【正文】 根據(jù)上述原則，鋪蓋的長度確定為為（ 3~5） =40（ m）；鋪蓋的厚度，上端取 ，末端取 ，以便和閘底板連接。 （ 2） 齒墻尺寸的確定 一般深度為 ~，厚度為閘孔凈寬的 1/5~1/8。 3．齒墻 一般設(shè)在底板上、下游端，利于抗滑穩(wěn)定，延長滲徑。采用漿砌石護(hù)坡，厚度為 ，下設(shè) 的砂墊層。 在海漫末端挖槽拋石預(yù)留足夠的石塊，當(dāng)水流沖刷河床形成沖坑時，預(yù)留在槽內(nèi)的石塊沿斜坡繼續(xù)滾下，鋪在沖坑的上游斜坡上，防止沖刷坑向上游擴展，保證海漫的安全。 用式（ 2— 20）計算海漫長度，結(jié)果列表如 2— 7 所示。鋪設(shè)時應(yīng)注意順?biāo)髁飨虿灰擞型p。干砌石常用在海漫后段。因此，護(hù)坦后仍需設(shè)置海漫等防 20 沖加固設(shè)施，以使水流均勻擴散，并將流速分布逐步調(diào)整到接近天然河道的水流形態(tài)。護(hù)坦自身縫距可取 10～ 20m，靠近翼墻的取小些，縫寬 ～ 。護(hù)坦一般是等厚的，也可采用不同的厚度，始端厚度大，向下游逐漸減小。 通過計算，為了節(jié)省工程造價，防止消力池過深，對開啟 1 孔開啟高度為 ，開啟高度為 。0 2 ??gqhTh cc ???=0 （ 2— 12） 躍后水深： hc″ =???????? ?? 1812 32cc ghqh ? （ 2— 13） 出池落差： Δ z= 2222222 ?? cs ghqhg q ??? （ 2— 14） 式中 Q—— 下泄流量， m3/s； μ —— 寬頂堰上孔流流量系數(shù)，μ =ε＇φ e—— 閘門開啟高度， m； ε＇ —— 收縮系數(shù)； φ —— 流速系數(shù)，φ =~，取φ = b—— 閘孔單寬， m； H0—— 堰上水頭， m； n—— 開啟孔數(shù)； d—— 消力池深度， m； 15 σ 0—— 水躍淹沒系數(shù)，可采用 ~，取 ； hc〃 —— 躍后水深， m； hc—— 收縮水深， m； T0—— 總勢能， m； Δ z—— 出池落差， m； hs—— 出池河床水深， m。 2．挑能式消能 在建筑物出流部位利用挑流鼻坎將水流拋射在較遠(yuǎn)的下游，不致影響建筑物安全。 2．閘下易形成波狀水躍 由于水閘上下游水位差較小，出閘水流的拂汝得數(shù)較低（ Fs=1— ），容易 放生波狀水躍，特別是在平底板的情況下更是如此。閘孔布置如圖 2— 1 所示： 圖 2— 1 閘孔尺寸布置圖 （單位： m） 閘孔總寬度為： L=（ 7 8） +（ 2 +4 ） =64（ m） 三 、校核閘孔的泄洪能力 《水閘設(shè)計規(guī)范》中堰流的計算公式為： Q= 2302 HgmBs?? （ 2— 5） 式中 B=nb 0（ n 為閘孔數(shù)， b0 為單孔凈寬），分別按設(shè)計、校核兩種情況確定計算參數(shù)，求出相應(yīng)的實際過閘 流量 Q1，校核過流能力。 表 2— 2 淹 沒出流判別計算 計算情況 下游水深 hs（ m） 上游水頭 H0（ m） hs 流態(tài) 設(shè)計水位 淹沒出流 9 校核水位 淹沒出流 3．確定閘門總凈寬 對于平底板寬頂堰，《閘門設(shè)計規(guī)范》中推薦的堰流公式為： B=2302 HgmQs?? （ 2— 4） 其中 B—— 閘孔凈寬， m； Q—— 流量， m3/s； ε —— 側(cè)收縮 系數(shù)，初擬可按 — 估計； m—— 流量系數(shù)，初擬可按 計算； ? s—— 淹沒系數(shù)，可通過查表求得。下游水深較深，上下游水位差較小和閘后出流擴散條件較好時，宜選用較大值。在地基強度能夠滿足要求的條件下，底板高程定得高些，閘室寬度大，兩岸連接建筑物相對較低。實用堰型自由泄流時，流量系數(shù)較大，水流條件較好，選用適宜的堰面形式可以消除波狀水。洞內(nèi)水流可以是有壓的或無壓的。攔河閘的中心線一般應(yīng)與河道中泓線相吻合。應(yīng)根據(jù)水閘的功能、特點和運用要求，以及區(qū)域經(jīng)濟條件，綜合考地形、地質(zhì)、建筑材料、交通運輸、水流、潮汐、冰情、泥砂、施工、管理、周圍環(huán)境等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。