水闸课程设计报告
系别：水利工程系
专业：水利水电建筑工程
题目：水闸课程设计
班级： 10级水工( )班
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学号:
指导教师：
成绩：
水利水电职业技术学院水利系水工专业
2012年3月26日至3月30日
目录
第一章水闸设计基础知识
1.水闸概念及水闸分类 (1)
2.水闸等级划分及洪水标准 (2)
3.闸水利计算的容 (3)
4.水闸防渗排水设计容 (3)
5.水闸结构设计容 (3)
6.水闸荷载组合 (3)
7.水闸地基计算容 (4)
8.全截面直线分布法 (4)
9.水闸设计规用词和用语说明 (5)
第二章水闸设计
1.水闸形式及孔口尺寸拟定 (6)
2.消能防冲设计 (11)
3.渗流分析 (13)
4.稳定分析 (13)
第三章设计总结
1．设计过程总结 (19)
2．心得体会 (20)
第一章水闸设计基础知识
1.1水闸概念及水闸分类
水闸：水闸是一种控制水位和调节流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄水的双重作用。
水闸的类型:
一、按水闸说承担的任务分类:
（1）进水闸（取水闸）: 在河、湖、水库的岸边兴建，常位于引水渠道首部，引取水流。
（2）节制闸: 拦河兴建，调节水位，控制流量。
（3）冲沙闸: 静水通航，动水冲沙，减少含沙量，防止淤积。
（4）分洪闸: 在河道的一侧兴建，分泄洪水、削减洪峰洪、滞洪。
（5）排水闸: 在江河沿岸兴建，作用是排水、防止洪水倒灌。
（6）挡水闸: 建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌。
二、按结构的型式分类:
（1）开敞式：闸室露天，又分为有胸墙；无胸墙两种形式
（2）涵洞式：闸室后部有洞身段，洞顶有填土覆盖。（有压、无压）
1.2水闸等级划分及洪水标准
（1）平原区水闸枢纽工程，其工程等别按水闸最大过流量及其防护对象的重要性划分成五等，如表1-1.枢纽中的水工建筑物级别和洪水标准现行根据SL252-200规定。
山区、丘陵区水利水电枢纽工程，其工程等别、水闸级别及洪水标准的确定依据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》。
表1-1 平原区水闸枢纽工程分等指标
（2）灌排渠系上的水闸，其级别可按现行的GB50288-99确定，见表1-2，其洪水标准见表1-3.
表1-2 灌排渠系建筑物级别划分
表1—3 灌排渠系水闸的设计洪水标准
（3）为于防洪（档潮）堤上的水闸，其级别和防洪标准不的低于防洪（档潮）堤的级别和防洪标准。
（4）平原区水闸闸下消能防冲的洪水标准与该水闸洪水洪水标准一致，山区、丘陵区水闸闸下消能防冲的洪水标准见表1-4.
1.3水闸水利计算的容
(1)闸孔总净宽计算;
(2)消能防冲设施的设计计算；
(3)闸门控制运用方式的拟定
1.4水闸防渗排水设计容
（1）渗透压力计算
（2）抗渗稳定性计算
（3）渗层计算
（4）防渗帷幕及排水孔设计
（5）永久缝止水设计
1.5水闸结构设计容
（1）荷载及其组合
（2）闸室和岸墙、翼墙的稳定计算
（3）结构应力分析
1.6水闸荷载组合
（1）基本荷载主要有下列各项；
1)水闸结构及其上部填料额永久设备的自重
2)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下闸底板上的水重；
3)相应于正常蓄水位或设计水位情况下的静水压力；
4)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的扬压力（即浮托
力与渗透压力之和）；
5)土压力；
6)淤沙压力；
7)风压力；
8)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的浪压力；
9)冰压力；
10)土的冻涨力
11)其他出现机会较多的荷载等；
（2）特殊荷载主要有以下各项；
1)相应于校核洪水位的情况下水闸底板的水重；
2)相应于校核洪水位的情况下的静水压力；
3)相应于校核洪水位的情况下的扬压力；
4)相应于校核洪水位的情况下的浪压力；
5)地震荷载；
6)其他出现机会较少的荷载等。
1.7水闸地基计算容
（1）地基渗流稳定性的计算；
（2）地基整体稳定计算；
（3）地基沉降计算；
1.8全截面直线分布法
假设渗流沿地下轮廓线的坡降是均一的，即水头损失按直线变化。
1.9水闸设计规用词和用语说明
为便于执行本规，对要求严格程度不同的用词说明如下：
——表示很严格，非这样做不可得：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
——表示严格，在正常情况下均应该这样的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”“不得”。
——表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”
用语说明如下：条文的“条”、“款”之间承上启下的用语常采用“符合下列规定”，“遵守下列规定”或“符合下列要求”等。
条文中应用本规中的其他条文是，采用“符合本规****条的规定”
或“按本规***条的规定采用”等典型用语。
条文中引用本规中的其他表、公式时，分别采用“按本规表***的规定取值”或“按本规公式（***）计算”等典型用语。
相关标准采用“··，除应符合本规外，尚应符合现行的有关标准的
规定”典型用语。
第二章水闸设计
2.1 水闸形式及孔口尺寸拟定
2.1.1 水闸形式选择
1. 水闸类型
常用的堰型有：宽顶堰和低实用堰。
宽顶堰是水闸中最常用的一种堰型它有利于泄洪、冲沙。排污、排冰，且泄流能力比较稳定，结构简单，施工方便，但自由泄流时流量系数较小，容易产生波状水跃。
低实用堰有梯形的、曲线形的和驼峰等型式。
2. 选择
本水闸主要任务是发电（装机容量5000KW，为Ⅴ等水闸）。开敞式及涵洞式两种基本闸孔型式均可以采用，但若考虑运用和检修方便，则采用开敞式较好，由于该水闸建在岩基上,采用整体式平底板.并采用平板闸门.
