水工设计书
水闸课程设计指导书
一、资料分析
了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果。研究地形、地质、水文气象,分析这些条件对水闸设计和施工的影响。 二、闸室型式的选定及上下游渠道的布置
在给定的轴线上,通过计算设计渠道的纵横断面。根据运用要求选定闸室的型式。
三、水力计算
1.闸孔口尺寸设计
(1)闸底板高程的确定:根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较,确定闸底板高程。本次设计建议采用平底板。
(2)闸孔总宽度的计算:根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质。按相应的水力学公式计算闸孔总宽度。
(3)孔数及孔宽的选定:根据计算和遵照‘水利水电工程钢闸门的设计规范”[SL74—95]的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数。
(4)水闸泄流能力验算:根据初步确定的孔数,孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力。
2.消能防冲设计
根据平原地区水闸及地质条件,建议采用消力池消能。本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造。
(1)确定消能控制情况及消力池尺寸:
根据情况分析,在闸门局部开启时多为最不利的消能情况,应根据列表试
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(2)护坦的厚度根据公式并参考相似的已建工程确定之。
(3)海漫及防冲槽尺寸及构造的确定:可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定之。 四、防渗设计
1.闸底轮廓布置:
渗径长度应满足防渗要求,渗径系数应大于5~7。
2.建议采用粘土铺盖,长度在(3~5)倍水头范围内选取。参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造
3.排水及反滤层的布置参教科书 4.侧向防渗布置:
两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合,两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径。
5.闸底板渗透应力计算:建议采用改进的阻力系数法计算: 五、闸室布置
1.闸室建议采用整体式平底板,底板顺水流方向不宜过长,主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要。
2.闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定:建议采用钢筋混凝土平板闸门,可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度。
3.交通桥宽6m,其中人行道宽lm,两边设栏杆混凝土路面。 4.工作桥的型式和尺寸可参考已建工程和运用要求确定之。 5.按比例绘制闸室布置草图并注明尺寸。 六、闸室稳定及地基应力验算
以中联为计算单元。
1.地基应力验算:按完建无水及关门挡水,下游无水两种情况计算,要求:
max
min
2.稳定计算
min 0
0 max 1.2[P地基]
(1)正常情况按关门挡水时上游为正常水位58.72米,下游无水。(可认为地下水位与闸底板齐平)闸室稳定计算。
(2)校核情况,按上游正常洪水位59.50m,下游相应水位59.35m验算稳定情况。