水闸设计说明书
水闸课程设计说明书
四川水利职业技术学院课程设计说明书目录:第一章总论 (4)第一节概述 (4)一、题目:拦河闸及进水闸枢纽 (4)二、内容: (4)三、任务: (4)第二节、基本资料 (4)一、气象资料 (4)二、地形、地质资料 (5)三、相关技术指标及参数 (5)第三节、综合说明书 (6)一、闸孔形式:开敞式 (6)二、闸底板型式:宽顶堰 (6)三、水闸 (6)四、水闸组成 (6)第二章水力计算及闸室布置 (6)第一节闸室的结构型式及孔口寸确定 (6)一、确定河道上下游相关水位 (6)1、河道水位流量关系曲线 (6)2、进水闸后水位及水深 (8)3、闸前正常水位 (9)二、初步进行拦河闸的总体布置 (9)1、初步拟定闸室总宽度 (9)2、初步拟定闸孔净宽、底板高程、底板长度、底板厚度及闸墩厚度 (9)3、进行拦河闸水力计算 (10)第二节闸室布置 (12)一、确定闸室总宽度 (12)二、确定闸墩顶部高程 (12)三、工作桥顶部高程 (13)四、交通桥,检修桥高程 (13)五、闸门和启闭机 (14)六、闸室的分缝和止水设备 (14)第三节消能防冲设计 (15)一、消力池设计 (15)二、海漫设计 (18)三、防冲槽设计 (18)四、上下游护坡 (19)第三章水闸防渗及排水设计 (19)第一节闸底轮廓布置 (19)一、闸底轮廓布置 (20)二、闸基防渗长度计算 (20)第二节防渗和排水设计及渗透压力计算 (21)一、防渗和排水设计 (21)二、闸基渗透压力计算 (21)第三节防渗排水设施和细部构造 (22)一、防渗排水设施 (22)二、细部构造 (23)第四章闸室稳定计算 (23)第一节荷载及其组合 (23)一、荷载计算 (23)1、自重 (23)2、水重 (24)3、静水压力 (24)4、扬压力 (24)5、浪压力 (25)第二节地基应力验算 (25)第三节闸室稳定验算 (26)第五章道及沉砂池设计 (26)第六章上下游连接建筑物 (27)第一章总论第一节概述一、题目:拦河闸及进水闸枢纽二、内容:1、拟定拦河闸的闸室结构型式、孔口型式、孔口尺寸、孔数。
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
水闸工程制作方案怎么写
水闸工程制作方案怎么写一、水闸工程的概述水闸是一种用于控制河流水位和水流的设施,一般由闸门和闸槽组成。
它的主要作用是调节水位,保障沿岸地区的安全和地方水资源的充足。
水闸工程是一项重要的水利工程,在城市化进程加快的当今社会,水闸工程的建设与运行管理对于维护河流生态环境、防洪减灾和城市供水的安全有着重要的意义。
本文将就水闸工程的制作方案进行详细的研究和介绍,从水闸工程的设计、施工、材料选择和运行管理等多个方面展开分析,以期为相关从业者提供有益的参考和建议。
二、水闸工程的设计1. 水闸类型选择:水闸的类型主要有闸门式水闸、卷帘式水闸、船闸式水闸等。
在选择水闸类型时,需要充分考虑河流水位变化的频率、水流量的大小和周边环境等因素,以此确定最合适的水闸类型。
2. 水闸规模确定:水闸规模的确定需要综合考虑河流的水流情况、水位变化、防洪标准等因素,以此确定水闸的尺寸和数量。
3. 水闸结构设计:水闸的结构设计包括闸门、闸槽、闸室等部分,需要根据具体的工程情况进行合理的设计,确保水闸的安全、稳定和高效运行。
4. 自动化控制系统设计:现代水闸工程通常配备自动化控制系统,用于实现水位的自动调节、远程监控等功能。
在水闸工程设计中,需要合理设计自动化控制系统,确保其稳定可靠。
5. 倾斜坝体设计:倾斜坝体设计是水闸工程中非常重要的一部分,需要根据实际情况合理选择坝体倾角、坝体高度和坝基宽度等参数,保证坝体的稳定性和耐久性。
三、水闸工程的施工1. 水闸工程的施工前准备工作:包括工程测量、土地清理、设备安装等。
在进行水闸工程施工时,需要充分考虑环境保护和安全生产,在施工前进行充分的准备工作是非常重要的。
