1基本情况1.1自然状况***闸位于***xx乡***村西北,***中游的xx大沟的入***口处,xx桥东,距xx桥30米左右,属xx流域xx水系xx支流***,是一座以防洪、除涝为主的小(1)型排水闸。水闸地处平原地区,闸址以上控制流域面积12.0km2,主河道长7.6km,河道平均比降1/2000,流域内为平原区,土质大部分为褐黄色亚粘土、上部为粉砂土,干容重一般为1.62g/cm3。土壤中等透水性,地基承载力一般为0.12MPa。本地区地震烈度为Ⅵ度。本流域属半干旱半湿润大陆性气候区,夏秋季偏东南风,冬季偏北风,最大风力8级,最大风速23.7m/是,多年平均降雨量860mm。降于年际变化较大,最大年降雨量为最小年降雨量的3倍多,主要在6、7、8三个月,该三个月占全年降雨量的60%—70%,冬季降雨量最下占全年的4%左右,春季约占20%。多年平均气温为14.9℃,极端最高气温43.4℃,最低气温-14.8℃,多年平均为霜期226d。由于降水不均,年际变化大,易发生旱涝灾害。水闸下游保护范围包括:沿河两岸乡镇工矿企业及沿河村庄的人民生命财产安全。1.2工程概况1.2.1水闸特征按照《防洪标准》(GB50202-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,******闸最在过水流量28.0m3/s,为小(1)型排水闸。水闸枢纽工程由闸室、上游连接段、下游连接段组成,工程特性见附表1-1。1.2.2闸室闸室的工程结构为开敞涵洞式,闸室总长为3米,该闸1孔,孔净宽3米,该闸室设有闸底板、闸墩、闸门、涵洞、工作桥、启闭机等。闸底板与闸墩的连接方式为整体式连接,闸底板的结构形状为平底宽顶堰式,其闸底板顶面高程为81.00米,其尺寸为底宽3米,长3米。闸墩2个,下部采用现浇砼结构,墩宽0.8米;上部采用浆砌石结构,墩宽0.6米。在闸墩上建有装置启闭设备、工作桥。工作桥护栏损坏。该闸门采用平板铸铁闸门。其尺寸为高3.0米、宽3.0米,厚0.1米。门槽尺寸深0.2米,宽为0.15米。闸门有锈蚀现象,没有涂防锈层。涵洞为过堤平板型涵洞,洞长13.5米,洞高3.0米,洞的洞身与洞底均用浆砌石砌筑,洞顶为现浇平板钢筋砼结构。工作桥设在闸室顶部两侧,共宽2.5米,长4.2米。采用钢筋砼板式结构,护拦损坏。启闭机设备1台,为12T双侧手摇式启闭机。丝杠锈蚀损坏。闸门止水设施老化,年久失修。1.2.3上游连接段上游翼墙从涵洞边墩以45°角以直墙的方式向上游两侧延伸4.71后以扭曲面与河岸连接,扭曲面长6.0米,上游翼墙上端压顶高程85.00米,翼墙、护坡基础底高程81.00米,翼墙为重力式直墙,压顶宽度为0.4米,底宽为2.4米,边坡1:0.4。上游翼墙两侧长度共计9.4米。上游两侧护坡采用的是1:1.5的扭曲面浆砌石护坡,长6米,两侧护坡长度共计为12米,其上与河道边坡平顺连接。上游护底采用浆砌石护底,护底长为10.12米,厚度为0.3米,宽度为3米。护底下设截水墙两道,深0.5米,宽0.5米。1.2.4下游连接段下游翼墙采用重力式直墙,为浆砌石结构,与下游扭曲面护坡连接。下游翼墙压顶高程为85.00米渐变为84.00米,翼墙压顶宽度为0.4米,底宽为2.2米。下游翼墙长8.5米,两侧翼墙长度共计17米。消力池与闸底板用1:3的斜坡段连接,斜坡段长3米,消力池底面高程为80.00米,长5米,深0.8米,消力池底厚度为0.5米,在消力池的下部设置排水孔,并在孔下铺设有反滤层,排水孔间距为1米,孔径为0.05米,呈梅花形布置。消力池的下游端设齿墙一道,深0.5米,宽0.5米。海漫长7.5米,宽3米,采用浆砌石铺设,厚度为0.4米,下铺设有碎石粗砂垫层0.1米,海漫末端护坦9米与下游斜坡段、防冲槽平顺连接。下游防冲槽长为3米,底宽为1.5米,深为1.0米,槽内底层碎石厚度为0.15米,上抛块石。