水闸设计计算说明书
水工建筑物课程设计水闸设计计算说明书
《水工建筑物》课程设计水闸设计计算说明书姓名：专业：水利水电工程指导老师：云南农业大学水利学院2016.12目录一、基本资料........................................ 错误!未定义书签。
1.1设计依据.................................... 错误!未定义书签。
1.2设计要求.................................... 错误!未定义书签。
二、设计计算........................................ 错误!未定义书签。
2.1水闸形式及孔口尺寸的拟定.................... 错误!未定义书签。
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2.2消能防冲设计................................ 错误!未定义书签。
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三、防渗设计........................................ 错误!未定义书签。
3.1地下轮廓的设计.............................. 错误!未定义书签。
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3.2渗流计算.................................... 错误!未定义书签。
水利水电水闸设计说明书
水利水电水闸设计说明书前言本次课程设计，是根据《水闸课程设计任务书及其指导书》要求编写完成的。
在水闸课程设计过程中，结合教学所学内容，采用了新标准、新规范。
按照突出实用性，突出理论知识的应用和有利于实践能力培养的原则，采用统一命题、统一指导，有学生自主完成的方式。
在设计过程中力求做到：基本概念准确;设计方法步骤清楚；文字简练，结构清晰。
本次课程设计的主要内容主要有：根据所给水文、地质、地形等资料及水利经济计算成果，进行闸址及闸底板高程的选择、水利计算、防渗排水设计、闸室布置、闸室稳定验算及两岸连接建筑物布置等内容。
在设计过程中，得到了郑万勇老师的精心指导，和其他老师和同学的热心帮助，在此表示由衷的感谢。
目录前言............................................................................. ０第一章总论............................................................. ３第一节基本资料............................................... ３第二章水力计算....................................................... ５第一节闸室的结构型式及孔口尺寸确定....... ５第二节消能防冲设计................................... １０第三章水闸防渗及排水设计............................... １５第一节闸底地下轮廓线的布置................... １５第二节防渗和排水设计、渗透压力计算... １６第三节防渗排水设施和细部构造............. １９第四章闸室布置................................................... ２０第一节闸底板、闸墩................................... ２０第二节工作桥、交通桥、检修桥............... ２１第三节闸门与启闭机................................. ２２第四节闸室的分缝与止水......................... ２３第五章闸室稳定计算........................................... ２４第一节荷载及其组合................................... ２４第二节完建无水期荷载计算及地基承载力验算..................................................................... ２５第三节闸室稳定验算................................. ２７第六章上、下游连接建筑物............................... ２９总结................................................................... ３１参考文献................................................................. ３２致谢....................................................................... ３３第一章总论第一节基本资料1.1 工程概况及拦河闸的任务颖河拦河闸位于郾成城县境内，闸址位于颖河京广铁路上游和吴公渠入颖河下游之间。
水闸设计计算书
分水闸典型设计（哈拉苏9+088桩号处分水闸）(1)工程建设内容及建筑物现状此次可行性研究设计防渗改建的2条干渠和1条支渠，需要拆除重建的水闸主要有节制闸和分水闸。
库尔勒市博斯腾灌区是一老灌区，田、林、路、渠和居民点等已形成了一套完整的体系，灌排体系也已经较为合理，各干支渠上的节制闸、分水闸布置位置、形式及闸底板高程基本合理。
为保证各分水口分水流量、与下游渠道连接顺畅、减小占地等因素，所需改造的分水闸和节制闸仍保持原节制分水闸桩号、分水方向及分水角度不变。
(2)水闸设计根据节制、分水闸过流、分水流量大小，按宽顶堰流计算孔口尺寸。
