水闸课程设计(南工)

水闸课程设计一、引言水闸是一种用于控制水流的建筑物，广泛应用于灌溉、水利工程和航运等领域。

本课程设计将以水闸为主题，通过理论学习和实践操作，帮助学生深入了解水闸的原理、结构和运行方式，并培养学生的实践能力和创新思维。

二、教学目标1.掌握水闸的基本概念和分类；2.理解水闸的原理和结构；3.学会使用相关工具进行水闸的设计和计算；4.培养学生的团队合作能力和创新能力。

三、教学内容1. 水闸基础知识•水闸的定义和作用；•水闸的分类及其特点；•水流力学基础知识。

2. 水闸原理与结构•水闸工作原理；•不同类型水闸的结构特点；•水闸启闭机构及其工作原理。

3. 水闸设计与计算•设计参数及其确定方法；•基本设计步骤和流程；•使用相关软件进行水闸设计和计算。

4. 水闸运行与维护•水闸的运行管理；•常见故障及其排除方法；•水闸的定期检查和维护。

四、教学方法1.理论授课：通过讲解PPT和示意图，向学生介绍水闸的基本概念、原理和结构。

2.实验操作：组织学生进行水闸模型的制作和实验操作，让学生亲自体验水闸的启闭过程，并观察其工作原理。

3.计算实践：引导学生使用相关软件进行水闸设计和计算，培养他们的实践能力和解决问题的能力。

4.小组讨论：组织学生分成小组，共同研究解决水闸设计中遇到的问题，培养他们的团队合作精神和创新思维。

五、教学评价1.平时成绩占比：理论知识考试（30%）、实验报告（20%）、计算作业（20%）；2.期末成绩占比：设计报告（30%）。

六、教材及参考资料1.教材：–《水利水电工程水闸设计与计算》–《水利工程设计手册》2.参考资料：–《水利工程设计规范》–《水利工程施工与管理》七、教学进度安排教学内容学时安排备注水闸基础知识2学时水闸原理与结构4学时水闸设计与计算6学时水闸运行与维护2学时实验操作及计算实践4学时需分为多个阶段小组讨论和总结报告2学时八、实验设备和材料准备1.实验设备：–水泵、管道、流量计等；–模型制作材料。

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1.1工程概况1.2地质资料1.3水文气象1.4建筑材料1.5批准的规划成果2闸孔设计2.1闸址的选择2.2闸型的确定2.3拟定闸孔尺寸及闸墩厚度2.4校核泄洪能力3消能设计3.1消能防冲设计的控制情况3.2消力池尺寸及构造3.3海漫设计3.4防冲槽设计3.5上下游岸坡防护4防渗排水设计4.1闸底地下轮廓线的布置4.2排水设备的细部构造4.3防渗计算5闸室布置5.1 底板和闸墩5.2 闸门与启闭机5.3 上部结构5.4 闸室的分缝与止水6闸室稳定计算6.1 设计情况及荷载组合6.2 完建无水期地基承载力验算6.3 正常挡水期闸室抗滑稳定验算7上下游连接建筑物7.1 上游连接建筑物7.2 下游连接建筑物水闸设计1 基本资料1.1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。

1.2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=20.2KN/m3土壤干重度r干=16.0KN／m3饱和重度r饱=22.2KN／m3浮重度r浮=12.2KN／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=0.1KN／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=0.365.地基应力的不均匀系数[η]=1.5～2.06.渗透系数K=9.29×10-3cm／s(二)本地区地震烈度为60以下1.3文水气象(一)气温：本地区年最高气温42度，最低气温为-18度。

课程设计水闸一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握水闸的基本概念、结构和功能，了解水闸在水利工程中的重要作用，以及学会水闸的设计和施工方法。

1.了解水闸的定义、分类和特点。

2.掌握水闸的主要结构部件及其功能。

3.了解水闸的工作原理和运行机制。

4.掌握水闸的设计和施工方法。

5.能够分析水闸的结构和功能，解决实际问题。

6.能够运用所学知识进行水闸的设计和计算。

7.能够对水闸施工过程进行监控和管理。

情感态度价值观目标：1.培养学生对水利工程的兴趣和热情，提高学生的专业素养。

2.培养学生团队协作、创新精神和实践能力。

3.使学生认识到水闸在水利工程中的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括水闸的基本概念、结构和功能，水闸的设计和施工方法，以及水闸在水利工程中的应用。

