《闸门课件》PPT课件

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1、水闸第一节概述一、概念1.水闸：是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，主要依靠闸门控制水流，具有挡水和泄（引）水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。2.低水头水工建筑物：一般指水头不超过30m的水工建筑物，主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等，多数建在软基上，也有建在岩基上的。二、水闸的类型⒈按担负的任务（作用）分：节制闸（拦河闸）：拦河兴建，调节水位，控制流量。进水闸（渠首闸）：在河、湖、水库的岸边兴建，常位于引水渠道首部，引取水流。排水闸（排涝闸、泄水闸、退水闸）：在江河沿岸兴建，作用是排水、防止洪水倒灌。分洪

2、闸：在河道的一侧兴建，分泄洪水、削减洪峰洪、滞洪。挡潮闸：建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌。冲沙闸：静水通航，动水冲沙，减少含沙量，防止淤积。排冰闸：在堤岸上建闸防止冬季冰凌堵塞。⒉按闸室结构分（1）开敞式：闸室露天，又分为有胸墙；无胸墙两种形式（2）涵洞式：闸室后部有洞身段，洞顶有填土覆盖。（有压、无压）⒊按操作闸门的动力分（1）机械操作闸门的水闸（2）水力操作闸门的水闸水闸枢纽建筑物级别划分表工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅰ134Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ552.洪水标准平原区水闸的洪水标准应根据所在河流

3、流域的防洪规划规定的防洪任务，以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，按下表所列标准综合分析确定。水闸级别12345设计100～5050～3030～2020～1010洪水重现期校核300～200200～100100～5050～3030～20四．水闸的组成及各部分的功用上游连接段→闸室段→下游连接段（引导水流平顺进入闸室）（调节水位和流量）（消能、防冲）⒈闸室：底板、闸墩、闸门、（胸墙）、工作桥、交通桥。⒉上游连接段：翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽、上游护坡。⒊下游连接段：翼墙、护坦、海漫、下游防冲槽、下游护坡、下游排水（反滤、排水孔）。图9-2土

4、基上水闸立体示意图五．水闸的工作特点1．水闸的传力过程闸门→闸墩→底板→地基（承受水压力）（承受上部结构重量）(较均匀地传给)2．地基：平原地区水闸大部分建在土基上。土基的特点:（1）抗剪强度低→稳定性差（2）压缩性较大→容易产生不均匀沉降（3）易产生渗透变形，抗冲刷能力低3．水流（1）.静水（关闸）：水平水压力、土基→滑动水位差产生渗透压力→不利于稳定绕岸渗流→不利于翼墙稳定（2）.开闸泄水：水位差→流速大→对下游河床、岸坡冲刷水位变幅较大→流态多（堰流、孔流），淹没出流、自由出流闸门全开时，水位差小→易形成波状水跃闸门开启顺序不合理时→产生

5、折冲水流4．结构：防渗排水，消能防冲，闸室结构图9-3波状水跃冲刷示意图图9-4闸下冲折水流*水闸设计内容：1.闸址选择2.总体布置3.水力设计：闸孔型式和尺寸确定√消能防冲设施的设计计算√闸门控制运用方式的拟定4.防渗和排水设计√⊿5.水闸结构设计：闸室稳定计算√岸、翼墙稳定计算结构应力分析√6.地基处理及处理设计7.观测设计第二节水闸的孔口设计一、水闸孔口设计的主要内容1.确定闸孔型式2.拟定闸底板高程（即堰顶高程）3.计算孔口尺寸及溢流前沿总宽4.泄流能力验算二、水闸的闸孔型式（开敞式）1根据水流流态分:堰流式,孔流式图9-5堰流式闸孔图

6、9-6孔流式闸孔2、根据结构型式分（1）宽顶堰：2.5H<堰顶厚度δ<4H或无坎，常用于平原地区，自由泄流范围大且稳定；施工简单；流量系数m较小，易产生波状水跃。（2）实用堰：0.67H<堰顶厚度δ<2.5H，常用于上游水位允许有较大雍高的山区，自由泄流时流量系数m较大，流量Q受下游水位影响较大。（3）胸墙式：用于上游水位变幅较大时；可减小闸门及工作桥高度，增加闸室刚度；不利于排冰排污和通航。三、底板高程除考虑运用条件外，还要考虑地质条件和经济要求。⒈运用条件：底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓节制闸与河底齐平或略高；进水、分洪闸比河

7、底略高（防泥沙），排涝闸低。⒉经济要求：底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓，但增大闸身和两岸结构高度，消能防冲费用↑，泥沙淤积。⒊地质条件：避免复杂地基处理；抗冲刷能力q四、孔口设计的具体步骤⒈确定设计流量Q和上、下游设计水位⒉确定孔口型式⒊确定底板高程⒋计算闸孔净宽B及闸室总宽L（开敞式）规范中介绍了平底闸闸孔自由堰流、淹没式堰流、孔流的计算公式。闸孔数n=B/b，如果运用上无特殊要求，一般b=8～12m，n<8时n一般取奇数。溢流前缘总宽L=nb+（n-1）d，d为闸墩厚度。⒌验算泄流能力。*基本资料：(1)过闸Q设、Q校(2)上

8、下游河道水力要素及水位-流量曲线(3)引水角度及分流比率(4)河床及两岸地质条件和土壤抗冲刷能力(5)特殊运用要求（过船、过木、过鱼、排冰、排砂、防淤