防洪闸设计说明书

. .*省 *防洪闸处险加固工程设计报告目录1综合说明11.1 工程概况11.2 枢纽建筑物简述21.3 原设计、施工情况简述21.4工程现状及存在问题31.5处险加固措施和工程投资52处险加固工程设计72.1右岸护坡、护脚加固设计72.2发电厂整修设计112.3电器设备更新改造112.4启闭机更新设计132.5闸门维修与更新142.6升船机吊桥更新设计143工程概算163.1编制依据163.2费率标准163.3根底单价173.4主要技术经济指标173.5工程概算表18- 优选. .1综合说明1.1 工程概况*防洪闸位于烂泥湖垸烂泥湖撇洪渠出口，地处*镇，*江尾闾的左岸大堤上，距*城21Km。该工程以防洪为主，兼顾排渍、灌溉、发电、交通航运等效益的综合性水利交通枢纽工程。闸前控制撇洪渠集雨面积710Km2，多年平均流量600m3/s，设计枯水流量10m3/s。工程效益涉及三市(*、*市、*市)四县的5个乡镇，即*的*、宁乡的X良桥、湘阴沙田、*欧江岔、上湖等5个乡、66个自然村，30多万人，40多万亩农田。该工程原设计为防止*江洪倒灌撇洪河，减少闸前撇洪洪渠两岸洪水威胁。设计灌溉面积3.5万亩，电站装机容量0.25MW，年发电量7.6105KW.h，通航建筑物设计年货运量20万t，船只最大吨位30t，闸上公路桥净宽7m，荷载标准汽-10，该工程为二等工程，主要建筑物2级。工程所在地区地貌单元属*江下游一级冲积阶地前缘。防洪闸所处场地地层主要为第四系全新统河流冲积地层。建筑物地基持力层为粉细砂、砂卵石层，地基承载力设计值为210350KPa。1.2 枢纽建筑物简述枢纽工程由闸坝、电站、排渍底孔、公路桥及升船机等建筑物组成。闸坝为钢筋砼、浆砌石混合坝、坝轴线长73.2m，闸底高程为24.0m，其上装有8扇8.9m7.15m宽高钢质平板闸门。最大坝高14m。闸顶高程38.00m。电站厂房房位于右岸为河床式厂房，厂房平面尺寸为6.1m12.7m宽长，机组间距2.8m，厂房高程38.00m，安装2台ZDJ981-LM-80水轮发电机组；单机容量125KW，最大引用流量5m3/s，进水口底板高程28.00m，装有2扇2.16m2.05m宽高钢质平板闸门。排渍底孔布置在电站厂方的左侧，孔口尺寸2m3m宽高，进口底板高程25.5m，进口底板高程23.5m，进口装有1扇2.48m3.15m宽高钢质平板闸门。升船机布置在右岸的岸坡上，上下游轨道坡比1:8，上游内河轨道水平长度113.2m，下游外河轨道水平长度121.2m。过闸方式采用单绳引承船车惯性自冲过顶。设计年货运量20万t，船只最大吨位30t。1.3 原设计、施工情况简述*防洪闸工程设计由*农林水利局于1976年进展了初步设计，同年11月开工兴建，*立了工程指挥部，组织*区群众，在市、县水利部门工程技术人员参与和指导下，广阔参战人员克制了施工中各种困难。在不到二年时间内，于1978年9月完成了防洪闸主体工程。1978年5月由省交通规划勘测*对升船机局部进展设计，1980年1月，升船机工程开工，1981年1月竣工。由于当时水利建立主要靠人海战术式和大兵团作战，施工人员素质较低，加上在追求进度时，放松了对质量的要求，以及设备器材缺少等诸多因素，影响了施工质量，给其后的运行管理留下了如：固定坝裂缝、闸墩裂缝、消力池冒砂、海漫冲坏等诸多隐患。1997年，*省水利水电勘测*，对*防洪闸进展处险加固工程初步设计，工程于1999年10月开工，2000年3月竣工。完成的主要工程为：固定坝的根底防渗灌浆；坝体内进展充填灌浆；闸墩采用旋喷灌浆加固墩基；二级消力池采用砼加固延长，海漫改为局部浆砌石和干砌石构造；并对办公楼进展了维修，新建了器材库和启闭机房，更新了3台启闭机。1.4工程现状及存在问题*防洪闸自建成至今已运行近30年，在防洪、排渍、灌溉、发电及交通航运等方面取得了较大的社会和经济效益。但由于施工时遗下的质量问题及工程老化，1999年虽对局部“病险进展了处理，但现仍有诸多隐患，影响工程的平安运行。