1.水闸的基本概念：水闸的定义、分类和特点。

2.水闸的结构：闸室、闸门、启闭机、两岸连接段等部件的结构和功能。

3.水闸的功能：调节水位、防洪排涝、航运等。

4.水闸的工作原理和运行机制：水闸的开启和关闭、水位变化对水闸运行的影响等。

5.水闸的设计：设计原则、设计步骤、设计方法等。

6.水闸的施工：施工工艺、施工、施工管理等内容。

7.水闸在水利工程中的应用实例：介绍一些典型的水闸工程，分析其在水利工程中的作用和意义。

三、教学方法本课程的教学方法采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学手段，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：教师通过讲解水闸的基本概念、结构和功能，以及设计和施工方法，使学生掌握水闸的相关知识。

2.案例分析法：通过分析一些典型的水闸工程案例，使学生了解水闸在水利工程中的应用和重要性。

3.实验法：学生进行水闸模型实验，使学生直观地了解水闸的结构和运行原理。

4.讨论法：学生进行小组讨论，探讨水闸设计和施工中遇到的问题，提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

水闸课程设计一、引言水闸是一种常见的水利工程设施，它可以控制水位，调节水流量，保障农田灌溉和城市供水等。

因此，学习水闸的原理和操作方法对于从事水利工作的人员来说非常重要。

本文将介绍一个针对初学者的水闸课程设计，旨在帮助学生了解水闸的基本概念、结构特点、操作方法以及维护保养等方面的知识。

二、课程设计内容1. 水闸概述（1）定义：什么是水闸？有什么作用？（2）分类：按照不同标准可以将水闸分为哪些类型？（3）结构组成：主要由哪些部分组成？各部分的功能是什么？2. 水闸运行原理（1）流量计算：如何计算流量？有哪些计算公式？（2）压力计算：如何计算压力？有哪些计算公式？（3）开度控制：如何控制开度？有哪些方法？3. 水闸操作方法（1）开启和关闭：如何打开和关闭水闸门？（2）调节流量：如何调节流量大小？（3）紧急处理：在遇到紧急情况时应该如何处理？4. 水闸维护保养（1）清洗和润滑：水闸门和机构需要定期清洗和润滑吗？为什么？（2）检查和维修：水闸门和机构出现故障时应该如何检查和维修？5. 案例分析通过实际案例讲解水闸的运行原理、操作方法以及维护保养等方面的知识，帮助学生更好地理解课程内容。

6. 实践环节组织学生前往当地的水闸进行实地考察，并进行相关操作演示，让学生亲身体验水闸的运行过程，加深对课程内容的理解。

三、教学方法本课程设计采用多种教学方法，包括：1. 讲授法：通过PPT、视频等形式向学生介绍水闸的基本概念、结构特点、操作方法以及维护保养等方面的知识。

2. 互动式教学法：通过提问、讨论等方式与学生进行互动，促进思考和交流。

3. 案例分析法：通过实际案例分析帮助学生更好地理解课程内容。

4. 实践教学法：组织学生前往当地的水闸进行实地考察，并进行相关操作演示，让学生亲身体验水闸的运行过程，加深对课程内容的理解。

四、教材及参考书目1. 《水利工程概论》（王建民，高等教育出版社）2. 《水闸》（杨维民，人民交通出版社）3. 《水利工程实用手册》（王伟民等，中国水利水电出版社）五、评价方法本课程设计采用多种评价方法，包括：1. 学生自评：通过让学生填写反馈表格或写作业的形式了解学生对于课程内容的掌握情况。

