涵江水閘畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題目：函江泄水閘畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言

2、3</b></p><p><b>　　1 綜合說(shuō)明4</b></p><p>　　1.1 工程概況4</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)4</p><p>　　1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果（泄水閘）5</p><p>　　1.3.1樞紐總體布置5</p><

3、p>　　1.3.2 水閘設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　2 水文9</b></p><p>　　2.1 流域概況9</p><p><b>　　2.2 氣象9</b></p><p><b>　　2.3 洪水9</b></p><p>

4、;　　3 工程地形、地質(zhì)10</p><p>　　3.1 閘址地形10</p><p>　　3.2 閘址地質(zhì)10</p><p>　　3.3 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?0</p><p>　　3.4 地震烈度10</p><p>　　4 工程布置及建筑物11</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)依

5、據(jù)11</p><p>　　4.1.1 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別11</p><p>　　4.1.2 設(shè)計(jì)基本資料11</p><p>　　4.2 工程總體布置12</p><p>　　4.2.1 船閘的布置13</p><p>　　4.2.2 水電站的布置13</p><p>　　4.

6、2.3 泄水閘的布置13</p><p>　　4.3 主要建筑物（泄水閘）14</p><p>　　4.3.1閘孔設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.3.2 消能防沖設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.3.4 閘室的布置28</p><p>　　4.3.6 閘室底板結(jié)構(gòu)計(jì)算43</p><p

7、>　　4.3.7 兩岸連接建筑物設(shè)計(jì)47</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　對(duì)于修建的水閘，閘址的選擇十分的重要。下面關(guān)于水閘閘址的選擇做一下說(shuō)明：</p><p>　　閘址應(yīng)根據(jù)水閘的功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求，綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、潮汐、泥沙、凍土、冰清、施工、管理、周圍環(huán)境等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選

8、定。</p><p>　　閘址宜選擇在地形開(kāi)闊、岸坡穩(wěn)定、巖石堅(jiān)實(shí)和地下水水位較低的地點(diǎn)。</p><p>　　閘址宜優(yōu)先選用地質(zhì)條件良好的天然地基，避免采用人工處理地基。</p><p>　　3、節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定的河段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后也可選擇在彎曲河段裁彎曲直的新開(kāi)河道上。</p><p>　　4、進(jìn)水閘、

9、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道頂點(diǎn)稍微偏下游處，但分洪閘閘址不宜選擇在險(xiǎn)工堤段和被保護(hù)重要城鎮(zhèn)的下游堤段。</p><p>　　5、排水閘（排澇閘）或泄水閘（退水閘）閘址宜選擇在地勢(shì)低洼、出水通暢處，排水閘（排澇閘）閘址宜選擇在靠近主要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上。</p><p>　　6、擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近。宜閘址泓灘沖淤變化較小，上游河道

10、有足夠的蓄水容積的地點(diǎn)。</p><p>　　7、若在多支流匯合口下游河道上建閘，選定的閘址與匯合口之間宜有一定的距離。</p><p>　　8、若在平原河網(wǎng)地區(qū)交叉河道附近建閘，選定的閘址宜在距離交叉河口較遠(yuǎn)處。</p><p>　　9、若在鐵路橋或Ⅰ、Ⅱ級(jí)公路橋附近建閘，選定的閘址與鐵路橋或Ⅰ、Ⅱ級(jí)公路橋的距離不宜太近。</p><p>

11、　　10、選擇閘址應(yīng)考慮材料來(lái)源、對(duì)外交通、施工導(dǎo)流、場(chǎng)地布置、基坑排水、施工水電供應(yīng)等條件。</p><p>　　11、選擇閘址應(yīng)考慮水閘建成后工程管理維修和防汛搶險(xiǎn)等條件。</p><p>　　12選擇閘址還應(yīng)考慮下列要求：</p><p>　　占用土地和拆遷房屋少</p><p>　　盡量利用周圍已有公路、航運(yùn)、動(dòng)力、通信等公用設(shè)施。&

12、lt;/p><p>　　有利于綠化、凈化、美化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境保護(hù)</p><p>　　有利于開(kāi)展綜合經(jīng)營(yíng)。</p><p><b>　　1 綜合說(shuō)明</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　函江位于我國(guó)華東地區(qū)。流向自東向西北，全長(zhǎng)37

13、5km，流域面積176 萬(wàn)km2，是鄱陽(yáng)湖水系的重要支流，也是長(zhǎng)江水系水路運(yùn)輸網(wǎng)的組成部分。</p><p>　　該流域氣候溫和，水量充沛，水面平緩，含砂量小，對(duì)充分開(kāi)發(fā)這一地區(qū)的航運(yùn)具有天然的優(yōu)越條件。流域內(nèi)有耕地700多萬(wàn)畝，礦藏資源十分豐富，工礦企業(yè)較發(fā)達(dá)，有國(guó)家最大的有色金屬冶煉工程銅基地及腹地內(nèi)的建材輕工。原材料及銷售地大部分在長(zhǎng)江流域各省、市地區(qū)，利用水運(yùn)的條件十分優(yōu)越。</p><

14、;p>　　流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)后，將建成一條長(zhǎng)340km通航千噸級(jí)駁船的航道和另一條長(zhǎng)50km通航300噸級(jí)駁船的航道，并與長(zhǎng)江、淮河水系相互貫通形成一個(gè)江河直達(dá)的上游水路運(yùn)輸網(wǎng)。同時(shí)也為沿江各縣市擴(kuò)大直流灌溉創(chuàng)造有利條件。對(duì)促進(jìn)沿河地區(qū)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的作用，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。</p><p>　　本工程以航運(yùn)為主體，兼任泄洪、發(fā)電、灌溉、供水和適應(yīng)戰(zhàn)備需要的綜合開(kāi)發(fā)工程。</p><

15、;p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要對(duì)樞紐總體布置方案進(jìn)行定性的論證和對(duì)樞紐中的泄水閘進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)時(shí)間短、任務(wù)重，在畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告編制過(guò)程中，得到了郭振宇、刑廣彥等指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，在此謹(jǐn)表示感謝。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、 函江樞紐畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；</p><p>　

16、　2、《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265─2001)；</p><p>　　3、《水力計(jì)算手冊(cè)》（武漢水利電力學(xué)院水力學(xué)教研室編）</p><p>　　4、《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第6冊(cè)過(guò)壩與泄水建筑物；</p><p>　　5、《水工鋼筋混凝土設(shè)計(jì)手冊(cè)》1999年；</p><p>　　6、《水利水電鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T 5039-95；</p

