MD水闸改建工程初步设计.doc

广东水利电力职业技术学院 毕业设计计算书 MD水闸改建工程初步设计 专业：水利水电建筑工程（工程管理方向） 班级： 08工管2 姓名： 钟剑锋 学号： 080311233 指导教师：曾 越 目录 1水力计算 3 1.1 闸室的结构型式及孔口尺寸的确定 3 1.2 消能防冲设计 3 2水闸防渗及排水设计 9 2.1闸底轮廓布置 9 2.2 防渗和排水设计及渗透压力计算(采用改进阻力系数法进行渗流计算。) 10 3 闸室布置 15 3.1 闸底板、闸墩 15 3.2胸墙 15 3.3 工作桥、交通桥、检修便桥 15 3.4 闸门和启闭机 16 3.5 闸室的分缝和止水 18 3.6上下游连接建筑 18 4 闸室的稳定计算 20 4.1 荷载及其组合 20 4.2闸室稳定及地基应力计算 26 5地基处理 30 5.1桩的数目计算 30 5.2桩长计算 30 6 工程管理 31 6.1 工程管理机构 31 6.2 工程管理运用 32 观测布置 32 1水力计算 1.1 闸室的结构型式及孔口尺寸的确定 闸型选择：带胸墙式开敞式水闸 堰型选择：宽顶堰 闸底板高程的确定：根据地质条件可知，选择平底板，底板高程与渠底同高。取-1.0m（4）闸顶高程确定：闸顶高程不应少于设计洪水位与安全超高（按珠江三角洲经验取2m）之和：5.54+2=7.54m 1.2 消能防冲设计 由于本闸位于平原地区，河床的抗冲刷能力较低，所以采用底流式消能。本水闸的最大引水流量Qmax=15m3/s （1）消力池的池深 流量按《水力学》闸孔出流公式计算 式中 e ——闸孔开度（m） e/H——闸门相对开度 H ——上游水深 (m) H取3m ε’——垂直收缩系数，根据e/H值查《水力学》表8-1 hc ——收缩水深 (m) Vc ——收缩断面流速 (m/s) ——闸孔流速系数 取0.97 σs ——淹没系数 查《水闸设计规范》表A.0.3-2 ——共轭水深 (m) μ ——闸孔流量系数，，适用范围为0.10.65； 当e/H=0.1, Q ——流量 （m3/s） ht ——下游水深 ht=1.8m b ——闸孔净宽 b=4.5m 闸底坎为平顶坎时，0.1＜e/H≤0.65,为闸孔出流；e/H＞0.65，为堰流。下游水深小于收缩水深的共轭水深，即ht hc”，为自由出流，反之为淹没出流。 分别计算当开度e=0.3,e=0.5,e=0.78的流量 当e=0.78时，H=3m,,b=4.5m 由e/H=1/9.08=0.110.65,故为闸孔出流。查《水力学》表8-1得垂直收缩系数=0.616，流量系数，hc=e 取H0=H,则： 14.86 根据初步计算的流量，求行进流速v0=Q/BH=1.1m/s则H0=H+V02/2g=3.06m,Q=15.05m3/s 按式，,取H0=3, =14.88m3/s,v0=Q/BH=1.1m/s 则H0=H+V02/2g=3.06m,Q=15.04m3/s,基本结果相同。当不同开度时如下表： e e/H 出流方式 hc Q1 B HO Q 对比Q 0.3 0.1 闸孔出流 0.1845 5.98 4.5 3.01 5.99 6.033 0.5 0.16 闸孔出流 0.309 9.79 4.5 3.02 9.84 9.875 0.7 0.23 闸孔出流 0.4347 13.45 4.5 3.05 13.58 13.58 0.78 0.26 闸孔出流 0.4851 14.86 4.5 3.06 15.05 15.04 0.8 0.26 闸孔出流 0.4984 15.23 4.5 3.064 15.43 15.39 判断是否要建消力池 e q Q hc hc hs 水跃方式 是否建 0.30 0.62 1.34 6.03 0.18 1.32 1.62 淹没式水跃 N 0.50 0.62 2.19 9.87 0.31 1.63 1.68 淹没式水跃 N 0.70 0.62 3.02 13.59 0.43 1.86 1.74 远离式水跃 Y 0.78 0.62 3.34 15.04 0.49 1.94 1.80 远离式水跃 Y 试算消力池池深：根据公式 由上表可见，在消能计算中，闸门开度大于0.7，跃后水深均大于相应的下游水深，出闸水流是自由出流，为了稳定水跃，需建消力池。