導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇河閘工程論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1)工程過流能力不足，無法滿足本河段防洪要求。

2)翻板閘閘門、底板、支墩、翼墻等構造物嚴重損壞，無法正常運行。

3)進水閘閘門全部丟失，無機電設備、無啟閉機、無觀測設施。

4)閘室滲透穩定未能滿足相關要求，消能防沖設施完全損壞。

5)混凝土強度、凍融、炭化、剝蝕局部未能滿足相關要求。

6)閘前淤積深度超過1.5m，大部分位置與閘門頂部齊平。總的來說，沉陷變形問題、穩定問題、滲漏問題、閘前淤積問題是西五官攔河閘的主要病險問題，不僅對其使用功能的發揮造成嚴重的影響，而且對下游地區人民群眾的生命財產安全構成一定威脅，急需進行治理。

2工程布置及主要建筑物加固設計

2.1設計原則與依據

根據西五官攔河閘的實際情況，本次除險加固設計采用以下原則:

1)嚴格根據工程規劃及相關文件的要求進行設計。

2)設計成果需滿足國家和水利水電行業現行的規范與規程。

3)水閘防洪設計:水閘泄洪能力設計以河道防洪標準為依據;由于早年河道防洪規劃已經考慮水閘的影響，因此除險加固設計中，水閘泄洪能力不低于原水閘標準;需進行河道清灘(淤)。

4)引水閘設計:引水閘規模沿用原有設計，在滿足引水灌溉流量要求的同時，確保泄流、過流能力不小于原閘;引水閘閘室、閘門、上部結構、啟閉設備重新設計，閘底板上部混凝土需鑿除置換，效能防沖設施整體拆除重建。

5)引水閘啟閉設備選擇手電兩用螺桿啟閉機。

6)水利自動翻板閘設計:結合翻板閘實際情況，處理原則為拆除新建，并于下游增設消能防沖設施;考慮原水力自動翻板閘依靠水力開閉閘門，無需人為開閉，因此新建翻板閘選用液壓自動翻板閘。

7)溢流壩設計:結合溢流壩實際情況，處理原則為拆除原有土石結構，增設消能防沖設施，與右岸翻板閘統一新建液壓自動翻板閘。

2.2閘型與軸線的選擇

2.2.1攔河閘軸線本次設計是將原閘拆除后新建攔河閘，因此攔河閘軸線沿用原有軸線。

2.2.2攔河建筑物形式本攔河閘原有壩型為水力自動翻板閘，因此備選壩型包括水力自動翻板閘、液壓翻板閘和橡膠壩。水力自動翻板閘具有成本低、操作簡單、便于維護等優點，但本河道泥沙含量較大，隨著使用時間的延長，淤積問題將會使部分閘門無法正常開啟，因此予以排除。橡膠壩具有成本低、安裝簡易、塌壩后阻水建筑物少等優點，但同時也存在使用年限較短、運行維護費用較高、泵房投資較大等缺陷，為確保運行可靠性予以排除。液壓翻板閘具有使用年限長、可靠性高、便于管理維護、調節靈活等優勢，但初期投資較高，金屬結構安裝工作量較大。經過綜合考慮并參考業主意見，本攔河閘最終選用液壓翻版閘型式。

2.3引水閘

引水閘設計原則為加固后過流能力不低于原有水平，孔口底高程為原設計高程376.20m，仍采用單孔，孔口凈高1.00m、凈寬1.20m。引水閘閘址位于左右岸，基礎為砂礫石，閘室結構需同時滿足自身穩定性與應力要求。為方便工程管理與操作，引水閘型式為穿堤涵型式、鋼筋混凝土結構，采用手電兩用的螺桿啟閉方式，閘門選用平板鋼閘門。

2.4工程總體布置

西五官攔河閘閘室段總長156.80m，共有17孔，閘門凈寬8m，每2孔閘墩設置一沉降縫，分縫處閘墩寬1.5m，不分縫處閘墩寬0.8m;左右邊墩寬1.2m，分別于兩岸堤防、擋土墻形成平臺，控制泵房設置于右岸下游側擋土墻回填平臺處。

2.5閘室結構布置

2.5.1閘室形式為滿足汛期泄洪要求，采用開敞式閘室，堰型采用寬頂堰。

2.5.2閘底板頂高程為兼顧基礎抗凍以及減少淤積的要求，確定閘底板頂高程為375.50m。

2.5.3閘門尺寸根據引用灌溉流量時對上游水頭的實際要求，攔河閘設計擋水高度確定為1.60m，閘門向上游傾斜擋水(傾斜角45°)，垂直擋水高度1.60m，閘門凈寬8m。

2.5.4閘墩布置閘墩包括三種尺寸，左、右邊墩厚1.20m，底板每兩孔一分縫，分縫位置在中墩上，分縫中墩厚1.5m共8個，不分縫中墩厚0.8m共8個。由于閘墩上部需設置人行橋，所有中墩與底板長8.00m，上游端頭采用半圓形，半徑隨墩厚而變化;下游端頭半圓形。分縫中墩上、下游連接處設置651型橡膠止水帶，閘墩頂高程378.10m。

2.6人行橋設計

為滿足液壓啟閉機操作和檢修的實際要求以及方便兩岸交通，于閘墩上設置人行橋一座。橋面高程381.22m，與兩岸防護堤平順連接。人行橋采用混凝土槽型板橋，橋面凈寬3m，鋪裝層采用C30小石混凝土，最小厚度0.07m，橋面橫向坡比1%，以利于橋面排水。梁板高0.70m，寬0.8m，單跨布設4道梁。人行橋單跨長度9.10m，共計17跨，全場155.60m(包括縫寬)，橋面欄桿采用金屬欄桿。

2.7擋土墻設計

左右岸擋土墻分別位于左右岸邊墩上、下游，采用懸臂式鋼筋混凝土擋土墻，混凝土標號C20W4F200。左岸擋土墻上、下游段長度分別為17.89m、23.44m，墻頂設計高程380.28m，最大墻高7.58m，墻后回填與墻頂等高。下設素混凝土墊層10cm，墻后設置豎向、橫向排水盲溝。右岸擋土墻上、下游段長度分別為14.94m、24.54m，墻頂設計高程380.28m，最大墻高7.58m，墻后回填與墻頂等高。下設素混凝土墊層10cm，墻后設置豎向、橫向排水盲溝。

2.8引水閘設計

為滿足灌溉需求，在攔河閘左右岸設置流量為1m3/s的引水閘，由于設計流量相同，因此左右岸引水閘的閘門尺寸、涵洞尺寸以及進口底高程均采用相同設計。引水閘進、出口底板高程分別為376.20m、376.05m，涵洞底坡為1%，閘室段與涵洞總長15m，進出口均為鋼筋混凝土鋪砌，鋪砌厚度為0.2m。

2.9河道清灘設計

河閘附近河床淤積問題較為嚴重，不僅減少了進水閘取水量，同時也會削弱行洪能力，因此需進行適當的疏浚清淤。根據本工程實際情況，同時結合除險加固工程布置，確定閘0－160m～0+160m樁范圍內除建筑物外的河道需要清灘。其中，上游閘0－160m～閘0－010m樁號需清灘至375.50m高程;下游閘0+056m～閘0+160m樁號需清灘至375.20m高程，河床兩側清灘開挖邊坡為1∶2。

2.10護岸設計

為確保兩岸邊坡在清灘后的穩定性，需對攔河閘0－160m～閘0+160m的河岸邊坡采取防護措施(攔河閘范圍內除外)。護坡采用厚度為0.3m的格賓石籠，下設厚度為0.2m的砂礫石墊層，下格賓石籠與河道內海漫相接。

篇2

Abstract: the hydraulic structures in water project is one of the key research projects. Papers to the suzhou region hydraulic structure as an example, the project layout and design of hydraulic structure two aspects of WenLing HeZha and key business of the design of the gate is discussed in the paper, for similar project aims to provide a reference for the role.

Keywords: penstock hydraulic structures; Structure design

中圖分類號：TV文獻標識碼： A 文章編號：

引 言：

近幾年，隨著我國城市化進程的不斷完善，水工建筑物對于改善城市水環境，提高防洪能力保障社會經濟的可持續發展有著不可替代的作用。論文以蘇州平原地區的水工建筑物為例，探討了水工建筑物結構設計關鍵問題。根據用地布局及現狀水系特點，采用分組團聯圩并圩設大包圍的方案，即分區分片設防洪包圍區，以縮短防洪戰線，新建及加固堤防和控制建筑物，提高防洪能力；包圍內水系調整，河道整治，使排水暢通，增、改建排澇泵站。

1工程概況

文陵河閘及商貿區套閘均位于蘇州市相城區中央商貿區。工程任務是：一是防洪，通過此工程及后續工程的實施，結合中央商貿區整體規劃，使城區達到百年一遇的防洪能力；二是航運，商貿區套閘需滿足水上旅游游船通航功能。

工程規模為：文陵河閘工程實施二孔8.50m節制閘一座；商貿區套閘按等外級航道建筑物設計，閘首寬12.00m，閘室寬12.00m，閘室長60.00m。根據區域河道規劃，閘身順水流中心線與規劃的河道中心線基本重合。為縮短防洪岸線，閘身盡可能靠近外河口布置。

（1）文陵河閘

文陵河閘位于相城區中央商貿區東部，文陵河與元河塘交界處，新建羅蒙索夫橋梁東側8m處置處。閘為整體式鋼筋砼結構，設三孔，其中二邊孔為閘室，中孔封閉其上作平臺。底板垂直水流總寬28.40m，順水流向總長8.00m。每個閘室（邊孔）寬8.50m，中孔寬4.00m，中墩厚2.50m，邊墩厚1.20m，底板面高程0.00m，底板厚1.20m，墩頂高程6.50m。節制閘孔徑8.50m，計二孔，閘門采用下臥式鋼閘門結構形式。門頂高程5.20m，閘門啟閉采用卷揚式啟閉機（配減速機）。

（2）商貿區套閘

商貿區套閘位于相城區中央商貿區中部，元和塘新開河支河與沈思橋河交界處，為12m套閘，閘室與閘首同寬，寬12m，閘室長60m。

上閘首垂直水流總寬17.20m，順水流向總長20.00m，閘室寬12.00m，底板面高程0.00m，底板厚1.20m，消力檻高程1.00m，墩頂高程6.50m。西側墩墻厚1.20m，東側邊墩墩墻厚4.00m，其內布置輸水廊道，閘門采用下臥式鋼閘門結構形式。門頂高程5.20m，閘門啟閉采用卷揚式啟閉機。下閘首垂直水流總寬17.20m，順水流向總長20.00m，閘室寬12.00m，底板面高程0.00m，底板厚1.20m，消力檻高程1.00m，墩頂高程5.80m。西側墩墻厚1.20m，東側邊墩墩墻厚4.00m，其內布置輸水廊道閘門采用下臥式鋼閘門結構形式。門頂高程4.50m，閘門啟閉采用卷揚式啟閉機。

