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。
水闸毕业设计指导书
慈溪市三八江水闸初步设计
姓名
学号
班级
专业
浙江水利水电专科学校
水利工程系
二00四年三月
第一章工程概况
§1—1 区域概况
一、自然地理
慈溪海涂位于杭州湾那南岸，属于淤张型岸滩，是钱塘，杭州湾演变的产物。滩面相对稳定，围垦条件优越。为了配合杭州湾大通道及慈溪宁波的经济发展，兴建四灶浦西围涂工程。慈溪西河、西北河水系位于慈溪西北沿海，本区交通设施完善，是主要的产棉区，根据甬江流域综合规划，本河区为北排河系，主要通过三八江和陆中湾闸外排出海。
本工程位于慈溪市西北区北部海涂地区的三八江上，是为了配合已围海涂十塘区块而兴建的。本区块涂面高程2.5～4.5m（武松高程，下同）之间，工程所在地三八江与相邻河道陆中湾的流域面积合计262.4 km2。
二、水文气象
本工程围区内主要气象台有庵东，离三八江水闸工程控制流域中心以南12公里左右处。慈溪市属亚热带季风气候区，多年平均气温16度，多年平均降雨量1272.8mm，主要集中在梅雨季节和台风季节，多年平均风速3.0m/s，最大风速19.0m/s。水资源总量缺乏，人均水资源占有量510.41 m3为浙江省人均占有量的24%，是宁波市缺水最严重的地区。
本区水层浅薄，含砂量大，潮流为主要水动力，潮差大，进潮流量大。根据实测，庵东滩前面深水区涨潮最大垂线平均流速为3m/s，落潮为2.5m/s。
三、区域地质
根据地勘察院报告，本场地地基土以砂质粉土为主，地基承载力较高。具体各层分述如下：
），结构松散，强度低。
①4.5～5.1m 淤泥质粉质粘土（mQ
4
②-1.68～6.19m 砂质粉土(mQ
)，湿～很湿，稍密。
4
③-10.30～-17.10m 粘质粉土(mQ
)，饱和，稍密。
4
工程场地地基土以砂质粉土为主，分布广，厚度大，土层含水量低，孔隙比小，强度大等特性；但渗透性大。
），属中低压缩性土，地基承载力水闸的持力层为砂质粉土（mQ
4
标准值大于170Kpa；e=0.790，Es=12.00Mpa，c=5.9Kpa，Φ=29.9o，Kv=2.07×10-4。
§1—2 新建缘由
慈溪市人均占有耕地0.65亩，只有全国人均耕地的0.5。随着经济不断发展，人多地少的矛盾不断突出，目前仍以每年0.4万亩的速度锐减。为扭转被动局面，实现耕地动态平衡，充分开发慈溪市丰富的海涂资源，故实施西围涂工程的开发建设。
西围涂工程的建成不仅可以增加土地资源，满足慈溪市土地动态平衡的要求，为慈溪市的工农业可持续发展创造条件，而且为沿海大通道——杭州湾大桥建设提供建设用地。
三八江水闸工程是西围涂工程的一个重要组成部分，同时担负着慈溪市东河区大部分的排涝任务，建设本工程是十分必要的。
§1—3 工程等别、主要建筑物级别及设计标准
根据《西围涂工程初步设计报告》，三八江水闸内的最大排涝流量
=364.94m3/s。设计排涝期内河最高水位5.820m（20年一遇）。
为Q
5%
三八江水闸为西围涂工程组成部分，西围涂工程为三等工程，三八江水闸建筑物等级同海塘，其主要建筑物为3级，三八江水闸是主要建筑物故为3级建筑物，次要建筑物为4级。水闸的闸顶高程安50年一遇高潮位与相应的风浪组合确定，排涝标准为20年一遇3日暴雨4天排至作物耐淹水位。
抗震等级：根据《1/4000万中国地震烈度区划图》（1990），本场区最大地震震级为Ⅵ级，不考虑地震设防。
§1—4 主要参考资料
1、《水闸设计上下册》，华东水利学院主编
2、《水闸》灌区水工建筑物丛书
3、《水工建筑物》大专教材
4、《水闸设计规范》SL265-2001
5、《钢筋混凝土结构》大专教材
6、《水力学》大专教材
7、《小型水利水电工程设计图集，水闸分册》
8、《水工设计手册》1、2、3分册
第二章水文计算
第三章排涝计算
因毕业设计时间限制，水文计算与排涝部分不要求具体计算，水文、排涝计算具体成果如下：
=7.88m
外海设计高潮位P
2%
外海设计平均低潮位1.50m
=5.82m，相应闸下水位1.5m
设计洪水位P
5%
=5.99m，相应闸下水位4.8m
校核洪水位P
2%
内河设计高水位（启排水位）4.80m
内河设计低水3.5m
