水閘安全評(píng)價(jià)總報(bào)告

1、*縣*河*渠首水閘安全評(píng)價(jià)總報(bào)告 *市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院二oo八年十二月目 錄1綜合說明111工程概況112現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)及存在的主要問題42現(xiàn)狀水閘工程調(diào)查檢測(cè)621設(shè)計(jì)、施工情況622技術(shù)管理情況823安全檢測(cè)的內(nèi)容和結(jié)果924安全檢測(cè)結(jié)論113水閘復(fù)核計(jì)算1231安全復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)1232抗?jié)B穩(wěn)定性復(fù)核1333水閘斷面洪水及引水流量1334結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析1436水閘過水能力復(fù)核2137消能防沖復(fù)核2138閘門和啟閉機(jī)復(fù)核2239砼結(jié)構(gòu)復(fù)核234水閘安全綜合評(píng)價(jià)2441水閘安全狀況綜合評(píng)價(jià)2442結(jié)論與建議241綜合說明11工程概況*河工農(nóng)渠首工程位于*峽水庫(kù)下游東北方向7.5km的出山口陰山坡處河

2、道內(nèi)，是金昌市區(qū)及*灌區(qū)（包括金昌市區(qū)、*縣河西堡、*區(qū)寧遠(yuǎn)、雙灣兩鎮(zhèn)地域）工農(nóng)業(yè)和城鄉(xiāng)生活用水引水及分配水量樞紐工程。該工程由*省水利廳設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，省水利廳*峽水利工程處承擔(dān)施工，資金來源全部由*有色金屬公司投資，樞紐工程管理由*縣*水利管理處管理。工程于1965年8月開工，1966年5月竣工并投入運(yùn)行，建筑物由溢流壩、沖沙閘、工農(nóng)業(yè)分水閘等土建和閘門金屬結(jié)構(gòu)及啟閉設(shè)施組成。所有建筑物從左到右（北南方向）依次排列為：第1孔為河西壩干渠分水閘，設(shè)計(jì)引水流量1.0 m3/s，控制灌溉面積0.5885萬(wàn)畝，由于專用鐵路影響和受地形條件限制，進(jìn)口段采用箱涵建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)閘孔尺寸1.251.25m，與

3、鐵路交叉段為直徑1.25m的鋼砼圓管，進(jìn)口安裝平板鋼閘門一塊，配套啟門力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)一臺(tái)。第2、3孔分別為金化集團(tuán)公司和*省*發(fā)電有限責(zé)任公司工業(yè)用水進(jìn)水閘，年均引水量分別為630萬(wàn)m3和1500萬(wàn)m3。為了確保一年四季不間斷正常引水，設(shè)計(jì)為上下兩層結(jié)構(gòu)，上層孔用于汛期引水，閘底高出沖沙閘底板1.6m，每孔設(shè)計(jì)引水流量1.0 m3/s，閘孔寬1.5m，進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。下層閘孔每孔設(shè)計(jì)引水流量2.0 m3/s，閘孔寬1.5m，高0.6m。進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。 第4、5孔為工農(nóng)總干渠農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘，

4、兩孔閘合計(jì)最大引水流量15.0 m3/s，控制灌溉面積15.7萬(wàn)畝，每孔閘孔寬2.5m，閘底高出沖沙閘底板1.2m，并設(shè)有擋沙板，防止推移質(zhì)入渠，進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力100kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。 第6、7孔為沖沙泄洪閘，每孔閘孔寬3.0m，后來又把第7孔改為*公司常用進(jìn)水閘并兼顧沖沙泄洪，設(shè)計(jì)引水流量2.0 m3/s，進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力100kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。 溢流堰采用曲線型實(shí)用堰，過流斷面長(zhǎng)度為14.4 m，高3.0 m，堰頂1.0 m，下游設(shè)反弧段以達(dá)到面流消能目的，溢流堰和兩孔沖沙閘原設(shè)計(jì)泄洪能力為185 m3/s。隨著工業(yè)用水方式的變化，在進(jìn)