2工程布置及水工建筑物結構設計

2.1設計依據

（1）工程等級

根據《城市防洪工程設計規范》(CJJ50-92)、《水利水電工程等別劃分及洪水標準》(SL252-2000)、《蘇州市城市防洪規劃報告》，蘇州市城市中心區和工業園區的城市等別為Ⅱ等，工程規模為大(2)型；相城區和其他幾個區的城市等別為Ⅲ等，工程規模為中型。相城區防洪標準為100年一遇，根據《堤防工程設計規范》(GB50286-98)，外河堤防及堤防上的水閘、泵站等建筑物工程級別為Ⅱ級。主要建筑物級別為2級，次要建筑物為3級。

（2）通航標準

中央商貿區河道無航道等級要求，為滿足水上旅游通航功能，擬建商貿區套閘工程按等外級航道上建筑物設計。

2.2工程總體布置

2.2.1 工程控制高程

（1）堤防。外河防洪設計水位4.80m，加上安全超高0.40m，外河側堤防高程不低于5.20m；內河最高控制水位3.80m，加上安全超高0.30m，內河側堤防高程不低于4.10m。

（2）閘頂高程。閘頂高程不低于堤頂高程。本次二閘工程主要任務是擋水（商貿區套閘兼顧通航）。擋水時閘頂高程不低于水閘設計(校核)洪水位加波浪計算高度和相應安全超高值之和。

（3）設計控制高程。根據以上兩條基本要求，文陵河閘頂高程、商貿區套閘上閘首閘頂高程及各外河堤頂高程取5.20m ；商貿區套閘下閘首閘頂高程取4.50m；結合中央商貿區地面使用情況，內河側堤頂及閘室擋墻頂高程取5.00m。

2.2.2閘位選擇

閘位選擇遵循以下原則：（1）工程總體布置與蘇州市相城區城區防洪規劃、元和塘以西地區控制性詳細規劃等要求相一致，建筑物外形與周邊環境相協調；（2）滿足防洪、航運和改善城市水環境的綜合功能要求；（3）工程總體布置與規劃河道相一致；（4）平面布局緊湊合理，滿足規范要求。

文陵河閘位于相城區中央商貿區東部，文陵河與元河塘交界處，新建羅蒙索夫橋梁東側8m處置處。文陵河規劃河道寬度30m，是商貿區東西向骨干河道，根據該片區防洪規劃，本工程實施2×8.5m節制閘一座。閘孔分別布置兩側，二閘孔間的中孔為封閉孔，此形式同新建橋梁外形相協調一致，目前閘址南北側為規劃綠地，施工場地可布置于閘南側，交通較為方便。閘站順水流向軸線與橋梁中心線重合。

商貿區套閘位于相城區中央商貿區中部，元和塘新開河支河與沈思橋河交界處，西側為御窯路，北側為活力島。所在河道規劃河道寬度20m，根據該片區防洪規劃，本工程實施12m套閘一座，閘首與閘室同寬，寬12m，閘室長60m。目前閘址西側為規劃公路綠化帶，東側為規劃小島，施工場地可布置于閘東側，位置相對來說較為開闊，交通也較為方便。套順水流向軸線與規劃河道中心線重合。

2.3水工建筑物設計

篇3

 

泉州市金雞攔河閘位于南安市豐州鎮，南連金雞山，北頻九日山，距宋代金雞橋25處，1965年興建，1967年竣工。它是泉州市晉江下游一座集防汛、抗旱、供水、灌溉、航運等綜合性的大型水利設施，控制流域面積5100平方公里，是山美灌區的分水控制樞紐，設計灌溉面積65萬畝。攔河閘全長327米，共28孔，每孔凈寬10米；閘前設計洪水量10400立方米／每秒（頻率2％），閘前正常蓄水位6.48米，相應庫容745萬立方米。科技論文。船閘位于第一孔水閘下游；公路橋建于閘后，寬7米。南渠進水閘在南岸，設計通過流量38.5立方米/每秒，北渠進水閘在北岸，設計通過流量22.5立方米/每秒。

金雞攔河閘建閘三十多年來，為下游鯉城、豐澤、洛江、惠安、南安、晉江、石獅等市（縣區）的工農業生產、城鄉居民生活用水提供可靠的保證，年平均供水量十億多立方米，發揮巨大的水利工程效益。所以說，金雞水閘的建設從根本上改善了晉江下流水資源的不足、水量分配不均、特別是改變了鯉城、豐澤、洛江、惠安、南安、晉江、石獅部分鄉鎮缺水狀況，解決水資源供需矛盾的關鍵性水利工程。

晉江下游的鯉城、豐澤、洛江、惠安、南安、晉江、石獅等市（縣區）是我市半干旱少水地區，水資源先天不足，水資源分布不平衡，水資源供需矛盾日趨尖銳，已嚴重制約了我市國民經濟和社會發展，成為全市人民舉目關注的問題。因此，建設好、管理好、綜合利用好金雞攔河閘是時展的需要，是我市經濟和社會發展的重要舉措。所以，我們要以科學發展觀為指導，堅持以人為本，重新修建，開拓創新，綜合利用，科學發展，努力開創金雞攔河閘的各項工作的嶄新局面。

一、以人為本，科學發展

“堅持以人為本，樹立全面、協調、可持續性的發展觀，促進經濟社會和人的全面發展。”這是我們黨關于發展問題的最新認識和科學表述，表明黨在發展問題上的與時俱進，開拓創新。堅持以人為本，就是要求我們管理處的一切工作都要從人民群眾的根本利益出發謀發展、促發展，不斷滿足人民群眾對水資源的需求，讓金雞攔河閘建設成果惠及我市人民，以改善我市缺水的狀況，提高我市人民群眾用水的質量。也可以認為管理處的所有工作，歸根結底都要著眼于人，著眼于人對水的需求。

泉州市委、市政十分重視金雞攔河閘的管理工作，明確指出管理處應堅持以人為本的理念，樹立科學發展觀，一切想人民群眾之所想，急人民群眾之所急，充分發揮金雞攔河閘服務人民群眾的應有作用，成為我市一項德政工程，為泉州社會經濟的快速發展提供不可替代的水資源支撐和保障，使金雞攔河閘造福泉州人民，惠澤泉州人民。

二、重新修建，發揮作用

金雞攔河閘建于1967年10月，攔河閘運行四十多年來，工程老化日益加深，特別是上世紀九十年代以來，連續發生海曼，防沖槽被嚴重沖毀的事故，各類安全隱患逐漸出現，直接危及金雞攔河閘工程的安全運行。在各級領導和有關部門的關心和重視下，市水利局于2002年9月委托進行安全鑒定工作，經鑒定金雞攔河閘的控滲穩定性和抗震能力消能防沖等三大現狀無法滿足設計規范要求。鑒定認為三類閘，急需除險加固，市委、市政府高度重視，市人民政府第56次常務會和市委常委（擴大）第108次會議均原則同意金雞攔河閘采用重建方案，并同意采用在原閘址下游550米處的下閘址方案。2005年4月6日，工程正式開工建設，2007年4月29日實現下閘蓄水，2007年12月28日舉行工程竣工典禮。工程建設經歷了兩個主汛期，戰勝了多次臺風的襲擊，克服了水下施工、時間緊、強度高、技術難度大，交叉作業多等種種困難，工程建設按計劃順利推進，安全高效、質量優良，獲得了2006年度水利部“文明建設工地”和省政府“重點建設項目優秀獎”等稱號，實現了泉州市委、市政府提出的“建設速度快，建設質量好，建設期間安全穩定”的目標。

重建后的攔河閘，工程等級I等，主要建筑物級是為I級，水閘按100年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核，相應過閘流量分別為11100立方米／每秒和13000立方米／秒。設計正常蓄水位為7.5米，相應庫容為1260萬立方米。樞紐工程由河庫水閘段。左右按旱橋孔段、上下游消能工和駁岸組成。科技論文。攔河閘總長744.2米，共設水閘15孔，旱閘27孔閘單孔凈寬1.6米，閘后設工作橋，寬7.0米，啟閉房建筑面積3830平方米；上游鋪蓋采用鋼筋混凝土結構，長25米，下游消能工總長132.5米。其中消力池采用C20鋼筋混凝土結構,長 45米， 上下游駁岸采用砌石護岸結構，總長400.0米；閘基礎采用C20鉆孔灌注樁復合基。施工采用全段面截流和導流明渠方案，工程總投資25800萬元。

重建后的金雞攔河閘自下閘蓄水以來，試運行較為順利，不僅提高了灌溉供水效益，還充分發揮了防洪、擋潮、安全、環境景觀等多種社會、經濟效益。新閘正常蓄水位7.5米，比舊閘提高1.02米，可以增加調節庫容515立方米，在枯水年份可以增加供水量5000.9400萬立方米，其作用相當于建一座中型水庫，更加發揮著泉州人民“生命閘”作用。新閘的建成促進了晉江下游新供水體系的形成，石獅引水二期工程、晉江金浦水廠工程，晉江第二引水通道工程，南安市沿海三鎮供水工程，湄洲灣南岸供水二期工程都和新閘作為工程的取水點。

金雞攔河閘是晉江下游地區水資源的調配中樞，重建工程以科學發展為指導、高瞻遠矚、與時俱進，開拓創新，不斷豐富科學發展觀的內涵，經過多方科學論證提高了蓄水位，增加了庫容，增強了水庫的調節能力，使水庫從沒有調節能力提高到目前調節能力，一方面提高了對晉江下游的供水保證率，加大了南北干渠的輸水能力，緩解了晉江下游地區用水日趨緊張的局面。科技論文。在枯水期，特別是嚴重枯水期，對保障下游地區人民的生活生產用水和促進全省最大灌區—山美灌區的農業生產發展發揮著顯著作用，同時改善洛江水質，解決了湄洲灣南岸遠期供水量不足的問題。另一方面增強了對上游來水的調控作用，對山美水庫的反調節作用明顯，使山美水庫的調峰運行更為靈活，對提高山美水庫的發電效益和增加下游地區的可利用水量具有明顯作用。