节制分水闸均采用整体开敞式结构，节制闸与分水闸间采用圆弧形直挡墙连接。
节制闸上下游连接段均采用扭面与渠道连接，根据消能计算结果和闸后渠道的实际情况，小流量的节制闸后不设消能设施，但为了确保工程运行安全，在流量较大的闸后按常规在设置0.5m 深消力池。
分水闸后采用扭面与渠道连接，扭面及挡土墙为素混凝土结构和浆砌石结构，扭面扩散角小于12°。
各节制分水闸闸室均采用C25钢筋混凝土结构，闸室后侧设0.6m宽工作桥，闸门槽及启闭机排架均采用整体式金属结构。
经计算，其抗倾覆、抗滑动稳定以及基底应力等，经计算均能满足要求。
闸室基础为砂砾石，但是根据地质评价为冻胀土，因此在闸及上下游渐变段底部均换填30cm厚砂砾石，以减小地基沉降及防止段冬季建筑物基础冻胀变形，侧面亦采用砂砾石回填，减小冬季的侧向冻土压力。
（3）闸孔过流能力计算根据闸前水深和布置形式，采用宽顶堰流公式进行计算。
Q=σs·m·n·B·（2g）1/2·H03/2式中Q ——渠道的过水流量；σs ——淹没系数，σs =1.0； m ——流量系数，m=0.365； B ——过水断面宽度；H 0——计入行进流速的槽内水头。
（5）闸室稳定计算 a 、基地应力计算 1.完建情况（未放水）。
水闸设计说明书
——墩孔的个数；
——边孔的个数。
（1）设计时的泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
（2）校核时泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
与假定的接近，根据选得的孔口尺寸与上下游水位，近一步换算流量如下表所示。
黏土
砂土
中细砂层
以下土层
水文气象
1、地震设计烈度：60。
2、多年平均年最大风速： 。
3、冰冻。闸址处无河水冰冻现象。
4、孔口设计水位
表1-3
计算情况
闸上水位
闸下水位
过水流量
设计情况
2.5m
2.4m
460m3/s
校核情况
3.0m
2.4m
670m3/s
5、消能防冲设计
设计情况：闸上水位2.6m，闸下水位-1.0m，初始流量由闸门开度确定；
渗透压力 =1.2
地震动水压力 =1.0
5、地震惯性力分项系数 ： =1.0
⑥结构系数 ： =1.2
第二章闸孔设计
2.1闸址的选择
闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工易难、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等放面进行分析研究，权衡利弊，经全面分析比较，合理确定。
2.3拟定闸孔尺寸及闸墩厚度
由于已知上、下游水位，可推算出上游水头及下游水深。如表2-1所示。
计算说明：
设计时上游过水面积
校核时上游过水面积
水闸设计计算书
二、水闸水力计算
2.1闸孔尺寸与孔数
计算闸孔净宽
—为闸室净宽（m）；
—为设计过闸流量（ ）;
水闸设计与施工
专 业：水利水电建筑工程
**********************************
班 级：水工1303班
姓 名：某某某
学 号：1******
组别：第某组
2015年11月
一、闸室布置1
二、水闸水力计算4
键入章标题(第 2 级)5
键入章标题(第 3 级)6
一、闸室布置
本工程主要为下游西三干沿线灌区补水，引用水源为黄河水，布置在西干渠跨北康沟下游，芦墓张村北附近，分进水段、闸室段和出口段。
f值表
地基类别
f值
软土
软弱
0.20-0.25
中等硬度
0.25-0.35
坚硬
0.35-0.45
壤土、粉质壤土
0.25-0.40
砂壤土、粉砂土
0.35-0.40
细砂、极细砂
0.40-0.45
中、粗砂
0.45-0.50
砾、卵石
0.50-0.55
抗滑稳定分析成果表
闸室抗滑稳定
基底压力
完建期
/
27.21
31.718
出口段唱长30M，前15为1;5斜坡段，用以连续闸室末端同消力池 ，下游消力池段长10m，“U”型槽结构，底板采用C25钢筋混凝土，顶高程为64.00m,厚0.8m，下设0.1m厚粗砂垫层，侧墙为梯形断面，顶宽0.5m，底宽0.6m；消力池后为5m过渡段，两岸为扭曲面，护底采用0.2m厚C20混凝土，扭曲面采M7.5浆砌石护砌，下游按引水渠。
水闸计算书讲解
第一章工程选址和闸型的选择一、工程选址可考虑三个方案：①原闸址上游(第Ⅲ方案)；②原闸址(第Ⅰ方案)；③原闸址下游(第Ⅱ方案)。
方案比较：①方案Ⅲ：优点：闸址上移后减少×河两岸堤围的防洪长度。
缺点：增加海堤的防潮长度，减少澄海市区的淡水面积，特别是由于现有桥闸上游附近存在大量的取水口，水闸上移新建后势必影响到这些取水口及引水渠系的正常使用，需择址破堤重建。
另外，水闸上移新建后势必打乱原有城市的规划框架，导致大量拆迁费用的产生。
②方案Ⅰ：本方案拟将旧桥闸拆除，并在原址按设计标准重建。
工程施工布置可利用现有河中砂洲经加高后作为纵向围堰分二期二年施工。
③方案Ⅱ：本方案拟将工程移至原闸址下游约2.8km处新建，选择此处作为新闸址是因为澄海市城市规划中有一条城市干道延伸至此且新闸址地处市郊、河面相对开阔，河道水流较为平顺等有利条件。
但此时需在河中填筑一道纵向围堰和上、下游两道横向围堰。
经上面比较选原闸址(方案Ⅰ)为新建闸址位置。
二、桥闸选型(一)闸孔型式及闸底板高程开敞式及涵洞式两种基本闸型均可以采用，但若考虑运用和检修方便，则采用开敞式平底板较好，闸底板高程根据现有桥闸上下游河床的地形条件(闸上游30m处的河床高程▽-2.50m，闸下游60m处的河床高程▽-4.50m，考虑重建后桥闸的最大过流能力(尽可能减少设计情况下和校核情况下的过闸水头差)，重建工程的闸底高程取▽-1.80m 。
(二)孔口轮廓尺寸的拟定从1：1000地形图上量得进水口宽度约360m ，河床土质为砂壤土，q=10～15(m 3/s·m)。
