水利水電工程畢業(yè)設計閘門

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　東風水閘設計原始數據4</p><p><b>　　設計總說明6</b></p><p>　　Design the leader8</p><p>　　第一章 水閘樞紐布置13</p><p>　　1

2、.1 總體布置13</p><p>　　1.1.1水閘位置時應考慮的幾個因素13</p><p>　　1.2 結構布置13</p><p>　　1.2.1閘室的結構布置13</p><p>　　1.2.2兩岸連接布置14</p><p>　　1.2.3防滲排水布置15</p><p&

3、gt;　　1.2.4消能防沖布置15</p><p>　　第二章 水閘的水力計算16</p><p>　　2.1 閘孔設計16</p><p>　　2.1.1上下游水位的確定16</p><p>　　2.1.2 閘孔尺寸設計18</p><p>　　2.1.3 堰型選擇19</p>&

4、lt;p>　　2.1.4 閘墩厚度的選擇19</p><p>　　2.1.5 水閘泄流能力校核20</p><p>　　2.2 消能防沖設計20</p><p>　　2.2.1 節(jié)制閘泄流特點：20</p><p>　　2.2.2 消能設計條件21</p><p>　　2.2.3 水閘的消能

5、方式21</p><p>　　2.2.4消力池設計22</p><p>　　2.2.5　海漫設計26</p><p>　　2.2.6防沖槽設計28</p><p>　　2.3　防滲排水設計29</p><p>　　2.3.1　防滲設施布置30</p><p>　　2.3.2　閘基防滲

6、長度校核32</p><p>　　2.3.3 排水設施的設計35</p><p>　　第三章 閘室及地基的抗滑穩(wěn)定計算37</p><p>　　3.1　閘室輪廓尺寸的確定37</p><p>　　3.1.1　閘頂高程與閘門高度37</p><p>　　3.1.2 底板形式及尺寸38</p>

7、<p>　　3.1.3　閘墩39</p><p>　　3.1.4 啟閉設備39</p><p>　　3.1.5 工作橋41</p><p>　　3.1.6 交通橋42</p><p>　　3.1.7各部分重量計算42</p><p>　　3.1.8 分逢與止水43</p><

8、;p>　　3.2 閘室穩(wěn)定計算43</p><p>　　3.2.1作用于閘室上的荷載和組合43</p><p>　　3.2.2閘室基底應力、抗傾及抗滑穩(wěn)定驗算45</p><p>　　3.2.3閘基深層滑動及地基沉降量計算49</p><p>　　第四章 平面鋼閘門設計51</p><p>　　4

9、.1平面鋼閘門的結構形式及布置51</p><p>　　4.1.1　閘門尺寸的確定52</p><p>　　4.1.2　主梁的形式52</p><p>　　4.1.3主梁的布置52</p><p>　　4.1.4　梁格的布置和形式52</p><p>　　4.1.5　聯(lián)結系的布置和形式52</p>

10、;<p>　　4.1.6　邊梁與行走支承53</p><p>　　4.2　面板設計53</p><p>　　4.2.1　估算面板厚度53</p><p>　　4.2.2面板與梁格的連接計算54</p><p>　　4.3　水平次梁、頂梁和底梁的設計55</p><p>　　4.3.1 荷載與內力

11、計算55</p><p>　　4.3.2　截面選擇56</p><p>　　4.3.3　水平次梁的強度驗算57</p><p>　　4.3.4　水平次梁的撓度驗算58</p><p>　　4.3.5　頂梁和底梁58</p><p>　　4.4主梁的設計58</p><p>　　4.4

12、.1　設計資料58</p><p>　　4.4.2截面選擇59</p><p>　　4.4.3截面改變61</p><p>　　4.4.4　翼緣焊縫61</p><p>　　4.4.5腹板的加勁肋和局部穩(wěn)定驗算62</p><p>　　4.4.6面板局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應力驗算62</p>

13、;<p>　　4.5　橫隔板設計63</p><p>　　4.5.1　荷載和內力計算63</p><p>　　4.5.2　橫隔板截面選擇和強度計算63</p><p>　　4.6　縱向聯(lián)結系設計64</p><p>　　4.6.1　荷載和內力計算64</p><p>　　4.6.2　斜桿截面計算

14、64</p><p>　　4.7　邊梁設計65</p><p>　　4.7.1　荷載和內力計算65</p><p>　　4.7.2 邊梁的強度驗算66</p><p>　　4.8行走支承設計67</p><p>　　4.8.1.膠木滑塊尺寸確定67</p><p>　　4.8.2確

