水闸设计

水闸初步设计

目录

概述 (3)

工程设计资料 (3)

水利枢纽布置 (3)

总体布置概 (3)

水闸布置 (3)

水闸设计 (4)

闸孔型式和尺寸设计 (4)

消能防冲设计 (6)

防渗排水设计 (7)

第四节闸室布置 (10)

第五节水闸抗滑稳定计算 (12)

第六节细部结构设计 (16)

第七节上下翼墙设计 (17)

第四章参考文献 (18)

第一章概述

第一节工程设计资料

一、设计基本资料

设计流量为s/

m3，闸前设计水位为，闸后设计水位为，河床底高程。

多年平均最大风速为5m/s；风向：按垂直水闸横轴线考虑；吹程。

第二章水利枢纽布置

第一节总体布置概述

一、拟定枢纽建筑物等级

根据《水利电力工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）第条及条确定本工程为五等小（一）型，本水闸级别为五等，所以主要建筑物按五等级别设计。闸址的选择

枢纽布置选择须考虑以下几点：

1）闸址应选择在顺直河段，且较稳定的河岸；

2）轴线附近地质条件因较好、河床稳定；

3）闸址上游河道有足够的蓄水容积；

4）交通方便、原料最好就近取材。

水闸布置

水闸由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。

一、闸室布置

闸室是水闸挡水和泄水的主体部分，本设计的闸室包括：底板、闸门、胸墙、边墩（岸墙）、工作桥及交通桥。

底板是闸室的基础，见有防渗和防冲的作用，并保护地基免受泄水水流的冲刷，同时它又是水闸地下轮廓的主要组成部分，限制通过地基的渗透水流，减小地基渗透变形的可能性。

闸门是用来双向挡水和控制过闸流量。

胸墙是用来挡水以减小闸门高度的。

闸墩用以支撑闸门、工作桥、交通桥，把闸门传来的水压力和上部结构的重量以及菏载传布于地板。

工作桥用来安装启闭设备。

交通桥用来联系两岸交通。

二、防渗排水布置

防渗设施主要有水平防渗和竖向防渗，水平防渗主要是指铺盖，竖向防渗有板桩及齿墙，而排水设施则是指铺设在消力池、浆砌石海漫底部或闸底板下游段起导渗作用的沙砾石层。排水常于防滤层结合使用。承受双向水头的水闸，其防渗排水布置应以水位差较大的一向为主，合理选择双向布置方式。 三、消能防冲布置 本水闸是双向排水，上下游都均应考虑其消能防冲布置。但是水闸多为外江往内河泄洪时开启闸门，而内河水位受不涝水位控制，当水位较高时，采用抽排设施降低内河水位。因此次处不对内河往外江排水情况进行效能防冲计算。 闸下消能防冲设施石用于消能功能与均匀扩散水流的，且应与下游河道有良好的连接；本设计采用底流式消能方式。

四、两岸连接布置 上游连接段

上游连接段包括护底、上游防冲槽以及上游翼墙。

上游护坡及护底布置应根据水流流态、河床土质抗冲能力等因素确定，由上游护底首端再加设防冲墙。

具有双向挡水作用的水闸，其上游护坡、护底应根据水流条件确定。 （二）、下游连接段 下由连接段包括海漫、防冲槽及两岸的翼墙和护坡两大部分，其主要作用是改善出闸水流条件，提高泄流能力和消能防冲效果，以确保下游河床和边坡的稳定。

水闸设计

闸孔型式和尺寸设计

闸孔型式和尺寸设计包括：堰型的选择；单孔尺寸及闸孔总净宽的确定；闸顶高程、闸门高度的确定；闸墩设计和底板设计。 闸室结构型式

本水闸是以防洪、排污、灌溉为主的综合性水利工程，采用开敞式闸室结构。 由于上下游水位变幅不大，故不需要设胸墙代替闸门挡水，本闸采用不带胸墙的开敞式结构。（上下游水位差为）不设闸门。 堰型的选择及堰顶高程的确定

由于是进水闸，考虑到拦沙要求，故设为有坎宽顶堰，采用整体式平底板。确定闸底板高程，河床底高程。 闸孔尺寸的确定

1）判别堰的出流情况

已知设计流量为s m /3，相应上游设计水位为12m ，下游设计水位为。堰上水头

m H 5.050.11120=-=，下游水头m h s 45.050.1195.11=-=

9.050

.110.1250.1195.110=--=H h s >，为淹没出流，查宽顶堰淹没系数表84.0=s σ得

2）求流量系数m

堰上水头m H 5.05.1112=-=，堰高m p 5.00.115.11=-= 1=H P ，因30≤≤H

P

，所以流量系数m 为

367.01

5.12.11

301.036.05

.12.1301.036.0=?+-?

+=+-

?

+=H

P H

P

m

确定闸孔尺寸

初步假定967.0=ε，则 闸孔宽度m H

g m Q

B s 12.05

.08.92367.0976.084.005

.022

32

3

=?????=

=

εσ

边墩为流线型，形状系数4.0=k ξ，则

967.012

.05.04.02.012.01=??-=?

-=B H k ξε 此值与原假定的ε值相同，现用967.0=ε再计算B 值

m H

g m Q

B s 12.05

.08.92376.0967.074.005

.022

32

3

=?????=

=

εσ

2

3/8.9967

.0376.0/s m g m

B m s m Q ，—重力加速度，取——侧收缩系数，取——闸孔总净宽，——流量系数，取——过闸流量，—ε

该B 值和第一次计算值相同，取B=,闸孔为单孔，实际工程中应考虑去闸门的尺寸为整数,所以取闸门孔口为单孔，净宽B=

第二节 消能防冲设计

因为平原水闸水头低，河床土体抗冲能力差，下游水位变幅大，故不用挑流消能和面流消能，而采用底流消能。底流消能一般由消力池、海漫、防冲槽等组成。 判别底流式衔接形式：

计算下游坝高m P 5.00.1150.111=-= 计算闸前水深0H

m H 0.10.110.12=-= H

q

v =

0==s g v H H 20

20+==+8

.9205.02?=

故m H P E 5.15.00.1010=+=+= 采用逐次渐近法计算c h

由

0.11

=H

p <30 则 流速系数=?H

p

1=

计算30.198

.08.9205.022

2

2=??=?g q ，令c

c h E g q h -=02

2

2? 中0=c h 则

第一次 m h c 424.00

22.730

.11=-=

第二次 m h c 425.0424

.022.730

.12=-=

第三次 m h c 437.0425

.022.730

.13=-=

第四次 m h c 437.0437

.022.730

.14=-=

因相同值和43c c h h ，故取m h c 437.0= ，将其代入水跃方程得c h ''得，

m gh q h h c

c c 023.0)1437.08.905.081(2437.0)181(232

3

2'

'=-??+?=-+= 由上述计算可知c h ''在左右，远小于下游水深m h t 95.00.1195.11=-= 下游产生淹没式水跃，故不需要设消力池。 确定护坦厚度：

'1H q k t ?==m 047.005.025.02.0=?

