水闸课程设计Word格式.docx
《水闸课程设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水闸课程设计Word格式.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5.80
6.00
6.10
6.20
6.25
6.30
6.33
6.40
90
100
110
120
130
140
150
170
3、泄洪闸上下游底高程米，闸底板高程与河底齐平。
4、闸址处地形平缓，堤顶高程在左右。
5、闸址持力层为中细砂夹粉土，地基承载力为
6、闸址附近多年平均最大风速为，沿水面从水闸上游面到对岸的最大垂直距离为。
7、回填土料
闸底板下砂垫层,，。
两岸翼墙后回填土料,，，，。
8、闸顶公路桥汽车荷载为汽车—10级，行车路面净宽4.5m，两侧各加0.75m宽的人行道。
9、工作闸门可用钢或钢筋混凝土平面闸门，检修闸门可选用叠梁门。
启闭机用螺杆式或卷扬式固定启闭机。
三、工程综合说明书
1、闸室的结构型式及孔口尺寸确定
2、消能防冲设计
3、防渗和排水设计及渗透压力计算
4、防渗排水设施和细部构造
5、闸底板、闸墩
6、工作桥、公路桥、检修便桥
7、闸门和启闭机
8、闸室的分缝和止水设备
9、荷载及其组合
10、地基应力计算
11、闸室稳定验算
12、上游连接建筑物
13、下游连接建筑物
第二章水力计算
第一节闸室的结构形式及孔口寸确定
1）由于已知上下游水位，可推算上游水头及下游水深，如表
表2.1.1上游水头计算表
计算情况
流量Q
下游水深hs
上游水深H
过水断面面积
行近流速
上游水头H0
设计水位
5.0
5.1
140.02
0.714
0.026
5.13
校核水位
5.4
5.5
155.38
1.094
0.061
5.56
2）闸门全开泄洪时，为平底板宽顶堰堰流，判别是否为淹没出流。
表2.1.2淹没出流判别表
0.8H0
hs>
流态
4.1
5>
淹没出流
5.4>
3）按照闸孔净宽计算公式，根据设计洪水和校核洪水两种情况分别计算，m为堰流流量系数，取0.385.
表2.1.3闸孔总净宽计算表
淹没系数σ
侧收缩系数ε
B0
0.975
0.546
0.909
10.17
0.971
0.549
15.22
根据《水利水电工程闸门规范》中闸孔尺寸和水头系数标准，选定单孔净宽b0=5m，同时为了保证闸门对称开启，防止不良水流形态，选用3孔，由于闸基为软基河床，选用整体式底板，中墩、边墩均为1m。
4）校核泄洪能力。
根据孔口与闸墩的尺寸计算侧收缩系数，查《水闸设计规范》，结果如下：
根据选定的孔口尺寸（3孔，每孔5米）与上下游水位，进一步计算流量如表：
表2.1.4过流能力校核计算表
堰上水头H0
m
σ
ε
Q
校核过流能力
设计流量
0.385
0.955
155
5.5%
校核流量
175
2.9%
设计情况超过规定5%的要求，说明孔口尺寸有些偏大，但根据校核情况满足要求，所以不再进行孔口尺寸的调整
闸孔尺寸布置如图
第二节消能防冲设计
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。
设计水位或校核水位时，闸门全开泄洪水，为淹没出流，无须消能。
闸前为正常高水位6m，部分闸门局部开启，只宣泄较小流量时，下流水位不高，闸下射流速度较大，才会出现严重的冲刷河床现象，需设置相应的消能设施，为了保证无论何种高度的情况下均能发生淹没式水跃消能，所以采用闸前水深H=5.0m，闸门局部开启情况，作为消能防冲设计的控制情况。
按消力池计算公式计算，结果列如下表：
开启
孔数
高度
过
闸
流
量
hs
（m）
单
宽
hc
hc”
∆Z
池深
Lj
Lk
1
0.5
14.4
2.42
1.05
2.88
0.308
2.2
-0.01
淹
没
出
28.0
3.02
5.59
0.62
2.9
0.00
0.02
15.73
12.58
1.5
40.6
3.45
8.12
0.938
3.35
0.01
0.05
16.64
13.31
3
43.2
3.56
-0.05
1.0
93.9
4.68
-0.11
121.8
5.2
-0.16
表2.2.1消力池计算表
1 消力池的深度与长度
