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水工建筑物之水闸设计过程

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水工建筑物实训内容水闸设计

水工建筑物实训内容水闸设计

水闸设计1. 引言水闸是一种用于控制水流的工程设施，广泛应用于水利工程领域。

它可以调节河流、运河等水体的水位，保证水资源的合理利用，防止洪水灾害，并为船只通行提供便利。

本文将围绕水闸设计展开讨论。

2. 水闸的作用和分类2.1 作用•调节水位：根据需要，提高或降低水位，实现对河道、湖泊等水体的调控。

•防洪：在洪水来临时，通过开启或关闭闸门来控制洪峰流量，减轻洪灾损失。

•船舶通行：为船只提供通行条件，使其能够顺利通过两侧水域的高差。

2.2 分类根据不同的功能和结构形式，水闸可以分为以下几类： - 平板闸：最简单常见的一种类型，由上下两块平板组成。

- 插板闸：由多块插板组成，在需要时插入或拔出以控制流量。

- 达蓬闸：利用达蓬原理调节水位的一种闸门形式。

- 液压闸：通过液压控制闸门开关，实现对水流的调节。

- 钢闸：由钢材制成的大型闸门，通常用于大型水利工程。

3. 水闸设计的基本原则3.1 安全性原则水闸设计首要考虑的是安全性，确保在各种情况下都能正常运行，并能承受可能出现的最大水压和冲击力。

3.2 可靠性原则水闸应具备良好的可靠性，能够长时间稳定运行，并能抵御外界环境因素的影响。

3.3 经济性原则在满足安全和可靠性要求的前提下，尽量降低设计、建设和维护成本，提高工程的经济效益。

3.4 灵活性原则根据不同的需求和环境变化，水闸应具备一定的灵活性，能够适应不同条件下的调节要求。

4. 水闸设计流程4.1 初步设计阶段在初步设计阶段，需要进行以下工作： - 收集基础数据：包括水文、地质、气象等方面的数据，为后续设计提供依据。

- 确定工程任务：明确水闸的具体功能和设计要求。

- 进行初步方案比选：根据任务要求和实际情况，制定几种初步设计方案进行比较，选择最合适的方案。

4.2 详细设计阶段在详细设计阶段，需要进行以下工作： - 绘制施工图纸：包括结构图、平面布置图、剖面图等，为施工提供参考。

- 计算水力参数：根据水文数据和设计要求，计算水闸的流量、水位等参数。

水工建筑物-水闸设计图

水工建筑物-水闸设计图
p s s
10 3.46 0.56 16.09(m)
海漫水平段长度取6.09m,缓坡段取 10m，斜坡坡度为1：10
5、防冲槽 防冲槽深度取t″=1.5m,底宽 b=2t″=3m，上游坡率m1=2，下游 坡率m2=3 粘性土河床的允许不冲流速 ： 0 =0.95m/s 海漫末端水深 t=4.42+10÷10=5.42（m）
3 2
2g 72.2
3 2
4.8(m)
0.862 0.916 0.385 5 2 9.8
B0=4.8m<b0=8m, 取最大值B0=8m。
二、池深、池长的确定
1、消力池深度d 当B0=5m时，过闸单宽流量 q=14.44m/s,消力池末端的单宽流 量qs=3.46m/s。
假设消力池深度d′=0.88m时， T0=5.88m，将其代入公式：
2.消力池长度Lsj 水跃长度Lj=6.9（hc〞﹣hs) =6.9x(4.819-1.415) =23.49(m)
消力池斜坡段水平投影长度 Ls=4d=4x0.88=3.52（m）
水跃长度校正系数 =0.7 消力池长度Lsj=Ls+ Lj =3.52+0.7x23.49 =19.96（m）
3.护坦厚度t 消力池底板计算系k1=0.2
H ' 11.48 10.92 0.56(m)
护坦厚度t：
t k1 q H ' 0.2 14.44 0.56 0.66(m)
消力池末端厚度=t=0.66（m）
4、海漫长度Lp 海漫长度计算系数Ks：Ks=10 海漫长度 L k q H '
2 2
1 3.46 2 1 3.46 2 0.0049 (m) 2 2 2 2 9.8 1 4.42 2 9.8 4.819

水工建筑物课件-水闸

水工建筑物课件-水闸

（二）水流特点

1、初始消能困难（下游无水或水深较浅）；


2、易产生波状水跃；
3、易产生折冲水流（扩散角太大，不均匀开启）。
综合分析——水闸泄流时，虽流速不高，但由于土基抗
冲能力较低，也可能引起水闸下游的冲刷。水闸下游常出 现的波状水跃和折冲水流（教材P316，图6–11、12），进 一步加剧对河床和两岸的淘刷。因此，消能防冲设施要在 各种运用情况都能满足设计要求。
2.闸底板高程的选定
基本要求：底板应置于坚实土层上，尽量利用天然地基。 相关因素：水闸的任务、过流流量、上下游水位、河床地 质条件、工程总投资等。
底板高程选定：⑴ 底板高程高：闸室宽度大，两岸连接 建筑物相对较低；适于小型水闸，其两岸连接建筑在整个
工程量中所占比重较大，因而总造价可能是经济的。 ⑵ 底 板高程低：闸室单宽流量大，将加大消能防冲工程量；闸 门高度增加，启闭设备容量增加，基坑开挖增加（大、中 型）。适于大中型水闸，其闸室工程量所占比重大，适当 降低底板高程，常常是有利的。
五、水闸设计内容和所需基本资料（了解）
（一）水闸的设计内容
闸址选择； 确定孔口形式和尺寸； 防渗、排水设计； 消能、防冲设计； 稳定计算； 沉降校核； 地基处理； 选择两岸连接建筑的型式和尺寸； 结构设计等。
（三）水闸设计所需基本资料