15、定軌道底板的寬度67</p><p>　　4.8.3確定軌道底板厚度67</p><p>　　4.9.　閘門啟閉力與吊座計算67</p><p>　　4.9.1　啟門力計算67</p><p>　　4.10.導向裝置設計68</p><p>　　4.10.1 止水68</p><p>

16、;　　4.11閘門啟閉力與吊座計算69</p><p>　　4.11.1　吊軸和吊耳板驗算69</p><p><b>　　參考文獻71</b></p><p><b>　　謝辭72</b></p><p>　　東風水閘設計原始數據</p><p><b>

17、　　設計概況</b></p><p>　　東風水閘位于我國北方A河右岸河畔上的一座中型節(jié)制水閘，其功用為攔蓄部分洪水，以補充地下水及解決農業(yè)灌溉用水。</p><p><b>　　工程簡況</b></p><p><b>　　閘址位置：</b></p><p>　　A河為一古老河道，彎彎

18、曲曲，河道呈S彎狀；選S彎的兩個凸岸為閘址較為適當，優(yōu)點是地域開闊，工程布置在自然土基上，施工導流與主體工程施工無干擾，閘址基本在河道中心線上。其缺陷為上、下游連接段較長，工程量較大。</p><p><b>　　工程規(guī)模：</b></p><p>　　該水利工程按5年一遇洪水設計，20年一遇洪水校核，引渠邊坡m=2，縱坡i=1/4000,渠底高程46.8米，設計流量

19、Q 設＝129.4立方米／秒。校核流量Q校=237立方米/秒，最高設計蓄水位51.6米，一次蓄水量50萬立方米，灌溉農田面積3.5萬畝。</p><p><b>　　地形情況</b></p><p>　　閘區(qū)西部位于丘陵地區(qū)，西高東低，地面坡度為1／400～1／1000，東部為沖積平原，地勢較平坦，地面坡度為1／2500～1／4000。</p><

20、p><b>　　工程地質情況</b></p><p>　　在閘址范圍內鉆孔5個，孔深20米，總進尺100.9米，取原狀樣5個，散狀樣24個，標準貫入試驗56個，作以上土樣的物理力學試驗及擊實實驗各一組。試驗表明：閘基處土層為河湖相沉積物，N63. 5=11,地質自上而下劃分為五個工程地質單元。</p><p>　　第I 單元，　表層為耕植壤土，厚1.0米，可塑。

21、其下為壤土、黏土及砂壤土,總厚3.5~4.8米，底板標高在46.9~47.3米之間。</p><p>　　第II單元,自上而下為淤泥質壤土、砂壤土、裂隙粘土，總厚度3.4~4.0米,底板高程在43.06~43.08米，分布連續(xù)穩(wěn)定。</p><p>　　第III 單元, 巖性主要為淤泥質壤土,總厚2.5~4.2米，底版高程在39.3~40.3米,土質均勻,可塑.有自然孔洞,中高壓縮性,頂部

22、有零星分布的砂壤土,底部局部分布有黏土。</p><p>　　第IV單元,巖性主要為砂壤土,夾薄層壤土,還有零星分布的細砂層,總厚度3.8~4.8米,底板高程35.6~36.8米。</p><p>　　第V單元, 巖性主要為裂隙黏土和裂隙壤土,頂高程35.6~36.8米,分布穩(wěn)定,局部夾薄層粉砂。</p><p>　　閘底板高程與河床齊平在46.8米處,相當于第II

23、 工程地質單元頂部,持力層影響范圍內的第II、III、IV、V單元土的壓縮性不均,一般土層為中偏低壓縮性,建筑物主要持力層地基土為軟塑的淤泥質壤土及連續(xù)分布的裂隙土。</p><p>　　勘探范圍內,地下水初見水位埋深3.5~4.3米，有微弱承壓性,施工時注意預降地下水位,防止II,III單元土層破壞。</p><p><b>　　五 .水文氣象</b></p&

24、gt;<p>　　由水文分析,東風閘以上流域面積877.7km2,其中山區(qū)471.3 km2,平原406.4 km2,年徑流量95%年份有317萬立方米,扣除60%沿途水量損失及0.7的不均勻系數,還有88.8萬立方米,滿足本閘一年一次蓄水量,保證灌溉效益。</p><p>　　該區(qū)平均氣溫12度,年平均降雨量571毫米,最大降雨量1510毫米,最小降雨量129.5毫米,70%集中在7、8、9三個月

