拦河闸典型设计
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拦河闸典型设计xx 河流过xx 镇项目区,是两侧田地可用的灌溉水源。
在xx 村东北处修建拦河闸。
选取xx 河上xx 拦河闸为典型进行设计。
1、洪水标准设计洪水标准为10年一遇。
2、洪峰流量计算xx 以上流域面积F=29.31km 2,河道比降i=1/550,河流所处地区为山丘区。
十年一遇的最大洪峰流量为Qm=qm ×F=13.5×29.31=395.69 m 3/s 。
3、现有河道行洪能力验算xx 处河道断面为单式结构,闸址处主河槽宽度55.5m ,深度3.3m ,河床高程218.17m 。
采用明渠均匀流公式计算: Q=C ω√R i式中:Q ——设计洪峰流量(m 3/s )ω——河道过水断面面积(m ) R ——水力半径,R=ω/x x ——湿周(m ) C ——谢才系数,C=R/n n ——糙率,取0.03 i ——河道比降 计算成果见表4-17:221/6表4-17河道行洪能力验算成果表由以上计10年4、拦河闸水力计算(1)设计依据及基本资料①洪水计算是依据《山东省小型水库洪水核算方法》进行推求。
②流域参数由万分之一地形图查算。
流域面积:F=29.31平方公里干流长度:L=7.93公里。
平均干流坡度:J=0.009米/米③闸上、下游河道比降与断面则由实测1/1000工程局部地形图查算。
④河堤防洪能力则按十年一遇设计,二十年一遇校核。
⑤其它则根据有关技术要求进行。
(2)最大洪峰流量计算:①计算流域综合特征参数K:K:=L/J1/3·F2/5=7.93/(0.0091/3×29.312/5)=9.87②设计暴雨量的计算:根据工程地点查得C V=0.57,H24=113毫米,应用皮尔逊Ⅲ型频率曲线K P值表查得十年一遇K P值为1.74,二十年一遇K P值为2.11。
则:十年一遇24小时降雨量为H24=H24×K P=113×1.74=196.62毫米二十年一遇24小时降雨量为H24=H24×K P=113×2.11=238.43毫米③单位面积最大洪峰流量的计算:经实地查勘该工程地点以上干流坡度虽较缓,但植被较差,流域内土层较薄,岩石裸露,故采用胶东山区qm∽H24∽K关系曲线。
诸城市昌城拦河闸设计方案摘要:该水闸的主要功能是用来控制和调节河道的水位和流量,枯水时期利用闸门拦蓄水量,抬高闸上水位,保证上游城镇生产、生活供水及灌溉,洪水时期则打开闸门,宣泄洪水,同时兼顾美化环境、提高城镇品位的要求。
关键词:昌城拦河闸调节河道的水位和流量提高城镇品位一、工程概况昌城拦河闸位于诸城市昌城镇昌城村,芦河下游,始建于1978年。
昌城拦河闸由于始建标准低,施工质量差,加上经过近30年的运行,已破败陈旧,闸门板损坏、漏水,不但不能蓄水,而且还存在安全隐患。
管理房已经年久失修,门窗损坏、屋顶漏雨。
其形象已与周边的现代化小城镇形象极不适应。
因此为防洪排涝,重新建造该水闸已成为当务之急。
工程地址位于诸城市昌城镇昌城村南,为芦河冲积河谷平原。
从构造活动性和地震活动性分析,本区的区域稳定性属稳定区域。
根据相应规范确定场地地震基本烈度为VI度,地震加速度为0.05g,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)建筑场地类别划分,拟建场地应为Ⅳ类场地。
二、工程设计概况该工程等别为Ⅳ等,水闸型式为钢筋砼开敞式,闸门3孔,单孔6.5m宽。
根据水文分析的结果,过闸流量为100m3/s,相应洪水位3.26m,根据《水闸设计规范》(SL265-2001)中的规定,本工程的规模为小(1)型,防护对象的重要性为一般。
新建水闸总净宽3孔×6.5m的水闸,水闸上游、下游各设置了护坦、消力池等消能防冲设施,下游总长10.0m,上游总长24.5m。
闸室及上、下游段总长46.5m。
水闸的管理区域内设置管理房、仓库等。
1、闸底板高程工程闸址处现有河道现有断面的底高程0.5m(去掉淤泥层),而芦河的河底高程线0.13m,考虑在一般情况下,水闸闸底板高程与河底齐平,将迁建水闸的闸底板顶高程定为0.13m。
