【正文】 用面流式銜接；平原地區(qū)的水閘，由于水頭低，下游水位變幅大，一般采用底流式效能。 D——風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度（有效吹程），m，是指風(fēng)作用于水域的長(zhǎng)度，為自壩前沿風(fēng)向到對(duì)岸的距離；當(dāng)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度內(nèi)水面由局部縮窄，且縮窄處的寬度B小于12倍計(jì)算波長(zhǎng)時(shí)，用風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=5B（也不小于壩前到縮窄處的距離）；水域不規(guī)則時(shí)，按規(guī)范要求計(jì)算。表21 ε 值B0/bs≤ε表22 寬頂堰σ值hs/H0≤σhs/H0σ4．分孔及總寬度根據(jù)水閘凈寬，分成 55孔。H0——計(jì)入行在內(nèi)的進(jìn)流速堰上水深，m；g——重力加速度，m/s2。3．閘孔寬度計(jì)算本閘設(shè)計(jì)流量Q=120m3/s，閘前流速V0= m/s，, 閘上、 m、則閘上水深h=,hs=。一般情況下，節(jié)制閘的底板頂面可與河床齊平。選擇底板高程前，首先確定合適的最大過閘單寬流量，它取決于閘下游河渠的允許最大單寬流量。對(duì)于小型水閘，由于兩岸連接建筑在整個(gè)工程中所占比重較大，因而總的工程造價(jià)可能是經(jīng)濟(jì)的，在大型水閘中，由于閘室工程量所占比重較大，因而適當(dāng)降低底板高程，常常是有利的。2．閘底板高程的確定底板應(yīng)置于較為堅(jiān)實(shí)的土層上，并應(yīng)盡量利用天然地基?？梢詼p小閘門高度和啟閉力，從而降低工作橋高和工程造價(jià)。上游水位較大時(shí)，采用這種孔口形式，可以減小閘門開度。低實(shí)用堰型有梯形、曲線型、和駝峰型。它們的特點(diǎn)為：寬頂堰型是水閘中最常用的底板結(jié)構(gòu)型式。應(yīng)可能靠近天然建筑材料產(chǎn)區(qū)，交通方便，能源充足，且閘址附近有足夠的施工場(chǎng)地，施工導(dǎo)流布置方便。地基條件是閘址選擇的一個(gè)十分重要的因素。影響閘址選擇的因素較多，各種水閘承擔(dān)的任務(wù)不同，對(duì)閘址的要求也不完全一致。；。下游防沖槽的作用是避免沖刷向上游擴(kuò)展。護(hù)坦具有效能防沖作用。下游段包括護(hù)坦、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護(hù)坡等。閘室段長(zhǎng)30米，采用C25 混凝土，；；閘門采用鋼閘門。工作橋拱安置啟閉機(jī)和工作人員操作之用。閘墩作用是分隔閘孔并支承閘門、工作橋等上部結(jié)構(gòu)。閘室段包括底板、閘墩、閘門、胸墻、工作橋、及交通橋等。護(hù)坡、護(hù)底和上游防沖槽保護(hù)兩岸土質(zhì)、河床及鋪蓋頭部不受沖刷。它的作用是引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘室，上游翼墻的作用引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘孔并起側(cè)向防滲作用。 結(jié)構(gòu)布置和材料工程布置總體上分為上游段、閘室段、下游段。；地基承載能力：P=165Mpa；滲徑系數(shù)（勃萊系數(shù)）：c=；密度：r干=15kN/m3；r濕=；r浮=10kN/m3；r飽=20kN/m3；土壤凝聚力：c水上=10kN/m2；c水下=5Kn/m2；：〔η〕=~；：〔k〕設(shè)計(jì)=；〔k〕校核=；：f=~；：該地區(qū)為沖積平原，砂、石需從外地運(yùn)輸；，該區(qū)地震烈度為7度，要求按照7度設(shè)防；，交通橋?qū)挾纫话銥?～5m；不考慮地震要求。