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水工建筑物,水闸设计

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文档 《水工建筑物》课程设计

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闸

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算

书

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文档 目 录

第一部分 设计资料和枢纽设计······························

1. 工程概况·············································

2. 枢纽设计·············································

第二部分 闸孔设计·········································

1. 闸室结构设计·········································

2. 闸门孔口尺寸········································

第三部分 消能防冲设计····································

1. 消力池设计··········································

2. 海漫设计············································

3. 防冲槽设计··········································

第四部分 地下轮廓设计····································

1. 地下轮廓布置形式····································

2. 闸底板设计·········································

3. 铺盖设计···········································

4. 侧向防渗设计·········································

5. 排水止水设计········································

第五部分 渗流计算······································

1. 设计水位情况······································

2. 校核水位情况······································

第六部分 闸室结构布置··································

1. 闸室的底板········································ 实用

文档 2. 闸墩的尺寸·········································

3. 胸墙结构布置·······································

4. 闸门和闸墩的布置··································

5. 工作桥和交通桥及检修桥····························

6. 闸室分缝布置·······································

第七章 闸室稳定计算

1. 荷载组合考虑·······································

2. 闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算····················

参考文献···············································

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文档 第一部分 设计资料和枢纽设计

1.1工程概况

1.11设计用途

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。

1.12设计资料

（1）团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为2194.5m，底宽50m，两岸边坡均为1：2 。（比例1：100）

▽2205.8▽2194.51:21:2

图1-1团结渠横断面图（单位：m）

（2）灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300sm/3。此时相应水位为：闸上游水位2201.83m，闸下游水位2201.78m；冬春枯水季节，由前进闸自流引水至下游红星港，引水流量为100sm/3 ，此时相应水位为：闸上游水位2201.44m，闸下游水位2201.38m。

（3）闸室稳定计算水位组合：设计情况，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情况，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。消能防冲不利情况是：上游水位2204.7m,下游水位2201.78m，引水流量是300sm/3

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文档 （4）下游水位流量关系：

（5）地质资料：

①根据地质钻探报告，闸基土质分布情况见下表：

表1-1闸基土质分布情况表

层序 高程（m） 土质概况 标准贯入击数（击）

Ⅰ 2205.75-219604 重粉质壤土 9-13

Ⅱ 2196.4-2194.7 松散粉质壤土 8

Ⅲ 2194.7-2178.7 坚硬粉质粘土（局部含铁锰结核） 15-21

②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=0.69；天然容重3KN/m3.20

建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角26o，凝聚力0ckPa，天然容重318kNm。本地区地震烈度在6度。

（6）本工程等别为III等，水闸按3级建筑物设计。

（7）闸上有交通要求，闸上交通桥为单车道公路桥，桥面净宽4.5m,总宽5.5m，采用板梁结构。每米桥长约种80KN。

（8）该地区“三材”供应充足。闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由工厂加工。不考虑风浪的作用，胜利河为少泥沙河道（含少量推移质泥沙）

1.2枢纽设计

1.21进水口防沙设施设计

胜利河为少泥沙河道，防沙要求不高，为防止泥沙进入引水渠，采用拦沙坎，查设计规范得知其高度一般为2.5m~3m，综合考虑取其高为2.5m

1.22引水渠的布置 流量3ms 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00

水位H(m) 2201.00 2201.20 2201.38 2201.54 2201.66 2201.74 2201.78 实用

文档 取水方式确定: 由于胜利河为少泥沙河道，防沙要求不高，且取水期间河道的水位和流量能够满足取水要求，故取水方式可设计成无坝取水。

引水口位置选择: 胜利河在流经灌区时有一个明显的弯道，可利用弯道环流原理，将引水渠的引水口设在胜利河凹岸顶点位置偏下游处，该位置距弯道水流拐点的长度可由公式计算：

1/4BRKBL

式中：L——进水闸至引水口弯道起点的距离

K——与渠道分沙比有关的系数一般取0.6～1.0

R——河道的弯道半径

B——河道河槽的宽度

由此可确定引水口位置

引水渠的方位确定:为使弯道水流平顺进入引水渠，根据规范，取引水渠中心线与河道水流方向夹角即引水角不超过30度。（取25度）

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文档 第二部分 闸孔设计

2.1闸室结构设计

2.11确定闸室结构型式

由设计资料可知闸室地基土质为坚硬粉质粘土,土质均匀,承载力较大,故选用整体式平底板闸室，水位变幅3.26m，为减少闸门高度，采用胸墙式闸室。

2.12确定堰型

鉴于水闸有防洪冲淤的任务，故堰型采用宽顶堰，有利于泄洪冲沙，且泄流能力稳定，结构简单，施工方便。

2.13确定闸顶高程

设计情况下：上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情况下：上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。不考虑风浪

