水闸底板、闸墩、渗径计算
水闸渗透计算
【例4-1】某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。
混凝土铺盖长10.50m，底板顺水流方向长10.50m，板桩入土深度4.4m。
闸前设计洪水位104.75m，闸底板堰顶高程100.00m。
闸基土质在高程100.00～90.50m之间为砂壤土，渗透系数K砂=2.4×10-4cm/s，可视为透水层，90.50m以下为粘壤土不透水层。
试用渗径系数法验算其防渗长度，并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。
（一）验算地下轮廓不透水部分的总长度（即防渗长度）。
上游设计洪水位104.75m，关门挡水，下游水位按100.00m考虑，排水设施工作正常。
C，作用水头为根据表4-2，可知砂壤土的渗径系数0.5=()m104=-∆H.=..4007510075故最小防渗长度为()m=∆CL⨯=H.752375.40.5=地下轮廓不透水部分的实际长度为+⨯+++++=L9.0⨯+⨯+5.07.06.05.124.44146.0.14148.75.0.1实1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开，并按一定的比例画成一条线，将各角隅点1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。
2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。
1′~17 即为渗流平均坡降线。
3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交，即得各点的渗透压力水头值。
准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。
4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上，用直线连接各水头线的顶点，即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c ) ] 。
【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。
（一）阻力系数的计算1.有效深度的确定由于)m (5.205.10100=+=L ，)m (0.600.9400.1000=-=S ，故542.30.65.2000<==S L ，按式（4-19）计算e T)m (5.95.9000.100m 72.13242.36.15.20526.15000=-=>=+⨯⨯=+=T S L L T e故按实际透水层深度m 5.9=T 进行计算。
小型水闸—分析水闸防渗排水
11
14
12 13
11 12 13 14
2.2勃莱法计算A点渗透压力水头
1
2
4
3
57 6 8
9 10
12 3 4
5 6 78
9 10
11
14
12 13
11 12 13 14
2.3勃莱法绘制闸室底板渗透压力分布图
8
9 10
11 12 13
12 3 4
5 6 78
9 10
11 12 13 14
8
粘土要求 K铺盖/K地基≤1/100，K一般为10-7~10-5cm/s。 长度要求 L>(3-5)∆H。
厚度要求 沿水流方向变厚，下游端部加厚，δ= ∆h/[J]上游端0.6-0.8m，下游端
1.0-1.5m。
（1）止水构造 铺盖与底板连接处采用沥青麻袋止水； ①闸底板前端做成斜面；
②铺设油毛毡等止水材料，一端用螺栓固定在斜面 上，另一端埋入粘土铺盖中。 （2）保 护 层 防冲刷，防干裂。砂砾石垫层10-15cm，单层或 双层块石护面。
在池后半部，孔径5~10cm，间距1~2m，梅花型布置。
03
思考与作业
1.思考齿墙结构还可以应用在哪些建筑物以提高建筑物稳定性？ 2.网络搜索实际水闸工程图片或视频，巩固本节课涉及的水闸各类防渗排水设施。 3.借助网络资源，自行学习水闸垂直排水的类型及适用条件。
3.防渗设置—齿墙
位置
闸底板的上、下游端一般都设齿墙。
作用
利于抗滑稳定；可延长渗径。
深度
1.0~2.0m。
02
水闸排水设置
1.排水设置
形式
平铺式排水、垂直排水。
平铺式
水工建筑物-水闸设计图
10 3.46 0.56 16.09(m)
海漫水平段长度取6.09m,缓坡段取 10m，斜坡坡度为1：10
5、防冲槽 防冲槽深度取t″=1.5m,底宽 b=2t″=3m，上游坡率m1=2，下游 坡率m2=3 粘性土河床的允许不冲流速 ： 0 =0.95m/s 海漫末端水深 t=4.42+10÷10=5.42（m）