河流规划


运用要求
地形、地质、水文、气象、泥沙、地震烈度 建筑材料 施工及交通运输条件等。
已知条件：Q设、▽上、▽下、初拟的▽底板、堰型。 ⑴ 堰流情况： L0
Q
m 2 g H 0 2
3
（ 6–1）
式中：Q——设计流量，m3/s； L0——闸孔总净宽，m； H0——计入行近流速水头在内的堰顶水头，m; ζ、ε、m——淹没系数、侧收缩系数和流量系数，可根据 《水闸设计规范》(SL265–2001)的附表查得； g—重力加速度，m/s2。

水闸设计_ppt课件

水闸设计_ppt课件

H – 上下游水位差 （二）地下轮廓线的布置 原则：上防下排 防渗：水平---铺盖 垂直---齿墙、板桩、防渗墙、灌浆 帷幕等。 下排：排水孔、减压井等 具体做法： 1、粘土地基 2、砂性土 3、粉砂地基 4、有承压水的地基
二、渗流计算
目的：求解渗流区域内的渗透压力，渗透坡 降，渗透流速及渗流量。 （一）渗流的基本方程 闸基渗流属有压渗流(土坝渗流为无压渗流) 一般作为平面的考虑 基本假定：地基是均匀的，各向同性的； 渗水不可压缩，符合达西定律。 渗流的计算方法： 1、流体力学法（精确）
闸孔总净宽L0增大，q减小 闸孔总净宽L0减小，q增大 这将直接影响消能防冲的工程量和工程造价 过闸水位差的选用:关系到上游淹没和工程 造价, 平原地区，一般设计过闸水位差选用 0.1--0.3m 过水能力：与上下游水位、底板高程、闸孔 净宽相互关联，需对不同方案进 行技术经济比较后确定。 （四）确定闸室单孔宽度和总长度 我国大中型水闸的单孔宽度一般采用8— 12m。
2、地质条件：
壤土、中砂、粗砂、砂砾石适合做地基。
二、闸孔设计
内容：选堰型，选底板高程，单孔尺寸， 闸室总宽度 （一）堰型选择 1、宽顶堰：结构简单，施工方便。有利 于泄洪、冲砂、排污、排水、通航，且 泄流能力比较稳定，但流量系数较小， 易产生肢状水跃。 2、低实用堰：流量系数较大，水流条件 较好。但泄流能力受尾水位变化的影响 较为明显。施工较复杂。 （二）闸底板高程的选定
水闸设计
第一节 概述
水闸是一种低水头的水工建筑物，它具有挡 水和泄水双得作用。 与设有表孔闸门的溢流重力坝的区别是: 水闸水头较低，抬高水位较少，它主要是靠 闸门挡水； 而溢流坝主要靠闸门下坝体来挡水。 水闸可建于各种地基上。
一、水闸的类型

水闸工程制作方案怎么写

水闸工程制作方案怎么写

水闸工程制作方案怎么写一、水闸工程的概述水闸是一种用于控制河流水位和水流的设施，一般由闸门和闸槽组成。

它的主要作用是调节水位，保障沿岸地区的安全和地方水资源的充足。

水闸工程是一项重要的水利工程，在城市化进程加快的当今社会，水闸工程的建设与运行管理对于维护河流生态环境、防洪减灾和城市供水的安全有着重要的意义。

本文将就水闸工程的制作方案进行详细的研究和介绍，从水闸工程的设计、施工、材料选择和运行管理等多个方面展开分析，以期为相关从业者提供有益的参考和建议。

二、水闸工程的设计1. 水闸类型选择：水闸的类型主要有闸门式水闸、卷帘式水闸、船闸式水闸等。

在选择水闸类型时，需要充分考虑河流水位变化的频率、水流量的大小和周边环境等因素，以此确定最合适的水闸类型。

2. 水闸规模确定：水闸规模的确定需要综合考虑河流的水流情况、水位变化、防洪标准等因素，以此确定水闸的尺寸和数量。

3. 水闸结构设计：水闸的结构设计包括闸门、闸槽、闸室等部分，需要根据具体的工程情况进行合理的设计，确保水闸的安全、稳定和高效运行。

4. 自动化控制系统设计：现代水闸工程通常配备自动化控制系统，用于实现水位的自动调节、远程监控等功能。

在水闸工程设计中，需要合理设计自动化控制系统，确保其稳定可靠。

5. 倾斜坝体设计：倾斜坝体设计是水闸工程中非常重要的一部分，需要根据实际情况合理选择坝体倾角、坝体高度和坝基宽度等参数，保证坝体的稳定性和耐久性。

三、水闸工程的施工1. 水闸工程的施工前准备工作：包括工程测量、土地清理、设备安装等。

在进行水闸工程施工时，需要充分考虑环境保护和安全生产，在施工前进行充分的准备工作是非常重要的。

2. 水闸闸室的施工：水闸闸室是水闸工程中的核心部分，施工时需要按照设计要求进行合理分区，合理安排输送设备和施工人员，保证施工质量和安全。

3. 水闸闸门的安装：水闸闸门的安装需要考虑周围环境的限制和闸门的重量、尺寸、材料等因素，确保闸门能够正常运行和安全可靠。

水工建筑物水闸课程设计

水工建筑物水闸课程设计

水工建筑物水闸课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握水工建筑物水闸的基本概念、结构形式、工作原理和设计要求。

