水闸课程设计书修改版汇总

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第1章 总论

1.1概述

颍河拦河闸位于郾城县境内，闸址位于颍河京广铁路桥上游和吴工渠入颍河 口下游之间，流域面积2234平方公里，流域内耕地面积 288万亩。

农作物以种植小麦、棉花等经济作物为主 流域平均纵坡1/6200。 本工程等别为m 等 拦河闸按3级建筑物设计。

本工程投入适使用后，在正常蓄水位时，可蓄水 2230万立方米。上游5个 县25个乡已建成排灌站42处有效面积25万亩。闸上游开南、北两干渠，配支 干23条，修建各类建筑物1230座，可自流灌溉下游三县21万亩农田，效益巨 大，是解决颍河流域农田的灌溉动脉，同时，也是解决颍河地区浅层地下水贫水 区的重要水源。

1.2基本资料 1.

2.1地质资料

1、根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约 25m 不透水层，其物理力学性质如下： ①湿重度r=20.0kN/m3 土壤干重度r=16.0KN/m3 饱和重度r=22.0KN/m3 浮重度 r=10.0KN/m3 ②自然含水量时，内摩擦角 忙23 °

饱和含水量时，内摩擦角 忙20 ° 土壤的凝聚力=0.1KN/m2

③ 地基允许承载力{d}=150KN/m2 ④ 混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36 ⑤ 地基应力的不均匀系数【n 】=1.5~2.0 ⑥ 渗透系数K=9.29X 10-3厘米/秒

2、本地区地震烈度为6度以下 建筑材料

、石料：本工程位于平原地区、山丘少，石料需从外地供给, 交通条件好。

、粘土：经调查本地区附近有丰富的粘土材料。 、闸址处有足够多的砾料。

水文气象

、气温： 本地区年最高气温42度，最低气温为-18度。 、风速： 最大风速V=20米/秒，吹程D=0.6公里。

、降雨量；非汛期（1-6月及10-12月）九个月最大流量为 年平均最大流量Q=36.1n3/秒，最大年径流总量为9.25亿n3。 年平均最小流量Q=15.63/米秒,最小年径流总量为0.42 3亿nS 。

其下为 1.2.2 1 很近, 2

3

1.2.3 1 距京广线

i3om/ 秒。

、冰冻：颍河流域冰冻时间短，冻土很薄，不影响施工。 、上下游河道断面 ：

糙率：

河床0.0225 滩地0.03

1.3 工程综合说明

本工程为m 级拦河闸 设计采用开敞式水闸。水闸由上游连接段、 连接段三部分组成。闸室段位于上、下游连接段之间是水闸工程的主体 用是控制水位、调节流量。包括闸门、闸墩、边墩、底板、工作桥、检修便桥、

交通桥、启闭机等。上游连接段的作用是将上游来水平顺地引进闸室。包括两岸 的翼墙、护坡、铺盖、护底和防冲槽。下游连接段的作用是引导过闸水流均匀扩 散通过消能防冲设施 以保证闸后水流不发生有害的冲刷。包括消力池、海漫、 防冲槽以及两岸的翼墙和护坡。具体尺寸设计、布置详见下面的章节介绍。

、批准的规划成果为：

（一）灌溉用水季节，拦河闸的正常挡水位为 （二）洪水标准。

设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量 59.5米，相应的下游水位 59.35米。

校核洪水位200年一遇，相应的洪峰流量 61.00米，相应的下游水位 60.82米。 58.72米，下游无水。 1、

1144.45 3/米秒，闸上 游的洪水位为 2、

游的洪水位为

1642.35

3/米秒，闸上

闸室段、下游

其作

u 0 = 0.877

+ I 區-0.65 丨=0.877 + (0.96 - 0.65 — 0.973 则 B

/

-------------------

则 0.973 7.43% W 9.8r (7.71- 7.43)

第2章水力计算

2.1闸室的结构形式及孔口尺寸的确定

2.1.1该水闸选择平底板宽顶堰闸孔形式，闸底板高程为 51.92米。 2.1.2闸孔净宽的计算

2.121 设计洪水位时：Q=1144.45m/s , H i =59.5m ，H 2=59.35m ， g=9.81m/s 2

河道横截面积A 为:

[2"2 冷+ 13乂1 + 仆2>.(58.5

一

51

.92)+2X (58.

5

一51.92)2

xn

咒2 + 75咒(59.5 - 51.92 )= 709.4m 2

流速：V 二Q/A=1144.45/709.4=1.613m/s

v72g =1.61372沢 9.81 = 0.13

上游水深: H =比-H D = 59.5- 51.92二 7.58m

堰上水深:

H 厂 H + v72g = 7.58+ 0.13= 7.71m

下游水深: h s = H 2 - H D = 59.35- 51.92= 7.43m

hs/H 。 7.43/7.7 = 0.96吕0.9堰流处于高淹没度，则闸孔总净

宽

B

U o h s J 2g ( H 0 - h s )

lH o

1144.45

2.122校核洪水位时：Q=1642.35m/s, H i =61m ,战=60.82口,g=9.81m/s 2

河道横截面积:

「21 1

|2x (61 - 58.5)咒—+13% (61 - 58.5 )+ 2咒(61 - 58.5 )咒(58.5- 51.92) | A= I 2

I

I 2 1 I

+2汉(58.5-51.92)咒— [I 2 」 咒2 + 75x(61-51.92)= 940.9m 2 流速：V

二Q/A=1642.35/940.9=1.745m/s v72g = 1.7452/2X 9.81 = 0.17 上游水深: 堰上水深: H =比-H D = 61- 51.92二 9.08m

H o = H + v72g = 9.08 + 0.15二 9.23m 下游水深:

h s = H 2 - H D = 60.82 - 51.92= 8.9m

h s/H o

8.9/9.23= 0.96 X 0.9堰流处于高淹没度，则闸孔总

净

U o h^/2^：H^hs)

U 0 = 0.877+fd-0.6512

= 0.877+(0.96- 0.65)2 = 0.973 屮0 丿

1642.35 则 Bo = --------------- ¥

亠=72.6 m

0.973 '汉 8.9 X X 9.81 X (9.25 - 8.9 )

因校核洪水时的闸孔净宽度大于设计洪水时的闸孔净宽度，故取

B o 为72.6m 。设单孔净宽度b o 为14m,则闸孔孔数

n = B o/bo

=72.6/14 = 5.19 故取 n=5。