5、水閘后逐步增設(shè)了一些大小不等的引水閘工程。引水工程控制下游灌溉面積達(dá)16.3萬(wàn)畝，引水流量5120 m3，工業(yè)年均用水量達(dá)8180萬(wàn)m3。根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000）規(guī)定，本程為中型等工程，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)按30年一遇洪水設(shè)計(jì)，100年一遇洪水校核。本次水閘安全鑒定以現(xiàn)行防洪規(guī)范為依據(jù)，根據(jù)水庫(kù)下泄洪水30年一遇洪水90 m3/s 和100年一遇洪水149 m3/s ，以及水庫(kù)至渠首工程區(qū)間相應(yīng)洪水進(jìn)行過洪復(fù)核。工程30年一遇洪水流量140 m3/s ，100年一遇校核洪水流量199 m3/s 。工程區(qū)為*峽出山口，地形南西高而北東低，

6、海拔高程1850左右m，殘存、級(jí)階地，級(jí)階地多被河水浸沒或呈河床，左岸級(jí)階地寬50m，右岸寬5m，右岸級(jí)階地寬45m，級(jí)階地左右岸對(duì)稱發(fā)育，渠首閘室頂部高出級(jí)階地1.5m。河谷呈“u”型谷，現(xiàn)代河床寬50100m，水閘樞紐區(qū)出露主要地層為奧陶系變質(zhì)砂巖和砂礫卵石，基巖出露主要分布在右岸，左岸被松散的砂礫卵石及黃土履蓋，砂礫卵石是工程區(qū)范圍內(nèi)的主要巖層，普遍堆積在河流兩側(cè)和河床內(nèi)，左岸山前沖洪積及坡積物厚度在1520以上。查閱竣工資料和岸坡出露基巖測(cè)定，基巖地基承載力7001000kpa，砂礫卵石地基允許承載力300500 kpa。12現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)及存在的主要問題121現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)內(nèi)容2008年

7、11月28日*市水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院、*縣水利局及所屬渠首管理處（站）對(duì)*河渠首進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)，其具體檢測(cè)內(nèi)容如下： 地基土層現(xiàn)狀基本工程性質(zhì)； 防滲導(dǎo)流和消能防沖設(shè)施的有效性和完整性； 溢流壩和沖砂閘的安全性； 閘門和啟閉機(jī)的安全性； 鋼筋砼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性122存在的主要問題 啟閉機(jī)臺(tái)梁、板多處砼脫落露筋，在破損處經(jīng)測(cè)量砼碳化深度已大于保護(hù)層2.5cm； 啟閉機(jī)房為磚砼結(jié)構(gòu)，磚墻下部灰縫脫落，磚體風(fēng)化浸蝕較重，砼屋面多處掉皮脫落，屋頂砼保溫層多處開裂破損，閘室欄桿破損； 閘門及啟閉設(shè)施運(yùn)行已達(dá)40多年，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，閘門銹蝕比較嚴(yán)重，現(xiàn)狀啟閉機(jī)老化陳舊，操作不便。由于閘門阻力變大需較大閉門

8、力，致使大部分螺桿失穩(wěn)彎曲，影響正常運(yùn)行。閘門止水橡皮老化、磨損嚴(yán)重影響止水效果。 水閘上游部分岸坡沖毀塌陷； 沖砂泄洪閘無(wú)消能設(shè)施； 13水閘安全狀況評(píng)價(jià)根據(jù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定復(fù)核，水閘閘室整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，前后護(hù)坡、護(hù)岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，水閘工程整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。但由于閘臺(tái)鋼筋砼板、梁砼碳化深度大，砼強(qiáng)度及耐久性降低，影響閘臺(tái)啟閉結(jié)構(gòu)的安全使用，同時(shí)水閘閘門及啟閉設(shè)備，總體老化，超過使用年限，水閘過流量不滿足100一遇校核洪水，泄洪閘后未設(shè)消能防沖設(shè)施，從而影響水閘的安全運(yùn)行。按水閘安全類別評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，被評(píng)定為三類閘。2現(xiàn)狀水閘工程調(diào)查檢測(cè)21設(shè)計(jì)、施工情況根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl2522000）

