《水闸设计与施工》-2-水力设计1(闸孔设计)
- 格式:ppt
- 大小:337.50 KB
- 文档页数:15
第一部分设计说明书1 概述1.1 水闸设计目的蓟运河张头窝扬水站位于蓟运河右堤,张头窝村东南。
该站于1973年7月建成,主要担负林黄路以东、箭杆河以南、蓟运河以西、宁宝界以北的排涝任务,并兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
该扬水站泄水涵闸运行30多年,已不能正常使用,影响防洪安全,不但影响了农业生产,而且也是蓟运河右堤上的一个隐患。
[1]因此,急需对该扬水站泄水涵闸进行维修加固,在保留灌溉和排涝功能的前提下,确保蓟运河堤防的安全。
1.2 水闸设计内容1.2.1 整体布置(1)根据任务书确定闸址位置(2)确定该闸结构形式及闸室主要部分的结构尺寸(3)确定闸上下游连接方式、结构形式、尺寸1.2.2 水力计算(1)闸孔宽度:根据选择的堰型确定闸孔尺寸(2)水闸过闸流态的判别及计算1.2.3 闸基渗流计算(1)由地址资料等确定防渗措施(2)选择防渗设施的形式和尺寸1.2.4 结构布置(一)闸室布置(1)确定闸底板的结构尺寸(2)确定闸墩的结构尺寸(3)确定闸门形式、根据闸门选择启闭机形式(4)确定工作桥的结构尺寸(5)确定交通桥的结构尺寸(二)闸室上下游连接段的布置(1)确定闸上下游翼墙的结构形式、尺寸(2)确定两岸护坡的结构形式、尺寸1.2.5 闸室稳定计算(1)确定闸室稳定计算的计算情况(2)根据各种计算情况验算闸室的稳定1.2.6 进口和出口翼墙的稳定计算(1)根据计算确定进口翼墙的稳定(2)根据计算确定出口翼墙的稳定1.3 工程概况蓟运河张头窝扬水站共安装900mm直径立式轴流泵12台,设计流量24m³/s,工程排涝标准为3年一遇,兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
泵房上游145m为灌溉进水涵闸,上游245m为张头窝退水闸。
泄水闸底板高程0.7m,排沥最高水位6.20m。
沥水经扬水站水泵提升压力池通过泄水涵闸及排水渠进入蓟运河,关闭泄水涵闸闸门灌溉引水可经扬水站水泵提升至压力池经偏口闸进入张头窝联结渠灌溉农田。
水利与生态工程学院水工建筑物课程设计——水闸设计班级:学号:姓名:指导老师:目录1基本资料工程概况地质资料水文气象建筑材料批准的规划成果2闸孔设计闸址的选择闸型的确定拟定闸孔尺寸及闸墩厚度校核泄洪能力3消能设计消能防冲设计的控制情况消力池尺寸及构造海漫设计防冲槽设计上下游岸坡防护4防渗排水设计闸底地下轮廓线的布置排水设备的细部构造防渗计算5闸室布置底板和闸墩闸门与启闭机上部结构闸室的分缝与止水6闸室稳定计算设计情况及荷载组合完建无水期地基承载力验算正常挡水期闸室抗滑稳定验算7上下游连接建筑物上游连接建筑物下游连接建筑物水闸设计1 基本资料工程概况及拦河闸的任务某拦河闸闸址以上流域面积2234平方公里,流域内耕地面积288万亩,河流平均纵坡1/6200。
本工程属三级建筑物。
本工程投入使用后,在正常高水位时,可蓄水2230万立米。
上游5个县25个乡已建成提灌站42处,有效灌溉面积25万亩。
闸上游开南、北两干渠,配支干 23条,修建各种建筑物1230座,可自流灌溉下游三县21万农田,效益巨大,是解决某河流域农田的灌溉动脉,同时,也是解决地区浅层地下贫水区的重要水源。
地质资料(一)根据地质钻探资料,闸址附近地层中粉质壤土,厚度约25m,其下为不透水层,其物理力学性质如下:1、湿重度r湿=m3土壤干重度r干=/m3饱和重度r饱=/m3浮重度r浮=/m32.自然含水量时,内摩擦角φ=230饱和含水量时,内摩擦角φ=200土壤的凝聚力C=/m23.地基允许承载力[P地基]=150KPa4.混凝土、砌石与土基摩擦系数f=5.地基应力的不均匀系数[η]=~6.渗透系数K=×10-3cm/s(二)本地区地震烈度为60以下文水气象(一)气温:本地区年最高气温42度,最低气温为-18度。
(二)风速:最大风速V=20m/s,吹程D=。
(三)降雨量:非汛期(1~6月及10~12月)9个月河流平均最大流量为10m3/s;汛期(7~9月)3个月河流平均最大流量为130m3/s。