2.1.2 孔口尺寸拟定
1．计算公式
泄水闸泄流能力按《水闸设计规》SL265-2001附录A 中公式（A.0.1-1~A.0.1-6）计算，对于平底闸和翻板闸，当为堰流时，流
量计算公式为：23
02H g m B Q σε=
式中Q —过闸流量（m 3/s ）；
B —闸孔总净宽（m ）； m —堰流流量系数；
ε—堰流侧收缩系数；
σ—淹没系数，由h s /H 值查表得 H 0—计入行进流速的堰上水头 g —重力加速度（m/s 2）
2．计算条件
校核洪水流量(p=5%)=720(m3/s).平底板（即p1=0）则m=0.385 由河道断面图可知：河底板宽大约40m,河道坡度大约50度。
3．计算过程
由河宽为40m,拟定为5孔，每孔净宽7m ，拟定中闸墩为半圆墩宽1m ，边墩5m 。
①求流量系数m 。平底板（即p1=0）则m=0.385 ②求侧收缩系数ε。
按《水闸设计规》SL265-2001附录A 中公式
（A.0.1-3~A.0.1-5）计算，多孔闸，闸墩墩头为圆弧形时：
由于河道正常蓄水位为3m,则校核洪水位估计大约有5m,则校核水位对应的b b 估计大约有3m,即假定b b =3m 。
代入数据，得： 9793.01
77
1771171.014=+?????
?+-
-=z ε 9485.03
2177
321771171.014
=++?????
?
??????++--=b ε ()9731.01=+-=
N
N B
Z εεε
③确定眼淹没系数s δ。
在不知上游水头的情况下无法确定，暂假定为s δ=0.9。 ④校核水位时：将各系数带入式计算：
则72.057.036.5/06.3/0≤==H h s ,查表(《水闸设计规》SL265-2001附录A 中表A.0.1-2)得s δ =1.00，与假定的0.9不符合。再假定为s δ=1.00。
校核水位时：将各系数带入式计算：
3
/2s 02 ）
（
g
d n m Q
H ????=δε
3
/281
.92751385.09731.0720
）（??????=
=5.356m
3
/2s 02 ）
（
g
d n m Q H ????=δε3
/281
.92759.0385.09731.0720
）
（
??????=m
75.5=
则72.057.036.5/06.3/0≤==H h s ,查表得s δ =1.00，与假定的符
合。且此水位所对应的b b 与假定的3m 接近，即Ho=5.36m 为所求。 由河道截面图可知坡角约为50度. A=H*(39+H) H O =H+V 2/2g 现用试算法试算，见下表：
由表可知H=4.74m
H 校核=227.14+4.74=231.88m
同样设计水位时可求得H O =4.70m,试算过程见下表：
由表可知H=4.14m ,则 H 设计 =231.24m 4．计算结果
H 校核=231.88m H 设计 =231.24m
5.方案选定
选用5孔闸，净宽：7m,圆形中闸墩1m,边闸墩5米。
铺盖8米,闸底板8米，厚1.7米。
2.1.3 闸顶高程确定
1．设计依据
试验站公式，同土石坝
2．闸顶高程计算
由于正常水位为3.00m,校核水位为5.36m,而风雍高度不可能大于2m,则闸高只需在正常蓄水位加0.3m（查《水闸设计规》SL265-2001表4.2.4得）,即正常挡水为时闸高3.3m。
3．闸顶高程确定
该水闸没有库容（很小），因此没有很大的防洪能力。且主要任务是发电，没有防洪任务。故闸顶高程为：3+0.3=3.3m
2.2 消能防冲设计
1．计算方法及公式
按《水闸设计规》SL265-2001附录B中公式（B.1.1-3~B.1.1-4）
计算，
2．计算条件
上游水头EO=5.36m,
Q校核
=720m
3/s,(
q=20.571m3/s),
下游水深ht=3.06m ,取1=?