25、,多年平均蒸發(fā)量931毫米,該區(qū)風速一般在4m/s,最大風速13m/s,吹程150 m,無霜期平均220天。</p><p><b>　　六 交通情況</b></p><p>　　閘本身無專門交通要求,考慮農田耕作及水閘自身施工運行要求設人行便橋。</p><p><b>　　七 設計數據</b></p>&

26、lt;p>　　地基土壤物理力學性質及力學指標</p><p>　　流限 WT=25.6% 滲透系數 KT=1.1x10-6 m/s</p><p>　　塑限 WP=17.2% 凝聚力(室內值) C=2T/m2</p><p>　　塑性系數 IP=8 　　　　 內摩擦

27、角(室內值)￠ =16０ </p><p>　　地基壓縮模量E ＝９０Kg/cm2 濕容重 r 濕=1.75T/m3</p><p>　　含水量 W=31.3% 　　　　　　　 飽和容重 r飽＝１.90T/m3</p><p>　　孔隙比 e=0.73 　　　　　　 干容重 r干=1.6T/m3</p><p>

28、;　　地基承載力σ=15T/m2 　　　　 浮容重 r浮=1.0T/m3</p><p>　　閘底板與地基土摩擦系數 f=0.35　　 夯實回填土內摩擦角￠=25° </p><p>　　上下游引渠糙率 n=0.025 　　　　 引渠底寬(上,下游) b=28m</p><p>　　引渠邊坡系數(上,下游) m=2 　 混凝土容重 r

29、=2.4T/m3</p><p>　　鋼筋混凝土容重r=2.5T/m3</p><p><b>　　設計總說明</b></p><p>　　水閘是灌排工程的主要建筑物之一，它是一種利用閘門進行擋水或泄水的低水頭水工建筑物，既可控制流量又可調節(jié)水位。關閉閘門時，它可攔洪蓄水，擋潮或抬高閘前水位；開啟閘門時，又可泄洪﹑排澇或對下游河道或渠道供水。這

30、次我們主要設計修建在平原河道上的節(jié)制閘。</p><p>　　節(jié)制閘一般跨越河道修建，用于枯水期蓄水，抬高水位以供進水閘取水，洪水期開閘泄洪。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建，用于抬高干、支渠水位，供支、斗渠取水。</p><p>　　本次設計主要分為以下六部分：</p><p>　　1、分析資料及水閘樞紐布置</p><p

31、>　　已提供的資料是設計的基本依據，為使設計成果安全、適用、經濟，首先應熟悉并分析各種資料，如地形、地質情況，各有關高程，特征水位及相應流量等，然后根據閘址地形、地質、水流等條件以及該樞紐中各建筑物的功能、特點、運用要求，確定樞紐布置，做到緊湊合理，協(xié)調美觀，組成整體效益最大的有機聯(lián)合體。</p><p><b>　　2、水力計算</b></p><p>　　主

32、要包括閘孔設計、消能防沖設計、防滲排水設計。</p><p><b>　　⑴、閘孔設計</b></p><p>　　首先根據上面擬定的水閘型式及設計流量，確定閘孔凈寬及適宜孔數。然后再驗算初擬閘孔尺寸的過流量是否滿足泄流要求。</p><p><b>　　⑵、消能防沖設計</b></p><p>　

33、　為了消除水流過閘后的能量，設計了消力池、海漫和防沖槽。</p><p>　?、佟⑾Τ兀河嬎阍谠O計蓄水位下，閘門在各種運行工況和不同開啟高度時的泄流量，確定是否設消力池。若需設置則根據消能條件，計算消力池深、長、底板厚度及所用建筑材料。</p><p>　?、凇⒑Ｂ合Τ啬芟?0℅的能量，其余能量由海漫消除，根據水閘不同泄量的水力計算，布置海漫，確定長度及建筑材料。</p&

34、gt;<p>　?、邸⒎罌_槽：計算海漫末端河床沖刷深度，設計計算防沖槽斷面形狀、尺寸、確定拋石量及護坡砌置深度。</p><p><b>　　⑶、防滲排水設計</b></p><p>　　首先擬定水閘地下輪廓線型式，初步計算所需長度，然后依次確定閘室底板、鋪蓋長度及材料，設計反濾層及排水孔位置，最后計算閘基滲透壓力，繪制滲透壓力分布圖。</p>

