《水工建筑物》课程设计-水闸设计计算说明书

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1、《水工建筑物》课程设计水闸设计计算说明书姓名：专业：水利水电工程指导老师：云南农业大学水利学院2016.12目录一、基本资料21.1设计依据21.2设计要求2二、设计计算22.1水闸形式及孔口尺寸的拟定22.1.1水闸闸室结构类型的选择22.1.2孔口尺寸的拟定32.2消能防冲设计82.2.1消力池的设计82.2.2海幔设计0三、防渗设计23.1地下轮廓的设计23.1.1底板的设计23.1.2防渗长度拟定23.2渗流计算3四、闸室布置7五、抗滑稳定性计算85.1荷载计算85.2抗滑稳定性验算10六、参考书目10一、基本资料1.1设计依据某水闸位于入湖口河段，工

2、程主要功能为防洪（另设分水闸取水灌溉）。整治（衬砌）后河道底宽B=15m，边坡为1：0.5，河道纵坡i=1/3242。闸址处河床高程为1974.0m，河堤顶部高程为1978.5m。设计洪水流量为60.0m3/s，校核洪水流量为75.0m3/s。闸址处地基为淤泥，根据室内土工试验成果，内摩擦角φ=11°，凝聚力c=0.0llMPa，地基承载力[σ]=0.06MPa，渗透系数k=1.0×10-7cm/s。根据《水闸设计规范》（SL265-2001），本工程为四等小（一）型工程，其主要建筑物级别为5级。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），工程区

3、地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应地震基本烈度为8度，工程按8度设防。1.2设计要求确定水闸型式（需考虑两岸交通）；选择堰型并确定孔口尺寸；选择防渗、排水设施，确定地下轮廓尺寸；选择消能方式并确定相应体型尺寸；完成水闸布置并进行闸基渗流计算、闸室稳定计算和水闸地板结构计算。二、设计计算2.1水闸形式及孔口尺寸的拟定2.1.1水闸闸室结构类型的选择该水闸位于入湖口河段，工程主要功能为防洪，选择无坎宽顶堰，并采用平板闸门。2.1.2孔口尺寸的拟定1.计算公式泄水闸泄流能力按《水闸设计规范》SL265-2001附录A中公式（A.0.1

4、-1~A.0.1-6）计算，对于平底闸和翻板闸，当为堰流时，流量计算公式为：2．计算条件整治（衬砌）后河道底宽B=15m，查附表可知n=0.02，边坡为1：0.5，河道纵坡i=1/3242。闸址处河床高程为1974.0m，河堤顶部高程为1978.5m。设计洪水流量为60.0m3/s，校核洪水流量为75.0m3/s。3.计算过程由河宽为15m,拟定闸室总净宽12m，设3孔，每孔净宽4m，中闸墩为墩头半圆且宽为1.5m。A：下游水位的确定：已知流量Q，底坡i，底宽B，边坡系数m和粗糙系数n等参数，下游水深ht运用明渠均匀流计算，采用迭代法计算得：①设计洪水流量为6

5、0.0m3/s时，重复以上步骤，可得：h3=2.606、h4=2.606因为h3与h4非常接近，所以取ht=2.61m②校核洪水流量为75.0m3/s时重复以上步骤，可得：h3=2.992、h4=2.992因为h3与h4非常接近，所以取ht=2.99m其余不同流量计算ht数值如下表所示：Qn√iBmh1h2h3h4ht5.0000.0200.01815.0000.5000.5590.5670.5670.5670.5710.0000.0200.01815.0000.5000.8480.8650.8650.8650.8615.0000.0200.01815.000

6、0.5001.0811.1081.1081.1081.1120.0000.0200.01815.0000.5001.2851.3211.3221.3221.3230.0000.0200.01815.0000.5001.6391.6961.6971.6971.7040.0000.0200.01815.0000.5002.2262.3242.3272.3272.3355.0000.0200.01815.0000.5002.3572.4652.4692.4692.4760.0000.0200.01815.0000.5002.4842.6022.6062.6062.6

7、165.0000.0200.01815.0000.5002.6062.7342.7382.7382.7470.0000.0200.01815.0000.5002.7242.8622.8672.8672.8775.0000.0200.01815.0000.5002.8402.9872.9922.9922.99B：上游水位的确定①由于堰型选择为无坎宽顶堰，则流量系数取m=0.355；②侧收缩系数ε：按《水闸设计规范》SL265-2001附录A中公式（A.0.1-3~A.0.1-5）计算，多孔闸，闸墩墩头为圆弧形时：代入数据，得：③确定淹没系数σ：在不知上游水头的情

8、况下无法确定σ，需假定一个σ值，采用堰