B 0=Q/q=4850/（10～15）=485～323m 经比较选B 0=360m以砂洲岛为界×闸分东西两闸，东闸16孔，西闸20孔(其中4孔为电站进水口不计水闸泄洪)；水闸为宽顶堰，闸底标高▽-1.80m(珠基，下同)，每孔净宽10m ，采用二孔一联结构，中墩厚1.2m ，缝墩厚0.9m 。
某水闸设计计算书
一、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××××××××××××院提供的《** 水闸工程勘察报告》。
5 地震设防烈度根据《×××省地震烈度区划图》，* 属7 度地震基本烈度地区，故×××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, ×××水闸闸基为换砂基础，渗径系数取C=7 则：设计洪水位下要求渗径长度：L=C△H=7×[2.96-（-0.30）]=22.82m∴L 实〉L∴满足渗透稳定要求2.2 闸室引堤顶高程计算闸侧堤顶高程按 《堤防工程设计规范》 （ GB50286 —98） 中的有关规定进行计算。
第一部分 设计说明书(水闸)
第一部分设计说明书1 概述1.1 水闸设计目的蓟运河张头窝扬水站位于蓟运河右堤，张头窝村东南。
该站于1973年7月建成，主要担负林黄路以东、箭杆河以南、蓟运河以西、宁宝界以北的排涝任务,并兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
该扬水站泄水涵闸运行30多年，已不能正常使用，影响防洪安全，不但影响了农业生产，而且也是蓟运河右堤上的一个隐患。
[1]因此，急需对该扬水站泄水涵闸进行维修加固，在保留灌溉和排涝功能的前提下，确保蓟运河堤防的安全。
1.2 水闸设计内容1.2.1 整体布置(1)根据任务书确定闸址位置(2)确定该闸结构形式及闸室主要部分的结构尺寸(3)确定闸上下游连接方式、结构形式、尺寸1.2.2 水力计算(1)闸孔宽度：根据选择的堰型确定闸孔尺寸(2)水闸过闸流态的判别及计算1.2.3 闸基渗流计算(1)由地址资料等确定防渗措施(2)选择防渗设施的形式和尺寸1.2.4 结构布置(一）闸室布置(1)确定闸底板的结构尺寸(2)确定闸墩的结构尺寸(3)确定闸门形式、根据闸门选择启闭机形式(4)确定工作桥的结构尺寸(5)确定交通桥的结构尺寸（二）闸室上下游连接段的布置(1)确定闸上下游翼墙的结构形式、尺寸(2)确定两岸护坡的结构形式、尺寸1.2.5 闸室稳定计算(1)确定闸室稳定计算的计算情况(2)根据各种计算情况验算闸室的稳定1.2.6 进口和出口翼墙的稳定计算(1)根据计算确定进口翼墙的稳定(2)根据计算确定出口翼墙的稳定1.3 工程概况蓟运河张头窝扬水站共安装900mm直径立式轴流泵12台，设计流量24m³/s，工程排涝标准为3年一遇，兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
泵房上游145m为灌溉进水涵闸，上游245m为张头窝退水闸。
泄水闸底板高程0.7m,排沥最高水位6.20m。
沥水经扬水站水泵提升压力池通过泄水涵闸及排水渠进入蓟运河，关闭泄水涵闸闸门灌溉引水可经扬水站水泵提升至压力池经偏口闸进入张头窝联结渠灌溉农田。
水闸设计步骤计算书(多表)范本
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
上游水重
下游水重
反向挡水
上游水重
下游水重
校核情况
正向挡水
上游水重
下游水重
(
1、浮托力的计算
表5-3:浮托力和弯矩计算表(以底板中点为矩心)
计算情况
算式
浮托力(KN)
力臂(m)
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
反向挡水
校核情况
正向挡水
2、渗透压力的计算
计算简图如图所示
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
设计情况
反向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
校核情况
正向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
二、闸室结构荷载汇总
将各种荷载分完建、设计情况和校核情况分别进行汇总,如表所示
(
表5-6:设计情况正向挡水闸室结构荷载计算汇总表
荷载名称
垂直力(KN)
水平力(KN)
——作用在闸室上的全部竖向和水平向的荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩；
——闸室基底面的面积A=BL=；
——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩
现根据上式列表5-10计算基底压力如下:
表5-10基底压力计算表
计算参数
完建期
设计正向
设计反向
校核正向
(KN)
(kN•m)
(kPa)
(kPa)
(3)验算闸基及地基的稳定性,包括地基土的抗渗稳定性。
(4)根据稳定和经济合理的要求,对初拟的底下轮廓线进行修改。在修改底下轮廓线的形状和尺寸时,应结合总体布置和闸室的结构布置与设计进行综合考虑。
水闸水力计算书
水闸水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．国家规范：《水闸设计规范》(SL 265-2001)，以下简称规范《溢洪道设计规范》(DL/T 5166-2002)2．参考书目：中国水利水电出版社《水力计算手册》(武汉水利电力学院编)中国水利水电出版社《水闸》(陈宝华、张世儒编)中国水利水电出版社《水工设计手册》(华东水利学院主编) 3．输入参数：闸坎型式: 无底坎的宽顶堰闸门型式: 平板闸门计算目标: 计算闸孔净宽闸孔数n = 1上游水位：530.730m下游水位：530.730m堰顶高程：529.000m设计流量Q = 6.500 m3/s闸门开启高度he = 531.000m闸前行近流速V = 1.500 m/s计算确定流量系数m计算确定收缩系数ε，胸墙底圆弧半径r = 0.200m上游河道一半水深处宽度bs=40.000m计算确定淹没系数σ三、计算过程：采用试算，拟定闸孔净宽bo = 3.000m计算水闸过流能力。
