下载文档原格式
翻板闸设计一、设计依据1、工程等级及标准XX县XXXX拦水坝工程位于尧坝镇郊，根据新农村规划布局，新增水系上、下游处分别设置二座拦水坝，坝高均为4m。
根据水文特征，选择坝型为翻板闸坝。
根据《防洪标准（GB50201-94）》，本工程防洪标准为10年一遇，工程级别为5级。
该水系为了改善新农村水环境，建二座翻板坝工程，该工程不承担防洪及保护人口的任务。
根据《防洪标准》（GB50201-94）、《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）和，《水闸设计规范》（SL265-2001），结合业主要求，翻板坝工程防洪标准为10年一遇洪水，翻板坝工程为Ⅴ等，主要建筑物、临时建筑物皆按5级设计。
2、设计主要采用的规范1）《防洪标准》（GB50201—94）2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）3）《水闸设计规范》（SL265－2001）4）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96）5）《堤防工程设计规范》（GB50286－98）6）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）7）《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）二、计基本资料1、设计水位、流量设计流量（p=10%）：62.3 m3/s。
闸上水位：（p=10%）：313.43m。
2、地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本工程区域内地震峰值加速度小于0.05g，相应地震烈度为6度，根据抗震设计规范规定，本工程不进行抗震计算。
3、计算参数a）建筑材料容重混凝土 24 KN/m3；钢筋混凝土 25 KN/m3；水 10 KN/m3；浆砌石 23 KN/m3。
b）闸室稳定计算闸基混凝土与基岩之间摩擦系数f=0.25；闸基允许承载力［R］＝400kPa。
三、设计要求1、闸基允许渗流坡降闸基坐落在基岩上，基础不存在渗透破坏。
主要防渗问题为两岸绕渗问题。
在两侧堤防挡墙处设置反滤及排水。
2、闸室稳定及基底压力要求1）闸室基地压力①计算公式：WM AG P ∑∑±=max min式中maxmin P —闸室基底应力的最大值或最小值（kpa ）∑G —作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内，kN ）∑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（kN.m ） A —闸室基底面的面积（m 2）W —闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3） ② 规范要求a 、在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力b 、在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力不大于100kPa2）抗滑稳定① 计算公式——抗剪强度公式∑∑=HGf K c式中c K —沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数f —闸室基底面与地基之间的摩擦系数∑H —作用在闸室上的全部水平向荷载（kN ）② 规范要求闸室、岸墙、翼墙基底抗滑稳定安全系数允许值四、泄洪闸工程设计1、闸门顶高程的确定根据石洞县城城区防洪要求、改善水环境的需要，并结合城市建设规划，确定拟建翻板闸门顶高程为313.00m（闸室底板高程为311.00m，闸门高2.0m）。
目录第No table of contents entries found.水闸设计第一、水力设计一、闸孔设计1、闸室结构型式：开敞式水闸2、孔口尺寸的肯定 （1）拟定闸孔尺寸 1）设计洪水情形：上游水深：m H 93.330.2223.26=-= 下游水深：m h s 76.230.2206.25=-= 过水断面面积：21.106193.3270m H b =⨯=⋅=ω 上游行近流速：s m Qv /89.11.106120100===ω有效水头：m g v H H 11.48.9289.193.322200=⨯+=+=α（其中0.1取α） 8.067.011.476.20<==H h s ，属于自由出流。
宽顶堰自由出流公式：2302H g Bm Q ε=，对于无坎宽顶堰385.0=m ，假设95.0=ε 即m Hg m QB 00.14911.48.92385.095.0201022323001=⨯⨯⨯⨯==ε2）校核洪水情形上游水深：m H 23.430.2253.26=-= 下游水深：m h s 21.330.2251.25=-=过水断面面积：21.114223.4270m H b =⨯=⋅=ω 上游行近流速：s m Qv /98.11.114222650===ω有效水头：m g v H H 33.48.9298.123.422200=⨯+=+=α（其中0.1取α）8.074.033.421.30<==H h s ，属于自由出流。
