【正文】 算方法有流網(wǎng)法、直線法、改進(jìn)阻力系數(shù)法、有限元法和電擬試驗(yàn)法。表71 允許滲徑系數(shù)值C 地 基 類 型排水條件粉砂細(xì)砂中砂粗砂中礫和細(xì)礫粗礫和夾卵石輕粉質(zhì)砂壤土輕砂壤土壤土黏土有濾層無(wú)濾層根據(jù)資料中閘基地質(zhì)為粗礫，所以選取C為3，在正常擋水時(shí)候，下游沒(méi)水，此時(shí)閘基處于最不利工況，所以此時(shí)的初擬防滲長(zhǎng)度經(jīng)公式71所得： 滲流計(jì)算閘基滲流計(jì)算的目的是計(jì)算閘底板及護(hù)坦的滲透壓力和滲透坡降，并判定初擬地下輪廓線是否滿足抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定的要求。（3）、若抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定均滿足要求，即可采用初擬的地下輪廓線，否則，應(yīng)重新修改地下輪廓線。水閘防滲設(shè)計(jì)的一般步驟：（1）、根據(jù)水閘作用水頭的大小、地基地質(zhì)條件和下游排水情況，初步擬定地下輪廓線。關(guān)閉或減小閘門(mén)開(kāi)度時(shí)，避免閘門(mén)下游河道水位降落過(guò)快。如不能全部同時(shí)啟閉，可由中間孔向兩側(cè)分段、分區(qū)或隔孔對(duì)稱啟閉，關(guān)閉時(shí)與上述順序相反。閘門(mén)的控制運(yùn)用方式應(yīng)滿足下列要求：閘孔泄水時(shí)，保證在任何情況下水躍均完整地發(fā)生在消力池內(nèi)。 防沖槽水流經(jīng)過(guò)海漫后，能量得到進(jìn)一步消除，但仍具有一定的沖刷能力，下游河床還可能被沖刷，為了保護(hù)海漫，常在海漫末端挖槽拋石加固，形成一道防沖槽，當(dāng)河床沖刷都最大深度時(shí)，海漫仍不被破壞。這樣可以便于水流均勻擴(kuò)散，加快流速分布，增加水深，減小流速，保護(hù)河床不受沖刷。根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利水位流量組合，可用規(guī)范中公式進(jìn)行估算： (65)式中 —— 海漫的長(zhǎng)度（m）； —— 海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)，可由表62查得； —— 消力池末端單寬流量，； ——消力池泄水時(shí)的上下游水位差，m。海漫的作用是進(jìn)一步消減水流余能，并調(diào)整流速分布，保護(hù)護(hù)坦和河床的安全，防止沖刷。根據(jù)上面求得結(jié)果，結(jié)合躍后水深和收縮水深，結(jié)合池長(zhǎng)計(jì)算公式，可以求得消力池長(zhǎng)度，斜坡段的坡度初擬為1：3。77遠(yuǎn)離式開(kāi)度2m遠(yuǎn)離式遠(yuǎn)離式開(kāi)兩孔遠(yuǎn)離式開(kāi)三孔遠(yuǎn)離式開(kāi)四孔3遠(yuǎn)離式開(kāi)五孔遠(yuǎn)離式開(kāi)六孔淹沒(méi)式，滿足消力池設(shè)計(jì)深度的要求，護(hù)坦厚度初擬為1m。計(jì)算步驟：假定一個(gè)閘門(mén)開(kāi)啟數(shù)和閘門(mén)開(kāi)度，然后查表61確定垂直收縮系數(shù)；根據(jù)式63計(jì)算收縮水深；根據(jù)式62計(jì)算躍后水深；根據(jù)式64計(jì)算水位差；根據(jù)式61計(jì)算消力池深。水力設(shè)計(jì) 水閘的消能防沖 消力池結(jié)構(gòu)計(jì)算（1）、池深的計(jì)算消力池的計(jì)算可按照水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中的公式計(jì)算，現(xiàn)把計(jì)算公式羅列如下： （61） （62） （63） （64）式中 —— 消力池深度（m）； —— 水躍淹沒(méi)系數(shù)，； —— 躍后水深（m）； —— 收縮水深（m）； —— 水流動(dòng)能校正系數(shù)，可采用； —— 閘門(mén)垂直收縮系數(shù)，可按表61查的； —— 閘門(mén)開(kāi)啟度（m）； —— 單寬流量（）； —— 重力加速度； —— 收縮水深斷面寬度（m）； —— 躍后水深斷面寬度（m）； —— 下游水深(m)； —— 躍后水深與下游水位的落差(m)； —— 消力池出口的流速系數(shù)。兩岸連接主要考慮上、下游翼墻的確定，上游翼墻采用圓弧式結(jié)構(gòu)，這樣有利于引進(jìn)水流。所以結(jié)合資料給定的信息，流沙河水閘也采用底流式消能，所需設(shè)施為消力池、海漫和防沖槽等。 消能防沖布置水閘的消能防沖布置應(yīng)根據(jù)閘基地質(zhì)情況、水力條件以及閘門(mén)控制運(yùn)用方式等因素，進(jìn)行綜合分析確定。