东风节制闸

0水闸设计原始资料一、设计概况东风水闸位于我国北方A河右岸河畔上的一座中型节制水闸，其功用为拦蓄部分洪水，以补充地下水及解决农业灌溉用水。二、工程简况1、闸址位置A河为一古老河道，弯弯曲曲，河道呈S弯状，选S弯的两个凸岸做为闸址较为适当，优点是地域开阔，工程布置在自然土基上，施工导流与主体工程施工无干扰，闸址基本在河道中心线上。其缺陷为上、下游连接段较长，工程量较大。水闸纵横轴线见地形图。2、工程规模该水利工程按5年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核，引渠边坡M2，纵坡I1/4000，渠底高程468米，设计流量Q设1294立米/秒。校核流量Q校237立米/秒，最高设计蓄水位516米，一次蓄水量50万立方米，灌溉农田面积35万亩。3、建筑等级和设计地震烈度水闸按三级建筑物设计，该地区设计地震烈度7度。三、地形情况闸区西部位于丘陵地区，西高东低，地面坡度为1/4001/1000，东部为冲积平原，地势较平坦，地面坡度为1/25001/4000，具体见地形图。四、工程地质情况在闸址范围内钻孔5个，孔深20米，总进尺1009米，取原状样5个，散状样24个，标准贯入试验56个，作以上土样的物理力学试验及击实试验各一组。试验表明闸基处土层为河湖相沉积物，N63511，地质自上而下划分为五个工程地质单元，详见地址剖面图。第单元，表层为耕植壤土，厚10米，可塑。其下为壤土、粘土及砂壤土，总厚3548米，底板高程在469473米之间。第单元，自上而下为淤泥质壤土，砂壤土，裂隙粘土，总厚度3440米，底板高程在43064308米，分布连续稳定。第单元，岩性主要为淤泥质壤土，总厚2542米，底板高程在393403米，土质均匀，可塑。有自然孔洞，中高压缩性，顶部有零星分布的砂壤土，底部局部分布有粘土。第单元，岩性主要为砂壤土，夹薄层壤土，还有零星分布的细砂层，总厚度3848米，底板高程356368米。1第单元，岩性主要为裂隙粘土和裂隙壤土，顶高程356368米，分布稳定，局部夹薄层粉砂。闸底板高程与河床齐平在468米处，相当于第工程地质单元顶部，持力层影响范围内的第、单元土的压缩性不均，一般土层为中偏低压缩性，建筑物主要持力层地基土为软塑的淤泥质壤土及连续分布的裂隙土。勘探范围内，地下水初见水位埋深3543米，有微弱承压性，施工时注意预降地下水位，防止、单元土层破坏。五、水文气象由水文分析，东风闸以上流域面积87772，其中山区47132，平原40642，年轻流量95年份有317万立方米，扣除60沿途水量损失及07的不均匀系数，还有888万立方米，毕业论文代写平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974满足本闸一年一次蓄水量，保证灌溉效益。该区平均气温12度，年平均降雨量571毫米，最大降雨量1510毫米，最小降雨量1295毫米，70集中在7、8、9三个月，多年平均蒸发量931毫米，该区风速一般在4M/S，最大风速13M/S，吹程150M，无霜期平均220天。六、交通情况闸本身无专门交通要求，考虑农田耕作及水闸自身施工运行要求设人行便桥。七、设计数据地基土壤物理力学性质及力学指标流限WT256渗透系数KT11106M/S，塑限WP172凝聚力（室内值）CT/塑性系数IP8内摩擦角（室内值）16地基压缩模量E090KG/2湿溶重R湿175T/M3含水量W313饱和溶重R饱190T/M3孔隙比E073干溶重R干16T/M3地基承载力15T/浮容重R浮10T/M3闸底板与地基土摩擦系数F035夯实回填土内摩擦角25上、下游引渠糙率N0025引渠底宽（上、下游）B28M引渠边坡系数（上、下游）M2砼容重R24T/M32钢筋砼容重R25T/M3东风水闸设计任务书一、毕业设计的目的和要求毕业设计是专业教学工作中的重要环节之一，通过设计实践力求达到如下目的与要求1、巩固、加深、扩大所学的基本理论和专业知识，并使其进一步系统化。2、培养学生运用所学知识解决实际工程技术问题的能力，要求掌握设计原则、设计方法和步骤。3、培养学生独立思考、独立工作的能力。通过毕业设计加强计算、绘图、编写设计文件、使用规范等方面的能力。二、毕业设计内容1、水闸枢纽布置包括水闸总体布置；闸室的结构组成及布置；两岸连接布置；防渗排水及消能防冲布置。2、水力计算包括闸孔尺寸确定、消能防冲设计、防渗排水设计。3、闸室设计及抗滑稳定计算包括闸室轮廓尺寸及组成结构设计；闸室地基承载力及抗滑、抗倾稳定计算。4、水闸工作闸门平面钢闸门设计包括门叶结构、门槽内埋固构件设计及启闭机选型。5、水闸组成结构设计、闸墩结构设计、闸室底板结构设计、闸门设计、工作桥结构设计三、设计成果完成设计计算说明书一份，工程设计图纸四张。1、设计说明书按有关要求排版装订成册。2、设计图纸包括、水闸枢纽剖面图与平面布置图。1号图纸比例12003、水闸上、下游立视和主要细部大样图。1号图纸比例1100、水闸结构设计图。1号图纸比例150参考书及参考资料教材水力学上、下册水工建筑物下册水工钢筋混凝土结构水工钢结构参考书水闸设计规范SLZ652001水闸设计水利水电出版社水闸设计上册华东水利学院编水闸灌区水工建筑物丛书水工钢结构设计武水闸门与启闭机水利电力出版社水利水电工程钢闸门设计规范SL7495水工设计手册6泄水与过坝建筑物水工设计手册7水电站建筑物挡土墙钢筋混凝土结构计算与设计中国水利水电出版社4摘要水闸是灌排工程的主要建筑物之一，它是一种利用闸门进行挡水或泄水的低水头水工建筑物，既可控制流量又可调节水位。