17、><p>　　7、《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（DL5021-93）</p><p>　　8、《水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》2008年</p><p>　　9、《水利水電工程畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》河海大學(xué)水電學(xué)院</p><p>　　1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果（泄水閘）</p><p>　　1.3.1樞紐總體布置</p

18、><p>　　根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001第4.1.6條規(guī)定：水閘樞紐中的船閘、泵站或水電站宜靠岸布置，但船閘不宜與泵站或水電站布置在同一岸側(cè)，船閘、泵站或水電站與水閘的相對(duì)位置，應(yīng)能保證滿足水閘通暢泄水及各建筑物安全運(yùn)行的要求。因此，本設(shè)計(jì)在樞紐布置時(shí)，將泄水閘布置在河床中間，船閘布置在左岸，水電站布置在右岸。其中：</p><p>　　泄水閘每孔凈寬10m，共35孔，高12m，

19、直升式平板鋼閘門(mén)控制，閉閘時(shí)攔截江流，穩(wěn)定上游水位，開(kāi)閘時(shí)泄水，排沙防淤。設(shè)計(jì)流量9540m3/s，校核流量12350m3/s。</p><p>　　船閘1座，閘室有效長(zhǎng)度為135m，凈寬12m，檻上水深2.5m，閘室頂高程24.0m，底高程10.5m。閘上公路橋設(shè)在上閘首的上游端。</p><p>　　水電站廠房寬15m(順流向)，長(zhǎng)36.2m。廠房地面高程24.5m，水輪機(jī)安裝高程10

20、.5m。水電站設(shè)計(jì)水頭3.5m，最高水頭7.0m，最大引用流量225m3/s，總裝機(jī)3×2200KW。站上公路橋設(shè)在廠房的上游端。</p><p>　　1.3.2 水閘設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、水閘水力設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1)、堰型、堰頂高程</p><p>　　閘孔采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工

21、方便的無(wú)坎平底寬頂堰（平底水閘屬無(wú)坎寬頂堰）。</p><p>　　擬定閘底板頂高程為13.0m。</p><p><b>　　2)、水閘總寬度</b></p><p>　　閘室總寬度：10×35+36×1.6=407.6m。</p><p>　　2、水閘消能防沖設(shè)計(jì)</p><p

22、><b>　　1)、消力池</b></p><p>　　消力池采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，深1.45m，消力池長(zhǎng)L=20.8m，厚度0.8m。</p><p><b>　　2)、海漫</b></p><p>　　海漫長(zhǎng)度L=40m，海漫水平段長(zhǎng)15m，采用60cm厚鋼筋混凝土澆筑，斜坡段長(zhǎng)25m，1:10放坡，采用60cm厚漿砌

23、塊石砌筑。</p><p><b>　　3)、防沖槽</b></p><p>　　防沖槽采用梯形斷面，槽深2.5m，槽底寬10m，上游設(shè)C20鋼筋砼齒槽，厚50cm，下游坡比為1：2.0，單寬體積為37.5m2，沖刷坑采用拋石合金鋼網(wǎng)石兜拋石處理。</p><p><b>　　3、閘室布置</b></p>&

24、lt;p><b>　　1)、閘室結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　閘室采用開(kāi)敞式布置，鋼筋砼U型結(jié)構(gòu)，閘門(mén)選擇直升式平板鋼閘門(mén)，液壓?jiǎn)㈤]，閘上布置凈7m交通橋，兩側(cè)人行道2×1.0m，總寬9.0m、寬4m工作橋和啟閉房，啟閉房寬11.0m，底板長(zhǎng)度取20m。</p><p>　　底板采用整體式，二孔一分縫，最中間一孔，底板長(zhǎng)度為20m，頂高程為13.0

25、m，閘底板厚1.5m 。</p><p>　　閘墩長(zhǎng)度采用與底板同長(zhǎng)20m，。檢修門(mén)槽深25cm，寬30m；工作門(mén)槽深40cm，寬60cm。閘墩上下游端部均采用半圓形墩頭。</p><p>　　閘墩頂高程為25.0m。閘墩厚度受控于閘門(mén)槽處最小厚度為50cm，中墩厚度取1.6m，縫墩厚度為2×0.8m，邊墩厚度為1.6m。</p><p>　　公路橋布置在

26、閘門(mén)上游側(cè)，公路橋載重按汽-20設(shè)計(jì)，掛100校核，雙車道橋面凈寬7.0m，兩側(cè)人行道1×1.0m，總寬9.0m。公路橋采用T型結(jié)構(gòu)，梁底高程為25.0m，梁高1.0m，梁腹寬 0.2m，梁翼寬1.6m，用5根組梁組成，兩側(cè)人行道為懸壁式。</p><p><b>　　2)、上下游翼墻</b></p><p>　　上游連接采用扶壁式翼墻，圓弧連接，半徑為20

27、m，下游翼墻采用扶壁式八字型翼墻加圓弧型翼墻連接，擴(kuò)散角為8°，圓弧半徑為20m。上游翼墻頂標(biāo)高為25.0m，下游翼墻頂標(biāo)高為25.0m。</p><p>　　4、閘基防滲排水設(shè)計(jì)</p><p>　　由于本工程閘址地基主要由砂礫卵石層組成，為強(qiáng)透水土質(zhì)，故在采用水平防滲措施的同時(shí)還必須采取垂直防滲措施。</p><p>　　鋪蓋采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)2

28、0m。鋪蓋與閘底板之間設(shè)水平止水。</p><p>　　在消力池水平段前端與閘底板連接處設(shè)置水平止水；消力池末端依次鋪設(shè)碎石墊層和無(wú)紡?fù)凉げ挤礊V，排水孔孔徑15cm，間距1.5m，呈梅花形布置，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度為7.5m。</p><p>　　5、閘門(mén)及啟閉機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1)、閘門(mén)</b></p><p&

29、gt;　　根據(jù)門(mén)頂高程及閘底標(biāo)高，確定平面鋼閘門(mén)高為7m，閘門(mén)凈寬10m，毛寬10.6m。</p><p><b>　　2)、啟閉機(jī)</b></p><p>　　啟閉機(jī)型號(hào)：QPQ2×300</p><p><b>　　6、閘室穩(wěn)定計(jì)算</b></p><p><b>　　1)、

30、閘室整體穩(wěn)定</b></p><p>　　水閘整體穩(wěn)定分別對(duì)完建期、正常運(yùn)用期及非常運(yùn)用期三種工況進(jìn)行閘室的偏心距、基底應(yīng)力、基底應(yīng)力的不均勻系數(shù)及沿閘室底面的抗滑穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算，均滿足規(guī)范要求。</p><p><b>　　2)、閘室沉降計(jì)算</b></p><p>　　經(jīng)分析，本次不必計(jì)算閘室的沉降量。</p>&l