1．判断水流状态：Ho ＝H + V2/2/g ＝1.73+1.502/2/9.81 = 1.845 m因为:he/H=306.936>0.65，所以属于堰流2．判断是否高淹没度出流：因为:hs/Ho=0.938≥0.90，所以堰流为高淹没度出流淹没堰流综合流量系数计算公式为:μo=0.877+(hs/Ho-0.65)2μo=0.877+(1.730/1.845-0.65)2=0.960平底宽顶堰淹没堰流计入行近流速的流量计算公式为：3．流量计算：Q = μo×hs×n×bo×[2.0×g×(Ho-hs)]1/2Q ＝0.960×1.73×1×3.00×[2×9.81×(1.84-1.73)]1/2＝7.472 m3/s 四、计算结果当闸孔净宽bo = 3.000m时，计算流量与设计流量大约相等，闸孔净宽bo = 3.000m即为所求。
水闸毕业设计--水闸设计
—水闸设计说明书SLUICE DESIGN SPECIFICATION ·设计题目：水闸工程学院名称：专业名称：水利水电工程班级名称：》姓名：学号：指导教师：教师职称：年月日（目录一、设计任务------------------------------- 错误!未定义书签。
-二、设计基本资料-------------------------- 错误!未定义书签。
概述-------------------------------------- 错误!未定义书签。
防洪---------------------------------------------- 错误!未定义书签。
灌溉---------------------------------------------- 错误!未定义书签。
引水冲淤------------------------------------------ 错误!未定义书签。
规划数据 --------------------------------- 错误!未定义书签。
孔口设计水位、流量-------------------------------- 错误!未定义书签。
闸室稳定计算水位组合------------------------------ 错误!未定义书签。
》消能防冲设计水位组合------------------------------ 错误!未定义书签。
地质资料 --------------------------------- 错误!未定义书签。
闸基土工试验资料---------------------------------- 错误!未定义书签。
闸的设计标准 ----------------------------- 错误!未定义书签。
其它有关资料------------------------------ 错误!未定义书签。
闸上交通------------------------------------------ 错误!未定义书签。
新瓜洲水闸设计说明书
新瓜洲水闸设计说明书一、 孔径计算 1、闸孔型式的确定采用无坎宽顶堰，由于挡洪水位较高，闸门上顶设置胸墙。
闸孔泄流为闸孔出流。
2、闸底板高程的确定经调查，江苏省水闸底槛高程多数与河底齐平，因此本水闸底板高程与河底齐平，为∇-1.8m 。
3、闸孔尺寸及前沿宽度对于平底闸，当为孔流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）（以下简称〈闸规〉）附录A.0.3，采用下列公式进行计算：0B =A.0.3-1H h e''1εϕεμ-= A.0.3-2⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛-+=2'111H h e λε A.0.3-3eh r 16718.24.0=λ A.0.3-4式中:Q —过闸设计流量，3203/Q m s =； e h —孔口高度，取6.0m ；s h —自堰顶算起的下游水深，为7.7m ；0H —计入行近流速水头的堰上水深，22010.5788.02210v H H m g α⨯=+=+=⨯；'σ—孔流淹没系数，由表A.0.3-2查得，表中"Ch 为跃后水深，计算m h c 8.0=，计算m h C14.5"=，计算""cc s h H h h --=0.84, 查表得'σ=0.295； λ—计算系数，由公式A.0.3-4计算求得，式中eh r取0.2，由λ=0.016 'ε—孔流垂直收缩系数，由公式A.0.3-3计算求得，922.0'=εμ—孔流流量系数，由公式A.0.3-2计算求得， 0.494μ=经计算，029.2B m ==，取030.0B m =，5孔，单孔6.0m 。
s m Q 3320=设,经经复核得实际流量s m Q 35.328=实，6.23203205.328=-=-设设实Q Q Q ％＜5％，符合要求。
二、消能计算 1、消力计算 （1）正向运行工况设计水位流量组合：闸上水位5.4m ，闸下水位2.75m ，流量Q=320m 3/s 。
水闸设计计算书
水闸设计计算书水力计算拟定底板高程为31m,则闸门高度为35-31=4m,闸孔宽深比为1.6~1.8,单孔宽度取整数为7m,闸孔总宽度取m 210307=?。
根据规范，上游水位雍高为0.1～0.3m ，先假定一个上游水位雍高，用EXCEL 进行试算，算出一个流量，之后反复试算，直到计算出的流量等于校核流量。
最后底板高程为31m ，30个孔，每孔宽7m ，溢流前缘总净宽210m ，校核情况下上游水位38.1m 。
根据经验，混凝土闸墩厚1～1.6m ，取闸墩厚1m 。
