大型水闸设计 毕业设计.doc

大型水闸设计 毕业设计.doc

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毕业设计任务书

一、毕业设计的目的与要求

1.巩固所学的基础理论知识和专业知识，并能实际运用于设计中，培养独立分析和解决问题的能力。

2.明确当前工程设计的任务，执行党和政府的有关政策，培养正确的设计思想，掌握现代设计方法。

3.善于运用图表和文字表达设计意图，能运用有关参考书籍手册和规范。

4.了解国内最新的科学技术成就，并能适当地运用到设计中。

5.毕业设计应有5000汉字的外文资料翻译。

二、原始资料和已知条件：

（一）设计资料

本工程位于河南省某县城郊处，它是某河流梯级开发中最末一级工程。

该河属稳定性河流，河面宽约200m，深约7~10m。

由于河床下切较深又无适当控制工程，雨季地表径流自由流走，而雨过天晴经常干旱，加之打井提水灌溉，使地下水位愈来愈低，严重影响两岸的农业灌溉和人畜用水。

为解决当地40万亩农田的灌溉问题，经上级批准的规划确定，修建挡水枢纽工程。

拦河闸所担负的任务是：

正常情况下拦河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水时开闸泄水，以保安全。

本工程建成后，可利用河道一次蓄水800万m3，调蓄水至两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人畜用水，初步解决40万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源，同时对渔业、航运业的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。

1．地质条件

根据钻孔了解闸址地层属河流冲积相，河床部分地层属第四纪蟓更新世Q3与第四纪全新世Q4的层交错出现，闸址两岸高程均在41m左右。

闸址处地层向下分布情况如下表1所示。

表1闸址处地层分布情况

土质名称

重粉质壤土

细砂

中砂

重粉质壤土

中粉质壤土

分布范围

由上而下

河床表面以下深约3m

高程28.8m以下

厚度约5m

高程22m以下

厚度5-8m

2．地形

闸址处系平原型河段、两岸地势平坦，地面高程约为40.00m左右，河床坡降平缓，纵坡约为1/10000，河床平均标高约30.00m，主河槽宽度约80-100m，河滩宽平，呈复式河床横断面，河流比较顺直。

3．土的物理力学性质指标

土的物理力学性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等，具体数字如表2、3所示。

表2土的物理性质指标表

湿重度

饱和重度

浮重度

细砂比重

细砂干重度

19KN/m3

21KN/m3

11KN/m3

27KN/m3

15KN/m3

表3土的力学性质指标表

内摩擦角

土基允许承载力

摩擦系数

不均匀系数

渗透系数cm/s

自然含水量时

KN/m２

混凝土、砌石与土基的摩擦系数当土基为密实细砂层时值为

粘土

中细砂层

饱和含水量时

砂土

以下土层

4．工程材料

（1）石料

本地区不产石料，需从外地运进，距公路很近，交通方便。

（2）粘土

经调查本地区附近有较丰富的粘土材料。

（3）闸址处有足够的中细砂。

5．水文气象

（1）气温

本地区年最高气温42.2C，最低气温-20.7C，平均气温14.4C。

（2）风速

最大风速m/s，吹程0.6km。

（3）径流量

非汛期（1～6月及10～12月）9个月份月平均最大流量9.1m3/s。

汛期（7～9）三个月，月平均最大流量为149m3/s，年平均最大流量m3/s，最大年径流总量为8.25亿m3。

（4）冰冻

闸址处河水无冰冻现象。

6．批准的规划成果

（1）根据水利电力部《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SD112-78）的规定，本枢纽工程为Ⅲ等工程，其中永久性主要建筑物为3级。

（2）灌溉用水季节，拦河闸正常挡水位为38.50m。

（3）洪水标准见表4所示。

表4洪水标准表

项目

重现年

洪水流量（m3/s）

闸前水位（m）

下游水位（m）

设计洪水

20

937

39.15

39

校核洪水

50

1220

40.35

40.2

7．施工条件

（1）工期为两年

（2）材料供应情况

水泥由某水泥厂运输260km至某市，再运输80km至工地仓库；其它他材料由市汽车运至工地；电源由电网供电，工地距电源线1.0km；地下水位平均为28.0~30.0m。

