文档介绍：第 1期 2010年 1月广东水利水电 GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWER 花都某水闸闸孔设计实例梁波(广州市花都区水利局,广东广州 510800 ) 摘要:闸孔设计是水闸工程设计中的重要环节,设计内容包括闸型选择与闸孔尺寸设计。该文以实例对水闸如何进行闸型选择和闸孔尺寸设计进行了阐述。关键词:水闸;闸孔设计;实例中图分类号:TV66 文献标识码:B 文章编号:1008-0112 (2010 )01-0059-02 收稿日期:2009-12-04; 修回日期:2010-01-04 作者简介:梁波(1972- ),男,本科,工程师,从事水利工程技术工作。 1概况花都某水闸位于铁山河(白坭河的一级支流)下游河口附近,工程以灌溉为主,并担负防止下游洪水倒灌的功能。原水闸建于上世纪 70年代,现年久失修,砼风化严重,并出现裂缝,过流能力不满足要求,需拆除重建。拟建水闸的各种设计工况如下:泄水工况为上游洪水遭遇下游多年平均水位,水闸设计标准为 20年一遇, 设计过闸流量为 1741 4m 3/s,相应闸下水位为 51 59m; 校核标准为 50年一遇,校核流量为 2141 2m 3/s,相应闸下水位为 51 82m。挡水工况为上游多年平均水位遭遇下游设计洪水,下游白坭河设计高水位为 51 92m,上游多年平均水位为 31 58m。河床土质为粉质粘土层。 2闸型选择 21 1闸室型式水闸的闸室型式分为开敞式、胸墙式、涵洞式和双层式等。选择哪种型式需根据该水闸的功能要求、并结合各种闸室型式的特点决定。花都某水闸位于河道干流下游,其运用要求为: 枯水期下闸挡水灌溉,汛期开启闸门还原为天然河道泄水,当下游白坭河遭遇大洪水时,还要担负防止河水倒灌的功能。本工程可采用的闸型为开敞式、胸墙式及涵洞式,双层式水闸结构复杂,运行管理不方便, 不予采用。开敞式水闸结构简单、造价低,应用广泛,运行管理安全可靠,完全可以满足本工程的使用要求,因此,采用开敞式结构作为本工程的闸室型式。 21 2底板型式底板型式(堰型)可选宽顶堰和实用堰两种。宽顶堰结构简单,施工方便;自由泄流的范围广,泄流能力比较稳定;有利于冲淤排沙,应用较广。其缺点是自由泄流时,流量系数较小,过流能力稍差。实用堰自由泄流时,流量系数较大;能阻止泥沙进入渠道,是低堰经常应用的堰型。缺点是结构复杂,泄流能力受下游水位变化影响比较显著。为此,本工程选用常用的宽顶堰型式。 21 3闸门型式闸门型式主要有弧形钢闸门、混凝土平板门、平板钢闸门等。弧形钢闸门适用于跨度大、挡水水头高的水闸,缺点是无法满足双向挡水的承压要求,更无法实现频繁启闭的功能;砼闸门的造价低,能节省钢材,但其适用跨度小,一旦出现裂缝,钢筋将发生锈蚀,锈胀后混凝土破坏更加严重,所需启闭力大、不美观;平板钢闸门耐腐蚀、止水好、安装简单、操作方便、使用寿命长,其缺点是造价高。花都某水闸位于河道下游出口附近,需双向挡水, 且汛期洪水暴涨暴落较快,要求闸门能具备频繁启闭的功能,因此不宜采用弧形钢闸门;另外,花都的经济发展较快,对水闸的耐久性、可靠性、美观要求较高,也不适宜采用砼闸门,因此决定采用平板钢闸门。 3闸孔尺寸设计 31 1堰顶高程的确定堰顶高程的确定必须从水闸的功能要求、过闸流· 9 5 · 量