关闭闸门时，它可拦洪蓄水，挡潮或抬高闸前水位；开启闸门时，又可泄洪排涝或对下游河道或渠道供水。这次我们主要设计修建在平原河道上的节制闸。节制闸一般跨越河道修建，用于枯水期蓄水，抬高水位以供进水闸取水，洪水期开闸泄洪。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建，用于抬高干、支渠水位，供支、斗渠取水。本次设计主要分为以下六部分1、分析资料及水闸枢纽布置已提供的资料是设计的基本依据，为使设计成果安全、适用、经济，首先应熟悉并分析各种资料，如地形、地质情况，各有关高程，特征水位及相应流量等，然后根据闸址地形、地质、水流等条件以及该枢纽中各建筑物的功能、特点、运用要求，确定枢纽布置，做到紧凑合理，协调美观，组成整体效益最大的有机联合体。2、水力计算主要包括闸孔设计、消能防冲设计、防渗排水设计。闸孔设计首先根据上面拟定的水闸型式及设计流量，确定闸孔净宽及适宜孔数。然后再验算初拟闸孔尺寸的过流量是否满足泄流要求。消能防冲设计为了消除水流过闸后的能量，设计了消力池、海漫和防冲槽。消力池计算在设计蓄水位下，闸门在各种运行工况和不同开启高度时的泄流量，确定是否设消力池。若需设置则根据消能条件，计算消力池深、长、5底板厚度及所用建筑材料。海漫消力池能消除水流50的能量，其余能量由海漫消除，根据水闸不同泄量的水力计算，布置海漫，确定长度及建筑材料。防冲槽计算海漫末端河床冲刷深度，设计计算防冲槽断面形状、尺寸、确定抛石量及护坡砌置深度。防渗排水设计首先拟定水闸地下轮廓线型式，初步计算所需长度，然后依次确定闸室底板、铺盖长度及材料，设计反滤层及排水孔位置，最后计算闸基渗透压力，绘制渗透压力分布图。3、闸室的布置设计及闸室稳定性计算闸室轮廓尺寸确定由水力条件及水闸功用，确定闸室总宽、闸顶高程、闸墩、闸门、底板的型式与尺寸，闸室上部结构的工作桥、交通桥、启闭设备的型式与尺寸。闸室稳定计算选取计算单元，计算作用于闸室的荷载，并按计算条件进行组合。分别按完建期，正常蓄水期，正常蓄水加特殊荷载组合三种工况进行闸室抗滑稳定性和地基承载力验算，并对地基应力分布状态及沉降差进行计算分析，判断水闸地基是否满足承载力、抗滑稳定和变形要求。闸基深层滑动及地基沉降量计算根据设计资料给出的土壤物理力学特性指标，验算在荷载作用下基础是否发生带动一部分地基土向下游深层滑动，并确定是否进行地基沉降量计算。4、两岸连接建筑物岸、翼墙的结构型式，布置及稳定性计算由闸室的结构尺寸及地基条件，确定岸、翼墙的平面布置型式，结构型式，断面尺寸。按完建期和正常蓄水期两种工况，对岸、翼墙的地基承载力，基底最大最小应力比值及基底面抗滑稳定进行计算。上游翼墙的防渗设施及下游翼墙的排水设施设计。5、闸室结构计算闸墩应力分析6将闸墩视为固接于底板上的悬臂梁，以闸墩和底板的结合面作为计算控制面，分别按运用期（闸门关闭挡水）和检修期（一孔检修其它孔过水）两种工况，计算中墩墩底水平截面垂直正应力、剪应力、门槽应力、墩底水平截面侧向应力，并分析计算结果，进行配筋设计。底板应力分析以闸门为界，将底板分为上下两部分，分别在两部分中央垂直水流方向取单宽板条进行分析。按完建期和运用期两种工况，计算作用于板条上的荷载。包括底板自重，中、边墩及上部结构重，水重，扬压力及不平衡剪力并对其进行分配，按弹性地基梁郭氏法查表计算，求得地基反力及计算板条各截面的内力，分析计算结果进行底板配筋设计。6、平面钢闸门设计门叶结构门叶结构布置确定门叶结构所需的各种构件，数目及所在位置，梁格及联结系的型式、连接方式，行走支承及边梁的型式。面板设计在充分发挥面板强度的前提下，设计一经济合理的面板厚度。并在主梁截面确定之后校核面板的局部弯曲与整体弯曲的折算应力强度。水平次梁、顶、底梁设计均采用型钢。由各构件的内力，选择各梁的截面，并进行强度、刚度验算。主梁设计确定主梁数目、位置、截面型式，断面尺寸，截面改变，翼缘焊缝设计及主梁局部稳定验算。竖直次梁及横纵向联结系设计确定其型式及位置，由内力计算选择截面尺寸及强度验算。边梁设计由行走支承确定边梁结构型式，按构造要求设计边梁，并对其危险截面进行强度校核。行走支承设计确定其结构型式、尺寸，并进行强度验算。导向装置设计确定反、侧行走支承型式，位置及连接方式。止水、吊耳设计确定止水型号及布置方式，由启门力设计，吊轴及吊耳板尺寸并对吊耳板强度进行验算。门槽埋设构件确定门槽各轨道型式，断面尺寸，对主轨进行强度校核。7确定止水座及门槽护角构件型式。闸门锁室装置设计。启闭机械选择计算启门力，确定启闭机类型、型号。计算闭门力，校核是否应采取工程措施降门。吊具设计由启门力设计吊索。