水闸设计大纲
水利水电勘测设计标准化信息网
1997年11 月
水闸设计大纲
目次
1引言 (1)
2编制依据文件和规范 (1)
2.1有关本工程的主要文件 (1)
2.2主要设计规范 (1)
3基本资料 (1)
3.1工程等别与建筑物级别 (1)
3.2洪水标准 (2)
3.4泥沙 (2)
3.5气象 (2)
3.5.1气温 (2)
3.5.2风速与吹程 (3)
3.5.3降雨量 (3)
3.5.4最大冻土深度cm 。 (3)
3.5.5无霜期：多年平均d 。 (3)
3.6地形资料 (3)
3.7地震烈度 (3)
3.8地质资料 (3)
3.8.1地质概况 (3)
3.8.2工程地质资料 (3)
3.8.3水文地质资料 (4)
3.9交通 (4)
3.9.1闸上交通桥的荷载标准 (5)
3.9.2桥面宽度 (5)
3.10水工模型试验资料 (5)
3.11边墩和翼墙后回填料的物理力学参数（见表5）. 5 3.12主要材料特性参数 (5)
3.12.1各部位混凝土的标号 (5)
3.12.2混凝土的设计强度、弹模及热学参数，见表7。 5
3.12.3钢筋的设计强度和弹性模量，见表8。 (6)
3.12.4浆砌石体特性参数 (6)
4工程布置 (6)
4.1闸的轴线位置 (6)
4.2闸室布置 (7)
4.2.1弧形闸门水闸闸室布置 (7)
4.2.2平面闸门闸室布置 (7)
4.3 防渗排水布置 (7)
4.4消能防冲布置 (7)
4.4.1底流式消能防冲布置 (7)
4.5两岸联接布置 (8)
5水力设计 (8)
5.1水闸的过水能力核算 (8)
5.2消能防冲设施设计 (8)
5.3拟定闸的控制运用方式 (8)
6闸室稳定计算 (8)
6.1荷载计算 (8)
6.1.1基本荷载 (8)
6.1.2特殊荷载 (9)
6.2荷载组合 (9)
6.2.1荷载基本组合 (10)
6.2.2荷载特殊组合 (10)
6.3闸室稳定计算 (10)
6.3.1确定计算单元 (10)
6.3.2稳定计算 (10)
7结构设计 (11)
7.1闸底板结构计算 (11)
7.1.1闸底板的结构型式 (11)
7.1.2闸底板内力计算 (11)
7.1.3闸底板配筋计算 (13)
7.1.4闸底板抗裂计算 (13)
7.2闸墩结构计算 (13)
7.2.1闸墩的结构型式 (13)
7.2.2弧形闸门实体闸墩结构计算 (13)
7.2.3平面闸门实体闸墩结构计算 (14)
7.2.4闸墩抗裂计算 (15)
7.3其它结构设计 (15)
7.3.1上下游翼墙 (15)
7.3.2其它结构 (15)
8地基设计 (16)
8.1天然地基设计计算 (16)
8.1.1验算地基的容许承载力 (16)
8.1.2地基的稳定性计算 (16)
8.1.3地基沉降计算 (16)
8.2闸基处理 (17)
8.2.1垫层法处理水闸浅层基础 (18)
8.2.2钻孔桩基础设计 (18)
9观测设计 (20)
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
水闸毕业设计任务书 慈溪市三八江水闸初步设计 浙江水利水电专科学校 水利工程系 二00四年三月
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。
泄水闸重建设计 （1）结构设计 重建泄水闸布置在原闸址处，由闸室、消力池、上下游连接段组成。闸室为C20钢筋砼结构，堰型为无坎宽顶堰。孔口尺寸拟定为2.0m×2.9m ，两孔，中墩厚0.7m ，两个边墩分别厚0.7m 。闸底板顺水流方向考虑机耕桥与启闭房要求取5.0m ；机耕桥宽3m,闸墩上部设有检修平台与启闭机房，启闭梁板为C25钢筋砼结构。 闸室下游段设一综合式消力池，底板采用0.5m 厚C20钢筋砼，闸底板及消力池底板采用橡胶止水带止水。泄水闸采用铸铁闸门控制，手电两用螺杆式启闭机启闭。 （2）水力计算 ①过流能力 泄水闸过流能力，按闸孔全开，无坎宽顶堰的型式，按下式公式进行计算： Q =σεB m g 2H o 3/2 式中： σ—堰流淹没系数，经计算σ=1.0； ε—闸墩收缩系数， ε=1－0.171(1 +s o b b )4 s b b ； m —堰流流量系数，m =0.385； B —闸孔泄流净宽； H o —堰上总水头，H o =H +g V 22 ，计算得H o =1.3m 。 将上述系数代入流量公式中，得：Q =3.96 m 3/s 。大于原泄水闸设计泄洪流量，满足要求。大于大港桥水库十年一遇洪水引水隧洞的泄水流量，因此泄洪能力满足泄水要求。 ②消能防冲设计 下游水深计算按明渠均匀流计算，下游为池塘，糙率取0.0275，采用矩形过水断面，底宽6.8 m ，渠深2.0m,边坡1：0.62，渠道坡降取i=0.001，经计算下游出水渠深度1.3m 。 取陡槽末端h 1、v 1为消力池进口计算水深。则共轭水深h 2、收缩断面弗氏
