《水工建筑物》课程设计报告书Word下载.docx

1、3.确定堰顶高程及孔口尺寸第三章 消能防冲设计101. 消力池设计2. 海漫的设计123. 防冲槽的设计13第四章 地下轮廓设计1. 地下轮廓布置形式2. 闸底板设计143. 铺盖设计4. 侧向防渗155. 排水、止水设计第五章 渗流计算161. 闸底板渗透压力计算172. 闸基渗透变形验算21第六章 闸室结构布置1. 闸室的底板2. 闸墩的尺寸3. 胸墙结构布置4. 闸门和闸墩的布置225. 工作桥和交通桥及检修便桥6. 闸室分缝布置23第七章 闸室稳定计算241.闸室抗滑稳定计算2. 闸基应力计算27 参考文献28第一章 设计资料和枢纽设计1、设计资料1.1工程概况前进闸建在前进镇以北的团

2、结渠上，是一个节制闸。本工程等别为等，水闸按3级建筑物设计。该闸有如下的作用：（1）防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵团结渠下游两岸的底田，保护下游的农田和村镇。（2）灌溉。 灌溉期引胜利河水北调，以灌溉团结渠两岸的农田。（3）引水冲淤。 在枯水季节，引水北上至下游红星港，以冲淤保港。1.2 规划数据（1）团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为2194.5m，底宽50m，两岸边坡均为1：2 。（比例1：100）图1 团结渠横断面图（单位：m）（2）灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300。此时相应水位为：闸上游水位2201.83m，闸下游水位2201.

3、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100 ，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300（4）下游水位流量关系：流量0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 水位H（m）2201.00 2201.20 2201.38 2201.54 2201.66 2201.74

4、 2201.78 （5）地质资料： 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）2205.75-219604重粉质壤土9-132196.4-2194.7松散粉质壤土82194.7-2178.7坚硬粉质粘土（局部含铁锰结核）15-21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；摩擦角；天然孔隙比e=0.69；天然容重建闸所用回填土为砂壤土，其摩擦角，凝聚力，天然容重（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。每米桥长约重

5、80KN。（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。本地区地震烈度在6度，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DL/T5398-2007中规定其高度为2.5m3m，取其高度为2.5m。2.2 引水渠的布置 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。 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

6、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：式中：进水闸至引水口弯道起点的距离与渠道分沙比有关的系数一般取0.61.0（K=0.8）河道的弯道半径河道河槽的宽度由此可确定引水口位置 引水渠的方位确定:为使弯道水流平顺进入引水渠，根据规，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）第2章 闸孔设计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。2. 堰型选择 由于

7、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。3.确定闸顶高程及孔口尺寸3.1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，由水闸设计规（SL265-2001）考虑风浪，取3.2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。3.3确定闸门孔口尺寸3.3.1计算闸孔总净宽灌溉期：上游水位2201.83m，下游水位2201.78m，流量300上

8、游水深，下游水深过水断面上游行近流速行近水头 属淹没出流。由水闸设计规SL2652001查得当时，初步设计认为，为堰流。由公式枯水季节：上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100,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，由地质资料知闸地基处为坚硬粉质粘土，可取5，故满足要求3.3.2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,故选孔，选单孔净宽根据规上游闸墩头部均采用半圆形，下游闸墩头部采用流线形，厚，边墩取1.5m。闸孔总宽度为

9、：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34/50=0.68大于0.60.75，符合要求。闸孔尺寸示意图见图2-1（比例1：图3-1闸孔布置图（ 单位：3.3.3水闸泄流能力验算（查阅水闸设计规SL265-2001）3.3.3.1灌溉期过流验算： 上游水位2201.83m，下游水位2201.78m，流量300对于中孔：对于边孔：， 则 水闸泄流能力大于300满足要求 。3.3.3.2 枯水期过流验算： 上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100水闸泄流能力：大于100第三章 消能防冲设计1. 消力池设计1.1确定消能型式 由于本闸所处渠道底部为粉质粘土，抗冲刷能力较低，故采用底流式消能。1.2确定消能计算工况 由第二章计算已知，灌溉期和枯水期水位时闸门全开引水，均为淹没出流，无须消能。当引水流量为300，上游水位2204.7m，下游水位2201.78m时，为最不利的工况，取该工况为计算工况。1.3 计算工况时上下游水面连接形态的判别引水流量为300，上游水位2204.7m，下游水位2201.78m；该工况情况下，关闸挡水，部分闸门不完全开启，下游水位较低，闸孔射流速度大，最容易造成渠道的冲刷。消力池设计采用挖深式消力池，消力池首端宽度采用闸孔总宽，末端宽