工程布置及建筑物

PAGE1PAGEPAGE38初步设计阶段河床式水电站设计报告范本——5工程布置及建筑物——[中小型]□范本主要编写条件界定:南方平原地区、岩基、混凝土重力坝、左岸河床式电站厂房、贯流式灯泡水轮发电机组、河床中央表孔式溢流坝(泄洪闸)、右岸船闸、左岸开关站目录TOC\o"1-2"5工程布置及建筑物35.1设计依据35.2坝轴线选择及工程总体布置55.3挡水建筑物85.4泄水建筑物1215.5发电厂房及开关站1445.6通航建筑物1555.7观测195.8永久性房屋建筑2005工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等级及建筑物级别水电站是经批准的《流域规划报告》确定的近期开发工程。经可行性论证和主管部门对可行性研究报告的审批意见,该工程的开发任务是以发电为主,兼有通航等综合效益的枢纽工程。工程坝址控制流域面积km2,水库正常蓄水位m时相应库容亿m3,校核洪水位m时相应库容亿m3。电站总装机容量MW,船闸年货运量万t。根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(SDJ12-78)》(山区、丘陵区部分)及《补充规定》【/《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(SDJ217-87)》(试行)(平原、滨海部分)】和可行性研究审批意见,本工程属等工程,主要建筑物大坝、厂房、船闸按级建筑物设计,临库挡水建筑物按年一遇洪水设计，年一遇洪水校核；厂房下游按年一遇洪水设计,年一遇洪水校核；船闸下闸首及闸室按年一遇洪水设计,年一遇洪水校核。5.1.2设计基本资料5.1.2.1水位、流量资料(1)水库特征水位正常蓄水位:m;设计洪水位:m;校核洪水位:m;死水位:m;上游最高通航水位:m。(2)坝址水位流量关系坝址水位流量关系见表5.1-1。表5.1-1坝址水位流量关系表水位,m流量,m3/s(3)调洪成果调洪成果见表5.1-2。表5.1-2调洪成果表项目频率,%0.10.20.5123.3351050洪峰流量,m33/s下泄流量,m33/s水库水位,m坝下游水位,mm(4)下游水位一台机满负荷时水位：m(Q=m3/s)；台机满负荷时水位：m(Q=m3/s)；保证出力时水位：m(Q=m3/s)；下游最低发电水位：m(Q=m3/s)；下游最低通航水位：m(Q=m3/s)。5.1.2.2地质资料(1)地震烈度本地区地震基本烈度为度,设计烈度为度。(2)基岩物理力学指标基岩物理力学指标见表5.1-3。表5.1-3基岩物理力学指标表岩石类别容重kg/m3抗剪断强度抗剪强度饱和抗压强度MPaa弹模GPa混凝土/岩石岩石/岩石混凝土/岩石岩石/岩石f′c′,MPaf′c′,MPafc,MPafc,MPa(3)河床基岩抗冲流速河床基岩抗冲流速:v=m/s。5.1.2.3建筑材料物理力学指标建筑材料物理力学指标见表5.1-4。表5.1-4建筑材料物理力学指标表建材容重kg/m3弹性模量EMPa抗压强度RaMPa抗拉强度RgMPa抗剪强度τMPa抗渗标号5.1.2.4抗滑稳定及地基应力控制标准(1)建筑物沿建基面按抗剪强度和抗剪断强度方法计算抗滑稳定,其稳定安全度控制标准见表5.1-5。