具体包括：1.知识目标：（1）能够正确理解水闸的定义、分类和功能；（2）熟悉水闸的主要结构组成及其作用；（3）掌握水闸的工作原理和设计要求。

2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决实际工程问题；（2）具备一定的绘图和计算能力，能够阅读和理解水闸设计图纸。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对水工建筑物的兴趣和热爱，提高学生的工程意识；（2）培养学生团队协作、自主学习和创新思维的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.水闸的基本概念：介绍水闸的定义、分类和功能，使学生了解水闸在水工建筑物中的重要性。

2.水闸的结构组成：讲解水闸的主要结构组成，包括上游连接段、下游连接段、闸室、工作闸门、启闭设备等，并分析各部分的作用。

3.水闸的工作原理：阐述水闸的工作原理，包括上游水位上升、下游水位下降、闸门开启和关闭等过程，使学生掌握水闸的运行规律。

4.水闸的设计要求：介绍水闸设计的主要依据和原则，包括结构稳定性、泄洪能力、过船条件等，为学生后续学习水闸设计打下基础。

5.案例分析：分析一些典型的水闸工程案例，使学生更好地理解和运用所学知识。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：教师讲解水闸的基本概念、结构组成、工作原理和设计要求，引导学生掌握知识点。

2.案例分析法：通过分析典型水闸工程案例，使学生更好地理解和运用所学知识。

3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生团队协作和创新思维的能力。

4.实验法：安排学生参观水闸工程，亲身体验水闸的运行原理，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的水工建筑物水闸教材，作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

水工建筑物-水闸设计图

水工建筑物-水闸设计图

四、水闸的防渗排水设施
1、地下轮墩线布置 闸基防渗长度L： 查表得允许渗径系数值C=3
L CH 36.04 18.12(m)
取L=25.1m。
2、筋钢混凝土铺盖设计
铺盖长度为10m，铺盖厚为 0.5m，与底板连接处加厚至0.83m。
混凝土垫层
混凝土垫层
浆砌石（50） 反滤层
浆砌石（50） 反滤层
水工建筑物 ——水闸设计
一.基本资料
某排水闸建筑物等级为2级， 水闸设计排水流量72.2㎡/s，相当闸 上设计水位11.48m，闸下设计水位 10.92m，防洪水位16.89m，相当闸 水位10.85m。排水渠为梯形断面， 渠底宽为12m。底高程6.50m。边 坡1：2。闸基持力层为粉质粘土。 承载力为140kpa。渗透系数为 1.8×10-5 cm/s。设计该水闸。
消力池长度Lsj=Ls+ Lj
=3.52+0.7x23.49 =19.96（m）
3.护坦厚度t 消力池底板计算系k1=0.2
H '11.48 10.92 0.56(m)
护坦厚度t：
t k1 q H '
0.2 14.44 0.56 0.66(m) 消力池末端厚度=t=0.66（m）
4、海漫长度Lp 海漫长度计算系数Ks：Ks=10 海漫长度 L p ks qs H '
设计水闸
一、确定闸底板高程 闸底板高程=渠底高程=6.50 m
二、计算闸孔总净宽 假设闸孔净宽b0=8m 上游河道一半水深的宽度bs
bs=（11.48﹣6.5)×2+12 =21.96(m)
堰流侧收缩系数
1 0.171(1 bo)4 bo
bs bs 1 0.171 (1 8 ) 4 8 0.916

《水工建筑物》第五章：水闸结构尺寸确定、消能防冲及防渗排水设计、地基处理以及附属建筑物

《水工建筑物》第五章：水闸结构尺寸确定、消能防冲及防渗排水设计、地基处理以及附属建筑物
底板它还具有防冲、防渗的作用。
4．胸墙 胸墙设于工作闸门上部，帮助闸门挡水。在
上游水位变幅较大的情况下，完全用闸门挡水 将导致闸门尺寸和启闭机等设备过大。设置胸 墙后，可以大大减小闸门尺寸。胸墙也可以做 成活动型，当遭遇特大洪水时开启胸墙加大泄 流量。
底板、闸墩和胸墙通常为混凝土或钢筋混凝 土结构，小型水闸也可采用浆砌石结构。 5．工作桥
土基上的拦河闸，闸孔型式多采用开敞式宽顶堰。 ·在地基条件较好的拦河闸可以采用驼峰堰。 ·岩基上的水闸常采用实用堰。 开敞式宽顶堰：结构简单、施工方便、地基应力均匀， 泄流能力大、上游水位壅高较小，有利于完成冲沙、 排污等其他任务。宽顶堰的流量系数为0.36～0.385。 驼峰堰和实用堰：流量系数比宽顶堰大，可以使枢纽 布置更紧凑。水闸上的实用堰多为低堰。 实用堰：在淹没出流的情况下，流量系数急剧减少。 因此，经常或主要工况为淹没出流的泄水闸不宜于选 用实用堰。 上游水位变幅较大的水闸，可以考虑设置胸墙，以减 少闸门挡水高度和闸门受力。
对于建在岩基上的水闸，其工作特点与岩基 上的混凝土重力坝相似。
本章主要介绍建在土基上的水闸的工作 特点。 作为土基上低水头的挡水、泄水建筑物， 水闸有如下工作特点。
水闸的工作特点
（一）水的方面
水闸在水的作用下，需要解 决以下几个方面问题。
1．稳定问题
水闸在关闭闸门挡水的时候，闸 室上、下游形成一定的水位差。
1）．上游翼墙 ① 引导水流，使之平顺地流入闸孔；
②抵御两岸填土压力，保护闸前河岸不受冲刷；
③·并有侧向防渗的作用。
2．铺盖 主要起防渗作用，其表面还应进行保护，
以满足防冲要求。 3．护底
设在铺盖上游，起保护河床作用。 4．上游防冲槽