關(guān)于排水設(shè)置，根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范，只在下游護(hù)坦上設(shè)置排水減壓井。符合規(guī)范中說(shuō)明的情況，所以依據(jù)規(guī)范流沙河水閘上游設(shè)置鋼筋混凝土板樁，,長(zhǎng)度為4m。當(dāng)閘基為較大的砂礫石層或粗礫夾卵石層時(shí)，閘室底板上游端宜設(shè)置深齒墻或深防滲墻，閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)濾層。規(guī)范中說(shuō)明,當(dāng)閘基為較薄的砂性土層或砂礫石層，其下臥層為較厚的相對(duì)不透水層時(shí)，閘室底板上游端宜設(shè)置截水槽或防滲墻，閘室下游滲流出口處應(yīng)設(shè)濾層。 防滲排水布置水閘防滲排水布置應(yīng)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(jìn)行綜合分析確定。橋面底部為3根受力梁。 交通橋布置建造水閘時(shí)，應(yīng)考慮兩側(cè)的交通，以滿足汽車(chē)、拖拉機(jī)和行人通過(guò)的要求。 工作橋布置水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定初步擬定橋高時(shí)候，平面閘門(mén)可取門(mén)高的兩倍再加上的超高值，并滿足閘門(mén)能從閘門(mén)槽中取出檢修的要求；。根據(jù)以上規(guī)定結(jié)合本資料給定的工程地質(zhì)情況，可以了解不經(jīng)到河床為粗礫砂，厚度為17m，下部為粗砂層，厚度11m，基巖為花崗巖。底板內(nèi)配置鋼筋，%，否則就不經(jīng)濟(jì)。初步擬定時(shí)，對(duì)于砂礫石地基可取（）H（H為上、下游最大水頭差）；砂土和砂壤土地基，?。ǎ〩；黏壤土地基，取（）H；黏土地基，取（）H。根據(jù)規(guī)范底板順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度可以閘室整體抗滑穩(wěn)定和地基允許承載力為原則，同時(shí)滿足上部結(jié)構(gòu)布置要求。由于地板較薄，所以工程量較整體式底板節(jié)省。閘室上部結(jié)構(gòu)的自重和水壓力直接由閘墩傳給地基，底板僅有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求，其厚度可根據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定。整體式底板具有將結(jié)構(gòu)自重和水壓力等荷載傳給地基及防沖、防滲的作用，故底板較厚。所謂整體式及當(dāng)閘墩與底板澆筑成整體時(shí)，即為整體式底板。綜合以上三種計(jì)算結(jié)果，取設(shè)計(jì)時(shí)候的閘頂高程為最終計(jì)算結(jié)果，所以初擬閘頂高程為138m。風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度為閘址河寬的5倍，（m），水域平均水深等于正常蓄水位與河底高程的差值及(m），根據(jù)莆田公式計(jì)算如下：平均波長(zhǎng)需要進(jìn)行試算，所以這里過(guò)程免去結(jié)果如下：由于流沙河水閘屬于2級(jí)建筑物，所以對(duì)應(yīng)的累計(jì)頻率由表52查的為2。所以累計(jì)頻率下的實(shí)際波高為波浪中心線至計(jì)算水位的高度需根據(jù)公式55進(jìn)行計(jì)算求得，求得結(jié)果如下所示：，+++=138m。（2）、設(shè)計(jì)洪水位時(shí)：，也就是，資料中給定的最大平均風(fēng)速為12m/s，所以設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的計(jì)算風(fēng)速為18m/s。風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度為閘址河寬的5倍，（m），水域平均水深等于正常蓄水位與河底高程的差值及(m）根據(jù)莆田公式計(jì)算如下：平均波長(zhǎng)需要進(jìn)行試算，所以這里過(guò)程免去結(jié)果如下：由于流沙河水閘屬于2級(jí)建筑物，所以對(duì)應(yīng)的累計(jì)頻率由表42查的為2。下面就要開(kāi)始對(duì)三者所對(duì)應(yīng)的閘頂高程進(jìn)行計(jì)算。——平均波長(zhǎng)，m；——累積頻率p%的波高，m；——擋水建筑物迎水面前的水深，m；——波浪中心線至計(jì)算水位的高度，m。由于流沙河水閘地處平原地帶，所以根據(jù)平原地區(qū)波浪的計(jì)算方法，所采用的公式為莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算。