水闸的孔口尺寸确定讲解.pptVIP

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。 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。 （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。 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： 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。 5.2.4 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。 5.2.5 闸孔宽度的确定 一、闸孔总净宽B0的确定 （1）堰流时： 当堰顶处于高淹没度（hs/H0≥0.9) 时， (2)孔流时： 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。 * * 不同土壤不冲单宽流量表 12~24 9~12 4~9 9 5~16 单宽流量(m3/s) 粘土 粉质壤土 细砂土 淤土 粉土、粉砂 闸址土壤 （5-1） （5-7） （5-9） *