[六年级语文]a0水工水闸.ppt

第六章 水闸  第一节 概 述 一、水闸的作用及类型 作用：水闸是一种既挡水又泄水的低水头水工建筑物。也称活动坝。建国以来，随着我国水利事业的蓬勃发展，全国各地兴建了数以万计的大中型水闸。大大增强了这些地区的防洪、抗旱和排涝能力。促进了工农业生产的发展，产生了巨大的社会经济效益。 类型 (1)按其所担负的任务分 (3)按操作闸门的动力分机械操作闸门的水闸: (平面钢闸 门、升卧门、弧形门等) 扬 州 万 福 闸 平板闸门结构 弧形闸门 水力操作闸门的水闸 (连杆滚轮式水力自动翻板闸门) 二、水闸的组成及其功用 1.组成 ①闸室 --底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥 ②上游连接段 作用:1.使水流正向、均匀、平稳地进入闸室; 2.保护上游河床及两岸，使岸坡免于冲刷并具有 防渗作用; 组成:上游防冲槽、铺盖、护底、翼墙、两岸护坡 ③下游连接段 作用:消能，保护下游河床及两岸免受冲刷; 组成:消力池、护坦、翼墙、海漫、下游防冲槽、 下游护坡 三、水闸的特点 与溢流重力坝相比有如下一些特点: 1.水流特点 a.开始泄流时，通常下游无水，或水深很浅，随着闸门开度增大，下泄量和下游水位也相应变化，从无到有、从小到大，大幅度变化使流态(淹没出流、自由出流)较为复杂，给消能设计和计算带来困难; b.水头差小，佛氏数低(小于4.5)，消能效果差佛氏数 在1.0～1.7 →易形成波状水跃 c.泄流不对称时或有某些干扰时→易产生折冲水流; d.水头差作用下易产生渗透变形; 2.地基特点 a.土基上的水闸抗滑能力差(f小)。 b.承载能力差 c.易压缩变形→产生不均匀沉降 d.抗冲刷能力低 3.结构特点 是弹性地基上的板、梁、柱综合体 注意解决的问题: a.选择与地基条件相适应闸室结构型式，保证闸 室及地基的稳定性; b.做好防渗设计(河床及两岸) c.做好消能防冲设计，避免出现危害性冲刷; 四、水闸设计内容 闸址选择 总体布置 水力设计：闸孔型式和尺寸确定√ 消能防冲设计√ 闸门控制运用方式的拟定 防渗和排水设计√⊿ 水闸结构设计：闸室稳定计算√ 岸、翼墙稳定计算 结构静动力分析√ 地基处理及处理设计 观测设计 第二节 闸址选择和闸孔设计一、闸址选择二、闸孔设计 闸孔型式 宽顶堰 优 点:结构简单，施工方便;泄流能力比较稳定，有利于 泄洪、冲砂、排污、排冰、通航等。 缺 点:自由泄流时，流量系数m较小，易产生波状水跃。 适用场合:常用于平原地区， 实用堰(0.67H堰顶厚度δ2.5H)， 优 点:自由泄流时流量系数m较宽顶堰大，可减小闸孔总 宽度;由于堰的高度使闸门高度减少;堰可拦截泥 沙流下游;选用适合的堰面曲线可消除波状水跃; 缺 点:流量Q受下游水位影响较大; 施工较宽顶堰复杂; 不能通航; 适用场合:常用于上游水位允许有较大雍高的山区。 胸墙式: 属于宽顶堰类型，适用于上游水位变幅较大，高水位时可用胸墙挡水，以代替部分闸门高度及工作桥高度，增加闸室刚度；但不利于排冰排污和通航。 在地基强度满足要求的条件下，考虑: (1)运用条件： 底板高程低→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓ (2)经济性： 底板高程低↓→q↑，底板上水深↑→闸室总宽度↓，但增大闸身和两岸结构高度，消能防冲费用↑。 总体上讲希望底板高程高一些 (3)地质条件：避免复杂地基处理；抗冲刷能力强。 一般情况下 节制闸 与河底齐平或略高； 分洪闸 略高于河底，但应满足最低分洪水位时 的泄量要求; 排涝闸 尽可能低，满足排涝排碱要求; 进水闸 由最低取水位引水流量定，同时考虑拦砂防淤。 二、闸孔尺寸及闸室总宽度 ⒈确定设计流量Q和上、下游设计水位 ⒉确定孔口型式 ⒊确定底板高程 ⒋计算闸孔净宽B及闸室总宽L（开敞式） 规范中介绍了平底闸闸孔自由堰流、淹没式堰流、孔流的计算公式。 闸孔数n=B/b，如果运用上无特殊要求，一般b=8~12m，常用10m，最大可达30m n8时n一般取奇数。 孔