文档介绍：该【节制闸设计 】是由【PIKAQIU】上传分享，文档一共【9】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【节制闸设计 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第一局部
水闸平面布置 …………………………
2
其次局部
孔口尺寸设计 …………………………
3
第三局部
消能防冲设计 …………………………
4
第四局部
防渗排水设计 …………………………
5
第五局部
闸室布置与构造 …………………………
6
第六局部
闸室稳定计算 …………………………
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第七局部
水闸平面布置图与纵剖面的绘制 …………
8
参考文献
………………………………………………
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第一局部 水闸平面布置
一、 设计资料
1、某抑制闸位于人工河道上，河底宽 ，河底高程为 ，边坡 1:， 孔口设计水位、流量分别为：，闸下水位 ，单孔泄流量 ³/s。另消能设计水位：闸上水位 ，闸下水位 4m 单孔泄流量 ³/s。
2、闸基土自高程 — 间为沙壤土，渗透系数 K=×10-4cm/s，自高程- 以下为坚硬粉质粘土，渗透系数 K=1×10-6cm/s。上下游最大水位差4m。
3、稳定计算水位组合：闸上水位 ，闸下水位 。
二、水闸平面布置
两岸连接建筑物
上、下游翼墙从边墩开头，用圆弧形直墙插入两岸，上游圆弧半径35m， 下游圆弧半径为 40m。
边墩承受与岸墙结合形式，厚度为 1m。
连接建筑物因最大水深 <6m，承受重力式。高与河堤平齐。
上游铺盖承受混凝土铺盖，，底部无反滤层，长为〔3-5〕H,去铺盖长为 3H=3*4=12m。〔H 为上下游最大水位差〕
闸室段：底板长选 3H=12m，厚 。
板状 7m，厚 。
5 消力池：池深 d=，水平长 L =
K
下游护坦：连接底板与海漫，消力池池底及闸底板与消力池连接段。水平
段承受砼底板，坡度 1:3
海漫：海漫的长度和型式
海漫的长度可按以下阅历公式计算：
q
△ H
S
L = K
S
S
式中 q ——海漫起点处的单宽流量，
q
△H——与 相应的上下游水位差。
Ks ——海漫长度计算系数
取 K = ，则
q
△H
S
´
4
s
L = K
S
= ´
= 29m
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其次局部 孔口尺寸设计
— 初步拟定闸孔尺寸
³/〔s·m〕，闸孔净宽 6m，高 。闸孔 N=4，假设
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2gH
0
闸孔出流为漂浮出流：有Q =s m enb
s 0
………………公式 1
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u = Q =
4 ´
= m s
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闸前 A
(32 +
u 2
1
´ ) ´
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H = H + =〔6 - 〕+ =
0 2g 2 ´
闸门全部开启e=
e H = > ，查水力学计算手册e = ，取j = 1
0
则流量系数m =
0
- 2 -
h S =
H
0
-
= > ,查水力学计算手册s
S
=
- 2 -
2 ´ ´
由公式 1 的计算得的单孔过水力量
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2gH
0
Q = s m enb
s 0
二 证明假设正确
= ´ ´ ´ 6
= s
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u = 3 .23
闸前
m ， s
s
闸后
= 闸后
Q
A
3
闸后
= 2 .67 m s
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- 2 -
3
a q 2
g
临界水深 h = =
k
=
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- 2 -
H 0 =
h
k
= ,j = 1，查表得 hc h
k
= Þ h
c
= ´ h
k
=
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即跃前水深h =
k
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由水跃方程
Q2 + A h = Q2 + A h 列表
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gA 1 c1 gA
1 2
2 c 2
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J(h)
水深
河底宽
面积
形心深
面积乘形
心深
Q 平方/gA
可知h ¢
k
= m ，因h ¢
k
= m < h
t
= ( - ) =
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所以可以推断假设正确，闸孔为漂浮出流。
初步拟定闸孔尺寸符合条件，孔宽 6m，高 ， m 3〔s × m〕
第三局部 消能防冲设计
— 水闸的消能型式
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底流式消能，深挖式消力池，宽 28m
Q 4 ´ 75 .7 u
u = = = m 3 s ， F r = 1
= 1 .6
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gh
c
跃前 bh
c
28 ´ 1
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水跃长度L
j
= 9.〔5 Fr
1
- 1〕´ = ；消力池长度L
k
=〔 ~ 〕L ，取L
j k
=
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对于中小型工程[q < 25 m 3〔s × m〕, E < 35m] 有阅历公式
0
当下游流速u < 3 m s时 d = ¢ - h
c t
当下游流速 u > 3 m s时 d = h ¢ - h
c t
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u = Q = m s > 3 m s，消力池池深 d = h¢ - h
