水闸毕业设计--水闸设计.doc
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水闸设计说明书
SLUICEDESIGNSPECIFICATION
设计题目：
水闸工程
学院名称：
专业名称：
水利水电工程
班级名称：
姓名：
学号：
指导教师：
教师职称：
年月日
目录
一、设计任务 1
二、设计基本资料 1
2.1概述 1
2.1.1防洪 1
2.1.2灌溉 1
2.1.3引水冲淤 2
2.2规划数据 2
2.2.1孔口设计水位、流量 2
2.2.2闸室稳定计算水位组合 2
2.2.3消能防冲设计水位组合 2
2.3地质资料 2
2.3.2闸基土工试验资料 3
2.4闸的设计标准 3
2.5其它有关资料 3
2.5.1闸上交通 3
2.5.2三材 4
2.5.3地震资料 4
2.5.4风速资料 4
三、枢纽布置 4
3.1防沙设施 4
3.2引水渠的布置 4
3.3进水闸布置 4
3.3.1闸室段布置 4
3.3.2上游连接段布置 5
3.3.3下游连接段布置 5
四、水力计算 5
4.1闸孔设计 5
4.1.1闸室结构形式 5
4.1.2堰型选择及堰顶高程的确定 6
4.1.3孔口尺寸的确定 6
4.2消能防冲设计 8
4.2.1消力池的设计 8
4.2.2海漫的设计 10
4.2.3防冲槽的设计 10
五、防渗排水设计 11
5.1地下轮廓设计 11
5.1.1底板 11
5.1.2铺盖 11
5.1.3侧向防渗 11
5.1.4排水、止水 12
5.1.5防渗长度验算 12
5.2渗流计算 12
5.2.1地下轮廓线的简化 12
5.2.2确定地基的有效深度 13
5.2.3渗流区域的分段和阻力系数的计算 13
5.2.4渗透压力计算：
14
5.2.5抗渗稳定验算 16
六、闸室布置与稳定计算 17
6.1闸室结构布置 16
6.1.1底板 17
6.1.2闸墩 17
6.1.3胸墙 17
6.1.4工作桥 17
6.1.5检修便桥 18
6.1.6交通桥 18
6.2闸室稳定计算 19
6.2.1荷载计算 19
6.2.2稳定计算 25
七、闸室结构设计 27
7.1闸墩设计 27
7.2底板结构计算 28
7.2.1闸基的地基反力计算 28
7.2.2不平衡剪力及剪力分配 30
7.2.3板条上荷载的计算 31
7.2.4弯矩计算 32
7.2.5配筋计算 36
7.2.6裂缝校核 37
八、两岸连接建筑物 37
九、水闸细部构造设计 38
十、基础处理 38
十一、总结 38
参考文献 40
36
水闸课程设计计算说明书
1、设计任务
兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。
2、设计基本资料
2.1概述
兴化闸建在兴化镇以北的兴化渠上，闸址地理位置见图2-2-1。
该闸的主要作用有防洪、灌溉和引水冲淤。
7.0
北
至大成港
9.0
渠
化
11.0兴
闸管所
兴化闸
兴化
河
兴化镇
图2-2-1闸址位置示意图（单位：
m）
2.1.1防洪
当兴化河水位较高时，关闸挡水，以防止兴化河水入侵兴化渠下游两岸农田，保护下游的农田和村镇。
2.1.2灌溉
灌溉期引兴化河水北调，以灌溉兴化渠两岸的农田。
2.1.3引水冲淤
在枯水季节，引兴化河水北上至下游的大成港，以冲淤保港。
2.2规划数据
兴化渠为人工渠道，其剖面尺寸如图2-2所示。
渠底高程为0.5m，底宽50.0m，两岸边坡均为1:
2。
该闸的主要设计组合有以下几方面：
11.8
0.5
50.0
图2-2兴化渠剖面示意图（单位：
m）
2.2.1孔口设计水位、流量
根据规划要求，在灌溉期由兴化闸自流引兴化河水灌溉，引水流量为300m3/s，此时闸上游水位为7.83m，闸下游水位为7.78m；在冬季枯水季节由兴化闸自流引水送至下游大成港冲淤保港，引水流量为100m3/s，此时相应的闸上游水位为7.44m，下游为7.38m。
2.2.2闸室稳定计算水位组合
（1）设计情况：
上游水位10.3m，浪高0.8m，下游水位7.0m。
（2）校核情况：
上游水位10.7m，浪高0.5m，下游水位7.0m。
2.2.3消能防冲设计水位组合
（1）消能防冲的不利水位组合：
引水流量为300m3/s，相应的上游水位10.7m，下游水位为7.78m。
（2）下游水位流量关系
下游水位流量关系见表2-2-1。
表2-2-1下游水位流量关系
Q（m3/s）
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
H下（m）
7.0
7.20
7.38
7.54
7.66
7.74
7.78
2.3地质资料
2.3.1闸基土质分布情况
根据钻探报告，闸基土质分布情况见表2-3-1。
表2-3-1闸基土层分布
层序
高程（m）
土质情况
标准贯入击数（击）
Ⅰ
11.75～2.40
重粉质壤土
9～13
Ⅱ
2.40～0.7
散粉质壤土
8
Ⅲ
0.7～-16.7
坚硬粉质粘土
（局部含铁锰结核）
15～21
2.3.2闸基土工试验资料
根据土工试验资料，闸基持力层为坚硬粉质粘土，其内摩擦角φ=190，凝聚力C=60.0Kpa；天然孔隙比e=0.69，天然容重γ=20.3KN/m3，比重G=2.74，变形模量E0=4.0×104KPa；建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角φ=260，凝聚力C=0，天然容重γ=18KN/m3；混凝土的弹性模量Eh=2.3×107KPa。
2.4闸的设计标准
根据《水闸设计规范》SL265-2001，兴化闸按Ⅲ级建筑物设计。
2.5其它有关资料
2.5.1闸上交通
根据当地交通部门建议，闸上交通桥为单车道公路桥，按汽-10设计，履带-50校核。
桥面净宽为4.5m，总宽5.5m，采用板梁式结构，见图2-5-1，每米桥长约重80KN。
10.015.0450.015.010.0
110.0
2﹪2﹪
10.0
15.0
55.0
70.045.0137.5045.0137.5045.070.0
550.0
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