3 2
2g 72.2
3 2
4.8(m)
0.862 0.916 0.385 5 2 9.8
B0=4.8m<b0=8m, 取最大值B0=8m。
二、池深、池长的确定
1、消力池深度d 当B0=5m时，过闸单宽流量 q=14.44m/s,消力池末端的单宽流 量qs=3.46m/s。
假设消力池深度d′=0.88m时， T0=5.88m，将其代入公式：
2.消力池长度Lsj 水跃长度Lj=6.9（hc〞﹣hs) =6.9x(4.819-1.415) =23.49(m)
消力池斜坡段水平投影长度 Ls=4d=4x0.88=3.52（m）
水跃长度校正系数 =0.7 消力池长度Lsj=Ls+ Lj =3.52+0.7x23.49 =19.96（m）
3.护坦厚度t 消力池底板计算系k1=0.2
H ' 11.48 10.92 0.56(m)
护坦厚度t：
t k1 q H ' 0.2 14.44 0.56 0.66(m)
消力池末端厚度=t=0.66（m）
4、海漫长度Lp 海漫长度计算系数Ks：Ks=10 海漫长度 L k q H '
2 2
1 3.46 2 1 3.46 2 0.0049 (m) 2 2 2 2 9.8 1 4.42 2 9.8 4.819
闸墩及底板结构计算
闸墩及底板结构计算⼯况：正常蓄⽔位+地震1、设计荷载计算闸室各部分荷载计算值（单位：kN ）2、不平衡剪⼒分配⼀般对应于底板部分承担不平衡剪⼒约为总不平衡剪⼒的10%，闸墩为90%。
底板分配的不平衡剪⼒为558.0kN每个中墩分配的不平衡剪⼒为945×90%×1.0/(2×1.0+2*1.2)=917.1kN每个边墩分配的不平衡剪⼒为945×90%×1.2/(2×1.0+2*1.2)=1100.6kN 3、底板荷载计算（1）上游段（长6.6m ，取板带宽1m 计算）①匀布荷载不平衡剪⼒产⽣的荷载为 6.00kN/m⽔重产⽣的荷载为21.00kN/m 平均渗透压⼒为9.34kN/m 底板重产⽣的荷载为#VALUE!q=21-1.01-9.34=10.64kN/m弹性地基梁荷载计算5580kN×10%==?1.146.65.94=??35.36.61455=+285.483.13=?1.146.62512以上除底板重外的匀布荷载总和为10.64kN②中墩上集中荷载计算不平衡剪⼒产⽣的荷载为138.96kN ⼯作门前上游段检修闸门及埋件、砼盖板、闸房及启闭机等共重为#REF!两个中墩承受2/3，两个边墩承受1/3（按桥跨跨长⽐例计算）。
上游每个中墩⾃重为1426/2=713kN.在闸墩宽度内没有⽔重,但在上述匀布荷载计算中,P1=#REF!③边墩上集中荷载计算不平衡剪⼒产⽣的荷载为166.75kN P2=#REF!（2）下游段（宽5.4m ，取板带宽1m 计算）①匀布荷载不平衡剪⼒产⽣的荷载为7.33kN/m ⽔重产⽣的荷载为0.0kN/m 平均渗透压⼒为6.87kN/m 底板重产⽣的荷载为16.05kN/mq=-1.24-6.87=-8.11kN/m以上除底板重外的匀布荷载总和为-8.11kN/m 根据《⽔闸设计规范》P217，当不计底板⾃重时作⽤在基底上的均布荷载为负值时应计及底板⾃重的影响，计及的百分数以使作⽤在基底⾯上的均布荷载值等于0为限底确定；则作⽤在基底上的均布荷载为0kN/m。
闸墩及底板结构计算
1455 6.6 3.5 3
13.83 4.85 2
2512 6.6 14.1
21.00kN/m 9.34kN/m
#VALUE!
以上除 底 ②板中重墩 上 不集平中衡 剪力产
193 .5 138.96kN 6.6
工作门 前 两上个游中 墩 重承为受 1426/2
P1=
2840kN
4.65*16*25+ (0.5+1)*1/2
937kN
2.95*4.65*1*2*25
937kN
2.95*4.65*1*2*25
635
4.65*0.25*16*25
自启重闭
力渗透 压不力平 衡剪 2、
232kN 5580kN
不平 一般对
应 底于板底分 配 每的个不中
5580kN×10%=
649.84 2 3 1426 / 2 29.31 211.0
6.6 2
6.6
③边墩 上 不集平中衡 剪力产
232 . 2 6 .6
166.75kN
P2= 649.8413 1140/2 35.18210.8 6.62 6.6
（2） 下 ①游匀段布 荷 不载平衡 剪力产
94 .5 5.4 14 .1
-8.11kN/m
193 .5 ######### 5.4
#REF!
#REF! #REF!
1166/2 =583k
P1= 662.25 2 3 1166/ 2 35.83
5.4 2
5.4
#REF!