水闸设计步骤.doc

水闸设计步骤.doc

水闸工程设计工作内容及步骤范本水闸工程设计工作内容及步骤一、设计前期的各项准备工作1、阅读院内下达的设计任务书，了解各项设计要求；2、组织相关专业人员到工程现场查勘；3、收集有关设计资料：3.1、原工程设计报告及相关图纸；3.2、工程运行管理方面的资料；3.3、工程所在地的社会经济资料；3.4、主要材料单价；3.5、工程所在地的水文及气象资料：收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资料。

资料系列应尽可能长。

3.5.1、气象资料根据站年至年的资料进行统计：①气温：多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温；②风速：不受潮汐影响的水闸工程需收集八个方位组的历年汛期最大风速的平均值；受潮汛影响的水闸工程需收集八个方位组设计频率的设计风速资料。

3.5.2、水文资料①降雨资料：应包括流域内各站点(必要时流域外)最大1小时、6小时、24小时(或72小时)暴雨资料。

②流量资料：收集历年年最大洪峰流量、枯水期历年各月最大洪峰流量资料。

③水位(潮位)资料：历年年最大水位资料、历年枯水期各月水位资料(或各频率下全年、枯水期水位设计值)；潮感区应收集以下潮位资料：历年平均高潮位、历年最高高潮位、历年平均低潮位、历年最低低潮位、历年平均落潮潮差；典型潮位过程线；闸内实测最高(低)水位或实际运行最高(低)控制水位。

④历史洪水调查：包括历史洪水的洪峰流量、水位及洪量资料的收集。

3.6、地形测量资料包括平面图、横断面图。

3.7、地勘资料工程地质资料包括：闸址处岩基、地基土的层理分布及其物理力学性质试验资料与地质评价结论；填筑土、砂石料的查勘调查资料（储量、料场地理位置及运输条件、物理力学性质等）。

3.8、交通要求根据闸址内外的交通条件、闸上交通要求，明确设计荷载及桥面宽度。

3.9、业主关于工程的要求和设想二、设计工作内容1、水文①设计暴雨计算、各控制断面处的设计频率洪水计算（应包括施工期洪水计算），进行计算成果的合理性分析。

水工建筑物水闸设计模板

水工建筑物水闸设计模板

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》。

水工建筑物水闸设计实例

水工建筑物水闸设计实例

水工建筑物水闸设计实例在水工建筑物设计中，水闸是一种用于控制水流的工程构造物。

它通常由闸门、导闸护坡、底孔、闸墙和其他辅助设施组成。

水闸的设计目的是通过合理的构造和控制，实现对水流的封闭、调节和放水。

以下是一个水闸设计的实例：1.选址和环境评估：首先，需要选择一个合适的位置用来建设水闸。

这个选择通常基于水流情况、水体环境和建设的实际需求。

同时，也需要对环境进行评估，确定是否存在地质、水文等方面的问题，并制定相应的设计措施。

2.建设类型和规模确定：根据实际需求和环境条件，确定水闸的建设类型和规模，包括闸门数量、闸墙高度和长度等。

一般来说，根据水流量和水位变化，可以选择单击闸、复击闸、引水闸等不同类型的水闸。

3.水闸结构设计：根据选定的水闸类型和规模，设计水闸的结构细节。

这包括计算和确定闸门、闸墙、导闸护坡等结构物的尺寸、材料和连接方式。

同时，还需要考虑水闸的强度、稳定性和耐久性。

4.控制系统设计：水闸的开闭和水位调节通常需要一个控制系统。

设计控制系统的关键是确定合适的闸门操作方式，如手动操作、电动操作或液压操作，并相应地规划控制设备和控制信号传输方式。

5.安全性和可靠性考虑：水闸的设计必须考虑到安全性和可靠性。

这包括在设计中考虑防洪、防渗、防冲刷、防腐等措施，以确保水闸能够在不同的水流条件下正常运行，并且能够承受各种外力。

6.环境保护和生态恢复：在水闸设计过程中，还需要考虑到对水生生物和其它生态系统的影响。

设计者应该尽量减少对生态环境的破坏，并制定相应的环境保护和生态恢复方案。

7.施工和运维考虑：最后，水闸的设计还必须考虑到施工和运维的因素。

包括确定施工方法和流程、选取适当的材料和设备，以及规划维护和修复计划等。

通过以上步骤，可以完成一个水闸的设计，并确保其安全可靠、经济高效。

当然，实际的设计过程肯定还会根据具体情况和需求进行一些调整和优化，但这个实例可以作为一个基本的设计框架和参考，帮助设计者顺利完成水闸的设计工作。

水闸设计(毕业设计)

