【文章內容簡介】 12m,故選 3?n 孔，選單孔凈寬 ml 100 ? 。 根據(jù)規(guī)范上游閘墩頭部均采用半圓形，下游閘墩頭部采用流線形，厚 md 2? ，邊墩取 。 閘孔總寬度為： mdnnlL 3422103)1(01 ????????? 。 渠道寬 ，閘室總寬度應與渠道寬度相適應，兩者的比值為 34/50= 大于~，符合要求。 閘孔尺寸示意圖見圖 21（比例 1： 100） 圖 31閘孔布置圖（ 單位： m） 水閘泄流能力驗算（查閱《水閘設計規(guī)范》 SL2652020） 灌溉期過流驗算 ： 上游水位 ，下游水位 ，流量 300 sm/3 對于中孔： ml 100 ? ， md 2? 10)210 101()1( 440000 ????????????? dl ldl lz? 9 對于邊孔： ml 100 ? ， mb b )3750( ????? 10)101(2)21(440000??????????????????bbbbdllbdll? 則 )13()1( ???????? nn bz ??? 水閘泄流能力 smHgmLQ / 32/32/300 ?????????? ??大 于 300 sm/3 滿足要求 。 枯水期過流驗算 ： 上游水位 ，下游水位 ，流量 100 sm/3 對于中孔： ml 100 ? ， md 2? 10)210 101()1( 440000 ????????????? dl ldl lz? 對于邊孔： ml 100 ? ， mb b )3750( ????? 10)101(2)21(440000??????????????????bbbbdllbdll? 則 )13()1( ???????? nn bz ??? 水閘泄流能力： smHgmLQ / 32/32/300 ?????????? ??大于 100 sm/3 滿足要求 。 10 第三章 消能防沖設計 1. 消力池設計 確定消能型式 由于本閘所處渠道底部為粉質粘土，抗沖刷能力較低，故采用底流式消能。 確定消能計算工況 由第二章計算已知，灌溉期和枯水期水位時閘門全開引水，均為淹沒出流，無須消能。當引水流量為 300 sm/3 ，上游水位 ，下游水位 時， 為最不利的工況，取該工況為計算工況。 計算工況時上下游水面連接形態(tài)的判別 引水流量為 300 sm/3 ，上游水位 ，下游水位 ； 上游水深 mH 1 9 2 0 4 ??? ，下游水深 mh s 1 9 0 1 ??? 該工況情況下，關閘擋水，部分閘門不完全開啟，下游水位較低，閘孔射流速度大，最容易造成渠道的沖刷。消力池設計采用挖深式消力池，消力池首端寬度采 用閘孔總寬 1 34bm? ，末端寬度采用河底寬度 2 50bm? 。 為保證 水閘安全運行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本設計按閘孔對稱方式開啟運行，分別為開啟 3孔和中間 1孔 當閘門不完全開啟，閘孔射流速度較大，比閘門完全開啟時更容易引起渠床的沖刷，取閘門相對開啟從 （大于 屬于堰流，由上可知為淹沒出流）。 過水斷面 )( mA ????? 上游行近流速 smAQv /41 830 00 ??? 行近水頭 mgvHH 2200 ??????? ? 下游水深 mh t 1 9 2 0 1 ??? 寬頂堰閘孔出流流量公式 001 2 gHenlQ ?? ， 039。39。1 /1 He???? ?? 39。? 由相對開啟高度 He/ 查《水力學》表 97 可得， ? 取 ehc 39。0 ?? ，假設水躍在最小收縮斷面開始發(fā)生，由 《水閘設計規(guī)范》可得： 躍后水深 21302002 ))(181(2 bbgh qhh ccc ??? ?，根據(jù) 02ch 和 th 的關系判別水躍形態(tài) 11 計算表格如下： 開啟孔數(shù)n開啟高度e相對開啟高度e/H垂直收縮系數(shù) ε閘孔流量系數(shù) μ 1 泄流量Q單寬流量q收縮斷面水深hco躍后水深h co2下游水深ht 流態(tài)3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式3 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式1 淹沒式 驗算計算工況閘門全開自由堰流狀態(tài)下水躍形態(tài) 由迭代公式求收縮水深)(2 01 cici hHg qh ??? ? )*/( 0 3 msmq ?? ， ?? 