③边墩 上 不集平中衡 剪力产
232 .2 5.4
#########
P2= 222.5413 3187/2 17.17 6.42 6.4
水闸稳定计算书
第四章排水闸稳定及结构计算1.各排水闸概况1.1水文资料根据龙门县城堤防总体规划，县城河堤共有5个排水闸，西林河有两个排水闸：龙门中学排水闸和老干局排水闸，白沙河有三个排水闸：师范排水闸、石龙头排水闸、及罗江围排水闸。
河堤上的排水闸主要作用是：平时能正常排泄内积水，洪水到来时关闸挡水，不让洪水涌入。
根据水文资料，排水闸排涝标准按十年一遇（P=10%）洪水，24小时暴雨产生的洪水总量，24小时排干计算。
根据《龙门县城区防洪工程洪水计算书》可知各排水闸的水位资料，详见排水闸洪水成果表1.1-1。
表1.1-1 各排水闸洪水成果表1.2地质资料根据《龙门县城区防洪工程地质勘探可行性研究报告》，可知各排水闸地基主要物理指标表1.2-1。
表1.2-1 各排水闸地基土质主要物理指标表1.3等级与安全系数根据《龙门县城堤防加固工程可行性研究报告》西林河、白沙河大堤加固工程等级为三等，水闸为主要建筑物，其等级为三等，根据《水闸设计规范SL265-2001》，水闸整体抗滑稳定安全系数为：基本组合：1.25；特殊组合Ⅰ：1.10。
土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值为：基本组合：2.50；特殊组合3.0.闸基抗渗稳定性要求水平段和出口段的渗流坡降必须小于规范要求，见下表6.0.4。
表6.0.4 水平段和出口段允许渗流坡降值1.4地震烈度龙门县基本地震烈度为Ⅵ，按《水闸设计规范SL265-2001》，设计时不考虑地震作用。
2.主要计算公式及工况2.1闸孔净宽B 0计算公式根据《水闸设计规范SL265-2001》，水闸的闸孔净宽B 0可按公式（A.0.1-1）～（A.0.1-6）计算：2302Hg m QB σε=（A.0.1-1）单孔闸 4001171.01s s b b b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ε （A.0.1-2）多孔闸，闸墩墩头为圆弧形时 NN bZ εεε+-=)1( （A.0.1-3）4001171.01Z ZZ d b b d b b +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=ε （A.0.1-4）400000221171.01b d b b b d b b Z b Z b ++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++--=ε （A.0.1-5）4.000131.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H h H h s s σ （A.0.1-6） 式中 0B ——闸孔总宽度（m ）； Q ——过闸流量（m 3/s ）；0H ——计入行近流速水头的堰上水深（m ），在此忽略不计； g ——重力加速度，可采用9.81（m/s 2）； m ——堰流流量系数，可采用0.385；ε——堰流侧收系数，对于单孔闸可按公式（A.0.1-2）计算求得或由表A.0.1-1查得；对于多孔闸可按公式（A.0.1-3）计算求得；b 0——闸孔净宽（m ）；b s ——上游河道一半水深处的宽度（m ）； N ——闸孔数；Z ε——中闸孔侧收系数，可按公式（A.0.1-4）计算求得或由表A.0.1-1查得，但表中b s 为b 0+d z ； d z ——中闸墩厚度（m ）；b ε——边闸孔侧收系数，可按公式（A.0.1-5）计算求得或由表A.0.1-1查得，但表中b s 为b Zb d b ++20； b b ——边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离（m ）；σ——堰流淹没系数，可按公式（A.0.1-6）计算求得或由表A.0.1-2查得；hs ——由堰顶算起的下游水深（m ）。
水闸底板、闸墩、渗径计算
数量 2 3 6 24 0.8 3.2 0.4 0.6 24 300 2 3.375 1.7 0.75 0.2 24 3.8
名称 闸墩自重 底板自重 工作桥、支墩 闸门、启闭机 交通桥 合计
符号 W1 W2 W 2.25
力距(KN/m) 0 0 -26.25 55.08 28.83
地基反力计算表 28.07 上 ∑W/LB±6*∑M/LB2 30.60 下 名称 单位（KN） 渗透压力和力 -222.3 浮托力 -136.8 闸门前水重 157.5 齿墙重 25.536 齿墙间土重 69.12 σ σ 总垂直力W 水平力P 地基基础材料 砂质粘土 561.80 171
-271.93 -269.40
