水闸设计计算书.doc

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1、分水闸典型设计（哈拉苏9+088桩号处分水闸）(1)工程建设内容及建筑物现状此次可行性研究设计防渗改建的2条干渠和1条支渠，需要拆除重建的水闸主要有节制闸和分水闸。库尔勒市博斯腾灌区是一老灌区，田、林、路、渠和居民点等已形成了一套完整的体系，灌排体系也已经较为合理，各干支渠上的节制闸、分水闸布置位置、形式及闸底板高程基本合理。为保证各分水口分水流量、与下游渠道连接顺畅、减小占地等因素，所需改造的分水闸和节制闸仍保持原节制分水闸桩号、分水方向及分水角度不变。(2)水闸设计根据节制、分水闸过流、分水流量大小，按宽顶堰流计算孔口尺寸。节制分水闸均采用整体开敞式结构，节制闸与分水闸间采

2、用圆弧形直挡墙连接。节制闸上下游连接段均采用扭面与渠道连接，根据消能计算结果和闸后渠道的实际情况，小流量的节制闸后不设消能设施，但为了确保工程运行安全，在流量较大的闸后按常规在设置0.5m深消力池。分水闸后采用扭面与渠道连接，扭面及挡土墙为素混凝土结构和浆砌石结构，扭面扩散角小于12°。各节制分水闸闸室均采用C25钢筋混凝土结构，闸室后侧设0.6m宽工作桥，闸门槽及启闭机排架均采用整体式金属结构。经计算，其抗倾覆、抗滑动稳定以及基底应力等，经计算均能满足要求。闸室基础为砂砾石，但是根据地质评价为冻胀土，因此在闸及上下游渐变段底部均换填30cm厚砂砾石，以减小地基沉降及防止段冬季

3、建筑物基础冻胀变形，侧面亦采用砂砾石回填，减小冬季的侧向冻土压力。（3）闸孔过流能力计算根据闸前水深和布置形式，采用宽顶堰流公式进行计算。Q=σs·m·n·B·（2g）1/2·H03/2式中Q——渠道的过水流量；σs——淹没系数，σs=1.0；m——流量系数，m=0.365；B——过水断面宽度；H0——计入行进流速的槽内水头。（5）闸室稳定计算a、基地应力计算1.完建情况（未放水）。式中：—闸室基底应力的最大值或最小值（kPa）；—作用在闸室上全部垂直于水平面的荷载（kN）；—作用在闸室上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和（kN·m）；A—底版底面的面积（m2

4、）；W—闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面距（m3）。通过计算得：∑G=60.3kN=0.54kN·mA=3.8m2W=1.27m3=16.3kN=15.44kN=1.06<=2.0（满足要求）。2.运行情况（已放水）。式中：—闸室基底应力的最大值或最小值（kPa）；—作用在闸室上全部垂直于水平面的荷载（kN）；—作用在闸室上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和（kN·m）；A—底版底面的面积（m2）；W—闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面距（m3）。通过计算得：∑G=62.69kN=-0.6kN·mA=3.8m2W=1.27m3=16.

5、97kN=16.03kN=1.06<=2.0（满足要求）。3.闸门半开情况。式中：—闸室基底应力的最大值或最小值（kPa）；—作用在闸室上全部垂直于水平面的荷载（kN）；—作用在闸室上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和（kN·m）；A—底版底面的面积（m2）；W—闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面距（m3）。通过计算得：∑G=63.74kN=0.54kN·mA=3.8m2W=1.27m3=17.2kN=16.34kN=1.05<=2.0（满足要求）。b、抗滑稳定验算Kc=f·ΣG/ΣH式中：Kc—沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；f—闸室基底面与地基

6、的摩擦系数，取为0.45；ΣG—作用在闸室上的全部竖向荷载（kN）；ΣH—作用在闸室上的全部水平荷载（kN）；经计算，在最不利荷载情况组合下Kc值大于允许值[Kc]，满足要求。通过计算得：==12.06。=12.03〉1.25最小抗滑安全系数（满足要求）（5）哈拉苏9+088桩号处分水闸底板配筋计算a、荷载计算式中：—荷载标准值KN/m；—宽度（m）；—厚度（m）；—混凝土重力密度，取25KN/m3；通过计算得=12.75KN/m。b、内力计算式中：—底板宽弯G—边墩自重，取16.5KN；X—力矩，取0.95m；通过计算得单位板宽弯矩为15.68KN/m。c、配筋计算式中：—截

7、面抵抗拒系数；—机构系数，取1.2；—单位板宽弯矩，取15.68KN/m；—混凝土强度设计值12.5N/mm2；—宽度；取1.7m—截面有效高度，取265mm；通过计算得截面抵抗拒系数为0.126。式中：—相对受压区计算高度；通过计算得相对受压区计算高度为=0.135<=0.544。式中：—截面面积；通过计算得截面面积为=2452.32mm2。式中：—钢筋配筋率；通过计算得截面面积为=0.54%>=0.15%。通过查表选用B14@100(As=2464mm2)分布钢筋选用A8@100。（6）