其各項(xiàng)指標(biāo)如下：抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：φ水下=25176。特殊組合：校核洪水位情況，上游水位為▽，下游水位為▽，風(fēng)速為14m/s。閘后灌區(qū)渠首底高程為▽。在高程為▽15m處設(shè)一平臺(tái)。引水渠段（水閘垂直水流方向的軸線距離河岸的距離）為150m。其任務(wù)是保證在無壩引水條件下，滿足灌區(qū)用水要求。工程處黃河沿岸的地面高程一般在14m左右。在引水口的黃河大堤之外為一低洼荒堿地，為一良好的沉沙區(qū)。通過本次課程實(shí)訓(xùn)，從而系統(tǒng)地鞏固和加深《水工建筑物》課程學(xué)習(xí)的基本知識(shí)、基本理論，掌握本專業(yè)建筑物設(shè)計(jì)的基本技能；熟練掌握有關(guān)實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本原則、內(nèi)容、方法、步驟及設(shè)計(jì)。水工建筑物的設(shè)計(jì)及本課程的理論教學(xué)內(nèi)容中，理論計(jì)算占有很大比重，由于客觀條件是千變?nèi)f化的，理論計(jì)算的結(jié)果往往不能直接作為設(shè)計(jì)結(jié)果。前言水工建筑物是水利水電類專業(yè)的一門主要專業(yè)課。其中內(nèi)容主要講述淡水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物等的基本的、通用的規(guī)律，以及各種建筑物的作用特點(diǎn)、工作條件、型式、構(gòu)造、材料、地基處理和設(shè)計(jì)計(jì)算的理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生從水文、地質(zhì)、地形、建材以及社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r等實(shí)際情況出發(fā)，分析和解決水工建筑物的總體布置、設(shè)計(jì)計(jì)算和工程管理的能力。設(shè)計(jì)時(shí)出理論計(jì)算外，還必須重視現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、類比等工程方法的運(yùn)用，土、石、混凝土等建筑材料的性能參數(shù)的選定，工作條件的分析，型式構(gòu)造的選擇以及施工和運(yùn)行管理的便利等。培養(yǎng)獨(dú)立和集體分析問題、解決問題的能力；目錄一、主要技術(shù)指標(biāo)與主要設(shè)計(jì)參數(shù) 2 工程設(shè)計(jì)指標(biāo) 2 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 2 設(shè)計(jì)要求 3 結(jié)構(gòu)布置和材料 4二、 水閘設(shè)計(jì)與布置 5 設(shè)計(jì)依據(jù) 5 6三、 消能防沖設(shè)計(jì) 10 10 13四、防滲排水設(shè)計(jì) 15五、閘室各部件的形式選擇及尺寸擬定 16六、閘室穩(wěn)定計(jì)算 17七、 擋土墻設(shè)計(jì) 23 原始條件: 23 穩(wěn)定及強(qiáng)度驗(yàn)算 26 各組合最不利驗(yàn)算 33八、 參考文獻(xiàn) 38一、主要技術(shù)指標(biāo)與主要設(shè)計(jì)參數(shù) 工程設(shè)計(jì)指標(biāo)Ⅰ4.[ C K ]——沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值，5 工程概況： 山東某引黃灌區(qū)的進(jìn)水閘。整個(gè)灌區(qū)地形為西北高東南低。該閘是灌區(qū)工程的主要建筑物。