水闸的孔口设计

第二节水闸的孔口设计
一、水闸孔口设计的主要内容
1.确定闸孔型式
2.拟定闸底板高程（即堰顶高程）
3.计算孔口尺寸及溢流前沿总宽
4.泄流能力验算
二、水闸的闸孔型式（开敞式）
根据水流流态分 : 堰流式,孔流式
图9-5 堰流式闸孔图9-6 孔流式闸孔
2、根据结构型式分
（1）宽顶堰：2.5H<堰顶厚度δ<4H或无坎，常用于平原地区，自由泄流范围大且稳定；施工简单；流量系数m较小，易产生波状水跃。

（2）实用堰：0.67H<堰顶厚度δ<2.5H，常用于上游水位允许有较大雍高的山区，自由泄流时流量系数m较大，流量Q受下游水位影响较大。

（3）胸墙式：用于上游水位变幅较大时；可减小闸门及工作桥高度，增加闸室刚度；不利于排冰排污和通航。

三、底板高程
除考虑运用条件外，还要考虑地质条件和经济要求。

⒈运用条件：
底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓
节制闸与河底齐平或略高；进水、分洪闸比河底略高（防泥沙），排涝闸低。

⒉经济要求：
底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓，但增大闸身和两岸结构高度，消能防冲费用↑，泥沙淤积。

⒊地质条件：避免复杂地基处理；抗冲刷能力q
四、孔口设计的具体步骤
⒈确定设计流量Q和上、下游设计水位
⒉确定孔口型式
⒊确定底板高程
⒋计算闸孔净宽B及闸室总宽L（开敞式）
规范中介绍了平底闸闸孔自由堰流、淹没式堰流、孔流的计算公式。

闸孔数n=B/b，如果运用上无特殊要求，一般b=8～12m，n<8时n一般取奇数。

溢流前缘总宽L=nb+（n-1）d，d为闸墩厚度。

⒌验算泄流能力。

*基本资料：
(1)过闸Q设、Q校
(2)上下游河道水力要素及水位-流量曲线
(3)引水角度及分流比率
(4)河床及两岸地质条件和土壤抗冲刷能力
(5)特殊运用要求（过船、过木、过鱼、排冰、排砂、防淤等）。