水闸设计作者:孙佳宝单位:黄河水利职业技术学院水利系项目研究:水闸设计与施工指导老师:丁秀英 吴伟学 号:2009050937学 生:孙佳宝完成日期:2011年9~8月1项目基本资料 (3)1.1工程概况 (3)1.2地质、地形资料 (4)1.3水文气象 (4)1.4建筑材料 (5)1.5批准的规划成果 (5)1.6施工条件 (6)2水闸布置 (7)2.1闸址选择及水闸等级确定 (7)2.1.1闸址的选择 (7)2.1.2水闸等级的确定 (7)2.1.3洪水标准的确定 (7)2.2闸孔形式选择及闸底板高程确定 (7)2.2.1闸孔形式的选择 (7)2.2.2闸底板本高程的确定 (7)2.3闸室布置 (7)2.3.1闸底板 (7)2.3.2闸墩 (7)2.3.3闸门与启闭机 (7)2.3.4上部结构 (7)2.3.5岸墙 (7)2.4两岸及上下游连接建筑物的布置 (7)2.4.1两岸连接建筑物的结构形式 (7)2.4.2上下游翼墙布置 (7)2.4.3混凝土的强度、抗渗及抗冻性能要求 (8)3水力设计 (8)3.1闸孔尺寸确定 (8)3.1.1闸孔形式 (8)3.1.2闸孔尺寸 (8)3.2水闸的消能防冲设计 (8)3.2.1消力池设计 (8)3.2.2海漫设计 (8)3.2.3防冲槽设计 (8)3.2.4上、下游河岸的防护 (8)3.3水闸的防渗排水设计 (8)3.3.1闸室地下轮廓线布置 (8)3.3.2渗流计算 (8)3.3.3排水设计 (8)4闸室稳定分析 (8)4.1荷载计算及荷载组合 (8)4.1.1设计工况 (9)4.1.2荷载计算 (9)4.1.3荷载组合 (9)4.2闸室地基承载力验算 (9)4.3.1计算单元 (9)4.3.2验算单元 (9)4.3.3抗滑措施 (9)4.3.4抗浮稳定验算 (9)4.3.5岸墙、翼墙稳定计算 (9)5整体式闸底板结构计算 (9)5.1计算闸底板纵向地基反力 (9)5.1.1选择计算方法 (9)5.1.2选择计算工况 (9)5.1.3用弹性地基梁法计算 (9)5.1.4计算闸底板纵向地基反力 (9)5.2计算板条及墩条上的不平衡剪力 (9)5.2.1选取计算单元 (9)5.2.2列表计算 (10)5.3确定不平衡剪力在闸墩和底板上的分配 (10)5.3.1计算确定中性轴位置 (10)5.3.2在闸墩和底板上分配不平衡剪力 (10)5.4计算基础梁上的荷载 (10)5.4.1计算集中力 (10)5.4.2不平衡剪力的处理 (10)5.4.3考虑边荷载的影响 (10)5.5计算地基反力及梁的内力 (10)6设计依据及参考资料 (10)7总结 (10)8水闸施工 (10)1项目基本资料1.1工程概况2234km,流域中原拦河闸位于河南省某县境内,闸址位于淮河某支流上。
水闸设计设计题目:水闸设计指导教师:何小梅、陈道英(老师)班级:12 级水工 4 班姓名:明智昊学号:1 2 0 2 0 1 0 4 2 1成绩:前言该闸为建筑在某平原河道上的一节制闸,主要是用来灌溉、防洪、排涝等。
排放水量通过该闸排到下游,所以该闸设计必须满足以上几方面的要求。
首先设计闸孔、闸门、闸底板等基础设施的尺寸,闸门宽为8.0m,高为6.7m,闸室总净宽45.0m。
在对以上建筑进行稳定验算使其满足有关规定的要求。
如不满足在进行修改,校核直到满足为止。
该工程主要设施有闸门、闸底板、消能设施、闸墩、工作桥、交通桥和挡土墙等。
在对闸底板进行配筋计算,选用单孔一联为研究对象,采用弹性地基梁法进行设计计算,求出所需配筋面积,最后进行挡土墙设计。
关键词水闸:闸底板:地下轮廓线:闸室稳定:钢筋混凝土:浆砌石目录前言 (2)第一章节制闸工程设计资料 (4)第二章确定闸门、闸孔设计 (7)第三章消能防冲设计 (11)第四章防渗排水设计 (15)第五章闸室布置 (22)第六章连接建筑物 (24)相关文献 (25)课程总结报告 (26)第一章节制闸工程设计资料1.1 工程概况某平原河道上拟建一节制闸,以抬高水位引水灌溉农田。
闸上游控制流积360K㎡,利用该闸控制水位可灌溉20万亩农田。
同时结合河道治理,要求满足除涝标准为5年一遇的排涝任务和20年一遇的排洪任务。
排放水量通过本闸排入下一级排水河道内。
1.2 规划资料5年一遇规划设计除涝流量,Q设=230m3/s,水闸建成后相应闸下游水位为39.9m,要求泄洪时闸上、下游允许水面壅高 h≤0.1m。
1.2.120年一遇洪水校核流量Q校=495m3/s,闸下游相应水位41.8m,要求建闸后泄洪时上、下游水面允许壅高Δh校≤0.2m。
1.2.2正常灌溉蓄水位为41.0m。
1.2.3该河经治理后的下游河道水位流量关系见表1-1。
表1-1 河道水位流量关系流量Q(m3/s) 6.22 19.92 39.6 64.5 94.6 129.3 水深(m)0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.01.3 闸址处地形情况该河原河道过水断面较小,不能满足排涝和排洪要求。
