水工建筑物水闸设计实例.pdf

水工建筑物课程设计说明书 指导教师：张春娟 作者：水利工程 27 班 赵文瑾 灌区水闸设计 目录： 一、设计基本资料 二、设计说明书 <一> 闸址选择 <二>枢纽布置 <三>水力设计：闸孔设计 < 四>消能防冲设计 <五>防渗排水设计 <六> 闸室结构布置 三、设计感想 一、设计基本资料 前进闸建在前进镇以北的红旗渠上，闸址的地理位置见图 1. 该闸的作用是： 1、防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵红旗 渠下游两岸的低田，保护下游农田和村镇； 2、灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉红旗渠两岸的农田； 3、引水冲淤。在枯水季节，引水北上至下游的红星港，以冲淤保港。 （一）、规划数据 红旗渠为人工渠道，其断面尺寸如 图2所示 。渠底高程为-5.5 m，底宽为50m， 两岸边坡均为1:2。 该闸的主要设计水位组合有 以下几方面： 第1页 水工建筑物课程设计说明书 指导教师：张春娟 作者：水利工程 27 班 赵文瑾 红旗渠断面示意图（单位：m） 1、孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为250/s。 此时相应的水位为：闸上游水位为1.80m，闸下游水位为1.74m。 冬春枯水季节，有前进闸自流引水送至下游的红星港冲淤保港，引水流量 为100/s。此时相应的水位为：闸上游水位为1.44m，闸下游水位为1.38m。 2、闸身稳定计算水位组合 （1）设计情况：上游水位为4.3m，浪高0.8m，下游水位为1.0m。 （2）校核情况：上游水位为4.7m，浪高0.5m，下游水位为1.0m。 3、消能防冲设计水位组合 根据分析，消能防冲的不利组合是：引水流量250/s，相应的上游水位为 4.5m，下游水位为1.74m。 4、下游水位流量关系 下游水位~流量关系见表1。 第2页 水工建筑物课程设计说明书 指导教师：张春娟 作者：水利工程 27 班 赵文瑾 表1 下游水位流量关系 Q 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 H 1.0 1.20 1.38 1.54 1.66 1.74 1.78 （二）、地质资料 1、闸基土质分布情况 根据钻探报告，闸基土质分布情况见表2。 2、闸基土工试验资料 根据土工试验资料，闸基持力层坚硬粉质粘土的各项参数指标为：凝聚力 c=60.0kpa；内摩擦角；天然空隙比e=0.69；天然容重。 建闸所用的回填土为沙壤土，其内摩擦角，凝聚力c=0kpa，天然容重。 表2 闸基土层分布 层序 高程（m） 土质概况 标准贯入击数 （击） I 5.75~-3.60 重粉质壤土 9~13 II -3.60~-5.30 松散粉质壤土 8 III -5.30~-21.30 坚硬粉质壤土 15~21 （局部含铁锰结核） （三）、闸的设计标准 根据《水闸设计规范》，前进闸按 III级建筑物设计。 （四）、其他有关资料 1、闸上有交通要求 。根据当地交通部门的建议，闸上交通桥为单车道公路 桥，按汽车-10设计，履带-50校核。桥面净宽4.5m，总宽5.5m，采用板梁 式结构，见图3所示，每米桥长约重80KN。 第3页 水工建筑物课程设计说明书 指导教师：张春娟 作者：水利