.55m，最最高水头头7.00m，最最大引用用流量2225mm3/s，总总装机33×22000KWW。站上上公路桥桥设在厂厂房的上上游端。1.2.2 水水闸设计计1、水闸闸水力设设计1)、堰堰型、堰堰顶高程程闸孔采用用结构简简单、施施工方便便的无坎坎平底宽宽顶堰（平平底水闸闸属无坎坎宽顶堰堰）。拟定闸底底板顶高高程为113.00m。2)、水水闸总宽宽度闸室总宽宽度：110×35+36××1.66=4007.66m。2、水闸闸消能防防冲设计计1)、消消力池消力池采采用钢筋筋砼结构构，深11.455m，消力力池长LL=200.8mm，厚度度0.8m。2)、海海漫海漫长度度L=400m，海海漫水平平段长115m，采采用600cm厚厚钢筋混混凝土浇浇筑，斜斜坡段长长25m，11:100放坡，采采用600cm厚厚浆砌块块石砌筑筑。3)、防防冲槽防冲槽采采用梯形形断面，槽槽深2.5m，槽槽底宽110m，上上游设CC20钢钢筋砼齿齿槽，厚厚50ccm，下下游坡比比为1：2.00，单宽宽体积为为37.5m22，冲刷刷坑采用用抛石合合金钢网网石兜抛抛石处理理。3、闸室室布置1)、闸闸室结构构闸室采用用开敞式式布置，钢钢筋砼UU型结构构，闸门门选择直直升式平平板钢闸闸门，液液压启闭闭，闸上上布置净净7m交通桥桥，两侧侧人行道道2×1.00m，总宽宽9.00m、宽44m工作桥桥和启闭闭房，启启闭房宽宽11.0m，底板板长度取取20mm。底板采用用整体式式，二孔孔一分缝缝，最中中间一孔孔，底板板长度为为20mm，顶高高程为113.00m，闸闸底板厚厚1.5m 。闸墩长度度采用与与底板同同长200m，。检检修门槽槽深255cm，宽宽30mm；工作作门槽深深40ccm，宽宽60ccm。闸闸墩上下下游端部部均采用用半圆形形墩头。 闸墩顶顶高程为为25.0m。闸闸墩厚度度受控于于闸门槽槽处最小小厚度为为50ccm，中中墩厚度度取1.6m，缝缝墩厚度度为2××0.88m，边边墩厚度度为1.6m。公路桥布布置在闸闸门上游游侧，公公路桥载载重按汽汽-200设计，挂挂1000校核，双双车道桥桥面净宽宽7.00m，两两侧人行行道1××1.00m，总总宽9.0m。公公路桥采采用T型型结构，梁梁底高程程为255.0mm，梁高高1.00m，梁梁腹宽 0.22m，梁梁翼宽11.6mm，用55根组梁梁组成，两两侧人行行道为悬悬壁式。2)、上上下游翼翼墙上游连接接采用扶扶壁式翼翼墙，圆弧连连接，半半径为220m，下游游翼墙采采用扶壁壁式八字字型翼墙墙加圆弧弧型翼墙墙连接，扩扩散角为为8°，圆弧半半径为220m。上游翼翼墙顶标标高为225.00m，下下游翼墙墙顶标高高为255.0mm。4、闸基基防渗排排水设计计由于本工工程闸址址地基主主要由砂砂砾卵石石层组成成，为强强透水土土质，故故在采用用水平防防渗措施施的同时时还必须须采取垂垂直防渗渗措施。铺盖采用用C255钢筋砼砼结构，长长20mm。铺盖盖与闸底底板之间间设水平平止水。在消力池池水平段段前端与与闸底板板连接处处设置水水平止水水；消力力池末端端依次铺铺设碎石石垫层和和无纺土土工布反反滤，排排水孔孔孔径155cm，间间距1.5m，呈呈梅花形形布置，顺顺水流方方向长度度为7.5m。5、闸门门及启闭闭机设计计1)、闸闸门根据门顶顶高程及及闸底标标高，确确定平面面钢闸门门高为77m，闸门门净宽110m，毛宽宽10.6m。2)、启启闭机启闭机型型号：QQPQ22×30006、闸室室稳定计计算1)、闸闸室整体体稳定水闸整体体稳定分分别对完完建期、正正常运用用期及非非常运用用期三种种工况进进行闸室室的偏心心距、基基底应力力、基底底应力的的不均匀匀系数及及沿闸室室底面的的抗滑稳稳定系数数计算，均均满足规规范要求求。2)、闸闸室沉降降计算经分析，本本次不必必计算闸闸室的沉沉降量。7、闸底底板配筋筋经计算，面面、底层层钢筋均均按252000配置。8、两岸岸连接建建筑物设设计采用扶壁壁式挡土土墙，上上游翼墙墙顶高程程25.00mm，底高高程122.000m。下下游翼墙墙顶高程程25.00mm，底高高程100.555122.000m。上上游挡墙墙高133.0mm，挡墙墙壁厚11.0mm，墙身身垂直，墙墙身高112m，墙墙底板厚厚1.00m。