水工建筑物课程设计说明书.doc

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水工建筑物课程设计说明书
第一章 设计资料和枢纽设计
1、设计资料

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：
〔1防洪。当胜利河水板高程
闸底板应尽可能置于天然坚实的土层上,在满足强度等条件下,高程应尽可能高一些。一般情况下,,和河底齐平。
2. 确定闸门孔口尺寸
计算闸孔总净宽
①灌溉期：,,流量300
上游水深,下游水深
过水断面
上游行近流速
行近水头
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属淹没出流。
由《水闸设计规》SL265—2001查得当时,
初步设计认为,
由公式
②枯水季节：,,流量100
上游水深,下游水深
过水断面
上游行近流速
行近水头
属淹没出流。
由《水闸设计规》SL265—2001查得当时,
初步设计认为,
由公式
由于应选用最大过闸单宽流量,故应选最大闸孔总净宽,因此综合两种情况,。此时单宽流量,由地质资料知闸地基处为坚硬粉质粘土,可取20-25,故满足要求
孔数及单孔宽度的选定
为了保证闸门对称开启,使水流过闸均匀,孔数宜采用单数。我国大中型水闸单孔宽度一般采用8-12m,故选孔,选单孔净宽。
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根据规上游闸墩头部均采用半圆形,下游闸墩头部采用流线形,厚,
闸孔总宽度为：
,闸室总宽度应与渠道宽度相适应,两者的比值为40/50=~,符合要求。
闸孔尺寸示意图见图2-1〔比例1：100
图2-1闸孔布置图〔 单位：m
水闸泄流能力验算〔查阅《水闸设计规》SL265-2001
灌溉期过流验算：,,流量300
对于中孔：,
对于边孔：,
则
水闸泄流能力
大于300满足要求 。
枯水期过流验算：,,流量100
对于中孔：,
对于边孔：,
则
水闸泄流能力
大于100满足要求 。
第三章 消能防冲设计
1. 消力池设计

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由于本闸所处渠道底部为粉质粘土,抗冲刷能力较低,故采用底流式消能。

由第二章计算已知,灌溉期和枯水期水位时闸门全开引水,均为淹没出流,无须消能。当引水流量为300,,,为
最不利的工况,取该工况为计算工况
计算工况时上下游水面连接形态的判别
引水流量为300,,；
上游水位,下游水位
该工况情况下,关闸挡水,部分闸门不完全开启,下游水位较低,闸孔射流速度大,最容易造成渠道的冲刷。消力池设计采用挖深式消力池,消力池首端宽度采
用闸孔总宽b1=40m,末端宽度采用河底宽度。
为保证水闸安全运行,可以规定闸门的操作规程,本设计按闸孔对称方式开启运行,分别为开启3孔和中间1孔
当闸门不完全开启,闸孔射流速度较大,比闸门完全开启时更容易引起渠床的冲刷,-〔
过水断面
上游行近流速
行近水头
下游水深
宽顶堰闸孔出流流量公式,
由相对开启高度查《水力学》354页表9-7可得,
,假设水跃在最小收缩断面开始发生,由《水闸设计规》可得：
跃后水深,根据和的关系判别水跃形态
计算表格如下：
验算计算工况闸门全开自由堰流状态下水跃形态
由迭代公式求收缩水深
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, ；代入迭代公式可得：
,,,,,
由此可得
假设水跃在最小收缩断面发生,跃后水深
,故也发生淹没式水跃
结论
由以上计算可知,上下游水位的连接形态为淹没式水跃,这种情况对底部冲刷不太严重,不需要修建消力池,但应按要求设计相应的护坦。
护坦尺寸设计
闸孔按1孔和三孔对称开启时时
。以此为计算控制工况
水跃长度；按规取
考虑到闸底板的厚度,按规取2m,护坦与闸底板用斜坡连接,坡度1：4
护坦长度,取
护坦厚度,,,为上下游水位差
,取
闸门全开自由堰流状态时
跃前水深和跃后水深差值为
水跃长度；按规取
护坦长度
护坦厚度,,,为上下游水位差
1.