9、的規(guī)定，本工程為中型等工程，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。渠首工程主要級(jí)建筑物，由河西壩干渠分水閘，金化集團(tuán)公司和*發(fā)電有限責(zé)任公司工業(yè)用水進(jìn)水閘，工農(nóng)總干渠農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘，沖沙泄洪閘，溢流壩組成。引水閘閘墩和截墻均深入基巖12m，閘墩和閘墻均采用150砼裝配式結(jié)構(gòu)，閘臺(tái)啟閉梁、板為200鋼筋砼預(yù)制，溢流壩和閘底板為150水泥砂漿砌粗料石，堆體護(hù)面均為干砌塊石。為防止?jié)B漏，在溢流壩和沖沙閘上游做有砌石護(hù)面，下方填筑平均厚度2m的三合土墻與基巖連接。閘臺(tái)上部設(shè)啟閉機(jī)房，并在1983年用磚砼結(jié)構(gòu)替代原土木結(jié)構(gòu)形式。水閘引水口根據(jù)地形現(xiàn)狀，分箱涵式和開敞式兩種。河西壩干渠分水閘1孔，設(shè)計(jì)引水流量1

10、.0 m3/s，由于專用鐵路影響和受地形條件限制，進(jìn)口閘室段采用箱涵建筑結(jié)構(gòu)，進(jìn)口尺寸1.251.25m，現(xiàn)澆200鋼筋砼。與鐵路交叉段為直徑1.25m的鋼砼圓管，壁厚0.1m，預(yù)制200鋼筋砼，進(jìn)口安裝平板鋼閘門一塊，配套啟閉力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)1臺(tái)。金化集團(tuán)分司和*發(fā)電有限責(zé)任公司工業(yè)用水進(jìn)水閘2孔，設(shè)計(jì)為上下兩層結(jié)構(gòu)，上層孔用于夏季引水，閘底高出沖沙閘底板1.6m，每孔設(shè)計(jì)引水流量1.0 m3/s，閘孔寬1.5m，閘孔高1.6m，進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。下層閘孔每孔設(shè)計(jì)引水流量2.0 m3/s，閘孔寬1.5m，閘孔高0.6m，閘室高5.6m，

11、進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力50kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)，閘墩寬分別為1.3m、0.8m、1.2 m，閘墩長(zhǎng)8.0 m。工農(nóng)總干渠農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘2孔，兩孔閘合計(jì)最大引水流量15.0 m3/s，每孔閘孔寬2.5m，閘孔高1.8m，閘室高4.8m，閘臺(tái)頂部高程1851.00m，閘室底板高程1846.20m，閘底高出沖沙閘底板1.2m，并設(shè)有擋沙板，防止推移質(zhì)入渠，進(jìn)口安裝平板鋼閘門2塊，配套啟閉力100kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)，閘墩寬分別為1.2m、0.8m、2.1 m，閘墩長(zhǎng)8.0 m。沖沙泄洪閘2孔，每孔閘孔寬3m，閘孔高6.0m，閘臺(tái)頂部高程1851.00m，閘室底板高程1845.00m，