35、;<p>　　3、閘室的布置設計及閘室穩(wěn)定性計算</p><p>　?、?、閘室輪廓尺寸確定</p><p>　　由水力條件及水閘功用，確定閘室總寬、閘頂高程、閘墩、閘門、底板的型式與尺寸，閘室上部結構的工作橋、交通橋、啟閉設備的型式與尺寸。</p><p><b>　?、啤㈤l室穩(wěn)定計算</b></p><p&g

36、t;　　選取計算單元，計算作用于閘室的荷載，并按計算條件進行組合。分別按完建期，正常蓄水期，正常蓄水加特殊荷載組合三種工況進行閘室抗滑穩(wěn)定性和地基承載力驗算，并對地基應力分布狀態(tài)及沉降差進行計算分析，判斷水閘地基是否滿足承載力、抗滑穩(wěn)定和變形要求。</p><p>　?、?、閘基深層滑動及地基沉降量計算</p><p>　　根據設計資料給出的土壤物理力學特性指標，驗算在荷載作用下基礎是否發(fā)生

37、帶動一部分地基土向下游深層滑動，并確定是否進行地基沉降量計算。</p><p>　　4、兩岸連接建筑物——岸、翼墻的結構型式，布置及穩(wěn)定性計算</p><p>　?、?、由閘室的結構尺寸及地基條件，確定岸、翼墻的平面布置型式，結構型式，斷面尺寸。</p><p>　?、?、按完建期和正常蓄水期兩種工況，對岸、翼墻的地基承載力，基底最大最小應力比值及基底面抗滑穩(wěn)定進行計算

38、。 </p><p>　　⑶、上游翼墻的防滲設施及下游翼墻的排水設施設計。</p><p><b>　　5、閘室結構計算</b></p><p><b>　?、?、閘墩應力分析</b></p><p>　　將閘墩視為固接于底板上的懸臂梁，以閘墩和底板的結合面作為計算控制面，分別按運用期（閘門關閉擋水）

39、和檢修期（一孔檢修其它孔過水）兩種工況，計算中墩墩底水平截面垂直正應力、剪應力、門槽應力、墩底水平截面?zhèn)认驊?，并分析計算結果，進行配筋設計。</p><p><b>　?、?、底板應力分析</b></p><p>　　以閘門為界，將底板分為上下兩部分，分別在兩部分中央垂直水流方向取單寬板條進行分析。按完建期和運用期兩種工況，計算作用于板條上的荷載。包括底板自重，中、邊

40、墩及上部結構重，水重 ，揚壓力及不平衡剪力并對其進行分配，按彈性地基梁郭氏法查表計算，求得地基反力及計算板條各截面的內力，分析計算結果進行底板配筋設計。</p><p><b>　　6、平面鋼閘門設計</b></p><p>　　平面鋼閘門的門葉結構設計，水平次梁、頂梁和底梁的設計，頂梁和底梁的截面計算，橫隔板設計，縱向連接系設計，邊梁設計，上部結構配筋圖，支架的計算

41、與配筋。 </p><p>　　Design the leader </p><p>　　The sluice is irriated and arranged one of the main buildings among the project,it is a kind of low flood peak water conservancy project builing utiliz

42、ing the gate to block water or sluice, can control the adjustable water level of the flow. While closing the gate, it can block the big conservation storage, the tide of the shelf or improving the water level in front of

43、 the floodgate, can release floodwater, drain flooded fields or supple water of the downstream river or the channel while opening</p><p>　　The check gate generally crosses over the river to build, used in dr

44、y season conservation storage, redound water level for sluice fetch water, turn on floodgate release floodwater flood period. In canal is it prop up to lie in generally among the department, lateral canal divide into wat

45、er mouth low reaches slightly, use for redounding the water level of branch canal, for propping up, the lateral canal fetch water</p><p>　　This design is divided into six following parts mainly:</p>

46、<p>　　1.It is analysed that the materials and sluice pivot are fixed up.</p><p>　　The materials that have already been offered are basic bases designed, in order to edable designing the achievement safe

47、, suitable, economy, should be familiar with and analyse various kinds of materials at first, for instance topographical, geological situation, each about high Cheng, characteristic water level and corresponding flow, ec

48、t, then according to floodgate location, topography, geology, rivers, etc, terms and every building of function, characteristic, use demanding to confirm the pi</p><p>　　2.Water conservancy is calculated:<

49、;/p><p>　　Including floodgate hole design, is it can is it wash the design, prevention of seepage drain off water and design to defend to disappear mainly.</p><p>　?、臫he hole is designed in the flo