25安全11上游水深8底板厚度9底板材料容重已知条件水闸稳定计算填入黄色数据查表粉红色数据5闸墩宽度6闸墩高度1闸室分为几孔2每孔闸室孔径3顺水流方向闸室宽度4闸墩材料的容重12闸门螺杆距闸墩末端距离14交通桥中心距闸墩末端距离13交通桥顺水流方向宽度17计算单元宽度16交通桥材料容重15交通桥厚度地基满足地基反力计算表内力计算表26
水闸稳定计算（填入黄色数据，查表粉红色数据）
已知条件 1、闸室分为几孔 2、每孔闸室孔径 3、顺水流方向闸室宽度 4、闸墩材料的容重 5、闸墩宽度 6、闸墩高度 7、闸墩圆头半径 8、底板厚度 9、底板材料容重 10、地基承载力 11、上游水深 12、闸门螺杆距闸墩末端距离 13、交通桥顺水流方向宽度 14、交通桥中心距闸墩末端距离 15、交通桥厚度 16、交通桥材料容重 17、计算单元宽度 内力计算表 重量（KN） 245.94 328.32 70 24.48 668.74 单位 孔 m m KN/m3 m m m m KN/m KN/m3 m m m m m m m
某水闸设计计算书
、基本资料1. 水位水闸计洪水位2.96m (P=1%)堤防设计洪水位2.88m (P=2%)历史最高洪水位2.60m内河最高控制水位1.30m内河设计运行水位-0.30m2 工程等级及标准联围为2级堤围，其主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级，临时性建筑物为4级。
3风浪计算要素计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=36m/s(P=2%)。
吹程在1 : 500实测地形图上求得D=300m闸前平均水深H m =6.0m4地质资料根据XXXXXXXXXXXX院提供的**水闸工程勘察报告》。
5地震设防烈度根据〈〈XXX省地震烈度区划图》，*属7度地震基本烈度地区，故XXX水闸重建工程地震烈度为7度。
6规定的安全系数对于2级水闸，规范规定的安全系数见下表 1.6-1 表 1.6-1二、基本尺寸的拟定及复核2. 1抗渗计算2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸:如下图拟定的水闸底板尺寸：L=0.5+0.7*2+6+0.5+0.5+1.3+0.5+0.76*2+16.4+0.5+1.3+0.7*2+0.5+0.7*2+6+0.5+0.5=40.72m根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2, xxx水闸闸基为换砂基础，渗径系数取C=7贝U：设计洪水位下要求渗径长度:L=C^H=7X[2.96- (-0.3。
]=22.82m•.•L 实〉LR —设计波浪爬高（m ）o e 一设计风壅增水高度（m ） A 一安全超高（m ）。
H 一平均波局（m ） oT 一平均波周期（s ）o满足渗透稳定要求2.2闸室引堤顶局程计算闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范》 中的有关规定进行计算。
其公式为：(GB50286 — 98)g H - 013 th[0.7( V 2V 0.0018 (写)0.45捋)”]th{ -------------------- J)0.13th[0.7(巴)0.7]V 2gT VLeg H 0 513.9( r ). V 2—2gT 2 d ---- th 2 L 2 _ KV F--------- c os 2gdK △ K V K P R O HR式中：丫一堤顶超高m)。
水闸水利计算和防渗设计 正文
1．3 气象资料
1．3．1 气象资料不全
1．4 三材情况
1．4．1 该地区“三材”供应不足。闸门采用平面钢闸门，尺寸字定，由工厂设 计，加工制造。
-1-
南昌工程学院
水闸水利计算和防渗设计
1．4．2 该地区地震设计烈度为 6 度，故不可考虑地震影响。
1．5 基本水文资料
1．5．1 孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期前进闸自流胜利河水灌溉，引水量为 320 m3/s 。此时相 应的水位为：闸上游水位为 1.86 m；闸下游水位为 1.80 m。 枯水季节冬季， 由前进闸自流引水送至下游的红星港冲淤保港， 引水流量为 100 m3/s。
南昌工程学院
水闸水利计算和防渗设计
1以北的红旗渠上，该闸的作用是： 1．1．1 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红旗渠 下游两岸的低田，保护下游的农田和村镇。 1．1．2 灌溉：灌溉期引胜利河氺北调，以灌溉红旗渠两岸的农田。 1．1．3 引水冲淤：枯水季节，引水北上至下游的红星港，以冲淤保港。
表 1-4 平原水闸工程等级 工程等级 规模 最大过流量 （m /s） 防护对象的 重要性 特别重要 重要 中等 一般 一般
3
Ⅰ 大（1）型 ≥5000