数Fr 1可按下式计算： ???? ??????-+=1812312 12h q h h g ， h q h v F g g r 312 12 121== 式中：Fr 1—收缩断面弗氏数； h 1—收缩断面水深； h 2—收缩断面共轭水深； v 1—收缩断面流速； 消力池深度按《溢洪道设计规范》（SL253—2000）计算： ()z h h d t c j ?+ -"=1σ 式中：σj —水跃淹没度，σj =1.05； 出池落差按下式计算：()????? ? ????????? ??"-'=?2122 1 12c j t h h g q z σ? 式中：q — 单宽流量； Ht — 下游水深； " c h — 跃后共轭水深； ?' — 流速系数，取95 .0='?； 消力池长度=k L （0.7～0.8）j L 式中：j L ：自由水跃长度，j L =6.9（h2-h1） 经计算：消力池长度j L =19.21m ，取为20m 。 消力池深度d =71.25cm ，取为80cm 。 由于消力池底板设有排水管，底板厚度按抗冲要求布置，消力池底板最小厚度按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式计算： ?H =q K t 1 式中：t — 底板厚，m ； ?H — 泄水时上下游水位差； q — 单宽流量；
水闸工程设计万能模板 压力扬压力渗流压力合计- 1956 浮托力 - 闸室基底应力计算 根据《水闸设计规范》SL265—20XX[2] 条规定：当结构布置及受力情况对称时，闸室基底应力可按以下公式计算。 PPminmaxmaxminGMAWG16e AB式中：——闸室基底应力的最大值或最小值； G——作用在闸室上的全部竖向荷载； 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； A——闸室基底面的面积； W——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩；e——竖向力对底板底面中心的偏心距；e B——底板顺水流方向长度。 各种情况下，闸室基底应力具体计算结果见表9—6。 表9—6 闸室基底应力计算表 计算情况完建情况设计情况 B23 2MG；
M A 2B e PmaxPmin 36 校核情况 1956 - 地基承载能力验算 已知地基允许承载力[P]为100(kPa）。基底压力不均匀系数Pmaxpmin的允许 值《水闸设计规范》SL265—20XX[2]表可知：基本组合=～；特殊组合=。验算P 表9—7 验算P计算表 完建情况设计情况校核情况 Pmax Pmin PmaxPmin2P [P] P 100 100 100 经验算，符合设计要求。验算PmaxR 具体计算见表 表9—8 验算Pmax计算表 完建情况设计情况校核情况 Pmax [P] 120 120 120 经验算，符合设计要求。验算PmaxPmin 37 表9—9 验算计算表 完建情况设计情况校核情况 Pmax Pmin ~ ~ 经验算，符合设计要求。 闸室抗滑稳定计算 闸底板上、下游端设置的齿墙深度为，按浅齿墙考虑，闸基下没有软弱夹层。根据《水闸设计规范》SL265—
《水工建筑物》课程设计任务书 （水闸） 题目：年月日学生姓名：学号：班级： 专业（专业方向）：指导教师：樊新建侯慧敏王之君一、设计目的和要求 1．通过课程设计，使学生初步掌握水闸设计的一般原则、方法和步骤，巩固、加深和扩大所学的基础理论知识，，并使之系统化。 2. 通过课程设计，培养学生正确的设计思想、严谨的工作作风，踏实肯干和求实奋进的精神；初步掌握水工建筑物的设计原则、设计方法和步骤； 3．培养学生的独立思考、独立工作能力，提高学生的综合运算，绘图及编写设计报告的基本技能，为今后从事设计、施工、管理工作打下一定的基础。二、特征水位 正常蓄水位：设计洪水位：校核洪水位： 三、设计任务及要求 根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行水闸枢纽的设计工作，设计深度为初步设计。主要设计内容有： 1．确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准； 2．水闸的枢纽布置； 定性分析选择的闸型，确定水闸闸室堰顶的高程和闸墩顶部高程，拟定水闸的孔数，确定水闸在枢纽中的位置。 3．水闸的平面和纵剖面布置； 包括水闸的引水渠、控制段、消能段及防冲段，地下轮廓的布置。 4．闸室的水力设计和结构设计； 闸室的水力设计包括泄水流量或冲沙流量、消能防冲、闸下渗流计算；闸室的结构设计包括引水渠底板的长度和翼墙的型式、尺寸，闸室段岸边建筑物型式、尺寸和绕渗处理，下游翼墙的型式尺寸；闸室段的抗滑稳定、沉陷、边缘应力计算；并判别两者是否满足规范规定程度，若不满足，提出改善措施。 5．水闸的细部构造设计； 闸墩、工作桥、分缝与排水、止水，各部分材料设计等。
