《水工建筑物》课程设计之前进水闸设计.docx

《水工建筑物》课程课程设计

前进闸初步设计

学 号: 0803105028

专 业: 水利水电工程姓 名: 封苏衡

指导教师: 潘起来老师

2011年 12 月19日

目录

第一章设计资料和枢纽设计 4

设计资料 4

枢纽设计 5

第二章闸孔设计 7

闸室结构设计 7

确定闸门孔口尺寸 7

第三章消能防冲设计 11

消力池设计 11

海漫的设计 13

防冲槽的设计 14

第四章地下轮廓设计 15

地下轮廓布置形式 15

闸底板设计 15

铺盖设计 16

侧向防渗 16

排水止水设计 17

第五章渗流计算 19

设计洪水位情况 19

校核洪水位情况 23

第六章 闸室结构布置 24

闸室的底板 24

闸墩的尺寸 24

胸墙结构布置 24

闸门和闸墩的布置 24

工作桥和交通桥及检修便桥 25

闸室分缝布置 26

第七章闸室稳定计算 27

确定荷载组合 27

闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算 27

第八章上下游连接建筑物 31

上游连接建筑物 31

下游连接建筑物 31

参考文献 31

第一章设计资料和枢纽设计

1、设计资料

工程概况

前进闸建在前进镇以北的团结渠上是一个节制闸。本工程等别为Ⅲ等，水闸按3级建筑物设计。该闸有如下的作用：

防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵团结渠下游两岸的底田，保护下游的农田和村镇。

灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉团结渠两岸的农田。

引水冲淤。在枯水季节。引水北上至下游红星港，以冲淤保港。

规划数据

团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为2194.5m，底宽50m，两岸边坡均为1：2。（比例1：100）

▽

▽2205.8

1:2

1:2

▽2194.5

图1团结渠横断面图（单位：m）

灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300m3/s。此时相应水位为：闸上游水位2201.83m，闸下游水位2201.78m；冬春枯水季节，由前进闸自流引水至下游红星港，引水流量为100m3/s，此时相应水位为：闸上游水位

2201.44m，闸下游水位2201.38m。

闸室稳定计算水位组合：设计情况，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情况，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。消能防冲不利情况是：上游水

位2204.7m,下游水位2201.78m，引水流量是300m3/s

下游水位流量关系：

流量

流量m3

s

0.00

50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00

水位H(m) 2201.002201.202201.382201.542201.662201.742201.78

地质资料：

①根据地质钻探报告，闸基土质分布情况见下表：

层

序 高程（m）

土质概况

标准贯入击数（击）

Ⅰ

2205.75-219604

重粉质壤土

9-13

Ⅱ

2196.4-2194.7

松散粉质壤土

8

Ⅲ

2194.7-2178.7

坚硬粉质粘土（局部含铁锰结核）

15-21

②根据土工试验资料，闸基持力层坚硬粉质粘土的各项参数指标为：凝聚力

C=60.0Kpa；内摩擦角??19°；天然孔隙比e=0.69；天然容重??20.3KN/m3

建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角 ??26o，凝聚力c?0kPa，天然容重

??18kNm3。本地区地震烈度在6度。

本工程等别为III等，水闸按3级建筑物设计。

闸上有交通要求，闸上交通桥为单车道公路桥，桥面净宽4.5m,总宽5.5m，采用板梁结构。每米桥长约种80KN。（详见设计书插图）

该地区“三材”供应充足。闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由工厂加工。不考虑风浪的作用，胜利河为少泥沙河道（含少量推移质泥沙）

枢纽设计

进水口防沙设施设计

胜利河为少泥沙河流，防沙要求不高，为防止泥沙进入引水渠，防沙设施设拦沙坎即可，《水电站进水口设计规范》DL/T5398-2007中规定其高度为2.5m~3m，取其高度为2.5m。

引水渠的布置

①取水方式确定:由于胜利河为少泥沙河道，防沙要求不高，且取水期间河道的水位和流量能够满足取水要求，故取水方式可设计成无坝取水。

②引水口位置选择:胜利河在流经灌区时有一个明显的弯道，可利用弯道环流原理，将引水渠的引水口设在胜利河凹岸顶点位置稍偏下游处，该位置距弯道水

流拐点的长度可由公式计算：

4R/

4R/B?1

式中：L——进水闸至引水口弯道起