某水闸课程设计计算说明书.docVIP

PAGE 水闸设计说明书 一、 设计基本资料 节制闸闸前水位1.7m,闸后水位1.6m。节制闸设计流量16.5m3/s。原有干渠底宽11.0m,渠道比降1：6000,边坡1：1.5，糙率0.025。渠道土质为沙壤土。采用C15 二、设计任务 设计节制闸一座，该建筑物横跨于干渠中，用以节制水位，保证设在节制闸左侧的进水闸顺利引水的要求。进水闸轴线与干渠水流成90度角布置。 三、成果要求 完成说明书约30页。（含各部分结构简图）。 2、计算机绘图一张，包括水闸纵剖面图，水闸平面图及细部构造图，配筋图等。 第一章 节制闸的水力计算 第二章 消能防冲设计 消力池深度、长度的确定 （一）、计算闸门不同开度时的出水量及第一共轭水深及第二共轭水深。 采用公式 （当0.65时） 式中：—出流流量(m3/s); —垂直收缩系数； —闸门开度（m）； —收缩断面水深(m)； —流量系数，此处选择平板闸门，则 —收缩断面流速； q—单宽流量（） 、—意义同前。 解：当m时，0.120.65 查表得 则 (m/s) (m) 同理可列表如2-1： 表2-1 不同开度下的出流量及第一、第二共轭水深、 （m） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.12 0.18 0.24 0.29 0.35 0.41 0.47 0.53 0.578 0.568 0.557 0.548 0.537 0.526 0.515 0.505 (m3/s) 4.23 6.23 8.15 10.02 11.79 13.47 15.07 16.63 q() 0.67 0.99 1.29 1.60 1.87 2.14 2.39 2.64 0.616 0.619 0.622 0.624 0.628 0.632 0.641 0.648 (m) 0.123 0.186 0.249 0.312 0.377 0.442 0.513 0.583 0.805 0.947 1.054 1.139 1.201 1.248 1.274 1.297 (二)、计算并绘制水位—流量曲线 计算结果如表2-2 表2-2 水位—流量计算表 （m） 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 (m2) 5.92 9.06 12.32 15.70 19.2 22.82 26.56 30.42 (m) 15.64 16.36 17.08 17.81 18.53 19.25 19.97 20.69 (m) 0.378 0.554 0.721 0.881 1.035 1.184 1.329 1.469 (m1/2/s) 34.01 36.25 37.88 39.16 40.23 41.14 41.94 42.65 (m3/s) 1.60 3.14 5.10 7.40 10.10 13.23 16.59 20.31 将表中的及的对应数值绘在图2-1中，得、曲线。从图中可以看出，在所讨论的流量范围内，有情况，下游产生远驱式水跃衔接，差值最大处为最不利情况(表2-1)。故为使下游产生淹没水跃衔接，需要设计降低护坦高程的消力池。 图2-1 、曲线图 (三)计算消力池池深d 可采用公式： 式中：σ—淹没系数，采用σ=1.05~1.10 —消力池出口处的水面落差（m） φ—流速系数，平底闸孔出流φ=0.95~1.00 —以跃前断面处消力池池底水平面为基准面的水闸上游总水头（m） q—跃前断面处的单宽流量 —流速系数，一般取0.95 求池深d值时，须用试算法。初次试算时，可按拟定，其中是未设消力池前的跃后水深。求得值后，可先算出设池以后的值，然后将他们代入下式，如果能满足该表达式的条件，则池深是合适的。否则，还应继续进行试算，直到满足时为止。 这一试算很繁琐，可以用=0.80 ht=0.73 时,参照附表4-3求得消力池水深0.456米0.5米,所以按构造要求,消力池水深0.5米. (四)、消力池长度计算 消力池长由射流水舌长及水跃长两部分组成，自由水跃长度可按下列公式计算：。一般消力池的长度按下式估算：，射流水舌长度=4，消力池总长度。 取消力池总长度为5.5米。 （五）、确定消力池底板厚度 护坦厚度t（m）计算的经验公式如下： 式中： —闸孔处的单宽流量（） —泄水时的上下游水位差（m） —经验系数，可采用0.175~0.20 —靠近闸室一端的护坦厚度（m）。 则 取 则按抗冲要