某灌區(qū)取水樞紐進水閘結(jié)構(gòu)布置

第一部分畢業(yè)設計相關(guān)資料一、設計目的與要求1.1目的通過畢業(yè)設計，了解并掌握水閘的初步設計的內(nèi)容、方法和步驟，通過設計學會運用有關(guān)專業(yè)課、技術(shù)基礎課所學的理論去解決實際工程問題，訓練編寫畢業(yè)設計成果、繪制水工建筑物CAD圖紙的技能，以及培養(yǎng)正確的設計思想，熟悉有關(guān)設計規(guī)范等。1.2要求畢業(yè)設計是在已有勘測規(guī)劃及部分設計成果的基礎上進行的，要求每個學生獨立地提交設計成果并要求成果概念明確。說明書簡明扼要，計算數(shù)字無誤。二、設計內(nèi)容與成果要求2.1內(nèi)容確定樞紐和建筑物的等級；確定樞紐的防洪能力；進水閘的閘室布置；確定消能防沖設施；防滲排水設施布置；兩岸連接建筑物的布置；閘室的穩(wěn)定校核；（選做）閘底板的內(nèi)力分析。（選做）2.2成果要求設計說明書一份（包括計算部分）；進水閘結(jié)構(gòu)布置圖一張。三、設計資料3.1工程概況某灌區(qū)取水樞紐為沖沙槽式取水樞紐，由攔沙閘、沖沙閘、進水閘組成的。該灌區(qū)主要水系為沙河及太子河，沙河屬于山麓型河流，灌區(qū)在沙河兩岸，總灌溉面積為97.6萬畝，兩岸灌溉面積大致相等，根據(jù)沙河水沙情況及取水要求，經(jīng)過綜合比較，應修建同攔沙閘、沖沙閘、進水閘組成的沖沙槽式取水樞紐。沙河攔河閘，橫跨沙河修建，與沙河主河道正交，閘址外河寬270m，攔河閘底板高程與河床平均高程同高，為31.5m。兩岸堤壩高程39.8m，閘上游限制最高洪水位為38.8m。沖沙閘，布置在攔河閘兩側(cè)，底板高程31.5m。進水閘，為了滿足兩岸灌溉的要求，采取兩岸布置方案。樞紐平面布置見圖1。攔河閘與沖沙閘均為三孔一聯(lián)，攔河閘共5聯(lián)；沖沙閘共2聯(lián)；閘墩墩頭為半圓形；中墩厚度為1.2m，縫墩厚度為0.8m；單孔凈寬為10.0m。

圖1圖1樞紐平面布置圖水文氣象條件3.2.1氣象多年平均氣溫為7.5°C，月平均最高氣溫30.2，月平均最低氣溫為-18.6°C，凍層深度為1.0?1.5m，多年平均風速為4.1m/s，汛期最大風速為8.4m/s。水文攔河閘閘址處沙河不同頻率的洪峰流量如表1，建閘前閘址處水位?流量關(guān)系見表2，相應的流量－水位曲線為圖2。進水閘以5%的洪水作為停止引水的標準，灌溉臨界期相應的河道流量Q=400m3/s。沙河閘址處多年平均含沙量為1.8kg/m3，實測最大含沙量為4.74kg/m3。表1攔河閘閘址處沙河不同頻率的洪峰流量 單位：m3/s頻率(%)0.10.330.501.02.05.010.025.075.0流量61505300500045204020332028202000280表2建閘前閘址處水位?流量關(guān)系 單位：m3/s水位(m)31.533.133.834.73636.837.437.738.338.8流量02005001000200030004000530061507000H(m)35.0_一”一” 132.0 I_U lJ32.0 I_U lJ10 2030圖23.3地質(zhì)條件3.3.1地質(zhì)情況405060708090aQ(m3/s)灌溉渠道水位?流量關(guān)系曲線圖渠道附近屬第四紀沉積層，厚度較大。兩岸灘地為粉質(zhì)壤土和粉沙，其下為礫質(zhì)粗沙，詳見圖3。沿河一帶地下水埋葬深度隨地形變化，一般在2.5m左右。