目录一、基本设计资料----------------------------------- 11、基本概述资料----------------------------------- 12、水流量资料------------------------------------- 13、闸基土质资料----------------------------------- 24、其他资料--------------------------------------- 25、水闸设计标准----------------------------------- 2二、闸址选择 ----------------------------------------------------------------------- 3三、总体枢纽布置 --------------------------------------------------------------- 31、拦河闸的布置----------------------------------- 32、闸室段的布置----------------------------------- 33、上游连接段的布置--------------------------------34、下游连接段的布置--------------------------------4四、水力计算 ----------------------------------------------------------------------- 41、闸孔设计-------------------------------------- 42、消能防冲设计---------------------------------- 73、海漫设计---------------------------------------9五、防渗排水设计 -------------------------------------------------------------- 101、地下轮廓设计--------------------------------- 102 、防渗计算------------------------------------- 11六、闸室的布置与稳定分析 ----------------------- 151、闸室结构布置--------------------------------- 152、荷载及其组合--------------------------------- 183、闸室稳定计算--------------------------------- 23七、闸室结构设计--------------------------------- 251、闸墩设计------------------------------------- 252、底板结构设计--------------------------------- 25八、基础处理 -------------------------------------- 29九、主要参考文献---------------------------------- 30一、基本设计资料1、基本概述资料本工程是西通河灌区第一级抽水站的拦河闸，其主要任务是拦蓄西通河的河水，抬高水位满足抽水灌溉的需要，洪水期能够宣泄洪水，保证两岸农田不被洪水淹没。

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。

露顶式平面钢闸门设计一、设计资料闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门； 孔口净宽：12.00m ； 设计水头：6.00m ； 结构材料：Q235； 焊条：E43；止水橡皮：侧止水用P 形橡皮，底止水用条形橡皮； 行走支撑：采用胶木滑道，压合胶木为MCS-2； 混凝土强度等级：C20；二、闸门结构的形式及布置1、闸门尺寸的确定（图 设-1）闸门高度：考虑风浪所产生的水位超高为0.2m ，故闸门高度=6+0.2=6.2（m ）； 闸门的何在跨度为两侧止水的间距：L 1=12m ； 闸门的计算跨度：L=L 0+2d=12+2×0.2=12.40 (m)。

2、主梁的形式主梁的形式应根据水头和跨度大小而定，本闸门属中等跨度，为了便于制造和维护，决定采用实腹式组合梁。

3、主梁的布置根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。

为使两个主梁在设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力合力的作用线__y=H/3=2.0m(图 设-1)，并要求下悬臂H a 12.0≥和m a 4.0≥、上悬臂H c 45.0≤，今取)(72.012.07.0m H m a =≈=主梁间距： )(6.2)7.02(2)(22__m a y b =-⨯=-=则 H m a b H c 45.0)(7.27.06.262==--=--=（满足要求） 4、梁格的布置和形式梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支撑。

水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置的具体尺寸详见 图 设-2 5、连接系的布置和形式（1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置3道横隔板，其间距为3.1m ，横隔板兼作竖直次梁。

（2）纵向连接系，设在两个主梁下翼缘的竖平面内，采用斜杆式桁架。

6.边梁与行走支承边梁采用单腹式，行走支承采用胶木滑道。

三、面板设计根据SL 74—95《水利水电工程钢闸门设计规范》修订送审稿，关于面板的计算，先估算面板厚度，在主梁界面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力。

水闸课程设计任务书一、课程设计目的课程设计是学生把所学的理论和生产实践相结合的重要环节，其目的是：1.培养综合应用所学理论知识解决实际工程问题的能力，初步掌握水利工程设计的方法和步骤；2.加深对所学理论知识的理解。

3.训练提高编写设计报告及绘图的技能。

4.提高独立解决工程实际问题的能力。

二、设计任务根据所给地形、地质、水文和其他资料及相应的部分成果，进行开敞式水闸设计。

具体任务如下：1.选择闸孔型式。

2.通过水力计算，确定水闸闸孔尺寸、孔数及消能防冲形式和尺寸。

3.按防渗要求布置闸基地下轮廓线，拟定防渗设施的形式、尺寸和构造。

用改进阻力系数法计算渗透压力。

4.根据规范及相关设计手册，拟定底板、闸墩、边墩、闸门、启闭机、工作桥、交通桥的形式和尺寸。

5.进行闸室稳定计算及地基应力验算。

6.拟定上下游翼墙及护坡的形式、构造及尺寸。

三、设计成果及要求设计成果包括设计图、设计说明书，其要求如下：1.设计说明书：内容应包括本建筑物的设计原始资料、设计原理、各部分结构尺寸确定的依据及详细的计算过程，应列出计算公式和计算简图，计算结果尽可能以表格的形式表达。