最大排涝流量364.94 m3/s
最大单宽流量15.2 m3/s.m
第四章水闸设计
§4—1 设计任务
通过前两章的分析和排涝计算，我们已初步拟定闸底槛高程和闸孔总净宽。本章进行水闸布置和结构设计。
水闸设计任务如下：
1、闸址选择（定型分析）
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
§4—2 闸址选择
闸址选择是水利规划阶段一项重要工作。一般根据工程所担负的任务，确定一个建闸的范围，然后在范围内选择几个可能的位置。通过经济技术比较选出一个较为优越的闸址。
本设计课题为沿海挡潮闸承担着排涝和挡潮任务。根据本工程所承担的任务，水闸应选择在现三八江的外延处，尽量顺直。根据工程地质条件，此处属中低压缩性土，地基承载力标准值较高，但下游抗冲能力较差。为使海塘轴线尽可能顺直，水闸位置尽可能照顾到横塘。将原三八江闸外移，并在原闸位置垂直于横堤轴线开挖引河。闸址坐落于地下水位较高，最新
淤积的海涂上。
本次毕业设计闸址按《西围涂工程可行性研究报告》已经选定，如附图一所示。不需另外选择位置。只需对已拟定闸址的合理性进行定性分析。
§4—3枢纽布置
三八江闸枢纽建筑物有排涝挡潮闸、横堤、三八江新开挖渠和管理用房，整个枢纽的布置简单。
三八江排涝挡潮闸主要由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。上游连接段包括钢筋混凝土铺盖、护底和上游防冲槽和两岸翼墙，护坡。下游连接段包括消力池、护坦、防冲槽和下游翼墙。闸室段包括闸底板、闸墩、胸墙、闸门和启闭机房等。三八江的河床宽度140m。
具体枢纽位置图见附图。
设计基本资料如下：
1.横堤轴线按3.0m等高线布置，新围海涂涂面高程
2.3m；
2.横堤（海堤）断面技术参数：
断面形式：带有平台的复式堤
顶高程：10.53m
顶宽：7m
迎海坡：双坡式，上、下坡比均为1：2.5，在7.5m高程处设
置一宽度为5.5m的平台
内坡：单坡，坡比1：2.5
护坡：外海坡铺设40cm干砌石加30cm混凝土栏栅板；内坡
用浆砌石砌成城门拱型式结合草皮护坡。
3.新开引渠技术参数
两岸边坡坡度：1：2
河底底宽：80m（本次毕业设计不进行干渠与闸孔的配套设计，
因为干渠尺寸已知）
河道纵坡：1：10000
糙率系数：n=0.025
河底高程：1.5m
4.干渠两侧塘裙技术参数
塘裙顶部高程：6.5m
塘裙顶部宽度：20m
5.闸下排水渠技术参数：省略，闸下直接与海相连
6.管理用房：宜布置在干渠左岸，朝向正南或东南，可避开冬
季西北风的侵袭
§4—4闸室布置
一、设计任务
1、闸孔形式及尺寸的拟定
2、闸顶高程的确定
3、闸墩型式及尺寸的拟定
4、闸门型式尺寸的拟定及启闭机的选择
5、胸墙结构型式及尺寸
6、工作桥的型式及尺寸的确定
7、交通桥的型式及尺寸拟定
8、底板型式及尺寸的确定
9、闸室分段
二、闸室结构布置一般原则
1、各构成部分结构合理，工作可靠，运行管理方便；
2、各部分布置紧凑、相互协调；
3、整个闸室的结构中心尽可能接近底板中心；
4、本工程建于松软地基上，进行结构布置与选型时应注意有些具
体问题，请参考《水闸设计规范》、《水工建筑物》有关章节进
行布置。
三、闸孔型式及尺寸的拟定
（一）闸孔型式的选择
1、闸孔型式
闸孔形式有宽顶堰、低实用堰和胸墙孔口
对于挡潮闸，排涝时，内河水位并不太高，挡潮时外海潮位较高，且变幅大。为减小闸门的高度，可以考虑用胸墙代替一部分闸门的高度。本工程的挡潮高度较大，采用胸墙式自由出流较为合适。为保证汛期排涝能力，胸墙底部高程应能保证在任何水位下，均不出现孔流状态。
2、堰型选择
采用那种型式应根据水闸的运用要求、水流流态、地形和地质等条件选用。
挡潮闸一般选用宽顶堰。虽然宽顶堰自由泄流时的流量系数较小，但具有泄流能力稳定和地基应力分布均匀等优点，而且宽顶堰较适用于平原地区软土地基税上的水闸。
（一）闸孔孔径的选择
水闸闸孔孔径应该根据工程投资、闸门型式、运用要求等因素确定，必要时需参照闸门系列要求进行选择。主要从两个方面来考虑，一是过闸单宽流量；二是闸室总宽度与河道总宽度的关系。
闸门孔口顶部高程即胸墙底部高程，胸墙底部高程应高于泄水位
0.1~0.2,并根据孔口泄流量要求计算确定，可以按以下公式计算：