因為土質(zhì)透水性很強，地下水變化受河道水位影響很大，豐水期河水補給地下水，水位較高；枯水季節(jié)地下水補給河水。3.3.2地基土設計指標地基允許承載力[R]=25KN/cm2地基應力分布不均勻系數(shù)n=2~3混凝土與中砂摩擦系數(shù)f=0.4混凝土容重Y=24KN/m3回填土：應盡量以透水性良好的砂質(zhì)中砂或者粗砂回填回填土壤的容重Y干=10KN/m3回填土壤的容重Y、=16KN/m3濕回填土壤的容重Y飽=20KN/m3C=0；填土與墻后摩擦角&=0地基應力分布不均勻系數(shù)：沙土nW2?337.033.029.025.02137.033.029.025.021.0礫質(zhì)中砂17.0粉質(zhì)土壤譽護:3IL洸礫質(zhì)粗砂圖3渠道附近地質(zhì)剖面圖3.3.3地震本地區(qū)不考慮地震。3.4其他工程材料灌區(qū)有鐵路與石料場相通，運輸方便。石料抗壓指數(shù)在2500KN/cm2左右，容重為24KN/m3。距渠首2.5?3.0km的地方有采石場可以供給粗細骨料及砂料作為澆筑混凝土之用。交通進水閘有交通要求，要求交通橋面寬為5m。四、設計依據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》(GB50288-99)《水閘設計規(guī)范》（SL265-2001）水閘》（中國水利水電出版社出版）第二部分畢業(yè)設計時段劃分及安排按教學計劃的規(guī)定畢業(yè)設計為期7周。每個學生應在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容，在開始時明確畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)的性質(zhì)、目的、任務外，還應作好準備工作，加強計劃性力爭高質(zhì)量完成設計。安排計劃時可參考下表。階段序號設計內(nèi)容時間分配（周）1了解設計任務、熟悉、分析資料0.52樞紐和建筑物的等級，樞紐的防洪能力、布置1.03進水閘引水角確定、孔口設計1.54消能防沖、防滲排水設施布置2.05閘室、兩岸連接建筑物的布置1.06繪圖、整理說明書1.07寫答辯稿、準備答辯及畢業(yè)答辯1.0合計8.0說明：1、每周按五個工作日計算2、各階段的說明書和說明書附圖、附表、設計圖的底圖應在所屬階段內(nèi)完成。第三部分各階段的主要內(nèi)容及要求畢業(yè)設計可分為五個階段，各階段的內(nèi)容和要求如下：一、了解任務書和熟悉、分析原始資料本階段的目的在于全面了解設計指導書、認識設計題目的現(xiàn)實意義?？炊嚓P(guān)圖紙，掌握有關(guān)資料。將必需的資料整編到畢業(yè)設計說明書中，了解每一項資料在設計中的用途考察資料的精度和合理性，切勿原封不動的抄寫或摘錄資料。如發(fā)現(xiàn)資料不足可詢問指導教師予以補充。二、樞紐和建筑物的等級，樞紐的防洪能力、布置本階段的主要任務是：（1）根據(jù)進水閘的最大引水流量確定樞紐和建筑物的等級；（2）確定取水樞紐的洪水標準；（3）初步確定取水樞紐的布置。三、進水閘引水角確定、孔口設計本階段的主要任務是：（1） 查《水閘設計規(guī)范》（SL265-2001）確定引水角。（2） 依照水閘閘孔設計步驟確定閘孔型式和尺寸。閘孔型式是指底板型式（堰型）、門型以及門頂胸墻的型式（采用胸墻時），閘孔的尺寸指底板頂面高程（即堰頂高程）、墩墻頂部和胸墻底面高程、閘孔總凈寬及閘孔孔數(shù)等。