= - =
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下游 A c t
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地基类别
排水
条件
粉砂
细砂
中砂
粗砂
中砾
粗砾
轻粉质
轻砂
壤土
粘土
有滤
层
无滤
层
第四局部 防渗排水设计
闸基土自高程 — 间为沙壤土，渗透系数 K=×10-4cm/s，自高程- 以下为坚硬粉质粘土，渗透系数 K=1×10-6cm/s。上下游最大水位差 4m。
— 计算地下轮廓线的长度
即：确定上游铺盖长度，闸底板下轮廓型式，板状的深度等。地下轮廓线长度 L = CH
C ——允许渗径系数值，见表。
H ——上下游最大水位差，m。
细砾
夹卵石
砂壤土
壤土
13～９
９～７
７～５
５～４
４～３
３～
11～7
9～5
5～3
3～2
＿
＿
＿
＿
＿
＿
＿
＿
7～4
4～3
C 取 9，则 L = CH = 9 ´ 4 = 36 M < 铺盖长 12m+闸底板长 12m+2 板桩 7m=38m 所以闸基防渗长度满足防渗要求
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第五局部 闸室布置与构造
：开敞式有胸墙，平底板
具有构造简洁、施工便利、有利于排沙冲淤、泄洪力量比较稳定等优点。
底板与河床平齐，高程为 。长为 12m
底板顺水流方向的长度应依据闸室地基条件和上部构造布置要求，以满足闸室整体稳定和地基允许承载力为原则来分析确定。初拟时可参考以建工程的阅历数据选定，当地基为碎石土和砾〔卵〕石时，底板长度可取〔～〕H
〔H 为水闸上、下游最大水位差〕;砂土和砂壤土则取〔～〕H；粉质壤土和壤土可取〔～〕H；粘土取〔～〕H。
闸底板厚
1
8
底板厚必需满足强度和刚度的要求，通常承受等厚度的，也可承受变厚度的〔后者在坚实地基状况下有利于改善底板的受力条件〕，应依据闸室地基条件、作用荷载及闸孔净宽等因素，经计算并结合构造要求确定。大中型水闸平底
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板厚度可取闸孔净宽的 16 ～
板厚度 d=
，～，最薄不小于 。取闸底
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：平板闸门，宽 6+2×=7m 米，高 ，厚
：为削减闸门大小以及水面波浪对闸门的影响，承受平板胸墙，板厚
。为使过闸水流平顺，胸墙上有面底部宜做成流线型。胸墙底部高程为
+=，胸墙顶与闸顶平齐。
：选择 1m 厚混凝土闸墩，墩顶高程为 7m，长取 10m。
闸顶部高程：闸墩顶部高程一般是指闸室胸墙或闸门挡水线上游闸墩和岸墙的顶部高程，应满足挡水和泄水两种运用状况的要求。挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位〔或最高挡水位〕加波浪计算高度与相应的安全超高值之和； 泄水时，不应低于设计洪水位〔或校核洪水位〕与相应安全超高值之和。
水闸级别
挡水时
泄水时
设计洪水位
校核洪水位
水闸安全超高低限值 〔单位：米〕
运用状况
1
2
3
4、5
正常蓄水位
最高挡水位
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因仅设计水位及校核水位，所以只可得出泄水时闸墩顶部高程为： 设计洪水位+安全超高=+=
校核洪水位+安全超高=+= 所以闸墩的顶部高程为 。
平板闸门的门槽槽深取 ，宽 ，不设检修闸门。距离闸墩上游 4m 平板闸门槽的尺寸取决于闸门尺寸和支撑型式。工作闸门槽一般不小于
，宽 ～，最优宽深比宜取 ～；
为了安装启闭设备和便于工作人员的需要，通常在闸墩上设置工作桥。工作桥的高程与闸门和启闭设备的型式、闸门高度有关，一般应使闸门开启后，门底高于上游最高水位，以免阻碍过闸水流。
对于平面直升门，承受固定式卷扬机启闭设备，桥的高度约为闸门高的两倍加上 ～ 的充裕高度，闸门的高度为 ，则工作桥底部高程为 9m。因此水闸为小型水闸，工作桥的路面净宽取为 。
第六局部 闸室稳定计算
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由前面闸室设计可知：竖直力
闸室G = 6000 KN , 距离底板形心
1
1m，M = 6000 KN · M
1
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底板受上游水G = 6000 KN , 距离底板形心 4m，M 2 = 6000 KN · M
1
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底板受下游G
2
= 3360 KN , 距离底板形心
2m，M ¢ = 13440 KN · M
2
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扬压力=渗透压力+浮托力=420KN，距底板形心 2m， M = 840 KN · M
U
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水平力：水压力 P = P - P
1 2
= 1 g L( H
2 1
- H ) = 2030 KN
2
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抗滑稳定安全系数k =
c
fSG = ´ 11820 = > [ K
SH 2030 C
] =
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\
SG SM 12660 - 840
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p max min
= ± = ± = 180
28 ´ 12
6
A W 12 ´ 28
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h = P
MAX
/ P
MIN
= <
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闸室基底应力满足条件，设计满足要求。
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第七局部 水闸平面布置图与纵剖面的绘制
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参考文献
① 张书俭，放崇。：黄河水利出版社，
② 汤能见，：中国水利水电出版社，2005
③ 刘纯义，熊宜福。：中国水利水电出版社，2005
④ 武汉大学水利水电学院主编。水力计算手册〔其次版〕.北京： 中国水利水电出版社，2006
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