水利施工,病险水闸除险加固工程设计

2019-11-30 23:06栏目:工程材料
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此番翻板闸坝工程坐落于渭源县城清源河灞陵桥的上面中游。治理段1#公路桥0+000至2#公路桥0+558.3下游60 m左右处, 该段共布设4座翻板闸坝。该项目区不止是这个县政经文化骨干, 也是渭源县城民众休闲游乐的重大场所之黄金时代。目前, 渭源清新区建设百废俱兴, 改动整修了罗湖区根本街道, 开采了新的市区, 开头产生了八个沿清源河两岸发展的现代化城市布局, 市容市貌有了快速的开发进取和校订, 但清源河的整合治理现状与江城区的景象反差非常的大。河道整合治理只是被动的守护, 没能贯彻综合治理和开采应用。今世化的市区与萧疏的清源河河滩摇身生龙活虎变显明的对照, 极不和煦。通过渭源县城厢段河道生态遭逢治理, 修筑拦河的翻板闸, 采取大水面包车型地铁方案, 目的在于改革条件和区域小天气, 使灞陵桥风景区再次出现当年美貌如画的景点。

斗门是水利工程的最主要组成都部队分,但出于种种原因,一些闸门存在着深重的安全隐患,为承保水闸的平安运转,必需对存在病害的闸门进行除险加固。本文结合工程实例,阐述了闸门存在的主题素材,对水闸除险加固工程施工方案张开了切磋,以确认保证水闸的白城运维,可供相仿工程设计人士参谋。

