闸门水力计算说明Word文件下载.docx
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.650=3.25m。
式中，e为闸门开启高度，为5.0m；
£
1为垂向收缩系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-1
得0.650。
收缩断面处水流速为
uc=•2g（Ho-hc）=0.9529.81（9.11-3.25）=10.19m/s。
式中，书为闸孔流速系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-3，
取0.95;
H0为闸前总水头，为9.11m；
hc为收缩断面水深。
收缩断面水深he的共轭水深
下游水深ht=5.0mvhe”=（83m，故为自由出流
d.过流量计算
根据闸孔自由出流流量计算公式
Q1=J0be2gH0=0.503305、29.819.11=1008.71m3s。
式中，卩0为流量系数，平板闸门流量系数可按经验公式
卩0=0.60-0.176空=0.60-0.176X0.549=0.503;
H
b为闸孔宽度，为3X10=30m。
1.1.2两侧八孔防潮闸段
'
=48=15.43>
10,过渡为明渠流。
H3.11
式中S为堰壁厚度，H为堰上水头。
b.过流量计算
因泄洪闸下游与陡坡相连，水利计算可按堰流计算方法进行。
ht1
；
=37；
=-0.32<
°
8,为自由泄流;
式中，ht为堰顶下游水深，H为堰顶上游水深
因堰顶设有闸墩，应考虑侧收缩影响，采用宽顶堰流量公式计算泄流量:
——3
Q2=；
「cmnb2gH02=
3
=0.9850.37781029.813.112=721.70m3s。
式中，m为流量系数，因进口为斜坡式进口，P/H=7/3.11=2.25,cotB
=30/7=4.286，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-2-1取m=0.377;
b为每孔闸净宽，为10m；
n为孔数，为8孔；
H0为堰上水头，为3.11m；
Zc为侧收缩系数，为有底坎宽顶堰的侧收缩系数，可由别津斯基公
式计算
ab1/4
Zc=1-3（）（1-b/B）；
3/0.2+P/HB
式中，P为上游堰高，取7.0m；
H为堰前水头，为3.11m；
b为两墩间净宽，
为10m；
B为上游引渠宽，为148m,a为系数，取0.10。
多孔闸过流时，Zc的确定可取加权平均值
—=f（n"
）%s=0.985;
n
式中，n为孔数，Zcm为中孔侧收缩系数，经计算取0.988,Zcs为边孔侧收缩系数，经计算取0.962。
计算中孔侧收缩系数时，b/B用代替，d为墩厚，为2.0m;
计算边孔b+d
侧收缩系数时，b/B用—代替，△b为边墩边缘线与建筑物上游引渠水边线
b+Ab
之间的距离，为20m。
因此，外海排水时，闸室过流量Q=Qi+Q2=1008.71+721.70=仃30.41m3s。
1.2内海排水
内海排水时，内海水面高程取2.50m，外海水面高程取-3.03m。
中间三孔放
空闸，底板高程为-3.0m，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m，每孔闸净宽度为10m。
2.5
-3.03
1.2.1中间三孔放空闸段
48
7.38
H6.5
2.5V7.38V10,为宽顶堰流。
e5=0.77>
0.65，为堰流。
c.过流能力计算
h^=0.97=0.15<
0.8,为自由泄流；
式中，ht为堰顶下游水深，H为堰顶上游水深。
因堰顶设有闸墩，应考虑侧收缩影响，采用宽顶堰流量公式计算泄流量：
33
「cmnb2gH02=0.368310、29.816.52=810.38m3s。
式中，m为综合流量系数，口=mm（n_1）叫=0.368,查《水利计算手册》
表3-2-3得mm为0.359,ms为0.385，由此公式查表计算出流量系数，贝M则收缩系数不再计算。
n为孔数，为3孔；
H0为堰上水头，为5.5m；
Zc为侧收缩系数，无底坎宽顶堰，多孔闸过流时，计算综合流量系
数后不用计算侧收缩系数。
1.2.2两侧八孔防潮闸段
48=96>
H0.5
hk^^^=-12.26<
H0.5
3,3
「cmnb、2gH02=0.9940.37481029.810.52=46.57m3s。
式中，m为流量系数，因进口为斜坡式进口，P/H=5/0.5=10,cotO=10/5=2,
查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-2-1取m=0.374;
n为孔数，为8孔；
Ho为堰上水头，为0.5m；
Zc为侧收缩系数，为有底坎宽顶堰的侧收缩系数，可由别津斯基公式计算
b1/4
Zc=1-3（）1/4（1-b/B）；