交通橋的作用是連接兩岸交通。上游翼墻的作用是引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘孔并起側(cè)向防滲作用。 3．能防沖方面 水閘開閘泄水時，在上下游水位差作用下，過閘水流往往具有較大的動能，流態(tài)也較復(fù)雜，而土質(zhì)河床的抗沖能力較低，可能引起沖刷。 洪水標(biāo)準(zhǔn)。 冰凍：閘址處河水無冰凍現(xiàn)象。 2 中粉質(zhì)壤土：分布在重粉質(zhì)壤土以下，厚度 5— 8m。 本工程建成后，可利用河道一次蓄水 800 萬 m3，調(diào)蓄河水兩岸溝塘，大量補給地下水，有利于進(jìn)灌和人蓄用水，初步解決 40 萬畝農(nóng)田的灌溉問題，并為工業(yè)生產(chǎn)提供足 夠的水源，同時漁業(yè)、航運業(yè)的發(fā)展，以及改善環(huán)境，美化城鄉(xiāng)都是極為有利的。 51 第一節(jié) 閘室計算方法和情況選擇 46 第一節(jié) 設(shè)計情況及相應(yīng)荷載組合 44 第五章 閘室穩(wěn)定計算及地基應(yīng)力計算 1 第三節(jié) 工程綜合說明 閘室的穩(wěn)定計算中考慮到了完建無水期和正常擋水期兩種情況下的荷載組合進(jìn)行驗算。攔河閘所擔(dān)負(fù)的任務(wù)是：正常情況下攔河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水時開閘泄水，以保安全。 善于運用圖表和文字表達(dá)設(shè)計意圖，能運用有關(guān)參考書籍手冊和規(guī)范。該河屬穩(wěn)定性河流，河面寬約 200m，深約 7~10m。 4．其它： （ 1）當(dāng)?shù)嘏c外來材料的種類，產(chǎn)地和運輸距離，料場的布置，地形圖及地質(zhì)剖面圖； （ 2）工地附近主要交通運輸方式，距離樞紐最近的鐵路，公路運輸情況； （ 3）房屋條件與水電動力供應(yīng)情況； （ 4）勞動力與施工機具供應(yīng)情況； （ 5） 主要材料的預(yù)算價格和消耗額等。 （ 3）洪水標(biāo)準(zhǔn)見表 4所示。 （ 3）閘址處有足夠的中細(xì)砂。 攔河閘所擔(dān)負(fù)的任務(wù)是：正常情況下攔河截水，抬高水位，以利灌溉，洪水時開閘泄水，以保安全。 ，執(zhí)行黨和政府的有關(guān)政策，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，掌握現(xiàn)代設(shè)計方法。該河屬穩(wěn)定性河流，河面寬約 200 m，深約 7~10 m。 3．土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)主要包括物理性質(zhì)、允許承載力、滲透系數(shù)等，具體數(shù)字如表 3所示。 （ 4）冰凍 閘址處河水無冰凍現(xiàn)象。 2．水文、地質(zhì)、氣象等資料 （ 1）壩址附近河道水位流量關(guān)系； （ 2）水庫水位 —— 面積 —— 容積關(guān)系； （ 3）年平均流量過程線，洪水、中水枯水的設(shè)計頻率控制洪峰值數(shù)據(jù)表，不同頻率的 4 洪峰流量過程線； （ 4）歷年氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速的統(tǒng)計表； （ 5）河床及河岸的地質(zhì)條件，主要建筑物地基的地質(zhì)剖面圖。 必須指出，擬定和選擇施工方法，是畢業(yè)設(shè)計中很重要的部分，應(yīng)該通過技術(shù)經(jīng)濟比較來論證。 本工程建成后，可利用河道一次蓄水 800 萬 m3，調(diào)蓄水至兩岸溝塘，大量補給地下水，有利于進(jìn)灌和人畜用水，初步解決 40 萬畝農(nóng)田的灌溉問題并為工業(yè)生產(chǎn)提供足夠的水源，同時對漁業(yè)、航運業(yè)的發(fā)展，以及改善環(huán)境，美化城鄉(xiāng)都是極為有利的。 