在今年7月，降雨量少，*防洪闸按照上级统一的调度关闸蓄水抗旱，8月14日，突降暴雨，电网遭雷击破坏，*防洪闸因电力中断闸门无法启动，15日上午，上游的*大路坪闸紧急泄洪，导至*撇洪河水位以0.3m/h猛涨，下午4时，撇洪河水位到达36.00m，超戒备水位1.5m，内外河水位高差6.5m，严重威胁*撇洪河大堤、*防洪闸及*及垸内人民生命财产平安，情况十分危急，通过省、市、县三级防汛指挥部和电力部门紧急抢修，下午4时15分*防洪闸恢复供电后闸门翻开，险情得以缓解。根据*防洪闸管理所提供的有关资料及现场查勘，该工程主要存在以下问题：1闸门锈蚀严重：*防洪装有11X平板钢闸门，其中，闸坝装8扇8.9m7.15m宽高闸门，发电站进水口装2扇2.16m2.05m宽高闸门，底孔装有1扇2.48m3.15m宽高钢质闸门，除闸坝段的8X闸门在1999年进展了维修和喷锌外，电站和底孔的3扇闸门均为1976年安装，现闸门锈蚀十分严重，局部地方已锈穿。2启闭设备严重老化：*防洪装有10台启闭机，其中，闸坝段8扇闸门采用8台216T卷扬式启闭机启闭， 发电站2扇闸门共用1台216T卷扬式启闭机，底孔装有1台20T螺杆式启闭机，除闸坝段3台启闭机在1999年进展了更新外，其余均为1976年安装，经多年运行启闭机及配套设备已严重老化，近年来故障频频。1995年3月30日8#启闭机内部线圈老化发生短路，不仅烧坏了电机，而且烧坏了配电屏、变压器及其它上下电气设备和操作电缆；今年6月12日4#启闭机，钢丝绳在启吊闸门断裂。其它启闭机因局部零件损坏，闸门难于灵活启闭，给防洪抢险留下一大隐患。3电器设备老化、没有自备电源：*防洪闸通过近30年运行，电器高等严重老化，1999年更换了局部电器设备和启闭机房内线路，现接地设备严重老化，无避雷装置。*防洪闸设一台专用变压器，电源来自省电力供电网络的10Kv系统。一旦电源发生故障，闸门将无法翻开。4跨升船机吊桥断裂：*防洪闸跨升船机钢轨吊桥系平面钢筋质闸构造，长7.1m，宽7.0m，设计汽-10加重车标准。由于近年来过往车辆频繁，且常有超标准大车通过，从而使桥加产生了塑性变形，后来*省规划勘察*进展了加固设计，加固处理后，虽缓解了吊桥的继续变形，但由于原有变形并未被矫正，钢板局部与纵梁、横梁脱焊而隆起变形，影响车辆的平安通过。5下游右岸护坡、护脚破坏：*防洪闸由右岸护坡为1999年修建，在洪水期及开闸时，水流湍急，对两岸坡脚冲刷作用大。今年8月15日，*防洪闸泄洪时，外河水位低，内外河水位高差6.5m，下游右岸河床底形成冲坑，冲坑最深处有3m，护坡因坡脚空虚而滑坡，滑坡长40m，直接威胁*管理所的平安。6发电厂年久失修：发电厂建于1976年，高10m，1999年将发电机房隔层，下层为发电厂房，上层为配电间和备用电源间。发电厂由于年久失修，目前梁柱漏筋、砼栏杆多处断裂，木门窗已损坏，屋顶漏水严重。对*防洪闸的管理带来诸多不便。1.5处险加固措施和工程投资针对目前*防洪闸出现的险情，省、市、县水利部门屡次现场勘察一致认为，现在水位较深，难于探测河床底冲刷情，本次设计重点放在处险，及采取工程措施，确保来年防汛平安，今年冬天，当水位较低时，再对*防洪闸存在隐患进展勘察和加固整修设计。本次设计的工程包括：1更换1999年未更换的启闭机2对锈蚀平板闸门进展维护和更换3更新局部老化的电器设备，增设自备电源4更换跨升船机吊桥5对右岸护坡、护脚破坏段进展加固处理6对发电机房进展整修工程共需资金 245.86万元2处险加固工程设计2.1右岸护坡、护脚加固设计*防洪闸右岸护坡有60米滑坡，设计加固80米，设计在枯水位高程27.00m以下坡脚采用抛石护脚，枯水位以上为浆砌石护坡，河床冲空处用抛石回填至高程24.00m。