【正文】 量下，直接由該曲線查得下游水位。 取 Q= = m3/sQ設 ——下游水深。，施工較困難；，泄流能力降低很快。過閘水流因為上下游水位差大，呈急流狀態(tài)。而開啟高度一般采用 之倍數(shù)。據(jù)刀叉資料統(tǒng)計，我國已建大、中型水閘工程基本均采用底流式水躍消能。由上表知發(fā)生在中孔單開 e= 時， ( )max= ch河北工程大學畢業(yè)設計第 23 頁 共 91 頁所以： === +β =+=偏安全的選消力池長度 為 16 米。sqH?Lp=Ks （） 39。圖 海漫尺寸圖（單位： ）m 防沖槽設計水流經(jīng)海漫后余能得到進一步消除，流速與流速分布也逐漸接近下游河道水流的正常狀態(tài)，但仍具有一定的沖刷能力。側(cè)向繞流對翼、岸墻產(chǎn)生水平推力。根據(jù)地基土壤的特點，防滲設備有水平鋪蓋，板樁（垂直）和齒墻，其目的是用來延長滲流途徑，以保證滲流坡降不超過土壤的允許值。其材料有黏土，混凝土，鋼筋混凝土鋪蓋。 ∴①區(qū)進口: =(+=?) ⑧區(qū)出口: =(+=.②內(nèi)部垂直段: （） ??2/l。 H圖 防滲輪廓圖⑴鋪蓋的尺寸 鋪蓋緊接閘底板設于上游河床上，其主要作用是延長閘基滲徑降低滲流水力坡降和滲透壓力，同時可防止河床免受水流沖刷。地下輪廓線——指建筑物與地基接觸面的不透水邊界線，即鋪蓋、齒墻等防滲結(jié)構及閘室底板與地基的接觸線長度 L。 （非粘性土可能發(fā)生管涌或流土，粘性土則只能發(fā)生流土，不會發(fā)生管涌） 。當水流沖刷海幔下游天然河床而形成沖刷坑時，石塊將自動滾下覆蓋在沖坑上有坡面上形成防護層，以防止沖坑向下游擴散。sk海漫長度的最不利情況是乘積最大時 ，計算時應在水閘泄流量范圍內(nèi)，39。護坦厚度應按照抗沖和抗浮穩(wěn)定要求確定，并取最大值。 消力池設計消力池一般布置在閘室后面，池底與閘底板之間常用 1:3～1:4 的斜坡相連，斜坡頂端可緊靠閘底板的下游端。此時泄流量最小，下游水位最低，上下游水位差最大，水的沖刷能力最強。水閘的上下游水位、過閘流量及泄流方式（孔、堰流）取決于水閘的運用要求，往往是復雜多變的，河北工程大學畢業(yè)設計第 18 頁 共 91 頁閘門的開啟程序，開啟孔數(shù)和開啟高度可有多種組合，均影響閘下的消能設施。利用閘門控制水位，上、下游有較大水位差。 0H =? =+=200g?? h 下 / H0= 查《水閘設計規(guī)范》知此水閘處于高淹沒，閘孔總凈寬可按()()計算( / ) =???sh0H2/ BQ0)ssg?=（ ）(? = m 式中： ——閘孔總凈寬；（m）0B Q——過閘流量；（ /s）3 ——計入行進流速水頭的堰上水深。由于閘孔寬度一般小于河道寬度，水流過閘時側(cè)向收縮，并使上游水面雍高而形成閘上下游水位差 ΔH。上下游翼墻宜與閘室及兩岸岸坡平順連接。這種類型的閘室多用于攔河節(jié)制閘或引水系統(tǒng)的進水閘上。⑵水流條件 是另一主要因素閘的位置應使進閘和出閘水流平順，防止上，下游產(chǎn)生有害的沖刷和淤積。⑵閘墩底水平截面的縱向應力及側(cè)向應力的驗算。并在主梁截面確定之后校核面板的局部彎曲與整體彎曲的折算應力強度。本次設計主要分為以下六部分：分析資料及水閘樞紐布置已提供的資料是設計的基本依據(jù)，為使設計成果安全、適用、經(jīng)濟，首先應熟悉并分析各種資料，如地形、地質(zhì)情況，各有關高程，特征水位及相應流量等，然后根據(jù)閘址地形、地質(zhì)、水流等條件以及該樞紐中各建筑物的功能、特點、運用要求，確定樞紐布置，做到緊湊合理，協(xié)調(diào)美觀，組成整體效益最大的有機聯(lián)合體。第 II 單元,自上而下為淤泥質(zhì)壤土、砂壤土、裂隙粘土，總厚度 ～ 米,底板高程在 ～ 米，分布連續(xù)穩(wěn)定。閘區(qū)西部位于丘陵地區(qū)，西高東低，地面坡度為 1／400～1／1000，東部為沖積平原，地勢較平坦，地面坡度為 1／2500～1／4000。 