水闸重建工程工程设计计算书.docx

水闸重建工程工程设计计算书

目录

第一章闸室尺寸拟定1

第二章过闸流量的验算2

第三章闸室布置3

第四章渗流压力计算10

第五章消能防冲设计16

第六章闸室稳定计算23

第七章底板结构计算33

第八章闸墩的结构计算69

第九章工作桥排架结构计算78

第十章：平面钢闸门的设计94

第一章闸室尺寸拟定

一、闸室结构型式

东里桥水闸位于东里桥上游约250m处，全长280m，建于1959年，闸右侧建有水电站一座，左侧有一座船闸。该桥闸是一座集防洪、发电及交通为一体的重要综合性水利工程。但建成至今运行多年后，存在着严重的安全隐患，主要问题较多，经专家组评定安全类别为“四类闸”，须重建。经地质勘察部门对原闸址进行工程地质勘察，建议选择才能闸址作重建桥闸闸址。闸址位置地势平坦，本工程考虑采用开敞式水闸，不设胸墙，堰型采用平底宽顶堰，以便泄水时将淤积物排入大海。

二、闸墩尺寸初定

根据已建工程经验，初步选定中墩厚度取1.8m，边墩厚度取1.6m。

中墩墩头采用半圆形。三、孔口尺寸

设计总净宽度B0与单孔净宽度B确定。

根据《毕业设计任务及指导书》P11，本设计采用校核洪流量为设计流量，Q1%=2550m3/s，闸孔的允许单宽流量[q]=10m3/s.m，因此设计总净宽B0=Q1%/[q]=2550/10=255m，由于考虑到原东里桥闸全长280，还需布置闸敦，因此，必须对闸室地基进行防护处理，提高闸孔的允许单宽流量，减少设计总净宽。根据类似工程经验，取单孔净宽B=12m，采用一连两孔，一连宽度l=12×2+1.6×2+1.8=29m，则孔口数n=232/(29×0.5)=12(个)。

则：B0=16×12=192m。孔口布置见图1.1。

四、闸堰顶高程的确定

堰顶高程采用原闸堰顶高程，取-1.8m。

图1.1

第二章过闸流量的验算

一、判断流态

参考陈宝华《水闸》P53。

由于上下游水位差较小，不能忽略行近流速水头，v0=2550/(280×5.8)=1.57m/s

h0=av02/(2g)=1.0×1.572/(2×9.8)=0.13mH0=4.0+1.8+0.13=5.93m，

下游水深，HS=3.78+1.8=5.58m，HS/H0=5.58/5.93=0.941＞0.9

采用以流速水头为主要因素的计算方法验算泄流量。二、验算泄流量

μ0=0.877+(HS/H0-0.65)2=0.962

Q校=0.962×5.58×192××0.351/2=27012550m3/s

桥闸长度：B0=8×29=232m＜280m以上计算满足要求。

第三章闸室布置

一、闸室的结构布置

闸室的结构布置主要包括底板、闸墩、闸门工作桥和交通桥等部份结构的布置和尺寸拟定。

1、底板

参考《水闸》P146。

底板即是闸室的基础，又兼有防渗、防冲刷的作用。它即要求满足上部结构布置的要求，又要满足稳定及本身的结构强度等要求。

（1）、底板顺水流方向的长度L0，为了满足上部结构布置的要求，L0必须大于交通桥宽、工作桥宽、工作便桥宽、检修闸门布置及其之间间隔的总和。

交通桥桥宽：按双车道考虑，两边分别设1m宽的人行道，取9m。工作桥宽=基座宽度+2×（操作宽度）+2×（柱尺寸）

=1.9+2×0.8+2×0.2+2×0.18=4.2m。

根据工作桥、工作便桥、公路桥、门槽等布置要求，及参考其它

工程，初拟L0取17m。

（2）、底板厚度，拟定为1.2m。

（在第七章的底板结构计算中，对底板的厚度作了修改，由于时间的关系在此章书中不作调