【導讀】工程地質和水文地質條件-------------------------------------------------------5. 建筑材料及交通運輸------------------------------------------------------------6. 灌溉渠道設計成果---------------------------------------------------------------6. 建筑物級別劃分------------------------------------------------------------------7. 閘底板頂面高程的確定---------------------------------------------------------11. 閘門高度的確定-----------------------------------------------------------------11. 閘孔總凈寬的計算--------------------------------------------------------------12. 泄洪能力的校核----------------------------------------------------------14. 水閘的消能防沖-----------------------------------------------------------------27. 消力池結構計算----------------------------------------------------------27. 海漫的結構計算----------------------------------------------------------30. 閘門控制方式的擬定-----------------------------------------------------------31

　　

【正文】 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。所用公式如下： 進出口段 230 ???????? TS? （ 74） 內部垂直段 ?????? ?????? ?? TSy 14c o tln2 ??? （ 75） 內部水平段 ? ?T SSLx ???? （ 76） 式中 0? —— 進出口段的阻力系數(shù)； S —— 板樁或齒墻的入土深度 ， m； T —— 地基透水層深度， m； y? —— 內部垂直段的阻力系數(shù)； y? —— 內部水平段的阻力系數(shù)，當 x? 小于 0時，取 0?x? ； L —— 內部水平段長度， m； 21 SS、 —— 水平兩端板樁或齒墻的入土深度， m。 （ 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。 （ 4）、對進出口段水頭損失進行局部修正。一般情況下，僅在未修正前進出口滲透坡降不滿足時才進行修正。 流沙河水閘滲流計算圖 71如下： 36 圖 71 滲流計算簡圖 135 .5m131 .7m131 .2m130 .7m126 .2m129 .2m12 345 6710 8 第一步：簡化地下輪廓線。 為了便于計算將復雜的地下輪廓線進行簡化，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。 第二步：確定地基的有效深度。 由地下輪廓線簡化圖 71 可知， )( mL ??? ， ( mS ? 。 ??SL ，所以 )( mT e ????? 。 第三步：滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計算。 從各拐點引等勢線，將滲流區(qū)域分為 8個典型段，Ⅰ、Ⅷ為進出口段，Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ為內部垂直段， Ⅲ、Ⅵ為內部水平段。 4 231 ????????? TS? （ ),1 mTmS ?? ??????? ?????? ?? TS14c o tln22 ??? （ , ?? TmS ） )( 213 ???? T SSL? （ mTmLmSmS ,10,5, 21 ???? ） 37 o tln24 ??????? ?????? ?? TS??? （ mTmS ,5 ?? ） 314c o tln25 ??????? ?????? ?? TS??? （ mTmS ,4 ?? ） )( 216 ???? T SSL? （ mTmLmSmS ,1,1 21 ???? ） o tln27 ??????? ?????? ?? TS??? （ mTmS ,1 ?? ） 238 ????????? TS? （ mTmS ,1 ?? ） ??? ? ii ?? 81 第四步：計算滲透壓力。 各段水頭損失的計算。 iiiiHh?? 81???? ?1h ； ?2h ； ?3h ； ?4h ； ?5h ； ?6h ； ?7h ； ?8h 進出口水頭損失的修正。 進出口損失的修正系數(shù)： ????????? ????????? ???????????39。239。1TSTT? （ mTmTmS ,1 39。39。 ??? ） ?? 1139。1 hh ? 進口： ??h ???? hhh 239。2 出口段修正系數(shù)： 38 ????????? ????????? ???????????39。239。2TSTT? （ mTmTmS ,1 39。39。 ??? ） ?? 8239。8 hh ? ???? hhh 739。7 計算拐點的滲壓水頭。 ???? 39。139。1 hHH ??? 39。239。139。2 hHH ?39。3H ； ?39。4H ； ?39。5H ； ?39。6H ； ?39。7H ； ?39。8H 0 底板單寬滲透壓力。 ? ? ????? 11521 39。639。51 HHU ( mt/ ) 計算滲透坡降。 ??? xx LhJ 39。8 ??? ShJ 出口 濾層設計 目的是將閘基的滲水有計劃地排到下游，減小閘底板的滲透壓力，增加閘室的抗滑穩(wěn)定性，并能防止出口發(fā)生滲透破壞。濾層設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砂礫石粗砂中細砂長沙理工大學繼續(xù)教育學院 2021 年 4 月19 日 閘室穩(wěn)定驗算 分析受力情況 水閘受力情況比較復雜，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，為了計算方便，取一個閘室做為分析的對象，因為初擬設計扥時候，閘室底板是分離式底板，所以 一個中墩的中間部分到另外一個中墩的中間 部分的閘室做為研究對象。閘室所受力的分析圖如圖 81 所示。 圖 81 水閘受力圖 G 1G 2G 3G 5w 1GG 4HP 1P 2F 式中 1G —— 啟閉機重量 KN； 2G —— 工作橋重量 KN； 3G —— 單元閘室重量 KN； 4G —— 交通橋重量 KN； 42 5G —— 閘門重量 KN； G —— 閘室底板重量 KN； H —— 上游水深 m； F — — 揚壓力 KN； 1P —— 鋪蓋上部靜水壓力 KN； 2P —— 鋪蓋下部靜水壓力 KN； 1W —— 上游閘室內水對底板壓力 KN。 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。經(jīng)過初步計算得出閘室所受到的力的大小如表 81所示： 43 表 81 閘室受力表 力的名稱 力的大小 KN 力的方向 距底板形心點距離 m 啟閉機重 1G 245 垂直向下 工作橋重 2G 363 垂直向下 閘室自重 3G 1581 垂直向下 交通橋重 4G 693 垂直向下 閘門重 5G 294 垂直向下 上游閘室水重 1W 50 垂直向下 靜水壓力 1P 71 水平向右 靜水壓力 2P 37 水平向右 揚壓力 F 1188 垂直向上 閘室的穩(wěn)定性及安全指標 在各種計算情況下，閘室平均基底壓力不大于地基的容許承受力，最大基底壓力不大于 地基允許承載力的 倍。 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。 沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定系數(shù)不小于表 83 規(guī)定的允許值。 表 82 ? 的容許值 地基土質 荷載組合 基本 特殊 松軟 中等堅硬、緊密 堅硬、緊密 44 表 83 cK 的允許值 荷載組合 水 閘 級 別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ、Ⅴ 基本組合 特殊組合 1 2 穩(wěn)定計算 驗算閘室基底壓力 對于結構布置及受力情況對稱的閘孔，如多孔水閘的中間孔或左右對稱的單孔閘，按式 81計算基底最大和最小壓應力。 ABMAW ???? 6maxmin? （ 81） 式中 W? —— 鉛直荷載的總和， KN； A—— 閘室基底面的面積， 2m ； M? —— 作用在閘室的全部荷載對基底面垂直水流流向形心軸的力矩， KN m； B—— 閘室底板順水流方向的長度， m。 經(jīng)驗算求得 minmax ??? ，因為閘室屬于中等堅硬、緊密的地質，表 82中規(guī)定的容許值為 ，所以基地壓力滿足設計 要求。 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。 PWfKc ??? （ 82） 式中 W —— 作用在閘室上全部豎向荷載的總和， KN； P —— 作用在閘室上全部水平向荷載的總和， KN； f —— 底板與地基土間的摩擦系數(shù)，可參考表 84 查的； 45 表 84 底板與地基土間的摩擦系數(shù) f 地 基 類 型 f 黏土 軟弱 ~ 中等堅硬 ~ 堅硬 ~ 壤土、粉質壤土 ~ 砂壤土、粉砂土 ~ 細砂、極細砂 ~ 中砂、粗砂 ~ 砂礫石 ~ 礫石、卵石 ~ 碎石土 ~ 軟質巖石 極軟 ~ 軟 ~ 較軟 ~ 硬質巖石 較堅硬 ~ 堅硬 ~ 閘基的土質屬于礫 石，由表 84 可知 ?f 。由公式 82 可以求得 cK ，計算結果讓如下。 ?cK 流沙河水閘屬于 2 級建筑物，根據(jù)表 83 可以知道，初步設計的 cK 允許值大于規(guī)范所給定的值，所以可知初步設計是穩(wěn)定的。 46 碩士論文 是碩士研究生所撰寫的學術論文，具有一定的理論深度和更高的學術水平，更加強調作者思想觀點的獨創(chuàng)性，以及研究成果應具備更強的實用價值和更高的科學價值。碩士論文是碩士研究生所撰寫的學術論文。優(yōu)秀的碩士論文能夠反映出作者對所學習專業(yè)的理論知識掌握的程度和水平， 能夠幫助作者構建起良好的完整的知識體系，還能夠反映作者獨立的科研能力和學術理論的應用水平，對研究的課題的思考和獨立見解。較之學士論文，碩士論文應當具有一定的理論深度和更高的學術水平，更加強調作者思想觀點的獨創(chuàng)性，以及研究成果應具備更強的實用價值和更高的科學價值。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。 電路與系統(tǒng) 學科研究電路與系統(tǒng)的理論、分析、測試、設計和物理實現(xiàn)。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。因為電路與系統(tǒng)學科的有力支持，才使得利用現(xiàn)代電子科學技術和最新元器件實現(xiàn)復雜、高性能的各種信息和通信網(wǎng)絡與系統(tǒng)成為現(xiàn)實。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。電路與系統(tǒng)學科理論逐步由經(jīng)典向現(xiàn)代過渡， 47 同時和信息與通訊工程、計算機科學與技