2. 水闸闸室的施工:水闸闸室是水闸工程中的核心部分,施工时需要按照设计要求进行合理分区,合理安排输送设备和施工人员,保证施工质量和安全。
3. 水闸闸门的安装:水闸闸门的安装需要考虑周围环境的限制和闸门的重量、尺寸、材料等因素,确保闸门能够正常运行和安全可靠。
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。
煤业有限公司防水闸墙施工设计
一、防水闸墙结构形式
根据防水闸墙设计水压,防水闸墙结构形式设计为楔形。
二、防水闸墙墙体长度
根据《煤矿采矿工程设计手册》二个计算公式分别计算,取最大值。
公式一:按圆柱形公式计算
式中:L----水闸墙墙体长度, m;
H----水闸墙体前后巷道净高,取2.2m;
B----水闸墙体前后巷道净宽,取2.2m;
第二节 设计依据
1、《煤矿安全规程》(2010)
2、《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006)
3、《煤矿防治水规定》(国家安全生产监督管理总局第28号令,2009年9月21)
4、《煤矿采矿工程设计手册》
5、《混混凝土结构设计规范(GBJ10-89)》
第二章 防水闸墙设计
第一节 设计参数确定
α----防水闸墙支撑面与巷道中心线夹角,α=20°;
n----防水闸墙分段段数,取1;
fcc----混凝土轴心抗压强度设计值×0.95,根据查表得C25混凝土轴心抗压强度为12.5N /mm2;
γ0----结构的重要性系数,取1.1;
γf----作用的分项系数,取1.3;
γd----结构系数,取1.2~1.75,硐室断面大取最大值,根据设计断面,取1.5;
第一节 项目由来
耒阳市新市镇、马水乡境内有樟冲井田和王家井田,樟冲井田分布有新市镇老雅背煤矿、利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井;王家井田分布有新市镇长冲里煤矿、利群煤矿王家井和耒阳界冲村煤矿(由于发生事故而关闭);新市镇长冲里煤矿和利群煤矿王家井现已组建了XX煤业有限公司;原规划新市镇老雅背煤矿、利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井组建一个煤业公司;由于资源枯竭已申请关闭。
2、巷道维修、加固
水闸工作桥计算说明书
“水工钢筋混凝土结构学”课程设计实例某排涝闸装配式钢筋混凝土工作桥设计计算书姓名:学号:班级:日期:目录1 设计资料 (2)2 设计内容 (4)2.1计算书 (4)2.2 施工图 (4)3工作桥结构布置 (4)3.1 桥面长度 (4)3.2桥面宽度 (4)3.2纵梁 (5)3.3横梁 (5)3.4机墩 (5)3.5 活动铺板 (5)3.6栏杆柱及栏杆 (6)3.7刚架 (6)4 桥身结构计算 (6)4.1悬臂板 (6)4.2活动铺板 (8)4.3横梁 (10)4.4纵梁 (12)4.5横梁与纵梁交界处附加箍筋计算 (17)4.6纵梁钢筋的布置设计(M图) (17)R4.7裂缝开展宽度验算 (18)4.8挠度验算 (19)5刚架计算与配筋 (20)5.1 刚架计算简图 (20)5.2横向计算 (20)5.3 纵向计算 (26)参考文献 (28)1 设计资料根据初步设计成果,提出设计数据和资料如下:(1)排涝闸闸室立面图见图1。
(2)工作桥桥面高程31.5m。
(3)闸墩顶高程24.0m。
(4)该闸共3孔,每孔净宽7m。
(5)中墩宽度1m,边墩宽度0.9m。
(6)闸门采用平面闸门,闸门自重200kN。
(7)启闭设备采用3台(每孔一台)绳鼓式QPQ-2×160kN型启闭机,启门力(标准值)320kN。
每台启闭机重量(标准值)70kN。
启闭机高1080mm。
启闭机地脚螺栓位置和机墩尺寸见图2。
(8)闸门吊绳中心距离3.6m。
