水闸设计说明书
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——中孔的个数；
——墩孔的个数；
——边孔的个数。
（1）设计时的泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
（2）校核时泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
与假定的接近，根据选得的孔口尺寸与上下游水位，近一步换算流量如下表所示。
黏土
砂土
中细砂层
以下土层
水文气象
1、地震设计烈度：60。
2、多年平均年最大风速： 。
3、冰冻。闸址处无河水冰冻现象。
4、孔口设计水位
表1-3
计算情况
闸上水位
闸下水位
过水流量
设计情况
2.5m
2.4m
460m3/s
校核情况
3.0m
2.4m
670m3/s
5、消能防冲设计
设计情况：闸上水位2.6m，闸下水位-1.0m，初始流量由闸门开度确定；
渗透压力 =1.2
地震动水压力 =1.0
5、地震惯性力分项系数 ： =1.0
⑥结构系数 ： =1.2
第二章闸孔设计
2.1闸址的选择
闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工易难、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等放面进行分析研究，权衡利弊，经全面分析比较，合理确定。
2.3拟定闸孔尺寸及闸墩厚度
由于已知上、下游水位，可推算出上游水头及下游水深。如表2-1所示。
计算说明：
设计时上游过水面积
校核时上游过水面积
表2-1上游水头计算
流量Q
(m3/s)
下游水深hs
(m)
上游水深H
（m）
过水断面积
（m2）
行近流速v0
（m2/s）
v02/2g
上游水头H0
（m）
设计流量460
校核流量670
校核情况：闸上水位3.1m，闸下水位-1.2m，初始流量由闸门开度确定。
6、闸室稳定计算
设计情况：闸上水位2.6m，闸下水位-2.0m。
校核情况：闸上水位3.6m, 闸下水位-2.0m。
有关参数的规定
根据《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）、《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）确定。
Don't establish the adoption bottom of river Gao Cheng of Gao Cheng of the scaleboard of the opening of chest wall Chang type floodgate Zha in the region's adoption according to the actual geography circumstance, the Zha bore establishes five bores.The upper stream wing wall adoption arc type wing wall, when the wing wall adopted a gravity type to block a soil wall while inserting certain depth of shore body;The downstream wing wall adoption lead keeps of the horoscope form wing wall, again adoption hang an arm type to block a soil wall.
根据水闸设计过水流量和《水闸设计规范》（SL-265-2001）[1]的平原区水闸枢纽工程分等指标知本工程规模属于中型，其主要建筑物级别为3级。
地形
闸址处系平原河段，两岸地势平坦，，河床坡降平缓，渠道底坡为1/5000，上下游河道断面相同均为梯形，河底宽为68m，河底高程-2.5m，边坡1:2。两岸路面高程为5.0m。
(2-5)
其中є为堰流侧收缩系数已算出，m为堰流流量系数，为0.385。 为淹没系数，由hs/H0的计算结果查《水闸设计规范》SL265-2001[1]表A.0.1-2可得。
(2-6)
(2-7)
计算结果见表2-4。
表2-4过流能力校核计算
计算情况
（ ）
堰上水头
（ ）
Q（ ）
校核过流能力
设计流量460
水闸在泄水的过程中，随着闸门的开启度不同，闸下水深、流态及闸流量也随之变化，设计条件较难确定。当设计水位或校核水位是闸门全开宣泄洪水，为淹没出流，无需消能。部分闸门局部开启时，只宣泄较小流量时，下游水位不高，闸下射流速度较大，才会出现严重的冲刷河床现象，须设置相应的消能设施。为了保证无论何种开启高度的情况下均能发生淹没式水跃消能，采用闸前水深H=5.1m，闸门局部开启情况，作为消能防冲设计的控制情况。
