水工建筑物课程设计说明书Word格式文档下载.docx
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图1团结渠横断面图（单位：
m）
3
为：
闸上游水位2201.83m，闸下游水位2201.78m；
冬春枯水季节，由前进闸自
流引水至下游红星港，引水流量为
100m3
/s
，此时相应水位为：
闸上游水位
2201.44m，闸下游水位
2201.38m。
（3）闸室稳定计算水位组合：
设计情况，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；
校核情况，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。
消能防冲不利情况是：
上游水位2204.7m,下游水位2201.78m，引水流量是300m3/s
（4）下游水位流量关系：
流量m3s
50.00
100.00150.00
200.00250.00
300.00
0.00
2201.0
2201.2
2201.32201.5
2201.62201.7
2201.7
水位H（m）
8
4
6
（5）地质资料：
①根据地质钻探报告，闸基土质分布情况见下表：
层
序
高程（m）
土质概况
标准贯入击数（击）
2205.75-21960
Ⅰ
重粉质壤土
9-13
Ⅱ
2196.4-2194.7
松散粉质壤土
Ⅲ
2194.7-2178.7坚硬粉质粘土（局部含铁锰结核）
15-21
②根据土工试验资料，闸基持力层坚硬粉质粘土的各项参数指标为：
凝聚力
C=60.0Kpa；
内摩擦角
19°
；
天然孔隙比e=0.69；
天然容重
20.3KN/m3
建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角
26o，凝聚力c
0kPa，天然容重
18kNm3。
本地区地震烈度在6度。
（6）本工程等别为III等，水闸按3级建筑物设计。
（7）闸上有交通要求，闸上交通桥为单车道公路桥，桥面净宽4.5m,总宽5.5m，采用板梁结构。
每米桥长约种80KN。
（详见设计书插图）
（8）该地区“三材”供应充足。
闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由工厂加工。
不考虑风浪的作用，胜利河为少泥沙河道（含少量推移质泥沙）
2.枢纽设计
2.1进水口防沙设施设计
胜利河为少泥沙河流，防沙要求不高，为防止泥沙进入引水渠，防沙设施设拦沙
坎即可，《水电站进水口设计规范》DL/T5398-2007中规定其高度为2.5m~3m，取
其高度为2.5m。
2.2引水渠的布置
①取水方式确定:
由于胜利河为少泥沙河道，防沙要求不高，且取水期间河道的水位和流量能够满足取水要求，故取水方式可设计成无坝取水。
②引水口位置选择:
胜利河在流经灌区时有一个明显的弯道，可利用弯道环流原理，将引水渠的引水口设在胜利河凹岸顶点位置稍偏下游处，该位置距弯道水流拐点的长度可由公式计算：
LKB4R/B1
式中：
L——进水闸至引水口弯道起点的距离
K——与渠道分沙比有关的系数一般取0.6～1.0（K=0.8）
R——河道的弯道半径B——河道河槽的宽度
由此可确定引水口位置
③引水渠的方位确定:
为使弯道水流平顺进入引水渠，根据规范，取引水渠中心线与河道水流方向夹角即引水角不超过30度。
（取25度）
其他相关资料
（1）闸上有交通要求。
根据当地交通部门的建议，闸上交通桥为单车道公路桥，桥面净宽为4.5m,总宽为5.5m,采用板梁结构。
每米桥长约重80KN。
如图。
（2）该地区“三材”供应充足。
闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，有工厂设计、加工制造。
第二章闸孔设计
1.闸室结构设计
1.1闸室结构型式的确定
由于闸室地基土质为坚硬粉质粘土,土质均匀,承载力较大,因此选用整体式平底板闸室，且闸前水位最大可达到10.2m，最低水位可达6.94m，水位变
幅3.26m，为减少闸门高度，因此设计成胸墙式闸室。
1.2堰型选择
由于水闸有防洪冲淤的任务，故堰型采用宽顶堰，它有利于泄洪，冲沙，排污，且泄流能力稳定，结构简单，施工方便。
1.3确定闸顶高程
设计情况下，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；
校核情况下，上游水位
2204.7m,下游水位2201.0m。
不考虑风浪情况，则课本
76页公式3-78
△c
hc
2204.3
0.7
2205.0m
△Hmax
2204.7
0.5
2205.2m
△校
所以取△H2206m
1.4确定闸底板高程
闸底板应尽可能置于天然坚实的土层上，在满足强度等条件下，高程应尽可能高一些。
一般情况下，闸底板高程定为2194.5m，和河底齐平。
2.确定闸门孔口尺寸
2.1计算闸孔总净宽
①灌溉期：
上游水位2201.83m，下游水位2201.78m，流量300m3/s
上游水深H
2201.83
2194.5
7.33m，下游水深hs2201.782194.57.28m
过水断面A
（50
27.33）7.33473.96m2
上游行近流速
v0
Q
300
m
s
A
473.96
0.633/
行近水头H0
H
v02
7.33
1.0
0.633
7.35m
2g
9.81
hs
7.28
0.99
0.8
属淹没出流。
H0
7.35
由《水闸设计规范》SL265—2001查得当hs
0.99时，0.36
初步设计认为m
0.385，
0.94
由公式L0
3/2
26.10
m2gH
0.36
0.385
②枯水季节：
上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100m3/s
2201.44
2194.56.94m，下游水深hs2201.382194.56.88m
（502
6.94）6.94
443.33m2
100
0.226/
443.33
0.226
6.94
6.943m
6.88
0.991
0.8属淹没出流。
6.943
0.385，0.94
9.472
由于应选用最大过闸单宽流量，故应选最大闸孔总净宽，因此综合两种情况,闸
孔总净宽取值为26.10m。
此时单宽流量q
11.50m3/（s*m），由地质
L0
26.1
资料知闸地基处为坚硬粉质粘土，可取20-25m
/（
*
）
，故满足要求
2.2孔数及单孔宽度的选定
为了保证闸门对称开启，使水流过闸均匀，孔数宜采用单数。
我国大中型水闸单孔宽度一般采用8-12m,故选n3孔，选单孔净宽l012m。
根据规范上游闸墩头部均采用半圆形，下游闸墩头部采用流线形，厚d2m，
边墩取1.5m
闸孔总宽度为：
L1nl0（n1）d3122240m
渠道宽50.0m，闸室总宽度应与渠道宽度相适应，两者的比值为
40/50=0.8大于
0.6~0.75，符合要求。
闸孔尺寸示意图见图2-1（比例1：
图2-1闸孔布置图（单位：
2.3水闸泄流能力验算（查阅《水闸设计规范》SL265-2001）
2.3.1灌溉期过流验算：
对于中孔：
l0
12m，d
2m
z
1
0.171（1
）4
l0
0.171
（1
12
0.976
d
122
对于边孔：
l0
12m，bb
43）/2
18.16m
b
l
bb
0.913
18.16
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