水閘設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、水閘課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生把所學(xué)的理論和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，所以通過課程設(shè)計(jì)要達(dá)到以下的目的：1、根據(jù)理論知識的學(xué)習(xí)，使所學(xué)的專業(yè)技能得到鞏固、擴(kuò)大、深入和系統(tǒng)化。2、培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的能力，初步掌握水利工程設(shè)計(jì)的方法和步驟。3、訓(xùn)練和提高編寫設(shè)計(jì)文件，進(jìn)行各種計(jì)算和繪制水利工程圖的能力和技巧。4、提高獨(dú)立鉆研問題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是，刻苦鉆研的工作作風(fēng)。二、設(shè)計(jì)的任務(wù)：（一）根據(jù)所給地形、地質(zhì)、水文和其它有關(guān)資料及相應(yīng)的規(guī)劃成果，在給定的閘軸線上進(jìn)行開敞式水閘設(shè)計(jì)。1、閘孔型式選擇。2、通過水力計(jì)算，確定水閘閘孔尺寸、孔數(shù)及消能防沖

2、形式和尺寸。3、按防滲要求布置閘基地下輪廓線。擬定防滲排設(shè)備的形式，尺寸和構(gòu)造。計(jì)算滲透壓力。4、參照已建成類似工程，擬定底板、閘墩、邊墩、閘門、啟閉機(jī)、啟閉機(jī)橋、公路橋及檢修橋的形式和尺寸。5、閘室穩(wěn)定計(jì)算及地基應(yīng)力驗(yàn)算。6、擬定上、下游翼墻及護(hù)坡的形式、構(gòu)造及尺寸。7、細(xì)部構(gòu)造擬定。三、設(shè)計(jì)成果及要求設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)說明書，其要求如下。1、設(shè)計(jì)圖：一律鉛筆繪制，要求制圖正確，圖面飽滿，繪制清晰、比例適當(dāng)、尺寸齊全。2、圖幅規(guī)定為1號圖，內(nèi)容為水閘總體布置平面圖與縱剖面圖。     1張3、設(shè)計(jì)說明書：說明書的內(nèi)容應(yīng)包括本建筑物的設(shè)計(jì)原始資料。

3、設(shè)計(jì)原理和基本構(gòu)思以及各部分結(jié)構(gòu)型式和尺寸。計(jì)算部分應(yīng)列出使用的公式和參數(shù)并附有計(jì)算簡圖。計(jì)算結(jié)果盡可能以表格形式表達(dá)。四、課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排：1、了解任務(wù)書及熟悉資料     半天2、水力學(xué)計(jì)算及滲流計(jì)算       半天3、閘室布置及穩(wěn)定計(jì)算及上下游聯(lián)接建筑物布置       1天半4、畫圖              

4、;                           2天5、整理報(bào)告                       

5、     半天合計(jì)                                   5天水閘課程設(shè)計(jì)基本資料一、工程概況及攔河閘的任務(wù)穎河攔河閘位于郾城縣境內(nèi)，閘址位于穎河京廣鐵路橋上游和吳公渠入穎河口下游之間，流域面積223

6、4平方公里，流域內(nèi)耕地面積288萬畝。農(nóng)作用以種植小麥、棉花等經(jīng)濟(jì)作物為主，河流平均縱坡1/6200。本工程屬三級建筑物本工程投入使用后，在正常高水位時(shí)，可蓄水2230萬立米。上游5個(gè)縣25個(gè)鄉(xiāng)已建成提灌站42處，有效灌溉面積25萬畝。閘上游開南、北兩干渠，配支干23條，修建各種建筑物1230座，可自流灌溉下游三縣21萬農(nóng)田，效益巨大，是解決穎河流域農(nóng)田的灌溉動脈，同時(shí)，也是解決穎河地區(qū)淺層地下貧水區(qū)的重要水源。二、地質(zhì)資料（一）根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，閘址附近地層中粉質(zhì)壤土，厚度約25m，其下為不透水層，其物理力學(xué)性質(zhì)如下：1、濕重度r濕=20.0KN/m3土壤干重度r干=16.0KNm3飽和重度

7、r飽=22.0KNm3浮重度r浮=10.0KNm32.自然含水量時(shí)，內(nèi)摩擦角=230飽和含水量時(shí)，內(nèi)摩擦角=200土壤的凝聚力C=0.1KNm23.地基允許承載力d=150KNm24.混凝土、砌石與土基摩擦系數(shù)f=0.365.地基應(yīng)力的不均勻系數(shù)=1.52.06.滲透系數(shù)K=9.29×103厘米秒(二)本地區(qū)地震烈度為60以下三、建筑材料1.石料：本工程位于平源地區(qū)、山丘少，石料需從外地供給，距京廣線很近，交通條件較好。2.粘土：經(jīng)調(diào)查本地區(qū)附近有較豐富的粘土材料。3.閘址處有足夠多的砂料。四、文水氣象(一)氣溫：本地區(qū)年最高氣溫42度，最低氣溫為-18度。(二)風(fēng)速：最大風(fēng)速V=2

8、0米秒，吹程D=0.6公里。(三)降雨量：非汛期(16月及10一12月)九個(gè)月最大流量為130米3秒。年平均最大流量Q=36.1米3秒，最大年徑流總量為9.25億米3。年平均最小流量Q=15.6米3秒，最小年徑流總量為0.42億米3。(四)冰凍：穎河流域冰凍時(shí)間短，凍土很薄，不影響施工。(五)上下游河道斷面五、批準(zhǔn)的規(guī)劃成果為(一)灌溉用水季節(jié)，攔河閘的正常擋水位為58.72米，下游無水。(二)洪水標(biāo)準(zhǔn)。1.設(shè)計(jì)洪水位50年一遇，相應(yīng)的洪峰流量1144.45米3秒，閘上游的洪水位為59.5米，相應(yīng)的下游水位59.35米。2.校核共水位力200年一遇，相應(yīng)洪峰流量1642.35米3，閘上游水位6

