9章水闸设计解析PPT课件

➢ 位于防洪（挡潮）堤上的水闸，其闸顶高程不得 低于防洪(挡潮)堤堤顶高程。
➢ 在确定闸顶高程时，还应分别考虑软弱地基上闸
基沉降的影响、多泥沙河流上闸前泥沙淤积后水
位可能抬高的影响、防洪（挡潮）堤上水闸两侧
2020年9堤月28顶日 可能加高的影响等。
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第一节水闸布置基本要求
3 防渗排水布置
➢ 在工程规划和可行性研究阶段，初步拟定的闸基
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第一节水闸布置基本要求
4消能防冲布置 5 两岸连接布置
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第二节 水力学及渗流计算
➢ 1. 水力设计
➢ (1) 水闸的水力设计内容应包括：
1) 闸孔总净宽计算；
2) 消能防冲设施的设计计算；
3) 闸门控制运用方式的拟定。
➢ (3) 水闸闸孔总净宽
1) 对于平底闸，当为堰流时(闸前行进流速)可按公式（ 9.2.1-1）～（9.2.1-6）计算
(8) 底流式消能设计：
1）消力池深度
2）消力池长度
3）消力池底板厚度
(11) 海漫的长度
(12) 下游防冲槽的深度
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第二节 水力学及渗流计算
➢ 2ห้องสมุดไป่ตู้ 防渗排水设计 ➢ 水闸的防渗排水设计其内容应包括： ➢ 1) 渗透压力计算； ➢ 2) 抗渗稳定性验算； ➢ 3) 滤层设计； ➢ 4) 防渗帷幕及排水孔设计； ➢ 5) 永久缝止水设计。
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第二节 水力学及渗流计算
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第三节稳定及结构计算
1 一般规定
➢ 水闸混凝土结构除应满足强度和限裂要求外，还 应根据所在部位的工作条件、地区气候和环境等 情况，分别满足抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等 耐久性的要求。
2 荷载计算及组合
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防渗长度应满足公式（9.1.3-1）要求：
L＝C△H
（9.1.3-1）
式中L——闸基防渗长度，即闸基轮廓线防渗部分 水平段和垂直段长度的总和，（m）；
△H——上、下游水位差（m）；
C——允许渗径系数值，见表9.1.3-1。
➢ 粘土铺盖的渗透系数应比地基土的渗透系数小100 倍以上。
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➢ （1）水闸地基计算应根据地基情况、结构特点及 施工条件进行，其内容应包括：
➢ 1）地基渗流稳定性验算； ➢ 2） 地基整体稳定计算； ➢ 3）地基沉降计算。
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第一节水闸布置基本要求
2. 闸室布置
1)闸室结构可根据泄流特点和运行要求，选用开敞 式、胸墙式、涵洞式和双层式等结构型式。
2)挡水运用闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或 最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值 之和。泄水运用闸顶高程不应低于设计洪水位（ 或校核洪水位）与相应安全超高值之和。水闸安 全超高下限值见表9.1.2。
第三节稳定及结构计算
3 闸室稳定计算
1) 在各种计算情况下（一般控制在完建情况下）， 要求闸室平均基底应力不大于地基允许承载力， 最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。
2) 在各种计算情况下（多数控制在设计洪水位情况 下或校核洪水位情况下，或正常挡水位遭遇地震 的情况下），要求闸室基底应力的最大值与最小 值之比不大于表9.3.4规定的允许值。
2) 对于平底闸，当堰流处于高淹没度（hs/H0≥0.9）时
2020年9按月28公日 式（9.2.1-7）、（9.2.1-8）计算
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3) 对于平底闸，当为孔流时可按公式（9.2.1-9）～（
第二节 水力学及渗流计算
(5) 水闸的过闸水位差应根据上游淹没影响、允许的 过闸单宽流量和水闸工程造价等因素综合比较选 定。一般情况下，平原区水闸的过闸水位差可采 用0.1～0.3m。
第九章 水闸设计
考 试 大 纲 ➢熟练掌握水闸枢纽布置基本要求。
➢熟练掌握闸室、防渗排水、消能防冲及两岸 连接布置。
➢掌握水力学及渗流计算有关内容。
➢掌握结构设计一般规定；荷载计算及组合； 闸室、岸墙、翼墙稳定计算。
➢掌握地基处理设计。
202➢0年9了月28解日 地基稳定及沉降计算。
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黄河三盛公 拦河闸18孔16m宽Q=5290m3/s
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第二节 水力学及渗流计算
(1) 渗透压力计算 1) 全截面直线分布法 2) 改进阻力系数法
(2) 抗渗稳定性验算 1) 验算闸基抗渗稳定性时，要求水平段和出口段的渗流
坡降必须分别小于表9.2.7规定的水平段和出口段允许渗流 坡降值。
2)验算砂砾石闸基出口段抗渗稳定性时，应首先判别可 能发生的渗流破坏形式（流土或管涌）：当 4Pf（1-n） >1.0时，为流土破坏；当4Pf（1-n）<1.0时，为管涌破坏 。
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第二节 水力学及渗流计算
(3)滤层 设计
➢ 滤层的级配应能满足被保护土的稳定性和滤料的 透水性要求，且滤料颗粒级配曲线应大致与被保 护土颗粒级配曲线平行。滤层的级配宜符合公式 （9.2.2-22）～（9.2.2-24）的要求： （9.2.2-22) （9.2.2-23） （9.2.2-24）
对于过闸水位差小于0.2m的进水闸，其引水角可 按公式（9.1.1）计算确定：
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cos1 V0 cos1 VV10
V1
第一节水闸布置基本要求
➢ 通常取V1＞V0，即O＜（V0／V1）＜1 ，则900＞δ＞00，因此引水角δ通常为锐角 。
➢3) 排水闸或泄水闸的中心线与河（渠）道中 心线的交角不宜超过600
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引水闸9孔10m宽Q=565M3/s
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第一节水闸布置基本要求
➢ 水闸设计应符合SL265-2001《水闸设计规范》
1. 枢纽布置
1) 节制闸或泄洪闸的轴线宜与河道中心线正交。节 制闸或泄洪闸上、下游河道的直线段长度不宜小 于5倍水闸进口处水面宽度。
2) 进水闸或分水闸的中心线与河道或渠道中心线的 交角不宜超过30o
3) 在各种计算情况下（多数控制在设计洪水位情况
下或校核洪水位情况下，或正常蓄水位遭遇地震
的情况下），要求沿闸室基底面的抗滑稳定安全
系数不小于表9.3.8规定的允许值。
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第三节稳定及结构计算
4 岸墙、翼墙稳定计算 5. 结构应力分析
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第四节 地基稳定及沉降计算