胸墙底部高程=堰顶高程+3/4（堰顶上游水深）+安全超高（0.1m～
0.3m）
（二）水闸排涝时的泄流能力、单宽流量和干渠流速校核
根据初步拟定的闸孔总净宽，已经确定的孔数与孔径，最大下泄流量，相应的上下游水位，进一步核算闸孔实际泄流能力（最大总下泄流量，即计算不同的水位，最大下泄流量、最大单宽流量和干渠流速，校核能否满足相应的上游限制水位和河道安全泄量要求。
1、闸孔的泄流能力验算
选择流量系数，侧收缩系数，由《水力学》中的堰流公式计算以确定堰型及孔口尺寸的闸孔泄流能力。
2、单宽流量验算
1）过闸最大流量计算
设计情况：上游启排水位加上安全水头10cm，下游为渠底高程。考虑行进流速水头，通过试算求得最大总下泄流量，
在求得最大单宽流量。
2）最大单宽流量验算
河床允许单宽流量根据地基土的性质由有关资料查得，或参考任务书已提供的数值。
3）干渠流速校核
根据已经提供的三八江干渠有关设计参数，求出干渠最大流速；按照三八江干渠出口位置的地质条件，可查的河道的
]=1.0～不冲流速（允许流速），或参考任务书已提供的值[V
1.4m/s。
四、闸顶高程的确定
（一）设计原则
为保证汛期排涝能力，水闸本身安全和闸上交通需要，挡潮闸顶部高程应能保证在任何水位下，闸顶均不出现过流状态。
（二）挡外潮时闸顶部高程计算
三八江水闸为西围涂挡潮工程的组成部分，除了需考虑自身的上下游连接外，还要充分考虑水闸与海塘的连接。本工程挡水高程应满足水闸的正常运行要求，闸顶高程计算取值还应与相邻海塘顶的衔接，条件满足是尽量与海塘塘顶高程同高；也可以不需计算，直接取海塘塘顶高程10.50m。
（三）位于交通桥部分的闸顶部高程一般以使交通桥桥面能与地面衔接为准。
（四）闸墩顶部常做成台阶型。
五、闸墩型式及尺寸的拟定
1、选定闸墩型式：
2、闸墩长度确定：取决于上部结构尺寸和布置，应略大于架设在闸
顶的各种桥梁宽。一般与闸室底板顺水流方向的长度相同。
3、闸墩厚度确定：应满足强度和稳定要求，但多数情况都取决于构
造要求。一般根据闸墩高度、上下游水位差、闸孔孔径、闸门型
式和闸墩材料等条件确定。
4、门槽位置和尺寸
六、闸门型式尺寸的拟定及启闭机的选择
（一）闸门型式选择
闸门型式尺寸的拟定及启闭机的选择参见《水闸设计规范》p12第4.2.16～4.2.18；考虑与当地常规施工队伍习惯尽量相应，以提高施工质量，可以采用钢筋混凝土现浇闸门，门宽小于6m。
（二）闸门结构尺寸及重量估算
1.钢筋混凝土闸门梁板结构尺寸有结构计算最后确定。本工
程暂不进行此项设计工作。
2.闸门重量估算。按拟定的闸门尺寸，金属附件可忽略重量，
具体参考《闸门》。闸门支撑采用滑动支撑。
（三）启闭机的选择
启闭力估算，参见《闸门》。
七、胸墙结构型式及尺寸
（一）胸墙位置
胸墙应紧靠主闸门，但需留有空隙。胸墙可设置在闸门上游侧和下游侧，各有利弊，可以比较而定。
（二）胸墙结构
可根据闸孔孔径及泄水要求选用板式或梁板式。孔径小于6m时可采用板式，孔径大于6m时可采用梁板式。
胸墙顶部和岸墙顶高程同高，与闸顶齐平，胸墙顶部高程应满足上游水位加一定安全超高。胸墙与闸墩连接方式可以采用简支式和固支式。
（三）胸墙结构尺寸确定
胸墙
八、工作桥的型式及尺寸的确定
（一）工作桥桥面高程的拟定
工作桥梁底到堰顶的净空高度h的计算：
h = h
1 + h
z
+ e
h
1------
孔口高度
h
z------
平板门高度
e
-------
安全加高，0.5～1.0m
（二）工作桥结构型式确定
九、交通桥的型式及尺寸拟定
设计标准：汽－15
十、底板型式及尺寸的确定
采用那种型式应根据水闸的运用要求、水流流态、地形和地质等条件选用。
闸室底板必须有足够的整体性、坚固性、抗渗性、耐久性。通常做成平底板钢筋混凝土结构。
主要设计内容：
1、水闸永久缝的具体位置（可以是闸墩中间或底板中间），
比较优缺点。
2、底板厚度，顺水流方向的长度。
§4—5两岸连接建筑物布置设计
一、两岸连接建筑物的布置
水闸两岸连接建筑物应能保证岸坡稳定，改善水闸进出、水流条件，提高泄流能力和消能防冲效果，满足侧向防渗需要，减轻闸室边荷载影响，有利于环境的美化。
（一）挡土墙的结构型式
