火箭灰熊小清河金桥闸除险加固工程设计方案
发布日期:2022-05-06 浏览次数:0

金桥闸位于山东省滨州市小清河干流设计桩号160+025处,下游距小清河老预备河口300m,现状闸室与小清河复航工程闸室下闸首平行布置,上游距小清河复航工程金家桥船闸工作桥约200m。本次除险加固的主要任务是通过对金桥闸拆除改建,消除安全隐患,正常发挥蓄水灌溉、航运、改善生态环境等综合效益。金桥闸设计洪水标准取50年一遇。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)5.3.1条规定,拦河闸建筑物为2级,本水闸校核洪水标准取100年一遇,消能防冲设计标准为50年一遇。

1金桥闸设计方案

1.1拦河建筑物型式

拦河建筑物具有拦截水流、壅高水位、调蓄水量等作用。常用的拦河建筑物有滚水坝、翻板闸、钢坝闸、橡胶坝、液压坝等[1],目前较为成熟的型式主要有提升闸、橡胶坝、重力式溢流堰,现对此三个类型进行比选。小清河滨州段为平原河道,现状河道比较缓,洪水消退慢,河道肩负防洪、排涝、航运、灌溉、引水等多重任务,拦蓄、泄洪等控制运用要求高,本工程修建重力式溢流堰存在壅高水面、增加拦水建筑物长度等不利影响,因此本次除险加固工程不考虑重力式溢流堰。橡胶坝挡水高度低,一般不大于5m,本工程挡水高度约为7m,如改建为橡胶坝,需在橡胶坝下部设底坎,坎顶高程2m,坎高2m。根据过流计算,橡胶坝长度为87m;根据小清河复航工程,金家桥船闸及金家桥翻水泵站工程布置,从翻水泵站边缘至现状左侧河底仅有67m,如建设橡胶坝,河道需向左侧挖20m左右,需增加永久用地。此外,橡胶坝无法控制上游水位,不利于河道雨洪资源利用,且不利于船闸配合使用。其次,橡胶坝运行维护成本高,5年左右需更换一次坝袋,工程运行管理费高,控制不灵活。综上所述,重力式溢流堰、橡胶坝均不适用于本工程,另外在小清河这种集防洪、除涝、航运、灌溉综合运用的河道上,沿线拦河建筑物均为提升闸,提升闸是最适用于本次金桥闸除险加固工程的建筑物型式。

1.2拦河闸底板顶高程

1)闸孔规模方案。根据拦河闸现状地形及小清河复航开挖后河底高程情况,经过流计算,拟定两种底板顶高程0.0m与-0.95m。金桥闸为平底闸,hs/H0>0.9,处于高淹没度,闸孔宽度采用《水闸设计规范》(SL265-2016)中公经计算,得相关参数见表1。2)经济技术指标对比。两方案上下游连接段型式一致,仅宽度不同,两方案工程量见表2。3)方案比选。方案一底板顶高程采取0.00m,投资为2465.76万元,优点在于相同上下游水头差时,过流能力较大,行洪时上游水位可降低2cm,工程控制运用更灵活,闸门重量轻,启门力小,闸墩、机架高度低,开挖量少。缺点在于工程量大,投资高,启闭机台数多,运行维护费用高。方案二底板顶高程采取-0.95m,投资为2044.99万元,优点在于闸孔少,管理方便,运行维护费用较方案一可节省很多;工程量少,投资较方案一省420万元。缺点为闸门挡水高度高,闸墩排架高度高,过流能力较小。方案二闸门挡水高度为7.95m,较方案一高0.95m,排架机架桥高度均高。考虑到小清河复航工程布置影响,方案一闸室总宽度大,金家桥船闸工程布置受限,方案二闸室总宽度小,便于布置,且投资可节省约20%,运行维护费用可节省约28%,经比选,选定方案二,闸室底板顶高程采用-0.95m。4)校核洪水及排涝工况过流能力复核。计算采用《水闸设计规范》(SL265-2016)中上述两个公式,闸孔总净宽为60m,复核金桥闸过校核洪水、五年一遇涝水情况下水头差,见表3。由表3可知:方案二,闸孔总净宽60.0m,过100年一遇校核洪水时,水闸水头差0.2m;过5年一遇涝水时,过闸水头差0.04m,过流能力满足要求。

1.3闸室底板结构方案

本工程闸基位于Ⅲ-③层黄褐色砂壤土中,该土层处于松软可塑状态,为松软地基土,强度低,地基承载力特征值为90kPa,工程地质条件较差,地基土普遍具有中高压缩性,产生不均匀沉降的可能性较大。大底板整体式结构刚度大,适应变形能力强,闸室产生不均匀沉降的概率低,因此,优先采用分联式整体底板结构。

1.4闸门型式

金桥闸为大型河道拦河建筑物,拦河闸挡水高度7.95m,闸门孔口尺寸较大,过闸水流流量大,考虑宣泄超标准洪水可能,闸室采用开敞式,闸门采用露顶式,根据工程运行管理需要,拟定弧形闸门和平面直升式钢闸门方案进行比选。弧形闸门闸室顺水流方向尺寸大于平面直升门,平面直升门更适用与小清河复航工程的布置,平面直升门可节省12.34%的投资,因此,最优方案为平面直升门。

2结论

金桥闸除险加固工程是小清河干流重要节制性枢纽工程,为保证金桥闸除险加固工程的工程效益达到最大化,确定底板顶高程采用-0.95m的分联式整体底板平板钢闸门提升闸,使之更好地提高小清河干流河段拦蓄水功能,为两岸提供有效水源,更使得小清河综合效益得到充分发挥。

参考文献

[1]李书博,王广慧,刘元锋.弧形液压升降坝技术在大石桥市淤泥河河道综合治理中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(11):263-264.

[2]曲磊.城市河流拦河建筑物选型分析探讨[A].辽宁省水利学会.水与水技术(第5辑)[C].辽宁省水利学会,2015:6.

作者:马新利 单位:滨州市水利资源开发建设中心

热门标签
c罗过人技巧冰壶比赛快船vs篮网黄石电视台内马尔巴萨多纳鲁马nba发生了什么nba2010全明星赛姚夏武汉新闻迪伦卡敦武术套路比赛山东体育频道四川新闻竞彩篮球rabona北京队c罗轮休皮尔洛富二代马小翠大范甘迪kelme罗伯特特雷勒突尼斯队破禁之王上海哔哩哔哩上海申花队赖安拉涅利尤文论坛视频直播吧南海直播室pglmajor欧冠决赛赔率世界杯进球榜顶极流氓cba直播cctv53444cc穆斯莱拉詹姆斯波西八一男篮赛程ashley新疆广汇汽车中超直播360糖果盒球场直播网络电视华义spider加利亚尼张伟丽vs乔安娜星耀五洲新浪足球欧洲冠军杯河南建业赛程夸梅布朗nba排名榜2013皇马vs巴塞罗那乔丹扣碎篮板nba最新交易图拉姆老鹰队球员维拉vs利物浦国际足球直播17171多特蒙德nba视频集锦陕西影视频道王后军古特曼诅咒电视直播频道推推棒微博篮球比赛视频吕宁思诺伦斯诺尔cctv在线勇士三连败psv王志良奥胖阿扎尔7号战袍加夫兰西奇城市零距离台湾电视直播cba山西小色哥导航巴蒂斯图塔王国栋足球美国队长推特韩国美娜鲁能vs国安安东内拉韩国德国足彩大赢家德西利奥奥尼尔老婆亚洲杯冠军258搜索奥迅济科买彩票