【正文】 5 消能防沖布置 26 兩岸連接布置 26 水力設計 27 水 閘的消能防沖 27 消力池結構計算 27 海漫的結構計算 30 防沖槽 31 閘門控制方式的擬定 31 水閘的防滲設計 33 設計任務 33 閘基的防滲長度 33 滲流計算 34 濾層設計 38 閘室穩(wěn)定驗算 41 分析受力情況 41 閘室的穩(wěn)定性及安全指標 43 穩(wěn)定計算 44 長沙理工大學繼續(xù)教育學院 2021 年 4 月19 日 3 工程概況 工程概述 流沙河樞紐是流沙河上擬建的一座閘樞紐工程，位于沙縣南部，距離市區(qū)10km。 (4)、非汛期重現(xiàn)期 10 年和 15年的流量見表 12。 表 14 地基土壤設計指標 土類 指標 粗砂 礫質粗砂 中砂 粉質壤土 內摩擦角 ? 026 028 018 滲透系數(shù) K (cm/s) 10?? 33 10?? 53 10?? 空隙比 e 地基承載力[σ ](Mpa) 變形模量 E(Mpa) 30 40 (3)、回填土可以采用礫質中砂、礫質粗砂、粗砂回填，其重度? ?干 、 N/mr ?濕 、 N/mr ?飽 ，內摩擦角 026?? ，粘聚力 0c? 。 (6)、閘上應修交通橋，以供農(nóng)用車輛通過。 表 23 平原區(qū)水閘洪水標準 水閘級別 1 2 3 4 5 洪水重現(xiàn)期(年 ) 設計 10050 5030 3020 2010 10 校核 300200 200100 10050 5030 3020 平原地區(qū)水閘閘下消能防沖的洪水標準應與該水閘的洪水標準一致，并應考慮泄放小于消能防沖設計洪水標準的流量時可能出現(xiàn)的不利情況。 （ 6）、若在鐵路橋或Ⅰ、Ⅱ級公路橋附近建閘，選定的閘址與鐵路橋或Ⅰ、Ⅱ級公路橋的距離不宜太近。在大、中型水閘中，由于閘室工程量占的比重較大，降低底板高程常常是有 利的。閘墩厚度應根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結構構造要求和施工方法等確定。 上游墩頭采用半圓式，下游墩頭采用流線形。 用 公 式（ 45） 通過 excel 表格 求得 ? ； 用公式（ 44）通過 excel 表格 求得 b? ； 用公式（ 43）通過 excel 表格 求得 z? ； 用公 式（ 42）通過 excel 表格 求得 ? ； 用公式（ 41）通過 excel 表格 求得 `0B 。整個閘室結構的重心應盡可能與閘室底板中心相接近，且偏高水位一側。 閘頂高程的確定，還應考慮下列因素： —— 軟弱地基上閘基沉降的影響； —— 多泥沙河流上、下游河道變化引起水位升高或降低的影響； —— 防洪（擋潮）堤上水閘兩側堤頂可能加高的影響等。風區(qū)長度為閘址河寬的 5倍， 12502505 ???D （ m），水域平均水深等于正常蓄水位與河底高程的差值及 3 3 5 ???mH (m）根據(jù)莆田公式計算如下： ???????????????????????????????????????????????????????????202020200 0 1 vgHthvgDthvgHthvghmmm 長沙理工大學繼續(xù)教育學院 2021 年 4 月19 日 19 ???????????????????????????? ??????? ??????????????? ??22218181818thththh m ???????mh mhm ? 200 ????????? vghvgT mm ????????? ???mT sTm ? 平均波長需要進行試算，所以這里過程免去結果如下： mLm ? 由于流沙河水閘屬于 2 級建筑物，所以對應的累計頻率由表 42查的為 2。 綜合以上三種計算結果，取設計時候的閘頂高程為最終計算結果，所以初擬閘頂高程為 138m。由于地板較薄，所以工程量較整體式底板節(jié)省。 根據(jù)以上規(guī)定結合本資料給定的工程地質情況，可以了解不經(jīng)到河床 為粗礫砂，厚度為 17m，下部為粗砂層，厚度 11m，基巖為花崗巖。材料為鋼筋混凝土。符合規(guī)范中說明的 情況，所以依據(jù)規(guī)范流沙河水閘上游設置鋼筋混凝土板樁 ， 厚度為 ，寬度為 ,長度為 4m。 兩岸連接主要考慮上、下游翼墻的確定，上游翼墻采用圓弧式結構，這樣有利于引進水流。sh —— 下游水深 (m)； 28 Z? —— 躍后水深與下游水位的落差 (m)； 39。 （ 2）、 池長計算 根據(jù)水閘設計規(guī)范中的設計要求進行消 力池池長的計算，計算公式如下所示： jssj LLL ??? （ 65） )( ccj hhL ?? (66) 式中 sjL —— 消力池長度， m； 30 sL —— 消力池斜坡段水平投影長度， m； ? —— 水躍長度校正系數(shù)，可采用 ~ ； jL —— 水躍長度， m。