2、 水力自笔者调控翻板闸的运营原理

病险水闸;难题;泄水闸;进水闸;加固设计 水闸工程是水利的非常重要组成都部队分,在供水、灌水、防汛、防潮、排涝等地点发挥着至关心重视要意义。随着运行时刻的加多,以致种种自然因素和人为因素的熏陶,水闸工程运维中国和东瀛渐暴光的病害也更加的多。水闸黄金年代旦现身大的横祸景况,直接影响到区域内的百姓的生育和生活,其恐怕以致的经济损失和社会影响之大,是难于用数字推测的。为了保证工程的运作安全,发挥其健康的效应,必要尽快对病险水闸举行除险加固管理。 1.水闸概况及其存在的难题 某水闸调整流域面积为1298km2,灌溉面积5172亩,发电装机600kW,水闸最大下泄流量2872m3/s,是黄金时代座以农灌水,并兼备水电、供水等综合营用水闸工程。 二零一零年一月对工程进展了全面安全评定,判别确认该水闸为三类闸,属病险水闸,重要设有如下工程难题。 工程按50年生机勃勃遇洪涝设计,200年大器晚成遇受涝校核,水闸过流技能满意设计须要。但翻板闸支铰锈蚀,启闭不灵,影响泄洪安全。 闸坝均坐落于岩基上,闸基承载力满意必要,闸基扬压力呈无折减的线性布满。经查核,翻板闸溢流堰抗滑稳定满足须要,闸基抗渗稳固满意标准必要。中游岸坡挡墙抗滑稳定满意供给,但挡墙抗倾稳定不满意标准供给,现状浆砌石边墙存在多处裂缝、错位,挡墙功底局地已淘空。 中游未设消能设施,现已冲刷成坑,任其发展,易淘刷闸基,影响闸坝稳固。 进水闸钢闸门锈蚀严重,泄洪闸及进水闸因闸门槽变形,启闭困难,且使用有时架设葫芦启闭,泄洪安全难以赢得保证;翻板闸支铰锈蚀,启闭不灵。 工程无排漂排放废水设施,闸前杂物、垃圾、藻类密布。 由于水闸存在许多的安全祸患,及时对水闸建筑物展革职险加固管理是火烧眉毛之事。 2.工程地质 水闸建筑物及在这之中游河道宽100~130m,两岸发育一流阶地,阶面高程平常为64~67m,宽百余米。闸上游河床略窄,两岸为岩质岸坡,坡度较陡,岸坡稳固性尚好。闸址区出露地层首要为三叠系灰岩及第四系全新统冲积粘土、砂、砾石。 3.工程安顿及重大建筑 依据《水解热力发电工程等第划分及山洪标准》(SL252-贰零零零)、《防止洪水标准》(GB50201-94)及《水闸设计标准》(SL265-二零零二)明显,本工程等别为Ⅱ等大型工程。依照本工程等别,鲜明泄水闸、左右岸灌注闸为2级建筑物,次要建筑物品级为3级,临建为4级。校核雨涝位为69.26m;设计洪涝位为67.76m;寻常蓄水位为64.00m;校核雪暴位时最大下泄流量为2790m3/s;设计洪涝位时最大下泄流量为2170m3/s。 工程注重建筑安顿从左至右依次为:左岸灌溉发电进水闸(胸墙式,单孔,净宽4m,总参谋长6.4m)、8孔泄水闸(驼峰堰堰型,每孔净宽12.0m,共8孔,总参谋长113.0m)、右岸灌水发电进水闸(胸墙式,单孔,净宽4m,总参谋长6.4m)等,设计闸顶高程71.0m。 3.1 泄水闸加固设计 泄水闸安插在原公路桥中游侧,按原桥孔对应布置水闸,每桥孔中游铺排水闸两孔,从右岸至左岸分别为1号~8号孔,当中4号孔对应原船闸地方。思量到水闸两岸均有浇灌发电进水闸,通木船闸仍按原船闸地方安顿相比较方便,并组成施工导流的布阵,显然4号孔为预先留下船闸孔。 水闸堰体采取驼峰堰,堰顶高程61.50m,堰顶堰面曲线半径为3.0m,中游堰面边坡1:1,驼峰堰中游底板高程60.00m,中游堰面边坡1:3,底板高程60.00m,兼作消力池部分。工作闸门选择机械钢闸门垂直起吊,门顶允许过水形式,闸门顶高程64.0m,闸门底高程61.50m,布署在堰顶最高处,启闭机排架顶高程76.5m,启闭机房屋修筑筑面积580m2。检查和修理闸门槽距专门的工作闸门上游6.30m,选取门机起吊格局。交通桥布署在劳作闸门上游侧,桥面高程71.0m,思索到双边交通须求,桥面宽选择7.0m。 水闸中游进口段护底高程60.0m,护底顺水流方向长25m。闸室上游设消力池,消力池底板高程60.0m,消力池段长度9.30m,闸室段长度4.0m,总参谋长度13.30m,原堰体61.0m高程以上部分拆除与搬迁,剩余部分作为消力坎,消力池深1m。 消力池中游海漫主要基于河道各样工况下的河道流速所明确。工程河道设计洪峰流量为2170m3/s,流速为2.52m/s,相应上游水位67.50m;校核洪峰流量为2790m3/s,流速为2.74m/s,相应上游水位68.97m;干砌块石海漫抗冲流速为3~4m/s,设计使用格宾块石笼海漫,抗冲流速可直达7m/s左右,海漫末端坐落在原基岩上,故不设防冲槽。海持久20m,厚度1.0m,下部设0.2m厚的反滤层。 原水闸左岸引水渠基本功部分被淘空,为幸免边墙倒塌,沿原墙基接收抛石固脚,抛石顶高程61.0m,顶宽2.0m,外边坡1:2,长度64.35m。 3.2 灌注进水闸加固设计 左右两方灌水发电进水闸,均分别易址改建在其所在地的公路桥上游侧,进水闸结构尺寸雷同,故不分别解说。进水闸均使用单孔胸墙式水闸安插,进水闸孔净宽4m,孔底高程61.50m,胸墙底高程64.50m,边墩厚1.2m。职业闸门陈设在胸墙中游,接受机械钢闸门卷扬机启闭,启闭机安装高程76.50m,启闭机房屋修造筑面积31m2。 拦污栅与检查和修理闸门安排在劳作闸门中游,清除废水平台布署拦污栅中游侧,清除废水平台及胸墙中游挡墙顶高程65.0m,胸墙上游边墙顶高程71.0m。进水闸引水渠靠水侧设拦砂坎,坎顶海拔61.50m,底蕴高程59.0m。引水渠靠岸侧设导水边墙,墙顶高程5.0m,为水泥引力式挡墙。进水闸中游应拆除原进水闸闸室,并动用水泥重力式挡墙与原引水渠岸墙连接,墙顶高程65.0m,底板接受水泥护底厚0.30m。 3.3 泄水闸的闸门设计和启闭设备 新建泄水闸共8孔,每孔净宽为12.0m,闸底板高程61.50m,闸墩顶高程71.0m。泄水闸每孔设风度翩翩扇工作闸门,布局型式为平面滑动钢闸门。接纳工程塑料合金材质滑道支承,上游止水中游面板。闸门挡水高度为3.5m,门高为2.5m,门顶溢流。门体与埋件主要调味品为Q235,门体含加重共约18t/扇,埋件重约6t/孔,闸门运转标准为动水启闭。 启闭设备接受QP-2×250kN固定卷扬式启闭机,扬程12m,共8台,重量为5.4t/台,启闭平台高程为76.50m。职业闸门上游侧设检查和修理门槽,8孔共用风华正茂扇检查和修理闸门,检查和修理闸门静水关门,动水启门。启闭设备为风姿浪漫台单向门机DM2×250kN,门机重约55t/套,轨道重约15t,轨上扬程为6m,轨下扬程为7m。检查和修理闸门常常锁定在闸墩顶。 3.4 灌水进水闸的脚刹踏板设计及启闭设备 浇水进水闸为拆毁重新建立,布置在泄水闸的两边,共2孔,顺水流方向逐生机勃勃安装检查和修理闸门、拦污栅、专门的学问闸门。 检查和修理闸门孔口尺寸为4m×2.8m(宽×高),底板高程61.50m,闸墩顶高程65.00m。每孔设黄金年代扇检查和修理闸门,构造型式为平面滑动钢闸门,闸门及埋件主要调味料为HS型手拉葫芦,门体重3t/扇,埋件重1.0t/孔。闸门静水关门,动水启门,启闭设备为不时设备。 拦污栅孔口尺寸为4m×3.5m(宽×高),底板高程61.50m,闸墩顶高程65.00m。每孔设生机勃勃扇倾斜式拦污栅,拦污栅为平面滑动式钢栅,栅体及埋件主料为Q235,栅重3.0t/扇,埋件重1.0t/孔。拦污栅静水启闭,启闭设备为HS型手拉葫芦。 专业闸门孔口尺寸为4m×2.5m(宽×高),底板高程61.50m,闸墩顶高程71.00m。每孔设风流罗曼蒂克扇职业闸门,构造型式为平面滑动钢闸门,闸门及埋件主要调味剂为Q235,门体重5t/扇,埋件重3.0t/孔。闸门动水启闭,启闭设备为QP-2×100KN固定卷扬式启闭机,体量2×100KN,扬程12.0m,自重2.5t/台,共2台,启闭平台高程为76.50m。 4.结语 总的来说,水闸在灌水、发电、供水等地点抱有举足轻重地位,但只要水闸工程应时而生病害,将一向影响到区域内的国民的生育和生活,其恐怕招致的经济损失和社会影响之大是难于用数字估计的。因而,必须结合水闸的运行境况,搜索存在的标题,及时对病险水闸进行了除险加固。只犹如此本领保障水闸的周转安全与保障,技术发表其行使的职能。 参谋文献: [1] 徐俊.谷皮冲水闸除险加固工程设计[J].工程建设与统筹,二零一二年07期. [2] 杨爱兰.关于病险水闸除险加固设计的思忖[J].华北科技(science and technology卡塔尔国,二〇一一年第2期.

