水闸毕业设计样本

消力池长度取为20.00米。
七、海漫设计
1、海漫长度的计算
海漫长度计算按《水闸设计规范》P44公式进行计算
海漫长度取为40米。
2、海漫结构设计
海漫前15米采用500毫米厚钢筋混凝土结构，后25米采用浆砌块石。海漫内均应设排水孔，垫层采用400g土工布一层，上铺200毫米厚碎石层。
八、防冲槽设计
1、冲刷坑深度的计算
的水跃计算表（开度1.00米）
=0.95
E0=上游水位-2.0+消力池深度+(q/h)2/(2g)
Z=q2/19.6{1/(0.95ht)2-1/(1.05hc”)2}
d=1.05hc”-(ht+Z)
通过以上计算可以得出消力池深度需要0米，为安全计设计时取消力池深度为500毫米。
六、消力池长度的计算
1、设计情况
排涝时上游设计情况，下游为多年平均水位，闸门考虑全开。
2、校核情况
排涝时上游设计情况，下游为多年平均水位，闸门考虑0.5米、1米开度两种情况。
设计条件如下表所列
下泄流量计算表（自由出流）
下泄流量计算表（孔口出流）
表中下泄流量
当为自由出流时
Q＝1.62σB H3/2(M3/s)
当为孔口出流时
根据以上公式可以计算出闸孔总净宽（如下表）
闸孔总净宽为360米。
取36孔，单孔净宽为10.0米，相应的单宽流量为：26.40 m3/s.m，能满足要求。但在校核情况下为34.5m3/s.m，本人认为是满足使用要求的。
三、水闸总宽度
闸墩的厚度根据规范的要求，最小不得小于1.10米，缝墩应大于0.80米，为统一外观，将所有的中墩厚度取为1.60米，缝墩取为0.80米。
二、水闸的闸基础
考虑闸址处的地质条件为砂砾石，地基承载力较高，故闸基础选用整体式平底板，根据《水闸设计规范》，必须进行分缝，分缝的间距根据规范要求，不宜大于30.0米，故取为二孔一跨，闸底板采用钢筋混凝土平底板，厚度（1/5～1/8的单孔净跨）初步拟定为150CM。顺水流方向取（1.5～2.0）H，初步拟定为20.0米。
23.80
12350
闸底板拟采用平底板，闸室段为堰流。闸室段按宽顶堰计算：
Q＝σεm B√ H3/2
式中
σ:根据上下游的堰上水深查得
ε:侧收缩系数暂取为0.95
m=0.385
B=？米
H＝上水位-闸底板高程
根据河床状况，水闸底板尽可能的低，考虑河道的冲刷和淤积、考虑通航的要求，下游引航道的底部高程为11.0米，将水闸底板的顶高程略低于河床，即为12.00米。
三、闸墩
闸墩采用C20钢筋混凝土，中墩厚度按构造要求拟定为160CM，缝墩厚度按构造要求拟定为80CM，长度与闸底板顺水流方向长度相等为2000CM。
四、闸上交通桥
闸上交通桥采用C30钢筋混凝土，总宽度为900CM，采用T型结构。
闸上交通桥的布置可以有两个布置方案，即布置在上游侧和布置在下游侧，后者交通桥可以免受风浪的影响；前者在上游侧风浪较大时，风浪对交通桥会产生顶托，从而增加交通桥的造价。
风向：与水闸轴线正交
吹程：3km。
三、工程地质
根据《毕业设计任务书》提供的工程地质勘察报告，本工程场区地基以砂砾石层为主。表层颗粒较细，向下颗粒逐渐加粗，渗透系数较大。水闸的防渗处理应重点考虑。
1、地基岩土性质
对水闸有影响的地质层主要有三层，现自上而下进行描述：
1层中砂层
其力学指标如下：
E0=31Mpa
考虑以上几个因素，闸上交通桥布置在上游侧。
闸上交通桥的梁底高程为校核水位+0.50米，即为24.17+0.5=24.67米，故闸上交通桥的梁底高程取为25.00米。
按照以上方法可以推求出公路桥面高程为25+1+0.25=26.25米。
水闸的闸顶高程的确定：
根据资料：
（1）洪水期多年平均风速：20.7m/s
因此水闸的总宽度为：
B=360+(36+1)×1.6-2×0.8=417.60(m)
四、校核情况的上游水位
根据水闸的堰流公式可以计算出校核情况下的上游水位（如下表）
由上表可见：
校核情况下的上游水位为24.17米，也就是校核水位为24.17米。
第三章
一、上游段
上游段直接与河道连接，采用导墙与电站、上游引航道分隔开。宽度根据布置要求确定，河道两岸采用钢筋混凝土护坡。