由计算表可知水流流态皆为淹没出流，所以消力池池深为0.5m，尺长由表可得为13.5m，
2 消力池的构造
采用下挖式消力池，为了方便施工，消力池的底板采用做成等厚，为了降低底板下的渗透压力，在水平底板的后半部分设置排水孔，孔下铺设反滤层，排水孔直径10cm，间距为2m，成梅花形布置，消力池底板，故取0.7m。
其构造尺寸见下图。
海漫长度：
海漫的长度可按下列经验公式计算：
取，则
海漫纵断面示意图如下：
由于水流速度沿海漫全长逐渐减小，故将海漫分成两段。
紧接消力池的一段呈水平状，后面呈斜坡状，坡度1:
10。
海漫所用的材料，水平段采用浆砌石材料，余下的采用干砌石结构。
块石直径大于30cm，厚度为60cm。
海漫段设计排水孔，下设反滤层。
第三章水闸防渗及排水设计
第一节闸底轮廓布置
1、防渗设计的目的
防止闸基渗透变形;
减小闸基渗透压力;
减少水量损失;
合理选用地下轮廓尺寸。
2、布置原则
防渗设计一般采用防渗和排水相结合的原则，即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力;
在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔排水或减压井与下游连通，使地下渗水尽快排出，以减小渗透压力，并防止在渗流出口附近发生渗透变形。
3、地下轮廓布置
对于粘性土地基，通常不采用垂直板桩防渗。
故地下轮廓主要包括底板和防渗铺盖。
第二节防渗和排水设计及渗透压力计算
闸底板地下轮廓线（单位；
mm）
地基有效深度的计算。
渗流区域分段图（单位；
进口段和出口段
内部垂直段
内部水平段
分段编号
分段名称
S（m）
S1（m）
S2（m）
T（m）
L（m）
阻力系数ξi
hi（m）
hi'
①
进口
—
12
0.454
0.14
0.06
②
水平
2
11.5
0.922
0.28
0.36
③
垂直
2.85
0.88
④
9.5
0.1
0.03
⑤
10.5
2.79
0.86
⑥
0.82
0.25
⑦
⑧
⑨
出口
11
0.517
0.16
0.13
合计
11.343
3.5
各段渗透压力水头损失
段别
S'
T'
β'
h0'
△h
hx'
进口段
0.447
0.08
出口段
2.5
0.817
进出口段的阻力系数修正表
计算各角点的渗透压力值。
各段后角点渗压水头=该段前角点渗压水头-此段的水头损失值
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
H10
3.44
3.08
2.17
1.31
1.06
0.19
闸基各角点渗透压力值
验算渗流溢出坡降。
出口段的溢出坡降为；
，小于中砂出口段允许渗流坡降值，满足要求，不会发生渗透变形。
闸底板下渗透压力分布图
第三节防渗排水设施和细部构造
1、铺盖
铺盖主要用来延长渗径，应具有相对的不透水性；
为适应地基变形，也要有一定的柔性。
这里采用混凝土结构，其长度一般为3~5倍上、下游水位差，拟取10m。
铺盖厚为0.5m。
铺盖上、下游端设0.5m深的小齿墙，其头部不再设防冲槽。
铺盖上游设块石护底，厚0.3m，其下设0.2m厚的砂石垫层。
2、齿墙
闸底板的上、下游端一般都设有齿墙，它有利于抗滑稳定，并可延长渗径。
去齿墙深度为1.5m。
3、侧向防渗
侧向防渗主要靠上游翼墙和边墩。
上游翼墙为反翼墙，收缩角取为15°
，延伸至铺盖头部以半径为6.6m圆弧插入岸坡。
4、排水设施
为了减少作用于闸底板上的渗透压力，在整个消力池底板下布设砂砾石排水，其首部紧抵闸底板下游齿墙。
闸底板与铺盖、铺盖与上游翼墙、上游翼墙与边墙之间的永久性分缝，虽然没有防渗的要求，但为了防止闸基土与墙后填土被水流带出，缝中铺贴沥青油毛毡。
为防止渗透变形，在排水与地基接触处做好反滤层。
第四章闸室的布置和构造
4.1闸底板的设计
4.1.1作用
闸底板是闸室的基础，承受闸室及上部结构的全部荷载，并较均匀地传给地基，还有防冲、防渗等作用。
4.1.2型式
根据流量大小、上下游水位，地形地质等因素，本设计闸底板采用开敞式平底板。
4.1.3长度
底板顺水流方向的长度应根据闸室地基条件和上部结构布置要求，以满足闸室整体稳定和地基允许承载力为原则来分析确定。
初拟时可参考以建工程的经验数据选定，
升级会员 