文档介绍：31 / 31
湖北水利水电职业技术学院
水闸课程设计
报告书
系别：水利水电工程系
专业：水利水电建筑工程
班级： 12水工4班
姓名，最低1月份均气温－°C风速：计算风速为19m/s，风向垂直闸轴线，。
水闸是一种低水头水工建筑物，具有挡水、泄水的双重作用，在水利工程中应用非常广泛。其主要作用除了通过闸门的启闭限制闸门流量和调整水位外，还具有防止潮水倒灌以及汛期排泄洪水的功能。水闸经常和其他水工建筑物组成水利枢纽，共同发挥作用，如和泵毡组成抽水枢纽、和水电站组成发电枢纽，和其他挡水建筑物组成水库枢纽等。我设计的水闸类型为节制闸。主要是为了排涝、防洪、浇灌等。
水闸由上游连接段、闸室、下游连接段三部分组成。上游连接段的作用是将上游开水平顺地引进闸室，并具有防冲和防渗等作用；下游连接段的作用是引导过闸水流匀称扩散，通过消能防冲设施，以保证闸后水流不发生有害冲刷。闸室段位于上下游连段之间，是水闸工程的主体，其作用是限制水位、调整流量

其次章闸室基本形式和孔口尺寸的确定
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一确定水闸的基本形式

该闸是平原河道上的一节制闸，以抬高水位引水浇灌农田为主。闸上游限制流积360Km2，利用该水闸限制水位可以浇灌20万亩农田。同时结合河道治理，要求满意除涝标准为5年一遇的排涝任务和20年一遇的排洪任务。排放水量通过本闸排入下一级排水河道内。
2．确定水闸的基本形式
闸室结构形式分为：开敞式和封闭式两种。开敞式水闸又分为：有胸墙和无胸墙两种，前者用于上游水位变幅较大，水闸净宽有为底水位过闸流量所限制，在高水位时需用闸门限制流量的水闸。后者用于上游水位变幅不大或有通航、排水、排污等特殊要求的水闸。由于本设计上游水位变幅不大，故采纳开敞式无胸墙形式的水闸。
水闸按过水流量大小将水闸分为大、中、小水闸。过闸流量在350m3/S为大型水闸，在100—1000 m3/S的为中型水闸，小于100m3/S的为小型水闸。本设计流量在100—1000m3/S之间，所以确定本闸为中型水闸。
二确定闸孔型式和尺寸的方法和步骤
1、闸孔形式
常用的闸孔形式有宽顶堰、低好用堰和孔口泄流三种。宽顶堰是水闸中常用的一种形式。它有利于泄洪、排沙、排污、排冰、通航，且泄流
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实力比较稳定，结构简洁，施工便利，但泄流时流量系数较小，简洁产生波状水跃。本设计考虑要用泄流实力比较稳定，结构简洁，施工便利的，固选用宽顶堰为闸孔形式。
2、闸底板形式
闸底板形式采纳平地板。因本工程为中型水闸，闸室工程量较大，所以适当降低底板高程是有利的。故闸底板高程和河底齐平，。
3、闸室分孔及孔宽确定
3、1判别流态
由设计资料可知，经治理后闸址处河底高程为36m，。边坡1：，河两岸地势平坦。闸下游水深为hs=，允许上游水面壅高▽h≤。所以上游设计水深为h0=+=。
上游总水头H0=h0+αv02/2g，
式中V0 ：上游行进流速，对于节制闸，上游水头H0=H下+壅高水位H0、hs为上下游相对于闸底板高程的总水头及下有水深。
H0=+-36=
依据宽顶堰的沉没条件hs/，可推断是否为沉没出流。
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由于hs/H0==＞，故为沉没出流。

依据水流成堰流时的闸孔总净宽的计算公式（教材《水工建筑物》中国水利水电出版社P135式5-1）：
B0=Qσεm2gH03
式中：Q—设计流量，m3/s；
B0—闸孔总净宽，m；
H0—计入行进流速水头在内的堰顶水头，m；
б，ε，m—沉没系数、侧收缩系数和流量系数，
g—重力加速度，m/s2。
由于hs/H0=，可以查下表（教材《水力学》P193表8-4）得
hs/H0