水闸课程设计任务书

目录 水闸课程设计任务书 - 2 - 一．工程任务 - 2 - 二．基本资料 - 2 - 三．设计内容 - 3 - 四．设计成果 - 3 - 五．时间安排 - 3 - 水闸课程设计计算书 - 4 - 第一章闸室布置 - 4 - 一．闸型选择及水闸级别 - 4 - 二．闸室基本尺寸的确定 - 4 - 三．泄流能力校核 - 6 - 第二章消能与防冲设计 - 8 - 一.消能计算的控制情况. - 8 - 二.消力池长度的计算. - 10 - 三.护坦构造. - 11 - 四.海漫的长度和型式. - 11 - 五．防冲槽设计 - 11 - 第三章防渗设计 - 12 - 一．选择地下轮廓线 - 12 - 二.渗透压力计算. - 12 - 第四章闸室抗滑稳定计算 - 13 - 一，荷载计算 - 13 - 二．抗滑稳定计算 - 14 - 三．基地压力计算 - 14 - 第五章闸室结构计算 - 15 - 一．计算情况 - 15 - 二．计算方法 - 15 - 水闸课程设计任务书水闸课程设计任务书 一．工程任务一．工程任务 本枢纽位于某河下游，主要任务是雍高河道水位，以满足河道两 岸引水灌溉要求，并适当照顾到工业给水、陆路交通等。枢纽由 泄洪闸、灌区进水闸等组成。枢纽建成后可灌溉农田5.5 完亩。要 求闸顶公路净宽 4.5m。 二．基本资料二．基本资料 1.上下游河道底宽 20 米，边坡 1：1.5。泄洪闸设计过闸流量为 100 m3/s， 相应上游水位 6.10 米，下游水位 6.0 米。校核流量为 130 m3/s，相应上游水 位为 6.35 米。 2.河道上游正常蓄水位为5.0 米，最高蓄水位为 6.0 米，下游水位为 2.5 米。 泄洪闸下游河道水位流量关系如表1： 水位（m） 流量（m3/s） 水位（m） 流量（m3/s） 3.2 10 5.8 90 3.7 20 6.0 100 4.1 30 6.1 110 4.45 40 6.2 120 4.8 50 6.25 130 5.1 60 5.35 70 5.6 80 3.泄洪闸上下游地高程 1.0 米，闸底板高程与河底齐平。 4.闸址处地形平缓，堤顶高程7.5 米左右。 5.闸址持力层中细砂加粉土， 地基承载能力为 80KN/ m2.混凝土与地基 间摩檫系数 f=0.3，C=0。 6.闸址附近多年平均最大风速为 12m/s，沿水面从水闸上游面到对岸的 最大垂直距离为 2Km。 7.回填土料 3 闸底板下砂垫层 C=0, =300 干 =15KN/m .两岸翼墙后回填土 C=0， = 260 ， 干 =15KN/m ， 湿 =18KN/m ， 饱 =19KN/m 。 8.闸顶公路桥汽车荷载—10 级，行车路面净宽 4.5 米，两侧各加 0.75 米宽人行道。 9.工作闸门可用钢或钢筋混凝土平面闸门， 检修门可选用叠梁门。启闭 机用螺杆或卷扬机式固定启闭机。 333 三．设计内容三．设计内容 1.水闸型式选择。 2.确定闸孔尺寸，校核过流能力。 3.效能防冲设计。 4.地下轮廓线设计及防渗排水布置。 5.闸室稳定校核及基地压力验算（完建机蓄水期） 。 6 两岸链接建筑物布置。 四．设计成果四．设计成果 1.图纸：1 号图幅一张。内容包括：泄洪闸半平面图、纵剖面图、上游 立视图、闸室横剖面图，其他个主要断面的剖视图、细部结构图及止水等。 2.设计说明书及设计计算书的编写。 五．时间安排五．时间安排 本次课程设计时间为一周。 水闸课程设计计算书水闸课程设计计算书 第一章第一章闸室布置闸室布置 一．