3．计算过程
①求hc
代如数据得,一元三次方程：
()5690
.2136.52
=-c c h h
现进行试算，并列表如下：
由表可得hc=3.07m,
②求临界水深hk
4．计算结果
由于k c t h h h ππ收缩断面为激流，下游为激流，不会产生水跃。
不必建消力池。
5．方案选定
可不设消力池，但选定方案：建个小消力池，且上下游建护
2
22
2c c O h g q h E ?+
=m
g
q h k 51.381.9571.20132
3
2
=?==α
坦，见图纸。
2.3渗流分析
1．方法选择
选用：直线法 2．渗流计算
由于该水闸无防洪任务，即洪水来是为自由泄流，几乎无上
下游水位差，故自需计算正常水位时渗流分析。
又由于该地基为岩基不需计算渗流量（同重力坝）。
=2295.5KN
3．渗压分布图
2.4稳定分析 2.4.1抗滑稳定分析
()LB h H u s -=
υ2
1
39802381.921???
?
??-=
1．计算依据及公式
按《水闸设计规》SL265-2001中7.3.8公式计算：
2．荷载组合及荷载计算
荷载组合：基本荷载组合，正常蓄水位
1)自重w
W=8*1.7*39*25+（3.14*0.52+7*1*3.3）*4*25
=15648.5KN
力劈=0
力矩=15648.5*0=0
2)平
板
闸
重w1
W1=k z*k c*k g*H1.43*B0.08*N
=1*1*0.156*3.31.43*(7+0.5)0.08*5
=5.22(10KN)=52.2KN
力劈=0
力矩=0
3)板上水重w w
w w=4*3*(7*5)*9.81
=4120.2KN
力劈=2m
力矩=+4120.2*2=+8240.4(KN．m)(逆+，顺-，下同) 4)水平向水推力p
为方便计算，现将水平推力当4.7m的水深进行计算，同时使计算的偏小，使结构偏安全。
=1/2*9.81*4.72*39
=4225.7KN
力劈=0.717m
力矩=-4225.7*0.717=-3029.83kN·m
5)扬压力u
=2295.5K
力劈=1.33m
力矩=-2295.5*1.33=-3053.02KN·m
闸室稳定计算表
符
号
方向
大小力劈
力矩
自重W ↓ 15648.5 0
B
H
p2
2
1
υ
=
39
8
2
3
81
.9
2
1
?
?
?
?
?
?
-
=
()LB
h
H
u
s
-
=υ
2
1
3．稳定安全系数计算
为安全和计算简便考虑不计C ′A(闸基底面与岩基之间的抗剪断粘结力kPa)。则带入数据可得，
查《水闸设计规》SL265-2001中表7.3.14岩基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值得：【 k 】=1.05
4．成果分析
K=4.15＞【 k 】=1.05，则抗滑稳定安全
由于该地基为岩基，只需考虑抗滑稳定即可，即此水闸经过稳定分析，为稳定的结构。
2.4.2基底压力计算
1．计算依据及公式
对于结构布置及受力情况对称的闸孔,按下式计算:
式中 p max 、 p min ---- 闸室基底应力的最大值和最小值，kPa ；
∑G---作用在闸室上的所有竖向荷载，kN ； A---闸室基底面的面积，m 2；
()15
.47.42255.22952.41202.525.156488.0=-++==
∑∑H
G f
k W
M
A
G p ∑∑±=
max min
∑M---作用在闸室上的所有竖向和水平向荷载对基础
底面垂直水流方向的形心轴的力矩和，KN ·M; W---闸室基底面对该基底面垂直水流方向的形心轴
的面积矩，m 3。 2．基底压力计算
P max =61.72KN,P min =50.98KN 3．成果分析
由表可知坝址岩基饱和抗压强度60～100MPa P max <60 MPa,且P min =50.98KN ﹥0。 则闸室基底应力经计算满足要求。
第三章 设计总结
1．设计过程总结
本次水闸课程设计过程大致如下：
1) 水闸的基础知识回顾；
回顾了有关水闸的概念、水闸的分类、等级划分、水力计算的容、荷载组合及地基计算容。
2) 水闸的等级划分；
本水闸按其最大过闸流量（720m 3/s ）应分为Ⅲ等（中型），但此水闸无防洪任务，主要任务是发电 ，装机容量为5000kw,为Ⅴ等水闸。
3) 确定水闸形式和孔口尺寸拟定，校核泄流能力；
W
M
A
G p ∑∑±=
max min KN 19.517.566
8*3956
.21578*394.175252
±=±
=
水利枢纽及水利工程 一、水工建筑物的分类 水工建筑物按其作用可分为以下几种： 1.挡水建筑物：用以拦截江河水流，抬高上游水位以形成水库，如坝、堤防等。 赵州渡大坝
坝是指拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等。调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，如丁坝、顺坝和潜坝等。 金东区堤防 堤防指在江、海、湖、海沿岸或水库区、分蓄洪区周
边修建的土堤或防洪墙等。 2.泄水建筑物：用于洪水期河道入库洪量超过水库调蓄能力时，宣泄多余的洪水，以保证大坝及有关建筑物的安全，如溢洪道、泄水孔等。 桥墩水库溢洪道 溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在水
坝的一侧，像一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。包括：进水渠控制段泄槽出水渠。 泄水孔 泄水孔进口有一定淹没深度的坝体泄水建筑物。可供泄洪、预泄库水、放空水库、排放泥沙或施工导流。 3.输水建筑物：用以满足发电、供水和灌溉的需求，从上游向下游输送水量，如输水管道、水工隧洞等。
