防洪闸(节制闸)初步设计报告.docx

XXxx防洪闸初步设计报告

1 综合说明
1.1 绪言
xx节制闸位于安徽XXXXxx村境内的FF上，距FF口7km左右，于一九八五年十一月开工兴建，一九八六年八月完成土建工程，一九九零年投入运行使用至今。该闸是以防洪排涝、蓄水灌溉为主，方便当地交通的中型水闸，由当时的XX地区治淮指挥部规划设计科设计，XX地区水利工程队施工，一九九零年交付XXxx管理所管理，一九九二年后改由XX河道管理局主管，设有管理单位xx闸管理所。水闸在汛期的启闭运行受XX防汛抗旱指挥部和XX河道管理所双重领导。
xx闸系xx上的处理工程，设计流量按10年一遇洪水过闸流量160m3/s，消能流量按三年一遇控制过流量≤82m3/s。该闸工程等别位Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，所在地区地震烈度为6度，水闸设计的水位参数见表1.1-1。
表1.1-1 xx闸设计水位参数
水位名称
过流量或运行状况
设计流量
防洪
蓄水灌溉
消能控制
闸上水位（m）
27.30
27.00
27.00
27.00
闸下水位（m）
27.10
29.83
25.00
23.50
上下游水差（m）
0.20
-2.83
2.00
3.50
10年一遇洪水过流量设计值
160m3/s
3年一遇消能控制过流量
不大于82m3/s

xx闸共4孔，每孔闸室净宽5.0m，高5.0m，闸底板高程22.50m，控制流域面积163 km2，设计过闸流量160m3/s，平面双向止水钢闸门4扇，配置4台200kN手电两用螺杆式启闭机，主要建筑设施为钢筋砼结构，有闸室底板、闸墩（连同工作桥排架与公路桥墩）、启闭机工作桥、检修桥、公路桥、胸墙、消力池等，其他设施
上下游翼墙、上游护坦、下游海漫、两岸护坡为浆砌石或干砌石建筑。
根据xx科学研究院安全检测鉴定评估报告控制该闸运行的启闭机、配电设备和闸门有危及安全的严重弊病，进行大修加固或更新处理；该闸钢筋砼工程质量差，杆柱构件破损与老化损伤明显，水闸有抗渗和防冲消能能力不足问题，工作桥含启闭机房）、排架、胸墙、消力池、下游海漫、上游翼墙、公路桥、闸墩应除险加固，其他部分作局部性修补。结论认为：xx闸可评为三类闸，应尽快进行除险加固。
1.2 气象、水文
FFxx闸控制段流域处于亚热带和暖温带半湿润季风气候，天气变化剧烈。其气候特点是气候温和、四季分明、雨量适中，但年际年内变化大。
工程所在地区年平均气温15.3℃。最高月平均气温在28℃左右，极端最高气温达41℃。最低月平均气温为1℃，极端最低气温低于-19.4℃。该区无霜期平均为215天。受季风影响，本地区风向多变，平均风力3级左右，最大风力在8级以上。多年平均降水量在900mm左右，汛期6～9月雨量占全年降雨量的60%以上，汛期降水又多集中在7、8月份。年最大降水量为1559.5mm（1956年），年最小降水量为455.7mm（1978年）。年最大降水量是最小降水量的3.4倍。
1.3 工程地质
1.3.1 地理位置地形地貌
工程区位于淮北平原FF左岸的FF河堤防上，地形平坦，微地貌起伏小，堤顶高程一般在31.30m左右，二级平台高程一般在28.0m左右，河底高程一般在22.0m左右。
工程场地位于中朝准地台之华北坳陷南缘，经历多次构造运动，场内主要沉积的是第四纪上更新统的粉质壤土与粉土呈互层状，下伏上第三系上新统的灰岩。
表层主要成分为重粉质壤土、粉质粘土，局部为轻粉质壤土。下部主要为粉砂、粉土，中、重粉质壤土、粉质粘土、粉土，含钙质及铁锰质结核，大部分粉质粘土与粉质壤土及粉土呈互层状，局部含细砂。