Ⅱ 大（2）型 5000-1000
Ⅲ 中型 1000-100
Ⅳ 小（1）型 100-200
Ⅴ 小（2）型 < 20
1．7．3 灌排渠系建筑物级别分配
表 1-5 灌排渠系建筑物级别分配 建筑物级别 过闸流量 （m3/s） 1 ≥300 2 300-100 3 100-20 4 20-5 5 ≤5
1．7．4 堰流淹没系数资料表格（选自 SL265-2001 实施指南）
水闸设计计算公式
h （闸前水深）V 0（闸前流速）H（闸前总水头）h 1（上下游渠道高差）E 0（以下游渠道为基准面的泄水建筑物上游总水头）Q （过闸设计流量）b （闸门宽度）q （过闸单宽流量）0.650.5990.6682875130.61.2682875131.51.51P0.016）h k （临界水深）E 0/h k ψh c /h k （查水力计算手册P203）h c （收缩断面水深）h c ′′（共轭水深）0.467136352.7150263710.950.460.2148827220.872512962h t （渠道下游水深）h c ′′＞ht 假设消力池深度S 1E 010.33需要建消力池0.551.818287513εzb 0d z εb0.97014558840.90.9831626556.003343151E01/h kh c1/h k（查水力计算手册P203）h c1′′/h k（查水力计算手册P203）h c1′′3.8924127990.4220.934272703b bεN（闸孔数）H（闸前水深）V0H000.98316265510.6700.67σΔZ S（设计消力池池深）E0′/h k h c/h k（查水力计算手册P203）h c1.050.4656288070.185357531 3.1118217190.420.196197m（堰流流量系数）Q（泄流流量）hs（由堰顶算起的下游水深）σB0（闸孔总净宽）0.385100.20.59837907118.18432824计算消力池长度F rcLj（自由水跃跃长）查水力计算手册P194（4-1-3）Lk（消力池长度）查水力计算手册P207（4-2-7）3.67388934.983792828 3.987034262。
水闸渗流计算
水闸渗流计算
水闸渗流计算是水闸设计和运行中的重要环节，用于评估水闸在不同工况下的渗流情况，确保水闸的安全和稳定。
以下是水闸渗流计算的一般步骤：
1. 确定计算区域：根据水闸的几何形状和地质条件，确定计算区域的边界和范围。
2. 建立渗流模型：根据计算区域的几何形状和边界条件，选择合适的渗流模型，如有限元法、有限差分法等。
3. 输入参数：输入计算所需的参数，如土壤的渗透系数、地下水位、水闸的水位和流量等。
4. 计算渗流场：根据输入的参数和渗流模型，计算水闸在不同工况下的渗流场。
5. 分析计算结果：对计算结果进行分析，评估水闸的渗流情况，如渗流速度、渗流压力、渗流量等。
6. 优化设计：根据计算结果，对水闸的设计进行优化，如调整水闸的几何形状、增加防渗措施等。
水闸渗流计算是一个复杂的过程，需要结合工程实际情况和地质条件进行综合考虑，同时需要进行现场监测和实验验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
水闸计算公式范文
水闸计算公式范文水闸是一种用于调节水流的结构物，它常用于水利工程中的水库、渠道等地方。
水闸的设计与计算是确保水闸正常工作的重要环节。
下面将介绍水闸的计算公式及其相关内容。
1.水闸开度计算公式：水闸的开度是指水闸门相对于水流的开启程度，常用于调节流量的大小。
水闸开度计算公式如下：开度=(Q×L)/(B×H)其中，Q为经过水闸的流量，L为水闸门的长度，B为水闸的宽度，H 为水闸门的高度。
2.过流水头计算公式：过流水头是指水流通过水闸时产生的动能损失，它与流量、水闸的形状和尺寸等参数有关。
过流水头计算公式如下：水头=(V^2)/(2g)其中，V为水流的流速，g为重力加速度。
3.水闸流量计算公式：水闸的流量是指单位时间内通过水闸的水量，它是水利工程设计和管理的关键参数。
水闸流量计算公式如下：流量=(C×B×H×(2g×H)^0.5)其中，C为流量系数，B为水闸的宽度，H为水闸门的高度，g为重力加速度。
4.水闸的阻力计算公式：水闸的阻力是指水流通过水闸时受到的阻碍力，它与水闸的形状和尺寸等因素有关。
水闸的阻力计算公式如下：阻力=(λ×ρ×L×(Q/A)^2)/(2g)其中，λ为摩擦系数，ρ为水的密度，L为水闸的长度，Q为经过水闸的流量，A为水闸门的有效面积，g为重力加速度。
5.水闸的槽底水流速度计算公式：水闸槽底水流速度是指水闸门下游水体的流速，它与水闸的流量和槽底坡度等有关。
水闸槽底水流速度计算公式如下：流速=(Q/(B×H))其中，Q为经过水闸的流量，B为水闸的宽度，H为水闸门的高度。
以上是水闸计算中常用的公式，根据实际情况和需要，可以选择合适的公式进行计算。