输水管道 从水库、调压室、前池向水轮机或由水泵向高处送水，以及埋设在土石坝坝体底部、地面下或露天设置的过水管道。可用于灌溉、水力发电、城镇供水、排水、排放泥沙、放空水库、施工导流配合溢洪道宣 泄洪水等。
水工隧洞 在山体中或地下开凿的过水洞。水工隧洞可用于灌溉、发电、供水、泄水、输水、施工导流和通航。 4.取水建筑物:一般布置在输水系统的首部，用于控制水位、引入水量或人为提高水头，如进水闸、进水口等。
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
水利工程项目的水闸设计 发表时间：2019-07-17T14:35:28.650Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：欧又铭 [导读] 摘要：随着公共服务设施的逐渐完善，水利工程的项目数量不断增多，而水闸在水利工程项目中发挥着不可缺少的作用。 身份证号码：45092119901025XXXX 摘要：随着公共服务设施的逐渐完善，水利工程的项目数量不断增多，而水闸在水利工程项目中发挥着不可缺少的作用。在水利工程建设中，如果水闸出现异常情况，对整个工程及其下游地区会带来很大的安全隐患，甚至会威胁到人们的财产与生命安全。本文主要以阳江市江城区阮东芳园水闸水毁重建工程项目为例，着重以该工程的水闸设计为研究对象，加以阐述。 关键词：水利工程项目；水闸；设计 引言 随着我国社会经济的快速发展、社会的不断进步，部分社会公用惠民事业建设领域取得很大的成就，尤其是水利工程。本文结合阳江市江城区阮东芳园水闸水毁重建工程进行新建水闸设计，提高水利工程防洪排涝、防枯能力，控制水流走向、调节水量、调节水位，让各条河道可以流动起来，形成河网水体循环，达到全面配水，改善河道水质，满足各灌区的需求。 1 工程概况 阳江市江城区阮东芳园水闸水毁重建工程项目位于阳江市江城区城西街道阮东村，属中心洲围西堤尾段。因受2015年强台风“彩虹”影响造成阳江市江城区部分水利设施损毁，阮东芳园水闸闸室、翼强开裂漏水，消力池淘空，需要原址重建。由于水闸工程项目建设时间过长，混凝土出现老化和剥蚀的现象，部分区域存在明显裂缝；无任何启闭设备，启闭相当困难，改造前水闸相关配套设施严重缺乏，（包括电气、安全监测、水情预警等设备）。根据强台风“彩虹”省级救灾复产重建补助资金安排计划，实施本项目。 2地质条件 河堤大部分堤段有长期沉降稳定的人工填土，但基础仍然是强透水性的无粘性土和软土地基，工程地质条件差，易产生河道岸坡稳定、砂土液化与软土触变、基坑渗透变形、堤基沉陷变形和承载力等工程地质问题，施工应采取必要的措施。 3工程布置 阮东芳园水闸由多个部分组成，主要包括进水护坦、闸室、消力池等。进口护坦通过钢筋混凝土U型槽构成，护坦顶面高程-0.5m，长7.5m，厚0.8m，下铺0.1m素混凝土垫层；护坦段前端设有长3.0m的抛石护底，宽7.72m；护坦段尾端设有长1.4m的检修闸室，检修平台高程为3.5m。 箱涵穿过中心洲围西堤，总长8.5m，底板高程为-0.50。孔口净尺寸为2.0m×3.0m（净宽×净高），底板厚0.8m，侧墙厚0.5m，顶板厚0.5m。箱涵两端设高0.5m、宽0.5m的截水环。箱涵中部两侧设0.5m厚长3.0m高4.0m的刺墙。 闸底板厚0.8m，水闸总宽度3.6m。闸室底板顺水流方向长2.20m，上、下均设置齿槽，槽底高程-1.8m。消力池总长度为8.0m，厚度为0.8m，池深0.5m。其中，斜坡段长2.0m，水平段长5.1m，斜坡段以1：4的坡度接至水平段，消力池高程为-1.0m。海浸采用浆砌石铺设，长5.0m，宽5.25m，厚0.5m。 4地基的处理 根据本工程地质条件，箱涵及闸室位于淤质中细砂层上，采用挖除淤泥换填河砂+松木桩复合地基处理方案处理水闸地基，确保整个水闸工程建筑物的稳定性，同时也可最大限度地消除地基的有害沉降。 5水闸设计 5.1 闸顶高程计算 根据挡水时和泄水时的闸顶高程进行计算，在挡水水位4.5m时，安全超高取0.5m，闸顶高程计算值为5m；设计洪水位（P=5%）时，安全超高取0.7m，闸顶高程计算值为5.90m。考虑到南侧道路标高在6.00~7.00m，为与两侧地面衔接，闸顶高程取6.00m。 5.2 水力计算 5.2.1 最大过闸流量复核 对于平底闸，当堰流处于高淹没度（hs/H0≥0.9）时，计算公式如下： （1） （2） 式中：Q-过闸流量，m3/s；H0-包括行进流速在内的堰顶水头；B0-闸孔总净宽，m；hs-由堰顶算起的下游水深，m；μ0-淹没堰流的综合流量系数。 经计算，水闸的过流能力Q=117m3/s。 5.2.2 消能防冲计算 经计算，水闸下游设置10m 长消力池和10m 长海漫。消力池池底表面高程1.1m，池长4.90m，池深0.50m，池首经过0.50m 平段与闸室底板连接后以1：4坡度过渡至池底，池尾设尾坎，坎顶高程1.60m。 5.3防渗排水设计 5.3.1 闸室底板 水闸闸室底板长12m，在闸室外河侧底部设高压旋喷桩防渗墙，高压旋喷桩间距0.45m，桩径0.6m，桩长6m。 5.3.2 消力池底板 消力池底板设置排水孔，采用准10cm的PVC排水孔，排水孔间距2m，矩形布置。 5.3.3 防渗计算 （1）闸基防渗长度 L=C×△H （3） 式中：L-闸基防渗长度（m）；△H-上、下游水位差（m）；C-允许渗径系数。在正向挡水工况（最不利情况）时，即内河水位4.5m，