31、t;p><b>　　7、閘底板配筋</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，面、底層鋼筋均按Φ25@200配置。</p><p>　　8、兩岸連接建筑物設(shè)計(jì)</p><p>　　采用扶壁式擋土墻，上游翼墻頂高程25.00m，底高程12.00m。下游翼墻頂高程25.00m，底高程10.55～12.00m。上游擋墻高13.0m，擋墻壁厚1.0m，

32、墻身垂直，墻身高12m，墻底板厚1.0m。下游擋墻高13～14.45m，擋墻壁厚1.0m，墻身高度12～13.45m，底板厚度1.0 m。翼墻兩側(cè)設(shè)置1.0×1.0m腋角，兩側(cè)懸挑4m，底板總寬11m。上游翼墻長(zhǎng)30m，下游翼墻長(zhǎng)36.8m。翼墻采用C25鋼筋砼澆筑。</p><p>　　上游護(hù)坡，頂高程為25.0m，底高程13.0m，采用坡比為1:3，40cm厚漿砌塊石護(hù)坡。</p>&

33、lt;p>　　下游護(hù)坡，頂高程為25.0m，底高程13.0m，采用坡比為1:3，40cm厚漿砌塊石護(hù)坡。</p><p><b>　　9、水閘特性表</b></p><p>　　綜上所述，水閘特性表（表1-1）如下：</p><p><b>　　2 水文</b></p><p><b&g

34、t;　　2.1 流域概況</b></p><p>　　函江位于我國(guó)華東地區(qū)。流向自東向西北，全長(zhǎng)375km，流域面積176 萬(wàn)km2，是鄱陽(yáng)湖水系的重要支流，也是長(zhǎng)江水系水路運(yùn)輸網(wǎng)的組成部分。該流域氣候溫和，水量充沛，水面平緩，含砂量小。</p><p><b>　　2.2 氣象</b></p><p>　　本流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)

35、，溫暖濕潤(rùn)，四季分明，雨水充沛。洪水期多年平均最大風(fēng)速為20.7m/s。</p><p><b>　　2.3 洪水</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，各設(shè)計(jì)頻率洪水流量及相應(yīng)壩下水位見(jiàn)表1-2。</p><p>　　表1-2 洪峰流量及相應(yīng)壩下水位表</p><p>　

36、　水位流量關(guān)系曲線見(jiàn)表1-3。</p><p>　　表1-3 水位流量關(guān)系曲線</p><p><b>　　3 工程地形、地質(zhì)</b></p><p><b>　　3.1 閘址地形</b></p><p>　　閘址左岸與一座山頭相接，山體順?biāo)鞣?/p>

37、向長(zhǎng)700米，垂直水流方向長(zhǎng)2000米，山頂主峰標(biāo)高110米，靠岸邊山頂標(biāo)高65米；山體周圍是河漫灘沖擊平原，灘面標(biāo)高18.5～20.0米；沿河兩岸筑有防洪大堤，堤頂寬4米，堤頂標(biāo)高24.5米；閘址處河寬700米，主河槽寬500米，深泓區(qū)偏右，河床底標(biāo)高13.0～13.0米，右岸灘地標(biāo)高18.5米。</p><p><b>　　3.2 閘址地質(zhì)</b></p><p>

38、;　　閘址河床土質(zhì)，主要由砂礫卵石層組成，表層為中細(xì)砂層，層厚2～5米，左厚右薄并逐漸消失；河床中層主要是砂礫卵石層，卵石含量30%～50%，粒徑2～13厘米，層厚10～20米，屬于強(qiáng)透水層，滲透系數(shù)K=1.84×10-1～5×10-2（cm/s），允許坡降J=0.15～0.25；河床底層為基巖，埋深標(biāo)高從左標(biāo)高10米向右標(biāo)高15米以下，其巖性為上古生界二迭長(zhǎng)興階灰?guī)r及硅質(zhì)巖。</p><p>

39、;<b>　　河床土質(zhì)資料如下：</b></p><p>　　中砂：Dr＝0.6，E0=310kg/cm2，N63.5=20；</p><p>　　砂礫石：Dr＝0.66，E0=360kg/cm2；</p><p>　　3.3 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?lt;/p><p>　　塊石料：在閘址左岸的山頭上有符合質(zhì)量要求的塊石料場(chǎng)，其儲(chǔ)量5

40、0萬(wàn)立方米，平均運(yùn)距1.0公里。</p><p>　　砂礫料：閘址上、下游均有寬闊的沖積臺(tái)地，有大量的砂、礫料，可滿足混凝土的粗、細(xì)骨料之用，運(yùn)距3～5公里，且水運(yùn)極為便利。</p><p>　　土料：閘址上游約2公里有劉家、八圩土料場(chǎng)，儲(chǔ)量豐富，符合均質(zhì)土壩質(zhì)量要求，還有可作為土壩防滲體的粘性土，其質(zhì)地良好。</p><p><b>　　3.4 地震烈度

41、</b></p><p>　　根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖，本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震設(shè)防。</p><p>　　4 工程布置及建筑物</p><p><b>　　4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　4.1.1 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別</p><p>　　函江樞紐的主要建

42、筑物有船閘、泄水閘和水電站三部分組成。船閘的通航能力，按照五級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。水電站總裝機(jī)為6600Kw，設(shè)計(jì)水頭為3.5m，水閘的泄洪能力為13000m3/s。</p><p>　　根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》，本工程為三等工程，主要建筑物按3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，次要建筑物按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)?！?lt;/p><p>　　根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》，泄水閘的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇

43、，最大通航洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。</p><p>　　4.1.2 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>　　一、水位</b></p><p>　　正常蓄水位：19.0m</p><p>　　灌溉水位：19.5m</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水Q2%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位H下=23.4m<

44、;/p><p>　　校核洪水Q0.33%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位H下=23.8m</p><p><b>　　二、計(jì)算水位組合</b></p><p>　　1、閘孔凈寬計(jì)算水位</p><p>　　設(shè)計(jì)洪水Q2%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位H下=23.4m；</p><p>　　設(shè)計(jì)水位差

45、△H＝0.25m（H上＝23.65m）；</p><p>　　校核洪水Q0.33%=9540m3/s，相應(yīng)閘下水位H下=23.8m；</p><p>　　計(jì)算閘上雍高水位H上（供墩頂高程用）；</p><p><b>　　2、消能計(jì)算水位</b></p><p>　　閘上水位H上＝19.5m；</p>&l