該引水閘設(shè)計(jì)引水流量Q=120m3/s，閘前設(shè)計(jì)水位（保證率75%）為▽，引水角（水閘中心線與黃河中泓線方向的夾角）為40176。閘前的引水渠段渠底高程為▽，底寬為60m，兩岸的邊坡為1:2。高程▽15m到▽:。 設(shè)計(jì)基本參數(shù)：1級(jí)；基本組合：設(shè)計(jì)洪水位情況，上游水位為▽，下游設(shè)計(jì)水位為▽，風(fēng)速為14m/s。閘底板位于砂壤土，其力學(xué)性能指標(biāo)較好。；φ水上=30176。 設(shè)計(jì)要求遵循安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、施工管理方便、技術(shù)先進(jìn)等原則，保證質(zhì)量、保證進(jìn)度完成所布置的設(shè)計(jì)任務(wù)。上游段包括上游翼墻、鋪蓋、護(hù)底、兩岸護(hù)坡及上游防沖槽。鋪蓋主要起防滲作用，其表面應(yīng)滿足抗沖要求。上游段有扭面鋪蓋段，扭面采用M10 漿砌石，與舊閘下游護(hù)坡相連接，邊坡與舊邊坡保持一致1：3；河底高程10m，；鋪蓋長(zhǎng)15m，采用C20 鋼筋混凝土。底板是閘室的基礎(chǔ)，承受閘室全部荷載，并均勻地傳給地基，此外，還有防沖、防滲等作用。閘門作用是擋水和控制下泄水流。交通橋的作用是連接兩岸交通。上部為C25 砼排架結(jié)構(gòu)，啟閉機(jī)室，20t 啟閉機(jī)5 臺(tái)；啟閉機(jī)室采用框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆C25 砼啟閉機(jī)梁板及屋面。下游翼墻引導(dǎo)水流均勻擴(kuò)散兼有防沖及側(cè)向防滲等作用。海漫的作用是進(jìn)一步消除護(hù)坦出流的剩余動(dòng)能，擴(kuò)散水流，調(diào)整流速分布，防止河床受沖。下游段包括護(hù)坦、消力池、扭面和海漫護(hù)坡。二、 水閘設(shè)計(jì)與布置閘址選擇合理與否將直接影響到水閘工程量的大小、施工條件、安全運(yùn)用及水閘建成后的效益，是一大問題。對(duì)進(jìn)水閘來說，主要應(yīng)考慮一下方面： 設(shè)計(jì)依據(jù)應(yīng)盡量使水流平順，減少泥沙入渠，所以應(yīng)選在基本穩(wěn)定的河道凹岸，并具有一定的引水角，以保證可靠地引取水流。不論何種形式的水閘，以盡可能選擇在質(zhì)地均勻、結(jié)構(gòu)緊密、防滲能力較好、承載力較強(qiáng)的地基上。1．閘孔型式選擇閘孔型式一般有寬頂堰型、低實(shí)用堰和胸墻孔口型三種。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、泄流能力比較穩(wěn)定，有利于泄洪、排沙、排淤、通航等；其缺點(diǎn)是自由泄流時(shí)流量系數(shù)較小，容易產(chǎn)生波狀水躍。實(shí)用堰自由泄流時(shí)流量系數(shù)較大，水流條件較好，選用適宜的堰面曲線可以消除波狀水躍；但泄流能力受尾水位變化的影響較為明顯，當(dāng)s h 以后，泄流能力將急劇降低，不如寬頂堰泄流時(shí)穩(wěn)。胸墻孔口型用于上游水位變幅較大，過閘流量較小時(shí)，常采用胸墻孔口型。本設(shè)計(jì)地點(diǎn)在平原地區(qū)，水頭差較小，上游水位變幅不大，要求泄流能力穩(wěn)定，從而排除低實(shí)用堰型和胸墻孔口型，采用寬頂堰型。在地基強(qiáng)調(diào)能夠滿足要求的條件下，底板高程定得高些，閘室穩(wěn)定得高些，閘室寬度大，兩岸連接建筑物相對(duì)較低。當(dāng)然，底板高程也不能定的太低，否則，由于單款流量加大，將會(huì)增加下游效能防沖的工程量，閘門增高，啟閉設(shè)備的容量也隨之增大?！?倍確定。考慮經(jīng)濟(jì)條件，本設(shè)計(jì)采取底板頂面與河床齊平。閘孔總凈寬可根據(jù)公式：B0——閘孔總凈寬，m；Q——過閘流量，m3/s。m——堰流流量系數(shù)