6．闸基处理。 四、进度安排 五．课程设计的要求 1. 设计一律在设计教室进行，无故不参加设计规定时间的三分之一者，或抄袭他人成果者，均以零分计（抄袭双方）。 2. 每位学生必须独立完成课程设计的内容，提交设计成果。设计成果包括： (1)计算书一份 要求详细列出所有计算过程，并附计算草图；要求列出计算成果，简要说明计算成果的合理性，或设计的不足和还可以进一步改进的地方。要求内容说理清楚，语句通顺，字迹工整。 (2)设计图纸至少2张（2号图纸） 图纸上主要内容应包括：（要求有CAD制图）水闸枢纽平面布置图；要求标出水闸段的桩号；水闸的平面和纵剖面布置图；水闸下游面立视图；要求在剖面图上标出详细闸室构造布置情况、坝基处理情况，闸室部分构造详图。 六、主要参考文献 1．水利水电工程等级划分及防洪标准，SL 252-2000. 2．水工建筑物荷载设计规范，DL5077-1997. 3．水工设计手册, 地质、水文及结构计算分册，水利水电出版社 1989.. 4．祁庆和.水工建筑物（第三版）.中国水利水电出版社，1997. 5．吴媚玲.水工设计参考手册，中国水利水电出版社，1999（10） 6．水闸设计规范，中国水利水电出版社，SL 265-2001.
3 第1章 总论 1.1概述 颍河拦河闸位于郾城县境内，闸址位于颍河京广铁路桥上游和吴工渠入颍河 口下游之间，流域面积2234平方公里，流域内耕地面积 288万亩。 农作物以种植小麦、棉花等经济作物为主 流域平均纵坡1/6200。 本工程等别为m 等 拦河闸按3级建筑物设计。 本工程投入适使用后，在正常蓄水位时，可蓄水 2230万立方米。上游5个 县25个乡已建成排灌站42处有效面积25万亩。闸上游开南、北两干渠，配支 干23条，修建各类建筑物1230座，可自流灌溉下游三县21万亩农田，效益巨 大，是解决颍河流域农田的灌溉动脉，同时，也是解决颍河地区浅层地下水贫水 区的重要水源。 1.2基本资料 1. 2.1地质资料 1、根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约 25m 不透水层，其物理力学性质如下： ①湿重度r=20.0kN/m3 土壤干重度r=16.0KN/m3 饱和重度r=22.0KN/m3 浮重度 r=10.0KN/m3 ②自然含水量时，内摩擦角 忙23 ° 饱和含水量时，内摩擦角 忙20 ° 土壤的凝聚力=0.1KN/m2 ③ 地基允许承载力{d}=150KN/m2 ④ 混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36 ⑤ 地基应力的不均匀系数【n 】=1.5~2.0 ⑥ 渗透系数K=9.29X 10-3厘米/秒 2、本地区地震烈度为6度以下 建筑材料 、石料：本工程位于平原地区、山丘少，石料需从外地供给, 交通条件好。 、粘土：经调查本地区附近有丰富的粘土材料。 、闸址处有足够多的砾料。 水文气象 、气温： 本地区年最高气温42度，最低气温为-18度。 、风速： 最大风速V=20米/秒，吹程D=0.6公里。 、降雨量；非汛期（1-6月及10-12月）九个月最大流量为 年平均最大流量Q=36.1n3/秒，最大年径流总量为9.25亿n3。 年平均最小流量Q=15.63/米秒,最小年径流总量为0.42 3亿nS 。 其下为 1.2.2 1 很近, 2 3 1.2.3 1 距京广线 i3om/ 秒。
湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 课程设计成果书 课题名称水闸设计 适用专业：水建专业 指导老师：张馨玉 专业班级：水建二班 姓名：蒲鹏霞 设计开始日期：2014 年 6月 14 日 设计结束日期：2014 年 6 月 18 日 水利工程系