两侧翼墙下游采用的是1:1.5的扭曲面浆砌石护坡,护坡长度为16.5米,护坡底宽3.0米,厚0.4米,护坡顶高程84.00米,护底上面高程为80.80米,其下游与河槽边坡相连。1.3水闸建设及运行情况******闸于xx年4月动工,由平顶山市水利勘测设计院设计,由***建筑公司xx乡***村专业施工队施工。xx年7月建成,开始排涝,解决了xx乡年年积涝成灾的问题。在xx年汛期由于该地区普降暴雨,洪水来势凶猛,由于该闸的兴建减轻了内涝灾害,保护了xx乡部分村庄的人民群众的生命财产安全。2水闸防洪安全标准复核2.1防洪标准复核根据《水闸设计规范》SL265-xx中平原区水闸枢纽工程分等指标标准划分,******排水闸设计排涝流量28m3/s,为小(1)型排水闸,等别为Ⅳ等,属4级建筑物。根据《水闸设计规范》(SL265-xx)中平原区水闸洪水标准划分,小(1)型水闸、4级建筑物防洪设计标准为10年一遇,除涝设计标准为5年一遇。2.2设计防洪、除涝复核******闸以上总控制流域面积为12.0km2,上游河道长7.6km,属平原区,由于流域内缺少水文观测及流量实测资料,本次计算按照设计防洪十年一遇,除涝五年一遇的标准进行验算,采用1984河南省水利勘测设计院编制的《河南省中小流域设计暴雨图集》(以下简称《图集》)及1973年6月河南省革命委员会水利局编制的《河南省水利工程水文计算常用图》(一下简称《常用图》),计算流域设计流量,流域特征值是从万分之一地形图上量的。2.2.1防洪设计复核根据《水闸设计规范》(SL265-xx)中平原区水闸洪水划分标准按十年一遇设计洪水标准计算,平原区设计洪水采用经验公式:M=KRmF-nQ=MF式中:K—综合系数,取0.03M—设计排涝模数(m3/s·km2);F—平原流域面积(km2);R—设计暴雨所产生的径流深(mm),由《图集》中查得;m—峰量指数:取1.0;n—面积指数:取n=0.25;Q—设计频率下平原区流量(m3/s)。经计算M=0.03×1441×12-0.25=2.32m3/s·km2Q=2.32×12=27.85m3/s<最大过闸流量28.0m3/s,故满足十年一遇防洪设计标准。2.2.2设计除涝复核水闸无任何观测设施,无雨量、流量资料。本次设计暴雨洪水只能依据已批准的1984年《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》(以下简称《84图集》)查算。计算成果见下表******闸设计流量成果表桩号F(km2)L(km)I平原区Qm(m3/s)频率20%127.61/200014.4经复核,水闸现有的除涝标准满足5年一遇设计。2.3工程结构复核2.3.1闸孔尺寸复核根据******闸的现场检测尺寸,闸孔实际尺寸为:3m×3m,按防洪时闸门全闭、除涝时闸门全启进行泄流能力校核。因闸门全启时起闸高度e和下游设计水位hS一致,按最不利情况下游按发生淹没出流校核,采用闸孔淹没(宽顶堰型)。经计算,Q=27.85m3/s闸孔满足五年一遇设计排涝要求。闸门复核,根据排涝要求,闸孔净宽为3m,采用1孔3×3米的铸铁平板闸门,符合排涝要求。2.3.2消能防冲验算消力池现状长5米,深0.8米。消力池长的验算,根据《涵闸水力计算》(3-39)公式算得消力池长经验算:Lk=5m消力池尺寸符合要求。海漫现状尺寸为7.5米,宽3米,海漫长度复核采用经验公式验算:L=K√g√△Z经计算L=10.5m﹤11m,经复核海漫长度满足要求。防冲槽现状长为3m,底宽为1.5m,深为1.0m,防冲复核按:过闸水流经过护坦、海漫消能后,在海漫末端河床连接处,其单宽流量及流速仍有可能超过原天然河床的允许不冲流速,因此过闸水流有可能危及海漫的稳定。为了防止这种冲刷的危害,在海漫末端设置一道防冲槽,防冲槽做成柔性结构,中间填块石,以适应于河床变形。防冲槽百度按下列经验公式计算:T=k√q√△Z-h,经计算得防冲槽深1m,底宽1.5m符合要求。2.3.3闸室底板型式复核闸底板现状尺寸为底宽3m,长3m,厚为1.0m。