闸型选择及水闸级别一．闸型选择及水闸级别 根据一系列的数据可以确定该闸为开敞式无胸墙、整体式平底板。 查表得：该水闸的工程等别为Ⅲ等，建筑物等级为3 级。 二．闸室基本尺寸的确定二．闸室基本尺寸的确定 1.闸底板高程 泄洪闸上下游地高程 1.0 米，闸底板高程与河底齐平。所以，闸底板 高程也为 1.0 米。 2.闸底板顺水流方向长 在砂性土及砂壤土地基上，底板长度为（3.0～4.0）H。 所以，底板长度为（3.0～4.0）×（6-2.5）=10.5～14m，故，闸底板 尺寸可取 12m。 3 闸底板厚度 可取闸孔净宽的 1/7～1/5，一般为 1.2～2.0m，最薄不小于 0.6m。 初步拟定底板厚 1.0m。 4.闸墩基本尺寸及样式 （1） 、闸墩顶部高程 波浪计算高度的确定： 因为， gD9.8  2000  136.1 此值在 20～250 范围内，为累计频 v o 2122 率 5%的波高h5%，所以，用公式 gh  0.0076v 0 2v 0 1 12  gD  2  即可求出 h，然  v 0  1 3 后再乘以 1.24 即为波浪的计算高度。带入数据得h=0.467m，波浪的计算高 度=1.24h=0.58m。 当为挡水时： 正常蓄水位+波浪计算高度+安全超高=5+0.58+0.4=5.98m； 最高档水位+波浪计算高度+安全超高=6+0.58+0.4=5.98m； 当为泄水时： 设计洪水位+安全超高=6.1+0.7=6.8m； 校核洪水位+安全超高=6.35+0.5=6.85m； 最后考虑到交通桥的布置和两岸边坡的影响最终确定闸墩顶部高程为 7.5m。 （2） 、墩头型式 中墩的墩头部及尾部均采用半圆型。 边墩采用矩形墩。 （3） 、闸墩厚度及门槽尺寸 一般混凝土闸墩厚 1.0～1.6m，最小厚度不小于 0.4m。工作门槽一般不 小于 0.3m，宽 0.5～1.0m，最优宽深比一般为 1.6～1.8。检修门槽深一般为 0.15～0.30m。 检修门槽与工作门槽之间应留1.5～2.0m 净距， 以便安装和检 修。 工作门门槽深度取 0.4m，宽度取 0.8m； 检修门门槽深度取 0.2m，宽度取 0.3m； 中墩厚度取 1.5m；边墩厚度取 1.0m； 检修门槽与工作门槽之间的净距取2.0m。 （4） 、闸门高度 闸门高度=最高水深+安全超高=5.35+0.5=5.85m; 近似的取 6m ，最终确定闸门顶部高程为7m。 （5） 、工作桥高程及尺寸 采用固定式启闭机械，桥高约为门高的2 倍加上 1.0～1.5m 的额外高度。 工作桥的宽度为启闭机外轮廓尺寸每侧不小于1.2m， 一般约为3～5m。 所以，工作桥高程=1+6×2+2=15m； 宽度取 3.6m。 （6） 、交通桥高程及尺寸 行车路面净宽 4.5 米，两侧各加 0.75 米宽人行道。 高程与堤顶高程齐平取 7.5m； 交通桥宽 6m。 闸室剖面图如下图所示 ： 三．泄流能力校核三．泄流能力校核 1.估算闸孔总净宽 水闸过流时为宽顶堰式， 首先应判别其流态是属于淹没出流或者是自由出 流。判别方法是： 当 h s0.8时，为淹没出流； H 0 当 h s 0.8时，为自由出流； H 0 公式为B 0  Q 2gH3/2 0 ，当处于高淹没度（hs/ H 0  0.9）是，也可按 公式B 0  Q 计算。  0hs 2g(H 0 h s ) 首先，计算行进流速： 河道里过水断面面积 A=(20+5.1x1.5)5.1=141m2 行进流速 v