【正文】 碩士論文是碩士研究生所撰寫的學(xué)術(shù)論文。濾層設(shè)置在有排水孔的消力池和漿砌石海漫的底部平鋪反濾層，即在開挖好的地基上平鋪 1 層 300 3/mg 的土工布，土工布上平鋪直徑 cmcm 30~152~1 、厚 的卵石、礫石或碎石，如圖 72所示： 39 圖 72 反濾層 卵石d =1 ~ 2cm砂礫石粗砂中細(xì)砂長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 閘室穩(wěn)定驗(yàn)算 分析受力情況 水閘受力情況比較復(fù)雜，這里只能考慮影響比較大的力的情況下閘室的穩(wěn)定情況，為了計(jì)算方便，取一個(gè)閘室做為分析的對(duì)象，因?yàn)槌鯏M設(shè)計(jì)扥時(shí)候，閘室底板是分離式底板，所以 一個(gè)中墩的中間部分到另外一個(gè)中墩的中間 部分的閘室做為研究對(duì)象。139。 各段水頭損失的計(jì)算。 當(dāng) 500?SL 時(shí)， LTe ? （ 72） ，當(dāng) 500?SL 時(shí)，5000??SLLTe（ 73） 。閘門的控制運(yùn)用方式應(yīng)滿足下列要求： 閘孔泄水時(shí)，保證在任何情況下水躍均完整地發(fā)生在消力池內(nèi)。? He 39。排水 26 井的孔徑為 ，間距為 1m,初步設(shè)置為 10排，呈梅花形布置。 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 工作橋布置 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定初步擬定橋高時(shí)候，平面閘門可取門高的兩倍再加上~ 的超高值，并滿足閘門能從閘門槽中取出檢修的要求；因?yàn)殚l門已經(jīng)初擬高度為 ，所以初擬工作橋的高度為 ，工作橋橋面寬為 ，厚度為 。它的優(yōu)點(diǎn)是閘孔兩側(cè)閘墩之間不會(huì)產(chǎn)生過大的不均勻沉降，適合于地基承載力較差的土基。所需要公式如下所示 : ???????????????????????????????????????????????????????????202020200 0 1 vgHthvgDthvgHthvghmmm （ 51） 200 ????????? vghvgT mm （ 52） mmmm LHthgTL ?? 22 2? （ 53） 對(duì)于 mm LH ? 的深水波，式子（ 53）還可簡寫成： ?2 2mm gTL ? （ 54） 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 17 mmpz LHcthLhh ?? 22 %? （ 55） 以上式子中所有字符代表意義如下： mh —— 平均波高， m 0v —— 計(jì)算風(fēng)速， m/s，在正常運(yùn)用條件下，采用相應(yīng)季節(jié) 50 年重現(xiàn)期的最大風(fēng)速，在非常運(yùn)用條件下，采用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速； D —— 風(fēng)區(qū)長度（有效吹程）， m；沿風(fēng)向兩側(cè)水域較寬時(shí)，采用計(jì)算點(diǎn)至對(duì)岸的直線距離，當(dāng)沿風(fēng)向有局部縮窄處寬度 B 小于 12倍計(jì)算波長時(shí)，可采用 5B，同時(shí)不小于計(jì)算點(diǎn)至對(duì)岸的直線距離； mH —— 水域平均水深， m； mT —— 平均波周期， s； g —— 重力加速度， 。閘孔總凈寬 B0為 204m。門槽頸部厚度的最小值為 。 （ 9）、選擇閘址還應(yīng)考慮占用土地及拆遷房屋少；盡量利用周圍已有公路、航運(yùn)、動(dòng)力、 通信等公用設(shè)施；有利于綠化、凈化、美化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境保護(hù)；有利于開展綜合經(jīng)營。流沙河水閘屬于平原區(qū)的水閘，也可按表 21進(jìn)行確定。 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 5 (7)、根據(jù)沙陽氣象記錄，日降雨量大于 5mm 的降雨天數(shù)見表 13。 閘址上游原有堤防，為了適應(yīng)建閘后上游水位的太高，要求根據(jù)建閘后的上游水位加高堤防。 (2)、混凝土骨料 閘址下游 ~ 的河灘砂礫石可作混凝土骨料。閘址宜優(yōu)先選用地質(zhì)條件良好的天然地基，避免采用人工處理地基。 所以根據(jù)規(guī)范中的說明初步擬定閘門為平板露頂閘門，閘門的高度為正常情況下的最高擋水位加上安全超高，初擬高度為 。 m —— 堰流流量系數(shù)，可采用 ； ? —— 堰流側(cè)收 縮系數(shù)； 0b —— 閘孔凈寬（ m）； sb —— 上游河道一半水深處的寬度； N —— 閘孔數(shù)； b? —— 邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)； zd —— 中閘墩厚度； z? —— 中閘孔側(cè)收縮系數(shù)； b —— 邊閘墩順?biāo)飨蜻吘壘€至上游河道水邊線之間的距離（ m）； 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 14 ? —— 堰流淹沒系數(shù)； sh —— 由堰頂算起的下游水深（ m）。 閘頂高程確定 水閘閘頂高程應(yīng)根據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用情況確定。根據(jù)表 53 由內(nèi)插法可以求得波高與平均波高的比值為 ，所以累計(jì)頻率下的實(shí)際波高為 mhh m %2 ????? 波浪中心線至計(jì)算水位的高度需根據(jù)公式 55進(jìn) 行計(jì)算求得，求得結(jié)果如下所示： mc thc thLHc thLhhmmpz222%????????????????? 由表 51 查的水閘設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的安全超高為 ，由以上所求的的 %2h 和zh 可以確定出閘頂高程為 +++=138m。初步擬定時(shí)，對(duì)于砂礫 石地基可取（ ） H（ H 為上、下游最大水頭差）；砂土和砂壤土地基，?。?） H；黏壤土地基，?。?） H；黏土地基，取（ ） H。截水槽或防滲墻嵌入相對(duì)不透水層深度不應(yīng)小于 。?? （ 63） ? ? ? ? ???????? ????2239。 （ 1）、海漫的長度 海漫的長度取決于消力池出口的單寬流量、上下游水位差、地質(zhì)條件、尾水深度及海漫本身的粗糙程度等因素。 閘基的防滲長度 在工程規(guī)劃和可行性研究階段，初步擬定的閘 基防滲長度應(yīng)滿足下式要求： HCL ??? (71） 式中 L —— 閘基的防滲長度，即閘基輪廓線防滲部分水平段和垂直段長度的總和， m； C —— 允許滲徑系數(shù)值，見表 71； H? —— 上下游水位差， m。 為了便于計(jì)算將復(fù)雜的地下輪廓線進(jìn)行簡化，由于鋪蓋頭部及底板上下游兩端的齒墻均較淺，可以簡化為板樁。239。7H ； ?39。 m； B—— 閘室底板順?biāo)鞣较虻拈L度， m。信息與通訊產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展以及微電子器件集成規(guī)模的迅速增大，使得電子電路與系統(tǒng)走向數(shù)字化、集成化、多維化。 表 82 ? 的容許值 地基土質(zhì) 荷載組合 基本 特殊 松軟 中等堅(jiān)硬、緊密 堅(jiān)硬、緊密 44 表 83 cK 的允許值 荷載組合 水 閘 級(jí) 別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ、Ⅴ 基本組合 特殊組合 1 2 穩(wěn)定計(jì)算 驗(yàn)算閘室基底壓力 對(duì)于結(jié)構(gòu)布置及受力情況對(duì)稱的閘孔，如多孔水閘的中間孔或左右對(duì)稱的單孔閘，按式 81計(jì)算基底最大和最小壓應(yīng)力。5H ； ?39。1 hh ? 進(jìn)口： ??h ???? hhh 239。一般情況下，僅在未修正前進(jìn)出口滲透坡降不滿足時(shí)才進(jìn)行修正。 （ 2）、進(jìn)行滲流分析，計(jì)算閘底板滲透壓力，并驗(yàn)算地基土的滲透穩(wěn)定性。 )(14)6 ( mL j ???? )( mLs ??? )( mL sj ???? 海漫的結(jié)構(gòu)計(jì)算 水流經(jīng)過消力池消能后，仍有較大的剩余動(dòng)能，紊亂現(xiàn)象也很劇烈，特別是流速分布不均勻，底部流速較大，具有一定的沖刷能力，故在消力池后仍需采用消能防沖加固措施，如海漫和防沖槽。長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 水力設(shè)計(jì) 水閘的消能防沖 消力池結(jié)構(gòu)計(jì)算 （ 1）、池深的計(jì)算 消力池的計(jì)算可按照水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中的公式計(jì)算，現(xiàn)把計(jì)算公式羅列如下： Zhhd sc ???? 39。 閘室上游設(shè)置鋼筋混凝土鋪蓋，鋪蓋長度為上游水 頭的 3 倍，及 10m,厚度為 ，在與閘底板連接處設(shè)置厚度為 1m。 根據(jù)規(guī)范底板順?biāo)鞣较虻拈L度可以閘室整體抗滑穩(wěn)定和地基允許承載力為原則，同時(shí)滿足上部結(jié)構(gòu)布置要求。 （ 2）、設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： 根據(jù)規(guī)范水閘的設(shè)計(jì)洪水位時(shí)候的計(jì)算風(fēng)速取汛期多年最大平均 風(fēng)速的 倍，也就是 max0 vv ? ，資料中給定的最大平均風(fēng)速為 12m/s，所以設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的計(jì)算風(fēng)速為 18m/s。 閘檻高程較低、擋水高度較大的水閘，可采用胸墻式或涵洞式；擋水水位高于泄水運(yùn)用水位，或閘上水位變幅較大，且有限制過閘單寬流量要求的水閘，也可采用胸墻式或涵洞式。 