关键词水闸；闸室；平面闸门；防渗排水；主梁8ABCTRACTTHESLUICEISIRRIATEDANDARRANGEDONEOFTHEMAINBUILDINGSAMONGTHEPROJECT,ITISAKINDOFLOWFLOODPEAKWATERCONSERVANCYPROJECTBUILINGUTILIZINGTHEGATETOBLOCKWATERORSLUICE,CANCONTROLTHEADJUSTABLEWATERLEVELOFTHEFLOWWHILECLOSINGTHEGATE,ITCANBLOCKTHEBIGCONSERVATIONSTORAGE,THETIDEOFTHESHELFORIMPROVINGTHEWATERLEVELINFRONTOFTHEFLOODGATE,CANRELEASEFLOODWATER,DRAINFLOODEDFIELDSORSUPPLEWATEROFTHEDOWNSTREAMRIVERORTHECHANNELWHILEOPENINGTHEGATEWEDESIGNTHECHECKGATEBUILTONPLAINANDRIVERMAINLYTHISTIMETHECHECKGATEGENERALLYCROSSESOVERTHERIVERTOBUILD,USEDINDRYSEASONCONSERVATIONSTORAGE,REDOUNDWATERLEVELFORSLUICEFETCHWATER,TURNONFLOODGATERELEASEFLOODWATERFLOODPERIODINCANALISITPROPUPTOLIEINGENERALLYAMONGTHEDEPARTMENT,LATERALCANALDIVIDEINTOWATERMOUTHLOWREACHESSLIGHTLY,USEFORREDOUNDINGTHEWATERLEVELOFBRANCHCANAL,FORPROPPINGUP,THELATERALCANALFETCHWATERTHISDESIGNISDIVIDEDINTOSIXFOLLOWINGPARTSMAINLY1ITISANALYSEDTHATTHEMATERIALSANDSLUICEPIVOTAREFIXEDUPTHEMATERIALSTHATHAVEALREADYBEENOFFEREDAREBASICBASESDESIGNED,INORDERTOEDABLEDESIGNINGTHEACHIEVEMENTSAFE,SUITABLE,ECONOMY,SHOULDBEFAMILIARWITHANDANALYSEVARIOUSKINDSOFMATERIALSATFIRST,FORINSTANCETOPOGRAPHICAL,GEOLOGICALSITUATION,EACHABOUTHIGHCHENG,CHARACTERISTICWATERLEVELANDCORRESPONDINGFLOW,ECT,THENACCORDINGTOFLOODGATELOCATION,TOPOGRAPHY,GEOLOGY,RIVERS,ETC,TERMSANDEVERYBUILDINGOFFUNCTION,CHARACTERISTIC,USEDEMANDINGTOCONFIRMTHEPIVOTISDECORATEDSOFTHEPIVOTTHIS,ACCOMPLISHTHESTRUCTURECOMPACTNESS,RATIONAL,COORDINATES,BEAUTIFUL2WATERCONSERVANCYISCALCULATEDINCLUDINGFLOODGATEHOLEDESIGN,ISITCANISITWASHTHEDESIGN,PREVENTIONOF9SEEPAGEDRAINOFFWATERANDDESIGNTODEFENDTODISAPPEARMAINLYTHEHOLEISDESIGNEDINTHEFLOODGATEGIVEDESIGNFLOWDEFINITELYCONFIRMACCORDINGTOSLUICEFORMANDMATERIALSTHATDRAFTABOVEFLOODGATEHOLECLEARWIDTHANDSUITABLEFLOODGATEHOLECOUNTATFIRST,THENCHECKINGCOMPUTATIONSPLANFLOODGATEHOLESIZEPASSFLOWSATISFIEDWITHTHEREQUIREMENTOFRELEASINGFLOODWATERFORTHEFIRSTTIMEDISAPPEARANDCANDEFENDANDPRINTDESIGNINGFORDISPELWATERFLOWTHROUGHENERGYOFFLOODGATE,ISITDISAPPEARSTRENGTHPOOL,SEAOVERFLOWANDDEFENDANDWASHTHETROUGHTODESIGNDISAPPEARINTHESTRENGTHPOOLCALCULATEINDESIGNWATERSTORAGELEVELUNDERTHETERMS,GATETURNONINVARIOUSKINDSOFFORM,OPERATINGMODEOFOPERATIONANDHOLEOFFLOODGATE,ONEPAIROFHOLESISTURNEDONSYMMETRICALLY,THREEHOLESOPENANDDIFFERENTFLOWOFLETTINGOUTWHILEOPENINGTHEHEIGHTATTHESAMETIME,CONFIRMWHETHERTONEEDTOSETUPANDSUBDUEINGTHESTRENGTHPOOLORNOTIFISITDESIGNTONEED,WANTACCORDINGTOCONDITIONOFCANDISAPPEARING,ISITDISAPPEARDEPTH,STRENGTHOFPOOLTOCALCULATE,THICKNESSOFTHELENGTHBASEPLATEANDCONSTRUCTIONMATERIALUSEDTHESEAOVERFLOWINGDISAPPEARSTRENGTHPOOLCANDISPELRIVERS50ENERGY,OTHERENERGYALLOVERTHEPLACETODISPELFROMSEA,ACCORDINGTODIFFERENTLETTINGOUTAMOUNTOFTHESLUICE,CONFIRMLONGDEGREEANDCONSTRUCTIONMATERIALOFSEADEFENDANDWASHTHETROUGHCALCULATESEAOVERFLOWENDWASHHOLEDEPTH,ISITWASHTROUGHSECTIONFORMANDSIZETODEFENDTODESIGNTHEPREVENTIONOFSEEPAGEDRAINSOFFWATERANDDESIGNSDRAFTTHEUNDERGROUNDOUTLINELINEATFIRST,CONFIRMTHELENGTHTENTATIVELY,THENCONFIRMTHEFLOODGATEROOMBASEPLATE,LENGTHOFTHEBEDDINGANDMATERIALSEQUENTIALLY,DESIGNANDSTRAINLAYERANDDRAINOFFWATERINTHEHOLEPOSITIONINSTEAD,CALCULATETHEBASEOSMOTICPRESSUREOFTHEFLOODGATEFINALLY,DRAWTHEDISTRIBUTIONMAPOFTHEOSMOTICPRESSURE3THEFLOODGATEROOMISDECORATEDANDFLOODGATEROOMSTABILITYISCALCULATEDCONFIRMTHESIZEOFTHEOUTLINELINEOFFLOODGATEROOMCONFIRMEDTHEFLOODGATEROOMISALWAYSWIDEBYTHEWATERCONSERVANCYCONDITION,FLOODGATEHIGHCHENG,FLOODGATEMOUND,GATE,PATTERN,SIZEANDFLOODGATEROOMTOPSTRUCTUREJOBBRIDGE,TRAFFICBRIDGE,OPENANDCLOSEPATTERNANDSIZEOFTHEEQUIPMENTOFBASEPLATEVERY10THEFLOODGATEROOMISCALCULATEDSTEADILYCHOOSINGTHEUNITOFCALCULATING,BUILDONEACCORDINGTOFINISHING,NORMALCONSERVATIONSTORAGEONE,NORMALCONSERVATIONSTORAGEISSUEADDSPECIALTOISITMAKEUPTHREEOPEERATINGMODECHECKINGCOMPUTATIONSFLOODGATEROOMRESISTSLIPPERYSTABILITYANDGROUNDBEARTHEWEIGHTOFSTRENGTHCHECKINGCOMPUTATIONSTOLOAD,DISTRIBUTESTATEANDSUBSIDETOGROUNDSTRESSDIFFERENCECARRYONCOMPUTATIONALANALYSIS,JUDGESLUICEGROUNDMEETSTRENGTHOFBEARINGTHEWEIGHTOF,ISITSLIPSTEADYANDOUTOFSHAPEREQUIREMENTTORESISTTHEDEEPLAYEROFFLOODGATEROOMISSLIPPEDANDTHESUBSIDINGAMOUNTOFGROUNDISCALCULATEDACCORDINGTODESIGNSOILPHYSICSCHARACTERISTICINDEXTHATMATERIALSPROVIDE,CHECKINGCOMPUTATIONSFOUNDATIONISITDRIVESOMEGROUNDSOILSLIPTOTHELOWREACHESTOHAPPENUNDERLOADINGFUNCTION,CONFIRMWHETHERTOCARRYONTHESUBSIDINGAMOUNTOFTHEGROUNDTOCALCULATEORNOT4TOWSIDESJOINBUILDINGBANK,STRUCTUREPATTERN,WINGOFWALL,ASSIGNANDTHESTABILITYISCALCULATEDBYPHYSICALDIMENSIONANDGROUNDTERMS,FLOODGATEOFROOM,CONFIRMBANK,LEVEL,WINGOFWALLASSIGNTHEPATTERNANDSIZEOFSECTIONBUILDINGANTWOKINKSOFOPERATINGMODESOFONEANDNORMALCONSERVATIONSTORAGEACCORDINGTOFINISHING,THEGROUNDONOTHERBANK,WINGWALLBEARSTHEWEIGHTOFSTRENGTH,BASISHEAVYMINIMUMSTRESSRATIOCOUNTBOTTOMSURFACEOFTHEBASEISITCALCULATETOGOONSTEADILYTOSLIPTORESISTMOSTFACILITIESOFPREVENTIONOFSEEPAGEINTHEWINGWALLOFTHEUPPERREACHESANDPUMPINGEQUIPMENTONTHEDOWNSTREAMWINGWALLAREDESIGNED5THESTRUCTUREOFFLOODGATEROOMISCALCULATEDMOUNDSTRESSANALYSISOFTHEFLOODGATEREGARDASFLOODGATEFIRMTOCONNECTCANTILEVERBEAMATBASEPLATEBYMOUND,REGARDTHECOMBINATIONSURFACESOFTHEMOUNDOFTHEFLOODGATEANDBASEPLATEASANDCALCULATETHECHAINOFCOMMAND,SEPARATELYACCORDINGTOUSEISSUEGATEISITBLOCKWATERTOSHUTOFFANDOVERHAULISSUETWOKINDSOFOPERATINGMODES,MOUNDVERTICALDIRECTSTRESSOFHORIZONTALSECTION,SHEARINGSTRESS,TROUGHSTRESSOFTHEDOOR,MOUNDBOTTOMLEVELSECTIONALSIDEDIRECTIONSTRESSOFMOUNDBOTTOMWHILECALCULATING,ANALYSERESULTOFCALCULATION,ISITMIXMUSCLEDESIGNTOGOON11STRESSANALYSISOFTHEBASEPLATEMAKEGATEASTHEBOUNDRY,DIVIDEBASEPLATEINTOTWOPARTFROMHEADTOFOOT,FETCHSINGLEWIDELATHANALYSEINTWOPARTCENTRALVERTICALRIVERSDIRECTIONSEPARATELYACCORDTOFINISHINGANDBUILDINGONEANDUSINGTHEOPERATINGMODEOFANIMPROVEDVARIETY,CALCULATETHELOADONFUNCTIONANDLATHINCLUDINGTHEBASEPLATECONDUCTSONESELFWITHDIGNITY,CHINA,MOUNDANDTOPSTRUCTUREAREHEAVY,RAISEPRESSUREANDUNEVENTOCUTSTRENGTHANDISITASSIGNTOGOTOIT,FRANCECHECKTHEWATCHCALCULATESACCORDINGTOELASTICGROUNDROOFBEAMGUO,TRYTOGETGROUNDANDCALCULATIONLATHEACHSECTIONALINTERNALFORCEAGAINSTSTRENGTH,ISITCARRYONBASEPLATEMIXMUSCLEDESIGNTOANALYSE6THELEVELGATEISDESIGNEDLEAFSTRUCTUREOFTHEDOORTHELAYOUTOFTHESTRUCTUREOFLEAFOFTHEDOORCONFIRMDOORLEAFVARIOUSKINDSOFCOMPONENTSTRUCTURENEED,FIGUREANDPOSITION,GELIANGANDPATTERN,WAYOFCONNECTING,CONNECTIONOFDEPARTMENT,PATTERNOFWALKINGANDSUPPORTINGANDROOFBEAMTHEPANELISDESIGNEDONTHEPREMISEOFGIVINGFULLPLAYTOTHEINTENSITYOFTHEPANEL,DESIGNONETHICKNESSOFPANELWITHRATIONALECONOMYANDCHECKSOMEANDCROOKEDINTENSITYOFCONVERSIONSTRESSWITHCROOKEDWHOLEOFTHEPANELAFTERTHEGIRDERSECTIONISCONFIRMEDLEVELROOFBEAMONCE,CARRYING,THEBOTTTOMROOFBEAMISDESIGNEDADOPTTHESECTIONSTEELBYTHEINTERNALFORCEOFEVERYCOMPONENT,CHOOSETHESECTIONOFEVERYROOFBEAM,CARRYONINTENSITY,RIGIDITYCHECKINGCOMPUTATIONTHEGIRDERISDESIGNEDCONFIRMGIRDERFIGURE,POSITION,SECTIONALFORM,THESIZEOFSECTION,THESECTIONCHANGES,WINGREASONWELDINGSEAMDESIGNANDSOMESTEADYCHECKINGCOMPUTATIONSOFGIRDERVERTICALROOFBEAMONCEANDHORIZONTALVERTICALCONNECTIONDEPARTMENTDESIGNCONFIRMITSPATTERNANDPOSITION,ISCALCULATEDANDCHOSENSECTIONALSIZEANDINTENSITYCHECKINGCOMPUTATIONSBYTHEINTERNALFORCETHEROOFBEAMISDESIGNEDISITCONFIRMTOSUPPORTTOWALKROOFBEAMSTRUCTUREPATERNISACCORDINGTOCONSTRUCTREQUIREMENTDESIGNROOFBEAM,ANDCARRYONTHEINTENSITYTOCHECKTOITSDANGEROUSSECTION12WALKANDSUPPORTDESIGNINGCONFIRMITSSTRUCTUREPATTERN,SIZECARRYONINTENSITYCHECKINGCOMPITATIONLEADTHEDEVICETODESIGNCONFIRMTHEINSIDEOUT,SIDEANDWALKANDSUPPORTTHEPATTERN,THEPOSITIONANDWAYOFCONNECTINGSTAGNANTWATER,LIFTINGLUGAREDESIGNEDCONFIRMTHETYPEOFTHESTAGNANTWATERANDASSIGNTHEWAY,ISOPENEDDOORSTRENGTHTODESIGN,HANGTHEAXLEANDBOARDMEASUREMENTOFTHELIFTINGLUGANDCARRYONCHECKINGCOMPUTATIONSTOTHEINTENSITYOFTHELIFTINGLUGBOARDTHEDOORTROUGHISBURIEDTHECOMPONENTUNDERGROUNDCONFIRMEVERYTRACKPATTERNOFTHEDOORTROUGH,THESIZEOFSECTION,CARRYONTHEINTENSITYTOCHECKTOTHEMAINRAILCONFIRMSTAGNANTWATERSEATANDDOORTROUGHPROTECTTHEHORNCOMPONENTPATTERNLOCKTHEROOMDEVICETODESIGNINTHEGATEOPENANDROOMDEVICETODESIGNINTHEGATECALCULATEANDOPENTHESTRENGTHOFTHEDOOR,COMFIRMTHETYPEOFHEADSTOKGEAR,TYPECALCULATEANDCLOSETHESTRENGTHOFTHEDOOR,SHOULDTAKETHEPROJECTMEASURETOLOWERTHEDOORTOCHECKTHEHOISTISDESIGNEDOPENEDDOORSTRENGTHANDDESIGNEDTHESLINGKEYWORDSLUICEFLOODGATEROOMLEVELGATEPREVENTIONOFSEEPAGEDRAINOFFWATERANDDESIGNTODEFENDTODISAPPEARGIRD13第一章水闸枢纽布置11总体布置111节制闸功能东风水闸为中型节制水闸，它是一种利用闸门进行挡水或泄水的低水头建筑物，既可控制流量又可调节水位。关闭闸门时，它可拦洪蓄水，挡潮或抬高闸前水位；开启闸门时，又可泄洪，排涝或对下游河道或渠道供水。水闸的类型较多，按其任务不同，可分为以下几类进水闸为了农田灌溉或其他水利事业的需要，进水闸往往建在河道，水库或湖泊的岸边，用于引水灌溉，发电或其他进水需要而控制流量。节制闸由于农田灌溉，发电引水或改善航运要求，常需横快河道或渠道修建水闸，以控制闸前水位和过闸流量，这类水闸成为节制闸。河道上的节制闸也也称为拦河闸。在洪水时期，拦河闸还起排泄洪水作用。挡潮闸滨海地区的河流都受潮水影响，为了防止海水倒灌而抬高内河水位，常在入海处河口附近修建水闸，即为挡潮闸。涨潮时关闸，防止海水倒灌；当内河水位过高落潮期间开闸排水。挡潮闸的特点，是承受双渣向水头，而且闸门启闭频繁。排水闸为使低洼地区大的渍水通过排水渠排入江河或湖泊，常需在排水渠末端设置水闸，这当河道类水闸称为排水闸。排水闸除开闸排水外，在枯水季还可向内引水灌溉；洪水时可关闸挡水，防止外水倒灌，也可蓄水灌溉。特点是是承受双向水头。分洪闸当河道遭遇洪水而对下游可能造成洪灾时，可将部分洪水泄入湖泊或洼地以消减洪峰。在分洪道首部需设置水闸，即为分洪闸。分洪闸常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。冲沙闸（排沙闸）冲沙闸（排沙闸）建在多泥沙的河流上。用于排除进水闸，节制闸或渠系中沉积的泥沙。此外，还有为排除冰块，漂浮物等而设置的排冰闸，排污闸等。112布置要点水闸位置时应考虑的几个因素地基条件是影响水闸总体布置的主要因素之一应尽可能选择土质密实，均匀。压缩性较小和承载能力较大的良好地基。此外，由于闸基土质的抗冲能力直接影响单宽流量的选择和闸后消能防冲设备的设计，而地下水位的高低14及承压水的有无对地基的稳定性和施工期的排水措施也有所影响，故在选择闸址时应考虑这些条件。水流条件是另一主要因素闸的位置应使进闸和出闸水流平顺，防止上下游产生有害的冲刷和淤积。施工、管理条件也是闸址选择时要考虑的一个因素要求有足够宽广的施工场地，并且尽可能使土方工程量最小。