三、開拓創新，綜合利用

金雞攔河閘是一座具有防洪、灌溉、供水、等效益為一體的大型水利樞紐工程，閘得以上集雨面積5100平方公里，占晉江流域面積90.6％，年平均徑流量50億立方米，擔負著晉江下游9個縣（市、區、管委會）400多萬人民群眾的生活生產。生態用水和近65萬畝農田灌溉的任務，該閘也是今后向金門供水的重要水利樞紐工程。水作為國民經濟發揮的基礎，以保證泉州市持續健康的發展，將更加顯示其重要功能。因此，我們要開拓創新、綜合利用，科學發展。

1、形成合力

金雞攔河閘要持續發展，就要主動出擊，與上游各地的水源如山美水庫、南安市筍塔水庫等水源地密切配合，團結一致、齊心協力，統籌解決各種問題。尤其要主動與上游水庫溝通聯系，通力協作，擰成一股繩，形成合力，從而更有效地發揮攔河閘的作用，促進金雞攔河閘持續科學發展。

2、尋找水源

有了水源，金雞攔河閘的功能才能夠得到充分的發揮。因此，管委會要與山美水庫取得聯系，盡量從外地引水進入山美水庫，為金雞攔河閘的持續發展奠定良好的基礎。所以，我們一定要明確解決水資源問題是制約金雞攔河閘的關鍵，要下大力氣，花工夫，千方百計尋找水源。

3、治理河渠

上游沿河兩邊要依法依規取締那些污染嚴重的企業，要千方百計治理沿河兩岸污染，讓沿河兩岸山清水綠，以保證供水的安全、衛生、達標。

4、依靠科技

管理處要依靠氣象部門及時了解天氣的情況，做好天氣預報工作，未雨綢繆，為科學供水提供堅強有力的科學支撐。

5、反補上游

金雞攔河閘服務了下流鯉城、豐澤、洛江、惠安、南安、晉江、石獅等市（縣、區）以后還要服務金門的農業生產、城鄉居民的生活用水，對泉州的經濟、社會發展發揮了巨大的作用。因此，管理處要與有關部門協商，對上游水源地給予適當補貼補助，尤其對上游的水利建設要給予大力支持，這樣才會和諧，才合情合理。

6、開發旅游

金雞攔河閘位于著名的風景名勝區—九日山下，水閘的設計建設融入了水利文化景觀和自動化監控管理等先進的技術，是 泉州市的一道亮麗風景線，我們可以增加一些旅游措施，與九日山風景線形成一處旅游、度假、休閑的好去處，從而讓金雞攔河閘煥發出無窮的生命活力，涌動生命靈性，展示自己迷人的風景。

篇4

一、水閘調度

(一)水閘調度目的

為分泄、引用、滯蓄江河天然徑流及調節水位或阻擋海水入侵，而對水閘進行的有計劃的管理運用。總的要求是在保證工程安全的條件下，合理地綜合利用水資源，按照規定的水利任務的主次合理分配水量;在防洪運用中，必須與上下游工程相配合;要盡量防止泥沙淤積，延長使用壽命。

(二)控制運用指標

在水閘調度中用作控制條件的一系列特征水位與流量，主要有:上游最高、最低水位，最大過閘流量及相應單寬流量，最大水位差，興利水位及興利引水流量等。允許雙向運用的水閘應有相應的上述指標。這些指標，應根據水閘設計中規定的相應特征水位，考慮工程建設和安全情況、國民經濟各部門的現實要求、水文數據的變化等具體情況研究確定。

(三)調度計劃

由水閘管理單位根據控制運用指標，結合工程具體情況和有關方面的合理要求，參照歷史水文規律和工程運用經驗及當年水情預報等制定，內容包括:各時期的控制水位、流量及運行方式等。在實際調度過程中，應在計劃規定的范圍內運用，如因特殊情況需要在規定的上、下限指標范圍外運用時，須經過驗算及鑒定。

(四)調度方式

為滿足既定的水利任務如防洪、灌溉、發電等而制定的具體運用規則，它是水閘安全地、經濟地運行的關鍵。

二、某水利工程概述

某水利工程是一個以防洪、發電為主，兼顧灌溉、養殖的綜合利用水利樞紐工程。樞紐控制流域面積46800km2，多年平均流量1250m3/s，樞紐總庫容24億m3;水庫校核洪水位91.52m(P=0.1%)，相應下游校核洪水位90.95m，對應泄洪流量為42000 m3/s;水庫設計洪水位86.43m(P=1%)，相應下游設計洪水位86.05m，對應泄洪流量為32700 m3/s;水庫正常蓄水位77.5m，有效庫容5.7億m3，下游最低水位為59.79m。該水利工程通過對運用水庫的蓄、泄和擋水等功能，對水資源在時間、空間上按需要進行重新分配。在保證水利工程安全的前提下，綜合利用了水資源。

該水利工程位于A市的下游，重點要確保A市的防洪安全和下游防洪任務以及保證發電量，所以電站的發電回水對A市的影響也是一個比較敏感的問題，因此電站的正常發電運行，對其發電回水必須控制。同時該工程需要考慮到灌溉、養殖的任務，總體情況復雜、要求較高，所以需要依據科學的系統工程理論，擬定最優調度運用方式，建立自動化調度系統，逐步實現水利調度的最優化、自動化。

三、水閘計算機自動化監控調度系統

(一)系統的硬件組成

計算機監控系統的總體結構設計由多圈絕對值編碼器閘門開度儀、Profibus-DP接口、Profibus-DP總線、可編程控制器、監控計算機等組成。

(二)系統的軟件組成

主要監控計算機與各級控制器通過網絡連接，對整個閘門系統進行監測、控制和保護。

(三)系統實際應用

系統從管理功能一般可劃分為4個層次:操作層(水閘監測)、控制層(分中心)、調度層(中心)、信息網絡。

1.操作層設在各基層水閘管理單位，負責采集閘內外水位、雨量、閘位、閘門開關量、水泵開關量等相關數據，并接受有關控制信息。

2.控制層(分中心)按水利片或區縣設置，每個水利片或區縣一個調度分中心，它處于整個系統的中間層，是連接基層與決策層的紐帶。對上聯系著調度總中心，對下接收所轄水閘監測站的水情工況數據，并統計處理后上傳給調動總中心，同時接受調度總中心下發的調度指令。

3.調度層(中心)則是整個系統的指揮中心，它負責接收監測點傳來的水情工況數據(包括視頻圖像)，并進行遠程監測;備份各監測點水情工況的歷史數據;對接收到的數據進行分析處理，專家決策，提出調度方案。

(四)信息網絡

網絡模型是整個水閘調度信息系統的基礎，其目標是形成一個安全、穩定為綜合業務服務的IP數字通道。網絡設計包括物理信道設計，網絡安全設計，網絡運營維護設計等內容。網絡模型設計要按以下原則來進行:

1.合理的拓撲結構設計，要求網絡的拓撲結構具有如下特點:可靠性，易維護，性能價格比優良，配置靈活，便于集中管理，可擴展，最大限度保護已有投資，便于維護通信的安全。

2.各部門間通過子網劃分保持互相獨立。

3.結構化布線，建立高速網絡。

4.設備選型和配置時要滿足擴展能力、支持多業務服務、大數據量的突發服務響應能力等應用需求。

5.采用現場總線方案將監控設備連接起來，以構成了一個穩定、易于擴充的硬件環境。傳輸介質采用屏蔽雙絞線，系統采用總線式的拓撲結構，各設備采用總線接插件連入總線。PLC具有總線訪問的權限，可以讀取水位計，閘門開度儀等的實時數據，從而達到監視設備運行狀態的目的。

四、水閘調度方式

(一)分洪閘調度

分洪閘以A市作為防洪保護區代表站和閘前的水位(或流量)作為控制條件。根據上游水情及分洪閘以下河道的安全泄量情況，適時開閘分泄超額洪水入分洪道或分洪區，并根據水情及防汛情況及時調整分洪流量，以充分利用河道泄洪能力及減少分洪損失。同時充分考慮發電所需水量，在一般情況下，電站正常發電回水位在A大橋處應控制在78.5m以下，其相應的入庫流量為4800 m3/s。而在天然情況下，A大橋水位78.5m其相應流量約為9000 m3/s，因此，水庫發電運行調度要重點研究入庫流量4800 m3/s～9000 m3/s時，保證A大橋處的水位不超過78.5m的相應措施。當入庫流量超過9000 m3/s時，為減少對A市水位的影響，水庫必須騰空，經研究水庫水位維持72.5m，對A大橋的水位基本沒有影響，因此水庫騰空至72.5m時，為方便回蓄，水位可維持不變。當洪水更大時，分洪閘敞開泄洪。

根據水電站的水情自動測報系統持續提供的24h精確的流量預報，發電調度可以根據24h預報入庫流量進行，按上述要求，結合閘門模型試驗成果，發電調度可分三個流量段進行:

1.當24h預報入庫流量小于4800 m3/s時，維持正常蓄水位77.5m運行，結合面臨流量的大小，由廠房發電與泄水閘Ⅰ區8孔聯合運行調度閘門的啟閉控泄流量。

2.當24h預報入庫流量在4800 m3/s～9000 m3/s之間時，為保證柳江大橋水位不超過78.5m，又方便水庫回蓄，按壩前水位、預報流量及面臨流量進行調蓄調度，由泄水閘Ⅰ區8孔和Ⅱ區10孔共同以相同的閘門開度均勻啟閉進行控泄。

3.當24h預報入庫流量大于9000 m3/s時，水庫泄至72.5m。洪水再大，18孔泄水閘敞開泄洪。當洪峰過后，直至預報入庫流量小于4800 m3/s、面臨流量小于8200 m3/s時，水庫逐漸回蓄至77.5m，恢復正常發電運行。為滿足蓄泄期間的通航水位變幅要求，每小時蓄泄變化的流量不大于1000 m3/s。

(二)擋潮閘調度

主要考慮到該水利工程年降雨不平均、汛期徑流量大的因素，為阻擋入侵，以滿足排澇、防洪、灌溉、航運等方面的要求。采取分季節分級控制河網水位、根據氣象水文預報提前排水和及時蓄水，使排澇與灌溉均得到較好滿足。控制河網水位時，也考慮航運的要求。同時十分重視擋潮閘前淤積問題，充分利用潮水和汛前泄水沖淤。

(三)排水閘調度

及時的排除澇水，控制閘上水位不超過耕作要求的水位。在汛期外河水位高漲時，及時關閘，防止倒灌，并利用外河水位短期回落時機開閘搶排澇水。在汛后，外河水位低于閘內水位時，即開閘排水，以使盡可能多的土地進行耕種。對于灌排兩用閘，當灌溉季節遇到干旱年份應根據農田需要，適時開閘引水灌溉。并根據河道自然條件在魚苗旺發期引水“灌江納苗”，將魚苗送入閘內河道。

