水闸设计

目录

第一节 设计基本资料

1.1 概述

1.2 规划数据

1.3地质资料

1.4闸的设计标准

1.5其他资料

第二节 枢纽布置

2.1 防沙设施

2.3引水渠的布置

2.4进水闸布置

第三节 水力计算

3.1闸孔设计

3.2消能防冲设计

第四节 防渗排水设计

4.1地下轮廓设计

4.2渗流计算

第五节 闸室布置与稳定计算5.1 闸室结构布置

5.2 闸室稳定计算

第六节 闸室结构设计

6.1 闸墩设计

6.2底板结构计算

第七节 两岸连接建筑物设计

第八节 主要参考文献

水工建筑物课程设计计算说明书

第一节 设计基本资料

1.1概述

本工程是西通河灌区第一集抽水站的拦河闸，其主要任务是拦蓄西通河的河水，抬高水位满足抽水灌溉的需要，洪水期能够宣泄洪水，保证两岸农田不被洪水淹没。

1.2规划数据

闸址附近，河道顺直，河道横部面接近梯形，底宽18m，边坡1：1.5，河底高程195.00m,两岸地面高程199.20m。断面尺寸如图1.1所示：

图1.1

1.2.1孔口设计水位、流量

根据规划要求，在正常蓄水时下泄流量为Q=0，上游水位为H

正

=198.0m，此时对应的下游水位H=195.0m;在校核洪水时

灌区下泄流量为Q

核=79.7，此时的相应上游校核水位为H

核

=198.90m，相应闸下游水位H

下

=198.65m;在设计灌溉区期下泄

流量Q

设=61.4，此时对应的上游水位H

设

=198.36m，闸下游水位

为H‘

下

=198.15m.

1.2.2闸身稳定计算水位组合

A.设计情况：上游水深H=3.36m,下游水深h=3.15m

B.校核情况：上游水深H=3.90m,下游水深h=3.65m

1.2.3消能防冲设计水位组合

根据分析：消能防冲的最不利水位组合是在校核洪水位时的情况下：则其组合是：下泄流量为Q=79.70，相应的上游水

位是H

核=198.90m, 闸下游水位H

下

=198.65m，则相应的上游水

深H=3.90m,下游水深h=3.65m。

下游水位流量资料表1-1所示:

H下(m）195.00196.00197.00197.50198.00198.15198.50 Q(m3/s)0.008.6327.9641.0755.4061.4073.98水位流量资料如下表1-2所示：

运用情况上游水位

（m）

下游流量（）

正常蓄水198.000.00

设计洪水198.3661.40

校核洪水198.9079.70

1.3地质资料

根据土工试验资料，所得闸基河床地质资料柱状图如图1.2所示：

图1.2

其关系如表1-3所示；

层序高程（m）土质概况

Ⅰ195.00——

191.80

细砂

Ⅱ191.8——

粗砂

183.22

Ⅲ183.32粘土闸址附近缺少粘性土料，但有足够量的混凝土骨料和砂料。闸基细砂及墙后回填砂料土工实验资料如下表1.4所示：材

料/项目天然容重饱和容重

内摩擦

角

凝聚

力

不均匀

系数

相对密实

度

细

砂

18.6420.61220120.46

砂

土

料

18.2020.21320150.62

细砂容许承载力为150KN/m2，其与混凝土底板之间的摩擦系数f=0.35 。

1.4闸的设计标准

根据《水闸设计规范》SL265—2001，该闸按四级建筑物设计。

1.5其他资料

（1）、闸上交通要求，根据当地交通部门的建议要求，闸上交通为单车道，按汽-10设计，带-50校核。桥面净宽

4.0m，总宽4.4m 。

（2）、闸门采用平板钢闸门，有3米、4米、5米三种规格闸门。

（3）、该地区地震设计烈度为4度，故不考虑地震的影响。

（4）、闸址附近河道有干砌石护坡。

（5）、多年平均最大风速为12m/s，吹程为0.15公里。

第二节 枢纽布置

2.1防沙设施

多泥沙河流上的水闸枢纽，应该在进水闸进口或者其他建筑物取水口的相邻位置设置冲沙闸或者泄洪沙闸，并应注意解决进水闸进水口或者其他建筑物取水口处可能产生的泥沙淤堵问题。

2.2引水渠的布置

引水渠尽量做的平顺，避免在溢流堰前产生旋窝，影响堰顶泄水。采用梯形断面，长度宜短而直，引水渠轴线方向宜避开常年最大风向。

2.3进水闸布置

进水闸或泄水闸的中心线与河道中心线的交角不超过30°，其上游的引水渠长度宜短而直。过设计流量时的水头损失一般控制在0.1-0.3m,闸下游水位按闸后渠道水位~流量曲线查的。

第三节 水力计算

水力设计的计算主要包括两个方面的内容：1.闸孔设计，

2.消能防冲设计。

3.1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，确定堰顶高程以及孔口尺寸。

3.1.1闸室结构形式