表5.1-5稳定安全度控制标准表荷载组合安全系数备注抗剪Kc抗剪断K′c基本特殊(2)软弱层面间抗滑稳定安全系数,Kc基本荷载组合Kc≥;特殊荷载组合Kc≥。(3)抗浮稳定安全系数,K0抗浮稳定安全系数K0＞1。(4)地基应力控制标准最大正应力σmax=;最小正应力σmin=。5.2坝轴线选择及工程总体布置5.2.1坝线选择在本工程的可行性研究设计阶段,共对个坝址进行了比较,并对各坝址作了大量的地勘工作。提示：概述各坝坝线的地形形地质条件件。经技术经济综合比较,可行性研究阶段选定在坝址建坝,并经主管部门审查通过。本阶段除对选定坝址的坝线进行重点地勘工作外,对其它条坝线也进行了补充地勘工作,并进一步对各坝线进行了技术经济综合比较,现将各坝线优缺点简述如下：。提示：概述各坝坝线的优缺缺点,包括地形形、地质条条件、工程程总体布置置、施工条件、工工期、投资资、运行条条件等。各坝线的工程量、工期及投资见表5.2-1。表5.2-1各坝线方案工程量、工期、投资比较表项目单位方案备注方案Ⅰ方案Ⅱ……(1)土石方开开挖万m3其中土方万m3石方万m3(2)混凝土、钢钢筋混凝土土万m3其中100#万m3150#万m3200#万m3(3)钢筋t(4)浆砌石万m3其中50#万m375#万m3(5)干砌石万m3(6)填土方万m3(7)钢材t(8)帷幕灌浆浆m(9)固结灌浆浆m(10)总工期期a(11)总投资资万元经技术经济综合比较,可行性研究报告推荐的坝线明显优于其它坝线,故本阶段选定在坝线筑坝。5.2.2工程枢纽布置提示：根据实际际情况,仔细修改改本部分,并以此为为据,统一其他他各章有关关内容,不可有茅茅盾与遗漏漏。例如,本范本未未考虑当地地材料坝,如有,则应作必必要的补充充。5.2.2.1坝型选择本工程是河上的径流电站,洪峰流量大,水库无调蓄能力。根据坝址地形、地质和建材,并考虑施工期导流、通航和施工进度等条件,拦河大坝采用混凝土重力坝,设表孔和平底闸联合泄洪。5.2.2.2枢纽布置方案比较本枢纽由溢流坝、非溢流坝、厂房和船闸等主要建筑物组成。由于洪峰流量大,水库无调蓄能力,泄洪问题是枢纽布置的主要矛盾。为此,枢纽布置应以泄洪为主兼顾其它,合理布置厂房、船闸,以达到互相协调、施工方便、运行安全和经济合理的目的。可行性研究阶段曾比较过河床左、右侧厂房两种布置方案,最后推荐河床左侧厂房方案,经主管部门审查和评估认为,推荐的枢纽总布置方案是合理可行的。本阶段仍按上述两个方案进一步进行技术经济比较。方案比较时,除优先考虑泄洪布置,合理布置厂房和船闸外,还着重考虑了施工导流、施工期通航和工期等。在枢纽布置时,建筑物相互位置和各建筑物结构尺寸较可行性研究阶段均有调整。现将两个枢纽布置方案分述如下。(1)方案Ⅰ:河床左侧厂房方案拦河大坝为混凝土重力坝,河床中央布置溢流坝段(泄洪闸),左侧布置电站厂房,右侧布置船闸，各建筑物之间均以非溢流坝段连接。大坝建基面高程m,坝顶高程m,最大坝高m,坝顶长m。坝顶设……m宽的交通桥沟通两岸交通。为满足渲泄洪水的要求,设……孔……m×……m(宽×高)溢流表孔和……孔……m×……m(宽×高)的平底闸联合泄洪,堰顶高程分别为m和m,采用底流消能,设钢质弧门控制水位。主厂房总长m,宽m,高m,其中主机房长m,安装场长m,位于主机房左侧。副厂房设在主厂房下游侧,平面尺寸为m×m。