水闸设计 12.docx

水闸设计报告专业：水利水电建筑工程班级：组别：组长：指导老师：水闸设计报告组长：副主长：组员：指导老师：班级：组别：1工程布置1.1地形条件和工程要求顺城河节制闸位于顺城河上，分进口段、闸室段、消力池段和海漫段。进口段长25m，底宽11.6m，前5m为濮清南干渠，梯形断面，采用M7.5浆砌石护底，厚0.3m，边坡为M7.5浆砌石护坡，后20m为扭曲面，其中前10m为0.3m厚浆砌石护底，后10m采用0.4m厚C25混凝土，扭面采用M7.5浆砌石护砌。闸室底板厚1.0m，底板顶高程为45.60m，节制闸设计流量为14m3/s，上游挡水高程为49.50m。边墩为梯形断面，顶宽1.0m，底宽2.0m。闸室末端接1.0m的水平段，然后通过1：4的坡与消力池连接，消力池底板为C25钢筋混凝土结构，底板顶高程为45.60m，下设0.1m厚粗砂垫层。消力池两侧为C25砼挡墙。1.2地质条件根据勘探资料和闸室布置情况，节制闸闸基座落在砂壤土层上，其地质参数为：砼与地基摩擦系数f=0.3，承载力标准值为140kPa；墙后回填土料选用中粉质壤土C=0kPa、φ=20.5°，饱和容重取2.1t/m3，浮容重取1.1t/m3。2水力计算2.1闸孔型式选择闸孔形式是指闸底板的.1形式（堰型）和是否设置胸墙。一般有宽顶堰型（平底板孔口型）、低实用堰型（梯形堰、曲线形堰、驼峰型），胸墙式孔口三种。宽顶堰的特点是结构简单，施工方便；泄流能力比较稳定，有利于泄洪、冲沙、排污、排冰、通航等；自由泄流时，流量系数m较小，易产生波状水跃，适用于平原地区。实用堰的特点是自由泄流时流量系数m较宽顶堰大，可减小闸孔总宽度，因堰具有一定的高度，故可使闸门高度减小，堰可拦截泥沙流向下游。选用适合的堰面曲线可消除波状水跃。实用堰不能通航且施工叫宽顶堰类型，适用于上游水位变幅较大的情况。高水位时可用胸墙挡水，以代替部分闸门高度及工作桥高度，增加闸室刚度，但不利于排水、排污和通航。本工程为了降低闸门高度采用胸墙式2.2闸孔尺寸确定顺城河节制闸的过流能力应满足顺城河干渠设计流量14m3/s的要求。节制闸的闸孔尺寸可按《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A中的下列公式进行计算：he---孔口高度(m)，设计取2.5m；　μ---孔流流量系数,可按公式计算求得；　---孔流流速系数,可采用0.951.0；　ε′---孔流垂直收缩系数,可由表2-1查得；　σ′---孔流淹没系数,可由表2-2查得,表中为跃后水深(m).表2-1ε′值He/H0.550.600.650.700.75ε′0.650.660.6750.690.705表2-2σ′值≤00.10.20.30.40.50.60.70.80.90.920.940.960.980.990.995σ′1.000.860.780.710.660.590.520.450.360.230.190.160.120.070.040.02计算成果见表2-3。表2-3节制闸闸孔净宽计算成果表计算工况流量（m3/s）闸前水深（m）闸后水深(m)节制闸计算总净宽(m)孔数(孔)单孔净宽（m）设计流量143.903.75.632根据计算结果，为了使闸门对称开启，防止不良水流，取单孔闸净宽2m，共3孔，总净宽6m时，其过流能力可满足总干渠设计流量要求。（中墩1~1.2m）闸室总宽L为；2.3闸室结构设计闸室底板型式通常有平地板，低堰底板及折线底板，可根据地基、泄流等条件选用。平底板又分为整体式和分离式。本工程的闸室总宽较小，为了提高闸墩承载能力，使地基应力均匀，采用整体式平底板。闸门常见的有平面闸门和弧形闸门，本工程中闸孔较小，为了减少工程量，减少成本，采用平板闸门。2.4消能防冲计算顺城河节制闸采用下挖式消力池消能，消力池与闸底板之间先为1.0m的水平段，后采用1：4的斜坡面连接。防冲设计时根据该闸原运行方式计算。2.4.1消力池深度计算消力池深度按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式(B.1.1-1～B.1.1-4) 计算。式中：——消力槛高度（m）；——水跃淹没系数，采用1.05；——跃后水深（m）；——收缩水深（m）；——水流动能修正系数，取1.0；——过闸单宽流量（m2/s）；——消力池首端宽度（m）;——消力池末端宽度（m）；T0——由消力池底板顶面算起的总势能（m）；——出池落差（m）；——出池河床水深（m）2.4.2消力池底板厚度确定消力池底板厚度计算公式为《水闸规范》附录B：B.1。Ⅰ按抗冲要求时：Ⅱ按抗浮要求时：式中：t——消力池底板始端厚度（m）;△H/——闸孔泄水时的上、下游水位差（m）；k1——消力池底板计算系数，可采用0.15~0.20，本闸采用0.17；k2——消力池底板安全系数，可采用1.1~1.3，本闸采用1.2