挡土墙的结构型式有重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式、连拱空箱式，选用合理的结构。
（二）上下游翼墙结构形式的选择
选用经济合理的翼墙型式尺寸，分缝和排水设施的布置；确定剖面尺寸（挡墙高程、底板厚度等相应尺寸）。
§4—6消能防冲设计
一、设计任务
1、消能防冲设备型式选择
2、消力池的深度、消力池的长度计算
3、海漫的长度
4、下游冲坑深度计算
5、上下游护坡和上游河床护坡设计
6、消能防冲设备构造
二、消能方式的选择
由于泄洪时下游水位低，水深较浅，采用面流式消能方式不适宜，故推荐采用底流式消能方式。
三、消能防冲设计条件选择
根据可能出现的最不利条件来设计闸下消能工。即在各种可能出现的水利条件下，均能满足消能与扩散要求，形成淹没水跃。
本工程可能出现的最不利情况：内河水位为5.82m，外江水位为1.50m。闸门的运行工况有6孔全开、2孔全开和6孔1/3开度
等三种工况。
表4—1 消能防冲设计条件
设计工况闸门开度上游水位（m）下游水位（m）备注
工况1 全部孔全开 5.82 1.50
工况2 2孔全开 5.82 1.50
工况3 全部孔1/3开度 5.82 1.50
工况4 2孔1/3开度 5.82 1.50
四、消能方式选择
由于泄洪时下游水位低，水深较浅，采用面流式消能方式不适宜，故推荐采用底流式消能方式。 1. 单级消能方案
采用下降式消力池，下游河底高程为1.50m 。 2两级消力池消能方案
计算各设计工况下的池深、池长，海漫长度，防冲槽的深度。 五、消力池的底板厚度计算
参考《水工建筑物》，按照抗冲要求和抗浮要求（有扬压力作用）分别计算底板厚度，取计算数值最大者。一般土基上的水闸不小于0.6m 。 六、防冲设计
1、海漫长度计算
海漫的作用：消减水流的剩余能量，使水流均匀的扩散，调整水流分布并保护河床，防止冲刷。
防冲设计流量采用最大流量乘修正系数，修正系数取0.7，即：
防冲设计流量：Q 设=0.7Q max 海漫的长度：
根据《水闸设计规范》附录二，可计算得不同闸门开度下的单宽流量和上下游水位差对应的海漫长度，选择一个最大值作为设计海漫的长度。 2、海漫顶面起点高程
可与护坦相同，或在消力尾槛以下0.5m 左右。 3、海漫构造及材料要求 4、防冲槽
1）防冲槽的作用 2）冲刷坑深度的计算
H
q K L s p ?='
3）防冲槽的材料与构造：上下游坡率的拟定。
参考《水闸设计规范》附录。
5、上下游两岸护坡保护
§4—7防渗排水设计
一、渗流计算方法
本工程为中小型水闸，地下轮廓线较为简单，且地基均匀不复杂，不采用简单的工程设计人员广泛使用的直线比例法或家加权直线法计算，而采用《水闸设计规范》规定的改进阻力系数法计算。
二、地下轮廓线布置及渗透稳定计算
（一）计算步骤
1初拟地下轮廓线的布置形状；
2初拟地下轮廓线的长度；
3进行渗流计算，求出渗透压力、验算渗透变形；
4验算抗滑稳定性及地基强度；
5如以上验算均满足要求，则说明初拟地下轮廓线即可采用，否
则，进一步修改设计。
（二）设计条件
防渗排水设计的计算工况如下表：
表4-2 防渗排水设计条件
设计工况挡水方向设计情况
内河水
位（m）
外海水
位（m）
水位
差（m）
渗径
（m）
工况1 内
河设计 5.82 1.50 4.32 56
工况2 校核 5.99 1.50 4.49 45
工况3 外
海设计 4.80 7.88 3.08 40
工况4 校核 2.0 7.88 5.88 59
（三）验算闸基土的抗渗稳定性
分别校核设计与校核水位下计算水平段坡降与出口段坡降是否满足《水闸设计规范》p23表6.0.4中的允许坡降。
（四）铺盖
选用材料混凝土铺盖，确定铺盖上下游端的厚度、分缝、止水。
（五）板桩
采用材料、板桩型式、入土深度、厚度，以及板桩与闸底板的连接型式。
（六）下游排水设施
1.排水设施的型式、构造
2.反滤层起点位置确定
3.反滤层设计
§4—8闸身稳定计算
一、闸身稳定计算的任务
1、施工期、竣工期、及运用期各种荷载组合情况分别作用下的闸身
沿地基表层抗滑稳定验算；
2、施工期、竣工期、运用期地基承载力验算；
3、对于挡潮闸，具有双向挡水的特点，因而需要正向和反向的闸身
稳定验算。
二、稳定计算的荷载组合及计算情况
（一）荷载组合