1.4 工程任务和规模
1.4.1 工程任务
根据《XX大中型涵闸病险加固工程规划》，决定对xx闸进行除险加固，主要任务是防洪、排涝，非汛期蓄水灌溉。
1.4.2 工程规模
xx闸底高程22.50m，控制流域面积为163km2，10年一遇洪水设计流量为160m3/s，3年一遇消能控制流量不大于82m3/s，共4孔，每孔净宽5.0m。
本次xx闸改造的主要内容为启闭机、配电设备与线路、检修便桥、启闭机房、金属结构等工程的更新改造；增建中央控制室及计算机监控和微机保护系统。
1.5 水工建筑物设计
xx闸控制流域面积为163km2，设计流量按10年一遇洪水过闸流量160m3/s，消能流量按三年一遇控制过流量≤82m3/s。根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），xx闸主要建筑物级别按Ⅲ等3级设计，次要建筑物按4级设计，临时建筑物为5级。工程位于地震基本烈度Ⅵ度区内，不需进行抗震设计。
本次加固设计的主要内容：
节制闸启闭机排架以上结构、公路桥面板以上、下游翼墙、下游消力池、下游海漫、下游防冲槽、上下游护坡拆除重建，上游护底、翼墙勾缝处理，闸室砼结构防碳化处理等。
1.6 金属结构与电气设计
金属结构主要是闸门与启闭设备。根据工程条件，主闸门采用钢闸门，共4扇，每扇配备QPQ-1×250kN电动卷扬启闭机。
电气设计，根据负荷大小，从附近“T”接专用线路，并配置相应设备，按各工况运行条件进行操作。
1.7 工程消防设计
启闭机房作为一个防火分区，共有启闭机4台，耐火等级按三级。配置4只MFZL5手提式干粉灭火器，管理所亦配备MFZL5手提式干粉灭火器4只。所有动力电缆均选
用阻燃型电缆，电缆在电缆架上敷设时沿一定长度涂以耐火涂料或其它阻燃物质。
1.8 施工组织设计
本工程距县城约15.0Km，砂石材料由县城附近码头汽运至工地，钢材、水泥、木材均由xx汽运至工地。
生产生活用水可利用深井作为水源解决；施工用电由附近10KV电力线T接，并配备1台 50～100kW柴油发电机组备用。
本工程拟安排在2011年7月至2012年12月底施工，冬春季节河内水位均较低，有利于工程施工。可在闸上、下游筑围堰，利用一个非汛期把底部工程完成，2012年在5月30日之前拆除围堰安全泄洪。
在基坑上口一周挖沟，截断雨水进入基坑，自流排至上、下游；在基坑内沿周边布置排水沟，深0.5m，底宽0.5m，边坡1:1，以截排基坑四周边雨水及渗流，分别排至基坑上、下游坡脚下，设泵外排。
1.9 环境保护设计
工程建设对环境的不利影响主要是施工期的影响。但施工期对环境的影响是局部的、短期的，不会对环境有较大的不利影响。环境保护措施主要是水质保护和环境保护监测措施。
生产废水主要为砂石料冲洗废水、生产机械冲洗废水，主要污染物为悬浮物以及油污。为使排水区域的水体免受污染，这些废水需通过沉淀池沉淀后，集中排放。其它环境保护措施主要是在生活区设置垃圾箱，保护环境。
环境监测主要为施工期排水水质监测。施工期在排水口取样，对生产废水进行水质监测。为使环保工作顺利进行，在工程管理单位中设立专职人员进行环境管理工作，并与有关单位配合，进行施工期水质监测。
1.10 水土保持设计
本工程对原地貌、土地及植被损坏主要是工程占地、取土、弃土（渣）引起的。根据xx闸加固方案施工组织设计，本工程实际扰动原地貌、土地及植被总面积0.8hm2。

本工程弃土（渣）主要来源于：建筑物砼及钢筋砼拆除230m3，砌石拆除773m3，围堰拆除及清淤2065m3等。据施工组织设计，弃渣量共计1003m3，弃土2065m·。
新增水土流失防治，以主体工程建设施工区、弃土（渣）区为重点防治区域，临时措施与永久措施相结合、工程措施与生物措施相结合，“点、线、面”相结合，统筹布设各类水土保持措施，以形成完整的水土保持防护体系。除主体工程中已有的水土保持措施外，工程建设水土保持方案还考虑管理区绿化美化措施和弃土（渣）区水土保持及绿化措施。水土保持投资5万元。
1.11 工程管理设计
根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），xx闸主要建筑物级别按Ⅲ等3级设计，次要建筑物按4级设计，临时建筑物为5级。工程位于地震基本烈度Ⅵ度区内，不需进行抗震设计。本次确定xx节制闸工程管理所维持现有管理人员为23人，不新增管理人员。管理范围以外200m范围为工程保护范围。
根据现有的管理机构和人员编制，在充分利用现有设施的前提下，对xx闸的管理设施适当进行调整和补充，配备必要的观测设备、通信设施等必需的办公设施。
xx闸改造后，通过建立安全管理制度及管理运用办法，确保工程安全运行，充分发挥效益。
工程调度运用主要是控制闸门启闭，闸门必须对称、分级均匀开启，以防止产生偏流、折冲水流等不利流态，并注意避免闸门在过小或过大开度下运行，以防止门体震动。恶劣放水期间，尤其要注意水跃是否发生在消力池内，以免水流对河岸、河床的过度冲刷。
工程应经常进行一般性观测，包括沉降观测、渗压观测和水位、流量观测。
管理所总占地面积1250m2，生活办公用房面积265m2。管理所内应进行适当的绿化，种植草皮和各种易长、枝繁叶茂的花草和树木以提高经济和观赏效果。
1.12 概算
根据皖水建[2003]469号文规定，按现行省颁预算定额编列，其他材料价格按亳州市定额站提供的《亳州市工程造价（2011-1）》XX城价，另加至工地运费，计算主要材料价格采用购买地价加水运费和汽运费计算，工程量计算依据初设图纸按规定
的计算方法计取。