船闸布置在函江的左岸，主要是为了照顾水电站的布置。
船闸本身由三部分组成：上游引航道、闸室和下游引航道。其具体尺寸如下：
1、上游引航道：长度不小于5倍设计船队的长度，根据经验五级航道标准的设计船队的长度为91米，故上游引航道的长度为455米，设计时取为500米；上游引航道的底宽度为35米，两岸采用浆砌石护坡，边坡采用1：2.5；上游引航道的底高程为15.0米。
在出口处（海漫段）加设反虑层，则渗透稳定应不成问题。
2、底板下渗透压力分布计算
底板下渗透压力分布计算方法采用直线比例法，计算时忽略垂直防渗的作用，计算过程如下图
二、水平抗滑稳定计算
(一)、荷载计算
1、自重计算(见表2)
表2、自重计算表
表3、基底压力计算表
表4、基底压力分布图
2、设计工况的水压力计算
水压力包括水重、上游水平水压力、下游水平水压力、下游风浪压力、扬压力和侧向水压力。计算按下式进行
2、下游引航道：长度不小于5倍设计船队的长度，根据经验五级航道标准的设计船队的长度为91米，故下游引航道的长度为455米，设计时取为600米；下游引航道的底宽度为35米，两岸采用浆砌石护坡，边坡采用1：2.5；下游引航道的底高程为11.0米。
3、闸室：闸室的长度为135米，宽度为12.0米；闸室的顶高程为24.0米，底高程为10.50米。上下闸首控制船只的进出。
第六章
抗震等级：根据《1/4000万中国地震烈度区划图》（1990），本场区最大地震震级为Ⅵ级，不考虑地震设防。
第二章
一、
函江枢纽的主要建筑物有船闸、泄水闸和电站三部分组成。船闸的通航能力，按照五级航道标准进行设计。水电站总装机为6600Kw，设计水头为3.5m，水闸的泄洪能力为13000m3/s。
二、
船闸的通航能力，按照五级航道标准进行设计。
第一章
一、概况
函江位于我国华东地区。流向自东向西北，全长375km，流域面积176 km2。
该流域气候温和，水量充沛，水面平缓，含砂量小，对充分开发这一地区的航运具有天然的优越条件。
流域梯级开发后，将建成一条长340 km通航千吨级驳船的航道和另一条长50 km通航300吨级驳船的航道，并与长江、淮河水系相互贯通形成一个江河直达的上游水路运输网。同时也为沿江各县市扩大直流灌溉创造有利条件。
本工程以航运为主体，。兼任泄洪、发电和灌溉
二、水文、气象
1、设计上游水位
根据排涝要求及上游特征，取上游特征水位如下：
（1）正常水位19.00米
2、设计排涝流量
当下游水位为23.40米，设计排涝流量为9540m3/s。
当下游水位为23.80米，设计排涝流量为12350m3/s。
3、气象
洪水期多年平均最大风速为：20.7m/s
（2）吹程 3km
（3）风向：垂直与水闸轴线
（4）上游水深：11.40米（12.17米，校核情况）
水闸的闸顶高程为25.65米，桥面高程高于25.65，故交通桥面不会积水，桥梁的高程比较合适。
五、闸门
闸门采用平面钢闸门，平面钢闸门的顶高程应该高于灌溉水位，我们取为20.0米，因此平面钢闸门的尺寸为10.0×8.0米(宽×高)，闸门上设侧止水和底止水。工作闸门采用卷扬式启闭机启闭，启闭力后续计算。
三、
船闸布置在函江的右岸，主要是考虑河床的主槽比较靠近右岸，水电站的上下游不容易发生淤积，尽最大的可能提高水电站的出力，发挥水电站的效益。
水电站的厂房的平面尺寸：主厂房的长度为48.0米，上下游方向的宽度为36.20米，主厂房总高度为32.0米。
水轮机的型号为：GE(F02)-WP-380
发电机的型号为：SFG200-70/3960
检修闸门设二道，位置分设工作闸门的上、下右侧，检修闸门采用钢闸门，用手拉葫芦启闭。检修闸门高度拟定为4.0米，有上下两块迭合而成，平时安放在启闭机室内。
五、启闭机房
由于景观的要求，启闭机房的高度应尽可能的低，通过建筑立面多种方案的比较确定。
六、下游段
下游段采用下降式消力池，消力池底板采用C20钢筋混凝土结构，其厚度应进行计算确定；消力池后接C20钢筋混凝土海漫，海漫后采用抛石防冲。
N63.5=20
Dr=0.6
2层砂砾石层
其力学指标如下：
E0=36Mpa
Dr=0.66
四、设计依据
1、工程等别和主要建筑物级别及设计标准