2 、闸孔总净宽闸孔总净宽计算按《水闸设计规范》附录A的堰流公式:式中--过闸流量(m3/s);--计入行进流速水头的堰上水深(m);--堰流侧收缩系数,按相应的公式求算;--重力加速度(m/s2);--堰流的流量系数,可采用0.385;--闸孔总净宽经过计算水闸总净宽要求17.8m,根据经验公式,水闸的净孔规模是河道底宽的0.6~0.8倍,即本水闸总净宽经验要求18.0~24.0m,兼顾周围建成和运行情况良好水闸的规模,决定闸孔建设略留余地,选用3孔,单孔6.5m宽,总净宽19.5m。
拦河闸设计方案
拦河闸设计方案
拦河闸是对水流进行控制的设施,主要用于调节河道水位,防止洪水灾害。
拦河闸的设计需要考虑到多种因素,包括水流情况、地理条件和使用环境等。
下面是一个拦河闸设计的方案,它适用于一般的河流水位调节需求。
首先,拦河闸的材质选择方面,我们建议使用高强度钢材作为主要材料,具有良好的耐腐蚀性和承重能力,能够适应长期暴露在水中的环境。
钢材还可以通过预应力技术进行处理,增加其稳定性和抗变形能力。
其次,拦河闸的结构设计方面,我们推荐采用活动式闸门设计,以方便对水流进行调节。
闸门可以采用箱型或板式结构,具体选择根据具体情况而定。
闸门的开启和关闭可以通过液压或电动方式实现,以提高操作的便利性和精度。
第三,拦河闸的尺寸设计方面,需要根据河流的宽度和水位调节范围来确定。
一般来说,拦河闸的宽度应该与河道宽度相适应,以确保水流的畅通。
拦河闸的高度应根据河水位的变化范围来确定,以便在不同的水位下能够有效地控制水流。
最后,拦河闸的安全性设计方面,我们建议在闸门的下游设置适当的溢流道,以防止因闸门关闭不及时或发生故障时造成的过流灾害。
拦河闸的操作控制系统也需要具备自动监测和报警功能,以便及时发现和处理异常情况。
总之,拦河闸设计方案需要兼顾材料选择、结构设计、尺寸设计和安全性设计等多个方面的考虑。
通过科学合理地设计和建造,拦河闸能够有效地进行水位调节,提高水利设施的安全性和可靠性,减少洪水灾害的发生。
拦河闸工程设计方案一、前言随着城市化进程的加快和工业化的发展,水资源的利用和管理变得尤为重要。
拦河闸是一种重要的水利工程设施,它可以在河流中起到阻止水流的作用,并且可以调节水位和控制水流量,保障河流的安全和稳定。
因此,本文将围绕拦河闸的设计方案展开讨论,以探讨在实际工程设计中如何充分利用现代科技手段,实现拦河闸的安全、高效、节能和环保。
二、项目概况1.1 项目名称:XXX河拦河闸工程1.2 项目地点:XXX市XXX河流域1.3 项目规模:拦河闸一座1.4 项目背景:XXX市XXX河流域是该地区的重要水源地,拦河闸的建设将为当地居民的生产生活提供重要的保障。
三、工程设计原则2.1 安全性原则:确保拦河闸在各种异常情况下能够保持稳定和安全。
2.2 高效性原则:拦河闸的开启和关闭要能够以最快的速度完成,以满足不同水情条件下的需求。
2.3 节能性原则:在设备和工艺设计中尽可能减少能源消耗,以降低工程运行成本。
2.4 环保性原则:采用环保材料和工艺,减少对周围环境的影响。
四、工程设计方案3.1 拦河闸结构设计在工程设计中,需要充分考虑河流的水情变化,以及安装拦河闸后对河流的影响。
根据实际情况拟采用可调节式拦河闸,结构设计如下:- 主体结构:采用钢筋混凝土结构,具有较强的抗压和抗拉性能,保证拦河闸在水流冲击下的稳定性。
- 闸门设计:闸门采用双重保护结构,外层采用耐腐蚀材料制成,内层采用高强度钢材,可根据不同水位情况进行调节,保证水流受阻。
- 边坡设计:对于拦河闸两侧的边坡,采用植被恢复和护坡结构相结合的方式,既可以保护河岸,又可以美化环境。
3.2 拦河闸控制系统设计为了实现拦河闸的高效运行,需要设计一个完善的控制系统,以保证拦河闸的开启和关闭能够在短时间内完成。
具体设计如下:- 控制方式:采用自动化控制系统,实现对拦河闸的远程监控和操作,以便随时应对不同水情条件下的需要。
- 传感器:安装水位传感器和流量传感器,实时监测水情变化,并根据监测结果调整闸门开合情况。
项目基本资料1.1工程概况中原拦河闸位于河南省某县境内,闸址位于淮河某支流上。
