【正文】 閘底板尺寸圖 （單位： cm） 4）鋪蓋長度根據(jù)（ 3 ~5）倍的上、下游水位差，確定為 40m。 L AH? （ 42） 3 8. 5 25 .5 ( )Lm? ? ? 2）閘底板厚度為 取 16 閘孔凈寬011 9 ? ? ? ?實際取為 。 1）閘底板順水流方向長度根據(jù)公式 42 計算，根據(jù)閘基土質為重粉質壤土 A 取 。 具體計算如下 L CH? （ 41） 其中 H 取正常灌溉時的閘前正常水深 為最不利工況計算 7 ( )L C H m? ? ? ? 防滲設備 設計 由于閘基土質以粘性土為主，防滲設備采用粘土鋪蓋，閘底板 20 上、下游側設置齒墻，為了避免破壞天然的粘土結構，不宜設置板樁。 根據(jù)公式 41 計算閘基理論防滲長度為 。 布置原則 防滲設計一般采用防滲和排水相結合的原則，即在高水位側采用鋪蓋、板樁、齒墻等防滲設施，用以延長滲徑減小滲透坡降和閘底板下的滲透壓力；在低水位側設置排水設施，如面層排水、排水孔排水或減壓井與下游連通，使地下滲水盡快排出，以減小滲透壓力，并防止在滲流出口附近發(fā)生滲透變形。保護范圍上游自鋪蓋向上延伸 2～ 3 倍的水頭 ，現(xiàn)設計延長為 30m，下游自防沖槽向下延伸 4～ 6 倍的水頭 ，先設計為延長 50m。 圖 32 海漫防沖槽構造圖 (單位： m) 上、下游岸坡防護 設計 為了保護上、下游翼墻以外的河道兩岸岸坡不受水流的沖刷，需要進行護坡。采用寬淺式，底寬取 4m，上游坡率為 2，下游坡率為 3，出槽后作成坡率為 5 的斜坡與 下游河床相連。 ? ? mmm hvqd ?? (315) 式中 ： dm 海漫末端河床沖刷深度 (m)； qm 海漫末端單寬流量 (m2 /s)； ［ v0］ 河床土質允許不沖流速 (m/s)； hm 海漫末端河床水深 (m). ? ? 51051~4100 RvRvv ???????? （ 316） 式中 ： ??0v — 河床土質的不沖流速， m/s； 0v — 由趙振興、何健京主編的《水力學》第二版表 ??； R — 水力半徑， xAR? ； 18 sh? — 海漫末端河床 水深， m。 防沖槽設計 海漫末端河床沖刷坑深度按公式 31 316 計算，其中河床土質的不沖流速可按下式計算。后 30 米做成坡度為 1： 15 的干砌石段，以使水流均勻擴散，調整流速分布，保護河床不受沖刷。HqKL ssp ?? (314) 表 33 海漫長度計算表 序號 流量 Q 上游水深 H 下游水深 sh? q H?? PL 1 100 2 200 3 300 4 400 5 500 6 600 7 700 17 海漫構造 因為對海漫的要求為有一定的粗糙度以便進一步消除余能，有一定的透水性，有一定的柔性。取計算表中的 最 大值42m。 16 圖 31 消力池構造尺寸圖 (單位：高程 m，尺寸 cm) 海漫設計 海漫長 度計算 用公式 314 計算海漫長度結果列入表 2。 1 39。 根據(jù)抗沖要求，按式 313 計算消力池底板厚度。 消力池的構造 采用挖深式消力池。 15 消力池池長 計算 根據(jù)池深為 m，用公式 3 3 310 計算出相應的消力池長度 如下 。 2 2 2 21 . 0 2 8 . 6 2 8 1 . 0 2 8 . 6 2 8 0 . 7 7 0 7 ( )2 2 2 9 . 8 1 2 . 0 2 1 2 9 . 8 1 4 . 6 7 8 7sca q a qzmg h g h? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? 躍后水深： 22002 3300 . 6 2 7 8 . 6 2 8( 1 8 1 ) ( 1 8 1 ) 4 . 6 7 8 72 2 9 . 8 1 0 . 6 1 3cc ch qhmgh? ? ? ? ? ? ?? 驗算 水躍淹沒系數(shù)符合在 ～ 之間的要求。 14 消力池尺寸及構造 計算 消力池深度計算 根據(jù)所選擇的控制條件，估算池深為 ，用 下式 31 312 用式算法計算 收縮斷面水深 ： 00T H d?? （ 311） 200 2202ccqThgh??? （ 312） 其中： ? ， ?? ， 38. 62 8 /q m s? ， 0 ? 。 m 為 ， 0H 為 ， 由于該水閘為無坎寬頂堰 1a =d 。2222 cs ghaqhgaqz ??? ? （ 37） 其中： σ 0水躍淹沒系數(shù) ,可采用 ~ 這取 ； α 水流動能校正系數(shù) ,可采用 ～ ，這取 。 消力 池池深： zhhd sc ???? 39。 單寬流量： Qq nb? （ 33） 其中： b=9m。計算公式如下式所示： 收縮斷面水深 ： 0che??? （ 31） 其中： ?? 由趙振興、何健京主編的《水力學》第二版表 查得 。 為了降低工程造價，確保水閘安全運行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本次設計按 7 孔對稱方式開啟，分別對不同開啟孔數(shù)和開啟度進行組合計算，找出消力池池深和池長的控制條件。