（二）注意事项

由于要使学生对本枢纽工程有比较完整的了解，故第二部分所给的原始资料较为全面。

从此次毕业设计的要求来看，原始资料并不是都用得上的，学生必须从中选择使用。

1．工程名称、工程地点及规模，本工程在发展国民经济中的作用，政府的有关决定和指标，包括施工期限和建筑物及设备的投产日期。

2．水文、地质、气象等资料

（1）坝址附近河道水位流量关系；

（2）水库水位——面积——容积关系；

（3）年平均流量过程线，洪水、中水枯水的设计频率控制洪峰值数据表，不同频率的洪峰流量过程线；

（4）历年气温、风向、风速的统计表；

（5）河床及河岸的地质条件，主要建筑物地基的地质剖面图。

设计文件对基础处理的要求；

（6）地下水位、流向及渗透系数等。

3．水工设计资料：

水利枢纽总布置图，枢纽中主要建筑物的平面图、剖面图、细部结构图及枢纽设计说明等。

4．其它：

（1）当地与外来材料的种类，产地和运输距离，料场的布置，地形图及地质剖面图；

（2）工地附近主要交通运输方式，距离枢纽最近的铁路，公路运输情况；

（3）房屋条件与水电动力供应情况；

（4）劳动力与施工机具供应情况；

（5）主要材料的预算价格和消耗额等。

三、设计内容提要

毕业设计是教学计划中最后一个教学环节。

学生应在教师指导下独立进行工作。

学生应充分发挥独立思考能力，解决设计中遇到的问题。

指导教师可根据具体情况，对下列设计内容提要作适当的补充和删减。

必须指出，拟定和选择施工方法，是毕业设计中很重要的部分，应该通过技术经济比较来论证。

设计中使用和列出的数据都应该是有根据（如根据参考文献、手册、计算和绘图等）；文字说明应力求通顺、确切、扼要和清楚；图表要整洁，能表达设计意图。

兰州交通大学毕业设计开题报告

课题名称

大型水闸设计

课题来源

工程实际

课题类型

AX

导师

学生姓名

学号

200803155

专业

水利水电工程

一、选题的依据

本工程位于河南省某县城郊处，它是某河流梯级开发中最末一级工程。

该河属稳定性河流，河面宽约200m，深约7~10m。

由于河床下切较深又无适当控制工程，雨季地表径流自由流走，而雨过天晴经常干旱，加之打井提水灌溉，使地下水位愈来愈低，严重影响两岸的农业灌溉和人畜用水。

为解决当地40万亩农田的灌溉问题，经上级批准的规划确定，修建挡水枢纽工程。

拟定和选择施工方法，是毕业设计中很重要的部分，应该通过技术经济比较来论证。

二、课题的意义

本工程主要任务是正常情况下拦河截水，以利灌溉，而当洪水来临时，开闸泄水，以保防洪安全。

本工程建成后，可利用河道一次蓄水800万m3，调蓄水至两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人畜用水，初步解决40万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源，同时对渔业、航运业的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。

三、设计的目的与要求

1、巩固所学的基础理论知识和专业知识，并能实际运用于设计中，培养独立分析和解决问题的能力。

2、明确当前工程设计的任务，执行党和政府的有关政策，培养正确的设计思想，掌握现代设计方法。

3、善于运用图表和文字表达设计意图，能运用有关参考书籍手册和规范。

4、通过调查研究,查阅文献资料,培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

5、通过本次毕业设计,要求学生在教师的指导下,独立完成设计课题所规定的全部内容。

全面提升学生综合能力，使之在我国以后的水利工程事业中发挥更大作用。

必须指出，设计中使用和列出的数据都应该是有根据（如根据参考文献、手册、计算和绘图等）；文字说明应力求通顺、确切、扼要和清楚；图表要整洁，能表达设计意图。

四、施工组织毕业设计进度安排

时间

内容

第1周

熟悉基本资料，收集资料、参考书。

完成开题。

第2周

水闸等级划分及洪水标准

第3-4周

闸址选择、总体布置、

第5-6周

水力设计

第7周

防渗排水设计

第8周

结构设计

第8周—10周

专题设计部分（包括上机计算）分下述三个专题：

1、闸上工作桥设计

2、岸墙、翼墙设计

3、闸墩、闸底板设计

第11—12周

整理说明书及绘图

第13周

整理、修改设计成果，准备并参加答辩

五、主要参考文献

1、天津大学林继镛主编.水工建筑物.北京：

中国水利电力出版社，2006

2、武汉大学袁光裕主编.水利工程施工.北京：

中国水利电力出版社，2005

3、李家星，赵振兴主编.水力学（上、下）.南京：

河海大学出版社.2001.1

4、河海大学，大连理工大学，西安理工大学，清华大学合编.水工钢筋混凝土结构学.北京：

中国水利水电出版社，2007

指导教师意见

签名:

年月日

兰州交通大学毕业设计学生自查表

学生姓名

杨俊

专业

水利水电工程

班级

水利081

指导教

师姓名

李明顺

职称

教授

课题名称

大型水闸设计

个人精力实际投入

日平均工作时间

4

小

时

周平均工作时间

20

小时

迄今缺席天数

0天

出勤率﹪

100

指导教师每周指导次数

2次

每周指导时间（小时）

6小时

备注

毕业设计（论文）工作进度（完成）内容及比重

已完成重要内容

﹪

待完成重要内容

﹪

1.熟悉基本资料，收集资料、参考书，完成开题报告

2.水闸等级划分及洪水标准

3.闸址选择、总体布置

4.水力计算

5.防渗排水设计

6.闸室布置及其稳定计算

75

1．闸底板结构设计及计算

2．整理说明书及绘图

3．整理、修改设计成果

25

存在问题

1.对于专业理论知识掌握的不够系统全面，对设计方法、步骤掌握不足

2.对本课题方面的资料搜集不足

指导教师签字：

年月日

摘要

本毕业设计的题目是大型水闸设计，本工程位于河南省某县城郊处，该河属稳定性河流，河面宽约200m，深约7~10m。

拦河闸所担负的任务是：

正常情况下拦河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水时开闸泄水，以保安全。

本工程建成后，可利用河道一次蓄水800万m3，调蓄水至两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人畜用水，初步解决40万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源，同时对渔业、航运业的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。

本设计的内容包括水闸等级划分、闸址选择、总体布置、闸型确定、拟定闸孔尺寸及闸墩厚度、防渗排水设计、闸墩、闸底板设计、闸室的稳定计算。

其中通过设计流量与校核流量确定闸孔总净宽，再根据选定单孔净宽。

根据闸基地质条件决定出闸底板形式以及闸墩厚度。

由于本闸位于平原地区，河床的抗冲刷能力较低，所以采用底流式消能。

闸门局部开启情况，作为消能防冲设计的控制情况。

防渗设计中采用改进阻力系数法进行渗流计算。

闸室的稳定计算中考虑到了完建无水期和正常挡水期两种情况下的荷载组合进行验算。

关键词：

闸门、闸墩、消力池、渗流、地基承载力、稳定计算

Abstract

Theschooldesignonthetopicofma