北港拦河闸渗流稳定计算

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1、北港拦河闸渗流稳定计算1说明1.1概述北港拦河闸在运用过程中粘土铺盖受到破坏，存在渗流稳定问题，在这次维修加固中采用垂直防渗措施来控制渗流坡降。通过本计算可以判断北港拦河闸有垂直防渗时，渗流稳定是否满足要求以及满足要求的垂直防渗深度。采用改进阻力系数法进行计算，使用公式见《水闸设计规范》（SD133-84）附录三。计算工况下的水位情况为：闸前（上游）水位为4.80米，闸后（下游）水位为-1.70米。计算断面见附图1.1。1.2计算依据计算依据以下规范和参考书：《水闸设计规范》（SD133-84）；《

2、水利计算手册》（水利出版社，1979年8月）《水闸》（第二版）（水利电力出版社，1979年6月）2计算过程2.1地基有效深度计算由于地下轮廓的水平投影长度L0=20.6m，地下轮廓的垂直投影长度S0=0.20-（-13.80）=14.00m。所以得7L0/S0=20.6/14.00=1.47<5，则地基有效深度Te用下式计算Te==23.65（m）2.2分段阻力系数计算将地基基础分成8段，见附图1.1。2.2.1第1段—进口段S=14.00（m），T=Te=23.65（m）ζ1=1.5（S/T）1.

3、5+0.441=1.5×（14.00/23.65）1.5+0.441=1.1242.2.2第2段—内部垂直段S=12.00（m），T=23.85-1.80=22.05（m）ζ2=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-S/T）]}=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-12.00/22.05）]}=0.6262.2.3第3段—水平段L=3.60（m），S1=12.00（m），S2=0（m），T=23.85-1.80=22.05（m）ζ3=[L-0.7（S1+S2）]/T=[3.60-0.7×（12

4、.00+0）]/22.05=-0.218取ζ3=02.2.4第4段—内部垂直段S=0.50（m），T=23.85-1.30=22.55（m）ζ4=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-S/T）]}7=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-0.50/22.55）]}=0.0222.2.5第5段—水平段L=15.50（m），S1=0.50（m），S2=0.50（m），T=23.85-1.30=22.55（m）ζ5=[L-0.7（S1+S2）]/T=[15.50-0.7×（0.50+0.50）]/22

5、.55=0.6562.2.6第6段—内部垂直段S=0.50（m），T=23.85-1.30=22.55（m）ζ6=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-S/T）]}=（2/π）ln{ctg[（π/4）（1-0.50/22.55）]}=0.0222.2.7第7段—水平段L=1.50（m），S1=S2=0（m），T=23.85-1.80=22.05（m）ζ7=[L-0.7（S1+S2）]/T=[1.50-0.7×（0+0）]/22.05=0.0682.2.8第8段—出口段S=2.00（m），T=23.

6、65（m）ζ8=1.5（S/T）1.5+0.441=1.5×（2.00/23.65）1.5+0.441=0.4782.3各分段水头损失值计算阻力系数合计：ζ总=ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5+ζ6+ζ7+ζ8=1.124+0.626+0+0.022+0.656+0.022+0.068+0.4787=2.996水头差H=4.80+1.70=6.50（m）各分段水头损失值：h1=（ζ1/ζ总）H=（1.124/2.996）×6.50=2.439（m）h2=（ζ2/ζ总）H=（0.626/2.996）×6.

7、50=1.358（m）h3=（ζ3/ζ总）H=（0/2.996）×6.50=0.000（m）h4=（ζ4/ζ总）H=（0.022/2.996）×6.50=0.048（m）h5=（ζ5/ζ总）H=（0.656/2.996）×6.50=1.423（m）h6=（ζ6/ζ总）H=（0.022/2.996）×6.50=0.048（m）h7=（ζ7/ζ总）H=（0.068/2.996）×6.50=0.148（m）h8=（ζ8/ζ总）H=（0.478/2.996）×6.50=1.037（m）各分段水头损失值合计：

8、h总=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8=2.439+1.358+0.048+1.423+0.048+0.148+1.037=6.501（m）2.4进出口段水头损失值的局部修正2.4.1进口修正T=23.65（m），T’=9.65（m），S’=14.00（m）β’=1.21-1/{[12（T’/T）2+2][（S’/T）+0.059]}=1.21-1/{[12×（9.65/23.65）2+2][（14.00/23.65）+0.059]}7=0.826h1’