水闸计算书_secret

1、第一章第一章 工程选址和闸型的选择工程选址和闸型的选择一、工程选址一、工程选址可考虑三个方案：原闸址上游(第方案)；原闸址(第方案)；原闸址下游(第方案)。方案比较：方案：优点：闸址上移后减少 xx 河两岸堤围的防洪长度。缺点：增加海堤的防潮长度，减少澄海市区的淡水面积，特别是由于现有桥闸上游附近存在大量的取水口，水闸上移新建后势必影响到这些取水口及引水渠系的正常使用，需择址破堤重建。另外，水闸上移新建后势必打乱原有城市的规划框架，导致大量拆迁费用的产生。方案：本方案拟将旧桥闸拆除，并在原址按设计标准重建。工程施工布置可利用现有河中砂洲经加高后作为纵向围堰分二期二年施工。方案：本方案拟将工程移

2、至原闸址下游约 2.8 公里处新建，选择此处作为新闸址是因为澄海市城市规划中有一条城市干道延伸至此且新闸址地处市郊、河面相对开阔，河道水流较为平顺等有利条件。但此时需在河中填筑一道纵向围堰和上、下游两道横向围堰。经上面比较选原闸址(方案)为新建闸址位置。二、桥闸选型二、桥闸选型(一)闸孔型式及闸底板高程开敞式及涵洞式两种基本闸型均可以采用，但若考虑运用和检修方便，则采用开敞式平底板较好，闸底板高程根据现有桥闸上下游河床的地形条件(闸上游 30 米处的河床高程-2.50 米，闸下游 60米处的河床高程-4.50 米)，考虑重建后桥闸的最大过流能力(尽可能减少设计情况下和校核情况下的过闸水头差)，

3、重建工程的闸底高程取-1.80 米。(二)孔口轮廓尺寸的拟定从 1：1000 地形图上量得进水口宽度约 360 米，河床土质为砂壤土，q=1015(m3/sm)。B0=Q/q=4850/（1015）=485323m经比较选 B0=360m以砂洲岛为界 xx 闸分东西两闸，东闸 16 孔，西闸 20 孔(其中 4孔为电站进水口不计水闸泄洪)；水闸为宽顶堰，闸底标高-1.80 米(珠基，下同)，每孔净宽 10 米，采用二孔一联结构，中墩厚 1.2 米，缝墩厚 0.9 米。水闸总净宽B0=3610=360 米水闸总宽度B=23.02516=368.4 米(三)闸上水位计算采用 1989 年省设计院韩

4、江行洪控制线报告的成果，各种频率的洪峰流量及相应的闸下游水位资料如下：P(%)123Q(m3/s)541048504110Z下(m)5.7275.3875.017hs(m)7.5277.1876.817闸上水头H0=（gmBQ20）2/3式中H0计入行近流速水头的堰上水头；m堰流流量系数，m=0.385；B0闸孔总净宽，B0=320m；堰流侧收缩系数，对于本水闸闸孔净宽 b0=10m，中缝bs=11.2m，缝墩(2个)bs=11.2m。中墩侧收缩系数：sbb0=0.893，查表得=0.982；缝墩侧收缩系数：sbb0=0.847，查表得=0.975；边墩侧收缩系数：sbb0=0.917，查表得

5、=0.986；=41416985. 04975. 014982. 016=0.980堰流淹没系数，由0Hhs查表得出从地形图上量得进水口总宽度 B上=460 米(不计电站进水口)，河床高程 H河=-2.5 米。用试算法计算，结果如下表：PQ(m3/s)Z下(m)hs(m)H0(m)H=H0V02/2g(m)Z上(m)Z(m)V0(m/s)154105.727 7.527 0.4704 7.7367.6345.8340.1071.411248505.387 7.187 0.4530 7.3757.2865.4860.0991.320541105.017 6.817 0.4179 6.9706.8

6、995.0990.0821.176(四)闸顶高程的确定设计情况(P=2%)：5.486+1=6.486m校核情况(P=5%)：5.834+0.7=6.534m取闸顶高程为 6.6m。第二章第二章消能防冲计算消能防冲计算一、闸下水位流量关系曲线一、闸下水位流量关系曲线以 2000 年 3 月初实测的河道断面，采用推水面线的方法求得，并与汕头水文分局的测流成果比较，考虑今后环境变化，人类活动对工程的不利影响，从有利工程安全的角度出发，确定消能防冲计算时选用低潮位与挖砂深 2 米的组合水位流量关系曲线(E 线)。Q(m3/s)01005001000200030004110(P=5%)4850(P=2