在水闸的设计和施工过程中，除了公式的应用外，还需要考虑水闸的材料选择、结构设计等问题，以确保水闸的安全可靠运行。
水闸综合水力计算实例
水闸水力计算一、基本资料某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务。
在汛期，当邻闸泄流量达5000m 3／s时，本闸开始泄洪。
根据工程规划，进行水力计算的有关资料如下：1．水闸宽度设计标准．(1)设计洪水流量为1680m 3／s，相应的上游水位7.18m，下游水位为6.98m；(2)校核洪水流量为l 828m 3／s，相应的上游水位为7.58m，下游水位为7.28m．2．消能设计标准因水闸通过设计洪水流量时，上下游水位差很小，过闸水流呈淹没出流状态，故不以设计洪水流量作为消能设计标准。
现考虑汛期邻闸泄洪流量为5000m 3／s时，本闸开始泄洪，此时上下游水位差最大，可作为消能设计标准．其相应的上游水位为5.50m，下游水位为2.50m，并规定闸门第一次开启高度m。
3．闸身稳定计算标准(考虑闸门关闭，上下游水位差最大的情况)(1)设计情况：上游水位为6.50m，下游水位为-1.20 m：(2)校核情况：上游水位为7.00m，下游水位为-120m。
4．水闸底板采用倒拱形式，底板前段闸坎用浆砌块石填平。
为了与河底超高相适应，闸坎高程定为-1.00m，倒拱底板高程为-1.50m．5．闸门、闸墩及翼墙型式：闸门为平面闸门，分上下两扇。
闸墩墩头为尖圆形，墩厚m．翼墙为圆弧形，圆弧半径m．6闸址处河道断面近似为矩形，河宽m．7．闸基土壤为中等密实枯土．8．水闸纵剖面团及各部分尺寸见图15.1。
二、水力计算任务：1．确定水闸溢流宽度及闸孔数；2．闸下消能计算；3．闸基渗流计算．三、水力计算：1、确定水闸溢流宽度及闸孔数平底水闸属无坎宽顶堰。
先判别堰的出流情况。
已知设计洪水流量Q＝1680m 3／s，相应的上游水位为7.18m，闸坎高程为-1.00m，则宽顶堰堰上水头m又知河宽m，则下游水位为6.98m，则下游水面超过堰顶的高度由表10.9知，为宽顶堰淹没出流．据堰流基本公式 (10.4)；可得水闸溢流宽度对无坎宽顶堰。
水闸渗流阻力系数计算公式
水闸渗流阻力系数计算公式引言。
水闸渗流阻力系数是指水闸渗流时所受到的阻力，是水利工程设计和运行中的重要参数。
水闸渗流阻力系数的准确计算对于水闸的设计、运行和维护具有重要意义。
本文将介绍水闸渗流阻力系数的计算公式及其应用。
水闸渗流阻力系数的计算公式。
水闸渗流阻力系数的计算公式可以根据实际情况和水闸的特性进行推导和确定。
一般来说，水闸渗流阻力系数的计算公式可以表示为：K = (2g/h)^(1/2) (L/D)^(1/6)。
其中，K为水闸渗流阻力系数，g为重力加速度，h为水头，L为水闸长度，D为水闸渗流深度。
水闸渗流阻力系数的计算方法。
水闸渗流阻力系数的计算方法一般可以分为理论计算和实测计算两种。
理论计算方法是根据水闸的几何形状、水头、渗流深度等参数，利用流体力学和水力学的理论知识，推导出水闸渗流阻力系数的计算公式。
这种方法的优点是计算简便，适用范围广，但是需要对水闸的参数有较为准确的了解和估算。
实测计算方法是通过对水闸进行实际的渗流试验，测量水头、渗流深度等参数，然后根据实测数据计算出水闸渗流阻力系数。
这种方法的优点是可以直接获得水闸的实际渗流阻力系数，准确性高，但是需要进行大量的实测工作，成本较高。
水闸渗流阻力系数的应用。
水闸渗流阻力系数的应用主要体现在水利工程设计和运行中。
在水利工程设计中，水闸渗流阻力系数的准确计算可以为水闸的结构设计、渗流控制等提供重要依据。
在水利工程运行中，水闸渗流阻力系数的应用可以为水闸的渗流监测、渗流控制等提供技术支持。
此外，水闸渗流阻力系数的应用还可以扩展到水资源管理、水环境保护等领域。
通过对水闸渗流阻力系数的准确计算和应用，可以提高水利工程的运行效率，保护水资源和水环境，促进社会经济的可持续发展。
结论。
水闸渗流阻力系数的计算公式可以根据水闸的特性和实际情况进行推导和确定。
水闸渗流阻力系数的计算方法可以分为理论计算和实测计算两种。
水闸渗流阻力系数的应用主要体现在水利工程设计和运行中，可以为水利工程的设计、运行和管理提供重要技术支持。
水闸渗流计算
水闸渗流计算我们来了解水闸渗流计算的原理。
水闸渗流主要通过两个途径：底部渗流和闸门渗流。
底部渗流是指水流通过水闸底部的土壤或岩石渗透而出，而闸门渗流是指水流通过闸门的缝隙或裂缝渗透而出。
水闸渗流计算的目的是确定渗流量，以便评估水闸的渗透性能和进行水闸的设计和运行管理。
在水闸渗流计算中，有几个重要的参数需要考虑。
首先是水头差，即水闸两侧水位的高度差。
水头差越大，渗流量也会相应增加。
其次是渗透系数，它是描述土壤或岩石渗透性能的参数。
渗透系数越大，渗流量也会增加。
此外，还需要考虑水闸底部和闸门的尺寸和形状，以及土壤或岩石的渗透能力等因素。