0.2十P/HB
式中，P为上游堰高，取5.0m；
H为堰前水头，为0.5m；
b为两墩间净宽,为10m；
B为上游引渠宽，为130m，a为系数，取0.10。
三J：
cm（n-1）%s=0.994；
式中，n为孔数，Zcm为中孔侧收缩系数，经计算取0.993,Zcs为边孔侧收缩系数，经计算取1。
因此，内海排水时，闸室过流量Q=Qi+Q2=810.38+46.57=856.95mas。
二、消能防冲计算
2.1外海进水
中间三孔放空闸，底板高程为-4.0m，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m，每孔闸净宽度为10m。
闸室泄流量为Q=1730.41m3s,泄槽段及消力池段宽度为B=130m，单宽流量q=Q/B=1730.41T30=13.31m3s。
2.1.1计算收缩断面水深
a收缩断面水深he的基本计算公式：
式中，E0为以下游河床为基准面的泄水建筑物上游总水头，为9.11m；
q为收缩断面处的单宽流量，为13.31m3s.m；
g为重力加速度，取9.81m/S2;
书为流速系数，查《水力计算手册》（2006年第二版）中表4-2-1,取0.85。
经计算，得收缩水深hc=1.26m。
b.收缩断面水深hc的共轭水深hc”计算
hc"
==c（.18Frc2-1）=旦（183.02一1）=4.87
22
式中，Frc为收缩断面弗劳德数，Frc=一q=3.0。
hc4ghc
c.水流衔接状态的判别
he”=47>
ht=3.0m,为远离水跃，须采取工程措施，强迫水流发生临界或稍有淹没的水跃。
式中，ht为下游水深
d.消力池的水力计算
消力池的池深S=Zhc”-ht-△z=1.1487-3-0.80=1.56m
式中，Z为安全系数，取1.1;
ht为下游水深，为3.0m；
△z为消力池出口水面落差。
△z卑2q2=0.80m
2g®
2ht2ghT
『为消力池末端升坎的流速系数，取0.95;
hT为池末局部水深，hT=Zhc”=1.>
4.87=5.36m
消力池池长L=6.9（hc”-hc）=6.9X（4.87-1.26）=24.91m。
消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求，按下式计算，并取其大值:
抗冲：
t=k「.qH'
=0.1913.314.11=0.99mo
抗浮：
一U-WPm60.33-50.282.86,
t=k2=1.2=0.62m。
b25
式中，t为消力池底板厚度;
△H'
闸孔泄水时的上、下游水位差，为4.11m；
ki为消力池底板计算系数，取0.2;
k2为消力池底板安全系数，取1.2；
U为作用在消力池底板地面的扬压力，经计算为60.33kPa
W为作用在消力池底板顶面的水重，经计算为50.28kPa；
Pm为作用在消力池底板上的脉动压力，其值可取跃前收缩断面流速水头的5%，经计算为2.86kPa；
丫b为消力池底板的饱和重度，取25KN/m3。
取两者计算最大值，消力池底板厚度取0.99m。
e.海漫长度计算
海漫长度按经验公式计算
Lp=K.qH=12.13.31、4.11=62.33m
K为系数，取12；
△H为水闸上下游水位差，为4.11m；
q为消力池出口单宽流量，为13.31m3s.m。
f.海漫末端的河床冲刷坑深度dm计算
dm=1.1出hm=1.113.31「3=1.88m。
[v。
]3.0
式中，qm为海漫末端的单宽流量，取13.31m3s.m；
V0为河床土质允许不冲流速，因海漫下游抛填块石，取V0=3.Om/s；
hm为海漫末端河床水深，取3.0m。
经计算，海漫末端的冲刷坑深度dm为1.88m。
2.2内海排水
中间三孔放空闸，底板高程为-4.0m，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m，每孔闸净宽度为10m。
闸室泄流量为Q=856.95m3s，消力池段平均宽度取B=150m，单宽流量q=Q/B=856.95母50=5.71m3s。
a收缩断面水深hc的基本计算公式：
式中，Eo为以下游河床为基准面的泄水建筑物上游总水头，为8.5m；
q为收缩断面处的单宽流量，为5.71m3s.m；
g为重力加速度，取9.81m/W;
书为流速系数，查《水力计算手册》（2006年第二版）中表4-2-1,
取0.85。
经计算，得收缩水深hc=0.54m。
hC”号（厂吩一小詈⑺8曲“）®
5
式中，Frc为收缩断面弗劳德数，Frc=——q—=4.59。
hcJghc
hc”3.25>
ht=1.47m，为远离水跃，须采取工程措施，强迫水流发生临界或稍有淹没的水跃。
式中，ht为下游水深，为1.47m。
d.消力池
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