综合条件护坦取最小厚度为，护坦长度取

防渗排水设计 地下轮廓设计

对于粘性土地基，通常采用水平铺盖，而不用板桩，以免破坏粘土的天然结构，在板桩与地基之间造成集中渗流通道。故地下轮廓主要包括底板、防渗铺盖。

地下轮廓线就是底板、防渗铺盖组成的第一根流线。 底板

底板既是闸室的基础，又兼有防渗、防冲刷的作用。它既要满足上部结构布置的要求，又要满足稳定及本身的结构强度等要求。 底板顺水流方向的长度L

为了满足上部结构布置的要求，L 必须大于交通桥宽、工作桥宽及其之间间隔的总和，则取L =

从稳定的要求考虑，采用整体式平底板。取底板顺水流方向长度L 为。 底板厚度d

根据经验，底板厚度为（8

1

~51）单孔净跨，初拟d 为

底板构造

底板采用钢筋混凝土结构，混凝土强度为C20，上、下游两端各设深，底宽为的齿墙嵌入地基。底板的齿墙既能起防渗作用，又能抗滑。上游端齿墙的作用是降低作用在闸底板上的渗透压力，下游端齿墙是减小出逸坡降，有助于防止地基土产生渗透变形。

闸室底板分段长度的确定应根据闸室地基条件和结构构造特点，结合考虑采用的施工方法和措施确定。闸室结构垂直水流方向分段长度根据《水闸设计规范》第条说明：土基上分段长度不宜超过35m 。故本水闸底板不设分缝。底板与防渗铺盖之间的连接缝用“V ”型铜片止水。

2、铺盖

铺盖设在紧靠闸室的上游河底上，其主要作用是延长渗径，以降低渗透压力和渗流坡降；同时具有上游防冲的作用。

铺盖采用混凝土结构，其长度根据闸基防渗需要确定，一般为4~2倍闸上水头或5~3倍上、下游水位差（上、下游水位差为），即铺盖长度：4×=，拟取2m ，铺盖厚为 m 。

3、齿墙

齿墙有延长渗径，增加闸身抗滑稳定性和防止地基被冲刷作用，闸室段齿墙取深，长；铺盖段齿墙取深，长。 4、侧向防渗

侧向防渗主要靠上游翼墙和边墩。上游翼墙为反翼墙，收缩角取为15度，延伸至铺盖头部以半径为的圆弧插入岸坡。

5、排水、止水

为了减少作用于闸底板上的渗透压力，在整个消力池底板下布设砂砾石排水，铺盖与上游翼墙、上游翼墙与边墙之间的永久性分缝，为了防止闸基土与墙后土被水流带出，缝中铺贴沥青油毡。闸底板与铺盖间的分缝采用“V ”型铜片止水。

渗流计算

根据《水闸设计规范》要求，对于地下轮廓线比较简单，地基又不复杂的中小工程，可采用直线比例法。拟定地下轮廓线见下图

铺盖、底板尺寸图（m ）

河床土层为粘土，从稳定的要求考虑，采用整体式平底板，对粘性性土可取（2~3） ，初步拟定的闸基防渗长度应满足下式的要求， 闸基防渗长度CH L ≥ 查表C 取3 ，上下游水位差H= 故 m CH 15.005.03=?= 用勃莱法求L

渗径长度水平铅直L L L +=

其中闸底铅直轮廓线（当轮廓线与水平线夹角大于或等于45°时，按铅直轮廓计算）长度

其中 =铅直L 121110987654321------+++++l l l l l l

=m 93.28.03.03.03.03.03.02.02.07.0222222=++++++++ 111098765432-----++++=l l l l l L 水平 =m 2.33.08.03.05.13.0=++++

水平铅直L L L +==+=>m CH 15.0=，闸底轮廓线长度满足防渗要求

渗透压力：

由直线比例法求得地下轮廓各点的渗透压力,闸基渗透压力计算示意图如下：

求地下轮廓各点的渗透压力 闸底板上游点的渗透压力为：x L H h s =

=m 03.034.313

.605.0=? 故单位宽度闸底板总渗透压力为：KN U 05.034.303.02

1=??=

抗渗性分析

验算闸基抗渗稳定性，主要是为了防止底下渗流冲刷地基土并造成渗透变形。验算闸基抗渗稳定性时水平段和出口段的渗流坡降必须分别小于《水闸设计规范》表中规定值，以保证地基不会发生渗透破坏。 渗透坡降J 的验算: 渗透坡降[]2.0073.013

.645.0010=<===

J L H J 说明本水闸的地基轮廓线满足闸基抗渗稳定要求

滤层设计

滤层的作用是防止渗流出口处土体由于渗透变形或水土流失而引起的破坏，滤层的设计，最基本的要求是不允许基土流失或穿过滤层造成堵塞，从而影响滤料的透水性和被保护的土体的稳定性。

滤层一般由1~3层级配均匀耐风化的沙、砾、卵石或碎石构成每层粒径随渗流方向而增大，级配应能满足被保护土的稳定性和滤层的透水性要求，一般情况下，粘性土地基上的滤层为两层。滤层的厚度可采用~。滤层的铺设长度应使其末端的渗流坡降值小于地基土在滤层保护时的允许渗流坡降值。

排水设施

排水一般都布置在闸室下游消力池的下面，消力池上设排水孔。对于粘性土地基，水闸底板下一般不设置排水。因为排水滤层一旦发生淤堵事故，将难以检修和更换。

在下游翼墙、上游护底和下游海漫水平分段分别设置排水孔，排水孔孔径取 m ；间距..为~ m 。翼墙上的取3 m 、护底和海漫上的取 m ；按照梅花形排列。

闸室布置

闸室结构布置主要包括底板、闸墩、胸墙、闸门、工作桥和交通桥等结构的布置和尺寸的拟定。 底板

底板采用整体式平底板，长度为2m ，厚度为 m ，上下游均设齿墙。 闸墩设计

闸墩是闸门和各种上部结构的支承体，由闸门传来的水压力和上部结构的重量和荷载通过闸墩传布于底板。闸墩结构型式根据闸室结构抗滑稳定性和闸墩纵向刚度要求确定，本设计采用实体式（其刚度很大，可以保证在纵向不会产生变形）。边墩厚度为，边墩头部采用圆弧形，下游墩头部采用流线型边墩长度与闸室底板顺水流方向长度相等，为2m 。

闸顶高程的确定

根据《水闸设计规范》第条阐述：

挡水时闸顶高程≥最高挡水位+波浪计算高度+安全超高

A h h Z ++=z 0

}])(7.0[13.0)(

0018.0{

])(

7.0[13.07

.02

45

.02

7.02

2

v gH th v gD

th v gH th v gh m m m =

5

.0200)(9.13v gh v gT m m = m m m L H

th

gT L ππ222

= m

m

p z L H

cth

L h h ππ22

=

Z —闸顶高程

0h —最高挡水位（m ）。

A —安全超高（m ）。

m h —平均波高（m ）。 0v —计算风速（s m /）。

D —风区长度（m ）。

m H —风区内的平均水深（m ）。

m T —平均波周期（s ）。 m L —平均波周长（m ）。

H —闸深水深（m ）。

p h —相应于波列累积频率p 的波高（m ）。

z h —波浪中心线超出计算水位的高度（m ）。

最高挡水位为m h 120=（P=20%），相应设计最大风速为s m v /50=；风区长度为200m ；风区内的平均水深m H 为1m ；相应求得平均波高m h =，平均波周期m T =，平均波长m L =；则设计风浪波高m h p 045.0=；求得m H k 047.0=，z h = 水闸的设计安全超高值按水闸级别为5级由规范取A=， 则水闸的闸顶高程m Z 207.122.0007.012=++= 该设计水闸属于小型水闸，综合取闸室顶高程为. 交通桥设计

在闸室的下游侧布置交通桥，桥身结构为钢筋混凝土板梁结构构，不考虑汽车通过，只考虑人行过，定桥宽为，跨度为，桥面板厚取为10cm ，其中两侧各设高的栏杆。

第五节 水闸抗滑稳定计算

荷载分类及其组合：作用于水闸上的荷载分两类。

基本荷载 主要有：

水闸结构及其上部填料和永久设备自重；

相应于正常畜水位或设计洪水位下水闸底板上的水重； 相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的静水压力； 相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的扬压力； 土压力； 淤泥压力； 风压力；

相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的浪压力。

特殊荷载 主要有：

相应于校核洪水水位情况下水闸地板上的水重； 相应于校核洪水水位情况下的静水压力； 相应于校核洪水水位情况下的扬压力； 相应于校核洪水水位情况下的浪压力；

地震荷载；

其他出现机会较少的荷载等。

在本设计中，分两种情况（完建情况、设计情况）进行荷载计算及组合。 1）完建情况（基本组合），荷载计算仅考虑闸室及其上部结构自重，主要包括闸地板重力G 1、闸墩重力G 2、交通桥重力G 3、取混凝土、钢筋混凝土的容重为25KN/3m 。完建情况荷载图和荷载计算表见下图

底板自重：KN Ab G 5.632213.08.04.18.02251=??????