水闸渗流计算的方法有多种，其中常用的方法包括经验公式法、数值模拟法和实测法。
经验公式法是基于实测数据和经验公式进行计算，适用于简单的水闸情况。
数值模拟法是通过建立数学模型，利用计算机进行模拟计算，适用于复杂的水闸情况。
实测法是通过野外观测和实测数据进行计算，可以提供准确的渗流量。
在水闸渗流计算的实际应用中，可以用于水闸的设计、运行管理和水资源管理等方面。
例如，在水闸设计中，需要确定水闸的渗透性能和渗流量，以便合理安排水闸的结构和尺寸。
在水闸的运行管理中，可以通过监测渗流量，及时发现渗漏问题，并采取相应的措施进行修复。
在水资源管理中，可以通过水闸渗流计算来评估水资源的利用效率和合理分配水资源。
水闸渗流计算是水闸工程中重要的一部分，它可以帮助我们了解水闸运行中水流的渗透情况，并进行水资源管理和工程设计。
通过合理选择计算方法和考虑相关参数，可以提高水闸的渗透性能和运行效率，实现对水资源的合理利用。
希望本文能够对水闸渗流计算的原理、方法和应用有所了解。
水闸渗流计算
水闸渗流计算水闸渗流计算是通过计算水闸处的渗透流量来评估水闸工程的渗漏状况及其对工程安全性的影响。
对于水闸工程的设计、施工和运行维护具有重要的意义。
水闸在工程实践中广泛应用，主要用于河流、湖泊和水库等水体的调度、调节和控制。
由于水压力的存在，水闸在关闸状态下往往会出现渗透流，这将对工程的安全性和运行效果产生影响。
因此，进行水闸渗流计算是必不可少的工作。
在进行水闸渗流计算时，需要考虑以下几个因素：1.土壤渗透性：土壤的渗透性是指土壤对水的渗透能力。
不同类型的土壤具有不同的渗透性，如砂质土壤比黏土渗透性更高。
在计算中，需要获取水闸周围土壤的渗透系数，以确定水闸渗透流的大小。
2.水位差：水位差指的是水闸两侧水位的高度差。
水位差越大，水压力也就越大，渗透流量增加。
3.渗透长度：渗透长度指的是水流通过土壤的垂直距离。
渗透长度越长，渗透流量也就越大。
4.水闸结构：水闸的结构特点对渗透流量有着直接的影响。
例如，水闸开度的大小、水闸材料的渗透性等。
水闸渗流计算可以采用数值模拟和经验公式两种方法进行。
数值模拟方法是指通过建立数学模型，运用渗流方程和边界条件来计算水闸的渗透流量。
这种方法需要收集大量的水文、地质等相关数据，并进行复杂的计算，可以考虑不同因素的综合作用，具有较高的准确性。
经验公式方法是指将水闸的渗透流量与某个参数的关系通过实验或经验总结得到的公式进行计算。
这种方法较为简单快捷，适用于一些简单的工程计算。
但由于其建立在经验基础上，因此精度较低。
在实际工程应用中，为了准确计算水闸的渗透流量，一般会综合采用数值模拟和经验公式两种方法。
首先，根据工程实际情况，选择合适的经验公式进行初步计算。
然后，通过数值模拟方法进行进一步的校正和优化。
这样可以保证计算结果的准确性和可靠性。
水闸渗流计算对于评估工程的渗漏及其对工程安全性影响具有重要意义。
通过合理的渗流计算，可以准确评估工程的运行状态，提供科学依据，为水闸工程的设计、施工和运营提供参考，确保工程的安全稳定运行。
水闸的概念及计算
第八章 水 闸§8-5 闸室的布置和构造 教学内容底板、闸墩、工作桥、交通桥 一、底板按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。
河宽、孔多。
需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔）按底板与闸墩的连接方式分：整体式、分离式● 整体式闸底板与闸墩浇筑成整体，墩中分缝。
（也有闸室底板中间分缝的）底板形式⎭⎬⎫⎩⎨⎧--kpa 4030较差，箱式底板：地基承载力实心底板适用于松散地基，地震烈度较高的地区 ● 分离式单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开适用：坚基，紧密的地基上，不会产生不均匀沉降。
底板顺水流方向的长度：满足上部结构布置，结构强度和抗滑稳定要求。
二、闸墩材料：常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。
作用：分隔闸孔，支承闸以及上部结构。
材料：砼或浆砌石。
外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小，以加大过水能力。
分方形、三角形、半圆形、流线形。
高程：上游高出最高水位并有一定超高。
长度：与闸底板顺水流长度相同。
上、下游侧：铅直或10:1～５:1竖坡。
闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于工作门槽深度和门 槽颈部厚度。
门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5～1.0缝墩：1.2～1.5检修门槽与工作门槽之间须保持1.5 ～2.0m 净距。
胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以上的间距。
三、闸门检修门---平门----位置：上游侧工作门--弧门平门--位置：① 上游侧②下游侧（利用水重帮助闸室稳定） 闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。
四、胸墙固定式、活动式作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。
布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效果好而简单；门前---止水结构复杂，易于磨损，有利于启闭，钢丝绳不易磨损•顶高程：顶与闸墩齐平。
底梁梁底高程：满足堰流的要求，堰顶高程＋堰顶下游水深＋ (0.2m)。
厚度：不小于0.15～0.2m 结构形式：板式、梁板式。
精华水闸渗透渗出计算
【例4-1】 某水闸地下轮廓布置及尺寸如图4-28所示。
混凝土铺盖长10.50m ，底板顺水流方向长10.50m ，板桩入土深度4.4m 。
闸前设计洪水位104.75m ，闸底板堰顶高程100.00m 。
闸基土质在高程100.00～90.50m 之间为砂壤土，渗透系数K 砂=2.4×10-4cm/s ，可视为透水层，90.50m 以下为粘壤土不透水层。
试用渗径系数法验算其防渗长度，并用直线比例法计算闸底板底面所受的渗透压力。
（一）验算地下轮廓不透水部分的总长度（即防渗长度）。
上游设计洪水位104.75m ，关门挡水，下游水位按100.00m 考虑，排水设施工作正常。
根据表4-2，可知砂壤土的渗径系数0.5=C ，作用水头为()m 75.400.10075.104=-=∆H故最小防渗长度为()m 75.2375.40.5=⨯=∆=H C L地下轮廓不透水部分的实际长度为4.425.17.06.0414.15.08.7414.15.06.09.0⨯++++⨯++⨯++=实L图4-28 地下轮廓布置图及渗压水头分布图（单位：m ）（二）采用直线比例法进行渗透压力计算1. 将地下轮廓不透水部分的总长度展开，并按一定的比例画成一条线，将各角隅点 1、2、3 ……、17 依次按实际间距标于线上。
2. 在此直线的起点作一长度为作用水头 4.75m 的垂线 1-1′, 并用直线连接垂线的顶点 1′与水平线的终点17 。
1′~17 即为渗流平均坡降线。
3. 在各点作水平线的垂线与平均坡降线相交，即得各点的渗透压力水头值。
准确的渗压水头值可用比例公式计算求得。
4. 将1、2、3、……、17 各点的渗压水头值垂直地画在地下轮廓不透水部分的水平投影上，用直线连接各水头线的顶点，即可求出铺盖和底板的渗压水头分布图[ 图 4-28 (c ) ] 。
【例4-2】 用改进阻力系数法计算例4-1中各渗流要素。
（一）阻力系数的计算1.有效深度的确定由于)m (5.205.10100=+=L ，)m (0.600.9400.1000=-=S ，故542.30.65.2000<==S L ，按式（4-19）计算e T)m (5.95.9000.100m 72.13242.36.15.20526.15000=-=>=+⨯⨯=+=T S L L T e故按实际透水层深度m 5.9=T 进行计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数量 2 3 6 24 0.8 3.2 0.4 0.6 24 300 2 3.375 1.7 0.75 0.2 24 3.8
名称 闸墩自重 底板自重 工作桥、支墩 闸门、启闭机 交通桥 合计
符号 W1 W2 W3 W4
力臂(m) 0 0 -0.375 2.25
力距(KN/m) 0 0 -26.25 55.08 28.83
水闸稳定计算（填入黄色数据，查表粉红色数据）、顺水流方向闸室宽度 4、闸墩材料的容重 5、闸墩宽度 6、闸墩高度 7、闸墩圆头半径 8、底板厚度 9、底板材料容重 10、地基承载力 11、上游水深 12、闸门螺杆距闸墩末端距离 13、交通桥顺水流方向宽度 14、交通桥中心距闸墩末端距离 15、交通桥厚度 16、交通桥材料容重 17、计算单元宽度 内力计算表 重量（KN） 245.94 328.32 70 24.48 668.74 单位 孔 m m KN/m3 m m m m KN/m KN/m3 m m m m m m m
地基反力计算表 28.07 上 ∑W/LB±6*∑M/LB2 30.60 下 名称 单位（KN） 渗透压力和力 -222.3 浮托力 -136.8 闸门前水重 157.5 齿墙重 25.536 齿墙间土重 69.12 σ σ 总垂直力W 水平力P 地基基础材料 砂质粘土 561.80 171
-271.93 -269.40
地基满足（-）
f0 0.4
C(KN/m2) 0 2.25 ＞1.25,安全
稳定系数
(f0∑W+CA)/P