12、其中1孔改為*公司常用進(jìn)水閘并兼顧沖沙泄洪，設(shè)計(jì)引水流量2.0 m3/s，配套啟閉力100kn手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)， 閘墩寬分別為2.1m、1.2m、2.5 m，閘墩長(zhǎng)8.0 m。溢流壩采用曲線型實(shí)用堰，過流斷面長(zhǎng)度為14.4 m，堰頂高程1848.00 m，堰頂1.0 m，邊墻高程1851.0 0m，下游設(shè)反弧段以達(dá)到面流消能目的，溢流壩和兩孔沖沙閘原設(shè)計(jì)泄洪能力為185 m3/s。渠首引水工程在施工中的特點(diǎn)是施工工期短，場(chǎng)面狹小，工程量大，加之汛期及下游工農(nóng)業(yè)用水等問題，施工干擾大。針對(duì)現(xiàn)狀，工程人員在施工中合理安排施工計(jì)劃，集中力量分部、分項(xiàng)施工，為了加快工程進(jìn)展，在保證質(zhì)量的前提下采用

13、了預(yù)制空箱構(gòu)件吊裝拚合的施工方法，在施工中加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督，不放過每一個(gè)環(huán)節(jié)，在較短的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量按期完成了全部工程任務(wù)。22技術(shù)管理情況渠首工程隸屬*縣*水利管理處管理，根據(jù)大中型水閘工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)（試點(diǎn)）測(cè)算定員，現(xiàn)設(shè)運(yùn)行觀測(cè)人員5名，實(shí)行“四班兩倒，不分節(jié)假日，常年二十四小時(shí)值班制”。其主要職責(zé)是根據(jù)需求按時(shí)準(zhǔn)確調(diào)配水量，定期對(duì)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修，嚴(yán)格執(zhí)行三小時(shí)巡視制度，確保渠首建筑物和設(shè)備遭人為破壞。引水渠首樞紐兼顧工農(nóng)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用水的供水調(diào)配和泄洪任務(wù)，水量調(diào)節(jié)頻繁，工業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用水四季常流，晝夜變化大，上游來水未知因素多，下游管道、渠道錯(cuò)綜復(fù)雜，互通關(guān)聯(lián)，水量調(diào)節(jié)是“

14、動(dòng)一發(fā)而牽全身”，穩(wěn)定調(diào)節(jié)工作程序多，費(fèi)時(shí)多操作難度大。根據(jù)多年的實(shí)踐總結(jié)，目前渠首調(diào)節(jié)水量的方法是：充分依托*公司蓄水池，使其進(jìn)水閘始終處在完全開啟狀態(tài)，其它工業(yè)進(jìn)水閘處在半節(jié)制狀態(tài)，其流量由下游二級(jí)水閘控制；根據(jù)農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘啟閉程度調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水。渠首水量調(diào)配的原則是：以“穩(wěn)、準(zhǔn)、均、靈”為總要求，以確保供水安全為出發(fā)點(diǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行既定的供水計(jì)劃和指今，準(zhǔn)確極時(shí)加閉水量，嚴(yán)格按規(guī)章制度和程序辦事。在長(zhǎng)期的運(yùn)行管理中，結(jié)合實(shí)際，修整完善了渠首水量調(diào)配工作制度、渠首閘門啟閉工作程序、渠首啟閉設(shè)施維修保養(yǎng)制度、渠首計(jì)量設(shè)施管理辦法、渠首水量調(diào)度應(yīng)急預(yù)案、渠首工作人員崗位職責(zé)等行之有效的規(guī)章制度。23安

15、全檢測(cè)的內(nèi)容和結(jié)果231水閘地基滲流觀測(cè)閘室及截水墻地基為奧陶系變質(zhì)砂巖和砂礫卵石地基，查閱竣工資料和岸坡出露基巖測(cè)定，基巖地基承載力7001000 kpa，砂礫卵石地基允許承載力300500kpa。引水閘閘墩和截墻均深入基巖12m，在溢流堰上游設(shè)有漿砌石護(hù)面，護(hù)面下方填筑平均厚2m的三合土墻與基巖連接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，截水墻防滲有效，在水閘下游未發(fā)現(xiàn)集中滲漏通道，僅在引洪河道右岸下游鐵路橋基底部有0.1l/s的滲水，初步判定是河床砂礫石層滲水，溢流堰和沖沙閘下游末端未發(fā)現(xiàn)沖塌陷現(xiàn)象。232水閘工程位移檢測(cè)*河工農(nóng)渠首工程由河西壩干渠分水閘、金化集團(tuán)公司和*發(fā)電有限責(zé)任公司工業(yè)用水進(jìn)水閘、工農(nóng)總