所以总宽度，最后确定总净宽210m ，总宽度268m泄流能力计算水闸闸门全开敞时的泄流能力按堰流计算(1) 校核情况：,230gH m Nb Q σε= N N bz εεε+-=)1(778.0277000=+=+=z s d b b b b ，查表5-6得941.0=z ε 823.0121772000=++=++=b z s b d b b b b ，查表5-6得964.0=b ε 942.030964.0)130(941.0)1(=+-?=+-=NN bz εεε 91.066.770==h h s 80.0=σ 5000571966.76.19385.0942.080.07303>==Q满足泄流能力渗流计算铺盖的长度为20m,厚度为0.6m,齿墙的深度和宽度为0.8m,闸室段的长度为14.5m,厚度为2m,齿墙的深度为1m,宽度为1m,板桩的长度为6m,要钢筋混凝土m L 5.340= m S 9.65.54.10=+=)(2682)130(730)1(m d n nb L =?--?=--=559.65.3400===S L m L T e 25.175.00== (2)分段阻力系数456.0441.0)25.178.0(5.1441.0)(5.12/32/31=+?=+=T S ξ 058.025.171)(7.0212==+-=T S S L ξ 296.2)]25.178.01(4cot[ln 2)]1(4cot[ln 23=-?=-=ππππξT S 801.025.17)9.68.0(7.02.194=+?-=ξ 06.2)25.179.61(4cot[ln 25=-=ππξ 102.2)]4.125.175.51(4cot[ln 26=--=ππξ 596.04.125.17)15.5(7.01157=-+?--=ξ 287.2)]4.125.1711(4cot[ln 28=--=ππξ 058.025.1719==ξ 519.0441.0)25.174.2(5.12/310=+?=ξ 233.11519.0058.0287.2596.0102.206.2801.0296.2058.0456.0101 =+++++++++=∑=i i ξ(3)各分段水头损失162.0233.114456.010111=?=?=∑=i i H h ξξ 021.0233.114058.02=?=h 818.0233.114296.23=?=h 285.0233.114801.04=?=h 734.0233.11406.25=?=h 749.0233.114102.26=?=h212.0233.114596.07=?=h 814.0233.114287.28=?=h 021.0233.114058.09=?=h 185.0233.114519.010=?=h (40进口段修正后的水头损失值.162.0)059.025.174.1(]2)25.1785.15(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β取62.0'=β100.0162.062.0''0=?==h h o β出口段修正后的水头损失值.175.0)059.025.174.2(]2)25.1785.14(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β139.0185.075.0''0=?==h h o β修正后的水头损失减少值进口段 062.0162.0)62.01()'1(1=?-=-=?h h β出口段 046.0185.0)75.01()'1(10=?-=-=?h h β水力坡降呈急变形式的长度进口段00.325.17233.114062.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段23.225.17233.114046.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段渗流坡降值046.03139.0''0===S h J闸室稳定计算)(130)274.0207.1(101KN G ==)(14661027)4.05.14()437.0207.1(212KN G =??-?-?= )(1840102747.05.143KN G ==)(42531027)2215.0)5.11(15.14(4KN G =++?= )(102062427)2215.0)5.11(15.14(6KN G =++?= )(1696525328.75.147KNG ==)(19474472.013333.042.033.042.08KN H B H k k G c b c ===σ)(352927)25)21.113.010(225.01.13.1(9KN G =+?+???=KN G 2510=)(14701021214)5.21(11KN G =+= )(51181021215.2)5.109(12KN G =+= )(4084275.5102121KN P == )(2160274102122KN P == )(11314378550927)239.11(10212710239.11)35.012.1239.11(2123KN P =-=-++?=)(05.724.025.141m L =-= )(15.2)4.05.14(3125.142m L =--= 03=L04=L06=L07=L08=L)(75.45.225.149m L =-= )(6.565.125.1410m L =-= )(25.45.075.411m L =-=)(225.1025.712m L =-= )(3.15.035.51m T =-= )(83.05.0342m T =-= )(49.070.119.2)695.5325.5()35.012.1239.11(31239.115.53m T =-=?--+++-= ))((91705.71301shun m KN M ?=?=)(315215.214662m KN M ?=?=)(1676375.435299m KN M ?=?=(顺)])(1406.52510m KN M ?=?=(逆)\)(624825.4147011m KN M ?=?=(逆))(102362511812m KN M ?=?=(顺)水平力的力偶)(53093.140841m KN H ?