?

??+-

??==）（γ 交通桥自重：KN G 5.75.121.0253=???= 考虑到栏杆等重量，故取3G 为10KN 闸墩自重：KN G 5025125.022=????=

2）设计洪水情况下的荷载。在设计洪水情况下,闸室的荷载除此之外,还有闸室内水的重力、水压力、扬压力等。

闸室水重：84.245.03.12)45.05.1(8.9=???+?=水G KN

水闸设计水位情况下的荷载图见下图, 设计水位情况下的荷载计算表见下表，设计水位情况下荷载和力矩计算对B 点取矩

水平水压力：KN P 88.22.1)2.05.08.95.02

1=?+?

?=（

KN P 35.122.16.03.12.2(8.95.02=??+??=） KN P 19.92.125.18.95.023=???=

浪压力：KN h h L P z p m 125.0)(4

1

=+=γ浪 浮托力：

KN U 288.152.1]5.03.08.02.10.28.0[8.9=???+-??=）（

渗透压力：KN F 59.02.134.303.08.95.0=????=渗

完建情况下作用荷载和力矩计算表 (对底板上端B 点求力矩)

部位

重力 (KN) 力臂

(m)

力矩(KN ·m)

顺

逆

底板 闸墩 50 125 交通桥 10 25 合计

设计水位情况下荷载和力矩计算（对B 点取矩）

基底反力与抗滑稳定计算

1、土基上的闸室稳定计算应满足下列要求： 在各种计算荷载情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的倍。

闸室基底应力的最大值与最小值之比不大于《水闸设计规范》P137表7-3-5（松土 ：基本组合 ； 特殊组合 ）规定的允许值。

沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于《水闸设计规范》P153表7-3-13（水闸五级： 基本荷载 ；特殊组合 ）规定的允许值。 验算闸室基底压力

kpa W M A G p u

d 339.015.1075.3084.05.123max

=+=∑+∑=，方向竖直向下 kpa W M A G p u

d 278.015

.1075.3084.05.123min

=-=∑-∑=，方向竖直向下 u d u

dman

p

p

m in

,均小于地基允许承载力100kpa ，且[]00.222.1min

max =<==ηηu d u d

p p ，故土

基上的闸室稳定满足要求。

u d p ——闸室基底上下游压力值，kpa

G ∑——作用在闸室上的全部竖向荷载，KN

M ∑——作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩，m KN ?

A ——闸室基础底面的面积，2m

W ——闸室基础底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩，3m η——闸室基底应力的最大值与最小值之比，[]η为允许值，

地基土质松软，[]η值为

验算闸室的抗滑稳定

[]05.1016.8163

.65.1234.0=>=?=∑∑?=C C K H G f K ，故水闸抗滑状态满足要求。

C K ——沿闸室基础底面的抗滑稳定安全系数

f ——闸室基础底面与地基之间的摩擦系数，因地基为粘土地质，f 值为

H ∑——作用在闸室上的全部水平向荷载，KN

第六节 细 部 结 构 设 计

分缝设计

为了适应地基不均匀沉降和伸缩变形，水下各构件和构件本身均留有接缝。凡不允许透水的缝中均必须设置止水设备。按照止水设备的走向，缝有垂直分缝和水平缝之分。属于垂直缝的有：设于边墩与翼墙间的接缝等。属于水平缝的有，消力池和底板之间，护底与两则翼墙底板之间，还有闸后消力池与闸底板之间的分缝（视排水起点的不同，这种缝可能是透水的，也可能是不透水的），以及消力池与翼墙之间的接缝。

各种接缝应尽可能做成平面形状，宽度和间距应根据相对沉降量，伸缩变形和水闸总体布置等要求拟定。缝宽一般取～。取。

二、止水设计

位于防渗范围内的永久缝应设一道止水。大型水闸的永久缝应设两道止水。止水的型式应能适应不均匀沉降和温度变化的要求，止水材料应耐久。垂直止水与水平止水相交处必须构成密封系统。 止水有垂直止水和水平止水。接缝交叉有“垂直交叉”（垂直缝与水平缝的交叉）和“水平交叉”（水平缝和水平缝的交叉）。交叉处的连接方法大致可以分为两类：一类是柔性连接（即将金属止水片的接头部分埋在沥青块里），一类是刚性连接（即将金属止水片剪裁厚焊接成整体）。工程中多根据交叉类型及施工条件来决定止水片的连接方法：对于“垂直交叉”，一般多用柔性连接：而对于“水平交叉”，则多用刚性连接。 分缝和止水设备的工作量虽小，但对水闸正常工作的影响很大。如果设计和施工不当，止水一旦破坏以后，严重的将会影响整个水闸的安全，因此应引起足够重

视

第七节上下翼墙设计

上下游两岸采用喇叭形翼墙，连接闸室段的墙顶高程为，底板高程为。

上游翼墙除挡土外，还有的作用是将上游来水平顺地导入闸室，其次是配合铺盖起防渗作用，因此，其平面布置与上游进水条件和防渗设施相协调。上游段翼墙的每侧扩散角度分别不大于12度～18度，取8度。闸室上游翼墙连同上游段挡土墙总长为5m，在外江与挡土墙头接触处两岸分别设半径为的圆弧插入岸坡。

下游翼墙除挡土外还有导引出闸的水流沿翼墙均匀地扩散的作用，避免在墙前出现回流旋涡等不利流态。翼墙的平均扩散角每侧宜采用7度～12度，取8度。与内河连接处以半径为的圆弧插入岸坡。

第四章参考文献

《水闸设计》

《水闸设计规范（sl265-2001）》

《水工钢筋混凝土结构》（教材）

《水工建筑物设计示例与习题》杨树宽主编

《水工挡土墙设计》管枫年等三人编

《混凝土结构构造》（中国建筑出版社）

《建筑结构静力计算手册》（中国建筑工业出版社）

《水工建筑物》（教材）

《水力学》（教材）

《建筑力学》（教材）

《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》

水闸设计报告

湖北水利水电职业技术学院 综合练习报告 系别：水利工程系 专业：水利水电建筑工程 题目：水闸施工技术课程设计 班级：水工（3）班 姓名：陈浩 指导老师：陈道英 成绩： 日期：

目录 1 施工条件分析 1.1对外交通 1.2施工场地条件 1.3水文气象 1.4水电供应 1.5主要建筑物 2料场的选择与开采 2.1粘性土料场 2.2石料料场 2.3砂料料场 2.4水泥、钢筋、汽油及柴油 3施工导流设计 3.1施工标准及导流时段 3.3导流建筑物设计 3.3. 1施工洪水 3.3. 2施工围堰设计 4主体工程施工 4.1主要施工程序和主要工程量 4.2清淤工程 4.3开挖工程 4.4土方回填 4.5砌体拆除工程 4.6砼工程 4.7砌石、抛石工程 4.8碳纤维补强加固工程 4.9金属结构工程

4.10堤顶道路工程 5施工交通运输 5.1对外交通 5.2场内交通 6施工工厂设施 7施工总布置 7.1布置原则 7.2施工房屋建筑 7.3弃料场规划 7.4施工占地 8施工总进度 8.1编制原则 8.2施工进度安排 9主要技术供应 9.1主要材料供应 9.2主要施工机械设备10设计总结