台主变压器布置在副厂房左端,其平面尺寸为m×m,地面高程为m。开关站布置在左岸台地上,平面尺寸为m×m,地面高程为m,为式开关站。船闸闸室长m，宽m，通航水深m。最大过坝船只吨位t，年货运量万t。上坝公路布置在左岸,分别通向厂房、开关站和坝顶交通桥。通过坝顶交通桥沟通两岸交通。(2)方案Ⅱ:河床右侧厂房方案拦河大坝为混凝土重力坝,河床中央布置溢流坝段(泄洪闸),右侧布置电站厂房,左侧布置船闸。各建筑物之间均用非溢流坝段连接。大坝建基面高程m,坝顶高程m,最大坝高m,坝顶长m。坝顶设……m宽的交通桥沟通两岸交通。为满足渲泄洪水的要求,设……孔……m×……m(宽×高)溢流表孔和……孔……m×……m(宽×高)的平底闸联合泄洪,堰顶高程分别为m和m,采用底流消能,设钢质弧门控制水位。主厂房总长m,宽m,高m,其中主机房长m,安装场长m,位于主机房右侧。副厂房设在主厂房下游侧,其平面尺寸为m×m。台主变压器布置在副厂房右端,其平面尺寸为m×m,地面高程为m。开关站布置在右岸台地上,平面尺寸为m×m,地面高程为m,为式开关站。船闸闸室长m,宽m,通航水深m,最大过坝船只吨位t,年货运量万t。上坝公路路布置在右岸,分别通向向厂房、开开关站和坝坝顶交通桥桥。(3)枢纽布置置选择本枢纽布置主要要取决于电电站在枢纽纽中的位置置,各枢纽布布置方案工工程量、造造价和工期期如表5.2--2①①表5.2-2与表5.2-1格式一样,略——编者。经技术术经济比较较和综合分分析,方案Ⅰ和方案Ⅱ都能满足足枢纽布置置要求,但方案Ⅰ工程量较较少,投资省,且具有右右岸岸坡平平直,船闸下游游引航道与与河流主航航道同在一一侧,行船安全全方便,同时,左岸便于于布置开关关站和进厂厂、上坝公公路等优点点。故选定定方案Ⅰ,即河床左左侧布置厂厂房、右侧侧布置船闸闸、溢流坝坝居中为枢纽纽布置推荐荐方案。5.3挡水水建筑物提示：挡水建筑筑物结构及及材料与后后面的叙述述直接相关关,所有描述述应以此为为据。5.3.1结构布置置和材料5.3.1.11结构布置置枢纽坝坝轴线总长长m,挡水建筑筑物从左至至右分别由由长……m左岸非溢溢流……坝段、……m河床电站站厂房、……m混凝土重重力坝段、……m溢流坝段(平底闸)、……m混凝土重重力坝段、……m船闸段和……m右岸非溢溢流……坝段组成。(1))混凝土重重力坝混凝土土重力坝基基本断面为为上游铅直直的三角形形,坝顶宽m,,坝顶高程程m,下游折坡坡点高程mm,下游坡比比为1∶,建基面高高程m,最大坝高高m,最大底宽宽m。(2))溢流坝(泄洪闸)表孔溢溢流坝段采采用上游面为为铅直的基基本三角形形断面,堰顶高程程m,堰面为型曲曲线,建基面高高程m,最大底宽宽m。平底闸底板高程程m,最低建基基面高程mm,最大底宽宽m。中墩厚厚m,边墩厚m。坝顶面面上游侧,高程m,设检修门门、移动式式启门机和和轨道支架架;坝顶面中中部,高程m,设弧门固固定式启门门机平台;坝顶面下下游侧,高程m,设m宽的坝顶顶交通桥。5.3.1.22材料(1))重力坝:混凝土土重力坝采采用C混凝土。(2))溢流坝(泄洪闸)溢流坝坝坝体采用用C混凝土,溢流面采采用C混凝土,消力池为C混凝土,闸墩、护护坦为C混凝土。(3))厂房厂房mm高程以下下大体积混混凝土采用用C,挡水墙采采用C混凝土,板梁结构构为C混凝土。