水闸课程设计

目录

第一章总论---------------------------------------------- 1

一、工程概述------------------------------------------ 1

二、基本资料------------------------------------------ 1

三、工程综合说明书------------------------------------ 2 第二章水力计算------------------------------------------ 3

一、闸室的结构形式及孔口寸确定------------------------ 3

二、消能防冲设计-------------------------------------- 4 第三章水闸防渗及排水设计-------------------------------- 6

一、闸底轮廓布置-------------------------------------- 6

二、防渗和排水设计及渗透压力计算---------------------- 6

三、防渗排水设施和细部构造---------------------------- 9 第四章闸室的布置和构造------------------------------- 10

一、闸底板、闸墩------------------------------------- 10

二、工作桥、公路桥、检修便桥------------------------- 12

三、闸门和启闭机------------------------------------- 14

四、闸室的分缝和止水设备----------------------------- 16 第五章闸室的稳定计算----------------------------------- 18

一、荷载及其组合------------------------------------- 18

二、地基应力验算------------------------------------- 20 第六章上下游建筑物------------------------------------- 21

一、连接建筑物的作用--------------------------------- 21

二、两岸建筑物的选用 ------------------------------------21

第一章 总论

一、工程概述

本枢纽位于某河下游，主要任务是壅高水位，以满足河流两岸引水灌溉要求，并适当照顾到工业给水、陆路交通等。枢纽由泄洪闸、灌区进水闸等组成。枢纽建成后可灌溉农田5.5万亩。要求闸顶公路净宽4.5m （如图1）

图一枢纽平面布置图

1-泄洪闸2-进水闸3-闸上公路

二、基本资料

1、上下游河道底宽20米，边坡5.1:1。泄洪闸设计过闸流量s m /1003

,相应上游水位为10.6▽米，下游水位0.6▽米。校核流量为s m /1703

,相应上游水位为

50.6▽米。此水闸（泄洪闸）为Ⅲ等3级建筑物。

2、河道上游正常蓄水位为 5.0▽米，最高蓄水位为 6.0▽米，下游水位

2.5▽米。

泄洪闸下游河道水位流量关系如表1：

表1

3、泄洪闸上下游底高程 1.0▽米，闸底板高程与河底齐平。

4、闸址处地形平缓，堤顶高程在7.5m 左右。

5、闸址持力层为中细砂夹粉土，地基承载力为3

80KN/m

6、闸址附近多年平均最大风速为12m/s ，沿水面从水闸上游面到对岸的最大垂直距离为2km 。

7、回填土料

闸底板下砂垫层0=C ,︒

=30φ，3/15m KN =干γ。两岸翼墙后回填土料0=C ,

︒=30φ，3/15m KN =干γ，3/15m KN =湿γ，3

/19m KN =饱γ。

8、闸顶公路桥汽车荷载为汽车—10级，行车路面净宽4.5m ，两侧各加0.75m 宽的人行道。

9、工作闸门可用钢或钢筋混凝土平面闸门，检修闸门可选用叠梁门。启闭机用螺杆式或卷扬式固定启闭机。

三、工程综合说明书

1、闸室的结构型式及孔口尺寸确定

2、消能防冲设计

3、防渗和排水设计及渗透压力计算

4、防渗排水设施和细部构造

5、闸底板、闸墩

6、工作桥、公路桥、检修便桥

7、闸门和启闭机

8、闸室的分缝和止水设备

9、荷载及其组合

10、地基应力计算

11、闸室稳定验算

12、上游连接建筑物

13、下游连接建筑物

第二章水力计算

第一节闸室的结构形式及孔口寸确定

1)由于已知上下游水位，可推算上游水头及下游水深，如表

表2.1.1上游水头计算表

计算情况流

量Q

下游水

深h s

上游

水深H

过水断面面

积

行近

流速

2g

v2

0上游水

头H0

设计水位100 5.0 5.1 140.02 0.714 0.0

26

5.13

校核水位170 5.4 5.5 155.38 1.094 0.0

61

5.56

2)闸门全开泄洪时，为平底板宽顶堰堰流，判别是否为淹没出流。

表2.1.2淹没出流判别表

计算情况下游水深

h s 上游水头

H0

0.8H0h s>0.8H0流态

设计水位 5.0 5.13 4.1 5>4.1 淹没出流校核水位 5.4 5.56 4.45 5.4>4.45 淹没出流

3)按照闸孔净宽计算公式，根据设计洪水和校核洪水两种情况分别计算，m 为堰流流量系数，取0.385.

表2.1.3闸孔总净宽计算表

计算情况

流量

Q

下游水

深h s

上游水

头H0

s

h

H

淹没系

数σ

侧收缩系

数ε

B0

设计水位100 5.0 5.13 0.

975

0.546 0.909 10.

17

校核水位

170 5.4 5.56 0.

971

0.549 0.909 15.

22 根据《水利水电工程闸门规范》中闸孔尺寸和水头系数标准，选定单孔

净宽b

=5m，同时为了保证闸门对称开启，防止不良水流形态，选用3孔，由于闸基为软基河床，选用整体式底板，中墩、边墩均为1m。