(四)進水閘調度

篇5

塔下水輪泵站位于義烏市釣魚磯公園旁的義烏江上，屬市區范圍，是義烏市城市防洪工程中一部分，為Ⅲ等工程。是以義烏城區防洪為主，結合灌溉、發電、景觀于一體的綜合利用水利工程，壩址以上流域面積為1325km2，正常蓄水位58.3m，庫容為335萬方。本工程主要建筑物有堰壩、電站及廠房、工作橋、庫區防洪與護岸等。右岸布置電站，電站裝機容量為(320KW3臺+160KWl臺)1120kw。左側布置泄流段，共14孔8m寬，4.6m高升臥式鋼閘門。

2 塔下水輪泵站防洪設計標準

塔下水輪泵站的防洪風險指的是水輪泵站在實際的運行過程之中發生洪水漫越泵站壩頂, 從而導致失事破壞事件的可能性。根據相關文獻的統計資料可知, 目前世界上約三分之一的水輪泵站大壩失事是洪水漫壩造成的。

我國從50 年代至90 年代,洪水漫頂風險失事的大壩共有1147 座, 約占同期失事總數的47%。那么這說明, 洪水漫壩是影響水輪泵站大壩安全的一個重要因素。為了能夠有效地控制防洪風險率, 規劃、設計和建造水輪泵站防洪大壩時必須考慮兩個標準: 一是設計洪水標準,它決定著大壩允許通過的最大洪水或對大壩設計起控制作用的洪水。任何水庫的防洪能力總是有限的。 在一定的經濟技術條件下, 大壩只能防御比較合理的設計洪水, 不可能防御超標準的稀遇洪水。因此, 設計洪水又是大壩所需防御的洪水, 決定著大壩的防洪安全程度。二是工程設計標準, 它決定著設計洪水條件下大壩所留有的防洪安全富余。大壩的防洪安全受諸多不確定因素的影響, 如水文、水力等隨機不確定性作用, 導致設計者在調洪演算過程和泄洪建筑物設計規模、壩頂高程的決策中,常取偏保守的設計; 而工程、管理等模糊不確定性作用, 導致大壩對洪水位超越壩頂事故常有一定的承受能力。因此, 工程設計標準的選擇, 決定著大壩自身承受各級洪水的安全可靠程度。

這兩個標準的概念和作用不同。它們共同制約著大壩的防洪安全性，可以統稱“防洪設計標準”。傳統的大壩防洪安全分析, 僅從設計洪水標準出發, 認為漫壩風險主要來自超標準洪水, 從而給出如下公式：

PF1=1/Tr；

PFN=1-（1-1/Tr）N。

上式中：

Tr——設計洪水重現期；

N——運行年限；

PF1、PFN——分別為1年與N年的漫壩風險率。

第一個式子忽略了泵站大壩通常所具備的抗洪潛力，也就是工程設計標準之爭所留有的安全余地，按照多年來我國所執行的泵站大壩設計洪水標準，由第一個式子計算所得的各級各類大壩的防洪風險率要遠遠大于實際統計的漫壩率。那么，這就說僅僅從設計洪水標準的角度，對大壩的防洪安全進行考察是不全面的，或者說是存在其片面性的。因此, 對大壩設計洪水選擇的技術經濟合理性論證,不能離開工程設計標準. 只有將這兩個標準有機地聯系起來綜合考慮, 才有可能較為準確地評估大壩防洪風險率。

3 塔下水輪泵站防洪調度原則分析

在防洪調度上，泵站本著貫有的調度原則：

3.1 必須在保證工程安全的條件下，合理利用水資源，進行發電，充分發揮工程效益。

3.2 當興利與防洪矛盾時，興利服從防洪。

3.3 當發電與灌溉矛盾時，發電服從灌溉。

在洪水調度的過程中，泵站在堅持調度原則的同時，憑借多年積累的經驗，結合天氣預報進行適時適量的調洪。雖然在洪水來臨時預先騰空了防洪庫容，但是容易造成預泄過多水量，造成水資源浪費，利益得不到最大化。

因而，在興利與防洪調度上，為保證安全防洪調度，又使利益最大化，我就興利調度談談幾點想法：

1）、與防辦建立本流域降雨情報與汛情通報系統，利用泵站上、下游水位變送器密切監測水位。

2）、密切關注氣候變化，根據氣象部門的強降雨預報，對雨情、水情進行分析，分析上游預計來多少洪峰流量，匯流時間，從而根據初設報告計算閘門的開啟度及開啟時間。

3）、應與上游、下游建立水文觀測聯網系統。將上游河道測得的流量和流速及時通報給本站，使得本站及時了解上游來水情況。下游測得的流量也應及時通報給本站，使得使得本站及時了解下游河道斷面流量，從而合理確定閘門的開啟度。

4）、在全市普降大雨時，容易使市內內河水位抬高，從而導致市區發生水澇。泵站汛限水位應結合城市防洪的相關要求，結合內河水位來確定。在一般情況下（指沒有發生內河水位抬高，市區沒有發生水澇），汛限水位控制在正常水位58.3m。

5）、當汛限水位為58.3m時，當水位高于58.3米時，實行來多少泄多少的原則，根據洪水流量逐步隔孔開啟升臥閘。（發電流量3×11.8m3/s。）

（1）、當水位高于58.3米，低于5年一遇時，可根據上游流量并密切關注本站水位的變化及天氣情況，確定開閘孔數、高度及關閘時間。

如：單寬流量小于6.4 m3/s.m,采用自由出流公式計算Q=Ube√2gH式中：

Q――泄洪閘下泄總流量（m3/s）；

U――流量系數=0.60-0.18e/H，適用于0.1＜e/H＜0.65

b――閘孔凈寬（m）；

e――閘門開啟高度（m）。

H――堰頂水頭

如：單寬流量大于6.4 m3/s.m，采用淹沒出流公式計算

Q= σUbe√2gH：

式中：

Q――泄洪閘下泄總流量（m3/s）；

σ ----淹沒系數，可根據e/H及z/H查得

U――流量系數=0.60-0.18e/H，適用于0.1＜e/H＜0.65

b――閘孔凈寬（m）；

e――閘門開啟高度（m）。

H――堰頂水頭

（2）、當水位高于58.3米而達5年一遇洪水位時，洪峰洪量達1270 m3/s，開閘泄洪，逐步隔開14孔，開啟高度2.2米。密切關注水位的變化及天氣情況，確定關閘時間。

（3）當水位高于58.3米，高于5年一遇而低于10年一遇水位時，洪峰流量達1770 m3/s，開閘泄洪，逐步隔開14孔，開啟高度3.0米。密切關注水位的變化及天氣情況，確定關閘時間。

參考文獻：

[1] 張秀玲, 文明宣. 我國水庫失事的統計分析及安全對策探討. 水利管理論文集, 水利部水管司, 1992.

篇6

東營市是一個水資源相對缺乏的城市，在實施國家級戰略，建設高效生態經濟區的大背景下，強化水資源統一管理，搞好水資源的優化配置和高效利用，實施灌區續建配套與節水改造項目建設，促進灌區水利事業可持續發展非常必要。在此，筆者認為：要進一步強化以黃河水資源為主的水資源統一管理、優化配置和高效利用，搞好引黃灌區綜合治理、節水改造和續建配套項目建設，促進引黃灌區可持續發展勢在必行。

一、麻灣引黃灌區設計規模

東營市麻灣灌區是在原打漁張引黃灌區工程基礎上，調整、改建而成的。新建引黃閘和總干渠，貫通原打漁張灌區二、三、四干渠，進而成為獨立引黃灌區。引黃灌溉既保障了農業豐收，又補充了地下水，淋洗了鹽分，有效地保證了地下水位的穩定和水質；設計灌溉面積4.93萬公頃；年引黃河水1.5到2億立方米，實際灌溉面積在3萬公頃以上。

麻灣引黃閘位于黃河右岸的東營市東營區龍居鄉麻灣險工上。總干渠自引黃閘下向東南，穿過南展堤大孫閘經大孫村西，向東南直插原打漁張四干渠，順四干渠向東至龐家節制閘，然后沿四干四支折向正南，橫跨打漁張河、穿過支脈河，經廣青路南閆家泵站提水后，過三干向南，在廣饒溫樓閘入二干。由麻灣引黃閘至二干溫樓閘，總干渠縱貫2縣區5鄉鎮， 全長33.2千米。麻灣灌區控制范圍，即原打漁張灌區二、三、四干的控制范圍：新廣蒲河以南、小清河以北(通過二干十二支過清工程也可過小清河)、廣南水庫以西、東營市與惠民地區邊界以東。

麻灣灌區設計規模：引黃流量60立方米每秒，1條總干，3條干渠，1條分干，控制面積7.02萬公頃， 設計灌溉面積4.93萬公頃。各類建筑物103座，其中較大型建筑物有麻灣引黃閘、 大孫灌溉閘、打漁張河渡槽、支脈河倒虹吸和閆家揚水站等5座，改變了灌區范圍內靠天吃飯的局面。

二、麻灣灌區改擴建工程

(一)三干渠改造恢復治理工程

為了解決廣饒縣2800公頃和廣北農場1000公頃農田灌溉， 1991年4月市人大代表視察東營水利工作時，張萬湖副市長指示：由市引黃灌溉管理局牽頭，組織廣饒縣和廣北農場對三干渠下游進行工程恢復技術設計。設計由東營市水利勘測設計院承擔，1992年6月完成全部設計。

設計原則：既要保證三干下游用水，又要匯入二干5.0立方米每秒的流量，以緩解二干下游的供需矛盾，解決原三干渠供水范圍沒有包括的右岸 (其右岸原屬二干供水范圍，因偏遠、地勢高而難供水)供水問題。

該工程由東營市引黃灌溉管理局組織施工，于1992年3～6月施工，共完成土石方23.5萬立方米，建筑物37座，其中有李莊節制閘、泄水閘、尾水閘修復、丁莊渡槽，干渠排溝生產橋12座，支門21座，完成投資147.09萬元。三干下游的恢復治理，結束了廣饒縣丁莊鄉和廣北農場等單位40年來靠近干渠而又用不上黃河水的歷史。

(二)總干渠渠首段襯砌工程

由于受東張鐵路橋橋底高程限制，麻灣灌區在原設計中，引黃閘到東張鐵路橋段渠底比降是1/11000， 在沒有渠首沉沙的情況下，經一年運行，造成渠首淤積嚴重，因此對渠首需要進行改造。由東營市水利勘測設計院設計，將渠首渠底高程抬高75厘米， 將比降由1/10000調整為1/7000，將底寬由28米擴大到33米，將流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 該工程由市引黃灌溉管理局于1992年9～12月組織施工，完成展區內2.3千米的砼板襯砌，投資150萬元，有效地減少了水量流失，節約了水資源，提高了引黃灌溉效率。