2.1.1护坡设计1波浪要素计算波浪要素采用堤防工程设计标准中附录C公式计算：式中：平均波高m；平均波周期s；计算风速m/s；由计算点逆风向量到对岸的距离m；水域的平均水深m；重力加速度9.81m/s；风速到达稳定状态的最小风时s；波长m；计算点的风壅水面高度m；综合摩阻系数，可取=3.610-6；风向与垂直于堤轴线的法线的夹角度；累积频率为的波浪爬高m；斜坡的糙率及渗透性系数；经历系数；爬高累积频率换算系数；斜坡坡率。计算结果见下表计算结果见下表2浆砌石护坡厚度确定浆砌石厚度参照堤防工程设计标准D.3.1式确定：式中：护坡厚度m；K1平安系数，K=0.226； H设计波高m，取H4%；rb块石的重度24kN/m3；r水的重度10kN/m3； L波长m； m斜坡坡率m=2。计算结果见下表计算得砼板厚为0.19m，根据护坡构造要求并参考其它类似护坡工程，将砌石护坡厚度为0.4m；垫层采用砂卵石，厚度为0.1m。护坡长80米，下限为平均枯水位以上即高程27.00m，护坡顶为现浇砼护肩，底部设0.81.0m砼护滑墙，以利护坡稳定。2.1.2抛石护脚设计1抛石粒径计算为了满足在水流作用下，块石不被卷走，对块石的抗冲粒径进展计算。采用堤防工程设计标准附录D.3.4式计算:公式： 式中 d折算直径m，按球型计算； S石块体积m3； V水流流速取V=3.5m/s； g重力加速度9.81m/s； C石块运动的稳定系数，倾斜底坡C=1.2； rs石块的重率，可取rs=2.6kN/ m3； r水的重率，r=1kN/ m3。 计算得d=0.27m，取抛石粒径为35cm。2抛石体厚度确定根据堤防工程设计标准GB50286-98中有关规定：抛石厚度不宜小于抛石粒径2倍，故抛石厚度不小于70cm即可以满足要求。设计抛石顶宽2m,边坡1:3.0,冲坑处用抛回填至高程24.00m。2.2发电厂整修设计发电厂建于1976年，分为桥头堡、发电机房两局部，1999年将发电机房隔层，下层为发电机房，上层为配电间和备用电源间。设计整修的工程包括：1门窗更换：原有门窗均为木质门窗，均十分破烂，设计将窗户改为铝全金玻璃窗，并对木门进展更新。2内外墙装装饰：原厂房损坏严重，多处地方漏红砖和漏筋，设计对外墙采用瓷砖装饰，瓷砖尺寸与颜色与深水闸启闭台外墙砖一致；内墙采有888涂料装饰。 3屋顶止漏：原屋顶漏水严重，设计在原屋顶根底上，浇筑200mm厚的钢筋砼屋面，在两面增设天沟，并恢复原屋顶上的栏杆。 4电厂闸门启闭台封密：原电厂启闭台为阳台式，降雨时雨水飘进阳台后漏入发电厂房，加重了厂房漏水，设计对启闭台采用铝合金玻璃窗封启。2.3电器设备更新改造*防洪闸通过近30年运行，电器高等严重老化，现接地设备严重老化，无避雷装置，无自备电源。为保证闸门正常工作，设计对局部电器设备进展更新改告。更新改造的工程包括：1新增一台型号为75GF柴油发机，作为备用电源，当系统断电后，供单台启闭机和局部照明用电，发电机自带低压配电柜一块，可直接启动送电操作和仪表观察。2更换接地设备3增设避雷设备各电器设备型号见表2-1设备材料表序号名称型号规格单位数量备注1柴油发电机75GF1 380/220 75Kw台1自带控制柜2避雷器Y5w-16.5/50 v=16.5Kv只33电力电缆W22-395+150米8004电力电缆W22-350+125米10005接地装置套1需钢筋2T. .word.zl. .2.4启闭机更新设计*防洪装有10台启闭机，其中，闸坝段8扇闸门采用8台216T卷扬式启闭机启闭， 发电站2扇闸门共用1台216T卷扬式启闭机，底孔装有1台20T螺杆式启闭机，除闸坝段有3台卷扬启闭机在1999年进展了更新外，20T螺杆式启闭机运行情况较好，其余6台216T卷扬式启闭机已多处损坏，原厂家已不生产此种启闭机，难以购置维修配件，设计将6台启闭机全部更换。更换后启闭机规格如：启闭力：Q=216T启闭高度：H=8m启闭速度：v=2.23m/min双联滑轮组倍率：2吊点中心距：2.1-8m 本闸吊点中心距4.5m钢丝绳规格：(GB1102-74) 6(19)-20-170-I-Z电机型号：YZ160L-6功率：N=13KW减速箱型号：Z2-35速比：50.9制动器型号：TJ-300/200制动力距：24kg-m卷简直径：D=400mm2.5闸门维修与更新*防洪装有11X平板钢闸门，其中，闸坝段装8扇，发电站进水口装2扇、底孔装有1扇钢质闸门。