《水工建筑物》课程设计水闸设计计算说明书大学论文Word文件下载.docx
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五、抗滑稳定性计算8
5.1荷载计算8
5.2抗滑稳定性验算10
六、参考书目10
一、基本资料
1.1设计依据
某水闸位于入湖口河段，工程主要功能为防洪（另设分水闸取水灌溉）。
整治（衬砌）后河道底宽B=15m，边坡为1：
0.5，河道纵坡i=1/3242。
闸址处河床高程为1974.0m，河堤顶部高程为1978.5m。
设计洪水流量为60.0m3/s，校核洪水流量为75.0m3/s。
闸址处地基为淤泥，根据室内土工试验成果，内摩擦角φ=11°
，凝聚力c=0.0llMPa，地基承载力[σ]=0.06MPa，渗透系数k=1.0×
10-7cm/s。
根据《水闸设计规范》（SL265-2001），本工程为四等小
（一）型工程，其主要建筑物级别为5级。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），工程区地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应地震基本烈度为8度，工程按8度设防。
1.2设计要求
确定水闸型式（需考虑两岸交通）；
选择堰型并确定孔口尺寸；
选择防渗、排水设施，确定地下轮廓尺寸；
选择消能方式并确定相应体型尺寸；
完成水闸布置并进行闸基渗流计算、闸室稳定计算和水闸地板结构计算。
二、设计计算
2.1水闸形式及孔口尺寸的拟定
2.1.1水闸闸室结构类型的选择
该水闸位于入湖口河段，工程主要功能为防洪，选择无坎宽顶堰，并采用平板闸门。
2.1.2孔口尺寸的拟定
1.计算公式
泄水闸泄流能力按《水闸设计规范》SL265-2001附录A中公式（A.0.1-1~A.0.1-6）计算，对于平底闸和翻板闸，当为堰流时，流量计算公式为：
2．计算条件
整治（衬砌）后河道底宽B=15m，查附表可知n=0.02，边坡为1：
3.计算过程
由河宽为15m,拟定闸室总净宽12m，设3孔，每孔净宽4m，中闸墩为墩头半圆且宽为1.5m。
A：
下游水位的确定：
已知流量Q，底坡i，底宽B，边坡系数m和粗糙系数n等参数，下游水深ht运用明渠均匀流计算，采用迭代法计算得：
1设计洪水流量为60.0m3/s时，
重复以上步骤，可得：
h3=2.606、h4=2.606
因为h3与h4非常接近，所以取ht=2.61m
2校核洪水流量为75.0m3/s时
h3=2.992、h4=2.992
因为h3与h4非常接近，所以取ht=2.99m
其余不同流量计算ht数值如下表所示：
Q
n
√i
B
m
h1
h2
h3
h4
ht
5.000
0.020
0.018
15.000
0.500
0.559
0.567
0.57
10.000
0.848
0.865
0.86
1.081
1.108
1.11
20.000
1.285
1.321
1.322
1.32
30.000
1.639
1.696
1.697
1.70
40.000
2.226
2.324
2.327
2.33
55.000
2.357
2.465
2.469
2.47
60.000
2.484
2.602
2.606
2.61
65.000
2.734
2.738
2.74
70.000
2.724
2.862
2.867
2.87
75.000
2.840
2.987
2.992
2.99
B：
上游水位的确定
1由于堰型选择为无坎宽顶堰，则流量系数取m=0.355；
②侧收缩系数ε：
按《水闸设计规范》SL265-2001附录A中公式（A.0.1-3~A.0.1-5）计算，多孔闸，闸墩墩头为圆弧形时：
代入数据，得：
③确定淹没系数σ：
在不知上游水头的情况下无法确定σ，需假定一个σ值，采用堰流进行试算。
a、校核水头时，将各系数带入式计算如下：
试算得σ值如下表所示：
σ=0.72时，H0=3.23m
σ
ε
√（2g）
B0
H0
ht/H0
0.600
0.950
0.355
4.429
12.000
3.65
0.82
0.700
3.29
0.91
0.720
3.23
0.93
0.730
3.20
0.740
3.17
0.94
0.750
3.15
0.95
0.760
3.12
0.96
0.800
3.01
0.99
0.900
2.79
1.07
b、设计水头时，将各系数带入式计算如下：
同理，σ=0.72时，H0=2.79m
3.15
0.83
2.84
0.92
2.79
2.76
0.735
2.75
2.69
0.97
2.60
1.01
2.40
1.09
c、校核水深，采用试算法试算：
H
A
V
V2/2g
H+V2/2g
3.000
49.500
1.515
0.117
3.12
3.100
51.305
1.462
0.109
3.21
3.120
51.667
1.452
0.107
3.23
3.150
52.211
1.436
0.105
3.26
3.200
53.120
1.412
0.102
3.30
3.240
53.849
1.393
0.099
3.34
3.250
54.031
1.388
0.098
3.35
由表可知，H=3.12m
d、同理设计水深，采用试算法试算：
2.600
42.380
1.416
2.70
2.650
43.261
1.387
2.700
44.145
1.359
0.094
2.750
45.031
1.332
0.090
2.760
45.209
1.327
2.85
2.780
45.564
1.317
0.088
2.790
45.742
1.312
2.88
由表可知，H=2.70m
4.计算结果
校核水位高程：
H校核=1974.0+3.12=1977.12m
H0校核=1974.0+3.23=
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