(9)荷载桥面活荷载标准值5.0kN/m2;栏杆重标准值1.5kN/m;安装荷载最重部件为绳鼓,每个绳鼓重(标准值)6.54kN,着地面积为350mm×350mm;启闭机地脚螺栓作用力设计值(含启闭机重、启门力):Q1=35.365kN,Q2=46.265kN,Q3=56.116kN,Q4=76.125kN;施工荷载标准值6.0kN/m2;水闸所在地区基本风压ω0=0.45kN/m2(风荷载体型系数μs=1.3,风压高度变化系数μz=0.9);钢筋混凝土重力密度25kN/m3;在进行荷载组合设计值计算时,注意启门力属可控制其不超出规定限制的可变荷载。
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(毕业设计)
本区属干旱的中低山区水文地质类型。其地下水类型为:松散堆积层孔隙水,碎屑孔隙裂隙层间水,基岩裂隙水三大类型。松散堆积层孔隙水分布于河谷冲积平原、山前坡洪积扇裙与黄土丘陵区。以河谷冲积平原富水性最强,含水层为全新统及上更新统冲积砂砾石层。勘察范围内地下水位埋深约0.5-1.5m。
区内地下水主要补给来源为大气降水,次为区外河谷潜水补给。地下水动态变化受气候、地貌及含水层埋藏条件等因素控制。一般规律是8-9月份水量最大,水位最高,5月份或12月至次年3月份水量最小,水位最低。
2
2.1
台子水闸工程位于二道子河水库下游西路嘎河中游,汛期有泄洪要求。河道两岸有需要灌溉的灌区,因此,台子水闸需要满足灌区供水需要。
西路嘎河河道较宽,不宜全河段布置闸室,因此,综合考虑泄洪、供水要求,采取闸坝联合布置。
考虑原水闸工程将泄水闸布置在溢流坝两侧,坝脚处常年淤积,泄水闸常年泄水冲刷,河道断面已形成主河槽位于河道两侧的复式断面。此次台子水闸的工程布置依据河道复式断面,河道中间设置溢流坝,泄水闸紧靠溢流坝,左右岸对称布置,泄水闸之外布置供水闸,因左右岸灌区需要灌水量不同,左右岸供水闸闸室净宽不同。进水闸上游侧布置胸墙。
1.3.2
根据内蒙水设院98年大洪水后对赤峰地区“各水文站及重点水库设计洪峰流量成果”,采用的年限是截止到1998年,考虑到资料年限延长后枯水年偏多,对工程较为不利,从安全角度出发本次设计洪水计算仍采用内蒙水设院计算成果,根据松山地实测洪水资料,采用面积比法计算得出:P%=5时,Q=540m3/s, P%=2时,Q=610m3/s。
Design data, combined with the local hydrological and geological conditions, in accordance with the gate design specification to determine the type of gate design. According to the requirements of the river flood season flood, determine the weir sluice, drain the water gate type, size, requirements according to the local irrigation district irrigation sluice intake of types, sizes. Determine the sluice of the overall project layout, the sluice discharge, review the calculation of water supply capacity, seepage calculation, the energy dissipation the workers in the design, review, and the chamber of the stability calculation. Completion of the gate design text content and layout drawing related engineering.