第一章总论 第一节概述 一、工程概况 涡河发源于河南省中牟县境内，经开封、通许、尉氏、太康、鹿邑等县，在安徽省与惠济河汇合后流入淮河。汇合口以上流域面积4200km2，涡河在鹿邑县境内属平原稳定型河流，河面宽约200m，深约7——10米。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蓄用水。为解决当地40万亩农田的灌溉问题，上级批准的规划确定，在鹿邑县涡河上修建挡水枢纽工程。 本工程位于河南省鹿邑县城北约1Km，距汇合口18Km。它是涡河梯级开发中最末一级工程，涡河闸控制流域面积4070Km2。 二、拦河闸任务 涡河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，调蓄河水两岸沟塘，大量补给地下水，有利于进灌和人蓄用水，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。 第二节基本资料 一、地形资料 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，河床平均标高约为30.0m，主槽宽度约为80—100m，河滩宽平，至复式河床横断面，河流比较顺直。
附闸址地形图一张（1/1000） 二、地质资料 （一）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级蟓更新世Q3与第四纪全新世Q4的层交错现象，闸址两岸地面高程均在43m 左右。 闸址处地层向下分布情况如下： 1、重粉质壤土：分布在河床表面以下，深约3m。 2、细砂：分布在重粉质壤土以下（河床部分高程约在28.8m以下。） 3、中砂：分布在细砂层以下，在河床部分的厚度约为5m左右。 4、重粉质壤土：分布在中砂层以下（深约22m以下）。 5、中粉质壤土：分布在重粉质壤土以下，厚度5—8m。 附闸址附近地址剖面图一张 三、土的物理力学性质指标 1.物理性质 湿容重γa=19kN/m3 饱和容重γ饱=21kN/m3 浮容重γ浮=11Kn/m3 细砂比重γg= 27kN/m3 细砂干容重γ干=15kN/m3 2．内摩擦角 自然含水量时φ=280 饱和含水量时φ=250 3.土基许可承载力：【δ】=200kN/m3 4.混凝土、砌石与土基摩擦系数 密实细砂层f=0.36
水利水电工程建筑物授课教案 章节名称第四章水闸教学日期第二学期 授课教师姓名职称授课时数 22 本章的教学目的与要求 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用；掌握水闸孔口设 计的影响因素分析和计算方法；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及 相应的防止措施；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流 计算方法和防渗排水措施；水闸的布置与构造；在闸室稳定应力分析中，重点 从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。了解水闸布置与 构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。 授课主要内容及学时分配 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用（2学时）；掌握 水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法（4学时）；掌握消能防冲设计中水 闸下游不利水流流态及相应的防止措施（4学时）；掌握防渗排水设计中水闸 地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施（6学时）；水闸 的布置与构造（2学时）；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应 力分析方法等方面比较与重力坝的异同（2学时）。了解水闸布置与构造、闸 室结构计算内容及方法等方面的内容（2学时）。 重点和难点 水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用，水闸孔口设计的水闸 孔口设计，如何不知谁炸的消能防冲设计，水闸的渗流计算，水闸的整体布 置。
思考题和作业 1．水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型？水闸的工作特点如何？ 2．水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么？ 3．水闸孔口设计的影响因素有哪些？如何确定？ 4．水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么？ 5．何谓水闸地下轮廓线？其长度如何拟定？布置方式有哪些？ 6．试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。 7．试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同？ 8．试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何? 9．水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用？ 10．闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤？