2　水文
2.1 流域概况
FF西起XXxx东岸，从西往东贯穿我县，东经xx入xx，全长77km，其中我县境内43.75km，FF是50年代后期规划开挖的河网化工程，原计划是为沟通xx、FF、xx而设计的一条河道。其作用是使三条河道水源达到余缺互补，发展农田灌溉，扩大航运里程。在我县境内的FF，东段（FF以东）分段利用排涝，西段（FF以西），作为一条主要排涝河道，排涝面积106km2。FF西段排涝标准已大于5年一遇。现有河底宽10~22m，河深5~6m。
本流域属黄泛冲积平原区，地势西北高，东南低，地面高程在31～20m之间，地面自然坡降1/7000～1/10000。由于长期受黄泛影响，极大地改变了区内地形地貌，经过长期泥沙堆积，致使原先起伏不大的淮北平原演变成现在单调的地貌景观，99.7%以上面积是平原，仅有零星的残丘分布。流域内河道源远流长，顺地势呈平行状，由西北向东南注入xx，流域形状上阔下窄，集水面广。
2.2 水文气象
FF流域处于亚热带和暖温带半湿润季风气候，天气变化剧烈。其气候特点是气候温和、四季分明、雨量适中，但年际年内变化大，日照时数多、温差大、无霜期长，季风气候明显。表现为夏热多雨、冬寒晴燥。
工程所在地区年平均气温15.3℃。最高月平均气温在28℃左右，通常出现在7月份，极端最高气温达41℃（1959年8月24日）。最低月平均气温为1℃，通常出现在1月份，极端最低气温低于-19.4℃。该区无霜期长，平均为215天。初霜期在10月下旬至11月中旬，终霜期一般在2月下旬至4月上旬。
受季风影响，本地区风向多变。冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋季多东风、东北风。年平均风速在2～3m/s，平均风力3级左右，最大风力在8级以上，风速22m/s。
据统计资料分析，多年平均降水量在900mm左右。降水量年内和年际变化都很
大，汛期6～9月雨量占全年降雨量的60%以上，汛期降水又多集中在7、8月份,最大1日、3日、7日降水量分别为140.2mm、178.0mm、212.7mm。年最大降水量为1559.5mm（1956年），年最小降水量为455.7mm（1978年）。年最大降水量是最小降水量的3.4倍。