本次设计中闸定
本工程主要任务是将该地区内的洪涝水江河或湖泊，以防止内涝。疏通排水河道，加大排水力度，缩短排水时间，在排水末端兴建排水闸，改善地区水利环境。由于是建于平原河道的排水闸，应具有较大的泄洪能力，并利于排除漂浮物，因此采用不设胸墙的开敞式水闸。
同时，由于某地区地势低洼，排水通道不畅，常常小雨小灾、大雨大灾，严重影响当地经济发展，为便于排水，闸底板高程应尽量低，因此采用无底坎平板宽顶堰，堰顶高与河床同高，河底高程为闸底板高程，即闸底板高程为-2.5m。
校核流量690
5.07
5.62
0.97
0.87
0.55
0.885
0.96
0.96
352
662
23.4%
3.42%
由式2-6、2-7可知，设计情况超过了5%的要求，说明孔口尺寸有些偏大，但根据校核情况满足要求，所以不再进行孔口尺寸的调整。
第三章消能设计
3.1消能防冲设计的控制情况
由于该水闸位于平原地区，河床抗冲刷能力较弱，所以建议采用底流式消能。在水闸工程中应用非常普遍。由于水闸上、下游翼墙的平面扩散对增加水闸总宽度影响不大，因此底流消能设施，通常采用消力池。
1、结构重要系数：安全等级I、II、III分别为1.1，1.0，0.9。
2、设计状况系数 ：持久状况 =1.0；短暂状况： =0.95；偶然状况： =0.85
3、永久作用分项系数 ：对结构有利时： =1.05,
对结构不利时： =0.95。
4、可变作用分项系数 ：水重 =1.0
水平水压力 =1.0
浮托力 =1.0
The upper stream establishes the bedding with 20 ms, the downstream establishes the eliminating of 14 ms dint pond, pond deep 0.6 ms, connect a 18 m to grow after eliminating dint pond of defending and hurtling slot.
新中国成立以来,我国的用水状况发生了很大的改变。随着经济与社会的发展，特别是改革开放20多年来，由于城市化进程的加快，水利建设的重点已从农业用水转化为发展城市、发展工业及保护生态与环境。相应水利工程的重点已从灌区建筑物转变为大量的取水输水建筑物。
本次设计内容包括闸孔设计、消能防冲设计、防渗排水设计、闸室布置与构造、闸室稳定计算、两岸连接建筑物设计、施工图绘制和设计说明编写。
上游设置20m的铺盖，下游设置14m的消力池，池深0.6m，消力池后接18m长的防冲槽。
关键字：闸孔计算；防渗排水；消能防冲；地基承载力；闸室稳定
Abstract
Geography in certain place in Jiangsu province is low-lying and damp, drain passage Chang not, usually the light rain small disaster, heavy rain big disaster, seriously influence a local economy development, decide to dredge and drain course of river for this local government, enlarge catchment ability, shorten and drain time, is draining course of river bitter end and building and lining up floodgate, improve water conservancy environment in the region.
土的物理性质指标
土的物理性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等，具体数据如表1-1、表1-2所示。
表1-1 土的物理性质指标
湿重度
饱和重度
浮重度
细砂颗粒重度
细砂干重度
27
15
表1-2 土的力学性质
内摩擦角
土基允许承载力
摩擦系数
不均匀系数
渗透系数
回填土为粉砂土时，其内摩擦角
混凝土、砌石与土基的摩擦系数，当土基为黏壤土层时为
Keywords:Zha bore calculation;defend to ooze catchment and eliminate can defend blunt;foundation loading dint;Zha room stability.