1.施工条件分析 1.1对外交通 YJC排涝闸位于宜城市城区汉江干堤右岸，桩号为6+500处，距宜城市市城区中心5.0km。本工程可利用现有堤顶路面作为对外施工陆路交通，汉江航道亦可作为水路交通运送主要施工材料。 1.2施工场地条件 闸址两岸外滩及堤内坡脚均有部分空闲场地。由于水闸的规模不大，对场地要求相对不高，因此现有的场地条件基本能满足施工布置的需要。 1.3水文气象 水闸所在地流域位于湖北省水文气象分区第Ⅵ区，属北亚热带季风气候区，兼有南北过渡气候特征。据统计，流域多年平均降水量831mm，历年最大年降雨量1353.6mm（1967年），最小年降雨量为647.3mm（1972年），雨季多集中在夏秋两季，尤其以7、8月为最多，一般占全年降雨量的45%。多年平均气温15.6℃，历年最高气温为40℃，最低气温为-16℃。多年平均蒸发量1100mm，多年平均径流深约220mm，多年平均最大风速15.5m/s。年日照时数在2000h 以上，无霜期为230d，多年平均相对湿度为77%。全年、冬季、夏季主导风向分别为E、WNW、E。 1.4水电供应 工程的施工用水、用电较为方便，施工用水可直接从汉江中提取，用水水质和水量均能满足生产需要，施工用电可由施工单位自备变压器,从当地电网取电后向各施工点供电。 1.5主要建筑材料 工程所需主要建筑材料包括水泥、钢材、油料、块石、碎石、砂、土料。 钢材、油料等可从建材市场择优购买； 水泥从宜城市葛洲坝水泥有限责任公司购买，汽车运往工地；

水工建筑物课程设计水闸设计计算说明书

《水工建筑物》课程设计 水闸设计计算说明书 姓名： 专业：水利水电工程 指导老师： 云南农业大学水利学院 2016.12 目录 一、基本资料........................................ 错误!未定义书签。 1.1设计依据.................................... 错误!未定义书签。 1.2设计要求.................................... 错误!未定义书签。 二、设计计算........................................ 错误!未定义书签。 2.1水闸形式及孔口尺寸的拟定.................... 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。 2.2消能防冲设计................................ 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。 三、防渗设计........................................ 错误!未定义书签。 3.1地下轮廓的设计.............................. 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。 ............................................ 错误!未定义书签。

水闸设计文字说明

5.5.1 ****闸拆建工程 （1）设计流量及水位组合 ****闸位于唐松河尾部、伏堆河汇流口上游，自排松林荡圩区35.71km2涝水入唐响河。当唐响河高水无法下泄时，关闭****闸，由松林荡排涝站反向抽排入黄河故道。 ****闸控制排涝面积35.71km2,10年一遇自排模数1.29m3/s/km2,推算得设计自排流量46.1m3/s；排涝水位考虑远期唐响河按10年一遇排涝标准疏浚，唐响河闸上10年一遇预排预降水位为1.5m，推算得****闸下设计水位为2.9m。****闸特征水位组合见表5.5.1。 表5.5.1 ****闸特征水位组合成果表 （2）工程总体布置 ****闸室为平底板宽顶堰型式，上下游第一节翼墙均采用圆弧扶壁式结构；闸孔为三孔，单孔净宽3.5m；闸室底板顺水流向长11.0m，垂直水流向总宽13.70m；闸室底板顶高程-1.00m，闸顶高程 5.50m，消力池顶高程-1.50m，河道底高程-1.00m；上游护坦长8.0m，浆砌块石护底长10.0m；下游消力池长10.0m，海漫长16.0m，防冲槽深1.5m；工作桥及排架采用钢筋混凝土固支结构，工作桥为“π”型，上设启闭机房，工作闸门采用三扇3.5m×3.5m平面钢闸门，配LQ-12T手电两用螺杆式启闭机3台套；交通桥采用现浇混凝土固支结构，桥面总宽5.5m。

（3）闸顶高程计算 根据《水闸设计规范》（SL265-2001）4.2.4条，水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。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安全超高之和；泄水时，闸顶高程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。 本工程挡水为控制工况：闸顶高程不应低于水闸设计最高挡水位加波浪计算高度与相应安全超高值之和。经计算，设计防洪水位 4.55m 时闸顶高程为：H=4.55+△h ＝4.55+0.28+0.20＝5.03（m ），故闸顶高程取5.50m 。 （4）孔径计算 根据《水闸设计规范》（SL265-2001）宽顶堰计算方法，堰流处于高淹没状态，采用下式进行计算，计算结果见表5.5.2。 式中：B 0－闸孔总净宽（m ）； Q －过闸流量（m 3/s ）； H 0－计入行进流速水头的上游水深（m ）； H s －下游水深（m ）； g －重力加速度,g=9.8m/s 2； μ0-淹没堰流的综合流量系数。 表5.5.2 孔径计算成果表 () s s h H g h Q B -= 0002μ2 0065.0877.0? ?? ? ??-+=H h s μ

取水水工建筑物进水闸设计方案[优秀工程方案]

1工程概况 1.1 基本资料 本闸位于某中型灌区干渠渠首,为渠首取水水工建筑物. 1.2 建筑物级别 根据水闸设计过水流量和水闸设计规范(SL-265-2001)的平原区水闸枢纽工程分等指标知本工程规模属于小(1)型,水闸级别为IV级,其建筑物级别为1级. 1.3 孔口设计水位 孔口设计水位组合见表1-1 表1-1闸孔设计时水位及流量组合 1.4 消能防冲设计水位 消能防冲设计水位组合见表1-2 表1-2 消能防冲设计水位组合表 1.5 闸室稳定计算 闸室稳定计算水位组合见表1-3 表1-3 闸室稳定计算水位组合表

1.6 地质资料 建筑物底板下土层为粉质粘土,土层物理力学指标为:凝聚力kPa 32=C ,擦角?=18?,地基土允许承载力[]kPa 220=R . 1.7 回填土资料 回填土采用砂壤土,假设其内摩擦角?=28?,C =0,湿容重18kN/米3,饱和容重为20 kN/米3,浮容重10 kN/米3. 1.8 地震设计烈度 地震设计烈度 :7°,设计基本地震加速度 值为0.10g. 1.9 其他 上下游河道断面相同均为梯形,河底宽20.0米,河底高程▽3.0米,边坡1:2.5,外河堤顶高程▽10.5米,干渠渠顶高程▽6.0米.两岸路面高程▽10.5米.交通桥荷载标准:公路－Ⅱ级,交通桥总宽8.0米,净宽7.0米.

2 孔口宽度设计 2.1 闸孔形式的确定 根据水闸设计规范(SL-265-2001),当闸槛高程较低,挡水高度较大,挡水水位高于泄水运用水位或闸上水位变幅较大且有限制过闸单宽流量要求时选用胸墙式水闸.本工程河底高程3.0米, 挡水最高水位为8.5米,则挡水高度为5.5米较大.综上,本工程选用胸墙式水闸. 2.2 孔口设计水位组合 孔口设计水位见表2-1 表2-1 孔口设计水位组合表 2.3 堰型及堰顶高程的确定 2.3.1 堰型的确定 本工程的主要任务是拦蓄上游河水,确保灌溉用水,应具有较大的泄水能力,在洪水时期还应担负着泄洪的任务,对于灌溉水质有一定的要求,便于排砂排淤,所以采用无底坎宽顶堰孔口. 2.3.2 堰顶高程的确定 本水闸将堰顶高程定的与河底同高,高程为3.0米. 2.4 闸孔宽度的确定 2.4.1 过水断面确定 根据资料,上下游河道断面为河底宽20.0米,边坡1:2.5,河底高程 3.0米,外河堤顶高程▽10.5米,干渠渠顶高程▽6.0米,画出过水断面如图2-1所示:

某水闸设计计算书

一、基本资料 1.水位 水闸计洪水位2.96m (P=1%) 堤防设计洪水位2.88m (P=2%) 历史最高洪水位2.60m 内河最高控制水位1.30m 内河设计运行水位-0.30m 2 工程等级及标准 联围为2级堤围，其主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级，临时性建筑物为4级。 3风浪计算要素 计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=36m/s(P=2%)。 吹程在1：500实测地形图上求得D=300m 闸前平均水深H m=6.0m 4地质资料 根据××××××××××××院提供的《**水闸工程勘察报告》。