閘孔總凈寬的計(jì)算 總凈寬的試算 根據(jù)規(guī)劃的設(shè)計(jì)流量及相應(yīng)的上下游水位、初擬的底板高程和 閘孔型式，計(jì)算閘孔總凈寬。 閘門高度的確定 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中說明閘門結(jié)構(gòu)的選擇布置應(yīng)根據(jù)其受力情況、控制運(yùn)用要求、制作、運(yùn)輸、安裝、維修條件等，結(jié)合閘室結(jié)構(gòu)布置合理選定。 表 24 流沙河水閘洪水標(biāo)準(zhǔn)及上 、 下游水位 計(jì)算工況 頻率 流量 (m3/s) 下游水位 (m) 上游水位 (m) 設(shè)計(jì)洪 水 2% 1333 校核 洪水 1% 1500 正常蓄水 0 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 閘址選擇 （ 1）、閘址應(yīng)根據(jù)水閘的功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求，綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、潮汐、泥沙、凍土、冰清、施工、管理、周圍環(huán)境等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。 表 15 混凝土與各種土壤的摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) f 粘土 中砂 粗砂 礫質(zhì)粗砂 混凝土 (5)、本地區(qū)地震烈度為 6度。 閘址上游 25km處的流沙河上建有綜合利用的東林水利樞紐，其總庫容為 億 m3,每年下泄水量 億 m3,其中除工業(yè)用水 m3外，其余全部可供灌溉，為滿足兩岸灌區(qū)取水的要求，擬建流沙河沙縣水閘以抬高河道水位。 沿河一帶地下水埋藏深度隨地形變化，地下水面一般在地表下 3m左右。 建筑物級(jí)別劃分 水閘樞紐中的水工建筑物應(yīng)根據(jù)其所屬樞紐工程的等別、作用和重要性劃分級(jí)別，其級(jí)別應(yīng)按表 22確定。長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 水閘孔口尺寸的確定 閘孔型式選擇 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中 閘孔型式有開敞式和封閉式，無胸墻的開敞式水閘超載能力比較強(qiáng)，本閘址地處平原地帶，正常情況下蓄水和泄洪能力要求較高，所以初擬閘孔 型式為無胸墻的開敞式水閘。檢修門槽深約為~ ，寬約 ~ 。 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 總體布置 樞紐布置 水閘的樞紐布置是閘室選定后一個(gè)十分重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，關(guān)系到樞紐建成后能否安全運(yùn)行和能否充分發(fā)揮預(yù)期的工程效益，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)引水渠等均已設(shè)計(jì)完成，故只需設(shè)計(jì)布置攔河節(jié)制閘，但該節(jié)制閘同時(shí)兼作泄洪閘。 根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范累計(jì)頻率 %p 需根據(jù)水閘的級(jí)別加以確定，規(guī)范中根除確定的表格如 52所示： 表 52 P值 水閘級(jí)別 1 2 3 4 5 P（ %） 1 2 5 10 20 計(jì)算出的平均要進(jìn)一步換算成實(shí)際的波高，這樣才有實(shí)際參考價(jià)值，水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中給出了平均波高相對(duì)應(yīng)的實(shí)際波高的表格，先摘錄如表格 53 長沙理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 4 月19 日 18 表 53 累積頻率為 P%的波高與平均波高的比值 mmHh P% 1 2 5 10 20 由于流沙河水閘是用來蓄水灌溉，所以在確定閘頂高程的時(shí)候只需要利用水閘規(guī)范《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 SL2652021》里面的莆田公式分別計(jì)算出正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位時(shí)所對(duì)應(yīng)的閘頂高程，最后在三者中取大值作為閘頂?shù)挠行Ц叱獭? 所謂分離式底板，當(dāng)閘墩與底板設(shè)縫分開時(shí)，即為分離式底板。 交通橋布置 建造水閘時(shí)，應(yīng)考慮兩側(cè)的交通，以滿足汽車、拖拉機(jī)和行人通過的要求。 水 閘的消能方式一般為底流式消能，平原地區(qū)的水閘，水頭低，下游河床抗沖能力差，所以不采用挑流式消能，大部分采用底流式消能。 計(jì)算步驟： 假定一個(gè)閘門開