水利水电工程建筑物 一、水利枢纽的概念 1、水利工程 ①概念：水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利的目的而修建的工程。 ②根本任务：除水害和兴水利。 2、水工建筑物：为达到防洪、发电、灌溉、供水等目的，需要修建各种不同类型的建筑物，来控制和支配水流，这样的建筑物统称为水工建筑物。 3、水利枢纽：集中建造的几种水工建筑物配合使用，形成一个有机的综合体。 二、水工建筑物分类、作用和特点 1、水工建筑物按在枢纽中的作用分类： 挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、专门建筑物。 2、水工建筑物特点： ①工作条件的复杂性②设计选型的独特性 ③施工建造的艰巨性④工程效益的显著性 ⑤环境影响的多面性⑥失事后的严重性 三、水利枢纽分等及水工建筑物分级 1、目的：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，所以要对水利枢纽及其组成的建筑物进行分等分级。 2、分等分级的依据： 首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别、建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。 四、挡水建筑物 (一)重力坝 1、岩基上的重力坝 重力坝的工作原理：在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠自重在滑动面上产生的抗滑力来抵消坝前水压力满足稳定的要求，同时依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力满足强度的要求。 重力坝的类型： 按坝的高度分类为：高坝、中坝、低坝三类。 按照筑坝材料分类可分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 按照坝体的结构型式分类可分为：实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝。 按照坝体是否过水可分为：溢流坝和非溢流坝。 按照施工方法分类可分为：浇筑式混凝土重力坝和碾压式混凝土重力坝。 2、重力坝的设计内容 ①总体布置首先选择坝址、坝轴线和坝的结构型式。确定坝体与两岸及交叉建筑物联接方式。最终确定坝体在枢纽中的布置。 ②剖面设计可参照已建的类似工程，初拟剖面尺寸。 ③稳定分析用单一安全系数法和可靠度理论法，核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定安全性能。 ④应力分析用材料力学法和可靠度理论法，对坝体材料进行强度较核。 ⑤构造设计根据施工和运行要求，确定坝体细部构造(廊道、排水、坝体分缝、止水等)。
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—
水闸设计过水流量和水闸设计规毕业论文 1 工程概况 1.1 基本资料 新东港闸是一座拦河闸，防洪保护农田45万亩。设计灌溉面积5.3万亩。设计排涝面积40万亩。起着引水灌溉和防洪排涝的重要作用。 1.1.1 建筑物级别 根据水闸设计过水流量和水闸设计规（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中型，其建筑物级别为3级。 1.1.2 孔口设计水位 孔口设计水位组合见表1-1。 表1-1 孔口设计水位组合表 1.1.3 消能防冲设计 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 1.1.4 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
1.1.5 地质资料 本拦河闸持力层为局部含砂砾，含铁锰质结核及砂礓的棕黄夹灰色粘土、粉质粘土，可塑—硬塑状态，中压缩性，直接快剪c=55kPa ，φ=17°。地基允许承载力220kPa 。 1.1.6 回填土资料 回填土采用粉砂土，其摩擦角17,0c ?==，湿容重3 /18m kN ，饱和容重为 3/20m kN ，浮容重3 /10'm kN =γ。 1.1.7 地震设计烈度 地震设计烈度：7。 1.1.8 其他 上下游河道断面相同均为梯形，河底宽分别为40.0m ，河底高程4.2m ，边坡1:2.6。河道堤顶高程与最高水位相适应。两岸路面高程相同8.2m 。交通桥标准：公路Ⅱ；双车道。 1.2 工程概况 东新港闸主要作用是引水灌溉和防洪排涝。该闸为开敞式钢筋混凝土结构，共5孔，每孔净宽 6.0m 。闸墩为钢筋砼结构，边墩和中墩厚为 1.0m ，缝墩厚 1.2m ，闸室总宽36.40m 。闸底板为砼结构整体式平底板，顺水流方向长16.0m ，底板厚1.5m ，顶高程与河底同高为▽4.20m 。钢筋砼铺盖长18.0m ，厚0.5m ，顶高程▽4.20m ；下游消力池为钢筋砼结构，厚0.8m ，池长19.0m ，顶高程▽3.5m 。海漫前1/3浆砌块石结构；后2/3干砌石结构，并设有混凝土格埂，长21.0m 。公路桥为C25钢筋砼斜空心板结构，公路桥标准：公路Ⅱ，双车道，桥面高程▽9.64m ，桥面宽8.0m ，两边人行道为0.8m 。工作桥为钢筋砼π梁式结构，且在上面建房子。工作桥桥总宽3.9m ，启闭机房墙厚0.24m,机房净宽3.42m 。纵梁高0.6m ，宽0.4m ；横梁高0.4m ，宽0.25m 。闸门为露顶式平面钢闸门,门顶高程▽8.7m 门底高程▽4.2m 。在闸门上游侧设有胸墙，胸墙顶高程▽11.0m ，胸墙底高程▽8.5 m 。采用2×16 t 双吊点卷扬式启闭机5台套，上、下游翼墙均为反翼墙；上游翼墙分为5段；下游翼墙分为4段。上游翼墙后回填土高程9.5m ；下游翼墙回填土