第二节水闸的孔口设计水闸是用于控制水流的一种水利工程设施,其孔口设计对于水闸的正常运行和水流控制起着至关重要的作用。
合理的孔口设计能够减小水力损失,提高水闸的效率。
本文将从孔口形状、数量、尺寸、布置等方面介绍水闸的孔口设计。
首先,孔口形状是水闸孔口设计的重要因素之一、常见的孔口形状有矩形、梯形、圆形等多种。
矩形孔口适用于较小的水闸,具有结构简单、施工方便的优点,但相比其他形状孔口,其水力损失较大。
圆形孔口的水力损失相对较小,适用于小型和中型水闸,但施工和维修较为困难。
梯形孔口则是综合了矩形和圆形孔口的优点,能够在一定程度上降低水力损失,并且施工较为方便。
因此,在进行孔口设计时,需要根据具体情况选择合适的孔口形状。
其次,孔口的数量也是影响水闸设计的重要因素。
孔口数量的确定需要考虑水闸的流量要求和运行要求等因素。
孔口数量过多会增加维护成本和施工难度,同时还会增加水闸的水力损失。
而孔口数量过少会导致流量压力较大,增加了孔口的防渗措施,增加了水闸的工程量。
因此,在进行孔口数量设计时,需要综合考虑水闸的实际情况,确保孔口数量的合理性。
此外,孔口的尺寸也是影响水闸设计的重要因素之一、孔口尺寸的设计需要根据水闸的流量要求、水位变化范围和孔口形状等因素进行综合考虑。
孔口尺寸过小会导致流量较小,降低水闸的出水能力;而孔口尺寸过大则会增加水流的速度和水力损失。
因此,在进行孔口尺寸设计时,需要合理确定孔口的宽度和高度,以满足水闸的实际运行需求。
最后,孔口的布置也是影响水闸设计的重要因素之一、合理的孔口布置能够控制水流,减小流速差,降低水力损失。
常用的孔口布置方式有竖列式孔口、横列式孔口和交错式孔口等。
竖列式孔口适用于流量相对较小的水闸,能够方便地进行维护和清淤工作;横列式孔口适用于流量较大的水闸,能够有效地减小水力损失;交错式孔口是竖列式和横列式孔口的结合,能够在一定程度上平衡水流分布,使水力损失更加均匀。
因此,在进行孔口布置时,要结合水闸的实际情况和需求进行合理布置。
—水闸设计说明书SLUICE DESIGN SPECIFICATION ·设计题目:水闸工程学院名称:专业名称:水利水电工程班级名称:》姓名:学号:指导教师:教师职称:年月日(目录一、设计任务------------------------------- 错误!未定义书签。
-二、设计基本资料-------------------------- 错误!未定义书签。
概述-------------------------------------- 错误!未定义书签。
防洪---------------------------------------------- 错误!未定义书签。
灌溉---------------------------------------------- 错误!未定义书签。
引水冲淤------------------------------------------ 错误!未定义书签。
规划数据 --------------------------------- 错误!未定义书签。
孔口设计水位、流量-------------------------------- 错误!未定义书签。
闸室稳定计算水位组合------------------------------ 错误!未定义书签。
》消能防冲设计水位组合------------------------------ 错误!未定义书签。
地质资料 --------------------------------- 错误!未定义书签。
闸基土工试验资料---------------------------------- 错误!未定义书签。
闸的设计标准 ----------------------------- 错误!未定义书签。
其它有关资料------------------------------ 错误!未定义书签。
闸上交通------------------------------------------ 错误!未定义书签。
水闸设计与施工专业: 水利水电建筑工程班级:姓名:学号:组别: 第八组指导老师: 易进蓉目录一、基本资料 (1)二、闸室的布置 (2)2.1、闸室结构布置 (2)2.2、底板 (2)2.3、闸墩 (3)2.4、闸门 (4)2.5、分缝和止水 (6)三、水闸水力计算 (7)3.1闸孔尺寸与孔数 (7)3.2水闸的消能防冲设计 (8)四、闸室抗滑稳定分析 (11)4.1闸室抗滑稳定验算 (11)4.2闸室基底压力验算 (12)五、附录 (14)一、基本资料本工程主要为下游西三干沿线罐区补水,引用水源为黄河水。
布置在西三干渠跨北康沟下游,芦墓张村北附近,分进口段、闸室段和出口段。