水闸设计(毕业设计)
1.3.3
本区属干旱的中低山区水文地质类型。其地下水类型为：松散堆积层孔隙水，碎屑孔隙裂隙层间水，基岩裂隙水三大类型。松散堆积层孔隙水分布于河谷冲积平原、山前坡洪积扇裙与黄土丘陵区。以河谷冲积平原富水性最强，含水层为全新统及上更新统冲积砂砾石层。勘察范围内地下水位埋深约0.5-1.5m。
区内地下水主要补给来源为大气降水，次为区外河谷潜水补给。地下水动态变化受气候、地貌及含水层埋藏条件等因素控制。一般规律是8-9月份水量最大，水位最高，5月份或12月至次年3月份水量最小，水位最低。
2
2.1
台子水闸工程位于二道子河水库下游西路嘎河中游，汛期有泄洪要求。河道两岸有需要灌溉的灌区，因此，台子水闸需要满足灌区供水需要。
西路嘎河河道较宽，不宜全河段布置闸室，因此，综合考虑泄洪、供水要求，采取闸坝联合布置。
考虑原水闸工程将泄水闸布置在溢流坝两侧，坝脚处常年淤积，泄水闸常年泄水冲刷，河道断面已形成主河槽位于河道两侧的复式断面。此次台子水闸的工程布置依据河道复式断面，河道中间设置溢流坝，泄水闸紧靠溢流坝，左右岸对称布置，泄水闸之外布置供水闸，因左右岸灌区需要灌水量不同，左右岸供水闸闸室净宽不同。进水闸上游侧布置胸墙。
1.3.2
根据内蒙水设院98年大洪水后对赤峰地区“各水文站及重点水库设计洪峰流量成果”，采用的年限是截止到1998年，考虑到资料年限延长后枯水年偏多，对工程较为不利，从安全角度出发本次设计洪水计算仍采用内蒙水设院计算成果，根据松山地实测洪水资料，采用面积比法计算得出：P%=5时，Q=540m3/s, P%=2时，Q=610m3/s。
Design data, combined with the local hydrological and geological conditions, in accordance with the gate design specification to determine the type of gate design. According to the requirements of the river flood season flood, determine the weir sluice, drain the water gate type, size, requirements according to the local irrigation district irrigation sluice intake of types, sizes. Determine the sluice of the overall project layout, the sluice discharge, review the calculation of water supply capacity, seepage calculation, the energy dissipation the workers in the design, review, and the chamber of the stability calculation. Completion of the gate design text content and layout drawing related engineering.

水闸设计步骤

水闸设计步骤

水闸工程设计工作内容及步骤范本水闸工程设计工作内容及步骤一、设计前期的各项准备工作1、阅读院内下达的设计任务书，了解各项设计要求；2、组织相关专业人员到工程现场查勘；3、收集有关设计资料：3.1、原工程设计报告及相关图纸；3.2、工程运行管理方面的资料；3.3、工程所在地的社会经济资料；3.4、主要材料单价；3.5、工程所在地的水文及气象资料：收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资料。

资料系列应尽可能长。

3.5.1、气象资料根据站年至年的资料进行统计：①气温：多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温；②风速：不受潮汐影响的水闸工程需收集八个方位组的历年汛期最大风速的平均值；受潮汛影响的水闸工程需收集八个方位组设计频率的设计风速资料。

3.5.2、水文资料①降雨资料：应包括流域内各站点(必要时流域外)最大1小时、6小时、24小时(或72小时)暴雨资料。

②流量资料：收集历年年最大洪峰流量、枯水期历年各月最大洪峰流量资料。

③水位(潮位)资料：历年年最大水位资料、历年枯水期各月水位资料(或各频率下全年、枯水期水位设计值)；潮感区应收集以下潮位资料：历年平均高潮位、历年最高高潮位、历年平均低潮位、历年最低低潮位、历年平均落潮潮差；典型潮位过程线；闸内实测最高(低)水位或实际运行最高(低)控制水位。

④历史洪水调查：包括历史洪水的洪峰流量、水位及洪量资料的收集。

3.6、地形测量资料包括平面图、横断面图。

3.7、地勘资料工程地质资料包括：闸址处岩基、地基土的层理分布及其物理力学性质试验资料与地质评价结论；填筑土、砂石料的查勘调查资料（储量、料场地理位置及运输条件、物理力学性质等）。

3.8、交通要求根据闸址内外的交通条件、闸上交通要求，明确设计荷载及桥面宽度。

3.9、业主关于工程的要求和设想二、设计工作内容1、水文①设计暴雨计算、各控制断面处的设计频率洪水计算（应包括施工期洪水计算），进行计算成果的合理性分析。

水工建筑物课程设计之前进水闸设计3

水工建筑物课程设计之前进水闸设计3

《水工建筑物》课程课程设计前进闸初步设计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1.1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。

1.2 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2194.5m ，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 ）（2）灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300s m /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100s m /3 ，此时相应水位为：闸上游水位2201.44m ，闸下游水位2201.38m 。