设计说明书提交电子版及手写纸质版。

2.设计图：提交水闸总平面布置图、纵剖面图、闸室横剖面图、上下游连接段横剖面图，图纸图幅按A3图绘制，提交CAD图。

要求按规范制图，比例适当、尺寸齐全、图面饱满。

四、设计时间安排课程设计完成时间为：11月26日—12月20日。

五、设计说明书编写提纲1.总论1.1概述1.2基本资料2.水闸的水力设计2.1水闸的闸孔设计（闸室的结构型式及孔口尺寸确定）2.2水闸的的消能防冲设计3.水闸的防渗排水设计3.1地下轮廓设计（闸室的结构型式及孔口尺寸确定）3.2防渗排水设计及渗透压力计算3.3防渗排水设施及西部构造4.闸室布置4.1闸底板和闸墩4.2工作桥、交通桥4.3闸门和启闭机5闸室稳定计算5.1荷载及其组合5.2闸室稳定计算5.3地基应力验算6上下游连接建筑物6.1上游连接建筑物6.2下游连接建筑物水闸设计基本资料一．工程概况及任务本水闸为一在河道上修建的拦河闸。

目录水闸课程设计任务书...................................................................................... - 2 - 一．工程任务.......................................................................................... - 2 - 二．基本资料.......................................................................................... - 2 - 三．设计内容.......................................................................................... - 3 - 四．设计成果.......................................................................................... - 3 - 五．时间安排.......................................................................................... - 3 - 水闸课程设计计算书...................................................................................... - 4 - 第一章闸室布置.................................................................................. - 4 - 一．闸型选择及水闸级别...................................................................... - 4 - 二．闸室基本尺寸的确定...................................................................... - 4 - 三．泄流能力校核.................................................................................. - 6 - 第二章消能与防冲设计...................................................................... - 8 -一.消能计算的控制情况......................................................................... - 8 -二.消力池长度的计算........................................................................... - 10 -三.护坦构造........................................................................................... - 11 -四.海漫的长度和型式........................................................................... - 11 -五．防冲槽设计.................................................................................... - 11 - 第三章防渗设计................................................................................ - 12 - 一．选择地下轮廓线............................................................................ - 12 -二.渗透压力计算................................................................................... - 12 -第四章闸室抗滑稳定计算................................................................ - 13 - 一，荷载计算........................................................................................ - 13 - 二．抗滑稳定计算................................................................................ - 14 - 三．基地压力计算................................................................................ - 14 - 第五章闸室结构计算........................................................................ - 15 - 一．计算情况........................................................................................ - 15 - 二．计算方法........................................................................................ - 15 -水闸课程设计任务书一．工程任务本枢纽位于某河下游，主要任务是雍高河道水位，以满足河道两岸引水灌溉要求，并适当照顾到工业给水、陆路交通等。

水利水电水闸课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解水利水电水闸的基本原理和结构组成，掌握水闸的运行机制及其在水利工程中的作用。

2. 使学生掌握水利水电水闸设计的基本步骤和主要参数，能够运用相关公式进行简单计算。

3. 帮助学生了解水利水电水闸工程的管理与维护知识，提高对水利工程安全性的认识。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制水利水电水闸平面布置图和剖面图的能力。

2. 培养学生根据实际工程需求，合理选择水闸类型和设计参数的能力。

3. 提高学生通过小组合作，进行水利水电水闸设计方案的讨论、比较和优化的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对水利水电工程建设的兴趣，培养其投身水利工程建设的职业情感。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作，强调理论与实践相结合。

3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑生态环境保护，体现绿色可持续发展理念。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论教学和实际操作，培养学生具备水利水电水闸设计的基本能力。

学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的物理、数学基础，对水利工程有初步了解，具备一定的自学和动手能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用案例教学、小组合作等方法，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程学习和未来职业发展奠定基础。

二、教学内容1. 水利水电水闸基本原理：讲解水闸的工作原理、结构类型及功能，结合教材第一章内容，让学生掌握水闸工程的基本概念。

2. 水闸设计步骤与参数：分析水闸设计的主要步骤，包括初步设计、详细设计和施工图设计，学习教材第二章关于水闸设计参数的确定方法。

3. 水闸工程管理与维护：介绍水闸工程的管理制度、维护方法及安全监测，结合教材第三章内容，提高学生对水利工程安全管理的认识。

4. 水利水电水闸平面布置图和剖面图绘制：教授CAD软件的基本操作，指导学生绘制水闸平面布置图和剖面图，参考教材第四章内容。