3　工程地质
3.1 勘探工作概况
2011年3月受XX水务局委托xx水利局规划设计室对FFxx闸闸址进行岩土工程地质勘察工作，外业工作于3月4日开始至9日结束，于2011年3月10日提供xx闸岩土工程地质勘察报告。根据规范要求，共在场地上布置勘探点10个，其中标准贯入试验与取样孔6个，孔深7～10m，静力触探孔4个，孔深3.8～8.8m，勘探总进尺105.1m，做标准贯入试验44次，取原状土14个。
3.2 工程地质条件
3.2.1 地理位置与地形地貌
场地位于XXxx镇东部FF上，宏观地貌属淮北冲积平原，FF大堤经二十世纪五十年代～本世纪初多次人工填筑而成，两侧地面为多年沉积形成。河岸孔口高程18.66～22.11米，河底孔口高程16.60～16.75米（高程为黄海高程系）。
3.2.2 地层岩性
工程区在第三纪（T）及第四纪（Q）处于以下降为主的震荡型升降运动中，接受了大量的冲积、沉积物，形成了以淹没沉积形式构成的区域内第四系巨厚地层。第四纪全新世（Q4）以来，本区地质运动又处于相对稳定阶段，使大量第四纪更新统（Q3）地层直接出露于地表。河流地质作用以侧蚀为主，水流不断冲刷老地层，并在河床内不断重新沉积，形成新地层（Q4地层），从而沿河道两侧形成新近冲击层
3.2.3 地质构造
工程区处于淮河台坳和江淮台隆两个构造单元，断裂构造较发育，横向断裂主要有刘府深断裂、xx断裂、xx断裂，纵向断裂为XX断裂，其中刘府深断裂、XX断裂为活动断裂。
3.2.4 工程地质土层
（1） 两岸滩地地基土层结构
根据钻探资料分析，勘察揭露的土层自上而下可分3个自然层，即①层杂填土，②重粉质壤土，③层粉砂。上部①层为第四纪新近回填沉积层（Qml4）,其余各层均为第四纪晚更世沉积层（Qal3）。各土层分布详见工程地质剖面图。现分述如下：
第①层，杂填土，层底高程18.16～21.61米，层厚0.5～0.6米，平均厚度0.54米。湿，可塑状态，高～中压缩性土。该层未做标准贯入试验，静力触探Ps值1.38～1.85MPa,平均1.55MPa。
第②层，重粉质壤土，层底高程12.40～16.23米，层厚2.0～7.5米，平均厚度4.68米。湿，可塑状态，含细小钙质结核，中压缩性土，无振摇反应。标准贯入试验2～17击，平均7.75击，静力触探Ps值1.86～2.45MPa,平均2.22MPa。
第③层，粉砂，该层土未揭穿，钻至高程11.16～15.04米，揭露层厚0.3～5.0米。湿，中密状态，中～低压缩性土。标准贯入试验8~18击，平均12.5击，静力触探Ps值5.92～7.60MPa,平均7.02Mpa。
（2）各土层物理力学指标统计表

土序
土 名
允许承载力
（kPa）
粘聚力
（kPa）
内摩擦角
（度）
压缩模量
（MPa）
①
杂填土
150
30.0
10.1
7.0
②
重粉质壤土
220
50.9
10.4
8.16
③
粉 砂
240
24.8
37.5
22.2
（3）河床地基土层结构：
根据钻探资料分析，勘察揭露的土层自上而下可分4个自然层，即①层重粉质壤土，②粉砂，③重粉质壤土，④粉砂。上部①层含有第四纪新近沉积层（Qml4）,其余各层均为第四纪晚更世沉积层（Qal3）。各土层分布详见工程地质剖面图。现分述如下：
第①层，重粉质壤土，层底高程14.60～15.75米，层厚1.0～2.0米，平均厚度1.40米。湿，可塑状态，含细小钙质结核和铁锰结核，中压缩性土，无振摇反应。标准贯入试验8～10击，平均9击。
第②层，粉砂，层底高程9.10～9.50米，层厚5.5～6.5米。平均厚度6.0米。湿，中密状态，中～低压缩性土，振摇反应迅速。标准贯入试验12～17击，平均14.3击。
第③层，重粉质壤土，层底高程8.00～8.25米，层厚1.0～1.5米，平均厚度1.20米。湿，可塑状态，含细小钙质结核，中压缩性土，无振摇反应。
第④层，粉砂，该层土未揭穿，钻至高程6.6～6.7米，揭露层厚1.3～1.5米。湿，中密状态，中～低压缩性土，振摇反应迅速。标准贯入试验16～18击，平均17击。
（4）各土层物理力学指标统计表
土序
土 名
允许承载力
（kPa）
粘聚力
（kPa）
内摩擦角
（度）
压缩模量
（MPa）
①
重粉质壤土
220
50.9
10.4
8.16
②
粉 砂
240
24.8
37.5
22.2
③
重粉质壤土
230
50.9
10.4
8.16
④
粉 砂
250
24.8
37.5
22.2
3.2.5 水文地质条件
工程区内重粉质壤土渗透系数为2.82×10-5—6.39×10-6，一般属微透水层粉砂，渗透系数3.61×10-1—8.21×10-1，为强透水层。见土工试验表。因此，地下水类型为：⑴赋存于上部土层裂隙的潜水，补给区与分布区一致，主要受大气降水补给，向河道排泄，丰水期或行洪时河水补给地下水，地下水位受气象和季节影响变化显著，水量一般较少。⑵赋存于粉砂层中的层间水，以同层间互补为主，水量较丰富，具有微承压性。
2007年1月10日测得稳定地下水位为18.06米，地下水位年变化幅度3.5m左右。
根据区域水文地质资料，结合相邻场地水质分析，该场地地下水与土对混凝土基础与钢筋无腐蚀性。
3.3 岩土工程分析与评价
3.3.1 场地的稳定性和适宜性
通过本次勘察，未发现影响场地稳定的不良地质现象,场地地基是稳定的，是适宜本工程建设的一般地段。
3.3.2 场地土的类型及建筑场地类别
根据各层土的承载力特征值并结合相邻场地地震波速测试资料判定，该场地土为中软场地土。场地覆盖层厚度大于50米，故判定该场地为Ⅲ类场地。
3.3.3 抗震液化评价
拟建场地位于抗震设防烈度6度区，设计地震动峰值加速度为0.05g，场地内分布的粉砂为Q3地层，可判定为不液化土层。不考虑地震液化的影响。