水闸设计八步骤,新手必备

水闸设计八步骤,新手必备

水闸设计八步骤，新手必备水闸功能与分类水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、海、湖泊岸边。

按功能分类：（1）节制闸拦河或在渠道上建造，用于拦洪、调节水位、控制下泄流量。

河道上的节制闸又称拦河闸。

（2）进水闸又称取水闸、渠首闸。

建在河道、水库或湖泊的岸边，用以控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。

（3）分洪闸常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。

（4）排水闸建于江河沿岸，用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。

（5）挡潮闸建在入海河口附近，涨潮时关闸，退潮时开闸泄水。

（6）冲沙闸（排沙闸）常建在进水闸一侧的河道上与节制闸并排布置或在引水渠内的进水闸旁。

其他还有排冰闸、排污闸等。

按闸室结构分：开敞式、胸墙式、涵洞式等。

水闸的组成（1）闸室包括闸门、闸墩、边墙、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。

（2）上游连接段包括两侧的翼墙、护坡、河床部分的铺盖。

（3）下游连接段包括护坦、海漫、防冲槽、两岸的翼墙、护坡等。

软土地基上水闸的工作特点（1）软土地基的压缩性大，承载力低，细砂易液化，抗冲能力差。

地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂，甚至破坏，引起水闸失事。

（2）水闸泄流时，土基的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷。

（3）土基在渗流作用下，易发生渗透破坏。

水闸的设计步骤1．闸址选择壤土、中砂、粗砂和砂砾石适于作为水闸的地基。

尽量避免淤泥质土和粉、细砂地基。

2. 闸孔设计（1）堰型选择：宽顶堰、低实用堰（2）闸底板高程（3）闸孔的总净宽（4）闸室单孔宽度和闸室总宽度3．防渗、排水设计（1）防渗设施：构成地下轮廓的铺盖、板桩及齿墙（2）排水设施：铺设在护坦、海漫的底部、闸底板下游段的砂砾石层4．消能、防冲设计（1）消能：一般采用底流消能。

（2）海漫：消力池后接海漫。

要求表面有粗糙度，具有透水性，具有柔性。

水闸课程设计电子稿

水闸课程设计电子稿

水闸课程设计任务书及指导书水利水电工程适用农业水利工程河北农业大学城乡建设学院水利系20010年3月进水闸课程设计任务书及指导书一、设计任务于某河石岸设计一座进水闸，每年3～11月按要求供给××灌区210万亩土地灌溉用水。

（据规范，灌溉面积大于150万亩为一等工程，主要建筑物为一级建筑物）二、设计资料1、建筑物的级别及枢纽组成：经初步设计，本建筑物为Ⅰ级建筑物，引水枢纽包括栏沙潜堰、闸前引水段、进水闸、闸后衔接段、沉沙池五部分，为满足农业生产用水的需要，先按无坝引水设计。

其工程布置见附图㈠。

2、水文水利资料（1）灌期引水量及相应的闸前闸后水位，见附表㈠。

（2）灌期闸前闸后水位过程线，见附图㈡。

（3）闸下游流量水深表，见附表㈡。

（4）闸下游流量水深关系曲线，见附图㈢。

（5）设计洪水位17.00m（6）校核洪水位18.50m（7）消能设计水位15.00m（是按枯水期曾出现的最高水位考虑的），洪水期如仍拟引水，在水位15.00～17.00m之间时可制定闸门操作规程控制引水。

（8）设计引水量为120m3/s3、初步设计拟定数据根据水工模型试验，进水闸引水角为40进水闸闸底高程9.5m海漫起点高程9.5m引水段渠底高程9.5m引水段长度150m（边坡m=2）下游衔接长度150m下游衔接段渠底高程10.2m衔接段渠底宽度b62m衔接段渠底坡度i1/10000衔接段糙率m0.02衔接段边坡内坡1:2 外坡1:2.5闸前渠道堤顶宽度10.0m闸前渠道堤顶高程19.2m闸后渠道堤顶宽度 4.0m闸后渠道堤顶高程14.0m进水闸附近地形平坦，一般地面高程13.5m闸上设公路桥，标准为汽——15级双车道公路桥路面宽度（不算人行道）7.0m（另加每侧人行道宽1.0m）公路桥桥面高程18.3m启闭设备：采用启闭机启闭（一门一机，手电两用式卷杨机，机重2T/台）。

闭门型式：平面直升式钢闸门（设胸墙时按潜孔闸门公式计算门重）4、浪压力：根据渠首水文站观测，浪高仅0.2～0.3m，影响不大，可不考虑。

水工建筑物___水闸

水工建筑物___水闸

第一节概述水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多用于河道,渠系及水库、湖靠岸边。

我国修建水闸的历史可追溯到公元前6世纪的春秋年代，据《水经注》记载，在位于今安徽寿县城南的芍陂灌区中即设有进水和供水用的5个水门。

至1991年，全国已建成水闸万座，给国民经济带来了专门大的效益。

现在的水闸建设，正在向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和遥控化发展。

一、工作特点：建在软土地基上的水闸具有以下一些工作特点:(1) 软工地基的压缩性大, 承载能力低, 抗冲能力差, 细砂容易液化, 在闸室自重及外荷作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差, 造成闸室倾斜, 止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。