(三)總干大孫灌溉閘以下襯砌工程

1998年6～8月，由東營市灌溉管理處設計并組織施工，對大孫閘以下3.2千米進行砼板襯砌，投資250萬元，從此改變了該段滲漏嚴重的現象，進一步提升了干渠整體效能。

(四)四干渠改擴建工程

麻灣灌區四干渠是東營區和勝利油田用水的重要輸水渠道。由于黃河近年來經常斷流，造成四干下游農田和勝利油田廣南水庫嚴重缺水的困難局面。對四干進行改擴建，滿足東營區東部4個鄉鎮和廣南水庫用水需求，由四干、五干共同向廣南水庫輸水，實現“二龍抱珠”，是東營區和勝利油田多年迫切要求。根據東營市和勝利石油管理局《第七次聯席會議紀要》，由勝利石油管理局供水公司委托東營市水利局勘測設計院，對四干渠進行改擴建設計。

四干渠工程改擴建工程總體布置是：擴建四干進水閘，改建北隋節制閘、大許節制閘，新建王崗節制閘；擴大四干斷面，底寬由8～5米加大到18.5～11米；流量由15～5立方米每秒加大為50～30立方米每秒。干渠長度由30.30千米延長至32.28千米，終點到廣南水庫2號沉沙池。 在2號沉沙池前新建浮筒式揚水站，8臺機組，設計揚水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘測設計院設計)。干渠為土渠，比降1/6000；其中4處彎道長1089米護坡， 護坡結構自上而下為：60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保溫板(陰和0.2毫米厚塑料薄膜。 轉貼于

整個干渠分為兩段布置：四干渠首至東辛路：長8.07千米，北壩基本不動，搬南壩向南拓寬；排水溝設南岸。東辛路至廣南水庫沉沙池泵站：長24.21千米，南壩基本不動，搬北壩向北拓寬；排水溝設干渠北岸。麻灣灌區四干改擴建工程由勝利石油管理局和東營區人民政府組成施工指揮部，市水利局負責質量監督和竣工驗收。1998年3月開工，10月完工，總投資4800萬元。

四干渠改擴建工程完成改建長度32.28千米，土方329萬立方米；改建四干進水閘(新增4孔) 1座，改建、新建節制閘3座(北隋、大許、王崗)，改建支門36座，新建支渠揚水站18座，新建改建生產橋及公路橋21座；新修東辛路至龐家進水閘柏油路一條，長8.0千米；新建、擴建4處管理站(龐家、北隋、大許、王崗)；四干下游沿渠道新建泵站專用電力線16千米，進一步提升了工程整體面貌，增強了節水綜合效益，促進了灌區社會效益的發揮。

三、麻灣灌區節水改造工程

20世紀90年代以來，黃河來水與需求矛盾日益突出，興建節水型輸水工程已成為彌補水資源不足的重要措施。一方面是水資源的嚴重匱乏，另一方面灌區灌溉水利用系數僅為0.45左右。灌區設計灌溉面積4.93萬公頃，現狀有效灌溉面積4.00萬公頃，實際灌溉面積只有3.33萬公頃，因此麻灣灌區建設節水型輸水工程已經非常必要。 麻灣灌區節水改造工程是全國大型灌區續建配套與節水改造項目之一， 搞好灌區節水改造對促進灌區經濟發展具有十分重要的意義。

四、麻灣灌區節水改造續建北延工程

2010年6-9月間，由東營市水利局組織承建的東營市麻灣灌區續建配套與節水改造工程：“總干渠北延工程”是以麻灣總干作為引水水源，以原打漁張總干作為輸水渠道，將麻灣總干、曹店干渠、勝利干渠貫通，可以有效利用麻灣引黃閘的引水優勢，實現引黃工程聯合調度，水量互補，提高引黃供水保證率；同時，還可以聯通廣蒲河，老廣蒲河、五六干合排、清戶溝、廣利河等城市水系工程為其建設提供可靠水源；另外，作為一條分干渠還可以向龍居、史口兩鎮供水，滿足區域農業灌溉用水需要。

麻灣總干渠北延工程控制灌溉面積19.10萬畝，設計流量20立方米/每秒，該工程嚴格按照《灌溉與排水工程設計規范》和《水利工程質量體系》要求施工。工程級別為3級，建筑物級別為4級。主要建設內容包括襯砌渠首進水閘（設計樁號：0+000）--南二路橋（5+110）段5.11km渠道以襯砌為主的配套與節水工程；坼除重建生產橋3座；新建生產橋1座；維修生產橋1座；坼除重建支渠進水閘1座；新建支渠進水閘4座；改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方（挖方）3.55萬立方米；（填方）3.05萬立方米，砌石6701立方米；砼及鋼筋砼1141立方米。有效地改變了工程面貌，為保障東營市更加合理利用黃河水資源和促進黃河水城建設打下了良好基礎。

篇7

東營市是一個水資源相對缺乏的城市，在實施國家級戰略，建設高效生態經濟區的大背景下，強化水資源統一管理，搞好水資源的優化配置和高效利用，實施灌區續建配套與節水改造項目建設，促進灌區水利事業可持續發展非常必要。在此，筆者認為：要進一步強化以黃河水資源為主的水資源統一管理、優化配置和高效利用，搞好引黃灌區綜合治理、節水改造和續建配套項目建設，促進引黃灌區可持續發展勢在必行。

一、麻灣引黃灌區設計規模

東營市麻灣灌區是在原打漁張引黃灌區工程基礎上，調整、改建而成的。新建引黃閘和總干渠，貫通原打漁張灌區二、三、四干渠，進而成為獨立引黃灌區。引黃灌溉既保障了農業豐收，又補充了地下水，淋洗了鹽分，有效地保證了地下水位的穩定和水質；設計灌溉面積4.93萬公頃；年引黃河水1.5到2億立方米，實際灌溉面積在3萬公頃以上。

麻灣引黃閘位于黃河右岸的東營市東營區龍居鄉麻灣險工上。總干渠自引黃閘下向東南，穿過南展堤大孫閘經大孫村西，向東南直插原打漁張四干渠，順四干渠向東至龐家節制閘，然后沿四干四支折向正南，橫跨打漁張河、穿過支脈河，經廣青路南閆家泵站提水后，過三干向南，在廣饒溫樓閘入二干。由麻灣引黃閘至二干溫樓閘，總干渠縱貫2縣區5鄉鎮， 全長33.2千米。麻灣灌區控制范圍，即原打漁張灌區二、三、四干的控制范圍：新廣蒲河以南、小清河以北(通過二干十二支過清工程也可過小清河)、廣南水庫以西、東營市與惠民地區邊界以東。

麻灣灌區設計規模：引黃流量60立方米每秒，1條總干，3條干渠，1條分干，控制面積7.02萬公頃， 設計灌溉面積4.93萬公頃。各類建筑物103座，其中較大型建筑物有麻灣引黃閘、 大孫灌溉閘、打漁張河渡槽、支脈河倒虹吸和閆家揚水站等5座，改變了灌區范圍內靠天吃飯的局面。

二、麻灣灌區改擴建工程

(一)三干渠改造恢復治理工程

為了解決廣饒縣2800公頃和廣北農場1000公頃農田灌溉， 1991年4月市人大代表視察東營水利工作時，張萬湖副市長指示：由市引黃灌溉管理局牽頭，組織廣饒縣和廣北農場對三干渠下游進行工程恢復技術設計。設計由東營市水利勘測設計院承擔，1992年6月完成全部設計。

設計原則：既要保證三干下游用水，又要匯入二干5.0立方米每秒的流量，以緩解二干下游的供需矛盾，解決原三干渠供水范圍沒有包括的右岸 (其右岸原屬二干供水范圍，因偏遠、地勢高而難供水)供水問題。

該工程由東營市引黃灌溉管理局組織施工，于1992年3～6月施工，共完成土石方23.5萬立方米，建筑物37座，其中有李莊節制閘、泄水閘、尾水閘修復、丁莊渡槽，干渠排溝生產橋12座，支門21座，完成投資147.09萬元。三干下游的恢復治理，結束了廣饒縣丁莊鄉和廣北農場等單位40年來靠近干渠而又用不上黃河水的歷史。

(二)總干渠渠首段襯砌工程

由于受東張鐵路橋橋底高程限制，麻灣灌區在原設計中，引黃閘到東張鐵路橋段渠底比降是1/11000， 在沒有渠首沉沙的情況下，經一年運行，造成渠首淤積嚴重，因此對渠首需要進行改造。由東營市水利勘測設計院設計，將渠首渠底高程抬高75厘米， 將比降由1/10000調整為1/7000，將底寬由28米擴大到33米，將流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 該工程由市引黃灌溉管理局于1992年9～12月組織施工，完成展區內2.3千米的砼板襯砌，投資150萬元，有效地減少了水量流失，節約了水資源，提高了引黃灌溉效率。

(三)總干大孫灌溉閘以下襯砌工程

1998年6～8月，由東營市灌溉管理處設計并組織施工，對大孫閘以下3.2千米進行砼板襯砌，投資250萬元，從此改變了該段滲漏嚴重的現象，進一步提升了干渠整體效能。   

(四)四干渠改擴建工程

麻灣灌區四干渠是東營區和勝利油田用水的重要輸水渠道。由于黃河近年來經常斷流，造成四干下游農田和勝利油田廣南水庫嚴重缺水的困難局面。對四干進行改擴建，滿足東營區東部4個鄉鎮和廣南水庫用水需求，由四干、五干共同向廣南水庫輸水，實現“二龍抱珠”，是東營區和勝利油田多年迫切要求。根據東營市和勝利石油管理局《第七次聯席會議紀要》，由勝利石油管理局供水公司委托東營市水利局勘測設計院，對四干渠進行改擴建設計。

四干渠工程改擴建工程總體布置是：擴建四干進水閘，改建北隋節制閘、大許節制閘，新建王崗節制閘；擴大四干斷面，底寬由8～5米加大到18.5～11米；流量由15～5立方米每秒加大為50～30立方米每秒。干渠長度由30.30千米延長至32.28千米，終點到廣南水庫2號沉沙池。 在2號沉沙池前新建浮筒式揚水站，8臺機組，設計揚水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘測設計院設計)。干渠為土渠，比降1/6000；其中4處彎道長1089米護坡， 護坡結構自上而下為：60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保溫板(陰和0.2毫米厚塑料薄膜。