防洪闸设计说明书
XX省*****防洪闸处险加固工程设计报告目录1综合说明11.1 工程概况11.2 枢纽建筑物简述21.3 原设计、施工情况简述21.4工程现状及存在问题31.5处险加固措施和工程投资52处险加固工程设计62.1右岸护坡、护脚加固设计62.2发电厂整修设计102.3电器设备更新改造112.4启闭机更新设计122.5闸门维修与更新132.6升船机吊桥更新设计133工程概算153.1编制依据153.2费率标准153.3根底单价163.4主要技术经济指标163.5工程概算表171综合说明1.1 工程概况**防洪闸位于烂泥湖垸烂泥湖撇洪渠出口,地处********镇,*江尾闾的左岸大堤上,距***城21Km。
该工程以防洪为主,兼顾排渍、灌溉、发电、交通航运等效益的综合性水利交通枢纽工程。
闸前控制撇洪渠集雨面积710Km2,多年平均流量600m3/s,设计枯水流量10m3/s。
工程效益涉及三市(***、XX市、XX市)四县的5个乡镇,即**的**、宁乡的X良桥、湘阴沙田、XX欧江岔、上湖等5个乡、66个自然村,30多万人,40多万亩农田。
该工程原设计为防止*江洪倒灌撇洪河,减少闸前撇洪洪渠两岸洪水威胁。
设计灌溉面积3.5万亩,电站装机容量0.25MW,年发电量7.6×105KW.h,通航建筑物设计年货运量20万t,船只最大吨位30t,闸上公路桥净宽7m,荷载标准汽-10,该工程为二等工程,主要建筑物2级。
工程所在地区地貌单元属*江下游一级冲积阶地前缘。
防洪闸所处场地地层主要为第四系全新统河流冲积地层。
建筑物地基持力层为粉细砂、砂卵石层,地基承载力设计值为210~350KPa。
1.2 枢纽建筑物简述枢纽工程由闸坝、电站、排渍底孔、公路桥及升船机等建筑物组成。
闸坝为钢筋砼、浆砌石混合坝、坝轴线长73.2m,闸底高程为24.0m,其上装有8扇8.9m×7.15m〔宽×高〕钢质平板闸门。
水闸设计说明书
第一节 设计基本资料前进闸建在前进以北的红旗渠上,闸址地理位置见图<一>所示。
该闸的主要作用是: (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。
(2)灌溉。
灌溉期引胜利河水北调,以灌溉红旗渠两岸的农田。
(3)引水冲淤。
在枯水季节,引水北上至下游的红星港,以冲淤保港。
图<一> 闸址位置示意图一、 规划数据红旗渠为人工渠道,其断面尺寸如图<二>所示。
渠底高程为,底宽50 m ,两岸边坡均为1:2。
该闸的主要设计水位组合有以下几方面。
图<二> 红旗渠断面示意图(单位:)1、孔口设计水位、流量根据规划要求,在灌溉期前进闸自流引胜利河水灌灌,引水流量为300 m 3/s ,。
此时相应的水位为:闸上游水位为 m ;闸下游水位为 m 。
冬春枯水季节,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 m 3/s 此时相应的水位为:闸上游水位为 m 2、闸身稳定计算水位组合(1)设计情况:上游水位 m ,浪高 m ;下游水位 m 。
(2)校核情况:上游水位 m ,浪高 m ;下游水位 m 。
3、消能防冲设计水位组合根据分析,消能防冲的不利水位组合是:引水流量为300 m 3/s ,相应的上游水位为 m ,下游水位为 m 。
4、下游水位流量关系 下游水位~流量关系见表(1)表(1) 下游水位流量关系二、 地质资料1、闸基分布情况1:21:2-5.55.8根据钻探报告,闸基土质分布情况见表(2)表(2)闸基土层分布2、闸基土工试验资料根据土工试验资料,闸基持力层坚硬粉质黏土的各项参数指标为:凝聚力c=;内摩擦角ϕ=19°;天然孔隙比е=;天然容重γ= m3 .建闸所用回填土为砂壤土,其内摩擦角ϕ=26°,凝聚力c=0,天然容重γ=18 kN/ m3 。
三、闸的设计标准根据《水闸设计规范》SD133—84(以下简称SD133—84),前进闸按Ⅲ能建筑物设计。
水闸课程设计电子稿
水闸课程设计任务书及指导书水利水电工程适用农业水利工程河北农业大学城乡建设学院水利系20010年3月进水闸课程设计任务书及指导书一、设计任务于某河石岸设计一座进水闸,每年3~11月按要求供给××灌区210万亩土地灌溉用水。