3.4 建筑材料
3.4.1 土料
本工程所需土料主要由于围堰、闸两侧填土及翼墙后回填土，土方量较小经调查距离闸址500m左右地方有适宜土源，因此考虑采用外购土。
3.4.2 石料
xx县有广泛的花岗岩出露、xx县有广泛的火山灰质岩出露，是很好的建筑材料；附近有许多采石场，所产各类粗细骨料众多，可就近购买，质量和产量能满足本工程的需要，水运、陆运均可。
3.5 结论与建议
3.5.1 结论
（1）通过静力触探原位测试，查明了场地的土层分布情况。勘探深度范围内，（河床）场地土由①层重粉质壤土、②层粉砂、③层重粉质壤土、④层粉砂组成。
（2）天然地基土评价：①层重粉质壤土上部0.5—0.7为沉积淤质物，下部及以下各层均有较好的强度。
（3）场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类场地。
（4）场地抗震基本烈度为6度，地基内分布的①、④层粉砂为Q3地层，可判定为不液化土层。
（5）浅层地下水对混凝土与钢筋无腐蚀性。
（6）该工程可利用天然地基，以①层重粉质壤土（河床）为基础持力层。

插入　　土工试验成果表

4　工程任务和规模
4.1 社会经济状况及对防洪、灌溉、供水的要求
4.1.1 社会经济状况
FF下段流域位于XX的南部，xx以南，总面积396km2，占全县面积的20.3％，耕地32.1万亩，占全县面积的18.5％。
流域内农、副业产品非常丰富，农业生产兼有南北农业特征，处于黄淮海大农业区的边缘，作物种类以种植旱作物为主，占94.6％，水稻次之，占5.3％。粮食作物主要有：小麦、水稻、大豆等；油料作物有：油菜、花生、芝麻；饲料作物有：红芋、玉米、大麦；工业原料作物有：红芋、高梁式楼梯、大麦；豆类作物除大豆外，还有绿豆、豇豆、蚕豆、碗豆等；经济作物有棉花、烟叶、红麻、瓜果、药材等。这些足以说明农业生产可以根据市场的需求，及时进行调整种植结构，使农业的产出效益最佳。本流域内2005年农作物总播种面积62.5万亩，其中粮食作物播种面积52.4万亩，经济作物播种面积10万亩，粮经比6.3∶1，作物复种指数为1.95。粮食总产量23.5万吨。
农业总产值为61765万元，其中种植业总产值39324万元，林业总产值1321万元，牧业总产值18271万元，渔业总产值2849万元。农民年均总收入3137元，农民年人均纯收入1950元。流域内各乡镇国民经济情况如表4-1示。
XXFF下段流域国民经济情况表 表4-1
序
号

乡 镇

农业总产值（万元）
人均收入（元）
合
计
种
植
业
林
业
牧
业
渔
业
总
收
入
其中
纯
收
入
工
资
种
植
业
牧
业
其
他
1
大李集镇
11588
7128
267
3864
329
3253
641
1085
774
75
1895.0
2
胡集镇
14771
100386979
337
3807
589
3154
900
974
1211
69
1959.888
3
新张集乡
10890
7969
256
3323
332
3036
1022
974
682
359
1902.95
4
xx镇
11841
7210
198
3142
532
2753
672
1116
410
555
1814.7
5
阚疃镇
12675
39324
263
4135
1067
3489
1276
990
904
318
2173.94