（3）對初擬閘孔進行過流能力檢驗。四、消能防沖、防滲排水設施布置本部分的主要內(nèi)容是：（1）選取適當?shù)南芊罌_措施，減少下游河（渠）道的沖刷，保證水閘的安全。主要是①確定是否需要設置消力池，如需要則需考慮消力池的深度、長度、和消力池底板的厚度。②是否需要在消力池后面采用防沖加固措施如設置海漫、防沖槽或防沖墻等。（2）水閘防滲排水設計內(nèi)容包括：①進行水閘的地下輪廓布置，設計防滲、排水設施的型式、布置、構(gòu)造和尺寸（必做）；②滲流壓力計算，供閘室穩(wěn)定驗算時使用；③滲流坡降計算，驗算地基抗?jié)B穩(wěn)定性；④濾層設計（必做）⑤防滲帷幕及排水孔設計（必做）⑥永久縫止水設計（必做）。五、閘室、兩岸連接建筑物的布置本部分的主要內(nèi)容是：（1） 閘室是水閘的主體部分，由底板、閘墩、胸墻、閘門、工作橋和交通橋等部分組成。布置應根據(jù)水閘擋水、泄水條件和運行要求，結(jié)合考慮地形地質(zhì)等因素，做到結(jié)構(gòu)安全可靠，布置緊湊合理、施工方便、運用靈活、經(jīng)濟美觀。（2） 水閘兩端與河岸連接時，必須設置連接建筑物，其組成部分有上、下游翼墻和邊墩。六、繪圖、整理說明書根據(jù)畢業(yè)設計說明書繪制CAD圖紙，包括水閘的主要結(jié)構(gòu)形式及輪廓尺寸，并將各部分文本內(nèi)容、計算過程整理成冊。七、寫答辯稿、準備答辯及畢業(yè)答辯溫顧畢業(yè)設計的過程及內(nèi)容，制作答辯PPT及答辯稿，準備答辯。第四部分設計成果、答辯要求及成績評定本畢業(yè)的設計成果主要包括設計圖和設計說明書。一、設計圖主要有進水閘平面布置圖、剖視圖、立面圖，可繪制在一張A3圖紙上。規(guī)定用CAD或鉛筆在繪圖紙上繪制，要求圖名、圖框、圖簽俱全，繪圖時遵守制圖標準的規(guī)定，圖幅布局合理，圖面主次分明、比例適當、尺寸齊全、清晰整潔，并有必要的文字說明。二、設計說明書設計說明書要求A4紙張打印，章節(jié)分明、條理清楚、字跡工整，并編寫目錄；文字說明應簡明扼要、既要有對設計內(nèi)容的敘述，又要有對問題的分析論證和結(jié)論；此外，還需注意適當?shù)厥褂貌鍒D和附表。設計說明書的字數(shù)不少于2萬字，30頁以上。三、答辯答辯是審核和評定學生畢業(yè)設計質(zhì)量和成績的重要環(huán)節(jié)，已完成畢業(yè)設計的學生方可參加答辯，未完成畢業(yè)設計的學生，或指導教師認為畢業(yè)設計不及格的學生不能參加答辯。答辯時，學生先講解10~15分鐘，然后由答辯委員會的專家和教師提問10~15分鐘。四、成績評定畢業(yè)設計成績按五級記分：即優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。答辯小組應根據(jù)指導教師意見、評閱人意見和學生答辯的實際情況，綜合評定學生的畢業(yè)設計成績。有下列情況之一者，畢業(yè)設計成績不及格：（1） 有三分之一的時間未參加畢業(yè)設計，或未完成畢業(yè)設計規(guī)定的任務，或雖完成任務，有嚴重錯誤者；（2） 設計圖紙質(zhì)量差，說明書不完整，有原則性錯誤；（3） 無故不參加答辯，或在答辯中闡述畢業(yè)設計的論據(jù)錯誤，基本概念模糊；（4） 嚴重違反紀律和規(guī)章制度，拒不服從指導老師的指導，且態(tài)度惡劣。五、有關(guān)說明畢業(yè)設計應在指導教師的指導下，由學生獨立完成；不允許請人代作或互相