第0章 绪 论1
第0章 绪论
毕业设计是完成教学计划达到工科本科学生培养目标的重要环节。毕业设计是学生学完全部教学计划中规定的课程后，在教师指导下，独立完成一项设计任务，是培养目标所要求的理论联系实际的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使学生在设计中综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。这个设计主要内容为五孔无胸墙开敞式排水闸的设计和计算。通过这次设计，我对排水闸的验算有了全面的体验。在设计过程中，自己独立分析和解决问题的能力得到了不断的提高，也学会了广泛查阅文献资料、熟练使用规范手册。
——墩孔的个数；
——边孔的个数。
（1）设计时的泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
（2）校核时泄洪能力
根据式2-2、2-3、2-4计算可得：
对于中孔：
得
靠缝墩孔：
得
对于边孔：
得
所以
与假定的接近，根据选得的孔口尺寸与上下游水位，近一步换算流量如下表所示。
黏土
砂土
中细砂层
以下土层
水文气象
1、地震设计烈度：60。
2、多年平均年最大风速： 。
3、冰冻。闸址处无河水冰冻现象。
4、孔口设计水位
表1-3
计算情况
闸上水位
闸下水位
过水流量
设计情况
2.5m
2.4m
460m3/s
校核情况
3.0m
2.4m
670m3/s
5、消能防冲设计
设计情况：闸上水位2.6m，闸下水位-1.0m，初始流量由闸门开度确定；
渗透压力 =1.2
地震动水压力 =1.0
5、地震惯性力分项系数 ： =1.0
⑥结构系数 ： =1.2
第二章闸孔设计
2.1闸址的选择
闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工易难、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等放面进行分析研究，权衡利弊，经全面分析比较，合理确定。
2.3拟定闸孔尺寸及闸墩厚度
由于已知上、下游水位，可推算出上游水头及下游水深。如表2-1所示。
计算说明：
设计时上游过水面积
校核时上游过水面积
表2-1上游水头计算
流量Q
(m3/s)
下游水深hs
(m)
上游水深H
（m）
过水断面积
（m2）
行近流速v0
（m2/s）
v02/2g
上游水头H0
（m）
设计流量460
校核流量670
校核情况：闸上水位3.1m，闸下水位-1.2m，初始流量由闸门开度确定。
6、闸室稳定计算
设计情况：闸上水位2.6m，闸下水位-2.0m。
校核情况：闸上水位3.6m, 闸下水位-2.0m。
有关参数的规定
根据《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）、《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）确定。
Don't establish the adoption bottom of river Gao Cheng of Gao Cheng of the scaleboard of the opening of chest wall Chang type floodgate Zha in the region's adoption according to the actual geography circumstance, the Zha bore establishes five bores.The upper stream wing wall adoption arc type wing wall, when the wing wall adopted a gravity type to block a soil wall while inserting certain depth of shore body;The downstream wing wall adoption lead keeps of the horoscope form wing wall, again adoption hang an arm type to block a soil wall.
根据水闸设计过水流量和《水闸设计规范》（SL-265-2001）[1]的平原区水闸枢纽工程分等指标知本工程规模属于中型，其主要建筑物级别为3级。
地形
闸址处系平原河段，两岸地势平坦，，河床坡降平缓，渠道底坡为1/5000，上下游河道断面相同均为梯形，河底宽为68m，河底高程-2.5m，边坡1:2。两岸路面高程为5.0m。
(2-5)
其中є为堰流侧收缩系数已算出，m为堰流流量系数，为0.385。 为淹没系数，由hs/H0的计算结果查《水闸设计规范》SL265-2001[1]表A.0.1-2可得。
(2-6)
(2-7)
计算结果见表2-4。
表2-4过流能力校核计算
计算情况
（ ）
堰上水头
（ ）
Q（ ）
校核过流能力
设计流量460
水闸在泄水的过程中，随着闸门的开启度不同，闸下水深、流态及闸流量也随之变化，设计条件较难确定。当设计水位或校核水位是闸门全开宣泄洪水，为淹没出流，无需消能。部分闸门局部开启时，只宣泄较小流量时，下游水位不高，闸下射流速度较大，才会出现严重的冲刷河床现象，须设置相应的消能设施。为了保证无论何种开启高度的情况下均能发生淹没式水跃消能，采用闸前水深H=5.1m，闸门局部开启情况，作为消能防冲设计的控制情况。