合计
61765
39324
1321
18271
2849
3137
902
1028
796
275
1950

4.1.2 对防洪的要求
xx闸建成于1960年4月，由于没有防洪功能，汛期FF水位受淮河水位顶托，居高不下时，就会形成倒灌，淹没两岸农田。xx闸具有防洪功能，汛期闸下水位受淮河水位影响，居高不下时可以关门挡洪，使闸上两岸洼地免受涝灾。
4.1.3 对灌溉的要求
FF下段洼地总面积396km2，可耕地32.1万亩。自1991年大水过后经过国债以工代赈资金、国家计委援建资金的投入治理，圈圩堤7处长64.5km，建排涝站17处，装机1000kw/22台，基本解决了涝灾问题。目前灌溉问题已成为突出问题。xx闸兴建后可灌溉左岸至xx大堤，右岸5km以内的耕地共6.14万亩。灌溉设计保证率75％。FF下段在闸址以上直入大沟有xx，面上大沟有xx、xx、xx、北xx等在XX境内，由于无控制，降雨时地表水排得快，地下水降得也快，沿河洼地农作物灌溉水源十分缺乏，人畜饮水及生态环境状况日益恶化。多年来当地群众积极要求兴建xx闸，非汛期拦蓄地表径流，发展灌溉。xx闸兴建后，既可除涝又可拦蓄地表水抬高地下水。从而改善FF下段流域的水利状况，为发展灌溉农业、扩大高产稳产农田、推动XX南部整体经济发展创造良好的水利条件。
4.1.4 对供水的要求
xx能源股份公司在板集煤矿拟兴建坑口电厂，目前坑口电厂项目可研已通过国家评审。该电厂兴建后每年需供水2000万m3，供水方案：坑口电厂位于XX胡集镇板集境内，南侧紧靠xx，规划要求在FF下段建xx闸，通过xx引FF下段xx闸上蓄水，建提水泵站输送到电厂，不足部分由xx补偿。
4.2 xx闸兴建缘由
xx闸建成于1960年，是一座以蓄水灌溉为主，兼顾排涝和方便当地交通的中型十三孔涵闸。闸底板、闸墩、消力池、海漫、护坡和翼墙等为浆砌石构筑，公路桥主拱用青砖砌筑，排架、闸门槽、工作桥为钢筋混凝土结构。根据xx科学研究院2003年12月对现场检测结果和相关资料的分析判断，该闸的老化损伤和缺陷病弊主要如下。
（1）水闸的钢筋混凝土结构、包括排架、工作桥及闸门槽的混凝土实有强度(或设计标号)偏低，不满足现行设计规范要求的最低强度等级值，耐久性差。

（2）水闸底板和消力池不能满足抗渗稳定要求，表现为所用材料抗渗性能差、水平段和出口段渗流水力坡降偏大，超过规范允许值，下游底板有大量的白色淅出物，基底有渗透淘蚀甚至引起渗透破坏的隐患。
（3）浆砌块石消力池被冲刷淘空，毁坏严重，海漫长度不足，下游河床狭窄，长期放水已造成下游河床严重冲刷。
（4）启闭机为非标产品，而且已经长时间运行超过安全使用年限，目前运行状况差，已严重威胁水闸的安全运行。
（5）工作桥主梁的抗弯强度和抗剪强度都不能满足承载要求。公路桥主拱为青砖砌筑材料强度低、耐久性差，目前损伤严重，有发生脆性破坏危险。
（6）闸门为建闸时配置的钢筋混凝土平板门，混凝土实有强度偏低，损伤老化严重，有发生脆性破坏、危及水闸安全的危险。
（7）观测设施毁坏，管理设施落后，已不能适应运行管理需要。
综上所述xx节制闸目前存在的安全问题严重，其自身存在的固有缺陷和病弊很多，该闸已经没有改造利用价值，根据2004年8月亳州市水务局主持的专家鉴定结论，该闸被评定为四类闸，建议拆除重建。
xx闸距离xx12km，由于上游断面偏小，已不能满足蓄水灌溉要求，更不能满足坑口电厂供水需要，因此必须兴建xx闸，以解决FF下段流域的灌溉水源问题。
xx闸具有防洪功能，当淮河水位顶托，水位居高不下时可以关门挡洪。根据《XX“十一五”水利发展总体规划》将在FF下段起点xx南岸兴建大型排涝站，当xx闸关闭时进行排涝，两工程共同发挥作用FF下段洼地将再不会受淹，同时将大大减轻每年汛期抗洪抢险投入的大量人力、物力，减轻防汛压力，对于促进XX南部经济发展将具有重要的意义。
4.3 工程任务与工程规模
4.3.1 工程任务
根据《XXFF下段洼地治理工程规划》及《XX“十一五”水利发展规划 》决定在FF下段xx老桥以下80m处兴建闸，主要任务是汛期淮河水位高时防洪、低时除涝，非汛期蓄水增加兴利库容，发展灌溉及给板集煤矿坑口电厂供水。
4.3.2 工程规模
xx闸底板高程17.1m，控制流域面积561km2，5年一遇排涝流量286m3/s，10年一遇校核排涝流量430m3/s，共7孔，每孔净宽5.0m。
4.3.3 设计水位的确定
（1）防洪水位
按防御FF特大洪水设防（p＝2％），防洪水位25.55m（xx大堤防洪水位），相应闸上水位23.5m。
（2）除涝水位
根据1973XX地区行署水利局设计室编制的《FF下游规划报告》及1965年《FF流域修正规划报告》xx闸五年一遇除涝水位和十年一遇除涝水位分别为23.35m、24.95m。根据《水闸设计规范》（SL265-2001），上、下游落差取0.15m，则推得闸上除涝水位，见表4-1。
（3）蓄水位
设计蓄水位是根据灌溉需要并考虑FF下段为发展水产养殖所确定的死水位来确定的。根据规划xx闸兴建后发展灌溉面积6.14万亩，灌溉保证率75％，确定设计蓄水位23.0m，相应闸下水位19.0m。见表4-1。
最高蓄水位是根据板集煤矿坑口电厂用水量要求及FF下段发展灌溉要求来确定的，经调节计算最高蓄水位确定为23.50m，相应闸下水位为21.0m。详见表4-1。
（4）消能水位
闸上同设计蓄水位，闸下按枯水期xxFF闸上水位。消能流量按设计流量分级确定，详见表4-1。
4.3.4 规划数据