当水闸是整个枢纽的一个组成部分时，应就枢纽工程总体布置做方案比较，得出水闸最优位置，以达到技术上先进与经济上合理的要求。A河为一古老河道，弯弯曲曲成S形状，选S弯的两个凸岸作为闸址较为适当，优点是地域开阔，工程布置在自然土基上，施工导流与主体工程施工无干扰，闸址基本在河道中心线上，其缺陷为上下游连接段较长，工程量较大。12结构布置121闸室结构组成，作用及布置水闸一般由上游连接段，闸室，下游连接段三部分组成。水闸的主体是闸室，其结构型式是多种多样的，主要取决于泄放水流的方式以及闸门的构造和操作方式。按照闸室的泄流特点分类，可以分为以下几种型式1堰流式闸室当闸门全开时过闸水流具有自由水面的水闸成为溢流式闸室，也称开敞式闸室。一般堰槛高程较高，挡水高度较小的水闸都采用这种型式，依靠闸门挡水。当闸门全部打开时，水闸的过水面积和泄流量都随水位的抬高而增大，对于需要泄放洪水的拦河闸和分洪闸来说，这是一个很大的优点。2孔流式闸室当闸门全开时，自由水面仍受阻挡，水流只能通过固定洞孔泄入下游，称为孔流式闸室，也成为封闭式闸室。当闸槛高程较低，闸室高度较大，需要泄放或取用底层水流时，常采用这种型式。一般把闸室顶部封闭。例如设置胸墙挡水，底部设置孔口泄水，这样可以减少闸门尺寸。这种泄流方式最适合于冲沙闸的工作条件，有其突出的优点。3混合泄流式闸室这是一种既具有面流溢流能力，又具有底孔泄流能力的闸室结构。构造上分为上下两层，分别装设闸门。开启上层闸门，利用面层溢流泄放洪水和漂流物。开启下层闸门，则利用底孔冲刷闸前淤泥的泥沙。这种类型的闸室多用于拦河节制闸或引水系统的进水闸上。有时在特别软弱的淤泥质地基上建闸，为15了加强闸室的横向刚度，借以减小地基的不均匀沉降和闸室的结构变形，在闸室的过水断面中设一层水平横隔板，型式上亦构成了上下两层泄水通道，但常常共用一个闸门，在运用要求上与混合泄流式闸室不尽相同。本水闸设计闸门全开时具有自由水面，挡水高度较小，且依靠闸门挡水，故可采用开敞式闸室。根据已知资料，初步采用开敞式闸室。1211底板是整个闸室结构的基础，承受水闸上部结构的重量及荷载并向地基传递的结构，同时兼有防渗及防冲作用，防止地基由于受渗透水流作用可能产生的渗透变形并保护地基免受水流冲刷。本设计初步采用平底板。1212闸墩是闸门和各种上部结构的支撑体，由闸门传来的水压力和上部结构的重量和荷载通过闸墩传布于底板。闸墩通常采用实体式，其外形轮廓设计应能满足过闸水流平顺，侧向收缩小，过流能力大的要求。本设计初步采用上游墩头半圆形，下游墩头流线形的型式。1213闸门其结构的选型布置应根据其受力情况控制运用要求、制作、运输、安装维修条件等，结合闸室结构布置合理选定。本设计初步采用平面钢闸门。1214启闭机其型式可根据门型尺寸及其运用条件等因素选定。本设计初步采用卷扬式平面闸门启闭机。1215闸室上部结构工作桥，交通桥布置。122两岸连接布置1221闸室与两岸连接闸室与两岸连接形式主要取决于地基情况和闸身高度（1当地基较好，闸身高度不大时，可用边墩直接挡土，结构简单，工程量小。（2）当闸身较高，地基较软弱时，若仍采用边墩直接挡土，宜在边墩后另设轻型岸墙挡土。（3）当地基承载力过低时，还可采用护坡无岸墙的连接形式，即边墩不挡土，也不设岸墙挡土，而是自边墩及上下游翼墙背面底部做斜坡与堤顶连接。1222闸室与上下游连接（1）连接长度闸室一般采用翼墙与上下游河道连接，上游翼墙一般与铺盖同长或稍长，也可取不小于35倍水闸上下游最大水位差。下游翼墙一般至消力池末端或稍长，墙端伸入岸坡内0305M，墙顶应高出最高运用水位至少0510M。（2）平面布置形式（1）八字形翼墙和圆弧形反翼墙自边墩两端开始以扩散形式向上下游分16别延伸至铺盖始端或消力池末端后，转弯以垂直于水流方向插入岸坡内，转角可为折形线，圆弧转角半径常采用25M，为改善水流条件，上游翼墙收缩不宜大于1218，下游翼墙扩散角不宜大于712，这种形式水流条件和防渗效果较好，但工程量大，一般适用于大中型水闸。（2）圆弧式翼墙自边墩两端开始，用圆弧形直立翼墙与上下游河岸连接，上游圆弧半径经常用1520M，下游圆弧半径3040M，其水流条件好，但施工复杂，适用于单宽流量较大，闸身高，地基承载力较低的大中型水闸。（3）扭曲面翼墙翼墙由边墩处的直立面，随着向上下游延伸逐渐变为与河岸坡度相同的斜坡面，水流条件好，且工程量小，但施工中应确保后墙回填土夯实质量，以避免墙身断裂，多采用浆砌石结构，适宜建在坚硬的黏土地基上。（4）一字翼墙和斜降翼墙翼墙自边墩端部开始沿水流向直接插入岸坡，斜降翼墙在平面上呈八字状，但随着向上下游延伸逐渐降低墙顶工程，至末端墙顶与河底齐平，翼墙不伸入岸坡内。1223岸翼墙结构形式（1）重力式重力式岸翼墙主要靠自重维持挡土后的稳定性，多由浆砌石或混凝土建造，因地基应力较大，一般用于墙高不超过56M的情况，墙基础宽度为0607倍墙高，当采用浆砌石结构时，墙顶与底板多用混凝土浇筑，底板厚0508M，两端悬出部分长0305M，迎水面常为直立面，挡土侧自墙顶向下做成约08M的铅直段，以下以1025105斜坡连至底板。（2）悬臂式悬臂式岸翼墙一般为钢筋混凝土结构，由直墙和底板组成，适宜墙高为69M，具有厚度小，自重轻，结构简单等优点。