本次设计中闸定
本工程主要任务是将该地区内的洪涝水江河或湖泊，以防止内涝。疏通排水河道，加大排水力度，缩短排水时间，在排水末端兴建排水闸，改善地区水利环境。由于是建于平原河道的排水闸，应具有较大的泄洪能力，并利于排除漂浮物，因此采用不设胸墙的开敞式水闸。
同时，由于某地区地势低洼，排水通道不畅，常常小雨小灾、大雨大灾，严重影响当地经济发展，为便于排水，闸底板高程应尽量低，因此采用无底坎平板宽顶堰，堰顶高与河床同高，河底高程为闸底板高程，即闸底板高程为-2.5m。
校核流量690
5.07
5.62
0.97
0.87
0.55
0.885
0.96
0.96
352
662
23.4%
3.42%
由式2-6、2-7可知，设计情况超过了5%的要求，说明孔口尺寸有些偏大，但根据校核情况满足要求，所以不再进行孔口尺寸的调整。
第三章消能设计
3.1消能防冲设计的控制情况
由于该水闸位于平原地区，河床抗冲刷能力较弱，所以建议采用底流式消能。在水闸工程中应用非常普遍。由于水闸上、下游翼墙的平面扩散对增加水闸总宽度影响不大，因此底流消能设施，通常采用消力池。
1、结构重要系数：安全等级I、II、III分别为1.1，1.0，0.9。
2、设计状况系数 ：持久状况 =1.0；短暂状况： =0.95；偶然状况： =0.85
3、永久作用分项系数 ：对结构有利时： =1.05,
对结构不利时： =0.95。
4、可变作用分项系数 ：水重 =1.0
水平水压力 =1.0
浮托力 =1.0
The upper stream establishes the bedding with 20 ms, the downstream establishes the eliminating of 14 ms dint pond, pond deep 0.6 ms, connect a 18 m to grow after eliminating dint pond of defending and hurtling slot.
新中国成立以来,我国的用水状况发生了很大的改变。随着经济与社会的发展，特别是改革开放20多年来，由于城市化进程的加快，水利建设的重点已从农业用水转化为发展城市、发展工业及保护生态与环境。相应水利工程的重点已从灌区建筑物转变为大量的取水输水建筑物。
本次设计内容包括闸孔设计、消能防冲设计、防渗排水设计、闸室布置与构造、闸室稳定计算、两岸连接建筑物设计、施工图绘制和设计说明编写。
上游设置20m的铺盖，下游设置14m的消力池，池深0.6m，消力池后接18m长的防冲槽。
关键字：闸孔计算；防渗排水；消能防冲；地基承载力；闸室稳定
Abstract
Geography in certain place in Jiangsu province is low-lying and damp, drain passage Chang not, usually the light rain small disaster, heavy rain big disaster, seriously influence a local economy development, decide to dredge and drain course of river for this local government, enlarge catchment ability, shorten and drain time, is draining course of river bitter end and building and lining up floodgate, improve water conservancy environment in the region.
土的物理性质指标
土的物理性质指标主要包括物理性质、允许承载力、渗透系数等，具体数据如表1-1、表1-2所示。
表1-1 土的物理性质指标
湿重度
饱和重度
浮重度
细砂颗粒重度
细砂干重度
27
15
表1-2 土的力学性质
内摩擦角
土基允许承载力
摩擦系数
不均匀系数
渗透系数
回填土为粉砂土时，其内摩擦角
混凝土、砌石与土基的摩擦系数，当土基为黏壤土层时为
Keywords:Zha bore calculation;defend to ooze catchment and eliminate can defend blunt;foundation loading dint;Zha room stability.
第0章 绪 论1
第0章 绪论
毕业设计是完成教学计划达到工科本科学生培养目标的重要环节。毕业设计是学生学完全部教学计划中规定的课程后，在教师指导下，独立完成一项设计任务，是培养目标所要求的理论联系实际的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使学生在设计中综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。这个设计主要内容为五孔无胸墙开敞式排水闸的设计和计算。通过这次设计，我对排水闸的验算有了全面的体验。在设计过程中，自己独立分析和解决问题的能力得到了不断的提高，也学会了广泛查阅文献资料、熟练使用规范手册。