水闸课程设计 一．工程概况 本枢纽位于某河下游，主要任务是壅高水位，以满足河流两岸引水灌溉要求并适当照顾到工业给水，陆路交通等。枢纽建成后可灌溉农田5.5万亩。要求闸顶公路净宽4.5米。 （1）基本资料 1.上下游河道底宽20米，边坡1:1.5。泄洪闸设计过闸流量100m3/s,相应上游水位为6.10米。校核流量为170m3/s,相应上游水位为6.50米。此水闸为3等3级建筑物。 2.河道上游正常蓄水位为5.0米，最高蓄水位为6.0米，下游水位2.5米。 3.泄洪闸上下游底高程1.0米，闸底板高程与河底齐平。 4.闸址处地形平缓，堤顶高程在7.5米左右。 5.闸址持力层为中细砂夹粉土，地基承载力为80kN/m3 6.闸址附近多年平均最大风速为12m/s,沿水面从水闸上游面到对岸的最大垂直距离为2Km。 7.回填土料：闸底板下砂垫层C=0，ф=30°,r干=15KN/m3。两岸翼墙后回填土料C=0,ф=30°，r干=15KN/m3,r湿=15KN/m3,r
饱=19KN/m3。 8.闸顶公路桥汽车荷载为汽车-10级，行车路面净宽4.5m ，两侧各加0.75m 宽的人行道。 9.工作闸门可用钢或钢筋混凝土平面闸门，检修闸门可选叠梁门。启闭机用螺杆式或卷扬式固定启闭机。 二.闸孔设计 1.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1.0m 。 2. 拟定闸孔尺寸及闸墩厚度： 表3-1 上游水头计算 流量Q （m 3/s ） 下游水深hs （m ） 上游水深H （m ） 过水断 面积（m 2） 行近流 速 （m 3/s ） g v 220 上游水头H 0（m ） 设计流量100 6.0 6.10 102 0.65 0.023 5.12 校核流量170 0 6.50 102 1.1 0.063 5.56
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。
水闸工程设计 :作内容及步骤范本
水闸工程设计工作内容及步骤 、设计前期的各项准备工作 1、阅读院内下达的设计任务书，了解各项设计要求; 2、组织相关专业人员到工程现场查勘; 3、收集有关设计资料: 3.1、原工程设计报告及相关图纸; 3.2、工程运行管理方面的资料; 3.3、工程所在地的社会经济资料; 3.4、主要材料单价; 3.5、工程所在地的水文及气象资料: 收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资料。资料系列应尽可能长。 3.5.1、气象资料 根据站 ________ 年至年的资料进行统计: ①气温：多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温; ②风速：不受潮汐影响的水闸工程需收集八个方位组的历年汛期最大风速的平均值；受潮汛影响的水闸工程需收集八个方位组设计频率的设计风速资料。 3.5.2、水文资料 ①降雨资料：应包括流域内各站点（必要时流域外）最大1小时、6小时、24小时（或72小时）暴雨资料。 ②流量资料：收集历年年最大洪峰流量、枯水期历年各月最大洪峰流 量资料。
③水位（潮位）资料：历年年最大水位资料、历年枯水期各月水位资料（或各频率下全年、枯水期水位设计值）; 潮感区应收集以下潮位资料：历年平均高潮位、历年最高高潮位、历年平均低潮位、历年最低低潮位、历年平均落潮潮差；典型潮位过程线; 闸内实测最咼（低）水位或实际运行最咼（低）控制水位。 ④历史洪水调查：包括历史洪水的洪峰流量、水位及洪量资料的收集。 3.6、地形测量资料 包括平面图、横断面图。 3.7、地勘资料 工程地质资料包括：闸址处岩基、地基土的层理分布及其物理力学性质试验资料与地质评价结论；填筑土、砂石料的查勘调查资料（储量、料场地理位置及运输条件、物理力学性质等）。 3.8、交通要求 根据闸址内外的交通条件、闸上交通要求，明确设计荷载及桥面宽度。 3.9、业主关于工程的要求和设想 二、设计工作内容 1、水文 ①设计暴雨计算、各控制断面处的设计频率洪水计算（应包括施工期洪水计算），进行计算成果的合理性分析。 ②进行各控制断面处的各频率设计洪水位计算（包括施工期洪水位）。 ③进行各控制断面处的水位?流量关系曲线计算。 ④对各工况进行相应设计潮型的选择，选择的原则为：过去曾经发生, 并具有一定的代表性；潮水位与设计频率的潮水位相近；对所考虑的设计情况较为不利。 ⑤进行内、外河洪水遭遇分析，合理确定出正常运行、设计、校核及消能等工况下水闸的上下游水位。