閘前為正常高水位 ，部分閘門局部開啟，只宣泄較小流量時，下流水位不高，閘下射流速度較大，才會出 現(xiàn)嚴重的沖刷河床現(xiàn)象，需設置相應的消能設施。 11 第二章 消能防沖設計 由于本閘位于平原地區(qū)，河床的抗沖刷能力較低，所以采用底流式消能。 圖 21 閘孔尺寸布置圖 (單位： m) 校核泄洪能力 閘墩采用半圓形墩頭， 根據(jù)孔口與閘墩的尺寸可計算側收縮系數(shù)， 由趙振興、何健京主編的《水力學》第二版式 即下式 29 001 0 .2 [ ( 1 ) ]k Hn nb? ? ?? ? ? ? （ 29） 其中： n=7， b=9m 由于墩頭均為半圓形，和0Hhs 值 查由趙振興、何健京主編的《水力學》第二版表 與表 得 0 k??、 便可計算 側收縮系數(shù) ? 和水閘的校核過流能力 ，其中實際過閘流量 Q 按一下式 29 計算 10 2302 HgmBQ ??? （ 29） 其中： 7 9 63 ( )Bm??? ， g= 表 24 過流能力校核計算表 序 號 計算情況 堰上水頭H0（ m） 0hhs 0? k? ? m ? Q 校核過流能力 1 設計流量 937 % 2 校核流量 1220 % 從表 24 可以看出 設計情況超過了規(guī)定的要求， 但又未超過規(guī)定的 5%， 說明孔口尺根據(jù)校核情況滿足要求，所以不再進行孔口尺寸的調整。設 2 條永久性直通式伸縮縫，伸縮縫處閘墩寬 。 Hhs ? （ 26） 8 表 22 淹沒出流判別表 序號 計算情況 下游水深 hs（ m） 上游水頭 H0（ m） Hhs ? 流態(tài) 1 設計水位 ? 淹沒出流 2 校核水位 ? 淹沒出流 根據(jù)表 22判斷在遇到設計洪水和家和洪水時該攔河水閘均以淹沒出流的方式出流。 擬定閘 孔尺寸及閘墩厚度 現(xiàn)擬定 該水閘為多孔出流水閘，閘墩墩頭為 半圓形， 7 攔河閘寬頂堰出流情況判斷 由于已知上、下游水位，可推算上游水頭及下游水深 計算公式如下 式 1 1 1 14 所示 ： 上游水深： H ? 閘 前 水 位 閘 底 板 高 程 （ 21） 下游水位： sh ? 下 游 水 位 閘 底 板 高 程 （ 22） 上游過水斷面面積： 0 ()A = B a H? （ 23） 行進 流速：0 Qv A? （ 24） 水頭： 200 2vHH g??? （ 25） 其中： 0, ??? 如表 21 所示： 表 21 上游水頭計算 序號 流量 Q（ m3/s） 下游水深hs（ m） 上游水深H（ m） 過水斷面積 A （ m2） 行近流速0v （ m3/s） 20 ()2v mg? 上游水頭H0（ m） 1 設計流量 937 2 校核流量 1220 注：考慮壅高 15~20cm。 同時，由于河槽蓄水，閘前淤積對洪水位影響較大，為便于排出淤沙，閘底板高程應盡可能低。 閘型確定 本工程主要任務是正常情況下攔河截水，以利灌溉，而當洪水來臨時，開閘泄水，以保防洪安全。在選擇過程中首先應根據(jù)地形、地質、水流、施工管理應用及拆遷情況等方面進行分析研究，權衡利弊，經全面分析比較，合理確定。 材料供應情況 水泥由某水泥廠運輸 260 Km 至某市，再運輸 80 Km 至工地倉庫；其它他材料由市汽車運至工地；電源由電網供電，工地距電源線 ；地下水位平均為 ~。 洪水標準見表 14 所示。 批準的規(guī)劃成果 根據(jù)水利電力部《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準》（ SD11278）的規(guī)定，本樞紐工程為 Ⅲ 等工程，其中永久性主要建筑物為 3 級。汛 期（ 7～ 9）三個月，月平均最大流量為 149m3/s，年平均最大流量 ?Q m3/s，最大年徑流總量為 億 m3。 風速 最大風速 20?V m/s，吹程 。 4 閘址處有足夠的中細砂。 表 12 土的物理性質指標表 濕重度 飽和重度 浮重度 細砂比重 細砂干重度 19KN/m3 21 KN/m3 11 KN/m3 27 KN/m3 15 KN/m3 表 13 土的力學性質指標表 內摩擦角 土基允許承載力 摩擦系數(shù) 不均勻系數(shù) 滲透系數(shù) cm/s 自然含水量 時 ?28?? ? ? 200?? KN/m２ 混凝土、砌石與 土基的摩擦系數(shù) 當土基為密實細 砂層時值為 ?f 粘土 ? ? ~?? 中細砂層 3105 ???K 飽和含水量 時 ?25?? 砂土 ? ? ?? 以下土層 5105 ???K 工程材料 石料 本地區(qū)不產石料，需從外地運進，距公路很近，交通方便。 表 11 閘址處地層分布情況 土質名稱 重粉質壤土 細砂 中砂 重粉質壤土 中粉質壤土 分布范圍 由上而下 河床表面以下深約 3m 高程 以下 厚度約5m 高程 22m以下 厚度 58m 3 工程 地形 條件 閘址處系平原型河段、兩岸地勢平坦，地面高