(4))坝顶交通通桥坝顶顶交通桥采采用C混凝土,启闭机工工作桥采用用C混凝土。(5)船闸船闸闸墙采用CC细石混凝凝土砌筑块块石,闸墙防渗渗面板及底底板采用C混凝土,门槽、门门轴柱部位位采用C混凝土,输、泄水水廊道采用用C混凝土。5.3.2大坝设计计计算5.3.2.11整体稳定定及地基应应力计算(1))荷载提示：编写具体体工程的设设计报告时时,应进一步步确认荷载载(或作用)的种类,例如,是否还有有冰荷载,是否考虑虑过温度作作用等。①坝体体自重及固固定设备重重②静水水压力③动水水压力④扬压力⑤淤砂砂压力⑥风浪浪压力⑦地震荷载(2)荷载组合合荷载组合见表55.3-11。表5.3-1荷载组合合表项目主要设计情况荷载荷载组合自重静水压力动水压力扬压力淤砂压力风浪压力地震荷载基本组合正常蓄水位①②④⑤⑥①+②+④+⑤+⑥设计洪水位①②③④⑤⑥①+②+③+④+⑤+⑥特殊组合校核洪水位①②③④⑤⑥①+②+③+④+⑤+⑥正常蓄水位+地地震①②④⑤⑥⑦①+②+④+⑤+⑥+⑦(3)稳定及应应力计算抗剪强度稳定计计算公式:抗剪断强度稳定定计算公式式:坝址、坝踵垂直直正应力计计算公式:式中：K——抗剪强度度计算的抗抗滑稳定安安全系数;K′——抗剪断强强度计算的的抗滑稳定定安全系数数;F——坝体混凝凝土与坝基基接触面的的抗剪摩擦擦系数;f′——坝体混凝凝土与坝基基接触面的的抗剪断摩摩擦系数;C′——坝体混凝凝土与坝基基接触面抗抗剪断凝聚聚力;∑W——滑动面上上的法向分分力总和;∑P——滑动面上上的切向分分力总和;∑M——上述荷载载对坝基截截面形心轴轴的力矩总总和;A——计算建基基面截面积积;J——计算建基基面对形心心轴的惯性性矩;X——坝基面截截面上计算算点到形心心轴距离。稳定应力计算成成果见表5.3--2。表5.3-2稳定应力力计算表荷载组合计算情况稳定安全系数坝基边缘应力,,MPa挡水坝溢流坝挡水坝溢流坝KK′KK′坝踵坝趾坝踵坝趾基本组合正常蓄水位设计洪水位特殊组合校核洪水位正常蓄水位＋地震情况从上表表中可知稳稳定和应力力均可满足足规范要求求。5.3.2.22深层滑动动计算提示：简述坝基基内软弱夹夹层、缓倾倾角结构面面及不利的的地形所构构成的滑动动体。坝基与与所构成的的滑动体可可构成一种种可能的不不利控制条条件，因此此，必须进进行深层稳稳定复核。沿沿层面计算算时,不考虑C′的作用。深层滑动稳定计计算成果见见表5.3--3。表5.3-3深层滑动动稳定计算算表荷载组合计算情况安全系数K备注挡水坝溢流坝基本组合正常蓄水位设计洪水位特殊组合校核洪水位正常蓄水位＋地地震情况5.3.3基础处理理5.3.3.11大坝基基础开挖本枢纽属径径流式电站,基础应力力不大,要求基础础一般应开开挖至风化化限以下m。坝基持持力层以岩岩为主,一般风化化深度是:左岸m～m;右岸m～m;河河床部位mm～m。风化带带内岩体力力学强度较低,裂隙发育,大坝基础础范围内一一般予以挖挖除,自上而下下开挖，开挖挖边坡见表表5.3--4。对于深深切边坡每每隔110m设一级级马道,宽2m～3m。位于建基基面之内的的裂隙和断断层等构造造的开挖另行处理。表5.3-4设计边坡坡开挖表岩层类别边坡类别备注临时永久5.3.3.22坝基防防渗与排水水(1))帷幕灌浆坝基防防渗以水泥泥灌浆为主主,按《混凝凝土重力坝坝设计规范范(SDJJ21--78)》要求,防渗帷幕幕深度以单单位吸水量量ω≤L/(mmin·mm·m)为控制标标准。