第一节 设计基本资料 前进闸建在前进以北的红旗渠上，闸址地理位置见图<一>所示。该闸的主要作用是： （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。 （2）灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉红旗渠两岸的农田。 （3）引水冲淤。在枯水季节，引水北上至下游的红星港，以冲淤保港。 图<一> 闸址位置示意图 一、 规划数据 红旗渠为人工渠道，其断面尺寸如图<二>所示。渠底高程为-5.5m ，底宽50 m ，两岸边坡均为1：2。 该闸的主要设计水位组合有以下几方面。 图<二> 红旗渠断面示意图（单位：） 1、孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期前进闸自流引胜利河水灌灌，引水流量为300 m 3/s ，。此时相应的水位为：闸上游水位为1.83 m ；闸下游水位为1.78 m 。 100 m 3 /s 此时相应的水位为：闸上游水位为1.44 m ；闸下游水位为1.38。 2、闸身稳定计算水位组合 （1）设计情况：上游水位4.3 m ，浪高0.8 m ；下游水位1.0 m 。 （2）校核情况：上游水位4.7 m ，浪高0.5 m ；下游水位1.0 m 。 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：引水流量为300 m 3 /s ，相应的上游水位为4.70 m ，下游水位为1.78 m 。 4、下游水位流量关系 下游水位～流量关系见表(1) 表（1） 下游水位流量关系 二、 地 1:21:2-5.5 5.8
质资料 1、闸基分布情况 根据钻探报告，闸基土质分布情况见表（2） 表（2）闸基土层分布 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黏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е=0.69；天然容重γ=20.3kN/ m3 . 建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角?=26°，凝聚力c=0,天然容重γ=18 kN/ m3 。 三、闸的设计标准 根据《水闸设计规范》SD133—84（以下简称SD133—84），前进闸按Ⅲ能建筑物设计。四、其它有关资料 （1）闸上有交通要求。根据当地交通部门的建议，闸上交通桥为单车道公路桥，按汽-10设计，履带-50校核。桥面净宽为4.5m，总宽为5.5m，采用板梁式结构，见图<三>每米桥长约重 80kN。 （2）该专区“三材”供应充足。闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由工厂设计、加工制造。 （3）该地区地震设计烈度为6度，故可不考虑地震的影响。 （4）该地区风速资料不全，在进行浪压力计算时，建议取消2L i/2h i=10计算。 图<三> 交通断面图（单位：cm）
农业水利工程专业 课程设计计算说明书水工建筑物课程设计 设计题目：兴化水闸工程 班级：水利0841 姓名高传山 学号：0806421114 指导教师：孙立宇 长春工程学院水利与环境工程学院 水工教研室 2011 年 06 月 22 日
目 录 1． 设计任务 ........................................................ 3 2． 设计基本资料 .................................................... 3 2.1 概述 .. (3) 2.1.1 防洪 ................................................................. 3 2.1.2 灌溉 ................................................................. 4 2.1.3 引水冲淤 . (4) 2.2 规划数据 (4) 2.2.1 孔口设计水位、流量 ................................................... 4 2.2.2 闸室稳定计算水位组合 ................................................. 4 2.2.3 消能防冲设计水位组合 . (4) 2.3 地质资料 (5) 2.3.1 闸基土质分布情况 ..................................................... 5 2.3.2 闸基土工试验资料 .. (5) 2.4 闸的设计标准 .................................................... 5 2.5其它有关资料 . (5) 2.5.1 闸上交通 ............................................................. 5 2.5.2 该地区“三材”供应充足。 ............................................. 