进口段长20m 为扭曲面,底宽3m ,前10m 采用C20混凝土护底,厚0.2m ,后10m 采用0.4m 厚C20混凝土,扭面采用M7.5浆砌块石护砌。
闸室段长11m ,共1孔,净宽2.0m ,闸底板高程顶面为67.00m ,底板厚1m,边墩为梯形断面,顶宽0.7m ,底宽1.0m ,设计流量为5.0s /m 3,上游挡水高程为68.83m ,设检修门和工作门。
出口段长30m ,前15m 为1:5斜坡段,用以连续闸室末端同消力池;下游消力池段10.0m ,“U ”型槽结构,底板采用C25钢筋混凝土,顶高程为64.00m ,厚0.8m ,下设0.1m 厚粗砂垫层,侧墙为梯形断面,顶宽0.5m ,底宽0.6m ;消力池后为5m 过渡段,两岸为扭曲面,护底采用0.2m 厚C20混凝土,扭面采用M7.5浆砌石护砌,下游接引水渠。
根据勘探资料和闸室布置情况,闸基位于轻粉质壤土上,其地质参数建议值为:砼与地基摩擦系数f=0.30,C=8kPa ,φ=o5.14,承载力标准为100kPa ;墙后回填土料选用中、轻发粉质壤土φ=o 20~17,C=16~20kPa ,饱和容重取2.13/m t ,浮容重取1.13/m t 。
二、闸室的布置2.1、闸室结构布置1.闸室结构2.闸顶高程,闸槛高程3.闸孔总净宽,闸孔孔径4.底板型式、厚度、顺水流向长度、垂直水流方向分段长度5.闸墩型式、厚度、长度6.闸门型式、启闭机型式7.胸墙结构8.工作桥、检修便桥、交通桥2.2、底板⒈型式(1)按底板与闸墩的连接方式分整体式:闸墩和底板浇筑成整体,有分段缝时缝设在闸墩上。
课程设计指导书水闸课程设计指导书一、资料分析了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果。
研究地形、地质、水文气象,分析这些条件对水闸设计和施工的影响。
二、闸室型式的选定及上下游渠道的布置在给定的轴线上,通过计算设计渠道的纵横断面。
根据运用要求选定闸室的型式。
三、水力计算1.闸孔口尺寸设计(1)闸底板高程的确定:根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程。
本次设计建议采用平底板。
(2)闸孔总宽度的计算:根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质。
按相应的水力学公式计算闸孔总宽度。
(3)孔数及孔宽的选定:根据计算和遵照‘水利水电工程钢闸门的设计规范”[SL74—95]的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数。
(4)水闸泄流能力验算:根据初步确定的孔数,孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力。
2.消能防冲设计根据平原地区水闸及地质条件,建议采用消力池消能。
本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造。
(1)确定消能控制情况及消力池尺寸:根据情况分析,在闸门局部开启时多为最不利的消能情况,应根据列表试算法来确定消力池的各项尺寸。
(2)护坦的厚度根据公式并参考相似的已建工程确定之。
(3)海漫及防冲槽尺寸及构造的确定:可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定之。
四、防渗设计1.闸底轮廓布置:渗径长度应满足防渗要求,渗径系数应大于5~7。
2.建议采用粘土铺盖,长度在(3~5)倍水头范围内选取。
参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造3.排水及反滤层的布置参教科书4.侧向防渗布置:两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合,两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径。
5.闸底板渗透应力计算:建议采用改进的阻力系数法计算:五、闸室布置1.闸室建议采用整体式平底板,底板顺水流方向不宜过长,主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要。
2.闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定:建议采用钢筋混凝土平板闸门,可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度。