50、odgate give design flow definitely confirm according to sluice form and materials that draft above floodgate hole clear width and suitable floodgate hole count at first, then checking computations plan floodgate hole siz

51、e pass flow satisfied with the requirement of releasing floodwater for the first time.</p><p>　　⑵Disappear and can defend and print designing for dispel water flow through energy of floodgate,is it disappear

52、 strength pool, sea overflow and defend and wash the trough to design.</p><p>　　①Disappear in the strength pool calculate in design water storage level under the terms, gate turn on in various kinds of form,

53、 operating mode of operation and hole of floodgate, one pair of holes is turned on symmetrically, three holes open and different flow of letting out while opening the height at the same time,confirm whether to need to se

54、t up and subdueing the strength pool or not. If is it design to need, want according to condition of can disappearing,is it disappear depth, strength of </p><p>　?、赥he sea overflowing disappear strength pool

55、 can dispel rivers 50% energy,other energy all over the place to dispel from sea,according to different letting out amount of the sluice,confirm long degree and construction material of sea.</p><p>　?、?Defen

56、d and wash the trough calculate sea overflow end wash hole depth, is it wash trough section form and size to defend to design.</p><p>　?、荰he prevention of seepage drains off water and designs:</p><

57、;p>　　Draft the underground outline line at first, confirm the length tentatively, then confirm the floodgate room baseplate, length of the bedding and material sequentially, design and strain layer and drain off water

58、 in the hole position instead, calculate the base osmotic pressure of the floodgate finally, draw the distribution map of the osmotic pressure.</p><p>　　3.The floodgate room is decorated and floodgate room s

59、tability is calculated:</p><p>　?、臗onfirm the size of the outline line of floodgate room confirmed the floodgate room is always wide by the water conservancy condition, floodgate high Cheng, floodgate mound,

60、 gate, pattern, size and floodgate room top structure job bridge, traffic bridge, open and close pattern and size of the equipment of baseplate very.</p><p>　?、芓he floodgate room is calculated steadily choos

61、ing the unit of calculating, build one according to finishing, normal conservation storage one, normal conservation storage issue add special to is it make up three opeerating mode checking computations floodgate room re

62、sist slippery stability and ground bear the weight of strength checking computations to load, distribute state and subside to ground stress difference carry on computational analysis, judge sluice ground meet strength of

63、 bearing the</p><p>　?、荰he deep layer of floodgate room is slipped and the subsiding amount of ground is calculated according to design soil physics characteristic index that materials provide, checking comp

64、utations foundation is it drive some ground soil slip to the low reaches to happen under loading function, confirm whether to carry on the subsiding amount of the ground to calculate or not.</p><p>　　4.Tow s

65、ides join building-bank,structure pattern, wing of wall, assign and the stability is calculated:</p><p>　?、臖y physical dimension and ground terms, floodgate of room, confirm bank, level, wing of wall assign

66、the pattern and size of section.</p><p>　?、艬uilding an two kinks of operating modes of one and normal conservation storage according to finishing, the ground on other bank, wing wall bears the weight of stre

67、ngth, basis heavy minimum stress ratio count bottom surface of the base is it calculate to go on steadily to slip to resist most.</p><p>　?、荈acilities of prevention of seepage in the wing wall of the upper r

68、eaches and pumping equipment on the downstream wing wall are designed.</p><p>　　5.The structure of floodgate room is calculated:</p><p>　?、臡ound stress analysis of the floodgate:</p><

69、p>　　Regard as floodgate firm to connect cantilever beam at baseplate by mound, regard the combination surfaces of the mound of the floodgate and baseplate as and calculate the chain of command, separately according to

70、 use issue (gate is it block water to shut off ) and overhaul issue two kinds of operating modes , mound vertical direct stress of horizontal section, shearing stress, trough stress of the door, mound bottom level sectio

71、nal side direction stress of mound bottom while calculating, analys</p><p>　　⑵Stress analysis of the baseplate:</p><p>　　Make gate as the boundry, divide baseplate into two part from head to foo

72、t, fetch single wide lath analyse in two part central vertical rivers direction separately. Accord to finishing and building one and using the operating mode of an improved variety, calculate the load on function and lat

73、h. Including the baseplate conducts oneself with dignity,china, mound and top structure are heavy, raise pressure and uneven to cut strength and is it assign to go to it, France check the watch calculates ac</p>&