荷载：自重（取其一段进行计算）、水重、扬压力、水平水压
力、波浪压力、泥沙压力、土压力、风压力
荷载组合：基本荷载组合、特殊荷载组合
（二）本次毕业设计的计算情况：
表4-3 水平抗滑稳定和地基稳定计算工况表
（
三）闸
身稳
定计
算及
应满足的要求
Ⅰ、闸室基底压力的计算及要求 1、计算公式
顺水流方向的基底压力可假设为直线分布，采用材料力学偏心受压公式计算。本设计只对布置结构及受力情况对称的闸室进行计算。
根据《水闸设计规范》，采用的计算公式：
P max =ΣG/A+ΣM/W P min =ΣG/A-ΣM/W 2、应满足的要求
在各种计算情况下，均应满足（地基沉降量不需校核计算）：
参见《水闸设计规范》p29～32。
Ⅱ、地基允许承载力[R]的计算
本工程可以按照土壤特性及地基承载力的关系来确定地基允许承载力。
1、按标准贯入试验确定地基承载力，可根据贯入击数查
计算工况 内河水位(米) 外河水位(米)
计算内容 竣工期
校核水位 无水，但地下水位与底板
顶部齐平 地基承载能力验算 运用期1
校核水位 5.99 7.88 地基承载能力验算 表层抗滑稳定验算
运用期2 设计水位
5.82
1.50
][][2.1][2
min
max
max min
max ηη≤=
≤≤+=
-
P P R P R P P P
《水闸》p185表5-12或表5-13以及表5—14。
2、根据土的物理力学指标确定土的地基允许承载力。可查《水闸》p185表5-15或表5-21。说明以上表格适用于基础宽度小于或等于3m ，埋深度为0.5～1.5m时的情况。当基础宽度大于3m或埋深大于1.5m时，可以根据需要按《水闸》p188（5-22）式加以修正。
Ⅲ、闸室抗滑稳定计算公式及要求
1、表层抗滑稳定计算公式
初设阶段一般只考虑滑动面上的摩擦力作用。根据《水闸设计规范》中的计算公式：
=fΣW/ΣP
K
C
2、深层滑动稳定计算
本次设计不进行判断或计算会否连同地基一起发生深层滑动。
3、参数的选择
在没有试验资料情况下，闸室基底面与地基之间的摩擦系数f值，可根据地基类别按《水闸设计规范》p32表
7.3.10所列数值选用。
Ⅳ、荷载计算
1、基本资料
=24kN/m3
混凝土容重---γ
h
钢筋混凝土容重---γ
=25kN/m3
g
=18kN/m3
砖墙砌体容重---γ
z
公路桥石渣填料容重---γ
=18kN/m3
zh
=10.25kN/m3
海水容重---γ
hi
河水容重---γ
=10kN/m3
he
=120～150kg/m 各种桥面栏杆---单位长度重量G
L
2、闸室自重
说明：工作闸门选用平面闸门，滑动支撑，材料为钢筋混凝土。按《水利水电工程钢闸门设计规范》
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；
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
xxxx防洪挡潮闸重建工程 水工结构设计计算书 审核： 校核： 计算：
目录 一、基本设计资料 (1) 1.1 堤防设计标准 (1) 1.2 水闸设计标准 (1) 1.3 特征水位 (1) 1.4 结构数据 (2) 1.5 水闸功能 (2) 1.6 地基特性 (2) 1.7 地震设防烈度 (3) 二、闸顶高程计算 (4) 2.1 按《水闸设计规范》中的有关规定计算闸顶高程 (4) 2.2 按《堤防工程设计规范》中的有关规定计算堤顶高程 (5) 2.3 闸顶高程计算结果 (7) 2.4 启闭机房楼面高程复核计算 (8) 三、水闸水力计算 (9) 3.1 水闸过流能力复核计算 (9) 3.2 消能防冲计算 (11) 四、渗流稳定计算 (21) 4.1 渗流稳定计算公式 (21) 4.2 闸侧渗流稳定计算 (22) 4.3 闸基渗流稳定计算 (24) 五、闸室应力稳定计算 (28) 5.1 计算工况及荷载组合 (28) 5.2 计算公式 (29) 5.3 计算过程 (31) 5.4 计算成果及分析 (31) 六、闸室结构配筋计算 (32) 6.1 基本资料 (32) 6.2 边孔计算 (33) 6.3 中孔计算 (50) 6.4 胸墙计算 (50) 6.5工作桥配筋及裂缝计算 (52) 6.6 闸门锁定座配筋及裂缝计算 (53) 6.7 水闸交通桥面板计算 (56) 七、翼墙计算 (57) 7.1 计算方法 (57)