(2) 水闸在泄流时, 尽管流速不高, 但水流仍具有一定的剩余能量, 而土基的抗冲能力较低, 可能引起水闸下游的冲刷, 此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流, 将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。

同时, 由于闸下游水位变幅大, 闸下出流可能形成远驱水跃，临界水跃甚至淹没度较大的水跃, 因此消能防冲设施要在各种运用情况时都能满足设计要。

(3) 土基在渗水流作用下, 容易产生渗透变形特别是粉、细砂地基, 在闸后易出现翻砂冒水现象,严重时闸基和两岸会被掏空, 引起水闸沉降, 倾斜, 断裂甚至倒塌。

基于上述特点,设计时需要解决好以下几个问题:(1) 选择适宜的闸址。

(2) 选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定。

(3) 做好防渗设计, 特别是上游两岸连接建筑物及其与铺盖的连接部分, 要在空间上形成防渗整体。

(4) 做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷。

二、水闸类型：(1) 控制闸：拦河或在渠道上建造, 用于拦洪,调节水位以知足上游引水或航运的需要,控制下泄流量,保证下游河道安全或按照下游用水需要调节放水流量。

(2) 进水闸: 建在河道, 水库或湖泊的岸边, 用来近控制引水流量, 以满足灌溉,发电或供水的需要。

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三、水力计算1.建筑物的布置方案，连接方式，堰型。

2.节制闸部分：A.验算分水位时：干渠水位：计算常数项上游(n*Q/i^1/2)^0.6 12.16335Q 35n 0.025i 0.000185m 1.5b 152*(（1+m^2)^1/2) 3.605551m 1.5代入水深h 迭代次数计算水深0 0 2.3955132.395513 1 2.3181172.318117 2 2.3216282.321628 3 2.3214692.321469 4 2.3214762.321476 5 2.321476干渠水位：计算常数项下游(n*Q/i^1/2)^0.6 9.081258Q 25n 0.025i 0.00025m 1.5b 152*(（1+m^2)^1/2) 3.60551m 1.5代入水深h 迭代次数计算水深0 0 1.788511.78851 1 1.7504721.750472 2 1.7516381.751638 3 1.7516021.751602 4 1.7516041.751604 5 1.7516031.751603 6 1.751603 干渠水位下游：流量为35 m3 /s 时Q=35 迭代次数htn=0.025 0 0 2.188608i=0.00025 2.188608 1 2.126393b=15 2.126393 2 2.128901m=1.5 2.128901 3 2.12882.1288 4 2.128804支渠水位：计算常数项(n*Q/i^1/2)^0.6 5.240612Q 10n 0.025i 0.00025m 1.5b 62*(（1+m^2)^1/2) 3.605551m 1.5代入水深h 迭代次数计算水深0 0 1.788511.78851 1 1.65491.6549 2 1.6674681.667468 3 1.6662871.666287 4 1.666398 干渠上游水深2.32m，干渠下游水深1.75m，支渠水深1.67m干渠闸前水位高程：H 干=908.2+2.32=910.52m 支渠闸前水位高程：H 支=908.8+1.67=910.47 H 干- H 支=0.05＜5%的支渠水深保证支渠正常引水，以有必要设计节制闸。

平板闸。

B. 确定单宽流量， q 闸≤1.6 q 渠 q 渠 = 35/15= 2.3q 闸≤1.6*2.3=3.68 m 3 /s 则B ≥35/3.68=9.5m 拟定B=12m取 m = 0.385 （查表8-9 水力学 P 248），σs=1h s =1.75=下游干渠水深 查表得σs =182.08736.4235000===A Q v对于多孔宽顶堰流的侧收缩系数取边孔和中孔的加权平均值=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+='B b B b HP -112.0-143αε0.98 =⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+=''B b B b HP -112.0-143αε0.99 ()=''+'=nεεε1-n 99.0α——为闸墩头部及堰顶头部的形状系数，当闸墩头部为弧形、堰顶头部为直角形或圆形时α=0.10 。

b —— 为堰顶溢流净宽 B ——为上游河渠宽度n ——为堰顶闸孔孔数，这里为3 ε'——为边孔的侧收缩系数ε''——为中孔的侧收缩系数则Q=m ε1σs B √(2g)H 03/2=81 m 3 /s ≥35 m 3 /sm ——流量系数 ε 1 ——侧收缩系数σs ——淹没系数 B ——闸净宽H 0——堰上全水头，H 0=H+α0v 02/2g=2.32+0.034=2.354故 取闸总净宽12m 。

所以单宽流量q=Q/B=2.92则设计为3孔，单孔净宽b 0=4m ，边墩厚d= 0.8 m ， 中墩厚d z = 1 m 闸孔总宽度为：m B 6.1528.021430=⨯+⨯+⨯=C. 分水时闸前水位3. 分水闸部分 （进水闸）A ． 确定闸孔尺寸——b闸前堰上水深：m H 72.16.0-32.2==，闸后水深：m h s 67.1=过水断面：2203.14m A = 上游行近流速：s m A Q v /704.0203.14100===行近水头：m g v H H 745.18.92704.00.172.122200=⨯⨯+=+=α8.0695,0745.167.10≥== H h s 不属淹没出流。

