【文章內容簡介】 （ 41） 求 得 h ，節(jié)制閘處河底高程為 H=+=，節(jié)制閘底板與河床齊平，由此得出閘底板的高程為 。 3 閘門 閘門的結構選型布置應根據(jù)其受力情 況控制運用要求、制作、運輸、安裝維修條件等，結合閘室結構布置合理選定。因為該處的閘門需要有足夠的自重，并且有足夠的強度，宜采用平面 鋼 閘門。又因為該處水閘是節(jié)制閘，河流是季節(jié)性河流，因此不需要設置檢修閘門。 閘墩的外形輪廓設計應能滿足過 閘水流平順、側向收縮小、過流能力大的要求。上、下游墩頭均采用半圓形 。 翼墻有一字型、八字型和圓弧形，本工程的過流量大，因此選擇水流條件較好的圓弧形翼墻。 當?shù)氐刭|條件較好，將縫設在單孔底板上，設雙縫 。為避免相鄰結構由于荷重相差懸殊產(chǎn)生不 均勻沉降，也要設縫分開。 鋪蓋與底板、消力池與底板，以及鋪蓋、消力池與翼墻等處都要分別設縫。根據(jù)該處地質條件以及經(jīng)濟因素等，分縫型式選擇分離式。 孔口設計 1 閘墩的尺寸 合肥工業(yè)大學課程設計報告 水利水電工程 2021 級 6 閘墩的厚度與閘門的形式有關，當采用平面閘門時，工作閘門的槽深取 ，寬取 ,中墩的厚度取 ,因此墩頭的半徑為 ，邊墩的厚度取 。 閘墩頂高程應根據(jù)擋水和泄水兩種情況確定。擋水時，墩頂高程等于最高擋水位加浪高及相應安全加高；泄水時，閘墩不應低于設計洪水位（或校核洪水位）加相應的安全加高。校核水位對應的上 游水頭為 — = ，安全超高取為 ，+=。 由于公路橋面高程為 ，考慮到交通橋的布置和兩岸邊坡的影響，最后閘墩的高度取 。 詳見圖（ 21） 。 改為 圖 21 閘墩的具體尺寸 （ 單位 ： m） 2 閘門的高度 閘門的高度取決于校核水位時對應的水頭 ，閘上的最高水位是 ， 所以閘門高度為 — =，考慮 安全超高，閘門的高度取 。 3 閘孔總凈寬 該處河床的總寬度為 60m，對于節(jié)制閘，閘孔的凈距不宜過 小。不妨先假設閘門為 7 孔， 每孔 凈寬 為 8m。 通過假設的閘孔個數(shù)來校核初步假設是否滿足。原理是：根據(jù)已經(jīng)假設的閘孔凈寬 ，可以求出通過該閘室的總流量 Q0， Q0必須大于校核流量1300m3/s，這樣才能滿足要求。 已知該河道的校核流量為 1300m3/s，對應的閘上水位為 ，閘下水位為，又因為閘底板的高程為 ，所以上 、 下游的水深分別為 ， 。 則過水斷面面積 hmhbA )( ?? () 式中： b～河槽的寬度， m； h～上游的水深， m； 合肥工業(yè)大學課程設計報告 水利水電工程 2021 級 7 m～上游邊坡的坡度 。 求 得： A=462m2，則 行近流速 V0=Q/A=1300/462=V0=，因此河段應該做相應的防止沖刷處理。行近 水頭 V02/2g=，所以上游水頭 H0=+=，下游水頭為 ，則需判斷是不是 淹沒出流。寬頂堰的淹沒出流條件為 hs，=*=，故為淹沒出流。 閘孔 總 凈寬 用式 （ 22） 計算 ： 2300 2m HgLQ ??? （ ） 式中： L0～閘孔總凈寬， m； Q～設計流量， m3/s； H0～計入 行近流速 水頭在內的堰頂水頭， m； m～寬頂堰的流量系數(shù) ，可取 ； ε～側流量收縮系數(shù)； σ～淹沒系數(shù)。 