四、施工組織畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排 時 間 內(nèi) 容 第 1 周 熟悉基本資料，收集資料、參考書。由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力較低，所以采用底流式消能。 6 第一節(jié) 閘址及形式選擇 43 第四節(jié) 閘室的分縫與止水 46 第三節(jié) 正常擋水期驗算及地基應(yīng)力計算 74 第二節(jié) 上游連接建筑物 77 致謝信 78 參考文獻(xiàn) 為解決當(dāng)?shù)?40 萬畝農(nóng)田的灌溉問題，經(jīng)上級批準(zhǔn)的規(guī)劃確定，修建擋水樞紐工程。 細(xì)砂：分布在重粉質(zhì)壤土以下（河床部分高程約在 。 六、水文氣象 氣溫：本地區(qū)年最高氣溫 ，最低氣溫 ，平均氣溫 。 電源：有電網(wǎng)供電，工地距電源線 公里。 2．防滲方面 由于上下游水位差的作用，水將通過地基和兩岸的土壤會被掏 空，危及水閘的安全。 二、攔河閘的組成 攔河閘通常由上游連接段，閘室段和下游連接段三部分組成。閘墩的作用是分割閘孔，并支承閘門、工作橋等上部結(jié)構(gòu)。海漫的作用是進(jìn)一步消除護(hù)坦出流的剩余動能、擴散水流、調(diào)整流速分布、防止河床沖刷。 攔河閘應(yīng)選擇在河道順直、河勢相對穩(wěn)定和河床斷面單一的河段，或選擇在彎曲的河段采彎取直的新開河道上。當(dāng)上游水位變幅大，而下泄流量又有限制時，為避免閘門過高，常采用帶胸墻的開敞式水閘，如進(jìn)水閘、排水閘、擋潮閘多用這種形式。主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、泄流能力比較穩(wěn)定，有利于泄洪、沖沙、排淤、通航等；其缺點是自由泄流時流量系數(shù)小，容易產(chǎn)生波狀水。因此，采用無底砍平底版寬頂堰，堰頂高程與河床同高，即閘底板高程為 。它取決于閘下游河渠的允許最大單寬流量。 表 2— 1 上游水頭計算 流量 Q（ m3/s） 下游水深 hs（ m） 上游水深 H（ m） 過水?dāng)嗝娣e（ m2） 行進(jìn)流速 V0（ m/s） V02/2g 上游水頭 H0（ m） 設(shè)計流量937 校核流量1220 2．判別出流流態(tài) 閘門全開泄洪時，一般屬于淹沒條件下的水流，所以采用平底板寬頂堰堰流公式，根據(jù)設(shè)計，校核情況下的上、下游水位及流量進(jìn)行計算。根據(jù)《閘門設(shè)計規(guī)范》中閘孔尺寸和水頭系列標(biāo)準(zhǔn)，選定單孔凈寬 b=8m，同時為了保證閘門對稱開啟，防止不良水流形態(tài)，選用 7 孔。那么首先應(yīng)了解過閘水流的特點。 二 、消能防沖方式選擇 泄水建筑物下游水流的消能防沖方式有以下幾種形式 。為了保證無論何種開啟高度的情況下均能發(fā)生淹沒式水躍消能，采用閘前水深 H=，閘門局部開啟情況，作為消能防沖設(shè)計的控制情況。關(guān)于流態(tài)判別如下： h c＂ hs 為淹沒出流； h c＂ =hs 為臨界狀態(tài)； 16 h c＂ hs 為自由出流的遠(yuǎn)驅(qū)式水躍。ch = hc＂ =???????? ?? 1812 32cc ghqh ? = ???????? ???? 18 5 5 32=（ m） Δ z=2222222 ?????? ??cs hgqhgq??= ? ?22222 ????? =（ m） 驗算水躍淹沒系數(shù)σ，由《水力學(xué)》教材公式求： σ 0 =（ d+hs +Δ z） /hc＂ （ 2— 17） 得 σ 0=（ ++） /= 符合在 ~ 之間的要求。 4． 消力池的構(gòu)造 19 底流式消力池設(shè)施有三種形式：挖深式、消力檻式和綜合式。為了便于施工，消力池的底板作成等 厚，為了降低底板下部的滲透壓力，在水平底板的后半部設(shè)置排水孔，孔下鋪設(shè)反濾層，排水孔孔徑為 10cm，間距為 2m，呈梅花形布置。一般由顆粒粒徑大于 30cm的塊石砌成，厚度為 ~，下面鋪設(shè)碎石、粗砂墊層，層厚 10~15cm，如下 圖（