74、lt;p>　　6.The level gate is designed:</p><p>　　⑴Leaf structure of the door.</p><p>　?、賂he layout of the structure of leaf of the door:Confirm door leaf various kinds of component structure nee

75、d, figure and position , Ge Liang and pattern, way of connecting, connection of department, pattern of walking and supporting and roof beam.</p><p>　　②The panel is designed :On the premise of giving full pla

76、y to the intensity of the panel, design one thickness of panel with rational economy. And check some and crooked intensity of conversion stress with crooked whole of the panel after the girder section is confirmed.</p

77、><p>　?、跮evel roof beam once, carrying, the botttom roof beam is designed: Adopt the section steel.By the internal force of every component, choose the section of every roof beam, carry on intensity, rigidity c

78、hecking computation.</p><p>　?、躎he girder is designed: Confirm girder figure, position, sectional form, the size of section, the section changes, wing reason welding seam design and some steady checking comp

79、utations of girder.</p><p>　?、軻ertical roof beam once and horizontal vertical connection department design:Confirm its pattern and position , is calculated and chosen sectional size and intensity checking co

80、mputations by the internal force.</p><p>　　⑥The roof beam is designed:Is it confirm to support to walk roof beam structure patern is according to construct requirement design roof beam, and carry on the inte

81、nsity to check to its dangerous section.</p><p>　　⑦Walk and support designing: Confirm its structure pattern, size carry on intensity checking compitation.</p><p>　　⑧Lead the device to design: C

82、onfirm the inside out, side and walk and support the pattern, the position and way of connecting.</p><p>　?、酳tagnant water, lifting lug are designed:Confirm the type of the stagnant water and assign the way,

83、 is opened door strength to design, hang the axle and board measurement of the lifting lug and carry on checking computations to the intensity of the lifting lug board.</p><p>　?、芓he door trough is buried th

84、e component underground.</p><p>　?、貱onfirm every track pattern of the door trough, the size of section, carry on the intensity to check to the main rail .</p><p>　?、贑onfirm stagnant water seat a

85、nd door trough protect the horn component pattern.</p><p>　　③Lock the room device to design in the gate.</p><p>　?、荗pen and room device to design in the gate.</p><p>　?、貱alculate an

86、d open the strength of the door, comfirm the type of headstok gear, type.</p><p>　?、贑alculate and close the strength of the door, should take the project measure to lower the door to check.</p><p&

87、gt;　?、跿he hoist is designed: Opened door strength and designed the sling.</p><p>　　Key word: sluice; floodgate room; level gate; prevention of seepage drain off water and design to defend to disappear; g

88、irder　</p><p>　　第一章 水閘樞紐布置</p><p><b>　　1.1 總體布置</b></p><p>　　本設計為節(jié)制閘，一般跨越河道修建，故又稱為攔河閘。它是一種利用閘門進行擋水或泄水的低水頭建筑物，既可控制流量又可調節(jié)水位。關閉閘門時，它可攔洪蓄水，擋潮或抬高閘前水位；開啟閘門時，又可泄洪，排澇或對下游河道或渠

89、道供水。這次我們主要設計修建在平原道上的 節(jié)制閘。節(jié)制閘一般跨越河道修建。用于枯水期蓄水，抬高水位以及供進水閘取水，洪水期開閘泄洪。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建也稱節(jié)制閘。用于抬高干、支渠水位，供支、斗渠取水。</p><p>　　閘址一般應設置在河道直線段上。閘址處于上下游河道直線段長度均不短于5—10倍水面寬度，且不宜小于300m。</p><p>　　壩址選

90、擇是水閘規(guī)范設計中的一項重要工作，閘址合適與否，不僅涉及到水閘建設的成敗，并且關系到整個地區(qū)的經濟發(fā)展，因此對閘址選擇的工作應十分重視。</p><p>　　1.1.1水閘位置時應考慮的幾個因素</p><p>　?、诺鼗鶙l件 是影響水閘總體布置的主要因素之一應盡可能選擇土質密實，均勻。壓縮性較小和承載能力較大的良好地基。此外，由于閘基土質的抗沖能力直接影響單寬流量的選擇和閘后消能防沖設

91、備的設計，而地下水位的高低及承壓水的有無對地基的穩(wěn)定性和施工期的排水措施也有所影響，故在選擇閘址時應考慮這些條件。</p><p>　　⑵水流條件 是另一主要因素閘的位置應使進閘和出閘水流平順，防止上，下游</p><p>　　產生有害的沖刷和淤積。</p><p>　?、鞘┕?、管理條件 也是閘址選擇時要考慮的一個因素要求有足夠寬廣的施工場</p>