5地震设防烈度 根据《×××省地震烈度区划图》，*属7度地震基本烈度地区，故×××水闸重建工程地震烈度为7度。 6规定的安全系数 对于2级水闸，规范规定的安全系数见下表1.6-1。

二、基本尺寸的拟定及复核 2.1抗渗计算 2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸： 如下图拟定的水闸底板尺寸： L=0.5+0.7*2+6+0.5+0.5+1.3+0.5+0.76*2+16.4+0.5 +1.3+0.7*2+0.5+0.7*2+6+0.5+0.5=40.72m 根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2,×××水闸闸基为换砂基础，渗径系数取C=7则：设计洪水位下要求渗径长度： L=C△H=7×[2.96-（-0.30）]=22.82m ∴L实〉L

∴满足渗透稳定要求。 2.2闸室引堤顶高程计算 闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范》（GB50286—98）中的有关规定进行计算。其公式为： A e R Y ++= }] )(7.0[13.0)( 0018.0{])(7.0[0137.0245 .027.022 V gd th V gF th V gd th V H g = 5.02)V (9.13H g V T g = L d th T g L ππ222 = βcos 22gd F KV e = H R K K K R O P V p △= 式中：Y —堤顶超高（m ）。 R —设计波浪爬高（m ）。 e —设计风壅增水高度（m ）。 A —安全超高（m ）。 H —平均波高（m ）。 T —平均波周期（s ） 。

水闸设计说明书_毕业设计

水闸设计说明书专业方向：水利水电建筑工程

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

某水闸设计说明书演示教学

水闸设计说明书 一、 设计基本资料 节制闸闸前水位1.7m,闸后水位1.6m 。节制闸设计流量16.5m 3/s 。原有干渠底宽11.0m,渠道比降1：6000,边坡1：1.5，糙率0.025。渠道土质为沙壤土。采用C15混凝土，Ⅰ级钢筋。建筑物为Ⅳ级。进水闸轴线与干渠水流成90度角布置。 二、设计任务 设计节制闸一座，该建筑物横跨于干渠中，用以节制水位，保证设在节制闸左侧的进水闸顺利引水的要求。进水闸轴线与干渠水流成90度角布置。 三、成果要求 1、完成说明书约30页。（含各部分结构简图）。 2、计算机绘图一张，包括水闸纵剖面图，水闸平面图及细部构造图，配筋图等。 第一章 节制闸的水力计算 1.验算渠道的过水能力 根据已知资料，采用公式Q=ωC Ri ,可算出现在渠道过流能力Q ，同时同设计流量Q 设 比较，如果Q>Q 设。那么渠道能满足过水要求；如果Q

图1-1 渠道过水断面示意图 解：()h mh b +=ω= (11+1.5×1.6) ×1.6=21.44m 2 77.165.116.12111222=+??+=++=m h b χ m 21.44 1.2816.77 R ωχ= == m s m 2 1 05.136000 128.168.4144.21=???==Ri c Q ω< 现扩建渠道断面，以加大底宽处理。见表1-1： 设2、初拟闸孔宽度 闸孔形式采用宽顶堰，堰顶与渠底同高。采用公式 23 0'2H g b m Q s σ= g V H H 22 0+= b n b '= 式中：b —闸孔总净宽度；（m ） H —记入行进流速的堰顶水头；（m ） m '—含侧收缩影响的流量系数，查附表4-1； b '—每孔净宽；（m ） n —孔数； 0V —行进流速，按堰前（3~5）H 处的过水断面计算；（m/s ） s m 3 67 . 41 28 . 1 025 . 0 1 1 6 1 6 1 = ? = = R n C .5 . 16= 设 Q s m 3

水闸设计及闸室稳定计算

[附录一：泄洪冲砂闸及溢流堰的水力计算 1.1设计资料： 根据设计任务书中提供的资料和该枢纽布置段的基本地形资料本工程中的河流属于山溪性河流天然来水量多集中在洪水季节，平时来水量仅占全年来水量的10%；河水中泥沙含量较大尤其是伴随洪水中的泥沙较多；再根据其地形资料来看本工程布置段的地形坡度比较合适，因此在选择泄洪冲砂闸地板高程1852.40m。 根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰，堰顶高程1852.40m，过闸水流 流态为堰流。汛期通过闸室的设计洪水流量Q 设=1088m3/s,校核洪水流Q 校 =1368 m3/s。 因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式： δ- 为淹没系数，取为1.0； m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385； ε--为侧收缩系数，先假定为1.0； H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头； b—闸门净宽； 来洪水时洪水将由溢流堰和泄洪冲砂闸两部分共同承担，这样可减去一部分闸孔的净宽并设置溢流侧堰初步拟定溢流堰为折线形实用堰。 初步拟定溢流堰堰顶高程=进水闸设计流量的堰顶水头对应的水位+（0.2—0.3m）=进水闸闸底高程1853.60m +闸前水位1.40m +超高0.2m =1856.4m 采用共同水位法和堰流公式计算两种工作情况下的特征洪水位：先假设一个水位，用堰流公式分别计算过堰流量和过闸流量，二者相加等于实际流 接近计算工作情况下的洪水流量时，该水位就为所求。因为泄洪冲砂闸为宽顶堰 所以尺寸拟定用堰流公式：

δ- 为淹没系数，取为1.0 m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385；计算溢流堰时因为溢流堰为折线形实用堰m=0.3. ε--为侧收缩系数，先假定为1.0； H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头。 b—闸门净宽 计算结果如附表1-1，1-2 （a）设计洪水情况下：洪水流量Q=1018 m3/s。 （b）校核洪水情况下：洪水流量Q=1368 m3/s 经过计算泄洪冲砂闸净宽96m，溢流堰长度95m，设计洪水位1855.8m校核洪水位1856.30m。 泄洪冲砂闸净宽为96m，每孔取净宽8m，边墩宽0.8m ,中墩宽1.0m缝墩1m。

水闸设计计算书

分水闸典型设计（哈拉苏9+088桩号处分水闸） (1)工程建设内容及建筑物现状 此次可行性研究设计防渗改建的2条干渠和1条支渠，需要拆除重建的水闸主要有节制闸和分水闸。 库尔勒市博斯腾灌区是一老灌区，田、林、路、渠和居民点等已形成了一套完整的体系，灌排体系也已经较为合理，各干支渠上的节制闸、分水闸布置位置、形式及闸底板高程基本合理。为保证各分水口分水流量、与下游渠道连接顺畅、减小占地等因素，所需改造的分水闸和节制闸仍保持原节制分水闸桩号、分水方向及分水角度不变。 (2)水闸设计 根据节制、分水闸过流、分水流量大小，按宽顶堰流计算孔口尺寸。节制分水闸均采用整体开敞式结构，节制闸与分水闸间采用圆弧形直挡墙连接。节制闸上下游连接段均采用扭面与渠道连接，根据消能计算结果和闸后渠道的实际情况，小流量的节制闸后不设消能设施，但为了确保工程运行安全，在流量较大的闸后按常规在设置0.5m 深消力池。分水闸后采用扭面与渠道连接，扭面及挡土墙为素混凝土结构和浆砌石结构，扭面扩散角小于12°。各节制分水闸闸室均采用C25钢筋混凝土结构，闸室后侧设0.6m宽工作桥，闸门槽及启闭机排架均采用整体式金属结构。经计算，其抗倾覆、抗滑动稳定以及基底应力等，经计算均能满足要求。 闸室基础为砂砾石，但是根据地质评价为冻胀土，因此在闸及上下游渐变段底部均换填30cm厚砂砾石，以减小地基沉降及防止段冬季建筑物基础冻胀变形，侧面亦采用砂砾石回填，减小冬季的侧向冻土压力。 （3）闸孔过流能力计算 根据闸前水深和布置形式，采用宽顶堰流公式进行计算。 Q=σs·m·n·B·（2g）1/2·H03/2 式中Q——渠道的过水流量；