下下游挡墙墙高133144.455m，挡挡墙壁厚厚1.00m，墙墙身高度度1213.45mm，底板板厚度11.0 m。翼翼墙两侧侧设置11.0××1.00m腋角角，两侧侧悬挑44m，底底板总宽宽11mm。上游游翼墙长长30mm，下游游翼墙长长36.8m。翼翼墙采用用C255钢筋砼砼浇筑。上游护坡坡，顶高高程为225.00m，底底高程113.00m，采采用坡比比为1:3，440cmm厚浆砌砌块石护护坡。下游护坡坡，顶高高程为225.00m，底底高程113.00m，采采用坡比比为1:3，440cmm厚浆砌砌块石护护坡。9、水闸闸特性表表综上所述述，水闸闸特性表表如下：水闸特性性表基础资料料设计依据据工程级别别等工程程建筑物级级别主要建筑筑物3级级次要建筑筑物4级级临时建筑筑物5级级设计洪水水P=2%校核洪水水P=0.33%水文条件件正常水位位19.000 灌溉水位位19.550 设计流量量95400m3/s设计洪水水位23.440m校核流量量123550m33/s校核水位位23.880m主要建筑筑物水闸闸室室净宽10×335m总宽407.6m闸底板长20mm,厚11.5mm闸室底高高程13.00 闸室顶高高程25.00 闸墩中墩厚11.6mm缝墩厚22×0.88m边墩厚11.6mm顶高程为为25.0工作桥4.5mm交通桥7m+11×2m闸门板钢,净宽宽10mm,高77m上下游连连接段上游护底底厚60ccm,LL=100m铺盖厚60ccm,LL=200m消力池d=1.45mm,L=15mm海漫厚60ccm,LL=400m防冲槽深2.55m,底底宽100m上游翼墙墙圆弧连接接,顶高高25.0m下游翼墙墙八字型,顶高225.00m上游护坡坡底高133.0mm,顶高高25.0m下游护坡坡底高133.0mm,顶高高25.0m第二章 水文文2.1 流域概概况函江位于于我国华华东地区区。流向向自东向向西北，全全长3775kmm，流域域面积1176 万kmm2，是鄱鄱阳湖水水系的重重要支流流，也是是长江水水系水路路运输网网的组成成部分。该该流域气气候温和和，水量量充沛，水水面平缓缓，含砂砂量小。流域内有有耕地7700多多万亩，矿矿藏资源源十分丰丰富，工工矿企业业较发达达，有国国家最大大的有色色金属冶冶炼工程程铜基地地及腹地地内的建建材轻工工。原材材料及销销售地大大部分在在长江流流域各省省、市地地区，利利用水运运的条件件十分优优越。2.2 气象本区位于于北纬225°300°之间，属属亚热带带季风气气候区，温温暖湿润润，四季季分明，雨雨水充沛沛。热量量资源丰丰富，年年平均气气温介于于13200之间,1月平平均温普普遍在00以上，77月平均均温一般般为255左右，冬冬夏风向向有明显显变化，年年降水量量一般在在10000毫米米以上，主主要集中中在夏季季，冬季季较少。洪洪水期多多年平均均最大风风速为220.77m/ss。2.3 洪水根据毕毕业设计计任务书书提供供的水文文资料,函江550年一一遇洪峰峰流量为为95440 mm3/ss,各设设计频率率洪水流流量及相相应坝下下水位见见表2-1。洪峰流量量及相应应坝下水水位表表2-11 设计频率率（%）0.333220洪峰流量量Q（mm3/s）1235509540057300坝下水位位H下（m）23.88023.44022.225水位流量量关系曲曲线见表表2-22。水位流流量关系系表2-22水位（mm）流量（mm3/s）水位（mm）流量（mm3/s）14502032000153002141400166502253400171200023770001818000241380001924800第三章 工工程地形形、地质质3.1 地形地地貌闸址左岸岸与一座座山头相相接，山山体顺水水流方向向长7000米，垂垂直水流流方向长长20000米，山山顶主峰峰标高1110米米，靠岸岸边山顶顶标高665米；山体周周围是河河漫滩冲冲击平原原，滩面面标高118.55200.0米米；沿河河两岸筑筑有防洪洪大堤，堤堤顶宽44米，堤堤顶标高高24.5米；闸址处处河宽7700米米，主河河槽宽5500米米，深泓泓区偏右右，河床床底标高高13.0113.00米，右右岸滩地地标高118.55米。