16、干渠農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘、沖沙泄洪閘及溢流堰組成。設(shè)計(jì)形式分箱涵和開敞式兩種，水閘閘墩和截墻均深入基巖12m，閘墩和截墻采用150砼預(yù)制件內(nèi)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，閘臺(tái)為200鋼筋砼預(yù)制板，啟閉機(jī)梁為現(xiàn)澆200鋼筋砼簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，溢流堰和閘底板為100水泥砂漿砌粗料石，堆體護(hù)面均為干砌塊石。為防止?jié)B漏，在溢流堰和沖沙閘上游設(shè)砌石護(hù)面，下方填筑平均厚度2m的三合土墻與基巖連接。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及初步分析，*河工農(nóng)渠首工程結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)整體位移、明顯沉降和不均勻沉陷。23，3水閘砼結(jié)構(gòu)檢測(cè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，閘墩為150砼構(gòu)件裝配式結(jié)構(gòu)，外觀質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)裂縫，但表面砼水位變幅區(qū)凍融破壞范圍0.30.5m；閘臺(tái)啟閉機(jī)梁多

17、處砼脫落露筋，經(jīng)測(cè)量砼碳化深度已大于保護(hù)層2.5cm，回彈儀檢測(cè)其表面強(qiáng)度降低為10mpa；閘臺(tái)表面大部分砼碳化深度大，表面龜裂、外觀酥松，強(qiáng)度和抗凍融能力明顯降低；閘墩及溢流壩側(cè)墻砼局部出現(xiàn)反堿已出現(xiàn)表面結(jié)晶性破壞現(xiàn)象，影響該部位砼結(jié)構(gòu)耐久性；工程結(jié)構(gòu)水位變幅區(qū)普遍存在表面凍融破壞現(xiàn)象，影響砼結(jié)構(gòu)的耐久性；5號(hào)閘后漿砌石護(hù)坡開裂相鄰砼預(yù)制塊踏步凍脹、凍融損壞嚴(yán)重，處于不穩(wěn)定狀態(tài)；第6、7號(hào)沖沙閘無(wú)消能設(shè)施，大流量泄水會(huì)造成對(duì)下游引水、泄水設(shè)施基礎(chǔ)構(gòu)成威脅；水閘工程上游右岸無(wú)護(hù)坡高程較低，正常應(yīng)用中存在浸沒農(nóng)田間題，遇較大洪水會(huì)出現(xiàn)沖蝕岸坡、淹沒農(nóng)田情況；閘房年久失修、墻皮部分脫，磚墻表面有風(fēng)

18、化現(xiàn)象，操作空間小，通風(fēng)、采光條件差，不利管理運(yùn)行。234閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)閘門及啟閉設(shè)施運(yùn)行已達(dá)40多年，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，閘門門葉厚度10mm，銹蝕比較嚴(yán)重，7塊鋼閘門普遍銹蝕嚴(yán)重，在水位變動(dòng)部位銹蝕厚度達(dá)24mm，且整體閘板撓角變形，變差20mm?，F(xiàn)狀啟閉機(jī)老化陳舊，螺桿全部磨損，螺紋起皮掉角，齒輪間隙加大咬合力差，由于閘門阻力大需較大閉門力，致使大部分螺桿失穩(wěn)彎曲，影響正常運(yùn)行。閘門止水橡皮老化、磨損嚴(yán)重影響止水效果，門槽預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)銹蝕深達(dá)23mm，平整度差。 24安全檢測(cè)結(jié)論 閘前截水墻防滲有效，閘室下游未發(fā)現(xiàn)集中滲漏通道； 水閘閘墩和截墻均深入基巖12m，未發(fā)現(xiàn)整體位移、明顯沉降和不