上下游引渠糙率 n= 　　　　 引渠底寬(上,下游) b=28m引渠邊坡系數(shù)(上,下游) m=2 　 混凝土容重 r=鋼筋混凝土容重 r=河北工程大學畢業(yè)設計第 6 頁 共 91 頁設計總說明水閘是灌排工程的主要建筑物之一，它是一種利用閘門進行擋水或泄水的低水頭水工建筑物，既可控制流量又可調(diào)節(jié)水位。⑵、閘室穩(wěn)定計算選取計算單元，計算作用于閘室的荷載，并按計算條件進行組合。河北工程大學畢業(yè)設計第 8 頁 共 91 頁⑶、啟閉機械選擇①、計算啟門力，確定啟閉機類型、型號。閘址處于上下游河道直線段長度均不短于 5—10倍水面寬度，且不宜小于 300m。這種泄流方式最適合于沖沙閘的工作條件，有其突出的優(yōu)點。⑷ 啟閉機 其型式可根據(jù)門型尺寸及其運用條件等因素選定。由設計資料給出，該節(jié)制閘的最高設計蓄水位為▽。⑵閘孔總凈寬的計算：在 Q 設= m3/s，閘門全開，按堰流計算。，流量系數(shù)較大；，可以消除波狀水躍；，可采用較小斷面，水流條件較好。⑶閘下水流的銜接型式，可在一定范圍內(nèi)用閘門進行調(diào)節(jié)和控制，有可能避免波狀水躍或躍首撞擊閘門等不利的銜接流態(tài)。但其最大的泄量是有限度的，不會超過閘下水位接近閘上最高蓄水位時下游河道所通過的流量，因此時閘已全打開，下游水深大，過閘水流為緩流，則不是消能設計條件。下瀉水流的余能一部分在空中消散，大部分在水舌落入下游河道后被消除。故消力池池深取 d=。為此，一般是緊接消力池設置海漫，海漫末端設防沖槽。海漫的起始段布置為 8m 的水平段，以穩(wěn)定水流，為漿砌石。滲流分兩類，經(jīng)過閘基的稱為閘基滲流，沿兩岸翼墻的稱側(cè)向繞流。閘基防滲設施布置，即地下輪廓線的布置，應根據(jù)閘基地質(zhì)條件和水閘上下游水位差等因素結(jié)合閘室消能防沖和兩岸連接布置進行綜合分析確定，圍繞如何減少閘底板揚壓力，提高閘室抗滑穩(wěn)定性，防止閘基土壤發(fā)生滲透變形而展開的。由于這類地基比較堅實，各類垂直防滲體的施工多比較困難，在上下游水頭不大的情況下，也可以采用鋪蓋的辦法防滲。按等勢線的位置，將閘底板輪廓分成幾個典型流段，每一流段的阻力系數(shù) 。本設計取 厚，鋪蓋下設碎石墊層厚 ，鋪蓋上下游均設齒墻增加閘室的抗滑穩(wěn)定性并延長滲徑，齒墻深一般為（～）m，本設計采用 1m。如果為了降低閘室底板滲透壓力，可以在上游增設鋪蓋，在閘室底板下設置排水。 防滲設施布置防滲設施的型式有兩種，一種是水平防滲設施；另一種是垂直防滲設施。 mh=，???沖坑上游邊坡一般取 =2～3，本設計取 =3，堆石覆蓋厚度一般取為 ～,本11設計取 d=。Hqs?39。表 三孔全開時計算表 Q q th△Hˊ= thHq?Hqkt??125 50 75 100 125 150 175 200 225 250 由以上表格可得 tmax=,偏安全取 t= 采用等厚布置。消力池池深由《水閘設計規(guī)范》附錄 B 式（）至() 計算：0csdhZ????? （） (1)(ccbqg??? （） 22scZh?????? （） 式中： ——消力池深度， （m） ；d c——收縮水深， （m） ； h?——躍后水深， （m） ； ?——水流動能校正系數(shù)，可采用 ～。thc確定消能設計條件，關鍵是在不同的泄量 Q 下，所對應的下游水深 ht。節(jié)制閘消能設計條件是：在保持閘上游最高蓄水位不變的情況下，若宣泄上游多余的來水量，則由閘門控制。特征為流量越小，下游水位越低，落差越大，對下游沖刷越嚴重。閘孔孔徑應根據(jù)閘的地基條件，運用要求，閘門結(jié)構型式，啟閉機容量以及閘門的制作，運輸，安裝等因素進行綜合分析確定，綜合本設計實際情況，初定 b=8 米，n= B0/b 3 孔。根據(jù)《水閘設計規(guī)范》 ，一般情況下，平原水閘的過閘水位差可采用～。 消能防沖布置 水閘消能防沖布置應根據(jù)閘基地質(zhì)情況，水力條件以及閘門控制運用方式等因素進行綜合分析確定。根據(jù)已知資料，初步采用開敞式閘室。 