水工建筑物的分类及特点 分类 水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。 按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。 要水工建筑物 通用性水工建筑物 主要有：①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘；②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；③进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站；④输水建筑物，如引（供）水隧洞、渡槽、输水管道、渠道；⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。 专门性水工建筑物主要有：①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸；③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道；④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。 有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型，如各种溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水，又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。 主要特点 水工建筑物的主要特点是： ①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。 ②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。 ③ 施工难度大，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛，此外，复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。 ④大型水利工程的挡水建筑物失事，将会给下游带来巨大损失和灾难。 功能划分 水工建筑物按其功能可分为： ①通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物，如各种坝、堤和海塘；泄水建筑物，如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、水泵站；输水建筑物，如引（供）水隧洞、渠道及输水管
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
摘要 XX 河闸在XX 镇以北的XX 河口，其主要作用是防止XX 河高水入侵XX 河两岸大片低田，不使开挖XX 河后给两岸广大人民和低田带来毁灭性的淹没灾害和严重的涝渍灾等，保证XX 河低水引江水北调灌溉和冲於。水闸由闸室段、上游连接段及下游连接段等三部分组成。闸室段包括底板、闸墩、边墩、岸墙、闸门、工作桥等；上游连接段包括上游翼墙，铺盖及上游护坡等部分组成；下游连接段包括下游翼墙，消力池，下游防冲槽及下游护坡等五部分组成。水闸设计主要包括水力设计、消能防冲设计、闸基渗流计算、闸室结构布置、两岸连接建筑物布置、闸室稳定计算，闸室结构计算，两岸连接建筑物结构计算等。 关键词：水力计算，渗流计算，稳定计算，结构计算，弹性地基梁法
Abstract The tidal gate at city Jiangsu Huaihe river into the sea, whose main role is to flood, tidal, erosion and deposition, and navigation aids. The sluice includes three parts, brake chamber, upstream project and downstream project. The brake chamber is composed of bottom board, pier, side pier, side wall, gate and operating bridge. The upstream project includes upstream wing wall, blanket, stilling basin, scour apron and upstream revetment. The downstream project includes downstream wing wall, blanket, stilling basin, scour apron and downstream revetment. The design of sluice project is composed of several steps, such as hydraulic calculation, infiltration calculation, arrangement of brake chamber, arrangement of wing wall, the stability calculation of brake chamber, the structure calculation of brake chamber, and the structure calculation of wing wall. Key words: hydraulic calculation, flow calculation, stability analysis, structure calculation, elastic foundation beam method.
