项目基本资料

本书是为适应项目化课程“水闸设计与施工”的教学而编写。书中引入了现行水利行业规范和标准。学生可以通过水闸设计与施工的技能训练学会水闸设计的程序、方法，掌握施工组织的措施，为今后从事水闸设计、施工组织管理、监理、管理等工作奠定一定的基础，并为学生顶岗实习、毕业后能尽快胜任岗位工作、取得职业资格起到良好的支撑作用。书中所列项目和工作任务能呈现出水利职业的典型工作内容和形式，是生产过程的高度浓缩。以下以某中原拦河闸工程为例，完成该项目的设计和施工组织设计。

1.工程概况

中原拦河闸位于河南省某县境内，闸址位于淮河某支流上。流域面积2234km2，流域内耕地面积288万亩。农作物以种植小麦、棉花和其他经济作物为主，河流平均纵坡1/6200。

该地区为浅层地下水贫水区，要解决流域内农田的灌溉问题，需要拦蓄地面径流，故在河流适当位置修建拦河闸。

本工程投入使用后，在正常高水位时可蓄水2230万m3，灌溉45万亩农田（1亩＝0.0067ha2）：即上游5个县25个乡已建成提灌站42处，有效灌溉面积25万亩；在拦河闸上游分出南干渠、北干渠，配支干渠23条，修建各类渠系建筑物1230座，可自流灌溉下游3县20万亩农田，说明拦蓄水源充沛可靠，效益较大。

2.地质资料

（1）根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约25m，其下为不透水层。此壤土的物理力学性质如下：

土壤湿重度γ湿＝20.2kN/m3；

土壤干重度γ干＝16.0kN/m3；

土壤饱和重度γ饱＝22.2kN/m3；

土壤浮重度γ浮＝12.2kN/m3；

自然含水量状态下土壤内摩擦角φ自＝23°；

饱和含水量状态下土壤内摩擦角φ饱＝20°；

土壤黏聚力c＝0.1kN/m2。

地基允许承载力［P地基］＝150kPa；

混凝土、砌石与土基摩擦系数f＝0.36；

地基应力的不均匀系数［η］＝1.5～2.0；

渗透系数K＝9.29×10－3cm/s。

（2）本区域地震设防烈度为6度。

3.水文气象

（1）气温。本地区年最高气温42℃，最低气温为－18℃。

（2）风速。多年平均最大风速v＝20m/s，吹程D＝0.6km。

（3）降水量。非汛期（1～6月及10～12月）9个月河流平均最大流量Q＝10m3/s；汛期（7～9月）3个月最大流量Q为130m3/s。年平均最大流量Q＝36.1m3/s，最大年径流总量为9.25亿m3。年平均最小流量Q＝15.6m3/s，最小年径流总量为0.42亿m3。

（4）冰冻。流域内冰冻时间短，冻土很薄，不影响施工。

4.建筑材料

本工程位于平原地区，山丘少，石料需从外地供给，距京广线很近，交通条件较好；经调查，本地区附近有较丰富的黏土材料；闸址处有足够多的砂料。

5.批准的规划成果

（1）灌溉用水季节，拦河闸的正常挡水位为58.72m，下游无水。

（2）洪水标准。

1）设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量1144.45m3/s，闸上游的洪水位为59.50m，相应的下游水位59.35m。

2）校核洪水位为200年一遇，相应的洪峰流量Q＝1642.35m3/s，闸上游洪水位61.00m，闸下游水位60.82m。

闸后交通桥净宽取4.50m或7.00m，两边各设宽0.25m或0.50m的人行道。

3）施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为169m3/s。

（3）河道断面。河道横断面为梯形，边坡为1∶2，马道宽取6.00m。横断面形状如图所示。

6.施工条件

（1）工期：要求在2年内完成。

（2）电源：由电网供电、工地距电网10km。

（3）材料供应：三材统一安排，本地区无石料及水泥，主要从外地用铁路运至本工程所属城市，共350km，再用汽车转运到工地，运距40km。