水闸课程设计书修改版.docVIP

PAGE PAGE 25 第1章 总论 1.1 概述 颍河拦河闸位于郾城县境内，闸址位于颍河京广铁路桥上游和吴工渠入颍河口下游之间，流域面积2234平方公里，流域内耕地面积288万亩。 农作物以种植小麦、棉花等经济作物为主流域平均纵坡1/6200。 本工程等别为Ⅲ等拦河闸按3级建筑物设计。 本工程投入适使用后，在正常蓄水位时，可蓄水2230万立方米。上游5个县25个乡已建成排灌站42处有效面积25万亩。闸上游开南、北两干渠，配支干23条，修建各类建筑物1230座，可自流灌溉下游三县21万亩农田，效益巨大，是解决颍河流域农田的灌溉动脉，同时，也是解决颍河地区浅层地下水贫水区的重要水源。 1.2 基本资料 1.2.1 地质资料 1、根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质壤土，厚度约25m，其下为 不透水层，其物理力学性质如下： ①湿重度r=20.0kN/m3 土壤干重度r=16.0KN/m3 饱和重度r=22.0KN/m3 浮重度r=10.0KN/m3 ②自然含水量时，内摩擦角φ=23° 饱和含水量时，内摩擦角φ=20° 土壤的凝聚力=0.1KN/m2 ③地基允许承载力{d}=150KN/m2 ④混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36 ⑤地基应力的不均匀系数【η】=1.5~2.0 ⑥渗透系数K=9.29×10-3厘米/秒 2、 本地区地震烈度为6度以下 1.2.2 建筑材料 1、石料： 本工程位于平原地区、山丘少，石料需从外地供给，距京广线很近，交通条件好。 2、粘土：经调查本地区附近有丰富的粘土材料。 3、闸址处有足够多的砾料。 1.2.3 水文气象 1、气温： 本地区年最高气温42度，最低气温为-18度。 2、风速： 最大风速V=20米/秒，吹程D=0.6公里。 3、降雨量; 非汛期（1-6月及10-12月）九个月最大流量为130m3/秒。 年平均最大流量Q=36.1m3/秒，最大年径流总量为9.25亿m3。 年平均最小流量Q=15.63/米秒,最小年径流总量为0.42?3亿m3。 4、冰冻：颍河流域冰冻时间短，冻土很薄，不影响施工。 5、上下游河道断面?：?? ?? 糙率： 河床0.0225??????????? 滩地0.03? 6、批准的规划成果为： （一）灌溉用水季节，拦河闸的正常挡水位为58.72米，下游无水。? （二）洪水标准。 1、设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量1144.45?3/米秒，闸上游的洪水位为59.5米，相应的下游水位59.35米。? 2、校核洪水位200年一遇，相应的洪峰流量1642.35?3/米秒，闸上游的洪水位为61.00米，相应的下游水位60.82米。 工程综合说明? 本工程为Ⅲ级拦河闸设计采用开敞式水闸。水闸由上游连接段、闸室段、下游连接段三部分组成。闸室段位于上、下游连接段之间是水闸工程的主体其作用是控制水位、调节流量。包括闸门、闸墩、边墩、底板、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机等。上游连接段的作用是将上游来水平顺地引进闸室。包括两岸的翼墙、护坡、铺盖、护底和防冲槽。下游连接段的作用是引导过闸水流均匀扩散通过消能防冲设施以保证闸后水流不发生有害的冲刷。包括消力池、海漫、防冲槽以及两岸的翼墙和护坡。具体尺寸设计、布置详见下面的章节介绍。? 第2章 水力计算 2.1 闸室的结构形式及孔口尺寸的确定 2.1.1该水闸选择平底板宽顶堰闸孔形式，闸底板高程为51.92米。 2.1.2闸孔净宽的计算 2.1.2.1设计洪水位时：Q=1144.45m/s，H1=59.5m，H2=59.35m，g=9.81m/s2 河道横截面积A为： 流速：v=Q/A=1144.45/709.4=1.613m/s 上游水深： 堰上水深： 下游水深： 堰流处于高淹没度，则闸孔总净宽 则 2.1.2.2校核洪水位时：Q=1642.35m/s，H1=61m，H2=60.82m，g=9.81m/s2 河道横截面积： 流速：v=Q/A=1642.35/940.9=1.745m/s 上游水深： 堰上水深： 下游水深： 堰流处于高淹没度，则闸孔总净宽 则 因校核洪水时的闸孔净宽度大于设计洪水时的闸孔净宽度，故取B0为72.6m。设单孔净宽度b0为14m,则闸孔孔数 故取n=5。 取闸墩厚度d为1.2m，则闸室总宽度 2.1.2.3 水闸泄水能力验算 计算的过水能力与设计流量的差值，不得超过5%， 符合要求 2.2水闸的消能防冲设计 2.2.1确定消能控制情况及消力池尺寸 根据情况分析，在