結(jié)構布置 閘室的結(jié)構布置水閘的主體是閘室，其結(jié)構型式是多種多樣的，主要取決于泄放水流的方式以及閘門的構造和操作方式。③墩底水平截面?zhèn)葢Α＂?、主梁設計：確定主梁數(shù)目、位置、截面型式，斷面尺寸，截面改變，翼緣焊縫設計及主梁局部穩(wěn)定驗算。然后再驗算初擬閘孔尺寸的過流量是否滿足泄流要求。第 V 單元, 巖性主要為裂隙黏土和裂隙壤土,頂高程 ～ 米,分布穩(wěn)定,局部夾薄層粉砂。其缺陷為上、下游連接段較長，工程量較大。六．交通情況閘本身無專門交通要求,考慮農(nóng)田耕作及水閘自身施工運行要求設人行便橋。③、防沖槽：計算海漫末端河床沖刷深度，設計計算防沖槽斷面形狀、尺寸、確定拋石量及護坡砌置深度。⑨、止水、吊耳設計：確定止水型號及布置方式，由啟門力設計，吊軸及吊耳板尺寸并對吊耳板強度進行驗算。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建也稱節(jié)制閘。當閘檻高程較低，閘室高度較大，需要泄放或取用底層水流時，常采用這種型式。本設計初步采用上游墩頭半圓形，下游墩頭流線形的型式。 閘孔設計閘孔型式：包括閘底板的型式（堰型） 、閘門、閘門頂部胸墻。⑵上下游水位差為 ΔH=。本工程中采用寬頂堰形式，堰頂高程與河底相平，取高程 。tH0()t tuhh?e/H ，為孔流，按下游水深 ht對泄流有無影響，可分為?自由出流： , 。蓄水時期上游的多余來水量是隨時間變化的。這種銜接方式由于高速流的主流在底部，故稱為底流式消能。?3ms=計算表中各參數(shù)說明如下：孔流公式由《水閘設計手冊》6 表 25210 得： () 02()cQBegHh???式中: ——計入行進流速的堰上水深， （m） ，本設計取 =；0 0H——孔流自由出流的收縮系數(shù)，由 查《水工設計手冊》6 式（252? e11）得；——孔流流量系數(shù)，由《水閘設計規(guī)范》表()查得；?——孔流流速系數(shù)，可采用 ～。但斜坡上或水流收縮斷面處不宜設排水孔，以免排水孔下土料被急流形成的局部真空吸出。⑵　海漫的材料、構造與布置為充分發(fā)揮海漫的作用，對海漫的構造要求是：要有一定的粗糙性，以利于消除水流余能；要有一定的柔性，以適應介于護坦與天然河床之間的過渡性地基變形；要有一定的透水性，以利于滲水自由排出。滲流不僅損失水量，更不利于降低閘室及兩岸連接建筑物的穩(wěn)定性，還可能會引起變性及滲透破壞，甚至導致水閘失事，為此水閘必須做好防滲排水設計。垂直防滲通常采用灌漿、泥漿槽、混凝土墻、板樁等措施，在閘室的強烈透水層中形成一道或幾道隔水墻，可以有效地減少閘基的滲透量和滲透水頭，防滲效果一般比水平鋪蓋好。水流出逸處要設置級配良好的反濾層，閘室上游設置鋪蓋。minL 閘基防滲長度校核 1:3圖 防滲鋪蓋尺寸圖（單位： ）cm=+= m， = m， / =≥5，查《水閘設計規(guī)范》第0L0S0LS240 頁（） ，當 / ≥5 時,按下式計算有效深度 :L= （） eT0式中: ——土基上水閘的地基有效深度（m） ； L——地下輪廓的水平投影長度（ m） ；——地下輪廓線的垂直投影長度（ m） 。H 取下游無水，上游最高水位時的水位差，為 ； C ——滲徑系數(shù)，與地基土質(zhì)情況有關，根據(jù)已知資料本設計取 5。上游端和側(cè)面的板樁，可以減少滲透壓力，要求深一些。上游齒墻可以有效地消耗滲透水頭，降低鋪蓋和閘室底部的揚壓力。底寬 b 取為槽深的 2～3 倍，本設計取為 5m。其后布置為不陡于 1：10 的斜坡段，本設計取1：11。河北工程大學畢業(yè)設計第 24 頁 共 91 頁為降低護坦下面的滲透壓力，在護坦上設置垂直的排水孔，并在護坦下面鋪筑反濾層，使地基中的滲水經(jīng)反濾層流出排水孔的孔徑一般為 5～25cm,間距為 ～,布置成梅花狀。.30th???河北工程大學畢業(yè)設計第 20 頁 共 91 頁查《水閘設計規(guī)范》 （） 、()、()得全開時為堰流公式為 : （） 0320QBmgH??? （）