46、t;p>　　閘下水位H下＝14.5m；</p><p>　　下泄流量：以閘門(mén)開(kāi)啟度e＝0.5m、e＝1.0m以及全開(kāi)時(shí)的泄量。</p><p>　　3、閘室穩(wěn)定計(jì)算水位（關(guān)門(mén)）</p><p>　　閘上設(shè)計(jì)水位H上＝19.5m，H下＝14.5m；</p><p>　　閘上校核水位H上＝20.0m，H下＝14.5m；</p>

47、<p><b>　　三、地震設(shè)防烈度</b></p><p>　　本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震設(shè)防。</p><p><b>　　四、安全系數(shù)</b></p><p><b>　　1、安全超高</b></p><p>　　水閘為3級(jí)混凝土建筑物，根據(jù)《水閘設(shè)

48、計(jì)規(guī)范》（SL 265─2001）安全超高下限值：</p><p>　　泄洪時(shí) 0.7m(設(shè)計(jì)洪水位)，0.5m(校核洪水位)；</p><p>　　關(guān)門(mén)時(shí) 0.4m(設(shè)計(jì)洪水位)，0.3m(校核洪水位)。</p><p>　　2、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)</p><p>　　土基上的3級(jí)混凝土建筑物，基本組合（設(shè)計(jì)）為1.25；特殊組合（核校）為1

49、.1。</p><p><b>　　五、其它資料</b></p><p>　　1、單孔凈寬：8～12m； </p><p>　　2、門(mén)型結(jié)構(gòu)：平面鋼閘門(mén)；</p><p>　　3、閘門(mén)類型：直升門(mén)；</p><p>　　4、底板與中砂的摩擦系數(shù)f＝0.4；</p><p>

50、　　5、閘孔的允許單寬流量q＝30m3/s/m；</p><p><b>　　六、公路橋</b></p><p>　　公路橋載重按汽-20設(shè)計(jì)，掛-100校核，雙車道橋面凈寬7.0m，兩側(cè)人行道2×1.0m，總寬9.0m，采用T型結(jié)構(gòu)。梁高1.0m，梁腹寬0.2m，梁翼寬1.60m，用5根組梁組成，兩側(cè)人行道為懸臂式，每米延長(zhǎng)重量按8T/m計(jì)。</p&

51、gt;<p>　　4.2 工程總體布置</p><p>　　函江樞紐的主要建筑物有船閘、泄水閘和水電站三部分組成。船閘的通航能力，按照五級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。水電站總裝機(jī)為6600Kw，設(shè)計(jì)水頭為3.5m，水閘的泄洪能力為13000m3/s。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的地形地質(zhì)資料，以及功能要求，樞紐總體布置如下：</p><p>　　4.2.1 船閘的布置</p>&l

52、t;p>　　船閘的通航能力，按照五級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　船閘布置在函江的左岸，船閘本身由三部分組成：上游引航道、閘室和下游引航道。</p><p>　　上游引航道：長(zhǎng)度不小于5倍設(shè)計(jì)船隊(duì)的長(zhǎng)度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)五級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)船隊(duì)的長(zhǎng)度為91m，故上游引航道的長(zhǎng)度為455m，設(shè)計(jì)時(shí)取為500m；上游引航道的底寬度為35m，兩岸采用漿砌石護(hù)坡，邊坡采用1：2.5；上游引航

53、道的底高程為15.0m。</p><p>　　下游引航道：長(zhǎng)度不小于5倍設(shè)計(jì)船隊(duì)的長(zhǎng)度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)五級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)船隊(duì)的長(zhǎng)度為91m，故下游引航道的長(zhǎng)度為455m，設(shè)計(jì)時(shí)取為600m；下游引航道的底寬度為35m，兩岸采用漿砌石護(hù)坡，邊坡采用1：2.5；下游引航道的底高程為11.0m。</p><p>　　閘室：閘室的長(zhǎng)度為135m，寬度為12.0m；閘室的頂高程為24.0m，底高程為10.

54、50m。上下閘首控制船只的進(jìn)出。</p><p>　　4.2.2 水電站的布置</p><p>　　考慮河床的主槽比較靠近右岸，上下游不容易發(fā)生淤積，為最大的可能提高水電站的出力，發(fā)揮水電站的效益，將水電站布置在函江的右岸。</p><p>　　水電站的廠房的平面尺寸：主廠房的長(zhǎng)度為48.0米，上下游方向的寬度為36.20米，主廠房總高度為32.0米。</p&

55、gt;<p>　　水輪機(jī)的型號(hào)為：GE(F02)-WP-380</p><p>　　發(fā)電機(jī)的型號(hào)為：SFG200-70/3960</p><p>　　總裝機(jī)：3×2200KW</p><p><b>　　設(shè)計(jì)水頭：3.5m</b></p><p><b>　　最高水頭：7.0m</

56、b></p><p><b>　　最小水頭：2.0m</b></p><p>　　最大引用流量225m3/s。</p><p>　　4.2.3 泄水閘的布置</p><p>　　泄水閘布置在水電站和船閘之間。</p><p>　　泄水閘主要有三部分組成：上游連接段、閘室段和下游連接段。<

57、;/p><p>　　4.3 主要建筑物（泄水閘）</p><p><b>　　4.3.1閘孔設(shè)計(jì)</b></p><p>　　水閘閘孔設(shè)計(jì)主要是確定閘孔型式、尺寸河設(shè)置高程，以保證水閘在設(shè)計(jì)水位組合情況下有足夠的過(guò)流能力。</p><p>　　一、堰型和堰頂高程確定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

58、提供的資料顯示，函江流域水面平緩，含砂量少，本水閘的主要功能為擋水灌溉和泄水，故本次設(shè)計(jì)采用堰流式閘室，堰型采用無(wú)檻寬頂堰。這種型式閘室對(duì)于泄洪較為有利，它能使閘前漂浮物隨著水流下泄，而不會(huì)阻塞閘孔而影響泄洪。</p><p>　　根據(jù)資料提供的地形圖，考慮水閘的運(yùn)行、河道沖刷淤積以及閘孔允許單寬流量和工程造價(jià)等因素，本次設(shè)計(jì)取堰頂高程與河床底高程齊平為13.0m。</p><p>　　二

59、、閘孔凈寬計(jì)算、泄流能力校核</p><p><b>　　1、水位</b></p><p>　　Q2%＝9540m3/s，H上＝23.65m，H下＝23.40m；</p><p>　　Q0.33%＝12350m3/s，H上＝24.10，H下＝23.80m；</p><p><b>　　2、閘孔凈寬計(jì)算</