防渗渗帷幕沿挡挡水建筑物物前缘布置置排,帷幕灌浆浆孔距m,,排距m,孔深一般般为m。断层影响带局部部漏水量较较大的地段段,增设一排排补强帷幕幕,补强帷幕幕孔距m,排距m,孔深一般般为m。(2)固结灌浆浆大坝基础范围内内用固结灌浆加固基基岩。河床床坝段大坝坝上游坝踵踵及下游坝坝趾,固结灌浆浆孔深m;坝基中间间应力较小小区域孔深深m;基础所有有固结灌浆浆孔距、排排距均为mm,呈梅花形形布置。(3)坝基排水水为更有效地降低低坝基扬压压力,在距大坝坝帷幕线下下游m处设一排排水孔孔，孔距mm,孔径φcm,孔深m。5.4泄水水建筑物5.4.1方案比较5.4.1.11泄洪方方案本枢纽纽为径流式电站,泄水建筑筑物除满足足渲泄设计计和校核洪洪水流量外外,还应结合合考虑施工工期导流和和通航要求求,及厂房和和船闸的合合理布置,布置原则则为:(1))渲泄年一遇遇洪水时,维持坝前前水位为正正常蓄水位位,以减少库库区淹没损损失;(2))溢流坝段段尽可能布布置在主河河床上,以减少枢枢纽工程的的开挖量;(3))泄洪方式式应结合考考虑施工期期导流和通通航等要求求。根据以以上原则和和本枢纽的的特点,宜采用开开敝式实用用堰溢流形形式。在坝坝前为正常常蓄水位和和同一溢流流净宽的条条件下,经对不同同的堰顶高高程进行计计算比较,确定堰顶顶高程为mm。根据施工工期通航和和二期施工工导流的要要求,设置了孔m×m的平底闸闸。本阶段段就泄水建建筑物泄洪洪方式作了了两种方案案的比较:①①孔m×m的平底闸闸加孔m×m的溢流表表孔方案;②②孔m×m的平底闸闸加孔m×m的溢流表表孔方案。计算结结果表明,方案①泄年一遇洪洪水时,坝前水位位不壅高,符合设计要要求。在渲渲泄设计洪洪水和校核核洪水时,坝前水位位比天然洪洪水位壅高高分别为mm和m;单宽流量量分别为mm3/s和m3/s。此外,该方案的的溢流长度度对枢纽布布置有利,如再加大大溢流长度度,对降低坝坝前雍水高高度效果不不大,但对枢纽纽布置不利利,并将增大大工程投资资。经综综合分析比比较,选定方案案①。5.4.1.22消能工工结构由于水水库调蓄能力力甚小,泄洪量及及下游水位位变化幅度度较大,且溢流堰堰不高,能适应面面流流态的的流量范围围很小,也很难形形成较稳定定的戽流,因此采用用底流消能能。由计算算得知,当坝前为为正常蓄水水位m,全开孔m×m的表孔闸闸门时,下泄流量量为m3/s,相应下游游水位m时,下游水流流便形成淹淹没式水跃跃衔接。如果果泄量小于于上值时,则呈远驱式水水跃。所以,在溢流段段上选择孔孔、长m修建消力力池,以解决下下泄流量小小于m3/s时的消能能问题。其其余孔均按按淹没水跃跃条件设计计护坦结构。消力池池设计原则则是:对应开启启不同的孔孔数、不同同的闸门开开启度,消力池均均应满足消消能要求。5.4.2工程布置置泄水建建筑物布置置在河床中央,从左至右右由……孔平底闸闸段、……孔溢流堰堰下游设消消力池段,……孔溢流堰堰下游设护护坦段组成成。平底闸闸孔口尺寸寸(长×宽)为m×m,闸段长m,闸底平河河床高程,设钢质弧门控制水水位。平底底闸主要解解决厂房常年年施工和二二期施工期期的导流和和临时通航航问题，同同时,有利于冲冲排泥砂。溢流堰堰堰顶高程程m,孔口尺寸寸为m×m,总长m,设钢质弧门控制水水位。