水闸设计实例

1基本资料 1．背景资料 前进闸建在前进镇以北的红旗渠上，该闸的作用是： 1．1．防洪：当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵红旗渠下游两岸的低田，保护下游的农田和村镇。 1．2．灌溉：灌溉期引胜利河氺北调，以灌溉红旗渠两岸的农田。 1．3．引水冲淤：枯水季节，引水北上至下游的红星港，以冲淤保港。 1．2 地质资料 1．2．1 闸基土质分布情况如下表所示 表1-1闸基土层分布 1．2．2 闸基土工试验资料 根据土工试验资料，闸基持力层坚硬粉质粘土的各项参数指标为：凝聚力Ｃ=60.0kpa；内摩擦角?=19°；天然孔隙比e=0.6g；天然容重r=20.3KN/ m3。建闸所用回填土为啥壤土，其内摩擦角?=26°，凝聚力C=0。天然容前r=18KN/ m3。 1．3 气象资料 1．3．1气象资料不全 1．4 三材情况 1．4．1该地区“三材”供应不足。闸门采用平面钢闸门，尺寸字定，由工厂设计，加工制造。

1．4．2 该地区地震设计烈度为6度，故不可考虑地震影响。 1．5 基本水文资料 1．5．1 孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期前进闸自流胜利河水灌溉，引水量为320 m3/s。此时相应的水位为：闸上游水位为1.86 m；闸下游水位为1.80 m。 枯水季节冬季，由前进闸自流引水送至下游的红星港冲淤保港，引水流量为100m3/s。此时相应的水位为：闸上游水位为1.44m；闸下游水位为1.38m。 1．5．2 闸身稳定计算水位组合 (1)设计情况：上游水位4.3m，浪高0.8m，下游水位1.0m。 (2)校核情况：上游水位4.7m，浪高0.5m，下游水位1.0m。 1．5．3 消能防冲设计水位组合 根据分析，消能防冲的不利水位组合是：引水流量300m3/s，相应的上游水位4.7m，下游水位1.78m。 1．5．4 下游水位流量关系 表1-2下游水位流量关系 1．6 闸的设计标准 根据《水闸设计规范》SI265—2001（以下简称SI265—2001），前进闸按III级建筑物设计。 1．7 水闸设计应用表格资料 1．7．1 闸身稳定计算水位资料 表1-3闸身稳定计算水位资料

渠首进水闸设计说明书

取水枢纽进水闸设计计算说明书 一工程概况： 某灌区总灌溉面积97.6万亩，灌区分布在河道两岸，两岸灌溉面积大致相等。根据河流的水沙情况及取水要求，经过综合比较，修建由拦河坝，冲沙闸，进水闸组成的冲沙槽式Ⅱ等取水枢纽。 拦河闸横跨河道修建，于主河道正交，闸地质河宽270m，拦河闸底板高程与河床平均高程相同，为31.5m，两岸堤坝高程39.8m，闸上游限制最高洪水位38.8m，冲沙闸布置在拦河闸两侧，地板高程31.5m，进水闸为了满足两岸灌溉要求，采用两岸布置方案。枢纽平面布置如图1所示： 二工程资料： 1.气象：多年平均气温7.5°C 。月平均最搞气温20.3°C ，月平均最低气温-18°C，冻层深度1.0—1.5m，多年平均风速4.1m/s ，汛期最大风速8.4m/s 。 2.水文： 3 3

进水闸以5％的洪水作为停水标准，灌溉临界期相应的河道流量Q=400s m/3，闸址处平均含沙量1.8kg/m3，实测最大含沙量4.74kg/m3。 3.地质情况：渠道附近属于第四 纪沉积岩，厚度较大，两岸滩地 为粉质壤土及粉沙，其下为砾质 中沙，次下为砾质粗沙：沿河一 带地下水埋藏深度随地形变化， 一般在2.5m左右，因土质透水 性强，地下水位变化受河道水位 影响大，丰水期河水补给地下水 位较高，枯水季节，地下水补给 河水。 4.地基土设计指标： 地基允许承载能力 [σ]＝250KN/m2； 地基应力分布允许不均匀系数 η＝2～3； 砼与中砂摩擦系数 f＝0.4； 砼容重γ＝24KN/ m3； 回填土：尽量以透水性良好的砂 质中砂或粗砂回填，回填土壤容 重γ 干＝16KN/ m3；γ 湿 ＝10KN/ m3； γ饱＝20KN/ m3；C=0； 填土与墙后摩擦角δ＝0 5.地震：本地区不考虑地震影响 6.工程材料：石料场距闸址不远，石料抗压指数2500KN/cm左右，容重：γ＝24KN/ m3；采石场用粗细骨料及砂料，距渠首2.5—3.0km。 7.交通：进水闸有交通要求，要求桥面总宽5m 。 三设计资料： 1.渠道设计资料： 渠首底板高程32.10m； 每年最大引水流量Q＝78m3/s； 灌溉期正常挡水位35.00m； 相应下游水位34.80m； 渠道纵坡I＝1：3500； 渠道边坡m＝1.75； 渠道底宽B＝26m； 渠道顶部高程37.5m； 渠道顶部宽度6m； 2. 确定设计流量与水位： 以水闸最大引水流量78m3/s作为设计流量。因所设计进水闸为有坝式引水，根据有坝引水上游水位的确定办法，进水闸的上游水位是有拦河坝（闸）控制的。闸的上游设计水位，即拦河坝（闸）应该壅高的水位。其他时期的水位决定于相应时期内拦河坝（闸）泄流时的坝顶（闸前）溢流水位。所以上游水位是正常挡水位35.00m，相应下游水位34.80m。 3.泄流计算资料：

水闸设计规范 SL265-2001

中华人民共和国行业标准 SL 265-2001 水闸设计规范 Desidn specification for sluice 2001-02-28发布 2001-04-01实施 中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国行业标准 水闸设计规范 Desidn specification for sluice SL 265-2001 主编单位：江苏省水利勘测设计研究院 批准部门：中华人民共和国水利部 施行日期：2001年4月1日 中华人民共和国水利部关于批准发布《水闸设计规范》SL 265-2001的通知 水国科［2001］62号 部直属各单位,各省,自治区,直辖市,计划单列市水利(水务)厅(局),新疆生产建设兵团水利局： 根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以江苏省水利勘测设计研究院为主编单位修订的《水闸设计规范》,经审查批准为水利行业标准,并予以发布.标准的名称和编号为： 《水闸设计规范》SL 265-2001(代替SD133-84). 本标准自2001年4月1日起实施.在实施过程中,请各单位注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释. 标准文本由中国水利水电出版社出版发行.二○○一年二月二十八日 前言 根据水利部水利水电规划设计总院水规设字(1995)0037号"关于开展《水闸设计规范》(SD133-84)修订工作的意见",水利部水利水电规划设计管理局水规局技［1997］7号"关于印发水利水电勘测设计技术标准修订工作会议有关文件的通知",对SD133-84,(以下简称原规范)进行修订. 修订后的SL 265-2001《水闸设计规范》,(以下简称本规范) 主要包括下列技术内容： ---水闸的等级划分及洪水标准； ---水闸的闸址选择和总体布置； ---水闸的水力设计和防渗排水设计； ---水闸的结构设计； ---水闸的地基计算及处理设计； ---水闸的观测设计等. 对原规范进行修订的主要技术内容如下： ---拓宽了原规范的适用范围,在各章节中增加了有关山区,丘陵区水闸及建于岩石地基上水闸设计的若干规定； ---增加了有关水闸等级划分及洪水标准的规定； ---对有关水闸闸址选择方面的规定内容进行了修改和增订； ---增加了有关水闸枢纽布置的规定,并对有关水闸闸室结构,防渗排水设施,消能防冲设施