60、b></p><p>　　閘孔總凈寬的確定，主要涉及兩個(gè)問(wèn)題：一個(gè)是過(guò)閘單寬流量的大小；另一個(gè)是閘室總寬度與河道總寬度的關(guān)系。如果采用的閘孔總凈寬過(guò)小，使過(guò)閘單寬流量過(guò)大，將增加閘下游消能布置的困難，甚至影響水閘工程的安全；反之，如果采用的閘孔總凈寬過(guò)大，使過(guò)閘單寬流量過(guò)小，工程量加大，造成浪費(fèi)。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，閘孔允許單寬流量不大于30m3/s，初步擬定閘孔

61、總凈寬為0.7倍主河槽寬為350m，閘孔分成35孔，每孔寬10m，中墩厚1.6m，縫墩厚0.8m。</p><p>　　水閘底板為無(wú)檻寬頂堰，閘孔泄流能力計(jì)算公式（計(jì)算示意圖圖1-1）如下：</p><p><b>　　圖1-1 </b></p><p>　　(《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》附A）</p><p>&l

62、t;b>　　式中：</b></p><p>　　Q——過(guò)閘流量（m3/s）；</p><p>　　σ——淹沒(méi)系數(shù)，根據(jù)上下游的堰上水深查得；</p><p><b>　　ε——側(cè)收縮系數(shù)；</b></p><p>　　單孔閘時(shí) </p><p>　　ε=1-0.171

63、*（1- b0/bs）*（b0/bs）1/4 (A.0.1-2)</p><p>　　多孔閘，閘墩墩頭為圓弧形時(shí) </p><p>　　ε=εz*（N-1）*εb (A.0.1-3)</p>&

64、lt;p>　　εz=1-0.171*〔1-b0/(b0+dz)〕*〔b0/(b0+dz)〕1/4 (A.0.1-4)</p><p>　　εz=1-0.171*〔1-b0/(b0+dz/2+bb)〕*〔b0/( b0+dz/2+bb)〕1/4 (A.0.15-A)</p><p><b&

65、gt;　　m——流量系數(shù)；</b></p><p>　　B0——閘孔總凈寬（m）； </p><p>　　H0——堰頂以上上游總水頭（m）。</p><p>　　b0——閘孔凈寬（m）</p><p>　　bs——上游河道一半水深處的寬度（m）</p><p><b>　　N——閘孔數(shù)</

66、b></p><p>　　εz——中間孔側(cè)收縮系數(shù)</p><p>　　dz——中間墩厚度（m）</p><p>　　εb——邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)</p><p>　　bb——邊閘墩順?biāo)飨蜻吘壘€至上游河道水邊線之間的距離（m）</p><p><b>　　①堰上總水頭H0</b></p&

67、gt;<p>　　H1（上游水頭）=23.65－13.00=10.65m</p><p>　　Hs（下游水頭）=23.40－13.00=10.40m</p><p>　　行近流速V0=Q/A=9540/[700×(23.65－13.00)]＝1.28m/s</p><p>　　H0=H1+V2/2g=10.65+1.282/(2×9

68、.81)=10.73m</p><p><b>　?、谘蜎](méi)系數(shù)σ</b></p><p>　　hs/H0=10.4/10.73=0.969</p><p>　　查《規(guī)范》附表A.0.1-2，</p><p><b>　　得σ＝0.556；</b></p><p><b&

69、gt;　　③流量系數(shù)m</b></p><p>　　按P/H0=0查表得m＝0.385；</p><p><b>　　④側(cè)收縮系數(shù)ε</b></p><p>　　水閘中墩厚度取為1.6m，縫墩取0.8m，根據(jù)《規(guī)范》附錄A.0.1-3公式</p><p>　　計(jì)算得ε=0.860</p><

70、;p>　　根據(jù)以上公式可以試算出閘孔總凈寬</p><p>　　=9540/(0.556×0.860×0.385×4.429×10.733/2)=332.9m</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，采用的閘孔總凈寬要略大于計(jì)算值，本次設(shè)計(jì)閘孔總凈寬取350m，相應(yīng)單寬流量為27.26m3/s/m，小于閘孔允許單寬流量30 m3/s/m，滿足要求。<

71、;/p><p>　　但校核工況下，水閘單寬流量為35.28m3/s/m，大于閘孔允許單寬流量[q]=30m3/s/m，若本次設(shè)計(jì)水閘總凈寬以校核工況下通過(guò)閘室的單寬流量為控制，水閘規(guī)模將偏大，工程量加大，與消能工造價(jià)比較而言，會(huì)造成浪費(fèi)。校核工況稍大于允許單寬流量，可能會(huì)出現(xiàn)局部破壞，但只要工程消能防沖設(shè)施得當(dāng)，個(gè)人認(rèn)為是能滿足工程安全運(yùn)行要求。</p><p>　　因此，經(jīng)綜合考慮本次設(shè)計(jì)水

72、閘總凈寬取350m，閘孔總數(shù)為35孔，單孔凈寬為10m。根據(jù)規(guī)范的要求，中墩厚取1.6m，縫墩厚取0.8m。因此水閘總寬度為：B=350+36</p><p>　　×1.6=407.6m</p><p>　　3、校核工況上游水位</p><p>　　根據(jù)水閘泄流能力計(jì)算公式，可以試算出校核情況下的上游水位。</p><p>　　設(shè)△

73、H＝0.3m，則H上＝23.80+0.3＝24.1m；</p><p>　　hs=23.80－13.00=10.80m；</p><p>　　行近流速V0=Q/A=12350/[700×(24.10－13.00)]＝1.59m/s；</p><p>　　H0=H+V2/2g=(24.1－13.0)+1.592/(2×9.81)=11.23m；&l

74、t;/p><p>　　hs/H0=10.80/11.23=0.9617，查《規(guī)范》附表A.0.1-2得σ＝0.600；</p><p>　　按P/H0=0查表2.1得m＝0.385；</p><p><b>　　ε＝0.860；</b></p><p>　　Q試＝Bσεm(2g)0.5·H3/2</p>

75、<p>　　=350×0.600×0.860×0.385×(2×9.81)0.5×11.233/2</p><p>　　=11589m3/s< Q0.33%＝12350m3/s； </p><p>　　假設(shè)不符，重新假設(shè)試算。</p><p>　　經(jīng)試算，當(dāng)△H＝0.40m時(shí)，Q試≈Q

76、0.33%＝12350m3/s。</p><p>　　相應(yīng)上游洪水位H上=24.20m。</p><p>　　4.3.2 消能防沖設(shè)計(jì)</p><p>　　消能防沖設(shè)計(jì)主要包括消能防沖設(shè)備形式的選擇、以及各種消能設(shè)施尺寸設(shè)計(jì)和上下游兩岸護(hù)坡的設(shè)計(jì)。本工程消能形式采用消力池消能，消力池后布置一定長(zhǎng)度的海漫，海漫末端設(shè)置柔性防沖槽。</p><p&g