堰面面为曲线,设计水头头m,溢流面曲曲线方程yy=,采用R=m的圆弧与与上游坝面面衔接,下游面以以R=m的反弧段段与溢流面面相连接。闸闸墩厚m。消力池池深m,尾坎高m,,池长m。整个池池底设有呈呈梅花形布布置的排水水系统。池池后接长mm、厚m的抛石海海漫,海漫顶高高程为m。下游为为淹设式水水跃衔接的泄洪洪坝段,为防止坝坝后河床的的冲刷,根据本工工程的具体体情况设置置了长m、厚m的护坦,坦面高程程为m,护坦底板板设有排水水系统,末端设m深的齿槽,坦后铺设设长m、厚m的抛石海海漫,海漫顶面面高程m。坝顶布布置式启闭闭机平台,平台高程m,并设有宽宽m的坝顶公公路桥,以沟通两两岸交通。5.4.3设计计算算及水工模模型试验5.4.3.11泄流能能力计算计算公式:式中:m——流量系数;εε——侧收缩系系数;σσs——淹没系数;n——孔数;B——每孔净宽,m;H0——堰上水头,m。泄流曲曲线计算成成果见表5.4--1。表5.4-1泄流曲线线计算成果果表上游水位,m下泄流量,m33/s5.4.3.22消力池水水力计算计算公式:σh″=H1+CC+S式中:H1——计入行近近流速的堰堰顶水头，m;C——尾坎高;S——池深;σσ——安全系数;h″——第二共轭轭水深,m。5.4.3.33水工模模型试验为验证证水力计算算成果和上上、下游水水流流态,坝下消能能效果等。进进行了枢纽纽整体模型型和溢流坝坝断面试验验。从试验验结果看,孔口尺寸寸满足设计计要求,其泄洪能能力与计算算值比较误误差在5%以内。水水工模型试试验成果详详见《水工工模型试验验报告》。5.5发电电厂房及开开关站5.5.1厂房布置置水电站站选定的枢枢纽总体布布置方案为为河床左侧侧厂房方案案。即河床床中央布置置溢流堰和和平底闸,左侧布置置电站厂房房,右侧为船船闸。电站站最大水头头m,最小水头头m,设计水头头m,安装单机机容量为MMW的贯流式式灯泡水轮轮发电机组组台,单机设计计引用流量量m3/s,水轮机转转轮直径mm,安装高程程m,机组中心心线距坝轴轴线m,流道长m。根据机电布置及及水工结构构要求,机组间距距定为m,主厂房总总长m,净宽m,高m。分分管道和运运行两层布布置,其地面高高程分别为为m和m。厂内设设一台t桥式起重重机,轨顶高程程m。各机组组段均设有有楼梯,沟通上下下层交通。电站进口口流道宽mm,高m,底板高程程m。进水口口设扇m×m的检修门,并设扇m×m拦污栅。进进口检修门门及拦污栅栅的启闭由由门机操纵纵。进水口口河床高程程m,以1∶的坡与进进水口底板板衔接。电站尾水水管长m,宽m,出口断面面m×m,底板高程程m,出口处设设检修门和和启闭设备备。尾水出出口河床高高程m,以1∶反坡与尾尾水管底板板衔接。安装场场设在主厂厂房左端,长m,宽m,分两层布布置。安装装层地面高高程m,其下层地地面高程mm,布置油库库及油处理理室等。主厂房房下游侧全全线布置副副厂房,总长为m，共分层布布置。底层层高程m,,布置、;高程m为、室。副厂厂房共设个个楼梯,方便上下下交通。为适应应温度变化化和基础变变形，每台【/二台】机组之之间及主厂厂房与安装装场之间均均设置永久缝,缝间设设止水。主厂房房上游防洪洪标准与坝坝相同,结合厂房房结构和整整体稳定等等的需要,在主厂房房上游侧设设置钢筋混混凝土挡水水墙,墙顶高程程与坝顶相相同。