6 2.5.3 该地区地震烈度设计为6度，故可不考虑地震影响。 ....................... 6 2.5.4 该地区风速资料不全，在进行浪压力设计时，建议取l l h 10 L 计算。 .. (6) 3． 枢纽布置 ........................................................ 6 3.1 防沙设施 ....................................................... 6 3.2 引水渠的布置 ................................................... 6 3.3 进水闸布置 .. (6) 3.3.1 闸室段布置 .......................................................... 6 3.3.2 上游连接段布置 ....................................................... 7 3.3.3 下游连接段布置 . (7) 4． 水力计算 ........................................................ 7 4.1 闸孔设计 . (7) 4.1.1 闸室结构形式 ......................................................... 8 4.1.2 堰型选择及堰顶高程的确定 ............................................. 8 4.1.3 孔口尺寸的确定 . (8) 4.2 消能防冲设计 (10) 4.2.1 消力池的设计 ........................................................ 10 4.2.2 海漫的设计 ........................................................ 12 4.2.3 防冲槽的设计 .. (13) 5． 防渗排水设计 ................................................... 13 5.1 地下轮廓设计 .. (13) 5.1.1 底板 (13)
水闸工程设计 工作内容及步骤范本
水闸工程设计工作内容及步骤 一、设计前期的各项准备工作 1、阅读院内下达的设计任务书，了解各项设计要求； 2、组织相关专业人员到工程现场查勘； 3、收集有关设计资料： 3.1、原工程设计报告及相关图纸； 3.2、工程运行管理方面的资料； 3.3、工程所在地的社会经济资料； 3.4、主要材料单价； 3.5、工程所在地的水文及气象资料： 收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资料。资料系列应尽可能长。 3.5.1、气象资料 根据站年至年的资料进行统计： ①气温：多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温； ②风速：不受潮汐影响的水闸工程需收集八个方位组的历年汛期最大风速的平均值；受潮汛影响的水闸工程需收集八个方位组设计频率的设计风速资料。 3.5.2、水文资料 ①降雨资料：应包括流域内各站点(必要时流域外)最大1小时、6小时、24小时(或72小时)暴雨资料。 ②流量资料：收集历年年最大洪峰流量、枯水期历年各月最大洪峰流
量资料。 ③水位(潮位)资料：历年年最大水位资料、历年枯水期各月水位资料(或各频率下全年、枯水期水位设计值)； 潮感区应收集以下潮位资料：历年平均高潮位、历年最高高潮位、历年平均低潮位、历年最低低潮位、历年平均落潮潮差；典型潮位过程线； 闸内实测最高(低)水位或实际运行最高(低)控制水位。 ④历史洪水调查：包括历史洪水的洪峰流量、水位及洪量资料的收集。 3.6、地形测量资料 包括平面图、横断面图。 3.7、地勘资料 工程地质资料包括：闸址处岩基、地基土的层理分布及其物理力学性质试验资料与地质评价结论；填筑土、砂石料的查勘调查资料（储量、料场地理位置及运输条件、物理力学性质等）。 3.8、交通要求 根据闸址内外的交通条件、闸上交通要求，明确设计荷载及桥面宽度。 3.9、业主关于工程的要求和设想 二、设计工作内容 1、水文 ①设计暴雨计算、各控制断面处的设计频率洪水计算（应包括施工期洪水计算），进行计算成果的合理性分析。 ②进行各控制断面处的各频率设计洪水位计算(包括施工期洪水位)。 ③进行各控制断面处的水位～流量关系曲线计算。