整個干渠分為兩段布置：四干渠首至東辛路：長8.07千米，北壩基本不動，搬南壩向南拓寬；排水溝設南岸。東辛路至廣南水庫沉沙池泵站：長24.21千米，南壩基本不動，搬北壩向北拓寬；排水溝設干渠北岸。麻灣灌區四干改擴建工程由勝利石油管理局和東營區人民政府組成施工指揮部，市水利局負責質量監督和竣工驗收。1998年3月開工，10月完工，總投資4800萬元。

四干渠改擴建工程完成改建長度32.28千米，土方329萬立方米；改建四干進水閘(新增4孔) 1座，改建、新建節制閘3座(北隋、大許、王崗)，改建支門36座，新建支渠揚水站18座，新建改建生產橋及公路橋21座；新修東辛路至龐家進水閘柏油路一條，長8.0千米；新建、擴建4處管理站(龐家、北隋、大許、王崗)；四干下游沿渠道新建泵站專用電力線16千米，進一步提升了工程整體面貌，增強了節水綜合效益，促進了灌區社會效益的發揮。

三、麻灣灌區節水改造工程

20世紀90年代以來，黃河來水與需求矛盾日益突出，興建節水型輸水工程已成為彌補水資源不足的重要措施。一方面是水資源的嚴重匱乏，另一方面灌區灌溉水利用系數僅為0.45左右。灌區設計灌溉面積4.93萬公頃，現狀有效灌溉面積4.00萬公頃，實際灌溉面積只有3.33萬公頃，因此麻灣灌區建設節水型輸水工程已經非常必要。  麻灣灌區節水改造工程是全國大型灌區續建配套與節水改造項目之一， 搞好灌區節水改造對促進灌區經濟發展具有十分重要的意義。

四、麻灣灌區節水改造續建北延工程

2010年6-9月間，由東營市水利局組織承建的東營市麻灣灌區續建配套與節水改造工程：“總干渠北延工程”是以麻灣總干作為引水水源，以原打漁張總干作為輸水渠道，將麻灣總干、曹店干渠、勝利干渠貫通，可以有效利用麻灣引黃閘的引水優勢，實現引黃工程聯合調度，水量互補，提高引黃供水保證率；同時，還可以聯通廣蒲河，老廣蒲河、五六干合排、清戶溝、廣利河等城市水系工程為其建設提供可靠水源；另外，作為一條分干渠還可以向龍居、史口兩鎮供水，滿足區域農業灌溉用水需要。 

麻灣總干渠北延工程控制灌溉面積19.10萬畝，設計流量20立方米/每秒，該工程嚴格按照《灌溉與排水工程設計規范》和《水利工程質量體系》要求施工。工程級別為3級，建筑物級別為4級。主要建設內容包括襯砌渠首進水閘（設計樁號：0+000）--南二路橋（5+110）段5.11km渠道以襯砌為主的配套與節水工程；坼除重建生產橋3座；新建生產橋1座；維修生產橋1座；坼除重建支渠進水閘1座；新建支渠進水閘4座；改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方（挖方）3.55萬立方米；（填方）3.05萬立方米，砌石6701立方米；砼及鋼筋砼1141立方米。有效地改變了工程面貌，為保障東營市更加合理利用黃河水資源和促進黃河水城建設打下了良好基礎。

篇8

洪水頻率統計分析是防洪排澇科學決策和規劃設計的重要依據。在水文頻率計算中，規范[1]推薦采用P-Ⅲ線型，但同時規定，經分析論證，也可采用其他線型。本文在文獻《廣義Γ分布的特性和應用》(金光炎、董秀穎，2003) [2]研究的基礎上，嘗試應用指數Γ分布線型和對數Γ分布線型擬合沙坪水閘年最高水位資料系列進行頻率特性的統計分析。

1.沙坪水閘年最高水位的描述性統計分析

沙坪水閘位于西江下游右岸沙坪河入江河口處，見圖1。該水閘是廣東省鶴山市的一座以防洪、排澇為主，結合蓄水灌溉和改善航運的綜合運用的中型水閘。該閘有從1964年自建閘以來至2006年43年的閘外年最高水位觀測資料系列，見表1。資料系列的最小值、最大值分別為2.73m和6.99m，為此將年最高水位系列分為11個組限，其中組距寬度hi為0.53m的9組，其他組距2組。計算在每個組限內的年最高水位出現的頻數fi，相應的年最高水位各組距區間上的經驗頻率為fi/n(n=43，i=1，2，…，11)。沙坪水閘年最高水位經驗頻率分組計算詳見表3。在各組距區間上作以平均頻率密度fi/(nhi)為高的直方圖，見圖4。從圖4可看出直方圖呈近似的正態分布形態，它有一個中間主峰，兩頭低，主峰在區間4.625＜x≤5.155m上；年最高水位平均值、中位數都落在區間4.625＜x≤5.155m上，經計算平均值為4.93m，中位數為4.78m。用矩法計算年最高水位經驗系列統計量分別為:標準 差σ

12m，變差系數Cv=0.227，偏態系數Cs=-0.0622，峰態系數Ce=-0.808。

鶴山市

鶴山市

圖1 沙坪水閘地理位置示意圖

2. P-Ⅲ、指數Γ分布和對數Γ分布線型比較分析

《水文分析與計算》(劉光文，1963)中提出了徑流頻率分析適線的線型選擇原則[3]:⑴在計算簡便的同時，具有盡量高的精度和彈性;⑵曲線與經驗頻率點據得到最好的擬合;⑶曲線的形狀大致符合水文現象的一定物理性質，如曲線應該有一定的極限，不該出現負特征值。這一原則同樣適用在年最高水位統計分析中，其中第⑶點的實質是合理性要求，《水文頻率分析述評》(金光炎，1999)也認為按照水文物理概念，曲線應該有上限，并對Slade(1936)、謝家澤(1958) 等人的研究觀點作了介紹[4]。因此本文在上述原則的基礎上對備選的3種頻率線型進行比較。

2.1 P-Ⅲ、指數Γ分布和對數Γ分布線型的密度函數表達式及計算方法

P-Ⅲ密度函數[2]為式⑴：

式⑴中有3個參數。密度函數的定義域為當β>0時a0≤x

四參數指數Γ分布線型[2]的密度函數如式⑵：

四參數指數Γ分布定義域為λ≤y

三參數對數Γ分布線型[2]的密度函數如式⑶：

三參數對數Γ分布定義域為，當β>0時，A0≤y

在采用P-Ⅲ、四參數指數Γ分布和對數Γ分布線型頻率累積曲線函數擬合適線過程時，由于參數都為非線性關系形式，不能通過某種轉換變為線性形式，因此只能采用非線性迭代回歸的辦法求解。進行非線性迭代回歸時，首先確定頻率累積曲線函數的表達式，確定參數的初始值，然后根據某種方法進行搜索迭代，反復調整初始值，按規范應用最小二乘法原理使得觀測值與擬合值的離差平方和最小時(或者結合其他一些條件)結束迭代過程，得到各參數的最后計算結果。另外，P-Ⅲ線型可利用已有的Φ值表、四參數指數Γ分布線型可利用三參數指數Γ分布線型（克里茨基-閔凱里型）已有的模比系數Kp值表通過變量坐標的平移轉換得到適線結果。四參數指數Γ分布和對數Γ分布線型都比式⑴的P-Ⅲ線型多了1個參數，因此適線彈性要比P-Ⅲ線型大。在當今計算機技術被廣泛應用于各領域的條件下，就計算方法難易程度與精度比較而言與P-Ⅲ分布線型相當。本例適線結果如圖2、3所示，點繪在概率格紙上的經驗頻率點據上部呈現出向下凹的分布

形態。圖中點據旁標注數字是水位發生年份。

圖3 沙坪水閘年最高水位-頻率曲線指數Γ分布、對數Γ分布線型比較圖

2.2 P-Ⅲ、指數Γ分布和對數Γ分布線型擬合優劣分析及統計判別

頻率線型擬合優劣分析可分為：一是從適用范圍上對頻率線型是否與給定區域內的所有水文數據系列擬合得好進行分析，這需要對多站數據系列進行分析；二是對單站數據樣本擬合優劣進行分析。本例僅就沙坪水閘年最高水位單站觀測數據樣本擬合優劣進行分析，因此可以應用統計學的距離分析和統計判別方法。統計判別分析是根據事物特點的變量值和它們所屬的類求出判別函數，依據判別函數對未知所屬類別的事物進行分類的一種分析方法。常用的判別方法有距離判別、貝葉斯判別、費歇爾判別以及逐步判別。而距離判別法較為直觀，適用面廣，對各類(或總體)的分布無特定要求[5]，因此本文采用距離判別法。

多個總體的距離判別是計算樣本x到每個總體的距離d2(x∈Gi，i=1，2，…，k)，然后比較這些距離，如x到總體Gi的距離最短，則判x屬于總體Gi。明氏距離特別是其中的歐氏距離是人們較為熟悉的，也是使用最多的距離[5]。在本例計算

按時間序列排序

年份 水位a

按水位大小排序

年份 水位a

頻 率b

p m (%)

P-Ⅲ線型

擬合值a 離差c

指數Γ線型

擬合值a 離差c

對數Γ線型

擬合值a 離差c

歐氏距離的具體過程就是求解觀測值與擬合值的離差平方和。各備選線型的計算結果見表1。經計算P-Ⅲ適線參數 4.92m， Cv=0.228， Cs=-0.22；指數Γ分布線型適線參數取 4.93m，Cv=0.232， Cs=0， λ=2.24m；對數Γ分布線型適線參數取 4.93m， Cv=0.237， Cs=-0.0427，C0=8.57 m。表1中最后一行離差的SUMSQ值是觀測值點據與各線型擬合值的離差平方和，即為樣本x到各個頻率分布總體Gi的歐氏距離的平方。從表1得出樣本x到對數Γ分布總體的歐氏距離的平方為最小，故判定沙坪水閘年最高水位觀測數據屬于四參數對數Γ分布總體。

2.3 P-Ⅲ、指數Γ分布和對數Γ分布線型合理性分析

在變量的定義域方面，在P-Ⅲ線型的概率密度函數里，隨機變量的定義域為當β=2/(σ·Cs)

表2 年最高水位頻率計算成果對照表

注：表中數值單位為m，計算基面為珠江基面

3. 四參數對數Γ分布線型統計假設χ2-卡方檢驗

若假設H0：F(x)=F0(x)為真，年最高水位x 的

分布函數f(x)已知，即可求得年最高水位x在給定區間里的概率P(Ai)期望值(見表3)，由觀測值和期望值計算χ2值。因樣本個數N=43>30[7]，可認為是大樣本。在應用χ2-檢驗時計算χ2所用的期望值npi不應小于5，需將期望值npi小于5的組距合并[8]，因此將樣本分組數調整為m=7，四參數對數Γ分布函數參數個數l=4，則統計量ΣΔi服從自由度 df為m-l-1=2的χ2-分布。在給定的顯著性水平α=0.05下，查表得置信限，從而有統計量χ2=ΣΔi