=?=(顺))(179383.021602m KN H ?=?=(逆))(55449.011313m KN H ?=?=(顺)∑?=+-++--+--=)(2057655417935309102366284140167633152917m KN M )(3651551181470253529191696510206425318401466130KN G =+++++++-++=∑)/(11565.1427205765.14273651522max m KN W MA G P =?+?=+=∑∑)/(7265.1427205765.14273651522min m KN W M A G P =?-?=-=∑∑ 0.2][60.172115=<==ηη 演算闸室抗滑稳定 3.13.530553651544.0>=?==∑∑P G f K c 综合摩擦系数3.14.630553651528tan tan 00>=?=+=∑∑PAC G k c φ 抗浮稳定计算 1.16.8425336515>===∑∑U V K f初步拟定调度方式为：在正常运行情况,即上游水位35m ，开启4个孔，每孔开度1.0m ，等到上下游水位比较稳定后，再把这4孔全开。
水闸设计计算范文
水闸设计计算范文一、水闸设计计算的步骤1.确定设计流量：根据所在位置的水文气象条件和需要调节的水位变化范围，确定水闸的设计流量。
一般可以通过水文统计分析获得，也可以通过模型计算获得。
2.确定水闸闸宽：根据设计流量和水位变化范围，通过流量-水位-闸宽曲线确定水闸的闸宽。
一般情况下，水闸设计尽量遵循等流速原则，即流过水闸的平均流速相同，可以减少水流的冲刷和波浪产生。
3.确定闸槽尺寸：根据水闸闸宽和水位变化范围，确定闸槽尺寸，包括闸底高程、闸底宽度、闸底高度、闸槽斜坡等。
4.确定闸门尺寸：根据水闸闸宽和水头，确定闸门尺寸。
闸门的高度和宽度应满足流量和承受水压的要求，同时考虑闸门材料和结构的可行性和经济性。
5.进行水力计算：根据水闸的尺寸和参数，进行水力计算，包括流速、流量、水压、水位变化等方面的计算。
通过水力计算，可以确定水闸在不同工况下的性能和对水流、水压的影响。
6.进行结构计算：根据水闸的结构形式和材料，进行结构计算，并考虑水压、地震、冲刷等因素的影响。
结构计算包括静力分析、动力分析、稳定性分析等方面的计算。
7.进行稳态和暂态河道模拟：根据水闸的位置和附近河道的情况，进行稳态和暂态河道模拟，模拟水闸的性能和对河道的影响。
通过模拟分析，可以得到水闸对河道水流、泥沙、底床变动等方面的影响。
8.进行经济性评价：根据水闸的建设和维护成本，进行经济性评价，包括投资回收期、投资效益比、社会影响等方面的考虑。
通过经济性评价，可以判断水闸建设的可行性和经济效益。
二、水闸设计计算的基本原理1.水流力学原理：水流力学原理是指根据流体的运动规律和流速、流量、水位变化等参数，计算水流对水闸的压力、冲击力、扬力等方面的影响。
通过水流力学原理的计算，可以确定水闸的闸宽、闸门尺寸和结构形式，以满足设计流量和水位变化的要求。
2.结构力学原理：结构力学原理是指根据水闸的结构形式、材料和造型，计算水流、水压、地震、冲刷等因素对水闸结构的影响。
水闸毕业设计计算书
广东水利电力职业技术学院毕业设计计算书MD水闸改建工程初步设计专业：水利水电建筑工程（工程管理方向）班级： 08工管2姓名：***学号： *********指导教师：曾*1水力计算1.1 闸室的结构型式及孔口尺寸的确定（1）闸型选择：带胸墙式开敞式水闸 （2）堰型选择：宽顶堰（3）闸底板高程的确定：根据地质条件可知，选择平底板，底板高程与渠底同高。
取-1.0m （4）闸顶高程确定：闸顶高程不应少于设计洪水位与安全超高（按珠江三角洲经验取2m ）之和：5.54+2=7.54m1.2 消能防冲设计由于本闸位于平原地区，河床的抗冲刷能力较低，所以采用底流式消能。
本水闸的最大引水流量Qmax=15m ³/s (1)消力池的池深流量按《水力学》闸孔出流公式计算s Q σμ=c V ='c h e ε="1ch =式中 e ——闸孔开度（m ）e/H ——闸门相对开度H ——上游水深 (m) H 取3mε’——垂直收缩系数，根据e/H 值查《水力学》表8-1 h c ——收缩水深 (m)V c ——收缩断面流速 (m/s)ϕ ——闸孔流速系数 ϕ取0.97σs ——淹没系数 查《水闸设计规范》表A.0.3-2"c h——共轭水深 (m)μ ——闸孔流量系数，0.60.18eHμ=-，适用范围为0.1<e H <0.65；当e/H=0.1,μμ= Q ——流量 （m 3/s ）h t ——下游水深 h t =1.8m b ——闸孔净宽 b=4.5m闸底坎为平顶坎时，0.1＜e/H ≤0.65,为闸孔出流；e/H ＞0.65，为堰流。
下游水深小于收缩水深的共轭水深，即h t < h c ”，为自由出流，反之为淹没出流。
分别计算当开度e=0.3,e=0.5,e=0.78的流量 当e=0.78时，H=3m,97.0=ψ,b=4.5m由e/H=1/9.08=0.11<0.65,故为闸孔出流。
渠首进水闸设计说明书
取水枢纽进水闸设计计算说明书一工程概况：某灌区总灌溉面积97.6万亩，灌区分布在河道两岸，两岸灌溉面积大致相等。
根据河流的水沙情况及取水要求，经过综合比较，修建由拦河坝，冲沙闸，进水闸组成的冲沙槽式Ⅱ等取水枢纽。
拦河闸横跨河道修建，于主河道正交，闸地质河宽270m，拦河闸底板高程与河床平均高程相同，为31.5m，两岸堤坝高程39.8m，闸上游限制最高洪水位38.8m，冲沙闸布置在拦河闸两侧，地板高程31.5m，进水闸为了满足两岸灌溉要求，采用两岸布置方案。
枢纽平面布置如图1所示：二工程资料：1.气象：多年平均气温7.5°C 。
月平均最搞气温20.3°C ，月平均最低气温-18°C，冻层深度1.0—1.5m，多年平均风速4.1m/s ，汛期最大风速8.4m/s 。