77、t;<b>　　一、消力池尺寸擬定</b></p><p><b>　　1、消能水力計(jì)算</b></p><p>　　消能計(jì)算水位：H上＝19.5m，H下＝14.5m；</p><p><b>　　1）單寬流量計(jì)算</b></p><p><b>　　a．e=0.5m

78、</b></p><p>　　e/H=0.5/6.5=0.077<0.65，為孔口出流。</p><p>　　根據(jù)上、下游水位可假定為自由出流。</p><p>　　根據(jù)孔流公式：q=μ0e(2gH0)1/2</p><p>　　其中μ＝0.60－0.176e/H （《水計(jì)算手冊(cè)》3-3-6水利出版社）</

79、p><p>　　＝0.60－0.176×0.5/6.5=0.586；</p><p>　　因孔流狀態(tài)e很小，行近流速V0較小，在計(jì)算時(shí)可不計(jì)入，即H0≈H，因此，q=μ0e(2gH)1/2＝0.586×0.5×(2×9.81×6.5)1/2</p><p>　?。?.31m3/s/m；</p><p&

80、gt;<b>　　b．e＝1.0m</b></p><p>　　e/H=1.0/6.5=0.154<0.65，為孔口出流。</p><p>　　根據(jù)上、下游水位可假定為自由出流。</p><p>　　μ0＝0.60－0.176e/H </p><p>　?。?.60－0.176×1.0/6.5=0.57

81、3；</p><p>　　q=μ0e(2gH)1/2</p><p>　?。?.573×1.0×(2×9.81×6.5)1/2</p><p>　?。?.47m3/s/m；</p><p><b>　　c．閘門(mén)全開(kāi)</b></p><p><b>

82、　　出流情況屬堰流。</b></p><p>　　q＝σ·ε·m·(2g)0.5·H3/2 </p><p>　　＝1.0×0.86×0.385×(2×9.81)1/2×6.53/2</p><p>　　＝24.30m3/s/m；</p><p&

83、gt;　　2）判別下游水流銜接形式</p><p>　　經(jīng)計(jì)算當(dāng)水閘閘孔全開(kāi)時(shí)，閘后將發(fā)生淹沒(méi)式水躍，無(wú)需建消力池；從運(yùn)行角度來(lái)講，泄水時(shí)只開(kāi)啟1孔閘門(mén)也是不符實(shí)際的。經(jīng)分析比較，結(jié)合水閘運(yùn)行特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)考慮水閘1/7閘孔開(kāi)啟作為本次設(shè)計(jì)工況。</p><p>　　由上述計(jì)算結(jié)果，判別水閘開(kāi)啟1/7閘孔（開(kāi)5扇閘門(mén)）時(shí)下游水流銜接形式。</p><p><b

84、>　　當(dāng)e=0.5m時(shí)</b></p><p>　　=(3.312/9.81)(1/3)=1.04m</p><p>　　用試算法計(jì)算收縮水深hc，試算公式如下：</p><p>　　=6.5 《水力學(xué)教材》11-3 </p><p>　　經(jīng)試算hc=0.30m</p><p&

85、gt;　　將該值代入水躍方程可得</p><p><b>　　=2.58m</b></p><p>　　查H下～Q曲線，H下＝16.9m，ht=3.9m；</p><p>　　同理,可算出當(dāng)q=6.47、24.30m3/s/m時(shí),相應(yīng)的hc”、hk，計(jì)算結(jié)果列入下表：</p><p><b>　　表1-4<

86、;/b></p><p>　　從表中可以看出，當(dāng)上游水位為19.50m、水閘開(kāi)啟1/7孔時(shí)，閘門(mén)開(kāi)度e=0.5m</p><p>　　1.0m以及全開(kāi)時(shí)，hc”>ht，說(shuō)明都發(fā)生遠(yuǎn)離式水躍銜接，故需修建消力池。當(dāng)q=6.47 m3/s/m時(shí)，(h”-ht)值最大。因此，應(yīng)按該流量設(shè)計(jì)消力池。</p><p><b>　　2、消力池深度計(jì)算<

87、;/b></p><p>　　e＝1.0m，q＝6.47m3/s/m，hc=0.60m，hc”=3.48m，ht=2.07m；</p><p>　　按近似公式估算池深d，即</p><p>　　d=σhc”-ht=1.05×3.48-2.07=1.58m</p><p>　　設(shè)d＝1.58m，則上游總水頭為</p>

88、<p>　　T0‘=6.5+1.58=8.08m；</p><p>　　由公式=8.08試算</p><p>　　求得hc=0.53m； </p><p>　　hc”=((1+8αq2/(qhC3))1/2－1) hC/2 水躍方程 </p><p>　　=((1+8×6.472/(9.81

89、×0.533))1/2－1)×1.62/2</p><p><b>　　=3.75m；</b></p><p>　　消力池的流速系數(shù)ψ’=0.95，則池中水流得水面降落ΔZ為</p><p>　　ΔZ=q2[1/(ψ’ht)2—1/(σht”)2]/2g 《水力學(xué)教材》11-11 </p><

90、;p>　　=6.472/[1/(0.95×2.07)2—1/(1.05×3.48)2]/2/9.81 =0.414m </p><p><b>　　將該值代入公式</b></p><p>　　d=σhc”-（ht+ΔZ） 《水力學(xué)教材》11-9<

91、/p><p>　　=1.05×3.69-(2.07+0.414)=1.455m</p><p>　　與假設(shè)數(shù)據(jù)不符，故需重新試算。</p><p>　　經(jīng)試算，假設(shè)d=1.44m時(shí),d試=1.434m，兩者數(shù)據(jù)接近，</p><p>　　故取消力池深度d=1.45m。</p><p><b>　　3、消

92、力池長(zhǎng)度計(jì)算</b></p><p>　　水躍長(zhǎng)度按公式：Lj=6.9（hc”－ hc）計(jì)算 《規(guī)范》B.1.2-2</p><p>　　Lj=6.9×（3.48－0.6）=19.87m；</p><p>　　消力池長(zhǎng)度按公式：Lsj＝Ls＋βLj計(jì)算 《規(guī)范》B.1.2-1</p><p>　　Lsj—

93、—消力池長(zhǎng)度（m）</p><p>　　Ls——消力池斜坡段水平投影長(zhǎng)度（m）</p><p>　　β——水躍長(zhǎng)度校正系數(shù)，可采用0.7～0.8</p><p>　　Lj——水躍長(zhǎng)度（m）</p><p>　　水平長(zhǎng)度βLj＝0.75×19.87=14.9m，取Lj=15m</p><p>　　斜坡段Ls按1