根据闸门损坏情况不同，设计对闸门进展维修更新。1闸坝闸门共8扇闸门尺寸：8.9m7.15m宽高，闸门重：23.71T外河设计水位：35.76m， 内河设计水位：33.00m设计对更换闸门吊头，并对闸门喷锌，单个调头重125Kg，8X闸门吊头总重2T，喷锌面积1832m2。2电厂工作门共2扇闸门尺寸：2.16m2.05m宽高， 闸门重：0.67T设计水位：35.50m。考虑到闸门锈蚀蚀严重，本次设计按原有设计更换闸门。3底涵闸门1扇闸门尺寸：2.48m3.15m宽高， 闸门重：2.53T外河设计水位：35.76m， 内河设计水位：33.00m考虑到闸门锈蚀蚀严重，本次设计按原有设计更换闸门。2.6升船机吊桥更新设计*防洪闸跨升船机钢轨吊桥系平面钢筋质闸构造，长7.1m，7.0m，系平面钢构造，设计汽车荷载汽-10加重车标准，该桥桥面由于加工制作时，为减轻构造自重，不适当地对桥架主纵梁和横梁腹板开孔过多，影响了桥架的整体刚度；加之近年来过往车辆频繁，且常有超标准大车通过，从而使桥加产生了塑性变形，后来*省规划勘察*采取了如下的加固措施：1在桥架中部两道主梁下缘各加焊长度为4.5米的工字钢梁16一道，以增加纵梁的惯性矩；2主纵梁、横梁已开孔部位，全部予以封闭，以增强度桥架的刚度。经过以上处理后，虽然缓解了吊桥的继续变形，但由于原有变形并未被矫正，导致钢板局部与纵梁、横梁脱焊而隆起变形，影响车辆的平安通过。为保证防汛和便于工程管理，本次设计按原有已采用的吊桥重新更换一X新吊桥。3工程概算3.1编制依据1.*省水利水电厅颁湘水电水建字1998第5号文*省水利水电工程设计概算编制方法。2.*省水利水电厅颁92*省水利水电建筑工程预算定额,其单价扩大1.05。3.湘水电建字(97)第12号文,定额中费用调整系数为1.41。4.能源水规(91)1272号文水利水电工程施工机械台班定额。5.国家物价局、建立部1992价费字479号文关于发布工程建立监理费有关规定的通知。6.*水利水电工程质量监视管理规定试行。7.国家计委、建立部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知，即计价价格200210号文。8.主要材料预算价格根据当地调查确定。9.次要材料由*建立造价2005年第3期及之前者或市场调查确定。10.工程单价费用中，包括直接费、间接费、施工利润、三税税金、概算扩大等五局部费用。3.2费率标准其他直接费：建筑工程：按根本直接费的3.7计间接费：土方工程：按直接费的7计砌石工程：按直接费的10.8计砼工程：按直接费的9计其他工程：按直接费的13计施工利润：按直接费与间接费之和的7计税金：按直接费间接费施工利润的3.22计3.3根底单价人工预算单价按26.4元/工日计算材料预算价格：板枋材:1036.60元/ m3 水泥425：300元/t 砂：36.00元/ m3 卵石：40.80元/m3 块石：75.00元/ m3 柴油：4.81元/Kg 汽油：5.37元/Kg 风：0.16元/ m3电：0.65元/Kwh 水：0.62元/t 3.4主要技术经济指标1工程总投资： 245.86万元建筑工程费： 62.46万元其中：护坡护脚工程： 53.27万元电厂整修工程： 9.19万元机电设备安装工程 58.20万元金属设备安装工程 76.97万元临时工程 1.25万元其它费用 35.28万元根本预备费用 11.71万元2主要工程量：开挖土方： 250m3回填土方； 480m3砼、钢筋砼： 47.6m3浆砌石：771.2m3抛石： 3340.85m33主要器材及投工：水泥： 98.91t钢材： 2.26t 砂：341.51m3粗骨料： 183.98m3块石： 4350.87m3工日： 3701.17个3.5工程概算表. .word.zl.