2.水文：3频率0.1％0.33％0.5％1％2％5％10％25％75％流量6150 5300 5000 4520 4020 3320 2820 2000 2803水位31.5 33.1 33.85 34.7 36.0 36.8 37.4 37.7 38.0 38.8流量0 200 500 1000 2000 3000 4000 5300 6150 7000址处平均含沙量1.8kg/m3，实测最大含沙量4.74kg/m3。
3.地质情况：渠道附近属于第四纪沉积岩，厚度较大，两岸滩地为粉质壤土及粉沙，其下为砾质中沙，次下为砾质粗沙：沿河一带地下水埋藏深度随地形变化，一般在2.5m左右，因土质透水性强，地下水位变化受河道水位影响大，丰水期河水补给地下水位较高，枯水季节，地下水补给河水。
4.地基土设计指标：地基允许承载能力[σ]＝250KN/m2；地基应力分布允许不均匀系数η＝2～3；砼与中砂摩擦系数f＝0.4；砼容重γ＝24KN/ m3；回填土：尽量以透水性良好的砂质中砂或粗砂回填，回填土壤容重γ干＝16KN/ m3；γ湿＝10KN/ m3；γ饱＝20KN/ m3；C=0；填土与墙后摩擦角δ＝05.地震：本地区不考虑地震影响6.工程材料：石料场距闸址不远，石料抗压指数2500KN/cm左右，容重：γ＝24KN/ m3；采石场用粗细骨料及砂料，距渠首2.5—3.0km。
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农业水利工程专业课程设计计算说明书水工建筑物课程设计设计题目：兴化水闸工程班级：水利0841姓名高传山学号：0806421114指导教师：孙立宇长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2011 年 06 月 22 日目 录1． 设计任务 (3)2． 设计基本资料 (3)2.1 概述 (3)2.1.1 防洪 (3)2.1.2 灌溉 (4)2.1.3 引水冲淤 (4)2.2 规划数据 (4)2.2.1 孔口设计水位、流量 (4)2.2.2 闸室稳定计算水位组合 (4)2.2.3 消能防冲设计水位组合 (4)2.3 地质资料 (5)2.3.1 闸基土质分布情况 (5)2.3.2 闸基土工试验资料 (5)2.4 闸的设计标准 (5)2.5其它有关资料 (5)2.5.1 闸上交通 (5)2.5.2 该地区“三材”供应充足。
(6)2.5.3 该地区地震烈度设计为6度，故可不考虑地震影响。
(6)2.5.4 该地区风速资料不全，在进行浪压力设计时，建议取l l h 10 L 计算。
(6)3． 枢纽布置 (6)3.1 防沙设施 (6)3.2 引水渠的布置 (6)3.3 进水闸布置 (6)3.3.1 闸室段布置 (6)3.3.2 上游连接段布置 (7)3.3.3 下游连接段布置 (7)4． 水力计算 (7)4.1 闸孔设计 (7)4.1.1 闸室结构形式 (8)4.1.2 堰型选择及堰顶高程的确定 (8)4.1.3 孔口尺寸的确定 (8)4.2 消能防冲设计 (10)4.2.1 消力池的设计 (10)4.2.2 海漫的设计 (12)4.2.3 防冲槽的设计 (13)5． 防渗排水设计 (13)5.1 地下轮廓设计 (13)5.1.1 底板 (13)5.1.2 铺盖 (14)5.1.3 侧向防渗 (14)5.1.4 排水、止水 (14)5.1.5 防渗长度验算 (14)5.2渗流计算 (15)5.2.1 地下轮廓线的简化 (15)5.2.2 确定地基的有效深度 (15)5.2.3 渗流区域的分段和阻力系数的计算 (15)5.2.4 渗透压力计算： (16)5.2.5 抗渗稳定验算 (19)6．闸室布置与稳定计算 (19)6.1闸室结构布置 (19)6.1.1 底板 (19)6.1.2 闸墩 (19)6.1.3 胸墙 (20)6.1.4 工作桥 (20)6.1.5 检修便桥 (21)6.1.6 交通桥 (21)6.2闸室稳定计算 (21)6.2.1 荷载计算 (22)6.2.2 稳定计算 (29)7．闸室结构设计 (31)7.1边墙设计 (31)7.1.1 边墙断面拟定 (31)7.1.2 墙身截面强度验算 (32)7.1.3 边墙稳定分析 (33)7.2底板结构计算 (1)7.2.1 选定计算情况 (1)7.2.2 闸基的地基反力计算 (1)7.2.3 不平衡剪力及剪力分配 (1)7.2.4 板条上荷载的计算 (2)7.2.5 边荷载计算 (3)7.2.6 弯矩计算 (4)7.2.7 配筋计算 (1)7.2.8 裂缝校核 (1)8. 两岸连接建筑物 (2)9. 水闸细部构造设计 (2)10. 基础处理 (2)11. 总结 (3)参考文献 (3)附录 (3)水闸课程设计计算说明书1．设计任务兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。
2．设计基本资料2.1 概述兴化闸建在兴化镇以北的兴化渠上，闸址地理位置见图2-2-1。
该闸的主要作用有防洪、灌溉和引水冲淤。
图2-2-1 闸址位置示意图（单位：m）2.1.1 防洪当兴化河水位较高时，关闸挡水，以防止兴化河水入侵兴化渠下游两岸农田，保护下游的农田和村镇。
2.1.2 灌溉灌溉期引兴化河水北调，以灌溉兴化渠两岸的农田。
2.1.3 引水冲淤在枯水季节，引兴化河水北上至下游的大成港，以冲淤保港。
2.2规划数据兴化渠为人工渠道，其剖面尺寸如图2-2所示。
渠底高程为0.5m，底宽50.0m，两岸边坡均为1:2。
该闸的主要设计组合有以下几方面：11.80.550.0图2-2 兴化渠剖面示意图（单位：m）2.2.1 孔口设计水位、流量根据规划要求，在灌溉期由兴化闸自流引兴化河水灌溉，引水流量为300m3/s，此时闸上游水位为7.83m，闸下游水位为7.78m；在冬季枯水季节由兴化闸自流引水送至下游大成港冲淤保港，引水流量为100m3/s，此时相应的闸上游水位为7.44m，下游为7.38m。
2.2.2 闸室稳定计算水位组合（1）设计情况：上游水位10.3m，浪高0.8m，下游水位7.0m。
（2）校核情况：上游水位10.7m，浪高0.5m，下游水位7.0m。