19、均勻沉陷，水閘整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定； 閘臺(tái)啟閉機(jī)梁多處砼脫落露筋，經(jīng)測(cè)量砼碳化深度已大于保護(hù)層2.5cm，影響安全運(yùn)行。閘墩及溢流壩側(cè)墻砼局部出現(xiàn)反堿已出現(xiàn)表面結(jié)晶性破壞現(xiàn)象，影響該部位砼結(jié)構(gòu)耐久性； 第6、7號(hào)沖沙閘無(wú)消能設(shè)施，大流量泄水會(huì)造成對(duì)下游引水、泄水設(shè)施基礎(chǔ)構(gòu)成威脅； 閘門及啟閉設(shè)施運(yùn)行已達(dá)40多年，閘門變形、銹蝕嚴(yán)重，現(xiàn)狀啟閉機(jī)老化陳舊，螺桿全部磨損失穩(wěn)彎曲，影響正常運(yùn)行；3水閘復(fù)核計(jì)算31安全復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)sl2522000、水閘設(shè)計(jì)規(guī)范sl2652001、灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范gb5028899、中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖gb183062001、水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

20、sl20397、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文水利工程部分（2004年版）、防洪標(biāo)準(zhǔn)gb5020194等相關(guān)規(guī)定，確定水閘工程規(guī)模、工程等級(jí)、防洪標(biāo)準(zhǔn)、建筑物級(jí)別、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。根據(jù)1990年版國(guó)家地震局1：603*省地震烈度區(qū)劃分圖圈定，*峽水庫(kù)距地震區(qū)為12km，渠首樞紐距水庫(kù)7.5km應(yīng)在范圍之內(nèi)，地震基本烈度標(biāo)準(zhǔn)值為7度，32抗?jié)B穩(wěn)定性復(fù)核驗(yàn)算閘室抗?jié)B穩(wěn)定性,主要是為了防止地下滲流沖蝕閘室地基并造成滲流變形,因而閘室地下輪廓線必須具有足夠的防滲長(zhǎng)度,以減小閘室底板下的滲流坡降值。通過閘室的地下輪廓線防滲長(zhǎng)度和水頭的安全比值(即安全滲徑系數(shù)) l/h來驗(yàn)算。非常運(yùn)用情況下，閘前水頭

21、為h=5.0m，滲徑長(zhǎng)度l=23 .14m。滲徑系數(shù)l/h=4.63，滲流坡降j=h/l=0.216。 渠首工程處在基巖上，依據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，粗礫加卵石的地基的安全滲徑系數(shù)為2.5，允許流坡降為0.22，通過驗(yàn)算，非正常運(yùn)用情況下的實(shí)際滲流坡降小于規(guī)范允許值，故閘室抗?jié)B穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。33水閘斷面洪水及引水流量根據(jù)設(shè)計(jì)渠首設(shè)引水閘5孔，其中：第1孔為河西壩干渠分水閘，設(shè)計(jì)引水流量1.0 m3/s；第2、3孔分別為金化集團(tuán)公司和*省*發(fā)電有限責(zé)任公司工業(yè)用水進(jìn)水閘，每孔設(shè)計(jì)引水流量2.0 m3/s；第4、5孔為工農(nóng)總干渠農(nóng)業(yè)進(jìn)水閘，兩孔閘合計(jì)最大引水流量15.0 m3/s；沖砂閘2孔，