01?h令 ；代入迭代公式可得： mh ? ， mh ? ， mh ? ， mh ? ， mh ? ， 由此可得 mmh c ?? 假設水躍在最小收縮斷面發(fā)生，躍后水深 mbbgh qhh ccc ))(181(2 02002 ???? ? tc hh ?02 ，故也發(fā)生淹沒式水躍 結論 由以上計算可知，上下游水位的連接形態(tài)為淹沒式水躍，這種情況對底部沖刷不太嚴重，不需要修建消力池 ,但應按要求設計相應的護坦。 護坦尺寸設計 閘孔按一孔和三孔對稱開啟時 躍前水深和躍后水深最大差值為 。以此為計算控制工況 水躍長度 mL j ??? ；按規(guī)范取 ?? 12 考慮到閘底板的厚度，按規(guī)范取 2m，護坦與閘底板用斜坡連接，坡度 1： 4 護坦長度 mLLL jssj ??????? ? ，取 mLsj 24? 護坦厚度 Hqkt 1? ， 1k 取 ， )*/( 3 msmq ? ， H 為上下游水位差 mHqkt ????? ，取 mt 1? 閘門全開自由堰流狀態(tài)時 躍前水深和躍后水深差值為 mhh cc 2 3 1 ???? 水躍長度 mL j ??? ；按規(guī)范取 ?? 護坦長度 mLLL jssj ??????? ? 護坦厚度 Hqkt 1? ， 1k 取 ， )*/(1030300 3 msmq ?? ， H 為上下游水位差 mHqkt ????? 綜合以上計算情況，可以確定護坦長度 mLSJ 24? ，護坦厚度 mt 1? 2. 海漫的設計 水流經(jīng)過護坦淹沒式消能，雖已消除了大部分多余能量，但仍留有一定的剩余動能，特別是流速分布不均，脈動仍較劇烈，具有一定的沖刷能力。因此，護坦后仍需設置海漫等防沖加固設施，以使水流均勻擴散，并將流速分布逐漸調整到接近天然河道的水流形態(tài)。 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，海漫的起始段采用長為 10 米的水平段 ,其頂面高程與護坦齊平 , 水平段后采用 1:10 的斜坡 ,以使水流均勻擴散；為保護河床不受沖刷，海漫結構采用干砌石海漫結構 按公式 HqkL 2? ， H 為上下游水位差 2k 為渠床土質系數(shù)，根據(jù)地質資料渠床為粉質粘土取 102?k q 為護坦出口處單寬流量，取最大值 )*/(1030300 3 msmq ?? mHqkL ????? ， 取為 42m 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，海漫的起始段采用長為 10 米的水平段 ,其頂面高程與護坦齊平 , 水平段后采用 1:10 的斜坡 ,以使水流均勻擴散；為保護河床不受沖刷，海漫結構采用干砌石海漫結構 13 水流經(jīng)過海漫后，盡管多余能量得到了進一步消除，流速分布接近河床水流的正常狀態(tài)，但在海漫末端仍有沖刷現(xiàn)象。為保證安全和節(jié)省工程量，在海漫末端設置防沖槽。 海漫末端的河床沖刷深度按公式 ? ? tvqt ??? 039。39。39。 39。q 為海漫末端單寬流量，由消能防 沖設計水位組合取 )*/(103030 0 339。 msmq ?? ??0v 為土質的不沖流速，查《農田水利學》 112 頁表 412，取為 ； t 為海漫末端河床水深，海漫前端水深為 ?? ， 海漫 10m 水平段后有 1:10 的斜坡段，斜坡水平長度 m321042 ?? 則斜坡段在垂直向下降 ，即 mt ??? ? ? mtvqt 039。39。39。 ??????? 故取防沖槽深度為 ，槽頂高程與海漫末端齊平，底寬取 5m，上游邊坡系數(shù)為 2，下游邊坡系數(shù)為 3。并在海漫末端預留足夠塊徑大于 30cm 的石塊，單寬拋石量 339。39。 mAtV ???? （ A 值按經(jīng)驗取 2~4） 第四章 地下輪廓設計 1. 地下輪廓布置形式 綜合說明 按照防滲和排水相結合的原則，在上游側采