查表得σ=0.643 由《水闸设计规范》SL265—2001查得当时 P/H = 0.349，查表得363.0=m ，=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+=B b B b HP -112.0-143αε 1由公式m H g m Q B 99.3745.18.92363.099.0643.01022/32/300=⨯⨯⨯⨯⨯==σε取净宽为4m ，则设计为1孔，边墩厚d= 1m 则单宽流量s /5.241030m B Q q ===， m B62140=⨯+=由地质资料知闸地基处为隔壁砂砾石， 故满足要求渠道宽 m ，闸室总宽度应与渠道宽度相适应，两者的比值为34/50=0.68大于0.6~0.75，符合要求。

B ．闸前所需要的水头——HC. 校核闸下游的冲刷流速，考虑消能措施。

4. 配合计算部分A 节制闸工作时的开启高度，出流情况（各种闸门开启方法，公式的选择，系数选定）。

（1）校核下游的冲刷流速及消能措施的布置B ． 节制闸下游的消能防冲计算，定消能设施尺寸。

3.2消能防冲设计水闸泄水时水流具有较大的动能，而土质河床的抗冲能力低，必将对下游河床产生不同程度的冲刷。

为了保证水闸的正常运行，防止河床冲刷，一方面尽可能消除水流的动能，消除波状水跃，并促使水流横向扩散，防止产生折冲水流；另一方面要保护河床及河岸，防止剩余动能引起的冲刷。

水闸消能有方式有底流式、面流式和挑流式等三种，底流式是应用比较广泛的基本消能方式。

根据节制闸实际情况，可采用底流式消能。

这种消能形式由消力池、海漫和防冲槽等三部分组成。

3.2.1 消力池（1）判断下游水跃衔接形式 当过闸流量为35时。

由《水力计算手册》P 101中表3-4-1查得平板闸门垂直收缩系数ε（e/H=0.773/2.42=0.319）为 0.627由《水力计算手册》P 102中表3-4-3查得流速系数ϕ为0.971235=q =2.916m 3/s 当q =2.916m 3/s 时，可求得：954.08.9916.23232===g q h k m485.0773.0627.0hc=⋅=⋅=e ε51.0==kch h ξ 由《水力计算手册》P 124图4-2-3中跃后水深求解曲线查得=''ξ 2.5555.2c h =''=''kh ξ 则43.2954.055.2=⨯=⨯''=''k ch h ξm 。

Q=35 迭代次数htn=0.025 00 2.188608 i=0.00025 2.188608 1 2.126393 b=15 2.126393 2 2.128901 m=1.5 2.128901 3 2.12882.128842.128804故：下游水深t h =2.13m"c h -t h =2.43-2.13=0.3当过闸流量为25时1225=q =2.08m 3/s 当q =2.08m 3/s 时，可求得：761.08.908.23232===g q h k m 由《水力计算手册》P 101中表3-4-1查得平板闸门垂直收缩系数ε（e/H=0.535/2.42=0.221）为 0.621 。

由《水力计算手册》P 102中表3-4-3查得流速系数ϕ为0.97332.0535.0621.0hc=⋅=⋅=e ε436.0==kch h ξ 由《水力计算手册》P 124图4-2-3中跃后水深求解曲线查得=''ξ 3.22.3"==''kc h h ξ， 则435.2761.02.3=⨯=⨯''=''k ch h ξm 。

"c h -t h =2.435-1.75=0.685在所讨论的流量范围内，ch ''大部分都大于t h ，即下游会产生远驱式水跃衔接，为使下游产生淹没水跃衔接，需要修建消力池。

（2）消力池的结构形式底流式消能布置一般有挖深式消力池、槛式消力池和综合式消力池，若下游水深不足，用降低护坦高程形成消力池，是水闸设计中常用的型式，当下游水深略小于或等于跃后水深时，可采用槛式消力池。

如果降低护坦高程挖方过大，施工困难较多，增加工程造价时，可采用浅挖方低槛式综合式消力池。

结合本工程特点，新华进水闸采用挖深式消力池。

（3）消力池的深度计算m H E 454.200==22.3761.0454.200===k h E ξ 可求出)(t ch h -''最大时q =2.08m 3/s 。

故消力池的设计流量为q =2.08m 3/s,相应于q =2.08m 3/s 时，761.0=k h m ，22.30=ξ，2.3=''ξ，435.2=''ch m ，75.1=t h m 。

查由《水力计算手册》P 126图4-2-5中消能池深图解得池深（4）消力池的长度计算池长的设计流量取单宽加大流量，即16.35.930max ===q q d m 3/（s ·m ） 此时，006.181.916.33232===g q h k 31.2100633.200=='=k h E ξ 查图得：=1c ξ0.57，=''1c ξ 1.58则90.0006.157.011=⨯=⨯=k c c h h ξm ，59.1006.158.111=⨯=''=''k c c h h ξm 池长按公式j s sj L L L β+=和)(9.6c cj h h L -''=计算 式中 L sj ——消力池长度(m)；L s ——消力池斜坡段水平投影长度(m)；Β——水跃长度校正系数，可采用0.7~0.8； L j ——水跃长度（m ）；mp L s =式中 m 为消力池斜坡比，取m =5，p 为堰顶与消力池池底的高差，即0.21m 。

则 76.4)90.059.1(9.6)(9.611=-⨯=-''=c cj h h L m 05.121.05=⨯==mp L s m8.476.475.005.1=⨯+=+=j s sj L L L βm ，即消力池长度为5m 。