mmhhccc2.22055.07.22040.22057.03.2204maxH校△△△

取m2.2205H△

2.14 确定闸底板高程

参考资料知闸底板应尽可能置于天然坚实的土层上，在满足强度等条件下，高程应尽可能高一些。综合考虑，将闸底板高程定为2194.5m，和河底齐平。

2. 2闸门孔口尺寸

2.21计算闸孔总净宽

灌溉期：上游水位2201.83m，下游水位2201.78m，流量300sm/3

上游水深mH33.75.219483.2201，下游水深mhs28.75.219478.2201

上游过水断面面积296.47333.7)33.7250(mA

上游行近流速smAQv/63.096.4733000

堰顶总水头mgvHH35.781.9263.00.133.722200 实用

文档 8.099.035.728.70Hhs 属淹没出流。

由《水闸设计规范》SL265—2001（以下简称规范）查得当99.00Hhs时，36.0

对堰顶入口为直角的宽顶堰：

由经验公式计算得 3852.046.0332.075.046.0301.032.011HPHPm

初步设计认为385.0m，94.0

由公式mHgmQL10.2635.781.92385.094.036.030022/32/300

②枯水季节：上游水位2201.44m，下游水位2201.38m，流量100sm/3

上游水深mH94.65.219444.2201，下游水深mhs88.65.219438.2201

过水断面面积233.44394.6)94.6250(mA

上游行近流速smAQv/226.033.4431000

堰顶总水头mgvHH94.681.92226.00.194.622200

8.099.094.688.60Hhs 属淹没出流。

由《水闸设计规范》查得当99.00Hhs时，36.0

初步设计认为385.0m，94.0

由公式mHgmQL47.994.681.92385.094.036.010022/32/300

选用最大闸孔总净宽时过闸单宽流量最大，此时单宽流量)*/(50.111.2630030msmLQq，由地质资料知闸地基处为坚硬粉质粘土，查规范可知可取20-25)*/(3msm，故满足要求

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水工建筑物课程设计

水工建筑物课程设计

重力坝设计

第一章 基本资料

1.1基础数据

由图1-1下游水位流量关系曲线可知当流量为零时，水位为1253m，即河床高程为1253 m。假设向下开挖地基3 m，则坝基面高程为1253-3=1250 m。

图1-1

1.2工程等别

经查表1-1（课本P10），由水库总库容为1490万m3(0.149亿 m3)可判断该工程为中型Ⅲ级工程；由灌溉面积6.28万亩可判断该工程为中型Ⅲ级工程；由电站装机容量为2×250=500kw<1万kw可判断为小（2）型Ⅴ级工程。对于综合利用的水利水电工程，其工程等别应按其中最高等别确定，所以该工程为中型Ⅲ级工程。

我们所设计的建筑物为大坝，属永久性水工建筑物，查表1-2（课本P10）可得该大坝属于3级主要建筑物，再查表1-3（课本P11）可得该水工建筑物的结构安全级别为Ⅱ级。

1.3坝基的力学参数

由于岩体较完整，有一定强度，抗滑、抗变形性能受结构面和岩石强度控制，可根据表1-4（《混凝土重力坝设计规范》坝基岩体工程地质分类及岩体力学系下游水位流量关系曲线0200400600800100012001400125212541256125812601262水位(m)流量(m3/s)流量（m3/s）数表）判断该坝基岩体的工程地质分类为中硬岩Ⅲ等。从而根据规范可查得混凝土与坝基接触面的抗剪断参数为：''1.10~0.90,1.10~0.70()fcMpa，抗剪参数为：0.65~0.55f。

1.4水文条件

本枢纽属于中型Ⅲ等工程，永久性建筑物为3级，按规范要求，采用50年一遇洪水设计，500一遇洪水校核。

1.4.1淤积高程的确定

该工程多年平均输沙量为3.57万吨，本工程考虑正常运行期为30年，查得淤沙的饱和容重为19.5KN/m3,则淤积库容为：

43.5710309.853.8m19.5mVr3万

由图1-2查得相对应的淤积高程为1265m,淤沙高度为1265-1250=15m,由于淤积库容相对于总库容很小，故可不设排沙系统。

探析水工建筑物中水闸的构成及分类

探析水工建筑物中水闸的构成及分类

探析水工建筑物中水闸的构成及分类

【摘要】水闸在水利工程建筑中是十分常见的，当闸门关闭，可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位，以满足上游取水或通航的需要。开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文对水闸的功用及组成做了详细的分析，为水利工作提供参考。

【关键词】水闸；进水闸；海漫

一、水闸的作用

控制水位、调节流量的低水头水工建筑物，是农田水利中龙头工程，常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽，以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