工程等级：本工程为三等工程，其主要建筑物为3级，泄水闸为该工程的主要建筑物，故也为3级建筑物，次要建筑物为4级。
设计标准：根据《毕业设计任务书》的要求，泄水闸的设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为300年一遇，最大通航洪水标准为5年一遇。
二、
采用郭氏查表进行计算，具体的计算表格见后叶。
柔度系数
柔度系数计算表
均布荷载计算表
集中荷载1计算表
集中荷载2计算表
边荷载计算表
所有荷载叠加计算表
左半跨弯距图
右半跨弯距图
M最大值为3201（KN-M）。
混凝土为C20，钢筋保护层为70毫米。
每米钢筋用量计算表如下：
525（2级钢筋）(As=2454)，分布钢筋为520（2级钢筋）
上游水压力＝10 H2B/2
下游水压力＝10 H22B/2
水平止水以下水平水压力＝(X3-X4)×1×12.8=12.8(X3-X4)
上游水重＝10×7.8×H×7.75
下游水重＝10×7.8×H2×4.75
扬压力1＝X4×12.5×12.8=160X4（矩形部分）
扬压力2＝0.5×(X3-X4)×12.5×12.8=80(X3-X4)（三角形部分）
总装机：3×2200KW
设计水头：3.5米
最高水头：7.0米
最小水头：2.0米
最大引用流量225m3/s。
四、泄水闸的布置
泄水闸的布置在水电站和船闸之间。
泄水闸主要有三部分组成：上游连接段、闸室段和下游连接段。其具体尺寸由后续的计算确定。
计算情况
上水位
下水位
泄流量
1
23.65
23.40
9540
2
24.17
水压力计算表
稳定分析表
水平抗滑稳定计算表
基底压力分布图
可见水平抗滑稳定满足要求。
根据N63.5=20,可以查规范推知[R]=300Kpa,基底压力满足要求。
一、
以闸门为界，将水闸闸室分为上下游两段计算不平衡剪力，在分析时分三种计算工况进行。
1、竣工期的不平衡剪力计算
2、竣工期的闸墩集中荷载计算
3、竣工期的闸底板均不荷载计算
冲刷坑低于海漫末端4.50-1.26=3.24（M）
2、冲刷坑的防冲措施
冲刷坑的防冲措施采用板桩加抛石来处理，每米断面抛石10立方米。
九、下游护坡
下游护坡同上游护坡。
第五章
闸室稳定计算的内容主要有以下四方面：
1、渗透稳定
2、水平抗滑稳定
3、地基的稳定
4、抗倾稳定和抗浮稳定
一、渗透稳定计算
1、渗透稳定验算
Q＝eB (2gH)1/2(M3/s)
=0.6-0ห้องสมุดไป่ตู้18（e/H)
四、下游排水渠水深计算
下泄流量所对应的水深计算表
五、消力池深度的计算
假定消力池为矩形断面，二维水流，消力池进口宽度为417.6米，出口宽度为417.6米，计算时均假定消力池进口、出口宽度为417.6米；则计算过程见下表：
的水跃计算表（开度0.50米）
水压力计算表 浪压力的计算
按SD133-84公式计算
H=4.98m
hl=1.72m
hz=0.37m
Pls=25.8Kpa
Pl=207.5KN/m
稳定分析表
水平抗滑稳定计算表
基底压力分布图
3、校核工况的水压力计算
水压力包括水重、上游水平水压力、下游水平水压力、下游风浪压力、扬压力和侧向水压力。计算按下式进行
渗透计算采用直线比例法。地下轮廓线从钢筋混凝土铺盖至消力池前端，水平长度有85米。
设计情况取为如下两种：
根据以上数据可得，最大的水位差为校核时的情况，具体数字为5.5米。据此可的平均渗透坡降J＝5.5/85=0.0.065，参照《水闸设计规范（SD133-84）C值取为3～4，则临界地下轮廓线的长度为L=C*H=(3～4)×5.5=（16.5～22）米<85米，防渗长临界地下轮廓线的长度基本满足所布置的地下轮廓线的长度。
第四章
一、设计任务
1、消能防冲设备形式的选择
2、消力池深度和消力池长度的确定
3、海漫长度的计算
4、防冲槽的设计
5、上下游两岸护坡的设计
6、消能防冲设备的构造
二、消能防冲设备形式的选择
1、消能形式采用下降式消力池。
2、消力池后布置一定长度的海漫，海漫末端设置柔性防冲槽。
三、消能防冲设计条件的选择
（一）消能设计条件的选择