(据规范,灌溉面积大于150万亩为一等工程,主要建筑物为一级建筑物)二、设计资料1、建筑物的级别及枢纽组成:经初步设计,本建筑物为Ⅰ级建筑物,引水枢纽包括栏沙潜堰、闸前引水段、进水闸、闸后衔接段、沉沙池五部分,为满足农业生产用水的需要,先按无坝引水设计。
其工程布置见附图㈠。
2、水文水利资料(1)灌期引水量及相应的闸前闸后水位,见附表㈠。
(2)灌期闸前闸后水位过程线,见附图㈡。
(3)闸下游流量水深表,见附表㈡。
(4)闸下游流量水深关系曲线,见附图㈢。
(5)设计洪水位17.00m(6)校核洪水位18.50m(7)消能设计水位15.00m(是按枯水期曾出现的最高水位考虑的),洪水期如仍拟引水,在水位15.00~17.00m之间时可制定闸门操作规程控制引水。
(8)设计引水量为120m3/s3、初步设计拟定数据根据水工模型试验,进水闸引水角为40进水闸闸底高程9.5m海漫起点高程9.5m引水段渠底高程9.5m引水段长度150m(边坡m=2)下游衔接长度150m下游衔接段渠底高程10.2m衔接段渠底宽度b62m衔接段渠底坡度i1/10000衔接段糙率m0.02衔接段边坡内坡1:2 外坡1:2.5闸前渠道堤顶宽度10.0m闸前渠道堤顶高程19.2m闸后渠道堤顶宽度 4.0m闸后渠道堤顶高程14.0m进水闸附近地形平坦,一般地面高程13.5m闸上设公路桥,标准为汽——15级双车道公路桥路面宽度(不算人行道)7.0m(另加每侧人行道宽1.0m)公路桥桥面高程18.3m启闭设备:采用启闭机启闭(一门一机,手电两用式卷杨机,机重2T/台)。
闭门型式:平面直升式钢闸门(设胸墙时按潜孔闸门公式计算门重)4、浪压力:根据渠首水文站观测,浪高仅0.2~0.3m,影响不大,可不考虑。
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第一节 设计基本资料前进闸建在前进以北的红旗渠上,闸址地理位置见图<一>所示。
该闸的主要作用是: (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。
(2)灌溉。
灌溉期引胜利河水北调,以灌溉红旗渠两岸的农田。
(3)引水冲淤。
在枯水季节,引水北上至下游的红星港,以冲淤保港。
图<一> 闸址位置示意图一、 规划数据红旗渠为人工渠道,其断面尺寸如图<二>所示。
渠底高程为-5.5m ,底宽50 m ,两岸边坡均为1:2。
该闸的主要设计水位组合有以下几方面。
图<二> 红旗渠断面示意图(单位:)1、孔口设计水位、流量根据规划要求,在灌溉期前进闸自流引胜利河水灌灌,引水流量为300 m 3/s ,。
此时相应的水位为:闸上游水位为1.83 m ;闸下游水位为1.78 m 。
冬春枯水季节,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 m 3/s 此时相应的水位为:闸上游水位为1.44 m ;闸下游水位为1.38。
2、闸身稳定计算水位组合(1)设计情况:上游水位4.3 m ,浪高0.8 m ;下游水位1.0 m 。
(2)校核情况:上游水位4.7 m ,浪高0.5 m ;下游水位1.0 m 。
3、消能防冲设计水位组合根据分析,消能防冲的不利水位组合是:引水流量为300 m 3/s ,相应的上游水位为4.70 m ,下游水位为1.78 m 。
4、下游水位流量关系 下游水位~流量关系见表(1)表(1) 下游水位流量关系二、 地1:21:2-5.55.8质资料1、闸基分布情况根据钻探报告,闸基土质分布情况见表(2)表(2)闸基土层分布2、闸基土工试验资料根据土工试验资料,闸基持力层坚硬粉质黏土的各项参数指标为:凝聚力c=60.0Kpa;内摩擦角ϕ=19°;天然孔隙比е=0.69;天然容重γ=20.3kN/ m3 .建闸所用回填土为砂壤土,其内摩擦角ϕ=26°,凝聚力c=0,天然容重γ=18 kN/ m3 。
三、闸的设计标准根据《水闸设计规范》SD133—84(以下简称SD133—84),前进闸按Ⅲ能建筑物设计。