對于側收縮系數(shù)和淹沒系數(shù)可按下公式計算 40000117 zzx dbbdb b ??????? ????? () 4000022bzbzbbdbbbdbb?????????????????????? () 00 ?????? ?? HhHh ss? （ ） 式中： H0— 計入行近流速水頭的堰上水深 (m)； g～重力加速度 ,可采用 (m/s2 )； ε～堰流側收縮系數(shù)； b0～閘孔凈寬 (m)； ε z～中閘孔側收縮系數(shù) ； 合肥工業(yè)大學課程設計報告 水利水電工程 2021 級 8 dz～中閘墩厚度 (m) ε b～邊閘孔側收縮系數(shù)； bb～邊閘墩順水流向邊緣線至上游河道水邊線之間的距離 (m)； σ～堰流淹沒系數(shù)； 通過上式可以求出此時的中墩及邊墩系數(shù) 分別為ε z=,ε b=,再通過 式（ 26） ? ?NN bz ??? ??? 1 （ 26） 求得整個閘室的側收縮系數(shù) ε =。 通過式（ 25）求出淹沒系數(shù)σ =， 再由式（ 22） 求出通過整個閘門的流量 : Q0=56*****（ 2*)189。=1576m3/s1300m3/s， 算出的流量值大于校核流量 1300m3/s， 計算誤差不 在 3%～ 5%范圍 內，但該處的 校核流量選擇是 20 年一遇的流量，為了安全儲備，設計的過水流量可以稍大些，因此該閘孔的設計能夠滿足要求。 再分別假設閘 孔 的個數(shù)為 5 個、 6 個、 8 個、 9 個、 10 個，用同樣的方法進行試算，詳見附表 1。通過試算，可以得出不同凈距下的對應的流量，因此得出閘孔的個數(shù)選擇 5 個，單孔寬度取 。 公路橋 為了安裝啟閉設備和便于操作管理，需要在閘室上設置 公 路 橋。因為該水閘閘室的總寬度為 60m，中間有 4 個閘墩，橋梁 采用板式。板的大小一般取 99cm? 35cm。橋的板底高程應高出最高洪水位 以上；若有流冰，應該高出流冰面以上 。對于啟閉設備采用活動式啟閉機。 5%%%10013 00 13 0015 760 ?????Q 合肥工業(yè)大學課程設計報告 水利水電工程 2021 級 9 分縫方式和止水設備 1 分縫 為了防止和減少因地基不均勻沉降、溫度變化及混凝土干縮引起的底板斷裂和裂縫，對于多 孔 水閘需要沿著軸線每 隔 一定距離設置永久縫。建在土基上的水閘，縫距不宜大于 35m，縫寬一般為 2cm～ 3cm。該處閘室的底板為分離式，因此不設縫，這樣可以減少工程量。 2 止水設備 凡具有防滲要求的縫，都應該設置止水。止水分鉛直止水 和 水平止水兩種。前者設置在邊墩與翼墻間以及上游翼墻本身；后者設置在鋪蓋、消力池與底板和翼墻、底板和閘墩間，以及鋪蓋及消力池本身的溫度沉降縫內。 閘室的尺寸 閘室的 寬 度與河槽的寬度相等，即為 60m。閘室的長度為閘墩的長度，根據(jù)上面所設計的可 以求出閘墩的長度。閘墩上的公路橋是雙行車道，每一車道的機動車道 標準長度為 ,人行 道的長度為 ~2m，機動車道與人行 道之間還得有至少為 的安全余量。所以每一車道的最小長度為 ，不妨取 6m，所以整個公路橋的長度為 12m。槽身處的尺寸為 ，距離 墩頭 留 的安全量。墩頭的直徑為，則整個閘墩的長度為： *2++++12+=。取整個閘室的長度為 。 3 防滲設計 水閘建成后，由于上、下游水位差作用會在閘基及邊墩和翼墻的背水 一側形成滲流。滲流不僅降低閘室及兩岸連接建筑物的穩(wěn)定性，還可能 引起地基破壞，甚至是水閘失事，因此必須做好水閘的防滲、排水設計。防滲、排水設計的主要任務是擬定水閘的地下輪廓線和做好防滲、排水設施的構造設計。