7.4 计算成果 (59) 7.5 配筋计算 (59) 八、其他连接挡墙计算 (60) 8.1 埋石砼挡墙计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (60) 8.2 埋石砼挡墙基础处理 (61) 8.3 中控楼浆砌石墙计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (62) 九、上下游护岸稳定计算 (63) 9.1 计算断面的选取与假定 (63) 9.2 计算工况 (63) 9.3 计算参数 (63) 9.4 计算理论和公式 (64) 9.5 计算过程（具体计算详见堤防设计计算书案例） (65) 9.6 计算结果 (65) 十、施工围堰计算 (66) 10.1导流级别及标准 (66) 10.2围堰顶高程确定 (66) 10.3围堰稳定计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (67) 十一、基础处理设计计算 (69) 11.1 闸室基础处理设计计算 (69) 11.2 翼墙基础处理设计计算 (73) 十二、闸室和翼墙桩基础配筋计算 (75) 12.1 计算方法 (75) 12.2 计算条件 (75) 12.3 第一弹性零点到地面的距离t的计算 (75) 12.4 桩的弯距计算 (76) 12.5 桩顶水平位移Δ计算 (76) 12.6 配筋计算 (76) 12.7 灌注桩最大裂缝宽度验算 (78)
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:
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 水土保持方案范文集合5篇 水土保持方案范文集合5篇 为了确保事情或工作有序有效开展，常常需要预先准备方案，方案的内容多是上级对下级或涉及面比较大的工作，一般都用带“文件头”形式下发。那么我们该怎么去写方案呢？以下是整理的水土保持方案5篇，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。 水土保持方案篇1 水利枢纽工程建设是人类改造自然界的一种手段,通过开发利用水资源,实现水资源在时间上和空间上的重新分配,达到为国民经济服务的目的。工程建成以后,可获得较大的社会经济效益和环境效益,如防洪、发电、灌溉、航运、水库养殖、旅游等。 但在工程开发建设过程中,必然会扰动原地貌、损坏土地及植被、产生大量弃土石渣,造成新增水土流失,如不及时采取防治措施,将危害区域环境和威胁下游安全,从而在一定程度上制约国民经济的可持续发展。因此,必须结合当地的实际情况,进行切实可行的水土保持方案设计,防治水土流失,为保护生态环境和工程安全服务。下面以该水利枢纽工程水土保持方案设计作为实例进行分析。 1 基本情况 1 . 1 项目区自然和社会环境概况 某水利枢纽工程位于吉林长春境内,该流域属北半球中纬度北温带, 流域年平均降水量比较充沛,水资源较丰富,特别是上游山区,山 高河陡,水能资源很也丰富。 全江段山岭连绵, 森林茂密, 植被良好,河谷狭窄,江道弯曲,河底为石质,有岩坎、暗礁和深潭。工程区现有水土流失是以地表径流冲刷引起的水力侵蚀为主,主要形式为面蚀,其次为沟蚀。水土流失强度为1286 t/km2·a,属轻度流失区。 1 . 2 工程概况 该水利枢纽是以防洪、灌溉为主,兼顾发电、供水和航运等综合利用的水利工程。 水库正常蓄水位为65.00 m,防洪限制水位61.00 m,防洪高水位67.94 m,相应防洪库容3.10×108 m3,调节库容1.14×108m3,灌溉农田面积33 533.3 hm2,电站总装机容量49.5 MW;提供工业和生活用水量1.0 m3/s;通航过坝设施按100 t级斜面升船机考虑。另外,为减少淹没损失,对库区4个片区采取工程防护措施。该水库为大型水库,属Ⅱ等工程。主要枢纽建筑物有:主坝、副坝、泄水建筑物、电站厂房、灌溉进水闸等。工程总工期42 个月。