荒地水闸设计计算书

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1、一、基本资料1・水位水闸计洪水位2.96m(P=l%)堤防设计洪水位2.88m(P=2%)历史最高洪水位2.60m内河最高控制水位1.30m内河设计运行水位-0.30m2工程等级及标准联围为2级堤围,其主要建筑物为2级建筑物,次要建筑物为3级,临时性建筑物为4级。3风浪计算要素计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V二36m/s(P二2%)o吹程在1:500实测地形图上求得D=300m闸前平均水深Hm=6.0m4地质资料根据XXXXXXXXXXXX院提供的《**水闸工程勘察

2、报告》。5地震设防烈度根据《XXX省地震烈度区划图》,*属7度地震基本烈度地区,故XXX水闸重建工程地震烈度为7度。6规定的安全系数对于2级水闸,规范规定的安全系数见下表1.6-lo表1.6-1荷载组合抗滑安全系数〔kc)闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值基本荷载组合1.301.5特殊荷载组合1.152.0正常潮水位+地震1.052.0基本尺寸的拟定及复核2.1抗渗计算2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸:如下图拟定的水闸底板尺寸:L二0.5+0・7*2+6+0・5+0・5+1・3+0・5+0・76*2+16・4+0・5

3、+1・3+0・7*2+0.5+0・7*2+6+0.5+0・5=40・72m根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表432,XXX水闸闸基为换砂基础,渗径系数取C=7贝叽设计洪水位下要求渗径长度:L=CZH=7X[2.96^(-0.30)]=22.82m•••L实〉L・••满足渗透稳定要求。2.2闸室引堤顶高程计算闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范XGB50286—98)中的有关规定进行计算。其公式为:Y=R+e+A—.0.0018(A_)0-45也=13.9(鸣严VV2——2L=S2tiLkv2f斤e=cosp«=

4、K△仏心他刁式中:Y—堤顶超高(m)。R—设计波浪爬高(m)oe—设计风壅增水高度(m)oA—安全超高(m)。H一平均波高(m)。亍一平均波周期(s)oV一计算风速(m/s)。F—风区长度(m)。L—堤前波浪的波长(m)。d—水域的平均水深。K—综合摩阻系数,取K=3.6x10_6oB—风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(度)。Rp—累积频率为p的波浪爬高。K△—斜坡的糙率及渗透性系数,取0.80oKv—经验系数。Kp一爬高累积频率换算系数。Ro—无风情况下,光滑不透水护面(Ka=1)、H=lm时的爬高值。设计工况的设计潮水位为2.8

5、8m(P=2%),计算风速为V=36m/s;风区长度F=300m;风区内的平均水深d根据实测地形图求得为6.0mo经计算:竺~=0.0025求得平均波高万=0.34m,y2=0.702求得平均波周期f=2.58s,平均波长L=10.34m,风壅水面高度e=0.01m,经验系数K、,由附录C表C.3.1-2求得为1.289,爬高累积频率换算系数Kp由附录C表C.3.1-3求得为2.07,R()由附录C表C.3.1-4求得为1.24,则计算得波浪爬高:Rp=0.8*1.289*2.07*1.24*0.34=0.90m;堤顶的设计安全超

6、高值按2级堤防,由规范取为A=0.8m,则堤顶的超高值Y为1.71m,堤顶的计算高程为4.59m,考虑到沉降的因素,结合干堤现状则设计堤顶高程取为4.90m。2.3闸顶高程计算闸顶高程按《水闸设计规范》中的有关规定进行计算。其计算公式为:Z=力()+hp十力二+40.0018(鑒)°4'=0.13仏[0.707]th{0.13r/?[0.7(^-^)07]乙sTmvo13.9禺%)L仝g2龙Lm2/?_=巴jh迥-式中:Z—闸顶咼程(m)。h0一计算潮水位(m)。A一安全超高(m)。hm一平均波高(m)。v0一计算风速(m/s)。

7、D一风区长度(m)。Hg—风区内的平均水深(m)。Tm—平均波周期(S)oLm一平均波周长(m)。H—闸深水深(m)。hp—相应于波列累积频率p的波高(m)。hz一波浪中心线超出计算水位的高度(m)。设计工况的设计潮水位为ho=3.48m(P=l%),相应设计最大风速为V0=40m/s;风区长度为300m;风区内的平均水深Hm根据实测地形图求得为6.05m;相应求得平均波高hin=0.38m,平均波周期Tm=2・74s,平均波长Lm=11.58m;由附录E表E.0.1-1查得波列累积频率为1%,再由hm/Hm=0.06,查附录E表

8、E.0.1-2得hI/hm=2.34,则设计风浪波高hp=0.89m;求得hz=0.22m;水闸的设计安全超高值按水闸级别为2级由规范取A=0.4m,则水闸在设计工况下的闸顶高程Z=2.96+0.89+0.22+0.4=4.47mo根据《水闸设计规

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