2.2.3 消能防冲设计水位组合（1）消能防冲的不利水位组合：引水流量为300m3/s，相应的上游水位10.7m，下游水位为7.78m。
（2）下游水位流量关系下游水位流量关系见表2-2-1。
表2-2-1 下游水位流量关系2.3 地质资料2.3.1 闸基土质分布情况根据钻探报告，闸基土质分布情况见表2-3-1。
表2-3-1 闸基土层分布2.3.2 闸基土工试验资料根据土工试验资料，闸基持力层为坚硬粉质粘土，其内摩擦角ϕ=190，凝聚力C=60.0Kpa ；天然孔隙比e=0.69，天然容重γ=20.3KN/m 3，比重G=2.74，变形模量0E =4104⨯KPa ；建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角ϕ=260，凝聚力C=0，天然容重γ=18KN/m 3；混凝土的弹性模量E h =710.32⨯KPa 。
2.4 闸的设计标准根据《水闸设计规范》SL265-2001，兴化闸按Ⅲ级建筑物设计。
2.5其它有关资料2.5.1 闸上交通根据当地交通部门建议，闸上交通桥为单车道公路桥，按汽-10设计，履带-50校核。
桥面净宽为4.5m ，总宽 5.5m ，采用板梁式结构，见图2-5-1，每米桥长约重80KN 。
10.0 15.0 450.0 15.0 10.070.0 45.0 137.50 45.0 137.50 45.0 70.0550.0图 2-5-1 交通桥剖面图 （单位：cm ）2.5.2 该地区“三材”供应充足。
闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由于厂设计加工制造。
2.5.3 该地区地震烈度设计为6度，故可不考虑地震影响。
2.5.4 该地区风速资料不全，在进行浪压力设计时，建议取l l h 10 L 计算。
3． 枢纽布置兴化闸为无坝引水进水闸。
整个枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸等组成。
3.1 防沙设施闸所在河流为少泥沙河道，故防沙要求不高，仅在引水口设拦沙坎一道即可。
拦沙坎高0.8m ，底部高程0.5m ，顶高程1.3m ，迎水面直立，背流坡为1:1的斜坡，其断面见图3-1：图3-1 枢纽布置图 Ⅰ-Ⅰ 剖面3.2 引水渠的布置兴化河河岸比较坚稳，引水渠可以尽量短（大约65m ），使兴化闸靠近兴化河河岸。
为了保证有较好的引水效果，引水角取35°，并将引水口布置在兴化河凹岸顶点偏下游水深较大的地方。
为了减轻引水口处的回流，使水流平顺的进入引水口，引水口上、下游边角修成圆弧形。
引水渠在平面上布置成不对称的向下游收缩的喇叭状，见图3-1。
3.3 进水闸布置进水闸（兴化闸）为带胸墙的开敞式水闸。
共3孔，每孔净宽8.5m 。
胸墙底部高程为8.1m ，闸顶高程为11.8m ，闸门顶高程为8.3m 。
3.3.1 闸室段布置闸底板为倒∏型钢筋混凝土平底板，缝设在底板中央。
底板顶面高程为0.5m ，厚1.2m ，其顺水流方向长16m 。
闸墩为钢筋混凝土结构，顺水流方向长和底板相等，中墩厚1.1m ，边墩与岸墙结合布置，为重力式边墙，既挡水，又挡土，墙后填土高程为11.8m 。
闸墩上设有工作门槽和检修门槽。
检修门槽距闸墩上游边缘1.7m ，工作门槽距闸墩上游边缘5.49m ，胸墙与检修门槽之间净距为2.79m。
闸门采用平面滚轮钢闸门，尺寸为8.7m×7.8m。
启闭设备选用QPQ-63卷扬式启闭机。
工作桥支承为实体排架，由闸墩缩窄而成。
其顺水流长2.3m，厚0.5m,底面高程11.8m，顶面高程16.5m，排架上设有活动门槽。
公路桥设在下游侧，为板梁式结构，其总宽为5.5m。
公路桥支承在排架上，排架底部高程8.5m。
3.3.2 上游连接段布置铺盖为钢筋混凝土结构，其顺水流方向长20m,厚0.4m。
铺盖上游为块石护底，一直护至引水口。
上游翼墙为浆砌石重力式反翼墙，迎水面直立，墙背为1:0.5的斜坡，收缩角为15°，圆弧半径为6.6m。
墙顶高程为11.0m，其上设0.8m高的混凝土挡浪板。
墙后填土高程为10.8m。
翼墙底板为0.6m厚的钢筋混凝土板，前趾长1.2m，后趾长0.2m。
翼墙上游与铺盖头部齐平。
翼墙上游为干砌块石护坡，每隔12m设一道浆砌石格埂。
块石底部设15cm的砂垫层。
护坡一直延伸到兴化渠的入口处。
3.3.3 下游连接段布置闸室下游采用挖深式消力池。
其长为21.5m,深为0.5m。
消力池的底板为钢筋混凝土结构，其厚度为0.7m。
消力池与闸室连接处有1m宽的小平台，后以1:4的斜坡连接。
消力池底板下按过滤的要求铺盖铺设厚0.3m的砂、碎石垫层，既起反滤、过渡作用，又起排水作用。
海漫长24m，水平设置。
前8m为浆砌块石，后16m为干砌块石，并每隔8m设一道浆砌石格埂。
海漫末端设一构造防冲槽。
其深为1.0m，边坡为1:2。
槽内填以块石。
由于土质条件较好，防冲槽下游不再设护底。
下游翼墙亦为浆砌石重力式反翼墙。
迎水面直立，墙背坡度为1:0.5，其扩散角为10°，圆弧半径为4.8m。
墙顶高程为8.5m，其上设高0.8m的挡浪板，墙后填土高程为8.0m。
下游翼墙底板亦厚0.6m钢筋混凝土板，其前趾长1.2m，后趾长0.2m。
翼墙下游端与消力池末端齐平。
下游亦采用干砌块石护坡，护坡至9.8m高程处。
每隔8m设一道浆砌石格埂。
护坡延伸至与防冲槽下游端部齐平。
4．水力计算水力设计主要包括两方面的内容,即闸孔设计和消能设计。
4.1 闸孔设计闸孔设计的主要任务:确定闸室结构形式、选择堰型、确定堰顶高程及孔口尺寸。
4.1.1 闸室结构形式该闸建在人工渠道上,故宜采用开敞式闸室结构。
在运行中，该闸的挡水位达10.3m ～10.7m,而泄水时上游水位为7.44m ～7.83m,挡水位时上游最高水位比下游最高水位高出2.87m ，故拟设设置胸腔代替闸门挡水，以减小闸门高度，减小作用在闸门上的水压力，减小启门力，并降低工作桥的高度，从而减少工程费用。