水闸的孔口尺寸确定全解

（2）最高水位 泄水闸的上游最高水位由水闸的泄水能力特 性决定。 泄水闸泄放校核洪水时，其上游水位为最高 水位。此时，闸门全开下泄洪水流量，上游水 位等于校核洪水流量下天然河道水位加上上游 水位壅高。


在平原地区建水闸，往往对上游水位壅高值的限制 较严。一般在洪水期泄洪时，上游水位壅高值只允 许控制在 0.1～0.3m ，否则将造成较大的上游淹没。 修建在山区和丘陵地区的水闸，其上游水位壅高往 往没有严格限制。可以根据水闸的任务、上游淹没 损失、工程造价、两岸堤防、地下水位等因素，经 多方案综合比较后确定。







5.2.2设计流量和上、下游水位的确定 1）拦河闸


设计流量:根据工程等别确定相应的设计洪 水流量Q设和校核洪水流量Q校。 上、下游水位
下游水位：由下泄流量查下游河道天然水位～流 量关系曲线确定。 上游水位： （1）正常蓄水位 拦河闸的上游正常蓄水位，要根据泄水闸 承担的任务，建成后上游淹没损失等因素确定。 在正常运用情况下，拦河闸的任务是控制上游水 位为正常蓄水位，以满足取水、航运等的要求。


上游水位：为渍水区内或排水渠末端相应于排水设 计流量时的水位； 下游水位：低于上游水位0.05～0.1m。



5.2.3 闸底板高程的选定 1）拦河闸：拦河闸的底板为平底板时， 闸底板的面高程等于或略高于河底高程， 有利于减轻闸前泥沙淤积。 2）进水闸：进水闸的底板高程应该高于 冲砂闸或泄水闸的底板高程。 在地基条件好和上游水位较高的情况 下，可以尽量提高底板高程，或采用泄 流能力高的实用堰。
5.2 水闸的孔口尺寸确定


5.2.1 闸孔和底板型式选择
土基上的拦河闸，闸孔型式多采用开敞式宽顶堰。 · 在地基条件较好的拦河闸可以采用驼峰堰。 · 岩基上的水闸常采用实用堰。 开敞式宽顶堰：结构简单、施工方便、地基应力均匀， 泄流能力大、上游水位壅高较小，有利于完成冲砂、 排污等其他任务。宽顶堰的流量系数为0.36～0.385。 驼峰堰和实用堰：流量系数较宽顶堰大，可以使枢纽 布置更紧凑。水闸上的实用堰多为低堰，其流量系数 参考有关文献。 实用堰：在淹没出流的情况下，流量系数急剧减少。 因此，经常或主要工况为淹没出流的泄水闸不宜于选 用实用堰。 上游水位变幅较大的水闸，可以考虑设置胸墙，以减 少闸门挡水高度和闸门受力。
B0 Q
0 h s 2g(H0 h s )
（5-7）

(2)孔流时：
B0
Q
' h c 2gH0
（5-9）





二、闸室单孔宽度 b 的确定 我国大中型水闸的单孔宽度一般采用 8～12m。 三、闸室总长度L的确定 闸室总宽度L=nb+(n-1)d，其中，d为闸 墩厚度 闸室总宽度拟定后，尚需要考虑闸墩等 的影响，进一步验算水闸的过水能力。 从过水能力和消能防冲两方面考虑，闸 室总宽度应与河道宽度相适应。


2）进水闸 设计流量：等于渠道的设计取用流量。 上、下游水位：


进水闸的上游水位：为水库正常蓄水位或河道最低 水位。从河道取水流量较大时，要考虑取水口处河 道水位局部降落， 进水闸的下游水位：由渠系规划和水闸额定取水流 量来确定确定。


3）排水闸： 设计流量：由设计暴雨、汇水面积及排水时间 确定。 上、下游水位：




5.2.4 过闸单宽流量的确定 决定单宽流量大小的主要因素是河床抗冲能力。 · 当选择较大的单宽流量时，可以减少拦河闸的闸室数 量和缩短泄水前缘总宽度，降低闸室总造价。 · 但是，较大的单宽流量对河床冲刷破坏的能量增大， 容易发生冲刷破坏，需要加强消能防冲设施和护底措 施，增大相应造价。 · 河床抗冲能力还与水流条件有关。在水深较大，上下 游水位差较小，出闸水流扩散较平顺的情况下，同样 的土基条件可以承受较大的单宽流量冲刷。 在我国一般采用的单宽流量为5～30m3/s，下表为江苏 省对不同闸基土壤选用单宽流量的经验值。在砂砾石 地基上可以取更大的单宽流量。
不同土壤不冲单宽流量表
闸址Байду номын сангаас壤 粉土、粉砂 5~16 淤土 9 细砂土 4~9 粉质壤土 9~12 粘土 12~24
单宽流量(m3/s)

5.2.5 闸孔宽度的确定 一、闸孔总净宽B0的确定 Q （1）堰流时： B
0
m 2g H 0
3
2
（5-1）

当堰顶处于高淹没度（hs/H0≥0.9) 时，