流域面积2231km2,流域内耕地面积281万亩。
农作物以种植小麦、棉花。
经济作物为主,河流平均纵坡1/6200。
该地区为浅层地下水贫水区,要解决流域内农田的灌溉问题,需要拦蓄地面径流。
故在河流适当位置修建拦河闸。
本工程投入使用后,在正常高水位时可蓄水2230万m3,灌溉41万亩农田:即上游5个县25个乡已建成提灌站42处,有效灌溉面积25万亩;在拦河闸上游分出南干渠、北干渠,配支干21条,修建各类渠系建筑物1231座,可自流灌溉下游三县21万亩农田,说明拦蓄水源充沛可靠,效益较大。
1.2地质资料(1)根据地质钻探资料,闸址附近地层为中粉质壤土,厚度约25m,其下为不透水层。
此壤土的物理力学性质如下:土壤湿重度γ=20.21 kN/m3;土壤干重度γ=16.10 kN/m3;干土壤饱和重度γ=22.21 kN/m3;饱土壤浮重度γ=12.12 kN/m3;浮自然含水量状态下土壤内摩擦角ϕ=23°;自饱和含水量状态下土壤内摩擦角ϕ=20°;饱土壤凝聚力C=0.1kN/m2;地基允许承载力[]P=150kPa;地基混凝土、砌石与土基摩擦系数按f=0.36计;地基应力的不均匀系数取[]η=1.5~2.0;渗透系数取K=9.29×10-3cm/s。
(2)本区域地震设防烈度为8度。
1.3水文气象(1)气温。
本地区年最高气温42℃,最低气温为-18℃;(2)风速。
最大风速v=20m/s,吹程D=0.6km;(3)降雨量。
非汛期(1~6月及10~12月)九个月河流平均最大流量Q= 10 m3/s;汛期(7~9月)三个月最大流量Q为110 m3/s。
年平均最大流量 Q=36.1m3/s,最大年径流总量为9.15亿m3。
年平均最小流量Q=15.6m3/s,最小年径流总量为0.12亿m3。
(4)冰冻。
流域内冰冻时间短,冻土很薄,不影响施工。
第一章基本资料第一节工程概况该取水枢纽位于清河东明市附近河段,以清河明山水库为水源,除工业、城市及电站用水外,由该库及明山至东明市区间水量供给灌溉用水7.07 亿立方米。
渠首工程的主要任务是保证大明、东光两灌区全部净灌溉88.3 万亩。
其中大明灌区为48.8 万亩。
东光灌区为39.5 万亩。
第二节地形资料清河及东陵以上为山谷河道,距离主要灌区大明、东光较远。
西苏堡以下因河道弯曲、水位较低、控制面积过小,故灌区的渠须在东陵和西苏堡之选择。
该河道长约39.0公里,河道纵坡1/4000〜1/2100之间,东陵至浑河堡为1/1400, 浑河堡至永清公路桥为1/2000,公路桥至西苏堡为1/2100 0东陵以上河槽宽浅、河道紊乱,且多河叉。
东陵以下至曹仲屯,河道逐渐规整,一般主河槽宽400 米。
曹促屯至西苏堡段河宽250〜300米,沿河两岸有广阔滩地,宽约1〜2公里,除局部地区有沙滩外, 多为耕地0清河自东陵至永清公路河段右岸为东明市防洪大堤,全长27.7 公里,左岸仅有曹仲屯至前漠家堡段有堤防2.9 公里0以下重点给出李官堡及漠家堡附近河道的情况0李官堡附近河道情况:河道顺直段长1.5 公里,因有东清铁路控制,河道比较稳定,河槽宽400〜420米,河底高程34.20 米,深槽靠近左岸,右岸为河漫滩,两岸滩地高程38.0〜38.5 米,右岸距堤防160米,左岸无堤,河床比降1/2000, 洪水比降1/25000漠家堡附近河道情况:此段河道规整,顺直段长2.5 公里,河槽宽270〜300 米,深槽靠近右岸,河底高程最深处31.3 米,一般为32.0 米河岸较陡,高约4.0 米, 两岸滩地高程35.0〜36.0 米,多为耕地,左岸距堤防300米,堤高2.0 米,堤顶宽2.0 米,内外边坡1:1.5, 较为薄弱0右岸堤防距河槽1200米,堤高2.5 为,堤顶宽4.5 米,迎水坡1:2.5,背水坡1:3.0,右岸滩地有隐约低洼沟一条,蜿蜒下伸达后漠家堡村北,长约3 公里,河道自1991 年以来尚无变动,自修永清公路路基之后情况更为稳定0 按防洪总体规划要求,闸址右岸大堤顶高程为百年一遇洪水位(见表1-1 )加超高2米即39.74 米0左岸堤顶高程为百年一遇洪水加超高1.5 米即39.24 米0为便于堤防维护,保证在100年一遇〜1000年一遇洪水威胁下,东明市区的安全,希望两岸堤高不高于4米。