四、其它有关资料(1)闸上有交通要求。
根据当地交通部门的建议,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,总宽为5.5m,采用板梁式结构,见图<三>每米桥长约重80kN。
(2)该专区“三材”供应充足。
闸门采用平面钢闸门,尺寸自定,由工厂设计、加工制造。
(3)该地区地震设计烈度为6度,故可不考虑地震的影响。
(4)该地区风速资料不全,在进行浪压力计算时,建议取消2L i/2h i=10计算。
图<三> 交通断面图(单位:cm)第二节 枢纽布置前进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到组成。
一、 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-5.5m ,顶高程式-4.7m,迎水面直立,背流坡为1:1的斜坡,其断面图示<四>图<四> 枢纽布置图二、 引水渠的布置65m ),使前进闸靠近胜利河河岸。
为了保证<进水闸(前进闸)为带胸墙的开敞式水闸。
共3孔。
每孔净宽阔8.5m 。
胸墙底部高程为2.1m 。
闸顶高程为5.8m ,闸门高程为2.3m.1、闸室段河底板为倒π型钢筋混凝土平底板,缝设在底板中央。
底板顶面高程为-5.5m ,厚0.2m 。
其顺水流方向长16m 。
闸墩为钢筋混凝土结构,顺水流方向长与底板相等,中墩厚取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5.8m 。
闸墩上设有工作门槽和检修门槽。
检修闸门槽距闸墩上游边缘1.7m,工作门槽距闸墩上游边缘5.49,胸墙与检修门槽之间的净距离为2.79m 。
闸门采用平面滚轮钢闸门,尺寸为6.7m ×7.8m 。
启闭设备选用QPQ-2×25卷扬机启闭机。
工作桥支承为实体排架,由闸墩缩窄而成。
其顺水流方向长2.3m ,厚0.5m ,顶面高和5.8m,顶面高程10.5m,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,排架底部高程为2。
5m 。
2、上游段铺盖为钢筋混凝土结构,其顺水方向长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5.0m ,其上设有0.8m 高的混凝土挡浪板。
墙后填土高程为4.8m 。
翼墙底板为0.6m 厚的钢筋混凝土板,前趾长0.2m ,翼墙上游与铺盖头部齐平。
Ⅰ-Ⅰ剖面渠翼墙壁上面为干砌块石护坡,每隔壁12m设一道浆砌石格埂。
块石底部设防15㎝的砂垫层。
护坡一直延伸到红旗渠的入口处。
3、下游段闸室下游采用挖渠式消力池。
其长为21.5m,深为0.5m。
消力池的底板为钢筋混凝土结构,其厚为0.7 m。
消力池与闸室连接处有1 m宽的小平台,后以1:4的斜坡连接。
消力池底板下按反滤的要求铺设厚0.3 m的砂、碎石垫层、既起反滤、过渡作用,又起排水作用。
海漫长期24 m水平设置。
前8 m为浆砌块石,后16 m为干砌块石,并每隔8 m设一道浆砌石格埂,海漫末端设一构造防冲槽。
其深为1.0 m,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。
其迎水面直立,墙背坡度为1:0.5,其扩散角为10°,圆弧半径为4.8 m。
墙顶高程为2.5 m,其上设高0.8 m的挡浪板,墙后填土高程为2.0 m。
下游翼墙底板亦为厚0.6 m钢筋混凝土板,其前趾长1.2 m,后趾长0.2 m。
翼墙下游端与消力池末端齐平。
下游亦采用干砌石护坡,护坡至少3.8 m高程处。
每隔8 m设一道浆砌石略埂。
护坡延伸至与防冲槽下游端部齐平。
前进闸总体布置见大图。
第三节 水力设计水力设计主要包括两方面的内容,既闸孔设计和消能防冲设计. 一、 闸孔设计闸孔设计的主要任务是:确定闸室结构形式,选择堰型,确定堰顶高程及孔口尺寸. 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4.3~4.7m ,而泄水时上游水位1.44~1.83m ,挡水时上游最高水位比泄水时上游最高水位高出2.87m ,故拟设置胸墙代替闸门挡水,以减少门高。