根据水文分析计算，规划数据见下表4-1。

xx闸规划数据表 表4-1
设计条件
水位（m）
水位差
（m）
流量
（m3/s）
闸上
闸下
特大防洪（p＝2％）
23.5
25.55
2.05

5年一遇除涝
23.5
23.35
0.15
286.0
10年一遇除涝
25.1
24.95
0.15
430.0
最高蓄水
23.5
21.0
2.5

设计蓄水
23.0
19.0
4.0

恶劣放水
23.5
19.0
4.5
286.0
闸址处河道断面底宽64.0m，边坡1∶2，底高程17.1m，两岸滩地高程22.0m。
交通桥设计荷载等级：按公路Ⅱ级。

5　工程布置与主要建筑物
5.1 设计依据
5.1.1 工程等级及建筑物级别
根据《水闸设计规范》（SL265-2001），xx闸为中型Ⅲ等,其主要建筑物为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。
5.1.2 地震烈度
据《中国地震动参数区划图（2001）》，本工程区地震峰值加速度为0.05g相应地震基本烈度为6度。考虑工程等级和《水工建筑物抗震设计规范》（SL5073-2000）的规定，本工程建筑物设防烈度为6度，建筑物可不进行抗震计算。
5.1.3 设计依据和规范
（1）设计文件
1)XX水利局规划设计室：《淮河流域XXFF下段洼地治理工程规划》，（2002年）及亳州市水务局审查批复。
2)XX水利局规划设计室：《XXFF下段xx节制闸可行性研究报告》，（2006年8月）及安徽省水利厅皖水规计函［2007］143号关于XXFFxx节制闸可研报告的意见。
3）xx县水利局《关于对“兴建FF下段xx节制闸征求意见的函”的复函》（xx［2006］49号）。
4)《XXFF下段xx闸初步设计任务书》
5)1965年FF流域修正规划报告。
6)1973年FF下游规划报告。
（2）主要规范、规程和标准

1)《水利建设项目经济评价规范》（SL72-49）；
2)《水闸设计规范》（SL265-2001）；
3)《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039-95）；
4)《水利水电工程初步设计编制规程》（DL5021-93）；
5)《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）；
6)《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；
7)《堤防工程设计规范》（GB0286-98）；
8)《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89）；
9)《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；
10)《防洪标准》(GB50201-94)
11)《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）；
12)《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）；
13)《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039-95）；
14)《水闸工程管理设计规范》（SL170－96）；
15)《堤防工程管理设计规范》（SL171－96）；
16)《水利水电工程设计防火规范》（SQJ278-90）；
17)《建筑物灭火器配置设计规范》（GBJ140）；
18)《建筑地基处理技术规范》（GBJ179-91）；
19)《中国地震动参数区划图》（GBJ18306-2001）；
20)其他相关的规程、规范等。
5.1.4 相关资料
（1）风速和吹程
闸址处基本风压0.35kN/m2，设计风速在基本组合时取30m/s，特殊组合时取23m/s，设计吹程按《水闸设计规范》取水闸前宽度的5倍。
（2）地质资料
根据该闸闸址处的地质特性，确定有关地基设计参数如下：
1)地基土与闸（翼墙）底板之间磨擦系数的选取：闸室及翼墙底板座落在③层粉砂土上，根据《水闸设计规范》表7.3.10知，地基土与闸室、翼墙底板间的摩擦系数为0.35～0.40。