4.結語

⑴規范[1]在總則1.0.7條中作了“水文計算應科學、實用，對計算成果應進行多方面分析，檢查論證其合理性”強制性規定。因此對水文頻率分析計算作線型選擇時需從數學上的適線方法、合理性檢驗和統計假設檢驗等方面進行充分的分析論證。本文應用合理性檢驗和統計學的χ2-檢驗法，從多方面來驗證沙坪水閘年最高水位頻率分布線型服從四參數對數Γ分布線型的統計假設。四參數指數

圖4 年最高水位頻率密度分布直方圖

Γ分布和對數Γ分布線型都可以作為沙坪水閘年最高水位頻率分析備選線型用來分析比較。⑵關于洪水的上限值大小問題，我國王國安的研究(1999)認為，從物理成因上看，中國大流域PMF的洪峰流量，一般都應小于皮爾遜Ⅲ型曲線的萬年一遇值[9]。從合理性分析年最高水位上限值C0應大于PMF的洪峰流量對應的水位值。因此本例采用四參數對數Γ分布線型適線得出的水位上限C0=8.57 m，相當于按P-Ⅲ線型和指數Γ線型計算的重現期分別為10068a、24931a，可認為上限C0是合理的。⑶本例的計算成果與廣東省水利廳頒布的《西、北江下游及其三角洲網河河道設計洪潮水面線(試行)》的計算成果[6]比較，是偏于安全的(見表2)。對于其他地區或三角洲河網更大區域范圍內，也可以開展這方面的研究，進行地區范圍內的綜合、分析和比較，并對四參數對數Γ分布線型設計值的穩健性、置信區間估計等特性作更深入的研究，以期取得更加科學合理的計算結果。⑷參照文獻[10]的研究觀點，沙坪水閘年最高水位系列也可通過正態分布統計假設檢驗近似服從正態分布，見圖4。因上限C0＞ ，下限C0- A0＜ ，下限C0- A0＜ ，按正態分布計算在此范圍內包含了99.91%的水位頻率分布特性，與統計學的“3σ”原則[14] 的表述“若隨機變量特性值服從正態分布，那么，在±3σ范圍內包含了0.9973 的隨機變量特性值。因此可以斷言，在±3σ范圍內幾乎100％地描述了隨機變量特性值的總體分布規律。所以，在實際問題的研究中，已知研究的對象其總體服從（或近似服從）正態分布，就不必從-∞到+∞的范圍去分析，只著重分析±3σ范圍就可以了，因為±3σ范圍幾乎100％地代表了總體”相比較，同樣可以認為本文的研究成果是合理的。

參考文獻

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篇9

1工程基本情況

邵武市東關水利樞紐工程是一座集改善環境、蓄水發電、旅游開發為一體的綜合利用水利工程，工程采用分期導流、分期施工方式；工程于1999年9月28日開工，一期工程于2000年6月28日完成，二期工程于2004年10月10日完工；工程投入運行以來已產生了良好的經濟、社會和環境效益。

東關水利樞紐工程位于邵武市東關大橋下游180m處的富屯溪干流上。壩址以上流域面積2748km2，多年平均流量106m3/s,多年平均年徑流量33.4億m3；水庫正常蓄水位189.5m，校核洪水位193.41m，總庫容935萬m3；電站裝機容量4.8MW，保證出力900kW，年利用4217h，多年平均發電量2024萬kWh。電站接入福建省電網，主要向邵武地區供電，電站建成后進一步促進了地方經濟發展。工程為低水頭徑流式水電站，樞紐主要由活動壩、河床式廠房、升壓站等組成。

樞紐工程位于城區，為降低邵武城關的防洪壓力，經分析比較和論證，采用活動壩為本工程的泄洪建筑物。活動壩是采用一定開度的翻板閘門作為主要擋水結構的一種壩型，共有8孔，安裝8扇尺寸為25×5.0m（閘門寬度×擋水高度）的翻板閘門，平時通過閘門不同開度的控制來調節下泄流量，或保持上游庫水位在正常蓄水位189.50m；洪水時翻板閘門全部開啟，近于消失（當洪水大于設計洪水時活動壩處于水下），保持了天然河道的過水斷面，使樞紐具有足夠的泄洪能力（壩址處20年一遇洪水位較天然狀態僅壅高0.23m），較有效的解決了城區樞紐工程擋水與防洪的矛盾。

工程的建成，美化了邵武市區，正常蓄水位189.5m時，相應水庫面積1.2km2，枯水期回水長度5.4km，市區河床景象不復存在，形成一個寬闊優美的人工湖。

2樞紐布置

根據東關水利樞紐工程所處地形、地質、水流條件，施工條件以及運行管理等因素，發電廠房布置在河床左岸，河床中部及右岸布置溢流閘（翻板門活動壩），左、右岸采用混凝土擋墻與岸坡連接，壩頂全長284.9m。

攔河壩為低堰溢流閘，壩頂高程191.80m，壩高12.80m，溢流閘全長238.9m，分8孔，每孔凈寬25.0m，閘墩內設兩個沖淤積導水孔；為使溢流堰不影響行洪，堰頂高程比下游河床略低，采用寬頂堰，高程確定為184.50m；下游消能采用跌流及底流消能，壩頂不設交通橋。

溢流閘采用8孔平板翻板工作閘門擋水，翻板工作閘門尺寸25.0×7.07m（寬×高），每扇翻板閘門用2×2000kN液壓啟閉機操作。工作門上游采用浮式閘門作為檢修設施。活動壩閘墩內導水孔閘門尺寸為1.2×1.2m，采用手電二用閘閥進行動水啟閉，導水孔進口設攔污柵和檢修閘門。翻板閘門在門頂過流時，門頂后側掛有一道水簾，為使閘門與水簾之間的空間能夠補氣和排氣，在閘門上設有破水器，在閘墩邊墻設有通氣孔。

主廠房總長46.0m，總寬度32.9m，主機段長33.5m，裝配場段長12.5m。廠房內安裝3臺豎井貫流式水輪發電機組，單機容量1.6MW，機組間距11.0m。進水口布置攔污柵、事故檢修閘門及進人孔，每臺機組設2個進水口，其中攔污柵一道，事故閘門兩扇，進水口平臺高程190.0m，布置了起吊攔污柵和事故檢修閘門的電動葫蘆門型構架。

3工程主要技術及特點

3.1活動壩

3.1.1壩體構造

（1）壩頂高程：由于活動壩壩頂可以過水和壩頂無交通橋布置要求，考慮在設計洪水標準下技術廊道內不進水，并減少行洪影響，壩頂高程以設計洪水位191.71m加一定超高確定，最終為191.80m。

（2）壩內技術廊道：為解決技術廊道液壓啟閉機油管布置、左右岸交通、檢修、通風、排水等，在活動壩底設技術廊道。技術廊道尺寸為2.0×2.7m（寬×高），位于中心樁號為壩下0+014.2m，底部高程181.0m，其下游側布置排水溝，集水井尺寸3.0×2.0m×1.95m（長×寬×深）。水泵和通風機室設在右岸，翻板閘門液壓啟閉機的泵站設在左邊墩194.6m高程的平臺上。

（3）沖砂孔：由于溢流堰堰頂及閘門支鉸高程較低，堰后較易淤積，為便于翻板閘門開啟，在每個活動壩閘墩均設有沖砂孔（孔口尺寸1.2×1.2m），取壓力水通過沖砂孔將堰后底坎沉積淤積物沖掉。

（4）壩體分縫止水：考慮活動壩壩體高度及底板厚度不大，基礎約束較弱，為降低閘門設計、制造安裝難度，降低止水要求和工程造價，借鑒有關工程經驗，在溢流閘八孔中部設一道伸縮縫，解決基礎不均勻沉降問題。廠壩間、右邊墩與集水井之間結構縫、壩體伸縮縫各設一道止水銅片和一道橡膠止水帶。

3.1.2壩體斷面設計

（1）壩體基本斷面：溢流閘活動壩壩體斷面除滿足穩定與應力要求外，主要受金屬結構布置控制。溢流閘共8孔，每孔凈寬25m，閘室底板長26.5m，上下游側設防滲齒墻，左邊墩因啟閉機布置要求寬度為5.0m，中墩和右邊墩均為4.0m。

（2）溢流閘孔口確定：考慮本工程處于城區，洪峰流量大，庫區洪水位雍高受限的特點，根據洪水流量，河床地質條件選定具有泄洪能力大的混凝土溢流閘（活動壩、翻板閘門）為泄洪建筑物，洪水全部由溢流閘渲泄。由于本工程處于邵武市區，上游淹沒和市區防洪是確定閘孔總凈寬的主要影響因素，計算閘孔總凈寬時，上游淹沒要小，上、下游水位差一般在0.1～0.3m，同時兼顧允許過閘單寬流量、水工建筑物布置和工程造價。通過7種孔口方案的比較，最終選定大孔口方案，布置8孔溢流閘，每孔凈寬25m，堰頂高程184.5m（低于原河床高程），在下泄20年一遇設計洪水時，上下游水位差為0.23m。

（3）壩后消能防沖：由于翻板閘門的運行特點，活動壩泄洪時，下游流態變化形式與一般閘門不同，且更為復雜；參照國內相關工程經驗，按翻板閘門不同開度，下游流態由按跌流與底流相互演變進行消能設計，消力池長15.4m，底板高程180.68m；在跌流不同開度工況下，計算沖坑深度均小于消力池水深，不會影響溢流壩安全。閘門泄水運行中采取合理的調度方式，保證在任何情況下水跌發生在消力池內。

3.1.3閘墩拉錨筋

活動壩中水荷載通過翻板閘門傳至閘墩上，受力點為油缸支座、鎖定梁處，而閘門檢修時需固定浮動門，此時荷載主要受力點為閘墩上游兩側面的浮動門吊耳，這些部位由于承受荷載較大，在閘門全開時，油缸支座拉力達2130kN，因此上述閘墩局部受拉區須配置扇形受拉鋼筋（拉錨鋼筋）。

3.1.4閘墩側面翻板門扇形運行區處理

翻板門底鉸在底坎上，閘門從關閉至臥倒全開的運行軌跡在閘墩側面形成一扇形區。為了使閘門在不同開度情況下均能正常工作，并保證閘門兩側水封能緊密與閘墩表面接觸，以達到止水效果，此扇形區進行一定處理；扇形區閘墩表面要求光滑垂直，表面磨光，噴涂903聚合物改性水泥砂漿，垂直度2/1000，平整度3mm/m，粗糙度2μm。3.1.5基礎處理及防滲型式