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摘 要: 本文以渭源县黑龙江市区段防止洪水工程为例, 演说了水力自笔者调节翻板闸的运营原理以致在防止水灾工程项目中的设计进度与运维试行后的得失, 意在为水力自作者调控翻板闸在防止水灾工程中的实际运用提供技能参谋和理论依靠。

闸门倾角为12.5°, 当门前水位高于门顶0.2 m时, 闸门即起来运行, 随中游水位进步, 闸门也逐年加大开度, 水位下落时, 闸门慢慢回关, 具有地利人和的限定质量。整个开启与回关进程中中游水位都不低杨佳常挡水位。水力自控翻板闸门它是采用水力和行车制动器踏板重量平衡的原理, 增设阻尼反馈系统来到达闸门随上游水位进步, 而逐渐拉开泄流;中游水位下落, 而稳步回关蓄水, 使上游水位始终维持在讲求的限定内 。连杆滚轮式翻板闸门是风流倜傥种双支点带连杆的闸门, 它是依赖闸前水位的扭转, 依据其水力平衡作用自控闸门拉开和关闭, 在运营进程中无碰撞和拍打地铁生龙活虎种翻板闸门。此种闸门由门叶、支腿、支墩、滚轮、连杆等零零器件组成。当中游来流量加大, 门中游水位抬高, 动水压力对支点的力矩大于门重与摩擦阻力对支点的力矩时, 闸门自动开启到早晚倾角, 直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重对支点的力矩, 达到该流量下的新的平衡。流量不改变时, 开启角度也不改变。而当中游流量收缩到自然水平, 使门重对支点的力矩大于动水压力与摩擦阻力对支点的力矩时, 水力自我调整翻板闸门可自动回关到早晚倾角, 到达该流量下的新的平衡。因而, 水力自作者调整翻板闸门具备不需启闭机械及相应设备、不需人工操作, 完全由水流及时自控的表征[3,4,5,6]。