92、<p>　　地，并且盡可能使土方工程量最小。當水閘是整個樞紐的一個組成部分時，應就樞紐工程總體布置做方案比較，得出水閘最優(yōu)位置，以達到技術上先進與經濟上合理的要求。</p><p><b>　　1.2 結構布置</b></p><p>　　1.2.1閘室的結構布置</p><p>　　水閘一般由上游連接段，閘室，下游連接段三部分組

93、成。水閘的主體是閘室，其結構型式是多種多樣的，主要取決于泄放水流的方式以及閘門的構造和操作方式。按照閘室的泄流特點分類，可以分為以下幾種型式：</p><p><b>　　1.堰流式閘室</b></p><p>　　當閘門全開時過閘水流具有自由水面的水閘成為溢流式閘室，也稱開敞式閘室。一般堰檻高程較高，擋水高度較小的水閘都采用這種型式，依靠閘門擋水。當閘門全部打開時，

94、水閘的過水面積和泄流量都隨水位的抬高而增大，對于需要泄放洪水的攔河閘和分洪閘來說，這是一個很大的優(yōu)點。</p><p><b>　　2.孔流式閘室</b></p><p>　　當閘門全開時，自由水面仍受阻擋，水流只能通過固定洞孔泄入下游，稱為孔流式閘室，也成為封閉式閘室。當閘檻高程較低，閘室高度較大，需要泄放或取用底層水流時，常采用這種型式。一般把閘室頂部封閉。例如設

95、置胸墻擋水，底部設置孔口泄水，這樣可以減少閘門尺寸。這種泄流方式最適合于沖沙閘的工作條件，有其突出的優(yōu)點。</p><p><b>　　3.混合泄流式閘室</b></p><p>　　這是一種既具有面流溢流能力，又具有底孔泄流能力的閘室結構。構造上分為上下兩層，分別裝設閘門。開啟上層閘門，利用面層溢流泄放洪水和漂流物。開啟下層閘門，則利用底孔沖刷閘前淤泥的泥沙。這種類

96、型的閘室多用于攔河節(jié)制閘或引水系統(tǒng)的進水閘上。有時在特別軟弱的淤泥質地基上建閘，為了加強閘室的橫向剛度，借以減小地基的不均勻沉降和閘室的結構變形，在閘室的過水斷面中設一層水平橫隔板，型式上亦構成了上下兩層泄水通道，但常常共用一個閘門，在運用要求上與混合泄流式閘室不盡相同。</p><p>　　本水閘設計閘門全開時具有自由水面，擋水高度較小，且依靠閘門擋水，故可采用開敞式閘室。根據已知資料，初步采用開敞式閘室。&l

97、t;/p><p>　?。?） 底板 是整個閘室結構的基礎，承受水閘上部結構的重量及荷載并向地基傳遞的結構，同時兼有防滲及防沖作用，防止地基由于受滲透水流作用可能產生的滲透變形并保護地基免受水流沖刷。本設計初步采用平底板。</p><p>　?。?） 閘墩 是閘門和各種上部結構的支撐體，由閘門傳來的水壓力和上部結構的重量和荷載通過閘墩傳布于底板。閘墩通常采用實體式，其外形輪廓設計應能滿足過閘

98、水流平順，側向收縮小，過流能力大的要求。本設計初步采用上游墩頭半圓形，下游墩頭流線形的型式。</p><p>　　（3） 閘門 其結構的選型布置應根據其受力情況控制運用要求、制作、運輸、安裝維修條件等，結合閘室結構布置合理選定。本設計初步采用平面鋼閘門。</p><p>　?。?） 啟閉機 其型式可根據門型尺寸及其運用條件等因素選定。本設計初步采用卷揚式平面閘門啟閉機。</p&

99、gt;<p>　?。?） 閘室上部的工作橋、交通橋 根據閘孔孔徑，閘門啟閉機型式及容等分別選用板式、梁板式、板拱式，其與閘墩的連接型式應與底板分縫及胸墻支撐型式統(tǒng)一考慮。本設計初步選用梁板式。</p><p>　　1.2.2兩岸連接布置 </p><p>　　水閘兩岸連接應能保證岸坡穩(wěn)定改善水閘進出水流條件提高泄流能力和消能防沖效果，滿足側向防滲需要，減輕閘室底板邊荷載影