工程静态总投资98835.78万元,总投资101 605.36万元。 2 水土流失预测 工程建设中产生的水土流失量主要由两部分组成:一是由于工程扰动原地貌、破坏或占用土地及植被,使该范围内土壤侵蚀加剧所造成的水土流失量;二是由于工程建设产生的大量弃渣不合理堆放而增加的水土流失量。该工程扰动原地貌、损坏土地及植被面积达 2 310.14 hm2,工程施工期总弃渣量为55.06×104 m3。经采用类比法 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 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 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 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 一建水利实务一建水利水电实务历年案例真题 及答案 xx年案例分析题、、题各20分。、题各30分) 背景资料 某水利工程经监理工程师批准的施工网络进度计划如下图。 合同约定：如工程工期提前，奖励标准为10000元/天;如工程工规延误，支付违约金标准为10000元/天。 当工程施工按计划进行到第110天末时，因承包人的施工设备故障造成E工作中断施工。为保证工程顺利完成，有关人员提出以下施工调整方案： 方案一：修复设备。设备修复后E工作继续进行，修复时间是20天; 方案二：调剂设备。B工作所用的设备能满足E工作的需要，故使用B工作的设备完成E工作未完成工作量，其它工作均按计划进行; 方案三：租赁设备。租赁设备的运输安装调试时间为10天。设备正式使用期间支付租赁费用，其标准为350元/天。 问题 1、计算施工网络进度计划的工期以及E工作的总时差，并指出施工网络进度计划的关键线路。 2、若各项工作均按最早开始时间施工，简要分析采用哪个施工调整方案较合理。 3、根据分析比较后采用的施工调整方案，绘制调整后的施工网络进度计划并用双箭线标注关键线路。 背景资料 根据《水利水电土建工程施工合同条件》，发包人与承包人 签订重力坝第Ⅱ标段混凝土浇筑工程施工合同。合同有如下约 定： 合同中混凝土工程量为20万m3，单价为300元/m3，合同工期10个月。 工程开工前，按合同价的10%支付工程预付款，自开工后的第1个月起按当月工程进度款的20%逐月扣回，扣完为止。 保留金从开工后第1个月起按当月工程进度款的5%逐月扣留; 当实际完成工程量超过合同工程量的15%时，对超过部分进行调价，调价系数为。 问题 1、计算第5个月的工程进度款、预付款扣回额、保留金扣留额、发包人当月应支付的工程款。 2、计算第10个月的工程进度款、预付款扣回额、保留金扣 留额、发包人当月应支付的工程款。 3、在第11个月进行工程完工结算时，计算承包人应得的工 程款总额以及发包人应支付的工程款总额。 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。 简述水闸设计要点及方法 摘要：在我国水利工程当中，水闸的重要性是有目共睹的，而针对水闸进行科 学设计能够提升水闸项目在区域水资源合理化调配中的作用，本文首先就水闸的 主要组成与建设特点进行了分析，而后探讨了水闸设计的要点及质量控制方法。 关键词：水闸；设计要点；方法 引言 在我国水资源优化利用需求日益增大的今天，进行水利工程建设的工程需求 量不断增多，水闸是很多水利工程当中的重要结构，必须根据水利工程的运行要 求进行水闸设计才能够提升水闸项目在使用当中的运行效果，水闸结构设计工作 中地基设计与选择设计都非常重要。 1水闸的结构组成分析和水闸工程建设的需求 1.1水闸结构组成 1.1.1上游连接段结构 这段结构的主要作用就是使水流能够稳定顺利地进入闸室内，对上游连接段 进行科学设计与施工还能够对上游部分区域河床以及河岸进行保护，降低过大水 量对河岸的冲刷影响，这段工程结构相对复杂，例如要有铺盖结构和防冲槽，铺 盖结构的主要作用是防渗，而防冲槽的作用则是为铺盖头提供保护，而上游连接 段的翼墙结构则是帮助引导水流平顺地流向水闸闸孔，翼墙同时还能防止侧向渗 漏问题的发生。 