水闸设计实例1

水闸设计实例 本工程位于河南省某县城郊处，它是某河流梯级开发中最末一级工程。该河属稳定性河流，河面宽约200m，深约7~10m。由于河床下切较深又无适当控制工程，雨季地表径流自由流走，而雨过天晴经常干旱，加之打井提水灌溉，使地下水位愈来愈低，严重影响两岸的农业灌溉和人畜用水。为解决当地40万亩农田的灌溉问题，经上级批准的规划确定，修建挡水枢纽工程。 拦河闸所担负的任务是：正常情况下拦河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水时开闸泄水，以保安全。 本工程建成后，可利用河道一次蓄水800万m3，调蓄水至两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人畜用水，初步解决40万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源，同时对渔业、航运业的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。 （一）地质条件 根据钻孔了解闸址地层属河流冲积相，河床部分地层属第四纪蟓更新世Q3与第四纪全新世Q4的层交错出现，闸址两岸高程均在41m左右。 闸址处地层向下分布情况如下表1所示。 表1 闸址处地层分布情况 闸址处系平原型河段、两岸地势平坦，地面高程约为40.00m左右，河床坡降平缓，纵坡约为1/10000，河床平均标高约30.00m，主河槽宽度约80-100m，河滩宽平，呈复式河床横断面，河流比较顺直。 （三）土的物理力学性质指标 土的物理力学性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等，具体数字如表2、3所示。 表2 土的物理性质指标表

表3 土的力学性质指标表 1、石料 本地区不产石料，需从外地运进，距公路很近，交通方便。 2、粘土 经调查本地区附近有较丰富的粘土材料。 3、闸址处有足够的中细砂。 （五）水文气象 1、气温 本地区年最高气温 οC ，最低气温 οC ，平均气温 οC 。 2、风速 最大风速 20=V m/s ，吹程0.6Km 。 3、径流量 非汛期（1～6月及10～12月）9个月份月平均最大流量s 。 汛期（7～9）三个月，月平均最大流量为149m 3 /s ，年平均最大流量 2.26=Q m 3 /s ，最 大年径流总量为亿m 3 。 4、冰冻 闸址处河水无冰冻现象。 （六）批准的规划成果

水闸设计计算

一、初步设计 兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。 二、设计基本资料 1. 概述 兴化闸建在兴化镇以北的兴化渠上，闸址地理位置见图。该闸的主要作用有： 防洪：当兴化河水位较高时，关闸挡水，以防止兴化河水入侵兴化渠下游两岸农田，保护下游的农田和村镇。 灌溉：灌溉期引兴化河水北调，以灌溉兴化渠两岸的农田。 引水冲淤：在枯水季节，引兴化河水北上至下游的大成港，以冲淤保港。 7.0 北 至大成港 9.0 渠 化 11.0 兴 闸管所 兴化闸 兴化 河 兴化镇 闸址位置示意图（单位：m） 2.规划数据 兴化渠为人工渠道，其剖面尺寸如图所示。渠底高程为0.5m，底宽50.0m，两岸边坡均为1:2。该闸的主要设计组合有以下几方面：

11.8 0.5 50.0 兴化渠剖面示意图（单位：m） 2.1孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期由兴化闸自流引兴化河水灌溉，引水流量为300m3/s，此时闸上游 水位为7.83m，闸下游水位为7.78m；在冬季枯水季节由兴化闸自流引水送至下游大成港冲淤保 港，引水流量为100m3/s，此时相应的闸上游水位为7.44m，下游为7.38m。 2.2闸室稳定计算水位组合 （1）设计情况：上游水位10.3m，浪高0.8m，下游水位7.0m。 （2）校核情况：上游水位10.7m，浪高0.5m，下游水位7.0m。 2.3消能防冲设计水位组合 （1）消能防冲的不利水位组合：引水流量为300m3/s，相应的上游水位10.7m，下游水位为 7.78m。 （2）下游水位流量关系 下游水位流量关系见表 3.地质资料 3.1闸基土质分布情况 根据钻探报告，闸基土质分布情况见表 层序高程（m）土质情况标准贯入击数（击） Ⅰ11.75～2.40 重粉质壤土9～13 Ⅱ 2.40～0.7 散粉质壤土8 Ⅲ0.7～-16.7 坚硬粉质粘土 （局部含铁锰结核） 15～21 Q（m3/s）0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 H下（m）7.0 7.20 7.38 7.54 7.66 7.74 7.78

水工建筑物课程设计之前进水闸设计

水工建筑物课程设计之前 进水闸设计 Prepared on 24 November 2020

《水工建筑物》课程课程设计 前 进 闸 初 步 设 计 学号: 专业: 水利水电工程 姓名: 封苏衡 指导教师: 潘起来老 师 2011年 12 月 19日 目录 第一章设计资料和枢纽设计 (4) 1.设计资料 (4) 2.枢纽设计 (5)

第二章闸孔设计 (7) 1.闸室结构设计 (7) 2.确定闸门孔口尺寸 (7) 第三章消能防冲设计 (11) 1.消力池设计 (11) 2.海漫的设计 (13) 3. 防冲槽的设计 (14) 第四章地下轮廓设计 (15) 1.地下轮廓布置形式 (15) 2. 闸底板设计 (15) 3.铺盖设计 (16) 4. 侧向防渗 (16) 5. 排水止水设计 (17) 第五章渗流计算 (19) 1.设计洪水位情况 (19) 2. 校核洪水位情况 (23) 第六章闸室结构布置 (24) 1. 闸室的底板 (24) 2. 闸墩的尺寸 (24) 3. 胸墙结构布置 (24) 4. 闸门和闸墩的布置 (24) 5. 工作桥和交通桥及检修便桥 (25)

6. 闸室分缝布置 (26) 第七章闸室稳定计算 (27) 1.确定荷载组合 (27) 2. 闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算 (27) 第八章上下游连接建筑物 (31) 1.上游连接建筑物 (31) 2.下游连接建筑物 (31) 参考文献 (31) 第一章设计资料和枢纽设计 1、设计资料 工程概况 前进闸建在前进镇以北的团结渠上是一个节制闸。本工程等别为Ⅲ等，水闸按3级建筑物设计。该闸有如下的作用： （1）防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵团结渠下游两岸的底田，保护下游的农田和村镇。 （2）灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉团结渠两岸的农田。 （3）引水冲淤。在枯水季节。引水北上至下游红星港，以冲淤保港。 规划数据 （1）团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为，底宽50m，两岸边坡均为1：2 。（比例1：100） 图1 团结渠横断面图（单位：m）

水闸设计实例1

水闸设计实例 本工程位于河南省某县城郊处，它是某河流梯级开发中最末一级工程。该河属稳定性河流，河面宽约200m ，深约7~10m 。由于河床下切较深又无适当控制工程，雨季地表径流自由流走，而雨过天晴经常干旱，加之打井提水灌溉，使地下水位愈来愈低，严重影响两岸的农业灌溉和人畜用水。为解决当地40万亩农田的灌溉问题，经上级批准的规划确定，修建挡水枢纽工程。 拦河闸所担负的任务是：正常情况下拦河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水时开闸泄水，以保安全。 本工程建成后，可利用河道一次蓄水800万m 3，调蓄水至两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人畜用水，初步解决40万亩农田的灌溉问题并为工业生产提供足够的水源，同时对渔业、航运业的发展，以及改善环境，美化城乡都是极为有利的。 （一）地质条件 根据钻孔了解闸址地层属河流冲积相，河床部分地层属第四纪蟓更新世Q 3与第四纪全新世Q 4的层交错出现，闸址两岸高程均在41m 左右。 闸址处地层向下分布情况如下表1所示。 闸址处系平原型河段、两岸地势平坦，地面高程约为40.00m 左右，河床坡降平缓，纵坡约为1/10000，河床平均标高约30.00m ，主河槽宽度约 80-100m ，河滩宽平，呈复式河床横断面，河流比较顺直。 （三）土的物理力学性质指标 土的物理力学性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等，具体数字如表2、3所示。 表3 土的力学性质指标表 1、石料 本地区不产石料，需从外地运进，距公路很近，交通方便。 2、粘土 经调查本地区附近有较丰富的粘土材料。