94、：4放坡，取5.8m。</p><p>　　4、消力池底板厚度計(jì)算</p><p>　　t=k1(qΔHˊ0.5)0.5 </p><p>　?。?.2×(6.47×(19.5-15.07)0.5)0.5＝0.74m；</p><p>　　取消力池底板厚度為0.8m

95、。</p><p><b>　　二、海漫長(zhǎng)度計(jì)算</b></p><p>　　當(dāng)(qsΔHˊ0.5)0.5=1～9,且消能擴(kuò)散良好時(shí)，海漫長(zhǎng)度可按下式（B.2.1）計(jì)算</p><p>　　Lp= kS (qsΔHˊ0.5)0.5 《規(guī)范》B.2.1</p><p>　

96、　=11.5×(5.74×(19.5-15.07)0.5)0.5=39.97m；</p><p><b>　　取Lp=40m；</b></p><p>　　式中kS=11～12；qs＝6.47×50/56.4=5.74m3/s/m；H下=15.07m</p><p>　　式中Lp——海漫長(zhǎng)度（m）</p>

97、;<p>　　qs——消力池末端單寬流量（m2/s）</p><p>　　ks——海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)，可由下表（表1-5）查得</p><p>　　海漫水平段長(zhǎng)15m，采用60cm厚鋼筋混凝土澆筑，斜坡段長(zhǎng)25m，1:10放坡，采用60cm厚漿砌塊石砌筑。底部墊層分別鋪設(shè)350g/m2土工布一層和20cm厚碎石層。海漫每1.5m設(shè)Φ50排水孔（如下圖1-2）。</p>

98、;<p>　　圖1-2 消能防沖布置圖</p><p><b>　　三、防沖槽設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、沖刷坑深度計(jì)算</b></p><p>　　hp=0.164(kq/(d0.5(ht/d)1/6)) 《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》25-3-17</p><p&

99、gt;　　=0.164(1.3×5.74/(0.00050.5(2.07/0.0005)1/6))</p><p><b>　　=13.66m</b></p><p>　　則沖刷坑底高程＝15.45—13.66=1.79m</p><p>　　W=Ahd 《水閘設(shè)計(jì)》公式

100、6-32</p><p>　　=4×（13.0－2.0－1.79）</p><p><b>　?。?6.8m2</b></p><p>　　故取防沖槽頂高程10.5m，深2.5m，底寬10m，上下游邊坡取1:2，單寬體積為37.5m2>W＝36.8m2。沖刷坑采用拋合金鋼網(wǎng)石兜拋石處理。</p><p>

101、<b>　　四、跌坎的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　跌坎的計(jì)算示意圖如下圖（1-3），選定的跌坎高度應(yīng)該符合公式（B.4.1-1）～(B.4.1-3)</p><p>　　P≥0.186*(hk2.75/hdc1.75) (B.4.1-1)</p><p>　　P<(2.24*hk-hds)/(1.4

102、8hk/pk-0.84) (B.4.1-1)</p><p>　　P>(2.24*hk-hds)/(1.81hk/ pk pd-1.16) (B.4.1-3)</p><p>　　式中P——跌坎高度（m）</p><p>　　hk——跌坎上的臨界水深（m）</p><p>　　hdc——跌坎上的收

103、縮水深（m）</p><p>　　pk——跌坎后的河床水深（m）</p><p>　　pk——閘坎頂面與下游河底的高差（m）</p><p>　　B.4.2 選定的跌坎坎頂仰角θ宜在0度～10度范圍內(nèi)。</p><p>　　B.4.3 選定的跌坎反弧半徑R不宜小于跌坎上收縮水深的2.5倍。</p><p>　　

104、B.4.4 選定的跌坎L不宜小于跌坎上收縮水深的1.5倍。</p><p>　　4.3.3 防滲排水設(shè)計(jì)</p><p>　　防滲排水設(shè)施的布置，又稱地下輪廓線的布置，是圍繞如何減少閘室底板揚(yáng)壓力，提高閘室抗滑穩(wěn)定性，防止閘基土壤發(fā)生滲透變形開(kāi)展的。根據(jù)本例設(shè)計(jì)要求和地基土壤特性，選用的防滲排水布置為（自閘室上游開(kāi)始）：混凝土鋪蓋、板樁、閘室底板、排水孔 （見(jiàn)下圖1-4）</p&

105、gt;<p><b>　　一、地下輪廓線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供資料表明，本工程閘址地基主要由砂礫石層組成，為強(qiáng)透水土質(zhì)，故必須采取水平與垂直相結(jié)合的防滲措施。水平向采用鋪蓋防滲，垂直向采用防滲板樁防滲。</p><p>　　鋪蓋采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)20m，鋪蓋與閘底板之間設(shè)水平止水。</p><p>

106、　　采用鋼筋砼板樁，布置在閘底板上游一側(cè)。由于閘址位置不透水層距底板約有16m，為便于施工和降低造價(jià)，采用“懸掛式板樁”。板樁入土深度為6m，厚20cm。（根據(jù)江蘇省大型水閘實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鋼筋砼板樁長(zhǎng)度多數(shù)采用5~7m。---《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265-2001第162頁(yè)）。</p><p>　　在消力池水平段排水孔，排水孔孔徑Φ150，間距1.5m，呈梅花形布置，底部鋪設(shè)土工布反濾。</p><

107、p>　　閘基防滲長(zhǎng)度：所需的最小地下輪廓線[L]=CΔH=7×5.5=38.5m（根據(jù)地質(zhì)資料取C=7）</p><p>　　實(shí)際布置滲徑長(zhǎng)度：L=(20+6×2+20+6.8) =58.8m（上游鋪蓋長(zhǎng)20m，閘底板長(zhǎng)20m，垂直防滲墻深6m，下游消力池不設(shè)排水孔段長(zhǎng)6.8m），L>[L]，滿足規(guī)范要求。　</p><p><b>　　二、滲流計(jì)

108、算</b></p><p><b>　　1、計(jì)算水位組合：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)工況：上游擋水位19.5m，下游相應(yīng)水位14.5m，ΔH=5.0m。</p><p>　　校核工況：上游擋水位20.0m，下游相應(yīng)水位14.5m，ΔH=5.5m。</p><p>　　在上閘地下輪廓線所在的巖土為高滲水

109、的砂礫石，查相關(guān)規(guī)范規(guī)定，允許坡降值為：</p><p>　　水平段允許坡降值為 [0.15～0.25]</p><p>　　出口段允許坡降值為 [0.40～0.50]</p><p><b>　?。?）有效深度計(jì)算</b></p><p>　　L0=46.8m，S0=7.5m；</p><p&g

