人与拦河坝重建工程设计实例

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1、人与拦河坝重建工程设计实例　　摘要：本文介绍了人和河坝水利枢工程重建设计，通过比选优化设计方案，并对工程进行水力计算和稳定计算复核。人和拦河坝建成至今，运行良好。该设计方案可为类似工程设计提供参考。关键词：拦河坝；水闸；船闸；电站；设计；中图分类号：TV66文献标识码：A文章编号：1引言人和拦河坝枢纽工程，是流溪河最下游的开发梯级，位于广州市白云区，距离流溪河河口约18.3km，是一座集防洪、灌溉、发电、航运、供水、生态等于一体的综合利用水利工程。该枢纽工程由拦河坝、电站、管理中心，船闸组成。人和拦河坝重建工程规模属大（2）型，工程等

2、级为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级。电站属于坝后式电站，厂房不直接挡水，因此电站的工程等别按装机容量（2000KW）定为V等，属小（2）型工程，主要建筑物级别5级。采用50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。5人和拦河坝于1974年建成投入使用，期间经历多次较大规模的维修加固工作。在本次改建前，人和拦河坝存在的主要问题有：1）工程严重老化、砂浆剥落，结构外观凹凸不平的现象到处可见，强度、稳定及整体性大幅度降低；2）拦河坝设计洪水标准低，原设计标准为20年一遇，校核标准为50年一遇；3）闸室浆砌石和砼部分标号低，严重老化

3、，强度、稳定性及整体性比较差；4）河床冲刷严重，冲坑面积大，威胁闸基渗流稳定；5）闸门经常被上游的漂浮物卡住，造成闸门关闭时将铸铁支铰扭断，或者漂浮物将油管撞断，致使闸门不能工作。根据《安全鉴定报告》的结论：人和拦河闸大部分主要运用指标达不到设计标准，工程存在严重老化和损坏，公路桥现准备重建，公路桥拆除导致水闸自身不安全。鉴于人和坝存在诸多结构和安全问题，人和拦河坝又是流溪河流域规划中重要梯级工程，重建人和坝符合广州市发展规划要求。本工程重建后，对人和镇乃至广州市工、农业的发展发挥了巨大的作用，为新白云国际机场及沿河两岸群众等提供生活

4、用水，工程区域内形成多功能的水利风景区，充分发挥其经济、生态和环境效益。2人和拦河坝重建设计2.1工程选址初步拟定如下三个方案进行比选。方案一：工程选址在紧邻新建人和大桥上游处，闸轴线距上幅桥边19.8m。左岸为灌渠入口，右岸为现人和坝拦河坝管理处。5方案二（比较方案一）：工程选址在距拦河坝上游约50m处，该处河床宽204m，位于人和大桥上游，左岸灌溉取水口位置。方案三（比较方案二）：工程选址在距拦河坝下游220m处，该处河床宽200m，流溪河大堤公路位于左岸，堤后有空地。右岸属于人和第一中学地块。上述三个方案的综合比较见表1-1表1

5、闸址比选分析表人和坝枢纽工程选址应根据工程的功能、特点和运用要求，综合考虑地形、地质、水流、潮汐、施工、管理、以及周围建筑物环境等因素，经技术经济比较选定方案一作为推荐方案。2.2工程总体布置拦河坝总长151.25m，闸室长14m，布置在河床中央，位于人和公路桥上游，相距14.173m。电站布置在左岸，进水口总宽26.25m，引水渠及前池总长64.2m。电站厂房位于公路桥下游，相距28.5m，主厂房长33.713m，宽10.5m，副厂房及安装间在主厂房左侧，进厂公路利用流溪河大堤公路并通向电站厂房。船闸仍然维持在右岸，总长190.82

6、m，其中引航段长40m，上闸首长23m，宽26.52m，闸室长112m，净宽12m，维持下闸首不变，长11.82m，净宽8.3m。管理楼布置在右岸原管理处，共5层，总建筑面积1283m2。52.3主要建筑物形式1）拦河坝拦河坝型式主要从堰型、闸门型式两个方案来确定。水闸常用的堰型有宽顶堰和实用堰两类。其中宽顶堰应用广泛，优点是结构简单，施工方便，自由泄水的范围较大，泄流能力比较稳定，其缺点是流量系数较小。而实用堰的泄流能力受下游水位变化影响较为显著，且受力条件复杂，在实际工程中的应用远不及平底板宽顶堰普遍，因此本阶段拦河坝采用平底板宽

7、顶堰型式。闸门型式选择：本阶段拟定液压顶升式平面钢闸门、直升式平面钢闸门、液压翻板钢闸门三个方案进行初选。顶升式平面钢闸门具有经验成熟、行程短、景观效果好的优点；直升式闸门是最常见的型式、但存在一个通长的排架，由于周围建筑较低，影响了景观效果；液压翻板闸门没有固定的排架，景观效果好。但闸室长度相对较大，闸门维护条件较差。综上所述，从应用范围、运行条件造价、景观效果等方面比较，确定液压顶升式平面钢闸门为推荐闸门型式。2）船闸总体上采用对原船闸进行改造方案，具体如下：重建上闸首、对闸室右侧浆砌石挡墙进行加固，左侧浆砌石墙因人河桥重建原因而

8、必须拆除重建，维持下闸首基本结构并对其进行加固以及改造引航道输水系统、闸门等部分组成。5根据该工程的设计水头（6.41m5