水工建筑物水闸设计图

1 3.462 2 9.8 4.8192
0.0049(m)
消力池深度d：
d d' ohc ''hs 'z
1.1 4.819 4.42 0.0049 0.88(m)
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)
水工建筑物 ——水闸设计
۩ 组别：第一组 ۩ 组长：梁海英（35） ۩组员：张秋勇（18） 何伟伦（12）
钟齐波（8） 罗锦波（5） 张育明（36）蔡世达（39）
设计计算：罗锦波 张育明 蔡世达
CAD画图：梁海英 何伟伦 PPT 制作：钟齐波 张秋勇
一.基本资料
某排水闸建筑物等级为2级， 水闸设计排水流量72.2㎡/s，相当闸 上设计水位11.48m，闸下设计水位 10.92m，防洪水位16.89m，相当闸 水位10.85m。排水渠为梯形断面， 渠底宽为12m。底高程6.50m。边 坡1：2。闸基持力层为粉质粘土。 承载力为140kpa。渗透系数为 1.8×10-5 cm/s。设计该水闸。
hc3 T0hc2
q2 2g 2
0
得跃前水深：hc=1.415m
式中流速系数 =1， =1
跃后水深hc″:
hc ''
hc 2
(
1

8q 2
ghc3
1) 4.819(m)
出池深度△z：
z

qs 2 2g 2h's2

qs 2
2ghc ''2

1 3.462 2 9.812 4.422
图1-1 水闸剖面设计图（单位：mm)
浆砌石（50） 反滤层
浆砌石（50） 反滤层
干砌石（50） 反滤层
图1-1 消力池剖面设计图（单位：mm)
海漫末端的可能冲刷深度dm：
dm

1.1
q'
0


t
1.1 3.16 5.42 1.76(m) 0.95
防冲槽的单宽抛石量v：
V Adm 21.76 3.52(m3)
三、闸室的布置
1、底板 底板长度L：
L=2.5H=2.5X(16.89-10.85)
=15.1（m）
底板厚度=
Baidu Nhomakorabea
1 6
B0

1 6
5

0.83(m)
底板取跨中分缝底板。
2、闸墩 闸墩顶面高程：(上游) ①挡水时：
16.89+0.4+0.5=17.79（m） ②泄水水：11.48+1=12.48（m）
取最大值17.79m，下游顶面高 程也取17.79m
闸墩长度=底板长度=15.1m 边墩厚（钢筋混凝土边墩）=1.2m
设计水闸
一、确定闸底板高程 闸底板高程=渠底高程=6.50 m
二、计算闸孔总净宽 假设闸孔净宽b0=8m 上游河道一半水深的宽度bs
bs=（11.48﹣6.5)×2+12 =21.96(m)
堰流侧收缩系数
1 0.171(1 bo)4 bo
bs bs 1 0.171 (1 8 ) 4 8 0.916

72.2
3
4.8(m)
0.862 0.916 0.38552 29.8
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：
L CH 36.04 18.12(m)
取L=25.1m。
2、筋钢混凝土铺盖设计
铺盖长度为10m，铺盖厚为 0.5m，与底板连接处加厚至0.83m。
混凝土垫层
混凝土垫层
浆砌石（50） 反滤层
浆砌石（50） 反滤层
干砌石（50） 反滤层
图1-1 剖面设水闸计图（单位：mm)
混凝土垫层
混凝土垫层
3、胸墙 ①胸墙顶部高程=闸墩顶部高程 =17.79m
胸墙底高程 闸上设计水位
11.48m，取12m。
②结构型试：板梁式 根据构造规定： 板厚=25cm 顶梁梁高5x（1/12）=0.42（m） 梁宽=60cm 底梁梁高=5x（1/9）=0.56（m） 梁宽=60cm
四、水闸的防渗排水设施
1、地下轮墩线布置 闸基防渗长度L： 查表得允许渗径系数值C=3
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 '
21.96 21.96
行近流速 v0=
Q A

72.2 109.36

0.66(m /
s)
堰上水深 Ho =
vo2 2g
H

0.662 4.98 5(m) 2 9.8
堰流淹没系数 ： hs 0.884
Ho
查表5-6得 =0.862
闸孔总净宽B0：
B0
Q
3
mH0 2 2g
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 p ks qs H '
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）
海漫末端单宽流量q′：
q'

5.42
72.2 1 2
2
12
3.16(m
/
s)
2
经验系数：A=2