海漫采用漿砌石材料建造。 長沙理工大學繼續(xù)教育學院 2021 年 4 月19 日 水閘的防滲設計 設計任務 水閘的防滲排水設計的任務是經(jīng)濟合理地擬定地下輪廓線的型式和尺寸，采取必要和可靠的防滲排水措施，以消除和減小滲流對水閘的不利影響，保證閘室的抗滑穩(wěn)定、閘基和兩岸的滲透穩(wěn)定。這里采用改進阻力系數(shù)法進行滲流計算。 （ 3）、用直線連接相鄰拐點的滲壓水頭，即畫出了滲透壓強分布圖。 第三步：滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計算。39。8 hh ? ???? hhh 739。3H ； ?39。51 HHU ( mt/ ) 計算滲透坡降。 閘室基底面的最大值與最小值之比不大于表 82 規(guī)定的允許值。由公式 82 可以求得 cK ，計算結果讓如下。它是信息與通信工程和電子科學與技術這兩個學科 之間的橋梁，又是信號與信息處理、通信、控制、計算機乃至電力、電子等諸方面研究和開發(fā)的理論與技術基礎。因而撰寫碩士論文將對作者提出更高的要求 —— 數(shù)據(jù)資料翔實充分、論證分析詳盡縝密、推理演算思路清晰、論文結構規(guī)范清晰、專業(yè)詞匯運用準確。 2 、驗算閘室的抗滑穩(wěn)定 水閘沿地基面的抗滑穩(wěn)定應按公式 82進行計算。 F受力如圖 82所示： 圖 82 揚壓力分布圖 1 2 3 4 5 6 7 8 4KN 0 在計算閘室穩(wěn)定的時候，最主要是找最不利工況下的情況，所以當閘室在正常蓄水的時候，下游沒水，上游有水，這時候上游水 壓力全部作用在閘室上，這時候閘室所受的水平推力最大，也是閘室最危險的時候，如果這個時候驗證閘室處于穩(wěn)定狀況下，那就說明水閘的初步設計是合乎要求的。 ? ? ????? 11521 39。139。39。239。 由地下輪廓線簡化圖 71 可知， )( mL ??? ， ( mS ? 。 （ 2）、按地下輪廓線形狀將滲流區(qū)分成若干個典型滲流區(qū)域，計算各段的水頭損失和各拐點的滲壓水 頭。否則，地下輪廓線要重新修改。 嚴格控制始流條件下的閘門開度，避免閘門停留在振動較大的開度區(qū)泄水。 31 表 62 sK 值 河床土質 粗砂、細砂 中砂、粗砂、粉質壤土 粉質黏土 堅硬黏土 sK 14~13 12~11 10~9 8~7 資料中閘址的地方多為粗砂和細砂，所以 sK 初擬為 14， 計算海漫長度時候也要找出最不利工況下的情況，所以當中間閘門開度最大的時候為最不利工況，此時單寬流量為 sm/2 ，上下游水位差為 ,所以海漫長度根據(jù)公式 65 計算如下： )( mL p ???? 海漫水平段初擬為 10m，水平段后為 1： 50 的斜坡，這樣斜坡長度為 54m。 計算結果如表 62 所示： 29 表 62 消力池深計算表 計算工況 下泄流量Q )/( 3 sm 單寬流量q )/( 2 sm 下游水深(m) 收縮水深ch (m) 躍后水深ch (m) 水躍類型 水位差z? (m) 消力池深(m) 開 一 孔 開度 遠離式 開度1m 遠離式 2 開度 7。12csz hhgq?? （ 64） 式中 d —— 消力池深度（ m）； 0? —— 水躍淹沒系數(shù)，可采用 ； ch —— 躍后水深（ m）； ch —— 收縮水深（ m）； a —— 水流動能校正系數(shù)，可采用 ~ ； 39。 所以結合資料給定的信息，流沙河水閘也采用底流式消能，所需設施為消力池、海漫和防沖槽等。當閘基為較大的砂礫石層或粗礫夾卵石層時，閘室底板上游端宜設置深齒墻 或深防滲墻，閘室下游滲流出口處應設濾層。交通橋一般布置在低水位側，橋面寬視兩岸交通及防汛搶險要求確定。底板內配置鋼筋，但最大配筋率不宜超過 %，否則就不經(jīng)濟。閘室上部結構的自重和水壓力直接由閘墩傳給地基，底板僅有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求，其厚度可根據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定。風區(qū)長度為閘址河寬的 5 倍， 12502505 ???D （ m），水域平均水長沙理工大學繼續(xù)教育學院 2021 年 4 月19 日 22 深等于正常蓄水位與河底高程的差值及 3 3 6 ???mH (m） ，根據(jù)莆田公式計算如下： ?????????????????????????????