宽顶堰自由出流公式：2302H g Bm Q ε=，对于无坎宽顶堰385.0=m ，假设95.0=ε 即m Hg m QB 24.15533.48.92385.095.0226422323002=⨯⨯⨯⨯==ε比较1），2）的结果，0201B B <，可见引水浇灌是肯定孔口尺寸的控制尺寸，故闸孔净宽0B 宜采用较大值。
拟将闸孔分为11孔，取每孔净宽为，则闸孔实际总净宽m B 21.15511.14110=⨯=，为了减小闸孔总净宽，节省工程量，闸底板谊采用整体式平底板。
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（)班姓名：学号:指导教师：成绩:湖北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.闸水利计算的内容 (3)4.水闸防渗排水设计内容 (3)5.水闸结构设计内容 (3)6.水闸荷载组合 (3)7.水闸地基计算内容 (4)8.全截面直线分布法 (4)9.水闸设计规范用词和用语说明 (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》。
5.2.2 引水渠及泄水闸5.2.2.1 工程布置本工程采用无坝引水的布置形式，引水口布置于河道弯道凹岸，由引水渠、泄水 闸组成。
引水渠的作用主要使水流平顺的流入闸孔，泄水闸是用来控制下泄的水量。
5.2.2.2 引水渠布置为了使水流平顺，增大引水量，减少入渠泥沙及轻微水流对引水口下唇的冲刷， 参照已建工程，结合下游输水渠道布置，引水角采用 35°。
引水渠宽度与泄水闸相同为 6m 。
在保证闸身安全的前提下，引水渠的长度尽量 缩短，以减少渠道内泥沙淤积， 本工程引水渠中心线长度 63m 。
引渠两侧的渠堤以圆 曲线与河堤相连，使其成为喇叭口形状。
曲线半径左侧为 27m ，弧长为 34.47m ，右侧 半径为 21m ，弧长为 27m 。
5.2.2.3 泄水闸闸前水位确定当在渠道侧面设取水口时，引水渠闸前水位将低于渠道水位。
此次设计根据水力 计算手册 3-2-17 及 3-2-19 公式进行计算：Q = m(1 一 v2 sin a)b 2g H3 / 2 (3-2-17)；gh 22Q = Q + Q (3-2-19)1 2式中： Q Q-分别为侧堰首末端河渠的流量； v 、h 、H -分别为侧堰末端河渠断面上相应的断面平均流速、水深、和堰顶2 2 2水头。
经计算河道流量： Q=63.8m 3/s ，相应水位 Z=307.81m ，泄水流量为 5.0m 3/s 时， 闸前水位为 307.80m 。
5.2.2.4 泄水闸布置(1)泄水闸为了避免水流在转角处发生漩流，泄水闸布置在引水渠内。
结构形式采用开敞式 钢筋砼水闸。
泄水闸底板高程为桥下高程为 306.90m 。
闸室底板采用平底板， 初拟厚度按规范考虑， 为闸孔净宽的 1/6~1/8，本水闸底 板厚定为 0.5m 。
其顺水流方向长度主要考虑上部结构要求布置， 经布置计算， 闸室顺 水方向长度 4.0m 。
经计算，泄水闸净宽为 2m ，双孔， 采用手电两用螺杆式单吊点启闭机，高×宽 为 2×2m 铸铁闸门；1. 2(2)消能防冲根据泄水闸上下游水位衔接条件，采用下挖式消力池，消力池与闸底板以 1:3 的陡坡相连接。
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。
精心整理水闸初步设计目录第一章概述 (3)第一节工程设计资料 (3)第一章概述第一节工程设计资料一、设计基本资料m3，闸前设计水位为12.0m，闸后设计水位为11.95m，河床底高程11.0m。
设计流量为0.05s/多年平均最大风速为5m/s；风向：按垂直水闸横轴线考虑；吹程0.2km。
第二章水利枢纽布置第一节总体布置概述一、拟定枢纽建筑物等级根据《水利电力工程等级划分及洪水标准》（SL252—，本水闸级别为五等，所以主要建筑物按五等级别设计。
二、闸址的选择枢纽布置选择须考虑以下几点：1）闸址应选择在顺直河段，且较稳定的河岸；2）轴线附近地质条件因较好、河床稳定；3）闸址上游河道有足够的蓄水容积；4）交通方便、原料最好就近取材。
第二节水闸布置水闸由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。
一、闸室布置地板。
而排本设计上游护坡及护底布置应根据水流流态、河床土质抗冲能力等因素确定，由上游护底首端再加设防冲墙。
具有双向挡水作用的水闸，其上游护坡、护底应根据水流条件确定。
（二）、下游连接段下由连接段包括海漫、防冲槽及两岸的翼墙和护坡两大部分，其主要作用是改善出闸水流条件，提高泄流能力和消能防冲效果，以确保下游河床和边坡的稳定。
第三章水闸设计第一节闸孔型式和尺寸设计闸孔型式和尺寸设计包括：堰型的选择；单孔尺寸及闸孔总净宽的确定；闸顶高程、闸门高度的确定；闸墩设计和底板设计。
一、闸室结构型式本水闸是以防洪、排污、灌溉为主的综合性水利工程，采用开敞式闸室结构。
由于上下游水位变幅不大，故不需要设胸墙代替闸门挡水，本闸采用不带胸墙的开敞式结构。
（上下游水位差为0.05m ）不设闸门。
二、堰型的选择及堰顶高程的确定由于是进水闸，考虑到拦沙要求，故设为有坎宽顶堰，采用整体式平底板。
确定闸底板高程11.50m ，河床底高程11.0m 。
1H 0=0=H h s 2m 为 3该B ,所以取闸门孔口为单孔，净宽B=0.2m第二节消能防冲设计因为平原水闸水头低，河床土体抗冲能力差，下游水位变幅大，故不用挑流消能和面流消能，而采用底流消能。