3、闸址处有足够的中细砂。 （五）水文气象 1、气温 本地区年最高气温42.2 C ，最低气温-20.7 C ，平均气温14.4 C 。 2、风速 最大风速 20=V m/s ，吹程0.6Km 。 3、径流量 非汛期（1～6月及10～12月）9个月份月平均最大流量9.1m 3/s 。 汛期（7～9）三个月，月平均最大流量为149m 3/s ，年平均最大流量 2.26=Q m 3/s ，最大年径流总量为8.25亿m 3。 4、冰冻 闸址处河水无冰冻现象。 （六）批准的规划成果 1、根据水利电力部《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SD112-78）的规定，本枢纽工程为Ⅲ等工程，其中永久性主要建筑物为3级。 2、灌溉用水季节，拦河闸正常挡水位为38.50m 。 3、洪水标准见表4所示。 1、工期为两年。 2、材料供应情况 水泥由某水泥厂运输260 Km 至某市，再运输80 Km 至工地仓库；其它他材料由市汽车运至工地；电源由电网供电，工地距电源线1.0Km ；地下水位平均为28.0~30.0m 。 （一）闸址的选择 闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工难易、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择过程中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等方面进行分析研究，权衡利弊，经全面分析比较，合理确定。 本次设计中闸轴线的位置已由规划给出。 （二）闸型确定 本工程主要任务是正常情况下拦河截水，以利灌溉，而当洪水来临时，开闸泄水，以保防洪安全。由于是建于平原河道上的拦河闸，应具有较大的超泄能力，并利于排除漂浮物，因此采用不设胸墙的开敞式水闸。 同时，由于河槽蓄水，闸前淤积对洪水位影响较大，为便于排出淤沙，闸底板高程应尽可能低。因此，采用无底坎平顶板宽顶堰，堰顶高程与河床同高，即闸底板高程为30.00m 。 （三）拟定闸孔尺寸及闸墩厚度 由于已知上、下游水位，可推算上游水头及下游水深，如表1所示：

水闸课程设计

水闸课程设计第一章总述 第一节概述 本工程是西通河灌区第一级抽水站的拦河闸，其主要任务是拦蓄西通河的河水，抬高水位满足抽水灌溉的需要; 洪水期能够宣泄洪水，保证两岸农田不被洪水淹没。 第二节基本资料 (一) 闸的设计标准 根据《水闸设计规范.》SD133-84(以下简称SD133-84),该闸按IV级建筑物设计。 (二) 水位流量资料

下游水位流量关系见表 (三) 地形资料 闸址附近，河道顺直，河道横部面接近梯形，底宽18米，边坡1:1.5，河底高程195.00米，两岸地面高程199.20米。 (四) 闸基土质资料 闸基河床地质资料柱状图如图所示

闸址附近缺乏粘性土料，但有足够数量的混凝土骨料和砂料。闸基细砂及墙后回填砂料土工试验资料如下表； 细砂允许承载力为150KN/m2，其与混凝土底板之间的摩擦系数f=0.35。 (五) 其他资料 1.闸上交通为单车道，按汽-10设计，带-50校核。桥面净宽4.0m，总宽为4.4m。 2.闸门采用平面钢闸门，有3米，4米，5米三种规格闸门。 3.该地区地震设计烈度为4度。 4.闸址附近河道有干砌石护坡。 5.多年平均最大风速12米/秒，吹程0.15公里。

第三节工程综合说明书 本工程为Ⅳ级拦河闸。设计采用开敞式水闸。 水闸由上游连接段、闸室段、下游连接段三部分组成。 闸室段位于上、下游连接段之间。是水闸工程的主体。其作用是控制水位、调节流量。包括闸门、闸墩、边墩、底板、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机等。 上游连接段的作用是将上游来水平顺地引进闸室。包括两岸的翼墙、护坡、铺盖、护底和防冲槽。 下游连接段的作用是引导过闸水流均匀扩散。通过消能防冲设施。以保证闸后水流不发生有害的冲刷。包括消力池、海漫、防冲槽以及两岸的翼墙和护坡。 第二章水力计算 第一节闸室的结构型式及孔口尺寸确定 ﹙一﹚闸孔型式的选择 该闸建在天然河道上，河道横部面接近梯形，因此采用开敞式闸室结构。该闸建在天然河道上，为了满足泄洪、冲沙、排污的要求，宜采用结构简单，施工方便，自由出流范围较大的无坎宽顶堰，考虑到闸基持力层是粘细砂，土质一般，承载能力不好，并参考该地区已建工程的经验，根据一般情况下，拦河闸的底板顶面可与河底齐平。即闸底板顶面（即堰顶）与西通河河底齐平，所以高程为195.00 m。（二）闸孔尺寸的确定

水闸设计实例

慈溪市三八江水闸初步设计

一、毕业设计目的和作用 毕业设计是学生在大学期间最后一个全面性、总结性、实践性的教育环节，是学生运用所学的知识和技能，解决某一工程具体问题的一项尝试，是走向工作岗位前的一次实战演习，主要目的作用如下： 1、将学生在专业课程及基础课程内说学到的知识加以系统化、巩固 和加深，扩大学生所学的基本理论知识和专业知识。 2、培养学生独立解决本专业技术问题和综合运用所学知识解决实际 问题的能力和创新精神，鼓励大胆提出新的设计方案和技术措施。 3、培养学生掌握设计工作的流程和方法，在设计、计算、绘图、编 写设计文件等方面的锻炼和提高。 4、培养学生形成正确的设计思想，树立严肃认真，实事求是和刻苦 钻研的精神。 二、设计题目 慈溪市三八江水闸初步设计 三、设计内容 （一）围垦工程枢纽总体布置 （二）水闸设计（详见指导书） 1.闸址选择（定性分析） 2.枢纽布置 3.闸室布置 4.两岸连接建筑物设计 5.消能防冲设计 6.防渗排水设计 7.闸室稳定计算 8.地基处理设计 9.水闸主要结构设计 10.施工组织设计和概预算（本次不作要求） 四、设计成果与要求 （一）设计成果 （1）毕业设计计算书说明书各一份 （2）图纸： i.围垦工程枢纽布置图

ii.闸室平面布置图 iii.水闸上下游立视图 iv.水闸纵向剖视图 v.水闸闸底板配筋图及细部构造图 （二）设计要求 （1）认真阅读设计任务书及指导书，根据设计任务书查找参考 书及有关资料、设计规范，复习教材相关内容。 （2）根据设计任务书要求，理清全部工作程序及基本共作思 路，以便更好更快地搞好设计。 （3）设计计算说明书便写有逻辑，思路清楚，计算公式清楚，架设条件及参数选取有说明，参考资料能及时注明。说明 文字简练，语句通顺，计算必须附以示意简图。 （4）毕业设计期间应严格遵守设计纪律，独立完成各阶段设计 任务。 五、进度安排及各阶段要求 毕业设计时间短，除去答辩、制图、整理计算说明书及五一放假，实际设计约6周，时间安排大致如下表，希同学们能尽量在规定时间完成相应设计任务。 1、毕业设计进度计划： 周数时间各设计阶段主要内容工作量（%）第9周0405--0409 熟悉资料，工程总体布置10 第10周0412--0416 闸孔布置、水力计算10 第11周0419--0423 防渗排水布置计算、消能防冲设计20 第12周 0426--0507 闸身渗流稳定、抗滑稳定计算及校核20 第13周 第14周0510--0516 闸底板、闸墩、翼墙结构计算20 第15周 0517--0530 制图、整理说明书20 第16周 第17周0530--0604 答辩准备及毕业答辩2、各阶段要求详见毕业设计任务书。