東關水利樞紐壩高較低、水頭較小，建基面基巖為強風化頂板，壩基穩定與應力小滿足規范要求，壩基設置上下游齒墻后，壩基抗滲也滿足要求，壩基不進行固結、帷幕灌漿處理，僅在上下游壩腳處拋填大塊石保護，防止水流沖刷和掏空。

右壩頭采用連續防滲墻防滲，墻頂高程193.47m，延伸長度9.51m；同時在右壩頭開挖后，回填一定比例的粘性土以增加壩頭的防滲能力。2003年為了進一步防止繞壩滲流危及下游防洪堤基礎，在東關大橋至壩址段布置防滲孔，加強防滲處理措施。

3.2活動壩段金屬結構

（1）擋水閘門及啟閉

擋水閘門布置：活動壩擋水閘門為翻板平面鋼閘門，采用向下游傾斜55°角布置方式，為使正常蓄水位時，閘門操作設備不浸水，其操作用的2支液壓缸中心線成水平布置在高程190.0m孔口兩側閘墩上，閘門寬度方向兩端上游側設置了兩個垂直于面板的三角形支臂，閘門即通過該支臂與液壓缸相連接。液壓啟閉機最大啟閉力2×2000kN，最大持住力2×1300kN，工作行程6.3m。每扇翻板閘門均在閘墩上設機械鎖定裝置，該鎖定裝置的爪式鎖定塊通過在閘門三角形支臂上端的一個鎖定擋頭對閘門進行鎖定。活動壩上游采用浮式閘門作為檢修設施，其支承跨度25.75m。

翻板閘門結構設計：閘門孔口凈寬25m，具有閘門跨度大、啟閉力大，底部支承和變形控制要求高的特點。為保證閘門整體變形小，運行安全可靠，設計時充分考慮底部支承和閘門啟閉時兩吊點啟閉力差異等情況。每孔閘門底部采用多鉸支承布置，共設5個圓柱鉸；對閘門進行抗扭計算，使閘門整體具有足夠的抗扭剛度。

翻板閘門的啟閉：閘門開啟依靠水壓力和閘門重產生的傾倒力矩，此時液壓缸只用于持住閘門，泵站的輸出壓力僅用于開啟液壓鎖定閥，閘門的開啟速度采用調節液壓系統的調速閥來控制。閘門關閉采用啟動液壓泵站，通過液壓缸提起閘門，關閉孔口，一般情況下分兩批交替關門。

液壓系統的布置：除液壓缸為露天布置外，液壓泵站和電氣設備均設在大壩1#閘墩194.6m高程的啟閉房內，油管從泵站經豎井和活動壩底板下的技術廊道通向各液壓油缸。

（2）導水孔閘門：每個活動壩閘墩均設有沖淤積導水孔，導水孔的進口處設置了一道固定式攔污柵，孔口尺寸為1.9×1.9m，設計水頭3m，攔污柵重量約0.4t。導水孔設一道檢修門，孔口尺寸為1.2×1.2m；導水孔工作閘門為手電兩用蝶閥，直徑Ф1.2m，開啟壓力0.6MPa，重量約3.25t，該蝶閥可進行動水啟閉。一般情況下，在開啟活動壩翻板閘門時，均應先開啟導水孔閥門進行沖淤，以利于翻板閘門的正常運行。

3.3水輪發電機組

電站為低水頭徑流式水電站，水頭范圍為2.1～5.6m，根據工程經驗，此水頭段宜采用貫流式水輪機，通過燈泡貫流式、軸伸貫流式和豎井貫流式3種機型的技術經濟比較，最終選用利于樞紐布置、運行檢修、經濟合理的豎井貫流式機組，型號為GZSK114-WS-290。水輪機轉輪直徑2.9m，額定水頭4.1m，額定轉速125rpm，額定出力1737kW，額定點效率87%；機組安裝高程181.3m，吸出高度-2.8m。

篇10

 

一、工程概況

劉家道口樞紐工程位于臨沂市劉家道口村北的沂河干流上。主要有劉家道口節制閘、分沂入沭彭家道口分洪閘（已建成）、劉家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切灘、閘上堤防截滲，李公河防倒漾閘、李莊閘、水文觀測設施、工程管理設施等工程組成。

本工程為Ⅰ等工程，主要建筑物為1級建筑物，防洪標準為50年一遇洪水設計，設計流量12000m3/s，100年一遇洪水校核，校核流量14000m3/s。劉家道口節制閘是實現沂沭洪水東調入海的控制性建筑物，是目前國內設計流量最大的平原水閘，閘室總凈寬576.0m，共36孔，單孔凈寬16.0m。閘室順水流方向的長度為27.5 m，垂直水流方向總寬646.0m，閘室為分離式結構，大底板厚2.5m，閘墩厚2.0m，工作閘門為鋼質弧形門，尺寸（寬×高）16×8.5 m，液壓式啟閉機，檢修閘門為鋼質疊梁門，節制閘進口連接段包括閘前鋪蓋、上游護底以及上游兩岸翼墻和護坡，出口設有消力池，海漫以及防沖槽和下游兩岸翼墻及護坡等。

二、一般水閘混凝土產生裂縫的原因

為了更好地控制裂縫和采取有效措施對裂縫進行預防,必須對裂縫的成因機理進行全面的分析.大量的工程實踐證明,閘墩裂縫的產生主要與墩體內外溫差、混凝土的干縮、自生體積變形、外部約束等有關,通常是多因素綜合作用的結果.

三、劉家道口節制閘混凝土的主要防裂措施

1. 防裂措施的設計與研究

（1）結構分縫。每孔閘為一個結構段，順水流方向長27.5m，垂直水流方向寬20.0m，滿足規范規定的在軟基上不宜大于35m的要求。

（2）基礎處理。閘室基礎采用c15混凝土回填處理，以減小不均勻沉降。

（3）限裂設計目標。。根據工程所處環境，主要結構按三類環境考慮，鋼筋混凝土結構的最大裂縫寬度按0.2mm控制。

（4）材料要求。根據工程處在水環境，防腐要求高的情況，業主單位委托有關科研單位進行了配比試驗研究，最終選用高性能混凝土，主要采用了大量的摻合料（粉煤灰）。

（5）對主要結構采取的設計措施。對閘墩采用預應力鋼鉸線絲，按不出現裂縫設計。并要求閘墩的底部1m與閘底板一起澆筑，以減小底板對閘墩的約束。門槽等局部部位增設限裂鋼筋網。部分二期混凝土摻用膨脹劑，采用TEA混凝土微膨脹劑。

（6）混凝土溫控的設計與研究。本工程閘底板、閘墩長度較長、體積較大，屬大體積混凝土，施工期主要為低溫季節，采用了不同季節、不同部位混凝土施工的溫控措施，對入倉溫度、模板要求、拆模時間（建議10~14天拆模，實際7~15天）、通水冷卻、新澆混凝土保溫、保濕養護等提出了具體指標數據。。

2. 施工采用的防裂措施

一、為保證夏季施工控制入倉溫度不超過28℃采取如下措施：

（1）加強道路養護，提高機械完好率，避免機械故障，縮短混凝土運輸及等待卸料的時間。

（2）砼吊罐表面用泡沫板包裹進行保溫，減少砼運輸過程中的溫度升高量。經實測，采取保溫措施后比不采取保溫措施的情況下，在20分鐘內溫度升高值要低約1℃。

（3）砼入倉后及時進行平倉振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土的暴露時間。

（4）采用噴灑水霧的方法降低倉面氣溫。對閘墩大鋼模，在其外表面鋪設花管進行噴灑冷水降溫，防止大鋼模表面溫度過高而對已入倉砼的溫度控制帶來不利影響。

（5）對閘墩砼，由于其倉面較小，在其頂部利用滿鋪腳手片，頂面再鋪一層土工布形成遮陽棚進行防曬。經實測，采取遮陽措施后比不采取遮陽措施的情況下，砼倉面內溫度要低約7~10℃。

最終保證夏季施工控制最大溫升、內外溫差及降溫速率達到如下結果：

（1）控制混凝土澆筑后二天內溫升值不大于30℃；

（2） 控制混凝土降溫速率不大于4℃/d；

（3）控制混凝土內外溫差不大于13℃；

（4）砼養護措施。。

二、 冬季施工保溫對策

（1）原材料保溫

原材料堆放必須用帆布覆蓋，堆放高度不應低于6.0m。

（2）運輸過程中保溫

一是攪拌系統保溫，二是砼運輸攪拌車外面用棉帆布被包裹。

（3）倉面保溫

在澆筑面積比較大的倉面，采用彩條布搭設保溫棚，現場多次抽測砼入倉溫度（砼下5~10cm）晚上一般在8℃左右，白天在8~10℃之間。砼澆完收光階段，保溫棚用碘鎢燈加熱保溫。收光完畢后表面先覆蓋一層塑料膜，然后再加一層用花雨布包裹的草簾被保溫。

（4）模板保溫

大小底板的側模使用2cm厚竹膠模板，澆完后外掛保溫被保溫，拆模后立即用2cm厚閉孔泡沫板覆蓋，用三道木條固定，保溫效果相當好。

閘墩鋼模板外表用3cm厚的軟性泡沫板粘貼，經實測閘墩倉內溫度大于15℃，保溫效果非常顯效。

⑤拆模后閘墩保溫

根據SDJ207-82規范的要求，混凝土允許受凍的臨界強度：大體積內部混凝土應不低于5.0Mpa；大體積外部混凝土和鋼筋混凝土應不低于7.0Mpa。工程采取措施為：貼保溫板的閘墩鋼模板保溫時間不小于15天，在氣溫穩定的時間段內拆模，邊拆邊包裹一布一膜的復合土工膜，再用鐵絲固定。

四、結束語

水閘閘墩及其他類似倒“T”形混凝土結構的裂縫問題突出且復雜,已受到越來越高度的重視.要使混凝土結構的裂縫得到有效的控制,必須加強科學研究工作,揭示裂縫機理,推出新技術、新方法.劉家道口節制閘工程混凝土防裂從設計、施工兩方面技術措施開始，研究解決該工程混凝土防裂的難題，通過實際運用所得的效果來看，所澆筑的閘墩、大底板砼沒有出現貫穿性裂縫。以上所述防裂措施，基本上解決了巖基上閘墩不裂的難題。

參考文獻：

1. 鋼筋混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社，1999.2.

2.陳 舟，水閘混凝土防裂措施及裂縫處理，2007.07

3. 黃守琳等，劉家道口節制閘工程施工難點及對策，治淮工程建設質量與安全論壇，2007.05