厂房房下游防洪洪校核水位位为年一遇,其高程为为m。厂房临河右端端墙及副厂厂房下游墙墙,自高程[……]m以下均为为钢筋混凝凝土防洪墙墙。为连接接两岸交通通，安装场场的上游修建建挡水重力力坝,最大坝高高m,坝长m,坝顶宽m,坝与安装装场之间设设永久缝。安装装场下游由尾水渠边边墙防洪挡挡水,墙顶高程程m。主变压压器场紧靠靠副厂房左端布置,地面高程程为m,平面尺寸寸为m×m。开关站站布置在左岸台地地上,与厂房平平行,平面尺寸寸为m×m,高程为m,其基础为为。厂区排排水考虑高高程m以上的来来水用撇水水渠截入下下游。m高程以下下厂区集雨雨面积为mm2,按日最大大暴雨强度度mm计,排水流量量为m3/h,地面水汇汇入集水井井后,采用自流和机机排相结合合的措施施将积水排入尾水水渠。集水水井有效容容积为m3,井位及机机房设在。5.5.2厂房整体体稳定及地地基应力主厂房、安安装场等主主要建筑物物均置于风风化层的基基岩上,其基岩与与混凝土抗抗剪摩擦系系数f=。主厂房房机组段整整体抗滑、抗抗浮及边缘缘垂直正应应力计算成成果见表5.5--1。表5.5-1机组段计计算成果表表荷载组合计算情况水位安全系数边缘应力,MPPa上游,mm下游抗浮抗滑上游右端上游左端下游右端下游左端基本组合正常运行特殊组合机组检修非常运行机组未安装从计算算成果得知知,各项指标标均可满足足规范要求求。5.6通航航建筑物5.6.1设计依据据5.6.1.11设计年货货运量水电站站的兴建将将使的水运运有较大改改善。河属省标标级航道,设计水平平年可按通通航建筑物物建成后年年～年考虑,货物增长长率一般按按%～%左右计算算。根据该该地区经济济发展情况况,增长率按按%考虑。以以目前货运运量万t为基数,年后的货货运量为万万t。据此分分析该工程程通航建筑筑过坝货运运量设计标标准为:近期货运运量为万t,远期货运运量为万t。5.6.1.22设计船型型提示：如有船队队过坝要求求,应补充相相应内容。最大过过船吨位t。设计船船型(长×宽×吃水深)m×m×m。5.6.1.33通航水位位当洪水水频率%时,上、下游游最高通航航水位相应应于水库上上、下游水水位。上游游最低通航航水位为水水库死水位位,下游最低低通航水位位为通航保保证率%时的下游游水位。船闸设设计水头为为水库正常常蓄水位与与通航保证证率%时的下游游水位差。上、下游最高最最低通航水水位,设计水位位及相应下下泄流量如如表5.6--1。表5.6-1通航水位位与下泄流流量表名称称水位,m下泄流量,m33/s备注最高通航水位上游下游最低通航水位上游下游设计水位上游下游5.6.1.44通航期考虑洪洪水、枯水水、风雾、检检修等停船船时间约为为d左右,故确定年年通航期为为d。日通航航时间初期期按班制h,远期按班制制h。5.6.2方案选择择可行性性研究阶段段曾对船闸方案案和斜面升升船机方案案进行过过技术经济济比较,推荐过坝坝建筑物为为船闸方案,经过可行行性研究审审查同意采采用。本阶段段对船闸和升升船机方案进进一步作了了论证。由由于枢纽通航能力力较大,过坝水头头不高,故选定了了具有过坝坝时间短,使用管理理方便的单单级单线船船闸。根据据枢纽布置置比较,船闸设在在河床右侧侧。5.6.3船闸的结结构布置船闸由由上下闸首首、闸室、上上下游引航航道和输泄泄水系统组组成。