根据该处土质结构,闸底板采用C15砼整体式水平底板,底板厚度的计算:系把底板作为一个搁置在两个边墙上的板结构,从闸孔中取1米长板条。计算荷载仅计水重。闸地板采用C15砼整体式水平地板,经计算,板厚度为1.0m,符合要求。2.4抗滑稳定验算闸室的抗滑能力主要由闸身自重承担。根据现有工程尺寸,经计算,闸身自重为108吨(每方2.4吨),砼底板与粘土基础的摩擦系数取0.3,闸身自重能承受的最大水平推力为108×0.3=32.4吨,最大水平推力为18.4吨,滑动安全系数k=32.4÷18.4=1.76>1·2故安全。上下游翼墙和闸墙,闸墩机架桥,涵洞,启闭设备、闸门等结构,根据图纸计算符合安全要求。2.5防洪复核结论根据******排水闸建筑物的现状和本次防洪标准复核计算结果,可以得出以下结论:(1)水闸现有的防洪标准能满足《防洪标准》(GB50201-94)规定的4级建筑物10年一遇设计,除涝标准能满足《防洪标准》(GB50201-94)规定的4级建筑物5年一遇设计;(2)主要结构安全性符合要求;(3)上游翼墙有裂缝渗水现象,下游护坡有块石脱落现象需维修。(4)闸门、丝杆损坏,启闭不能正常进行;综上所述,******闸防洪安全性为二类闸。3闸室安全评价3.1闸室现状及存在问题闸室的工程结构为开敞式,闸室总长为3米,该闸1孔,孔净宽3米,该闸室设有闸底板、闸墩、闸门、涵洞、工作桥、启闭设备等。闸底板的结构形状为平底宽顶堰式,其闸底板底面高程为81.00米,顶面高程为80.00米,宽3米,长3米。闸墩2个,下部采用现浇砼结构,墩宽0.8米;上部采用浆砌石结构,墩宽0.6米。在闸墩上建有装置启闭设备、工作桥。工作桥护栏损坏。该闸门采用平板铸铁闸门。其尺寸为高3.0米、宽3.0米,厚0.1米。门槽尺寸深0.2米,宽为0.15米。闸门有锈蚀现象,没有涂防锈层。涵洞为过堤平板型涵洞,洞长13.5米,洞高3.0米,洞的洞身与洞底均用浆砌石砌筑,洞顶为现浇平板钢筋砼结构。工作桥设在闸室顶部两侧,共宽2.5米,长4.2米。采用钢筋砼板式结构,护拦损坏。3.2小结综上所述,闸底板、闸墩、闸门、涵洞、工作桥、启闭设备基本完好,******闸闸室安全性为二类闸。4.上游连接段安全评价4.1上游连接段现状及存在问题上游连接段包括上游翼墙、上游护坡及上游护底。上游翼墙从涵洞边墩以45°角以直墙的方式向上游两侧延伸4.71后以扭曲面与河岸连接,扭曲面长6.0米,上游翼墙上端压顶高程85.00米,翼墙、护坡基础底高程81.00米,翼墙为重力式直墙,压顶宽度为0.4米,底宽为2.4米,边坡1:0.4。上游翼墙两侧长度共计9.4米。上游两侧护坡采用的是1:1.5的扭曲面浆砌石护坡,长6米,两侧护坡长度共计为12米,其上与河道边坡平顺连接。上游护底采用浆砌石护底,护底长为10.12米,厚度为0.3米,宽度为3米。护底下设截水墙两道,深0.5米,宽0.5米。4.2小结总上所述,该水闸上游连接段基本完好,安全性为二类。5.下游连接段安全评价5.1下游连接段现状及存在问题下游连接段包括下游翼墙、消力池、海漫、下游护坡。下游翼墙采用重力式直墙,为浆砌石结构,与下游扭曲面护坡连接。下游翼墙压顶高程为85.00米渐变为84.00米,翼墙压顶宽度为0.4米,底宽为2.2米。下游翼墙长8.5米,两侧翼墙长度共计17米。消力池与闸底板用1:3的斜坡段连接,斜坡段长3米,消力池底面高程为80.00米,长5米,深0.8米,消力池底厚度为0.5米,在消力池的下部设置排水孔,并在孔下铺设有反滤层,排水孔间距为1米,孔径为0.05米,呈梅花形布置。消力池的下游端设齿墙一道,深0.5米,宽0.5米。海漫长7.5米,宽3米,采用浆砌石铺设,厚度为0.4米,下铺设有碎石粗砂垫层0.1米,海漫末端护坦9米与下游斜坡段、防冲槽平顺连接。下游防冲槽长为3米,底宽为1.5米,深为1.0米,槽内底层碎石厚度为0.15米,上抛块石。两侧翼墙下游采用的是1:1.5的扭曲面浆砌石护坡,护坡长度为16.5米,护坡底宽3