閘頂高程的確定，還應(yīng)考慮下列因素：——軟弱地基上閘基沉降的影響；——多泥沙河流上、下游河道變化引起水位升高或降低的影響；——防洪（擋潮）堤上水閘兩側(cè)堤頂可能加高的影響等。水閘安全超高下限值見(jiàn)表51。 閘頂高程確定水閘閘頂高程應(yīng)根據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用情況確定。閘檻高程較低、擋水高度較大的水閘，可采用胸墻式或涵洞式；擋水水位高于泄水運(yùn)用水位，或閘上水位變幅較大，且有限制過(guò)閘單寬流量要求的水閘，也可采用胸墻式或涵洞式。整個(gè)閘室結(jié)構(gòu)的重心應(yīng)盡可能與閘室底板中心相接近，且偏高水位一側(cè)。 閘室布置 布置原則水閘閘室布置應(yīng)根據(jù)水閘擋水、泄水條件和運(yùn)行要求，結(jié)合考慮地形、地質(zhì)等因素，做到結(jié)構(gòu)安全可靠、布置緊湊合理、施工方便、運(yùn)用靈活、經(jīng)濟(jì)美觀。 泄洪能力的校核，閘孔總凈寬204m，單寬12m，邊墩厚度1m，在校核洪水情況下，經(jīng)計(jì)算，此時(shí)水閘泄洪所對(duì)應(yīng)的閘門(mén)總凈寬120m，小于設(shè)計(jì)時(shí)候過(guò)閘的閘門(mén)總凈寬，所以初擬閘門(mén)的總凈寬為204m是合適的。 經(jīng)多次假設(shè)計(jì)算，結(jié)合施工方便確定最后閘孔凈寬為12m。用公式（45）通過(guò)excel表格求得；用公式（44）通過(guò)excel表格求得；用公式（43）通過(guò)excel表格求得；用公式（42）通過(guò)excel表格求得；用公式（41）通過(guò)excel表格求得。首先假設(shè)閘孔凈寬為10m一個(gè)，分為17孔。 m ——堰流流量系數(shù)，； ——堰流側(cè)收縮系數(shù)； ——閘孔凈寬（m）； ——上游河道一半水深處的寬度； N ——閘孔數(shù)； ——邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)； ——中閘墩厚度； ——中閘孔側(cè)收縮系數(shù)； ——邊閘墩順?biāo)飨蜻吘壘€至上游河道水邊線之間的距離（m）； ——堰流淹沒(méi)系數(shù)； ——由堰頂算起的下游水深（m）。 閘孔總凈寬的計(jì)算 總凈寬的試算根據(jù)規(guī)劃的設(shè)計(jì)流量及相應(yīng)的上下游水位、初擬的底板高程和閘孔型式，計(jì)算閘孔總凈寬。綜合上述規(guī)定，假設(shè)b0為10m，高為6m，因?yàn)殚l室底板為分離式，所以不設(shè)置縫墩，高為6m。檢修門(mén)槽深約為，寬約。表54 閘墩厚度d參考值閘孔凈寬b0（m）閘墩厚度d（m）中墩縫墩小跨度（36）中跨度（612）大跨度（12）平面閘門(mén)閘墩厚度決定于工作門(mén)槽頸部的厚度和門(mén)槽深度。閘墩厚度應(yīng)根據(jù)閘孔孔徑、受力條件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求和施工方法等確定。閘墩的外輪廓設(shè)計(jì)應(yīng)滿足過(guò)閘水流平順、側(cè)向收縮小、過(guò)流能力大的要求。所以根據(jù)規(guī)范中的說(shuō)明初步擬定閘門(mén)為平板露頂閘門(mén)，閘門(mén)的高度為正常情況下的最高擋水位加上安全超高。 閘門(mén)高度的確定水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中說(shuō)明閘門(mén)結(jié)構(gòu)的選擇布置應(yīng)根據(jù)其受力情況、控制運(yùn)用要求、制作、運(yùn)輸、安裝、維修條件等，結(jié)合閘室結(jié)構(gòu)布置合理選定。在大、中型水閘中，由于閘室工程量占的比重較大，降低底板高程常常是有利的。 底板型式水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中底板型式有寬頂堰和低實(shí)用堰兩種，寬頂堰是水閘中常見(jiàn)的一種底板型式，它有利于泄洪、沖沙、排冰、通航、雙向過(guò)水等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，泄流能力比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；由于本設(shè)計(jì)中水閘采用無(wú)胸墻的開(kāi)敞式閘孔，所以底板型式也應(yīng)滿足泄洪能力的要求，所以流沙河水閘的地板型式初步擬定為寬頂堰式。本設(shè)計(jì)中流沙河水閘樞紐就是依據(jù)以上的規(guī)定選在合適的位置上，這里不再贅述。（8）、選擇閘址應(yīng)考慮水閘建成后工程管理維修和防汛搶險(xiǎn)等條件。（