100、響，且有利于環(huán)境綠化等。上下游翼墻宜與閘室及兩岸岸坡平順連接。</p><p>　　1.2.3防滲排水布置 </p><p>　　當閘基為中壤土，輕壤土或重壤土時閘室上游宜設置鋼筋混凝土或黏土鋪蓋或土工膜防滲鋪蓋，閘室下游護坦底部應設反濾層。本設計初步采用鋼筋混凝土鋪蓋。</p><p>　　1.2.4消能防沖布置 </p><p>　　水閘

101、消能防沖布置應根據閘基地質情況，水力條件以及閘門控制運用方式等因素進行綜合分析確定。本設計初步采用底流消能方式。</p><p>　　第二章 水閘的水力計算</p><p><b>　　水力計算包括：</b></p><p>　?、旁O計水閘的閘孔，出流以滿足進流、出流、控制水位要求。</p><p>　?、圃O計水閘的

102、消能防沖設施，使水閘避免沖刷。</p><p>　?、窃O計水閘的防滲排水設施，使水閘避免滲透變形。</p><p><b>　　2.1 閘孔設計</b></p><p>　　閘孔型式：包括閘底板的型式（堰型）、閘門、閘門頂部胸墻。</p><p>　　閘孔尺寸：包括閘底板的頂面高程，閘孔凈寬和孔數。</p>

103、<p>　　2.1.1上下游水位的確定</p><p>　　上游水位：在河道上建閘后，上下游將形成一定水頭差，上游水位是由規(guī)劃決定。由設計資料給出，該節(jié)制閘的最高設計蓄水位為▽51.6m。</p><p>　　下游水位：因水閘上下游為人工開挖渠道，其表面糙率沿程不變，設渠道中無任何阻礙水流運動的建筑物，故下游可按明渠均勻流計算。作出渠道下游h下～Q關系曲線 ，以備在不同流量下，

104、直接由該曲線查得下游水位。</p><p>　　閘孔凈寬的控制情況通常是宣泄設計或校核流量時，此時閘門全部開啟，多為淹沒流態(tài)。由于閘孔寬度一般小于河道寬度，水流過閘時側向收縮，并使上游水面雍高而形成閘上下游水位差ΔH。該水位差的大小關系到閘室工程量和上游淹沒損失。水閘的過閘水位差應根據上游淹沒影響，允許的過閘單寬流量和水閘工程造價等因素綜合比較選定。根據《水閘設計規(guī)范》，一般情況下，平原水閘的過閘水位差可采用0.

105、1m～0.3m。在水閘設計中，如采用較大的過閘水位差，可縮減閘孔總凈寬，降低水閘工程造價但抬高了水閘的上游水位，不僅要加高上游堤頂高程而且可能增加上游淹沒損失，因此為了減輕上游堤防負擔也不允許過分抬高水閘的上游水位，因此采用較小的過閘水位差選用 ΔH=0.2m。（一般情況下，平原區(qū)水閘的過閘水位差可采用0.1-0.3 m）</p><p>　　下面先假設 ht根據水力學公式 式(2.1

106、)</p><p>　　式中： A——明渠斷面積 R——水力半徑</p><p>　　C——謝齊系數 I——縱坡，</p><p>　　求得流量Q，列表如下</p><p>　　表2.1 水頭-流量計算表</p><p>　　根據上表，繪制ht—Q曲線。見

107、圖2-1</p><p>　?、庞蒱t—Q曲線查的Q設=129.4m3/s時, ht=3.2 m即下游水位為h t=3.2 m。</p><p>　　由設計資料可知，渠底高程為46.8m，則下游水位高程為▽下= 3.2 m+46.8m=50.00m。</p><p>　　⑵上下游水位差為ΔH=0.2m。</p><p>　?、巧嫌嗡花屔?▽

108、下+ΔH=50.00m+0.2m=50.2 m<51.6m。滿足要求。</p><p>　　2.1.2 閘孔尺寸設計</p><p>　?、砰l孔尺寸的設計條件：最大閘孔要滿足泄洪要求，在校核流量237 m3/s，最高設計蓄水位51．6 m下保證能泄出，即Q孔≥Q泄。</p><p>　?、崎l孔總凈寬的計算：在Q設=129.4 m3/s，閘門全開，按堰流計算。

109、由《水閘設計規(guī)范》SL265—2001 (A.0.2-1)、(A.0.2-1)得 </p><p>　　式(2.2) </p><p>　　μ0=0.877+（hs/H0-0.65）2