3.1、 方案比选方案后生可畏:在河床面上建大器晚成座较高的翻板闸坝, 变成水面, 洄水至灞陵桥180 m左右。坝顶高程分明为2 078.024 m, 坝长42 m, 固定坝坝顶高程2 074.505 m, 翻板闸坝高3.5 m以上。其独到之处是独有黄金年代座闸坝, 底蕴管理工程量少, 工程本身投资超级少, 运营管理有助于。可是产生的大器晚成体化学工业机械能不佳, 洄水水面很小, 翻板闸坝高, 存在渗漏等主题素材多, 供给加高的大堤中度在5 m之上, 不利河道泄洪。方案二:采纳二级闸坝开垦方案, 即一级坝坝址设在距灞陵桥52.5 m处, 坝顶高程明确为2 076.239 m, 坝长35 m, 洄水水面为110 m左右;二级坝址设在2#公路桥中游70 m左右的地点, 坝顶高程显明为2 076.239 m, 坝长35 m, 水面为80 m左右;该方案纵然扩充拔尖坝, 投资略高, 但坝高非常低。方案三:拟选用四级开采方案, 在方案二的底子上上游再扩张两级翻板闸坝, 闸高均为2.0 m, 1#翻板闸坝制订在1#公路桥上游156 m处, 2#翻板闸坝制定在1#公路桥中游378.89 m处, 3#翻板闸坝制订在灞陵桥上游54.44 m处, 4#翻板闸坝制定在灞陵桥中游139.77 m处。综合以上三方案相比, 一级开拓方案投资纵然少之又少, 但不利河道泄洪, 且河道淤积难点难以消除;二级开荒方案不可能完毕河道治理的完整作用, 蓄水水面十分的小, 影响灞陵桥上面上游河道的治理;四级开采方案, 从梯级开采角度寻思, 梯级水位差小, 坝高合理, 工程投资创造, 利于管理, 能表明坝体本人及全部的风光效果。综合比较, 宜选取四级闸坝开拓方案。3.2、 工程设计3.2.1、 翻板闸相关参数分明3.2.1. 1、 门顶高程及坝址地方的鲜明。1#翻板闸坝拟订在1#公路桥中游156 m处, 桩号为0+156, 闸顶高程为2 082.866 m。2#翻板闸坝制定在1#公路桥上游378.89 m处, 桩号为0+378.89, 闸顶高程为2080.896 m。3#翻板闸坝制订在灞陵桥中游54.44 m处, 桩号为0+470.99, 闸顶高程为2 079.039 m。4#翻板闸坝拟订在灞陵桥下游139.77 m处, 桩号为0+558.32, 闸顶高程为2 077.105 m。3.2.1. 2、 溢流宽度的明显。原清源河新兴县段河道横切面设计宽度为40 m, 依据实地度量闸坝址处的横切面, 在玩命不降低泄洪断面包车型大巴境况下, 陈设四级水力自控翻板闸门, 超级、二级和四级均为6扇7 m宽的水力自我调节翻板闸门, 即过水断面为42 m, 满足原河堤设计, 三级为5扇7 m宽的水力自笔者调节翻板闸门, 由于三级无独有偶坐落于灞陵桥中游54.44 m处, 河道是风度翩翩渐变段, 经过校核, 扩展河堤高度后得以满足过洪供给。3.2.1. 3、 闸底板 高程的规定。1#翻板闸坝闸底板高程为2 080.566 m;2#翻板闸闸底板高程为2 078.596 m;3#翻板闸底板高程为2 076.539 m;4#翻板闸闸底板高程为2 074.805 m。3.2.2、 设计参数及手艺供给在洪涝频率P=5%,流量Q=205 m3/s口径下, 闸门全开 (开度最大的卧倒状态闸门与竖直方向的倾角达到75°时卡塔尔(英语:State of Qatar) , 那个时候通过闸坝的流水是进口为圆弧的折线形实用堰上有卧倒于水中的短平板景况的过流, 其过流手艺按堰流公式Q=ε.σ.m.b.姨2g.H03 2拓宽测算, 式中侧缩短周密ε、撤消周详σ、流量周到m均按水力自笔者调控翻板闸坝的脾气及未来的水利模型试验与已建筑工程程的运作执行得出。流量周到m蕴含了堰顶形状尺寸、门叶、支墩等对过流的熏陶, 毁灭周详σ反映了中游水位的顶托对过流的震慑。3.2.2. 1、 设计过闸流量3.2.2.