22、溢流壩過水面寬14.4m，根據(jù)*峽水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步報(bào)告資料和對(duì)區(qū)間洪水計(jì)算，該水閘斷面30年一遇設(shè)計(jì)洪140 m3/s，100年一遇校核洪水199 m3/s。34結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析資料：水閘為3級(jí)建筑物，地基主要為砂礫卵石層，地震烈度7度，水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值0.1g，基底面抗滑安全系數(shù)1.05，基底應(yīng)力最大值與最小值之比允許值2.5,校核洪水199 m3/s，閘前水深5.4m。根據(jù)資料及圖紙對(duì)閘房和閘墩自上而下分別進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖見（圖a、圖b）。 閘房穩(wěn)定計(jì)算計(jì)算范圍閘墩以上至房頂，墻高3.6m，房頂厚0.15m，見圖a、圖b、剖面aabb。房頂重：g159kn磚墻重：g243.2k

23、n風(fēng)力：按建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)ksz （1）s風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值1；z風(fēng)壓強(qiáng)度變化系數(shù)，按高度10m，b級(jí)z1；g基本風(fēng)壓參照蘭州，當(dāng)g3kn/m2；代入(1)式：k3kn/m2總風(fēng)力p(3.6+0.15)4.20.347.3kn風(fēng)力力矩:m風(fēng)4.731.87588.6kn-m水平向地震慣性力：根據(jù)水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范16頁(yè)公式 （4.5.9）地震作用的效應(yīng)折減系數(shù)取0.25,水平向設(shè)計(jì)地震加速度， 0.1g按表 (8.1.3)取3，5.94.32102.2kn代入 (4.5.9) 15.3kn地震力矩：m震28.7kn-m重力產(chǎn)生的力矩：m240.2kn-m重力力矩：m240.2(m風(fēng)m震)240

24、.5(88.628.7)根據(jù)計(jì)算，由于mm，閘墻不產(chǎn)生拉力，閘房穩(wěn)定。 閘墩穩(wěn)定計(jì)算計(jì)算范圍：閘室底板以上，計(jì)算簡(jiǎn)圖見（剖面aabb）由上面計(jì)算：閘房重力102.2kn閘墩自重：g3=1382.4kn閘墩下部底板重：g4=987.8kn底板上部水總重：閘前靜水總壓力：揚(yáng)壓力；閘前地震動(dòng)水壓力：依據(jù)水工建筑物抗震計(jì)算規(guī)范，單位寬度閘前地震動(dòng)水壓力作用在水面以下0.54h0處，其代表值(6.1.9-2)式計(jì)算 (6.1.9-2)8度地震2g 水體密度標(biāo)準(zhǔn)值10.25閘前地震動(dòng)力水總壓力：fh=8.624.2=362kn著力點(diǎn)在水面以下(0.542.1)=1.13m，距底板下沿1.97m。風(fēng)力：閘墩

25、位置低，且一部分水中，為此閘墩前風(fēng)力省略，只計(jì)算閘房的風(fēng)力，但對(duì)閘墩的著力點(diǎn)加大，其看力點(diǎn)(力臂)8.0+1.8=9.8m風(fēng)力：p=47.3kn水平地震慣性力：按(4.5.9)式計(jì)算 (4.5.9)=g1+g2+g3+g4 -pv=834.4kn水平地震慣性力的受力點(diǎn): =2.92m正常運(yùn)用情況的荷載及力矩表 表一荷載及力矩分項(xiàng)荷載(kn)力臂(m)力矩(kn-m)備注垂直(kn)水平(kn)+m-m閘房自重102.24.76487.2閘礅及底板2370.24.09480.8閘板上部水6245.663531.8閘前水壓力567.80.47407.9揚(yáng)壓力-1747.24.06988.8風(fēng)壓力4