上下闸首平面尺尺寸(长×宽)分别为m××m和m×m,闸首顶高高程分别为为m和m,底高程分分别为m和m,上下游闸闸首门槛高高程分别为为m和m,为结构。闸闸首上布置置有操作室室和机房等等建筑物。上闸首工工作门为闸闸门,下闸首工工作门为闸闸门,上下闸首首均设检修修门槽。上上下闸首输输水廊道设设工作门和和检修门。上上闸首输水水廊道进口口设拦污栅栅。闸室长长m,有效宽度度m。闸室侧侧墙顶高程程m,底板高程程m。闸室采采用结构。上下游游引航道底底宽m,岸坡开挖挖边坡为1∶,采用浆砌砌石护砌。为为防止船底底与岸坡相相撞,沿岸坡m长度范围围内设导航航浮筒,可随水位位升降,保证船只只安全过闸闸。上游导航航墙布置在在上闸首与与溢流坝之之间,长m,采用墙体,顶部高程程。防止泄洪洪时引航道道内产生横横流,保证船只只进出船闸闸安全。下游导导航墙沿下下闸首外侧侧墙向下游游延伸,长m,顶高程m,,为结构。5.6.4输水系统统及通航能能力计算5.6.4.11输水系系统计算船闸设设计水头mm,采用集中输水方方式。上闸闸首自上游引引航道取水,输水廊道道为m×m涵管,进水口底底板高程mm。廊道布置置于上闸首两两侧墙内,出口水流流经隔墩进进入开敞式式消能室对对冲消能。水水流受垂直格栅栅盖板的约约束,迫使部分分水流进入入短廊道内内,廊道顶部部开有向上上游倾斜……°的,孔径为……cm的园孔,水流从园园孔流出。下闸首在门龛段段上游左侧侧设置m××m(高×宽)、中间宽宽m隔墩的矩矩形泄水廊廊道,水流由此此直接泄入入河道,出口河床床段设混凝凝土护坦防防冲。输水时间T按下下式计算:式中:W——廓道过水水断面;C——闸门水域域面积;H——设计水位位差;μ——闸门全开开时输水系系统流量系系数;g——重力加速速度;α——与闸门型型式和流量量系数有关关的系数;tv——闸门开启启时间。5.6.4.22船闸通通航能力计计算(1))基本系数数PP1——年过闸船船舶总载重重吨位,t;;P2——年过闸货货运量,t;;n——日平均过过闸次数,n=τ×60//T;n0——昼夜内非非运货船过过闸次数;G——一次过闸闸平均吨位位;α——船舶装载载系数;β——运量不均均衡系数;τ——船闸日工工作小时;NN——年通航天天数。(2))过闸时间过闸时时间按下式式计算:式中中：T1——单项过闸闸时间;T2——双项过闸闸时间。(3))船闸通航航能力按照内内河通航标标准GBL139--90和现有船船型与船队队尺寸,对t～t船只采用用种不同组组合的船队队过闸,每次货物物过闸量GG=t,其过闸时时间为d。年过闸闸船舶总吨吨位P1和年过闸闸货运量PP2分别按下下式计算:式中符符号意义同同前。5.6.5结构计算算船闸在在正常蓄水水位m以上运行行时已开闸闸泄洪,闸室水位位与外河水水位相差不不大,非闸墙稳稳定控制条条件,故船闸计计算按上游游正常蓄水水位m、下游最最低通航水水位m、墙背不不同填土高高程和不同同地下水位位进行结构构计算。抗滑稳稳定按抗剪剪断公式计计算,摩擦系数数f′=,凝聚力C′=。闸室抗抗滑、抗倾倾稳定安全全系数K′c、K0和基础面面内外侧应应力σ内、σ外计算成果果如表5.6--2,上、下下闸首计算算成果见表表5.6--3和表5.6--4①表5.6-3、表5.6-4和表5.6-2格式完全一样,此处省略——编者。。①表5.6-3、表5.6-4和表5.6-2格式完全一样,此处省略——编者。表5.6-2闸室计算算成果表部位