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.》SD133-84(以下简称SD133-84),该闸按IV级建筑物设计。 (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
(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 初拟孔口尺寸，该闸的尺寸必须满足拦洪灌溉以及泄洪的要求。 1.计算闸孔总净宽0B (1)在设计情况下： ①、上游水H=198.36-195=3.36m ②、下游水深s h =198.15-195.00=3.15m ③、下泄流量Q=61.403/m s 则上游行近流速： V 0=Q/A 根据和断面尺寸： A=﹙b ＋mH ﹚H =﹙18+1.5×3.36﹚×3.36＝77.4m 2 其中b 为河道宽：b=18m m 为边坡比：m=1:1.5 V 0=Q/A =61.40/77.41=0.793m/s H 0=H ﹢αv 2/2 （取α＝1.0﹚ =3.36﹢0.7932/﹙2×9.81﹚ ＝3.39m 则 s h H =3.15/3.39=0.929>0.8 故属于淹没出流。
第一章设计资料和枢纽设计 1、设计资料 1.1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。 1.2 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2194.5m，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） （2）灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300s m/3。此时相应水位为：闸上游水位2201.83m，闸下游水位2201.78m；冬春枯水季节，由前进闸自流引水至下游红星港，引水流量为100s m/3，此时相应水位为：闸上游水位2201.44m，闸下游水位2201.38m。 （3）闸室稳定计算水位组合：设计情况，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情况，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。消能防冲不利情况是：上游水 m/3 位2204.7m,下游水位2201.78m，引水流量是300s
（4）下游水位流量关系： （5）地质资料： ① 根据地质钻探报告，闸基土质分布情况见下表： ②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=0.69；天然容重3KN/m 3.20=γ 建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角26o ?=，凝聚力0c kPa =，天然容重 318kN m γ=。本地区地震烈度在6度。 （6）本工程等别为III 等，水闸按3级建筑物设计。 （7）闸上有交通要求，闸上交通桥为单车道公路桥，桥面净宽4.5m,总宽5.5m ，采用板梁结构。每米桥长约种80KN 。（详见设计书插图） （8）该地区“三材”供应充足。闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由工厂加工。不考虑风浪的作用，胜利河为少泥沙河道（含少量推移质泥沙） 2. 枢纽设计 2.1进水口防沙设施设计 胜利河为少泥沙河流，防沙要求不高，为防止泥沙进入引水渠，防沙设施设拦沙坎即可，《水电站进水口设计规范》DL/T5398-2007中规定其高度为2.5m~3m ，取其高度为2.5m 。 2.2 引水渠的布置 ① 取水方式确定: 由于胜利河为少泥沙河道，防沙要求不高，且取水期间河道的水位和流量能够满足取水要求，故取水方式可设计成无坝取水。 ② 引水口位置选择: 胜利河在流经灌区时有一个明显的弯道，可利用弯道环流原理，将引水渠的引水口设在胜利河凹岸顶点位置稍偏下游处，该位置距弯道水
水闸设计书-毕业设计说明书16 水闸毕业设计设计说明书学校：XX 学生姓名：XX 学 号：XX 班级专业：XX 指导教师：XX 日期：XX年XX月目录 一、孔径计算 (1) 二、消能计算 (2) 三、闸基渗流计算 (9) 四、闸室布置与构造 (12) 五、闸室稳定分析 (15) 六、闸墩强度计算...................................................20 七、闸室底板设计 (23) 一、孔径计算 1、闸孔型式的确定采用无坎宽顶堰，由于挡洪水位较高，闸门上顶设置胸墙。闸孔泄流为闸孔出流。 2、闸底板高程的确定经调查，江苏省水闸底槛高程多数与河底齐平，因此本水闸底板高程与河底齐平，为- 1、8m。 3、闸孔尺寸及前沿宽度对于平底闸，当为孔流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）（以下简称〈闸规〉）附录A、0、3，采用下列公式进行计算： A、0、3-1 A、0、3-2 A、0、3-3 A、0、3-4 式中:—过闸设计流量，；—孔口高度，取 6、0m；—自堰顶算起的下游水深，为
