南湖公园景观钢坝闸工程设计.pdf

南湖公 园景观钢坝闸工程设计付琳 7 l 【 设计 与 施工 】 南湖公园景观钢坝闸工程设计 付琳 ( 沈 阳市水利 规划院， 辽 宁 沈 阳 1 1 0 0 1 5 ) ( 摘要] 文章阐述南湖公园壅水 系统进行改造的必要性 ， 并说明钢坝闸工程设计要点及主要数据。 [ 关键词] 景观； 铜坝闸； 水利设计 中图分类号 ： T V 2 2 2 文章标识 码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9— 0 0 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 4— 0 0 7 1一 o l 1 工程概 况 南湖公园位于沈阳市和平区南部， 北邻文化路， 东、 南两侧 与东北大学相邻 ， 蜿蜒如带的南运河横贯其间， 形成条性水面 ， 将公 园分成 南 、 北景 区。 南湖公园壅水系统位于南湖公园望湖桥下游， 包括混凝土 挡水 坝和 2座泄水闸 ， 该系统承担着保 证南运河 通航梯级水 面 的任务。由于该系统的建筑物使用年限较长， 泄水闸频繁发生 启 闭故 障 ， 启闭方式不 够灵 活 ， 严 重影 响 了南运河 的通 航保 证 率 ， 同时， 泄水闸老旧， 破损严重， 与周围的景观十分不协调， 急 需 改造 。 沈阳属温带季风型半湿润大陆性气候 ， 多年平均降水量为 6 8 0 ． 4 mm， 多年平均蒸发量为 1 4 4 4 ． 9 mm； 多年平均气温为 8 ． 1 ℃， 多年平均相对湿度为6 3 ％ ， 多年平均风速为3 ． 0 m ／ s ， 其 风 向为 S W， 多年平均最大积雪为 2 8 C l II ， 多年 平均 最大冻 土深 度为 1 4 8 c m。 2工程设 计 2 ． 1 设计基本资料 设计流量 5 I n ／ s ， 河道最大流量 4 7 m ／ s ， 闸底高程 3 7 ． 3 5 7 I n ， 下游河道底高程 3 7 ． 3 5 7 m， 上游设计水位 3 9 ． 9 6 m， 下游设 计水位 3 7 ． 8 2 7 m， 上游设计水 深 2 ． 6 0 3 m， 下 游设 计水 深 0 ． 4 7 m， 闸前河道底 宽 3 2 m， 闸后河道底 宽 3 2 m， 边坡 系数为 1 ． 5 ， 闸 前渠顶高程4 0 ． 7 7 m， 闸后渠顶高程 4 0 ． 7 7 m。 2 ． 2 工程结构布置 根据液压钢坝闸挡水、 泄水条件和运行要求， 结合考虑地 形、 地质等因素， 依据结构安全可靠 、 布局紧凑合理、 施工方便、 运用灵活、 经济美观的原则， 确定该工程主要 由前铺盖、 闸室、 消力池 、 海 漫等 4部分组成 。结 构尺寸为 ： 铺盖长 度 5 11 1， 矩形 断面 ， 底 高程 为3 7 ． 3 5 7 ； 闸室长 1 0 ． 5 m， 底高程 为 3 7 ． 3 5 7 i n ， 闸门高 2 ． 2 m， 闸室净宽 3 2 i n ； 消力池斜坡段长 3 I n ， 水平段长7 m， 池深为 0 ． 5 m。消力池后为土工格栅干砌石海漫， 长 1 0 m。 2 ． 3 水 力计 算 根据《 水闸设计规范》 及相关规范 、 规程、 文件之规定 ， 该项 工程等别为Ⅳ等， 工程规模为小( 1 ) 型， 永久性水工建筑物级别 为： 永久性主要建筑物为 4级 ， 永久性次要建筑物为 5级 ， 临时 性水工建筑物为 5级 。 根据相关公式计算得出： 设计水深为 2 ． 6 0 3 m， 设计水位为 3 9 ． 9 6 m ／ s 综合计算消力池长 1 0 I n ， 池深 0 ． 5 In 。下游海漫计算长度 为 1 3 ． 1 8 n l ， 取为 1 0 m。 2 ． 4系统控制 本工程选用集成 液压 启 闭机控制 翻板 钢 闸门。在土建 施 工中 ， 闸底板预先 留有 电线 电缆孑 L 道。此结构适 合于现代 化及 有景观要求的水利工程和市政工程 中， 结构 简单 、 操 作平稳 ， 启 闭机本体布设在两侧翼墙后门库内， 不需建附属设施和设备管 理用房 ， 节省 占地且景观效果好 。液压 启闭机控 制闸 门开 闭 已 采用自动化远程控制。系统 由闸位传感器、 启闭机开度仪、 随 机、 流量计、 现场控制单元、 信号传送线缆及中心控制站组成。 基本实现管理人员在机房发送命令 ， 水 闸即 自动启 闭任意角 度 。 2 ． 5金属结构 南湖公园钢板闸是一种实用新型的液压控制钢坝闸， 它主 要包括 闸底板 ， 固定 在 闸底板 上 的闸 门支 墩 ， 固定在 闸 门支墩 上 的闸 门转动铰 ， 与 闸门转动 铰相联 的钢 坝 闸门 ， 闸门支 墩与 闸 门问下部装有液压 驱动 油缸 ， 油缸 与 闸门 、 油缸 与支墩 用铰 连接。本技术可实现钢坝闸的液压控制开启和关闭， 克服了单 纯水力 自动钢坝 闸和提升 闸的缺点 ， 并将这 两种闸 的优 点集合 在一起 。门叶主体结 构的钢板采用 Q 2 3 5一B ， 型材和非主体结 构 的钢板采用 Q 2 3 5一A， 底管材料 为 2 0 ， 闸门转轴及 拐臂选用 Q 3 4 5 ( 1 6 Mn ) ， 强度要求较高。门体结构外露表面采用喷锌防 腐， 喷锌厚度为 1 6 0 u m， 喷锌后加油漆封闭。底漆为环氧云铁 防锈漆， 面漆为绿化橡胶漆， 厚度分别为 6 0 、 8 0 t i m。启闭设备 为 2 4 0 0 K N液压式启 闭机 。 2 ． 6 工程量及 投资 本工程因位于市内， 施工期间下游需要景观用水， 工程需 导流 。但周边为公 园及 民宅 ， 明挖 不可行 ， 设 围堰 及导 流管输 水 。工程土方开挖量 1 6 9 6 m ， 回填 量 1 1 6 1 m ， 混 凝 土用量 1 4 6 6 ． 3 4 In 。 工程总投资5 3 8 ． 6 1 万元。 ( 编校 ： 王字霞 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 4— 0 6—2 1 作者简介： 付琳( 1 9 8 0一) ， 女， 工程师， 主要从事水利工程 设计 工作 。