第五章 复习思考题 1.什么叫水闸？按水闸作用分有几类？按闸室结构形式如何分类？ 2.土基上的水闸由哪几部分组成？各起什么作用？ 3.闸孔型式有哪几种？各自优缺点及适用条件是什么？ 4.为什么水闸通常采用底流水跃消能？怎样选择消力池的形式？ 5.水闸有哪些辅助消能工？它们各自的形式和作用是什么？ 6.什么叫波状水跃？产生波状水跃的原因是什么？怎样防止波状水跃带来的危害？ 7.海漫的作用是什么？对它有什么要求？如何选择材料和确定其尺寸？ 8.闸基渗流有哪些危害性？ 9.什么叫地下轮廓线和闸基防渗长度？如何确定闸基防渗长度？ 10.闸基渗流的计算目的是什么？有哪些计算方法？各自精度和适用条件如何？ 11.改进阻力系数法认为任一流段的水头损失为，此式怎样推导来的？ 12.闸室是水闸的主体，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？ 13.试根据不同分类方法说明闸底板有哪些类型？ 14.胸墙有哪些形式？如何选择？ 15.对水闸闸室必须进行哪些情况下的稳定验算？各计算情况应包括哪些荷载？ 16.抗滑稳定安全系数若不满足《规范》的要求，有哪些改善稳定的措施？ 17.整体式平底板应力计算有倒置梁和弹性地基梁法，试述其适用情况。 18.整体式底板不平衡剪力是怎样产生的？ 19.水闸连接建筑物的作用是什么？ 20.水闸两岸连接建筑物有哪些布置形式？各自特点是什么？ 21.上下游翼墙有哪些结构形式？ 综合测试 1.水闸是 （A）挡水建筑物； （B）泄水建筑物； （C）即能挡水，又能泄水的水工建筑物； （D）输水建筑物。
2.节制闸（拦河闸）： （A）一般在洪水期，抬高上游水位，枯水期，下泄流量； （B）一般在洪水期，下泄流量，枯水期，抬高上游水位； （C）在洪水期和枯水期，都需要抬高上游水位； （D）在洪水期和枯水期，都下泄流量。 3.排水闸的作用： （A）排除内涝积水，抵挡外河洪水； （B）抵挡内涝积水，排除外河洪水； （C）排除内涝积水和外河洪水； （D）抵挡内涝积水和外河洪水。 4.带胸墙水闸 （A）适于挡水位低于引水水位或排水水位的情况； （B）适于引水位高于挡水水位或排水水位的情况； （C）适于引水位高于引水水位或挡水水位的情况； （D）适于挡水位高于引水水位或排水水位的情况。 5.底板高程确定的原则有： （A）拦河闸、冲砂闸的底板高程可低于河底； （B）进水闸底板高程在满足引水的条件下，可低些，用以挡砂； （C）排水闸的底板高程尽可能低些，用以排污； （D）小型水闸，在满足过流要求的前提下，可低些。 6.底流消能工程作用使过闸水流 （A）在闸下游消力池内产生一定淹没度的水跃； （B）在闸下游消力池内产生淹没式水跃； （C）在闸下游消力池内产生远离式水跃； （D）在闸下游消力池内产生临界水跃。 7.地下轮廓线是 （A）水闸闸底板和下游消力池等不透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线； （B）水闸和地基的接触线，即为防渗边界线； （C）水闸上游铺盖和闸底板等透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线； （D）水闸上游铺盖和闸底板等不透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线。 8.分离式底板受力特点是： （A）闸室的闸墩及上部结构重量由底板传至地基； （B）闸室的闸墩及上部结构重量由闸墩底板传至地基；小底板仅承受自身重量及板上水重； （C）闸室的闸墩及上部结构重量由闸墩传至地基；小底板仅承受自身重量； （D）闸室的闸墩的结构重量由闸墩底板传至地基；小底板仅承受板上水重。 9.整体式底板不平衡剪力产生是因为： （A）闸底板在垂直水流方向，底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈连续分布； （B）闸底板在顺水流方向，底板上部结构呈连续分布，底板下地基反力分布有突变； （C）闸底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈直线分布； （D）闸底板在顺水流方向，底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈连续分布。 10.上游翼墙的功能是： （A）挡土、消除水流能量，与铺盖共同承担防渗的作用；
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
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。
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）