7、7m；—计入行近流速水头的堰上水深，；—孔流淹没系数，由表A、0、3-2查得，表中为跃后水深，计算，计算，计算=0、84, 查表得=0、295；—计算系数，由公式A、0、3-4计算求得，式中取0、2，由=0、016 —孔流垂直收缩系数，由公式A、0、3-3计算求得，—孔流流量系数，由公式A、0、3-2计算求得，经计算，，取，5孔，单孔 6、0m。 ,经经复核得实际流量，％＜5％，符合要求。 二、消能计算 1、消力计算（1）正向运行工况设计水位流量组合：闸上水位 5、4m，闸下水位 2、75m，流量Q=320m3/s。 1）消力池深度计算采用挖深式消力池。 --------------------------------------a----------------------------------b------------------------c---------------------------------d 式中：消力池深度（m）；—水跃淹没系数，可采用 1、05~ 1、10，本设计取用 1、10；—水流动能校正系数，可用 1、0~
水闸设计指导书 指导书是指导毕业设计工作正常，顺利进行的参考性的依据，在设计工作中学生应充分发挥自己的想象能力，创造力，提出自己的独特见解，对问题作深入的研究，探讨完成设计任务。 一.基本资料熟悉 1.了解设计任务及主要设计要求。 2.了解拟建闸的闸址地区的水文气象，地质，水文，地基及地形，河道水力等资料，结合 实际进行分析。 3.了解本工程的建设在国民经济中的作用和意义。 二.水闸的整体布置 1.根据建闸的任务和要求确定闸址的位置。 2.确定闸的结构形式及闸室主要部分的形式。 3.确定闸的上，下有连接的形式。 三.水力计算 （一）主要设计的问题 1.确定闸孔尺寸。 2.确定闸下游消能防冲设施的尺寸。 （二）闸孔尺寸的确定 1.根据确定的堰型，底板高程，上下游水位，上游进口连接的形式。判断过流的状态。 2.选用相应的计算公式计算闸孔过流的净宽。计算公式参考水力学教材。 3.根据水闸的使用及要求分孔。 4.根据实际分孔布置情况，校核过流情况是否满足要求。 （三）闸下游消能防冲设施的尺寸确定 消能防冲设计包括消能形式的确定及尺寸，海漫，防冲槽的尺寸及构造。 1.水闸的消能形式基本采用是底流形式。主要是消力池，设计内容尺长，池深（槛高）。 分析选择计算池深（槛高），池长的计算情况，确定相应计算的流量。 2.根据相应的计算公式，计算公式参考水力学教材，计算池深（槛高）和尺长。 3.海漫，防冲槽的尺寸和构造参考水工教材确定。 四.闸基的防渗设计
根据闸基的土质情况及上下游水位，确定地下轮廓线的布置形式及各部分的尺寸，计算闸底板下的扬压力。 1.根据闸基的土质情况及上下游水位确定防渗的计算工作情况，计算防渗段的长度，布置 地下轮廓线。 2.分别计算各种情况闸底板的扬压力。 五.水闸的结构布置 1.闸室的结构布置 根据水闸的运用情况及确定的形式，参考有关教材及已建工程图集，确定闸室构件的结构尺寸，各部尺寸应满足水闸的运用要求及构造要求并画出闸室部位的图， 2.上下游两岸连接建筑物的结构尺寸 根据确定的平面形式，确定结构形式及尺寸。应满足运用和构造要求。 3.上下游河底的保护措施的确定 六.闸室整体稳定计算 根据水闸的工作任务，确定闸室稳定计算的工作情况，进行稳定计算。 1.稳定计算的内容：⑴闸室的整体抗滑稳定计算（表层和深层），⑵地基应力的计算，⑶ 沉陷计算。各计算应满足规范的要求。 2.计算方法：根据拟定的闸室结构图计算各种荷载，填入荷载计算表一。按相应的公式计 算。 3.稳定计算的结果填入稳定计算成果表二。并对稳定计算的结果进行结论性的说明 七.结构计算 1.结构计算的内容包括：闸底板，闸墩，工作桥，交通桥，挡土墙等构件，这些构件均为 钢筋混凝土材料，根据构件的受力情况，进行配筋。 2.计算方法，根据构件的受力情况，选用相应的计算方法。参考有关的教材 八.水闸构造设计 构造设计的内容包括沉陷缝的布置，止水的布置及止水材料的选择，排水的形式布置及构造。参考有关的教材及已建工程的图集确定。 九.绘图 根据任务书的要求绘制相应的图纸，图幅饱满，布局合理，比例适合，所绘图纸应满足制图规范的要求。