南湖公园景观钢坝闸工程设计

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发布时间：2021-08-30

资料介绍

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110015)
(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：TV 222 文章标识码：B 文章编号：1009—0088(2014)04—0071一ol
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
680．4 mm，多年平均蒸发量为1 444．9 mm；多年平均气温为
8．1℃ ，多年平均相对湿度为63％，多年平均风速为3．0 m／s，其
风向为SW，多年平均最大积雪为28 ClI'I，多年平均最大冻土深
度为148 cm。
2 工程设计
2．1 设计基本资料
设计流量5 In ／s，河道最大流量47 m ／s，闸底高程37．357
In，下游河道底高程37．357 m，上游设计水位39．96 m，下游设
计水位37．827 m，上游设计水深2．603 m，下游设计水深0．47
m，闸前河道底宽32 m，闸后河道底宽32 m，边坡系数为1．5，闸
前渠顶高程40．77 m，闸后渠顶高程40．77 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5 111，矩形
断面，底高程为37．357 ；闸室长10．5 m，底高程为37．357 in，
闸门高2．2 m，闸室净宽32 in；消力池斜坡段长3 In，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10 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2．603 m，设计水位为
39．96 m ／s
综合计算消力池长10 In，池深0．5 In。下游海漫计算长度
为13．18 nl，取为10 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Q235一B，型材和非主体结
构的钢板采用Q235一A，底管材料为20 ，闸门转轴及拐臂选用
Q345(16 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160 um，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60、80 tim。启闭设备
为2×400 KN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1 696 m ，回填量1 161 m ，混凝土用量
1 466．34 In 。工程总投资538．61万元。 (编校：王字霞)
收稿日期：2014—06—21
作者简介：付琳(1980一)，女，工程师，主要从事水利工程
设计