110、t;　　L0/S0=46.8/7.5=6.24＞5.0 ；計(jì)算有效深度=0.5×46.5=23.25m＞16m </p><p>　　——地基實(shí)際透水深度；</p><p>　　=16m ——《水工建筑物》第225頁(yè)</p><p><b>　?。?）簡(jiǎn)化地下輪廓</b></p><p>　　將地下輪廓?jiǎng)澐?/p>

111、成7個(gè)段，計(jì)算簡(jiǎn)圖（見(jiàn)下圖1-5）。</p><p><b>　　圖1-5</b></p><p><b>　?。?）阻力系數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　① 進(jìn)、出口段：ξ0＝1.5(S/T)3/2+0.441＝1.182，(見(jiàn)圖1-6)</p><p>　　T=16m，S=10m；</

112、p><p>　　式中 ξ0——進(jìn)、出口段的阻力系數(shù)</p><p>　　S——板樁或齒墻的入土深度(m)</p><p>　　T——地基透水深度（m）</p><p>　　② 內(nèi)部垂直段：ξy＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.191，（見(jiàn)圖1-7）</p><p>　　T=16m，S=7.5

113、m； </p><p>　　式中 ξy ——內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù)</p><p>　?、?水平段1：ξx＝[Lx－0.7(S1+S2)]/T=0.506,（見(jiàn)圖1-8）</p><p>　　T=16m，L=20m，S1=7.5m ，S2=1.9m；</p><p>　　式中 ξx——水平段的阻力系數(shù)</p>

114、<p>　　Lx——水平段長(zhǎng)度（m）</p><p>　　S1、S2——進(jìn)、出口板樁或齒墻的入土深度（m）</p><p>　?、?內(nèi)部垂直段2：ξy＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.027，</p><p>　　T=16m，S=1.9m； </p><p>　?、?水平段2：ξx＝[L－0.7(S1+S2)

115、]/T＝0.754,</p><p>　　T=16m，L=20m，S1=1.9m ，S2=1.9m；</p><p>　?、?內(nèi)部垂直段3：ξy＝2/π[㏑(ctg((π/4)(1-S/T)))]＝0.037,</p><p>　　T=16m，S=1.3m；</p><p>　　水平段3：ξx＝[L－0.7(S1+S2)]/T=0.220,&

116、lt;/p><p>　　T=15.8m，L=6.8m，S1=1.3m ，S2=0m；</p><p>　?、?出口段：ξ0＝1.5(S/T)3/2+0.441＝0.451,</p><p>　　T=15.8m，S=0.8m； </p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　S-齒墻或

117、板樁的入土深度；</p><p>　　T-地基有效深度或?qū)嶋H深度；</p><p>　　（4）各分段水頭損失計(jì)算</p><p>　　∑ξi＝3.37, △H＝20.5－14.5=5.5m；</p><p>　　各分段水頭損失：hi=(ξi/∑ξi)△H</p><p>　　h1=1.182×5.5/3.37

118、=1.929m;</p><p>　　h2=0.191×5.5/3.37=0.312m;</p><p>　　h3=0.506×5.5/3.37=0.826m;</p><p>　　h4=0.027×5.5/3.37=0.044m;</p><p>　　h5=0.754×5.5/3.37=1.231m;

119、</p><p>　　h6=0.037×5.5/3.37=0.060m;</p><p>　　h7=0.220×5.5/3.37=0.359m;</p><p>　　h8=0.451×5.5/3.37=0.736m;</p><p><b>　　計(jì)算列表如下：</b></p>

120、<p><b>　　表1-6</b></p><p>　　（5）進(jìn)出口段水頭損失修正</p><p><b>　　進(jìn)口段修正系數(shù)</b></p><p>　　β1’＝1.21－1/[(12(T‘/T)2+2)(S’/T+0.059)]</p><p>　?。?.21－1/[(12(15/1

121、6)2+2)(10/16+0.059)]</p><p>　?。?.09>0，取β1‘＝1.0,無(wú)需修正。</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　S’ ——底板（包括齒墻）的埋深與板樁入土深度之和；</p><p>　　T’——板樁另一側(cè)的地基深度；</p><p>

122、;<b>　　——出口段修正系數(shù)</b></p><p>　　β2’＝1.21－1/[(12(T’/T)2+2)(S‘/T+0.059)]</p><p>　?。?.21－1/[(12(15.8/16)2+2)(0.8/16+0.059)]</p><p>　?。?.540<1，β2’應(yīng)予修正。</p><p>　

123、　出口段水頭損失應(yīng)修正為：</p><p>　　h8’＝ （1-β2’）× h8＝0.46×0.736=0.338m;</p><p>　　修正后水頭的減小值，可按下列公式計(jì)算：</p><p>　　▽H=(1-β’)h0</p><p>　　式中▽H——修正后水頭損失的減小值（m）</p><p>

124、;　　出口段滲透壓力分布圖形可按下列方法進(jìn)行修正（如圖1-9）圖中的QP’為原有水力坡降線，然后計(jì)算處▽H和UZ值，分別定出P點(diǎn)和O點(diǎn)，連接QPO，即為修正后的水力坡降線。</p><p>　　三、地基土的抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　水平滲透坡降Jx＝h5/L5=1.929/20</p><p>　　=0.010<水平段允許坡降值 [0.15～0.25

125、]；</p><p>　　出口滲透坡降J出＝h8‘/S8=0.338/0.8</p><p>　　=0.42屬出口段允許坡降值 [0.40～0.50]區(qū)間；</p><p>　　因此，地基土抗?jié)B穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。</p><p>　　4.3.4 閘室的布置</p><p>　　水閘閘室的布置應(yīng)該水閘擋水、泄水條件和運(yùn)行

126、要求，結(jié)合考慮地形、地質(zhì)等因素，做到結(jié)構(gòu)安全可靠、布置緊湊合理、施工方便、運(yùn)用靈活、經(jīng)濟(jì)美觀。閘室結(jié)構(gòu)可根據(jù)泄流特點(diǎn)和運(yùn)行情況，選用開(kāi)唱式、胸墻式、涵洞式或雙層式等結(jié)構(gòu)型式。整個(gè)閘室結(jié)構(gòu)的重心應(yīng)盡可能與閘室底板中心相接近，且偏高水位一側(cè)。</p><p>　　水閘閘頂高程應(yīng)根據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用情況確定。擋水時(shí)，閘頂高程不應(yīng)低于水閘正常蓄水位（或最高擋水位）加波浪計(jì)算高度與安全超高值之和；泄水時(shí)，閘頂高程不應(yīng)低于