（3）扶壁式当墙高度大于9M时，为增加悬臂式挡土墙立墙与底板的刚度，或为减小墙厚，可在立墙与底板之间设置与之固结的钢筋混凝土扶臂即成为扶壁式结构，扶臂厚为0304M，间距一般为345M。（4）空箱式当挡土高度较大且地基承载力较低时，可采用空箱式岸（翼）墙，它由底板，前墙，后墙，扶臂，顶板和隔墙组成，它可利用前后墙之间形成的空箱充水或填土来调整地基应力的大小和分布情况，以满足地基承载力要求，具有质量轻，地基压应力分布均匀等特点，但结构复杂，模板和钢筋用量大，造价较高，仅用于某些地基松软的大中型水闸，多用于岸墙。（5）连拱空箱式由底板，前墙，隔墙和支承在隔墙上的拱圈组成，它利用拱圈和隔墙承受填土压力，用空箱内填土高度调整基底压应力和满足抗滑稳定性，前墙和隔墙可采用浆砌石建造，厚0507M，底板和拱圈一般为混凝土结构，拱圈净跨一般为23M，矢跨比常为0203，拱圈厚度为0102M，底17板厚0305M，其特点是省钢筋，造价低，重量小，但墙纵轴线在平面上转弯时施工较困难，采用装配式拱圈时整体性差，适宜墙高610M。123防渗排水布置水闸闸基的防渗设施，是指构成水闸地下轮廓线的铺盖，板桩，底板与齿墙。排水设施是指护坦内的排水孔，孔下的平铺式排水层及反滤层等。1231上游铺盖铺盖紧接闸底板设于上游河床上，其主要作用是延长闸基渗径，降低渗流水力坡降和渗透压力，同时可防止河床免受水流冲刷，因此要求铺盖应具有相对不透水性，抗冲性，并应有一定的柔性，以适应地基变形。铺盖材料常采用的有粘土，粘壤土，沥青混凝土，混凝土，钢筋混凝土等，铺盖长度一般为（24）H（H为上下游最大水位差,大型水闸混凝土铺盖长度大约为2030M。1232下游反滤层水闸常采用平铺式排水，布置在护坦排水孔下面和海漫首端，排水体即是反滤层中颗粒最大的一层，一般是粒径为12CM的卵石，砾石，碎石，厚为0203M，其下设12层反滤层，依次为砂砾，粗粒或中砂，粒径大小应满足反滤层要求，每层厚度为0203M，排水与反滤层的铺设长度应使其末端的渗流坡降小于地基土在无反滤层保护时的允许坡降。124消能防冲布置平原地区河床抗冲能力低，闸下泄流量较大，因此为防止闸下产生有害冲刷，保证水闸安全运行，必须了解水闸的消能防冲设计。1241消力池消力池的作用是使闸后水流产生稍淹没水跃，并保护水跃范围内的河床免受冲刷，设计内容有池深，池长，护坦（消力池底板）厚度，尾坎及辅助效能工等。1242海漫海漫的作用消除水流余能，调整流速分布，使水流均匀扩散，增大水深，减小流速，并保护河床免受冲刷。1243防冲槽防冲槽的作用当下游渠（河）床形成最终冲刷状态时，确保海鳗不致破坏。1244岸坡防护消力池两岸应设置与消力池同长或稍长的下游翼墙，其后岸坡的防护形式18多与海漫相一致，并应在防冲槽之后，两岸岸坡再砌护一定长度，大中型水闸一般砌护46倍水头，小型水闸也可为2540倍水头，砌护材料常采用干砌石。护坡坡脚及护坡与河岸连接处应做一道深05M齿墙，防止回流淘刷，砌石下应铺设厚0102M的碎石或粗砂垫层。上游水流接近闸室时，水流逐渐收缩流速增大，也易造成河床与两岸冲刷，为此也需进行防护。防护长度，河床为24倍水头，两侧岸坡为23倍水头自铺盖始端向上游砌护材料，一般在邻近铺盖的部分采用浆砌石，远离铺盖的部分采用干砌石，厚为0305M护坡上游也可设防冲槽或防冲齿墙，其尺寸可比下游小些。19第二章水闸水力计算21闸孔设计211上下游水位确定上游水位在河道上建闸后，上下游将形成一定水头差，上游水位是由规划决定。由设计资料给出，该节制闸的最高设计蓄水位为516M。下游水位因水闸上下游为人工开挖渠道，其表面糙率沿程不变，设渠道中无任何阻碍水流运动的建筑物，故下游可按明渠均匀流计算。作出渠道下游H下Q关系曲线，以备在不同流量下，直接由该曲线查得下游水位。根据水力学公式式21QACRI式中A明渠断面积BMH取下游蓄水位分别为10M，15M，20M，25M直至达到校核流量为止。求得流量Q，列表如下HMAM2XMRMCM05/SQM3/S10303247092439477180001546534711340420003574620643694173343839584002582539182106452878572130102414124634648411765435122543652806475051541314014445893138483991952074516654812346049193240170根据上表，绘制HTQ曲线。如下图20由HTQ曲线查得当流量Q设1294M3/S时，下游水位为32M。由设计资料知渠底高程为468M，故下游水位高程为46832500M。上下游水位差为H02M，故上游水位为上下H5000M02M502M。212闸孔尺寸设计2121闸孔型式选择水闸闸孔形式包括孔口型式（开敞式，胸墙式）和底板型式，底板型式有款顶堰和低实用堰两种。宽顶堰结构简单施工方便，泄流能力稳定，有利于泄洪，冲沙，排於，排冰，通航，但自由泄流时，流量系数较小，下游易产生波状水跃。低实用堰有梯形堰，驼峰堰,WES冥曲线堰等几种堰形，其主要优点是自由泄流时流量系数较大，水流条件较好，合适的堰面曲线可消除波状水跃，使用于河床纵坡较大界限制下泄单宽流量，或有拦沙要求以及地基松软需降低底板底部高程将其置于坚硬土层上时。胸墙式适用于闸前或闸后水位变幅较大，高水位时不泄水而需关闭挡水，低水位泄流时的过闸流量控制闸