3.2 闸址地地质根据毕毕业设计计任务书书提供供的工程程地质勘勘察报告告，本工工程场区区地基以以砂砾卵卵石层为为主,表表层为中中细砂层层，层厚厚255米，左左厚右薄薄并逐渐渐消失；河床中中层主要要是砂砾砾卵石层层，卵石石含量330%50%，粒径径2113厘米米，层厚厚1020米米，属于于强透水水层，渗渗透系数数K=11.844×10-115×10-22（cmm/s），允允许坡降降J=00.1550.25；河床底底层为基基岩，埋埋深标高高从左标标高100米向右右标高115米以以下，其其岩性为为上古生生界二迭迭长兴阶阶灰岩及及硅质岩岩。水闸闸的防渗渗处理应应重点考考虑。河床土质质资料如如下：中砂：DDr0.6，EE0=3110kgg/cmm2，N633.5=20；砂砾石：Dr0.66，EE0=3660kgg/cmm2；3.3 当地建建筑材料料块石料：在闸址址左岸的的山头上上有符合合质量要要求的块块石料场场，其储储量500万立方方米，平平均运距距1.00公里。砂砾料：闸址上上、下游游均有宽宽阔的冲冲积台地地，有大大量的砂砂、砾料料，可满满足混凝凝土的粗粗、细骨骨料之用用，运距距355公里，且且水运极极为便利利。土料：闸闸址上游游约2公公里有刘刘家、八八圩土料料场，储储量丰富富，符合合均质土土坝质量量要求，还还有可作作为土坝坝防渗体体的粘性性土，其其质地良良好。3.4 地震根据中中国地震震参数区区划图（GGB1883066-20001），参参照工程程区地震震动峰值值加速度度分区与与地震基基本烈度度对照表表，相应应本地区区的地震震基本烈烈度为66度。第四章工工程布置置及建筑筑物4.1 设计依依据4.1.1设计计依据的的标准、规规范（1）水水利工程程初步设设计报告告编制规规程（DDL50021-93）；（2）防防洪标准准（GGB5002866-944）；（3）水水闸设计计规范（SSL2665-220011）；（4）水水工建筑筑物荷载载设计规规范（DDL50077-19997）；（5）水水工建筑筑物抗震震设计规规范（DDL50073-19997）；（6）水水工钢筋筋混凝土土结构设设计规范范（SSL/TT1911-966）；（7）建建筑地基基基础设设计规范范（GGB5000077-20002）；（8）堤堤防工程程设计规规范（GGB5002866-988）；（9）城城市防洪洪工程设设计规范范（CCJJ550-992）；（10）水水利水电电工程等等级划分分及洪水水标准（SSL2552-220000）；（14）相相关法律律、法规规及有关关规范。4.1.2设计计依据函江枢纽纽的主要要建筑物物有船闸闸、泄水水闸和水水电站三三部分组组成。船船闸的通通航能力力，按照照五级航航道标准准进行设设计。水水电站总总装机为为66000Kww，设计计水头为为3.55m，水水闸的泄泄洪能力力为1330000m3/s。根据毕毕业设计计任务书书，本本工程为为三等工工程，主主要建筑筑物按33级建筑筑物设计计，次要要建筑物物按4级级建筑物物设计。根据毕毕业设计计任务书书，泄泄水闸的的设计洪洪水标准准为500年一遇遇，校核核洪水标标准为3300年年一遇，最最大通航航洪水标标准为55年一遇遇。设计依据据：1、函函江枢纽纽毕业设设计任务务书；2、水水闸设计计规范(SL226520001)；3、水水力计算算手册（武武汉水利利电力学学院水力力学教研研室编）4、水水工设计计手册第第6册过过坝与泄泄水建筑筑物； 5、水水工钢筋筋混凝土土设计手手册119999年；6、水水利水电电钢闸门门设计规规范DDL/TT 50039-95；7、水水利水电电工程初初步设计计报告编编制规程程（DDL50021-93）4.1.3 设设计基本本资料一、水位位正常蓄水水位：119.00m灌溉水位位：199.5mm设计洪水水Q2%=95540mm3/s，相相应闸下下水位HH下=233.4mm校核洪水水Q0.33%=95540mm3/s，相相应闸下下水位HH下=233.8mm二、计算算水位组组合1、闸孔孔净宽计计算水位位设计洪水水Q2%=95540mm3/s，相相应闸下下水位HH下=233.4mm；设计水位位差H00.255m（HH上233.655m