2)翼墙后回填土的物理力学参数：湿重度取19kN/m3，饱和重度取20.0 N/m3，浮重度取10.0 N/m3，闸室及岸翼墙墙后水平主动土压力系数Ka取0.333。
5.1.5 设计标准
（1）挡洪标准：按防御FF特大洪水标准设计（p＝2％），挡洪水位25.55m，相应闸上水位23.5m。
（2）除涝标准：按5年一遇除涝标准设计，相应闸上水位23.5m，闸下水位23.35m，除涝流量Q=286m3/s。
（3）校核除涝标准：按10年一遇除涝标准设计，相应闸上水位25.1m，闸下水位24.95m，除涝流量Q=430m3/s。
（4）导流标准：按非汛期5年一遇(10～次年5月)标准设计，相应流量Q=57.2m3/s，上游水位20.5m，下游水位19.0m。
5.2 闸址方案选择比较
闸址应根据水闸的功能、特点和运用要求，综合考虑地形、地质、水流、泥沙、施工、管理及周围环境等因素，经技术经济比较后选定。
FF下段在XX境内长27.5km，流域面积561km2，流域内大沟有xx、南xx、xx、xx、xx、xx、xx等。该闸闸址位置有两个方案可供选择，详见FFxx闸址方案比较图。
5.2.1 方案一
闸址选在xx老大桥以下80m处流域内有xx、南xx、xx、xx，总控制流域面积561.0km2，两岸滩地高程22.0～22.5m。
（1）规划数据
1)最高蓄水位：闸上23.5m，闸下21.0m，蓄水库容3598万m3；
2)设计蓄水位：闸上23.0m，闸下19.0m，蓄水库容2407万m3；
3)除涝水位：闸上23.5m，闸下23.35m，水位差0.15m，设计流量286.0m3/s；
4)校核除涝水位：闸上25.1m，闸下24.95m，水位差0.15m，设计流量430.0m3/s；
5)公路桥：设计荷载公路Ⅱ级，桥面宽度9.0m。
（2）工程规模及投资
1)工程规模
根据《水闸设计规范》SL265-2001，经计算：7孔、单孔5.0m的开敞式结构水
闸，详见XXFFxx节闸平面布置图。
2)工程投资为1801.09万元。
5.2.2方案二
闸址选在xx老大桥以上，xx口以下，距大桥200m处，该处场地较开阔 ，地质条件相同，控制流域面积为561km2，但此处两岸没有路。
（1）规划数据
规划数据同方案一相比基本不变，只是在最高蓄水位23.5m时，蓄水库容减少7.0万m3，设计蓄水位23.0m时，蓄水库容减少4.5万m3。
（2）工程规模及投资
1)工程规模
工程规模经计算与方案一相同为7孔、单孔5.0m的开敞式水闸。
2)工程投资为
工程总投资包括工程本身投资及两岸修砼路0.56km投资。经计算总投资为1865.65万元。
5.2.3方案比较
方案一：优点：投资1801.09万元比方案二投资1865.65万元节省投资64.56万元，工期由于不需修路少短；蓄水库容大。
缺点：需拆迁民房，进行移民安置。
方案二：优点：施工场地开阔，不需拆迁安置。
缺点：需要修与外界接通的两岸堤顶道路，投资比方案一多64.56万元，离xx口较近，当xx泄洪时，容易引起上游冲刷，需加长上游护砌长度。
通过上述比较选择方案一，作为兴建xx闸的闸址。
5.3 闸室结构方案比较
5.3.1 方案一
选择开敞式铪水闸。（1）规划资料同前。闸底板高程17.1m，闸室长16.0m，宽44.64m，7孔，单孔净宽5.0m。闸室采用闸墩分缝处理，两端采用两孔一联，中间三孔一联，闸室两侧设空心岸墙，宽6m。闸顶高程26.75m，启闭台高程34.6m。闸底板上游设防渗墙，下游海漫末端设防冲墙，上游浆砌块石护砌长15.0m铺盖长19.5m，消力池长22.0n，池深1.6m，海漫长44.5m，防冲槽长8.0m。布置形式见xx闸平面布置图。
工程总投资1801.09万元。
5.3.2 方案二
选择开敞式铪水闸。(1)规划资料同前。闸底板高程17.1m，闸室长16.0m，宽44.64m，5孔，单孔净宽7.0m。闸室采用闸墩分缝处理，两端采用两孔一联，中间一孔一联，闸室两侧设空心岸墙，宽6m。闸顶高程26.75m，启闭台高程34.6m。闸底板上游设防渗墙，下游海漫末端设防冲墙，上游浆砌块石护砌长15.0m，铺盖长19.5m，消力池长24.0m，池深1.6m，海漫长46.5m，防冲墙厚0.35m，深5.0m，防冲