二、水闸的分类

1、按水闸所承担任务分节制闸。调节水位，控制流量。枯水期借以抬高水位，以利取水和上游航运，洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游，用以抬高水位，满足支渠引水需要。

进水闸：建在河道、湖泊的岸边或渠道，用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸，作用上把上一级渠道的水分下一级渠道，分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处，外河上涨时，关闸门防水洪水倒灌，避免洪灾。当外河水位退落时，开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段，以防止海水倒灌。抬高内河水位，满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔，还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸：常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地，即使消减洪峰，保证下游河道安全。

2、按闸室结构型式分。开敞式水闸和涵洞式水闸。

三、水闸的组成：上游连接段、闸室段、下游连接段

1、上游连接段作用将上游来水平顺地引进闸室，同时起防冲、防渗、挡土等作用。

2、上游连接段组成上游翼墙：引导水流平顺进闸。

铺盖：起防渗作用，并要起防冲作用。

护坡、护底：保护河岸和河床不受冲刷。

水闸施工组织设计

水闸施工组织设计

1.综合说明

1.1工程概况

河南省临淮岗淹没影响处理工程是临淮岗洪水控制工程的组成部分，淹没影响区总面积306KM2,居住人口20.9万人。主要工程内容有加高加固堤防55.136KM，新建、重建排涝闸站29座，维修加固排涝闸站30座，撤退干支道108.85KM，险工护岸9591M，汤岗、王楼、蚌山圩区治理工程，老李集截岗沟，管理、通讯报警设施等，总工程量约700万m3，总投资26353万元，总工期3年。

本标段（合同编号YL2004-58-SG）工程项目有：友谊闸（0+191）～潘家沟右堤入泉河口（6+274）段（长6083m）堤防加高加固工程；砼挡土墙；新台、祠堂、沈台、竹台险工护岸工程；唐庄排涝闸和竹台排涝闸站。唐庄排涝闸为穿堤建筑物，位于泉河右岸，排涝沟除涝面积5.6km3,设计流量6.9m3/s。闸门采用3m×3m铸铁平板门，120kn手电两用螺杆式启闭机。竹台排涝闸站位于贾庙圩区徐集乡竹台村，泉河右岸，现有排涝闸和排灌站各一座，需拆除重建。新建排涝闸设计流量8.2m3/s，装机2台，装机容量为260KW，设计扬程4.6m。

其主要工程量：土方417000m3、砼2900 m3、75#浆砌石3700 m3、铅丝笼拋石1000 m3、干砌石11500 m3、砂石垫层3700 m3、粉喷桩85800m、土工布42810m2。

1.2水文气象和工程地质

多年平均气温15.2℃，最高月气温27.4℃，出现在7月，最低月气温1.9℃，出现在1月。多年平均降雨量1066mm，多年平均水面蒸发量874mm，多年平均日照时数2139小时。多年平均风速3.4m/s，最大风速21m/s，无霜期228天。

工程场区所处地貌单元为淮河冲积平原上，地势平缓，工程场区勘探深度内揭露地层主要为第四系全新统、上更新统冲积层，岩性以低液限粘土为主，为粘性均一结构。建筑物底面位于地下水以下，基坑开挖时采取适当地排水措施或水下开挖；场区地下水与地表水可以饮用。

水闸工程施工组织设计

水闸工程施工组织设计

环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程

LJ-1合同段

K1+518箱涵 分项开工报告

浙江金顺路桥建设有限公司

环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程

LJ-1合同段项目部

2009年12月12日 环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程公路建设项目

分项开工申请报告

承包单位：浙江金顺路桥建设有限公司 合 同 号： LJ-1

监理单位：浙江通衢交通建设监理咨询有限公司 编 号： 浙路（GL）103

上一步中间交工证书编号（如果有）：

项目名称： 桥梁下部构造 建议开工日期 2009年12月18日

地点或桩号： K1+518 计划完成日期 2010年3月30日

现场负责人 徐晋遗 施工员 汪建华 质检员 卢超强

施工

准备

情况

说明

材料、设备、人员均已到位，已具备开工条件，申请开工。

承包人： 年 月 日

附

件 序 号 名 称 说 明

1 标准试验审批表 有

2 工艺试验审批表 有

3 到场材料审批 有

4 到场设备审批表 有

5 施工进度计划、工艺流程图 有

6 质量控制方法和手段 有

7 安全生产规程 有

8 重要工程施工技术措施 有

9 技术交底记录 有

现场

监理

意见

现场（专业）监理工程师： 年 月 日

审核

意见

监理工程师： 年 月 日 环太湖公路及环湖沿路大堤加固工程公路建设项目

施工技术（工艺试验）方案报审单

承包单位：浙江金顺路桥建设有限公司 合 同 号： LJ-1

监理单位：浙江通衢交通建设监理咨询有限公司 编 号： 浙路（GL）106