退水闸工程设计(课程设计)

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1、分类号编号华北水利水电学院继续教育学院NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower课程设计题目：退水闸设计专业水利水电工程层次专升本姓名马莹学号指导教师张保同2010年08月25日退水闸设计一、退水闸工程基本资料1、退水闸工程布置退水闸位于水库东南部，布置在水库堤防上，向东距护城大堤约180m，向南距公路约160m。退水闸工程总长120m，分上游引渠段、闸室控制段、闸后消力池段和尾水渠段共四部分。（1）．上游引渠段进口引渠段长度8m。引渠横向呈矩形断面，平面上呈八字形喇叭口

2、，引渠渠底兼起混凝土防渗铺盖作用。引渠渠底净宽度由首端5m渐变到末端的2.5m。两侧翼墙及底板为整体式结构，均采用C20混凝土。渠底设计高程72.40m，厚0.50m，下设0.10m厚C10混凝土垫层。翼墙底宽0.80m，顶宽0.50m，首端墙顶高程75.0m，末端高程76.70m，与闸墩顶持平。（2）．闸室控制段闸室控制段顺水流向长度8.0m。闸室为开敞式宽顶堰结构，工作闸门采用平面钢闸门，启闭机采用固定卷扬式启闭机。工作闸门上游设一检修钢闸门，用于工作闸门及埋件的检修。工作闸门平时处于垂直挡水状态；在灌溉季节，门体全部开启，达到敞泄的要求。

3、闸室共1孔，总长8m。闸孔净宽2.5m，为矩形槽整体结构。闸墩为梯形断面，顶宽0.60m，底部厚度0.9m，闸室总宽度4.30m。闸墩迎水面根据闸门结构要求向内凹进30cm作为门槽。闸墩顶高程为76.7m，与水库周边堤防顶持平。闸底板高程72.4m，底板厚度为0.8～1.1m，闸底板前趾及后趾均设0.3m深混凝土齿槽，既可以延长渗流渗径，又结合了闸室整体稳定。灌溉季节门体全部开启12，水库库水退入改线后的马家河北支。闸墩顶靠上游侧设一3.0m宽C25砼人行桥，将闸室左右两端的水库堤防相连接。闸墩顶设启闭操纵室，启闭平台高程81.70m。操纵室支

4、撑结构采用排架结构，排架与闸墩直接现浇在一起。（3）．消力池段消力池底宽2.5m，采用下挖式结构，经消能计算，消力池深0.6m，池长8m。消力池采用矩形槽结构，混凝土强度等级C25。消力池底高程71.80m，底板厚度0.60m，底板设竖向排水孔，梅花型布置。消力池底板末端设0.50m宽混凝土齿坎，顶高程72.40m。消力池底部由下至上依次设一层土工布（规格350g/m2）、150mm厚中粗砂层和200mm厚粒径d=40mm~80mm碎石反滤层。消力池采用斜坡面与闸底板相连接，坡度1：4。斜坡面段总长4.0m，其中含1.6m长的水平段，斜坡水平投

5、影长2.4m；顶高程由72.40m渐降至71.80m。（4）．尾水渠段消力池后为出口扭曲渐变段，长8.0m，底高程72.40m，底宽由首端2.5m渐扩至末端的4.0m。扭曲渐变段底部采用30cm厚C20混凝土护底，并由下至上依次设一层土工布（规格350g/m2）、150mm厚中粗砂层和及150mm厚碎石反滤层。渐变段两侧为M7.5浆砌石直线扭曲面，重力式挡墙型式，顶部高程74.50m。尾水渠长约70m，梯形断面，渠底宽度4.0m，两岸边坡1：2，采用30cm厚M7.5浆砌块石护坡。尾水渠渠底纵坡1：1000，渠底采用30cm厚浆砌块石护底。二、

6、闸孔净宽度计算根据工程总体布置，正常蓄水位75.00m，作为退水闸闸前水位。根据工程规划，本退水闸退水流量10m3/s，因此，过闸流量按10m3/s计算闸孔净宽度。12根据《水闸设计规范》，该闸下游水深与堰上水深之比hS/H=0.476<0.9，因此按平底闸，堰流公式计算闸孔宽度计算。计算公式如下：式中：Q—过闸流量(m3/s)；B0—闸孔总净宽度(m)；对单孔闸B0=b0。H0—计入行近流速水头的堰上水深(m)；2.6m。g—重力加速度(m/s2)；m—堰流流量系数，采用0.385；—堰流侧收缩系数，单孔闸可按下式计算：式中：—闸孔净宽（m）

7、;—上游河道一半水深处的宽度（m）;经计算，2.50m，拟取2.5m。三、消能计算本退水闸的运用工作情况：一是灌溉季节，闸门开启，退水入河。二是在非灌溉季节，闸门关闭，水库蓄水。前者闸上游为水库正常蓄水位，闸下水位低，此时闸门开启泄流，出现消能最不利情况。退水闸下游首先接一段尾水渠道，水流再汇入河。经计算退水渠内过10m3/s流量时，渠内水深1.19m，据此进行退水闸消能计算。据《水闸设计规范》，计算消力池采用深挖式消力池。1．消力池深度计算计算公式：12式中：d—消力池深度（m）σ0—水跃淹没系数，σ0=1.05；hc”—跃后水深（m）；hc

8、—收缩水深（m）；α—水流动能校正系数，采用1.0；q—过闸单宽流量（m2/s）；b1—消力池首端宽度（m）；b2—消力池末端宽度（m）；T—由消力池