26、7.38.25390合計(jì)191747.313499.87788.5由上表一可知mm，閘墩和閘基礎(chǔ)滿足穩(wěn)定要求。 閘基底面抗滑穩(wěn)定計(jì)算按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范第30頁(yè)(7.3.6-1)f按上述規(guī)范表7.3.10砂礫石f為0.5-0.55米用0.55由上表一 閘基底面抗滑安全系數(shù)大于規(guī)范允許值（1.25），故基地抗滑安全。 閘底面應(yīng)力p的計(jì)算:按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范29頁(yè)(7.3.4-1)式計(jì)算。由表一計(jì)算： 地基應(yīng)力大小比值小于規(guī)范允許值(2.0)。結(jié)論：根據(jù)以上計(jì)算閘室結(jié)構(gòu)在外力（風(fēng)力、地震慣性力，動(dòng)水壓力、水壓力）條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，閘基抗滑穩(wěn)定，地基承載安全穩(wěn)定。特殊情況的荷載及力矩表 表二荷載及力矩分項(xiàng)荷載(

27、kn)力臂(m)力矩(kn-m)備注垂直(kn)水平(kn)+m-m閘房自重102.247.6487.2底板上水重未計(jì)入垂直重量閘礅及底板2370.2409480.8閘板上部水62456.63531.8閘前水壓力567.84.7407.9揚(yáng)壓力-1747.2406988.8風(fēng)壓力47.382.5390水平地震慣性力125.229.2365.3地震動(dòng)力壓力36213475.4合計(jì)1917534.513499.88629.2由上表一可知mm，閘墩和閘基礎(chǔ)滿足穩(wěn)定要求。 閘基底面抗滑穩(wěn)定計(jì)算按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范第30頁(yè)(7.3.6-1)f按上述規(guī)范表7.3.10砂礫石f為0.6-0.65米用0.6由上表一

28、 閘基底面抗滑安全系數(shù)大于規(guī)范允許值（1.05），故基地抗滑安全。 閘底面應(yīng)力p的計(jì)算:按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范29頁(yè)(7.3.4-1)式計(jì)算。由表一計(jì)算： 地基應(yīng)力大小比值小于規(guī)范允許值(2.5)。結(jié)論：根據(jù)以上計(jì)算閘室結(jié)構(gòu)在外力（風(fēng)力、地震慣性力，動(dòng)水壓力、水壓力）條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，閘基抗滑穩(wěn)定，地基承載安全穩(wěn)定。36水閘過水能力復(fù)核根據(jù)水力計(jì)算手冊(cè)(第二版)，水力學(xué)上冊(cè)(第二版)相關(guān)公式計(jì)算，堰流流量計(jì)算公式為：閘孔出流計(jì)算公式為：b每孔凈寬； n閘孔孔數(shù)； h0包括行近流速水頭的堰前水頭； m自流堰流的流量系數(shù)； c側(cè)收縮系數(shù)； s淹沒系數(shù)； 閘孔自由出流的流量系數(shù)系數(shù)； 垂直收縮系數(shù)； 經(jīng)計(jì)算：

29、渠首各引水閘引水流量滿足設(shè)計(jì)要求，合計(jì)引水流量20 m3/s?，F(xiàn)狀沖沙閘最大泄流量68.08 m3/s，溢流壩最大過流量113.22 m3/s，合計(jì)最大泄洪流量181.3 m3/s。泄洪流量滿足30年一遇洪水設(shè)計(jì)流量140 m3/s ，不滿足100年一遇洪水校核流量199 m3/s 。37消能防沖復(fù)核工農(nóng)渠首沖沙閘最大泄流量68.08 m3/s，溢流堰最大泄流量113.22 m3/s，沖沙閘出口直接與河床連接，未設(shè)消能設(shè)施；溢流壩橫斷面形式為實(shí)用堰，過流斷面寬14.4m，堰高3.0m，堰項(xiàng)寬1.0m，下設(shè)反弧挑流，進(jìn)行面流消能，溢流堰采用漿砌料石砌筑。根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范溢流壩下游跌坎沖刷深度計(jì)算為：根據(jù)計(jì)算溢流壩下游跌坎沖刷深度2.82m，消力坎齒墻埋深5.0m，滿足沖刷要求。38閘門和啟閉機(jī)復(fù)核工農(nóng)渠首閘門及啟閉設(shè)施運(yùn)行已達(dá)40多年，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，閘