3、 工程设计

水力自作者调节翻板闸门是大器晚成种借水力和方正效率随流量的扭转, 在一定标准下自行启闭的门型, 自20世纪50年间以来, 在国内广东、莱茵河、福建、内蒙古、新疆等20多少个省份均有使用, 近日其安插理论及故障解析处于发展康健阶段。本文意在通过水力自笔者调控翻板闸在鸭绿江主河道防止水灾工程中的设计使用, 为水力自我调节翻板闸在防止水灾工程实际中的应用提供参考[1,2,3]。

关键词: 渭源县; 水力自笔者控制翻板闸; 工程设计; 运转规律;

1、 工程轮廓

  1. 1、 设计流量:本次翻板闸坝设计使用P=5%的洪峰流量Q20=205 m3/s, 满意渭源县市区防洪及翻板闸设计必要。3.2.2. 1. 2、 校核流量:此次翻板闸坝校核流量接受P=3.33%的洪峰流量Q30=257 m3/s, 满意渭源县市区防洪及翻板闸设计供给。3.2.2. 1. 3、 过流计算。设计过闸流量是宽顶堰或实用堰上有斜置闸门的过流。过流总计按堰流总计1#、2#、4#翻板闸坝的总结同大器晚成, 经过厂商数次水利试验得出数据详实结果如下:6扇宽7 m、高2 m翻板闸, 两边边墩设通气孔, 须求河底宽43 m。按河底宽42 m总结中游水深。纵坡i=0.011, 在岩石河床的面上开挖收拾的河床在那坡度上, 其糙率为n=0.045。总计得Q20=205 m3/s时中游水深为h=1.58 m;Q30=257 m3/s时的中游水深为h=1.82 m。按门下堰顶高于河床0.3 m计算中游山洪位:选用甘肃省水电集团的闸门全关时有预倾角的滚轮连杆式水力自小编调整翻板闸门, 流量周详在各型式的水力自笔者调节翻板门中为最大, 中游水位壅高最小。在拉开进度中, 倾角48°时, 中游水位最高, 比全关门顶高0.32 m, 相应流量Q=102 m3/s;闸门正巧全开时, 流量Q=144 m3/s, 中游水位比全关门顶只高0.07 m。Q20=205 m3/s时, 中游水位比全关门顶只高0.15 m。Q30=257 m3/s时, 上游水位比全关门顶只高0.42 m。3#翻板闸坝过流计算。经过厂商数次水利试验得出数据详实结果如下:5扇宽7 m、高2 m翻板闸河底宽35 m, 纵坡i=0.011, 在岩石河床的上面开挖收拾的河床在那坡度上, 其糙率为n=0.045。总括得Q20=205 m3/s时上游水深为h=1.81 m;Q30=257 m3/s时中游水深为h=2.08 m。按门下堰顶高于河床0.3 m总计上游山洪位:选择湖北省水电公司的闸门全关时有预倾角的滚轮连杆式水力自作者调节翻板闸门, 门下相称带圆弧形进口的折线型实用堰 , 流量周详在各型式的水力自作者调整翻板门中为最大, 中游水位壅高最小。在拉开进程中, 倾角48°时, 中游水位最高, 比全关门顶高0.32 m, 相应流量Q=85 m3/s;闸门偏巧全开时, 流量Q=120 m3/s, 上游水位比全关门顶只高0.07 m。Q20=205 m3/s时, 中游水位比全关门顶只高0.40 m。Q30=257 m3/s时, 中游水位比全关门顶只高0.78 m。3.2.2. 2、 闸门布设参数鲜明。各闸门参数明确见表1。

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