7、%)5410(P=1%)Z下(m)-1.5-1.5-1.3-0.98-0.04-0.821.662.162.526(起堆水位)59二、消力池、消力池xx 闸正常蓄水位 2.65 米，当来水量较大，超过水闸正常蓄水位时，即开闸放水，泄洪时，闸门开度控制为 he=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.4、1.8、2.2、2.6、全开等 10 级开度。(一)过流计算(1)当 he/H0.65 即 he2.9 米时为孔流，查阅水闸设计规范(H=2.65(-1.8)=4.45m)Q= B0he02gH式中he闸门开度；流量系数；B0水闸净宽，取 320 米；水闸总宽度 B=368.4 米；淹没系数

8、。(2)当 he/H0.65 即 he2.9 米时为堰流，查阅水闸设计规范Q= mB0he02gH式中m堰流流量系数，m=0.98； 堰流侧收缩系数，由第一章计算得=0.98；B0水闸净宽，取 320 米。(3)各开度过流情况计算时下游水深 hs采用上一级流量查 HQ 关系曲线得到。零流量闸下水位为-1.56 米，经计算各级开度过流量情况如表：闸门开度流量关系表he(m)0.20.40.60.81.01.41.82.22.6全开Q(m3/s)35569210271353166922752853338538905018Z下(m)-1.56-1.45-1.23-0.95-0.65-0.35-0.2

9、00.691.111.49流态孔流堰流自由出流=1.0=1.0(二)池深及池长计算消力池采用底流方式消能。利用水利水电工程 PC1500 程序集中消力池水力计算“D3”程序计算得：消力池深 1.2 米，消力池Lj 长度取 18 米，则池总长 Lsj=18+7.6=25.6 米(计算过程具体见附录一至十，图形见附图 1)(三)消力池底板厚度计算查阅水闸设计规范 ，满足抗冲要求的池底板厚度t=k1Hq 式中k1消力池底板计算系数，k1=0.1750.20；q消力池处的单宽流量； H泄洪时上、下游水头差。消力池底板厚度计算表PQ(m3/s)q(m3/sm)Z上(m)Z下(m)H(m)t(m)5%41

10、1011.165.0995.0170.0820.3130.3582%485013.175.4865.3870.0990.3560.4071%541014.695.8345.7270.1070.3840.438取 t=0.5 m三、海漫三、海漫查阅水闸设计规范 ，海漫长度Lp= ksHqq消力池未端单宽流量；H泄洪时上、下游水头差；ks海漫长度计算系数，ks=1315。海漫长度计算表Pq(m3/sm)H(m)Lp(m)5%11.160.08223.2426.812%13.170.09926.4630.531%14.690.10728.5032.88取 Lp=31 m四、抛石防冲槽四、抛石防冲槽(

11、一)海漫未端的平均流速V=q/th,th=Z下(-3.90)= Z下+3.90河床不冲允许流速V=0.5m/s(细砂)(二)河床冲刷深度抛石防冲槽底宽hhmmdtmkb221211 m1、m2防冲槽上、下游边坡系数，m1=2，m2=3；h防冲槽砌置埋深，h=2.0m；d防冲槽上游坡砌置厚度，d=0.5 m；k考虑块石在水流作用下铺砌不均匀的安全系数，k =1.1。防冲槽计算表Pq (m3/sm)th(m)V(m/s)t (m)tZ(m)b(m)5%11.168.9171.2515.64-19.444.622%13.179.2871.4219.69-23.497.111%14.699.6271.

12、5322.69-26.498.95第三章第三章闸室结构布置闸室结构布置一、抗渗稳定一、抗渗稳定渗流计算采用改进阻力系数法。(一)防渗长度计算计算公式：L=CHL计算渗径长度；C渗径系数；本水闸闸基为中、粗、细砂，取 C=9；H上、下游水位差L=CH=92.65(-1.56)=37.89m计算成果表计算渗径长度L(m)实际渗径长度 L(m)K=L/L37.8940.511.07经计算，抗渗稳定安全系数 k1，故水闸抗渗稳定安全。(二)地下轮廓布置见附图 2(三)扬压力计算(1)确定地基的有效深度地下轮廓的水平投影长度 L0=30m，地下轮廓的垂直投影长度S0=-1.8+4.2=2.4m。L0/S0=30/2.4=12.55，故地基的有效深度 Te=0.5L0=0.530=15m，地基实际深度 Tp=-1.8+27.30=25.5m。因 TeTp，所以用 Te进行计算。各段渗透压力水头损失分段编号分段名称SS1S2TLihiih进口1.1150.4530.5290.315水平0013.90.50.0360.0420.084垂直1.014.