水闸设计文字说明

1、5.5.1 *闸拆建工程（1）设计流量及水位组合*闸位于唐松河尾部、伏堆河汇流口上游，自排松林荡圩区35.71km2涝水入唐响河。当唐响河高水无法下泄时，关闭*闸，由松林荡排涝站反向抽排入黄河故道。*闸控制排涝面积35.71km2,10年一遇自排模数1.29m3/s/km2,推算得设计自排流量46.1m3/s；排涝水位考虑远期唐响河按10年一遇排涝标准疏浚，唐响河闸上10年一遇预排预降水位为1.5m，推算得*闸下设计水位为2.9m。*闸特征水位组合见表5.5.1。表5.5.1 *闸特征水位组合成果表工 况唐松河侧水位（m）唐响河侧水位（m）流量（m3/s）备注水闸孔径计算3.002.9046.

2、1稳定计算蓄 水 位2.501.50挡洪水位2.184.55完建期/防渗计算正向2.501.50反向2.184.55消能计算2.501.50（2）工程总体布置*闸室为平底板宽顶堰型式，上下游第一节翼墙均采用圆弧扶壁式结构；闸孔为三孔，单孔净宽3.5m；闸室底板顺水流向长11.0m，垂直水流向总宽13.70m；闸室底板顶高程-1.00m，闸顶高程5.50m，消力池顶高程-1.50m，河道底高程-1.00m；上游护坦长8.0m，浆砌块石护底长10.0m；下游消力池长10.0m，海漫长16.0m，防冲槽深1.5m；工作桥及排架采用钢筋混凝土固支结构，工作桥为“”型，上设启闭机房，工作闸门采用三扇3.

3、5m×3.5m平面钢闸门，配LQ-12T手电两用螺杆式启闭机3台套；交通桥采用现浇混凝土固支结构，桥面总宽5.5m。（3）闸顶高程计算根据水闸设计规范（SL265-2001）4.2.4条，水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高之和；泄水时，闸顶高程不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高值之和。本工程挡水为控制工况：闸顶高程不应低于水闸设计最高挡水位加波浪计算高度与相应安全超高值之和。经计算，设计防洪水位4.55m时闸顶高程为：H=4.55+h4.55+0.28+0.205.03（m），

4、故闸顶高程取5.50m。（4）孔径计算根据水闸设计规范（SL265-2001）宽顶堰计算方法，堰流处于高淹没状态，采用下式进行计算，计算结果见表5.5.2。式中：B0闸孔总净宽（m）；Q过闸流量（m3/s）；H0计入行进流速水头的上游水深（m）；Hs下游水深（m）；g重力加速度,g=9.8m/s2；0-淹没堰流的综合流量系数。表5.5.2 孔径计算成果表名称上游水位（m）下游水位（m）底板高程（m）设计Q(m3/s)假定B0(m)0hs2gH0(m)计算Q(m3/s)*闸3.002.90-1.0046.110.50.9833.9019.6 4.0056.38计算流量大于设计流量，结果满足要求。

5、由于本工程所在河道实际河口较宽，根据水闸设计规范闸室总宽度与河道宽度相适应原则，考虑到河闸配套及美观要求，确定*闸为3孔，每孔净宽3.5m。（5）消能防冲计算消力池深度计算根据水闸工程设计规范公式计算，消力池深度：式中：d消力池深度(m)；水跃淹没系数，采用1.05；跃后水深（m）；收缩水深（m）；水流动能校正系数，采用1.05；过闸单宽流量，=3.75（m2/s）；消力池首端宽度，=12.3（m）；消力池末端宽度，=22.0（m）；由消力池底板顶面算起的总势能（m）； 出池落差（m）；出池河床水深，=2.5（m）。消力池长度计算式中：Lsj消力池长度（m）；Ls消力池斜坡段水平投影长度（m）

6、；水跃长度校正系数，采用0.7；Lj水跃长度（m）。消力池底板厚度计算式中：H上下游水位差，H=1.0（m）；k1消力池底板计算系数，k1=0.2；q过闸单宽流量，=3.75（m2/s）。海漫长度计算式中：Lp海漫长度（m）；Ks海漫长度计算系数，取10.0；qs消力池末端单宽流量。抛石防冲槽深度计算式中：d海漫末端河床冲刷深度；q"海漫末端的单宽流量，q"=2.094m/s；0河床允许的不冲流速，v0=0.8m/s；hm海漫末端水深，hm=2.50m。 *闸消能计算成果如表5.5.3、表5.5.4。表5.5.3 消能计算成果表水位组合消力池深d(m)消力池长Lsj(m)消

7、力池厚t(m)海漫长度（m）H上H下流量计算值实际值计算值实际值计算值实际值计算值实际值2.501.5046.1-0.3790.59.1410.00.390.514.7516.0表5.5.4 防冲槽计算成果表工程名称防冲槽深度d计算值防冲槽深度d实际值*闸0.381.50（6）闸身防渗计算根据水闸设计规范，闸身防渗计算公式如下：L=C*H式中：L防渗长度；H上下游水位差，Hmax=2.37m；C允许渗径系数值，粘土有滤层32，无滤层43。防渗计算成果见表5.5.5。表5.5.5 闸身防渗计算一览表工程名称防渗水位(m)渗径系数需要防渗长度(m)实际防渗长度(m)上游下游*闸正向防渗2.501.

8、5033.0025.0反向防渗2.184.5549.4825.0（7）闸身稳定计算计算公式：式中：闸室基底应力的最大值或最小值（kPa）；G作用在闸室上的全部竖向荷载（kN）；M作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（kN.m）；b计算闸室段的宽度（m）；L底板长度（m ）；沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；闸室基底面与地基之间的摩擦系数，f=0.25；作用在闸室上的全部水平向荷载（kN）。计算成果见表5.5.6。表5.5.6 闸身稳定计算成果表设计情况唐松河侧水位（m）唐响河侧水位（m） 地基反力（kNm2）抗滑稳定规范要求地基承载力maxminekkR（kN

9、m2）*闸基本组合完建期/ 84.2163.741.32-0.25/2.501.0555蓄水位2.501.5070.2352.951.33-0.2645.462.001.20特殊组合校核挡洪2.183.0066.2141.260.62-0.431.372.501.05经计算，水闸底板位于第三层灰色淤泥质土上，该层土地基承载力55KP，不满足闸底板承载力要求，需进行地基处理。地基处理采用打PHC砼预应力管桩方式，管桩直径40cm，桩间距150cm，地基处理后的闸室稳定计算结果满足规范要求。（8）上、下游翼墙稳定计算稳定计算原理同闸室稳定计算，具体计算结果详见表5.5.7。表5.5.7 翼墙稳定成

10、果表计算断面设计情况墙前水位（m）墙后水位（m）地基反力（kNm2）抗滑稳定规范要求地基承载力maxminekkR（kNm2）上游第一节翼墙基本组合完建期/88.8873.881.200.0691.352.51.05120设计排涝3.003.3060.6536.461.660.191.572.01.2下游第一节翼墙基本组合完建期/125.8994.021.340.1451.352.51.05设计排涝2.903.2094.9153.721.770.291.232.01.2特殊组合设计挡洪4.554.7072.2653.241.360.151.512.51.05经计算，挡土墙底板位于第三层灰色淤泥质土上，地基承载力55KP，承载力不满足挡土墙底板承载力要求，需进行地基处理。地基处理采用打PHC砼预应力管桩方式，管桩直径40cm，桩间距150cm。地基处理后的上下游翼墙完建期、运行期及挡洪期抗滑安全系数