9、l.00米，閘下游水位60.82米。水閘課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、資料分析了解本工程在國民經(jīng)濟(jì)中的作用,熟悉各種水位特征及相應(yīng)的流量等規(guī)劃成果。研究地形、地質(zhì)、水文氣象，分析這些條件對水閘設(shè)計(jì)和施工的影響。二、閘室型式的選定及上下游渠道的布置在給定的軸線上，通過計(jì)算設(shè)計(jì)渠道的縱橫斷面。根據(jù)運(yùn)用要求選定閘室的型式。三、水力計(jì)算1.閘孔口尺寸設(shè)計(jì)(1)閘底板高程的確定：根據(jù)水閘下游的地質(zhì)條件及水閘工程量的經(jīng)濟(jì)比較，確定閘底板高程。本次設(shè)計(jì)建議采用平底板。(2)閘孔總寬度的計(jì)算：根據(jù)水閘的上下游水位及閘底高程判斷過閘水流的性質(zhì)。按相應(yīng)的水力學(xué)公式計(jì)算閘孔總寬度。(3)孔數(shù)及孔寬的選定：根據(jù)計(jì)算和遵照水利水電

10、工程鋼閘門的設(shè)計(jì)規(guī)范”SL7495的規(guī)定選定合理的單孔寬及相應(yīng)的孔數(shù)。(4)水閘泄流能力驗(yàn)算：根據(jù)初步確定的孔數(shù)，孔寬及相應(yīng)的水位驗(yàn)算孔口泄流能力。2.消能防沖設(shè)計(jì)根據(jù)平原地區(qū)水閘及地質(zhì)條件，建議采用消力池消能。本設(shè)計(jì)需要確定消能防沖各設(shè)計(jì)尺寸及構(gòu)造。(1)確定消能控制情況及消力池尺寸：根據(jù)情況分析，在閘門局部開啟時(shí)多為最不利的消能情況，應(yīng)根據(jù)列表試算法來確定消力池的各項(xiàng)尺寸。表格形式如下：開啟孔數(shù)開啟高度e過閘流量Qhs(m)單寬流量qhc(m)hc”(m)Z(m) 流態(tài)池深(m)LjLk備注1       &#

11、160;                                  3               &

12、#160;            (2)護(hù)坦的厚度根據(jù)公式并參考相似的已建工程確定之。(3)海漫及防沖槽尺寸及構(gòu)造的確定：可按教材中所介紹公式及參考已建工程確定之。四、防滲設(shè)計(jì)1.閘底輪廓布置：滲徑長度應(yīng)滿足防滲要求，滲徑系數(shù)應(yīng)大于57。2.建議采用粘土鋪蓋，長度在(35)倍水頭范圍內(nèi)選取。參考教材及已建工程實(shí)例擬定鋪蓋的各項(xiàng)尺寸及構(gòu)造3.排水及反濾層的布置參教科書4.側(cè)向防滲布置： 兩岸防滲布置必須與閘室防滲相配合，兩岸各個(gè)可能的滲徑都不得小于閘室滲徑。5.閘底板滲透應(yīng)力計(jì)

13、算：建議采用改進(jìn)的阻力系數(shù)法計(jì)算：五、閘室布置1.閘室建議采用整體式平底板，底板順?biāo)鞣较虿灰诉^長，主要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)布置要求及滿足閘室穩(wěn)定的需要。2.閘門及閘墩型式的選擇和尺寸的擬定：建議采用鋼筋混凝土平板閘門，可參考教材根據(jù)水閘的運(yùn)用要求確定閘墩高度。3.交通橋?qū)?m，其中人行道寬lm，兩邊設(shè)欄桿混凝土路面。4.工作橋的型式和尺寸可參考已建工程和運(yùn)用要求確定之。5.按比例繪制閘室布置草圖并注明尺寸。六、閘室穩(wěn)定及地基應(yīng)力驗(yàn)算以中聯(lián)為計(jì)算單元。1.地基應(yīng)力驗(yàn)算：按完建無水及關(guān)門擋水，下游無水兩種情況計(jì)算，要求：        2.穩(wěn)定

14、計(jì)算(1)正常情況按關(guān)門擋水時(shí)上游為正常水位58.72米，下游無水。(可認(rèn)為地下水位與閘底板齊平)閘室穩(wěn)定計(jì)算。(2)校核情況，按上游正常洪水位59.50m，下游相應(yīng)水位59.35m驗(yàn)算穩(wěn)定情況。以上穩(wěn)定計(jì)算均要求滿足規(guī)范規(guī)定的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，如不能滿足時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)的措施解決。七、閘室與兩岸連接建筑物的布置參考已建工程及教材。八、主要參考書1.水閘設(shè)計(jì)                   華東水利學(xué)院主編2.水工鋼

15、筋混凝土結(jié)構(gòu)        華東水利學(xué)院主編；3.水閘                       張世儒編4.水工手冊(泄水與過水建筑物) 華東水利學(xué)院主編5.水閘設(shè)計(jì)規(guī)范SL26520016.鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范 SL7495九、編寫設(shè)計(jì)說明書參考提綱第一章    總論第一節(jié)  概述第二節(jié)  基本資料第三節(jié)  工程綜合說明書第二章    水力計(jì)算第一節(jié)閘室的結(jié)構(gòu)型式及孔口寸確定第二節(jié)消能防沖設(shè)計(jì)第三章    水閘防滲及排水設(shè)計(jì)第一節(jié)閘底輪廓布置。第二節(jié)防滲和排水設(shè)計(jì)及滲透壓力