减少作用在闸门上的水压力,减少启门力,并降低工作桥的高度,从而节省工程费用。
综上所述,该闸采用带胸墙的开敞式闸室结构。
2、堰型选择及堰顶高程的确定该闸建在少泥沙的人工渠道上,宜采用结构简单,施工方便,自由出流范围较大的 平底宽顶堰。
考虑到闸基持力层是坚硬粉质粘土(局部含铁锰结核),土质良好,承载 能力大,并参考该地区已建工程的经验,高程可以拟定为-5.5m 。
3、孔口尺寸的确定(1)初拟闸孔尺寸,该闸的孔口尺寸必须满足引水灌溉和引水冲淤保港的要求。
1)引水灌溉:上游水深 H=1.83+5.5=7.33m 下游水深 h=1.78+5.5=7.28m 引水流量 Q=300 m 3/s 上游行近流速 V 0=Q/AA =(b+mH)H =(50+2×7.33)×7.33=473.96 m 3/s H 0=H +αv 2/2g (取α=1.0) =7.33+0.6332/2×9.8=7.35mh s /H 0=7.28/7.35=0.99>0.8,故属淹没出流。
4.000)1(31.2H hH h s s s -=σ=0.356 由宽顶堰没出流公式对无坎宽顶堰,取m=0.385,假设收缩系数ε=0.96,则=2/335.781.9296.0385.0356.0300⨯⨯⨯⨯⨯=25.83m2)引水冲淤保港上游水位 H=1.44+5.5=6.94m 下游水位 h s =1.38+5.5=6.88m 引水流量 Q=100 m 3/sA=(b +mH)H=(50+2×6.94)×6.94=443.3m 2v 0=Q/A=100/443.3=0.23m/s<0.5m/s ,可以忽略不计,则 H 0≈H=6.94。
h s /H 0 =6.88/6.94=0.99>0.8,亦属淹没出流。
4.000)1(31.2H hH h s s s -=σ=0.342 同样得m =0.385,并假定ε=0.96,则得 B 02=322H g m Qs εσ=3294.681.9296.0385.0342.0100⨯⨯⨯⨯⨯=9.769m.比较1)、2)的计算结果,B 02<B 01,可见引水灌溉情况是确定闸孔尺寸的控制情况,故闸孔宽净B 0 宜采用较大值25.83m 。
拟将闸孔分为3孔,去每孔净宽为8.5m ,则闸孔实际总净宽为 B 0 =8.5×3=25.5m ,由于闸基土质条件较好,不仅承载能力较大,而且坚硬.紧密。
为了减小闸孔总宽度,节省工程量,闸底板宜采用整体式平板,拟将分缝设在各孔底版的中间位置,形成倒π型底版。
中墩采用钢筋混泥土结构,厚1.1m 。
墩头、墩尾均采用半圆形,半径为0.55m 。
(2)复核过闸流量。
根据初拟的闸孔尺寸,对于中孔,b 0 =8.5m ,b s = b 0+ε=8.5+1.1=9.6m ,b 0/b s =8.5/9.6=0.885, 查SD133-84 2-2, 981.0=z ε 。
对于边孔,b 0 =8.5m , b s =34.31m , b 0/b s =0.19,查SD133—84附表2—2,得 εb =0.909,则()NN bb εεε+-=1=957.03909.0)13(981.0=+-⨯根据SD133—84附表2—1,对于无坎平底宽顶堰,m=0.385,则 =300.19m 3/s实际过流能力满足引水灌溉的设计要求。
同样,可以验证初拟的闸孔尺寸亦符合引水冲淤保港的要求。
因此,该闸的孔口尺寸确定为:共分3孔,每孔净宽8.5m ,4个中墩各厚1.1m,闸空总净宽为25.5m, 闸室总宽度为27.7m 。
二、 消能防冲设计消能防冲设计包括消力池、海漫及防冲槽等三部分 1、消力池的设计(1)上下游水面连接形态的判别,闸门从关闭状态到泄流量为300 m 3/s 往往是分级开启的。
为了节省计算工作量,闸门的开度拟分三级。
化一级泄流量50 m 3/s ;待下游水位稳定后,增大开度到期150 m 3/s ;待下游水位稳定后,再增大开度至少300 m 3/s 。