拦河闸典型设计
xx 河流过xx 镇项目区,是两侧田地可用的灌溉水源。
在xx
村东北处修建拦河闸。
选取xx 河上xx 拦河闸为典型进行设计。
1、洪水标准
设计洪水标准为 10 年一遇。
2、洪峰流量计算
xx 以上流域面积 F=29.31km 2 ,河道比降 i=1/550,河流所处地区为山丘区。
十年一遇的最大洪峰流量为Qm=qm ×F=13.5×29.31=395.69 m 3/s 。
3、现有河道行洪能力验算
xx 处河道断面为单式结构,闸址处主河槽宽度 55.5m ,深度3.3m ,河床高程 218.17m 。
采用明渠均匀流公式计算: Q =C ω√R i
式中:Q ——设计洪峰流量(
m 3
/s ) ω——河道过水断面面积(m ) R ——水力半径,R= ω/ x x ——湿周(m ) C ——谢才系数,C=R /n n ——糙率,取 0.03 i ——河道比降 计算成果见表4-17:
2
3
2 1
/6
表 4-17 河道行洪能力验算成果表
洪水。
4、拦河闸水力计算
(1)设计依据及基本资料
①洪水计算是依据《山东省小型水库洪水核算方法》进行推求。
②流域参数由万分之一地形图查算。
流域面积:F=29.31平方公里
干流长度:L=7.93公里。
平均干流坡度:J=0.009米/米
③闸上、下游河道比降与断面则由实测1/1000工程局部地形图查算。
④河堤防洪能力则按十年一遇设计,二十年一遇校核。
⑤其它则根据有关技术要求进行。
(2)最大洪峰流量计算:
①计算流域综合特征参数K:
K:=L/J1/3〃F2/5=7.93/(0.0091/3×29.312/5)=9.87
②设计暴雨量的计算:
根据工程地点查得C V=0.57,H24=113毫米,应用皮尔逊Ⅲ型频率
曲线K P值表查得十年一遇K P值为1.74,二十年一遇K P值为2.11。
则:十年一遇24小时降雨量为H24=H24×K P=113×1.74=196.62毫米
二十年一遇24小时降雨量为H24=H24×K P=113×2.11=238.43毫米
③单位面积最大洪峰流量的计算:
经实地查勘该工程地点以上干流坡度虽较缓,但植被较差,流域内土层较薄,岩石裸露,故采用胶东山区qm∽H24∽K关系曲线。
由流域综合特征参数9.87,十年一遇24小时,降雨量H24=196.62毫米,二十年一遇24小时,降雨量H24=238.43毫米,查胶东山区qm ∽H24∽K关系曲线得:
十年一遇q m=13.5秒立米/平方公里
二十年一遇q m=17秒立米/平方公里
④设计标准洪峰流量的计算:
十年一遇的最大洪峰流量的计算:Qm=qm×F=13.5×29.31=395.69秒立米
二十年一遇的最大洪峰流量的计算:Qm=qm×F=17×29.31=498.27秒立米
(3)拦河闸尺寸的拟定:
(4)拦河闸水力计算
汛期拦河闸把闸门板全部放倒,安全超高 0.5m,核算闸室过水能力,此时水流条件可视为堰流。
①判别堰流类型
堰高P=0.5m,上游水深H 上=3.6-0.5=3.1m,则堰上水头H=H 上-P=3.1-0.5=2.6m。
堰宽δ=2.5m,因0.67H<δ<2.5H,属实用堰
流。
②实用堰流量计算
采用公式
Q=σsεmB√2gH3/2
式中:σs——淹没系数,σs=1
ε——侧收缩系数,ε=0.93
m——堰流流量系数,取m=0.4
B——溢流宽度,B=42.5m
经计算得Q=512.27m3/s,则闸室总宽50m 时能满足20 年一遇行洪要求。
5、工程设计
拦河闸总长为37m,总宽度为18.2m,共2孔,单孔宽度16m,两边两个提升闸。
闸墩为c30 钢筋砼结构,间距为16m,高度2.0m,宽
度0.8m。
上、下游连接段均为M10 浆砌块石,长度为15m,上、下游
护坡护底均为M10 浆砌块石结构,厚度为0.3m,长度为20m。
具体尺寸详见拦河闸典型设计图。
6、新建拦河闸主要指标
2012 年xx镇项目区共新建3座,主要设计指标详见下表。
表 4-18 新建拦河闸主要指标表
6、工程量及投资概算
表 4-19 xx拦河闸工程量及投资概算。