1.1.2水闸扎实 闸室是水闸工程项目的重要组成，它能够为水闸实现挡水以及泄水功能提供 结构基础，水闸结构的主要组成部分为底板、闸墩以及闸门、胸墙等，其中的底 板是闸室工程建设的基础，底板必须承载闸室中所有结构的重量，并且将所承受 的荷载分散开来传递给水闸地基，而闸墩就是将水闸中向闸孔、闸门等上部结构 与底板结构分开的工程结构，闸门的作用就是对水流进行阻挡以及倾泻控制的工 程结构，水闸闸室中较为重要的部分有三，也就是闸门以及底板与闸墩，通常为 了提升闸室的坚固性会使用混凝土与钢筋材料进行闸室构建。 1.1.3下游连接段结构 这段结构的重要作用就是在水流经过闸室后，对其进行一定程度的扩散，并 消减一些过剩水能，通常的做法就是通过消力池的作用时水流在其中形成水跃现象，降低水能，这样水流在经由下游连接段流向河道等水系时就会更加平顺，过 闸后的水流也就不会对坝体造成太大的冲击力，实际设计中下游连接段的结构组 成主要包括消力池、翼墙护坦以及海漫、齿墙等，齿墙可以为海漫末端结构提供 保护，减少水流对这类结构的冲刷影响。 图1 某水闸工程平面设计图 1.2水闸设计营建的功能需求 水闸作为常见的水利工程建筑结构，其功能需求主要有两方面，首先就是能 够对水流进行阻挡，其次就是能够倾泻过剩水流，水闸建筑在平原地区非常常见，不过平原地区的近水区域通常都有较厚的软土结构层，这样就会导致水闸建筑地 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。 农田水利工程中水闸设计 农田水利工程中水闸设计 农业发展是一个国家的重要基础，而水利工程的建设对农业发展会产生直接影响，所以我们必须掌握水利工程建设过程中的相关技术，比如说水闸的设计和施工技术。接下来，我们就来探索一下水闸设计的具体内容，以及水闸工作的特点，希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。 我国是农业大国，农业在我国有悠久的发展史，在很早以前我国就开始修建水闸。新中国成立以后，我国更是在农业发展区大力的兴修水闸，特别是在黄河、长江、海河以及辽河流域。水闸在进行防洪、航运、灌溉和排涝工作上都起到了极大的作用，为社会和经济的发展做出了巨大的贡献。 我国平原面积广阔，这些地区地势比较平缓，农业发达，很容易出现洪涝灾害，为了克服洪涝灾害，满足灌溉和航运需要，我国大部分水利枢纽都需要修建水闸。另外在各种各样的渠道中，要想有效的控制河流的流量、水位，防止泥沙沉积在渠道中也要建设水闸。我们可以用水闸挡水，也可以利用水闸泄洪。通过控制闸门还可以调节水位。 一般来说我们都将水闸建立在软土地基上，但是它也可以修建在岩基或者是土基上。一般来说水闸既可以泄水又可以挡水，而造成水 闸工作条件复杂的主要有两个原因，一是水头低而且变化大，二是水闸的地基条件差。所以，水闸和其它用于挡水的建筑不同，它有许多自己的工作特点。 1、水闸的具体工作特点 1.1稳定问题在正常使用水闸时，拦截上游的水位一般比较高，这样就导致水闸上游和下游之间产生很大的水位差，会出现水平压力过大的现象，从而使水闸向下游方向移动。要想稳定自身，水闸必须拥有一定的重量。另外，水闸在建成以后，如果还没有挡水或者是在正常使用的情况下遇到无水期，就会产生很大的垂直荷载，这样基底的实际压力就会大大超过地基能够承受的承载力，从而出现地基变形或者是出现闸基土被挤出的现象，这很容易造成水闸与地基出现滑动的危险。所以，在修建水闸时必须保证基础的面积，这样才能有效的降低基底的压应力。 1.2渗流问题水闸在进行挡水时，就会造成上下游水位出现差值，在这种作用下，就会在水闸、闸基与两岸的连接处出现渗流的现象。如果出现渗流，就会在水闸的底部产生向上的扬压力，这就会缩小水闸的重力作用，从而使水闸的抗滑稳定性大大降低。如果两岸和闸基都是采用土基，再出现渗流时也会带走一些细颗粒，这就会在闸后出现翻砂鼓水的现象。如果严重的话还会掏空两岸和闸基。另外，如果出现侧向渗透，会产生水平的压力，对两岸的连接建筑物都会有很大影响，使其稳定性大大下降。还有可能导致岸坡上出现渗透现象，从而加大闸底的渗透压力。如果渗流水量过大，还会对水闸的挡水功水土保持方案范文集合5篇
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