发布时间 : 星期四 文章东风节制闸设计毕业设计说明书毕业设计说明书（含图纸）更新完毕开始阅读c8bfe55b011ca300a6c390c4
毕业（论文）
东风节制闸设计原始数据
一．
设计概况
东风水闸位于我国北方A河右岸河畔上的一座中型节制水闸，其功用为拦蓄部分洪水，以补充地下水及解决农业灌溉用水。
二．
工程简况
1． 闸址位置：
A河为一古老河道，弯弯曲曲，河道呈S弯状；选S弯的两个凸岸为闸址较为适当，优点是地域开阔，工程布置在自然土基上，施工导流与主体工程施工无干扰，闸址基本在河道中心线上。其缺陷为上、下游连接段较长，工程量较大。 2． 工程规模：
该水利工程按5年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核，引渠边坡m=2，纵坡i=1/4000,渠底高程46.8米，设计流量Q 设＝129.4立方米／秒。校核流量Q校=237立方米/秒，最高设计蓄水位51.6米，一次蓄水量50万立方米，灌溉农田面积3.5万亩。
三．
地形情况
闸区西部位于丘陵地区，西高东低，地面坡度为1／400～1／1000，东部为冲积平原，地势较平坦，地面坡度为1／2500～1／4000。
四．
工程地质情况
在闸址范围内钻孔5个，孔深20米，总进尺100.9米，取原状样5个，散状样24个，标准贯入试验56个，作以上土样的物理力学试验及击实实验各一组。试验表明：闸基处土层为河湖相沉积物，N63. 5=11,地质自上而下划分为五个工程地质单元。
第I 单元， 表层为耕植壤土，厚1.0米，可塑。其下为壤土、黏土及砂壤土,总厚3.5~4.8米，底板标高在46.9~47.3米之间。
第II单元,自上而下为淤泥质壤土、砂壤土、裂隙粘土，总厚度3.4~4.0米,底板高程在43.06~43.08米，分布连续稳定。
第III 单元, 岩性主要为淤泥质壤土,总厚2.5~4.2米，底版高程在39.3~40.3米,土质均匀,可塑.有自然孔洞,中高压缩性,顶部有零星分布的砂壤土,底部局部分布有黏土。
第IV单元,岩性主要为砂壤土,夹薄层壤土,还有零星分布的细砂层,总厚度3.8~4.8米,底板高程35.6~36.8米。
第V单元, 岩性主要为裂隙黏土和裂隙壤土,顶高程35.6~36.8米,分布稳定,局部夹薄层粉砂。
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闸底板高程与河床齐平在46.8米处,相当于第II 工程地质单元顶部,持力层影响范围内的第II、III、IV、V单元土的压缩性不均,一般土层为中偏低压缩性,建筑物主要持力层地基土为软塑的淤泥质壤土及连续分布的裂隙土。
勘探范围内,地下水初见水位埋深3.5~4.3米，有微弱承压性,施工时注意预降地下水位,防止II,III单元土层破坏。
五 .水文气象
由水文分析,东风闸以上流域面积877.7km2,其中山区471.3 km2,平原406.4 km2,年径流量95%年份有317万立方米,扣除60%沿途水量损失及0.7的不均匀系数,还有88.8万立方米,满足本闸一年一次蓄水量,保证灌溉效益。
该区平均气温12度,年平均降雨量571毫米,最大降雨量1510毫米,最小降雨量129.5毫米,70%集中在7、8、9三个月,多年平均蒸发量931毫米,该区风速一般在4m/s,最大风速13m/s,吹程150 m,无霜期平均220天。
六 交通情况
闸本身无专门交通要求,考虑农田耕作及水闸自身施工运行要求设人行便桥。
七 设计数据
地基土壤物理力学性质及力学指标
流限 WT=25.6% 渗透系数 KT=1.1x10-6 m/s 塑限 WP=17.2% 凝聚力(室内值) C=2T/m 地基压缩模量E ＝９０Kg/cm2 湿容重 r 湿=1.75T/m3 含水量 W=31.3% 饱和容重 r饱＝１.90T/m3 孔隙比 e=0.73 干容重 r干=1.6T/m3 地基承载力σ=15T/m2 浮容重 r浮=1.0T/m3
闸底板与地基土摩擦系数 f=0.35 夯实回填土内摩擦角￠=25° 上下游引渠糙率 n=0.025 引渠底宽(上,下游) b=28m 引渠边坡系数(上,下游) m=2 混凝土容重 r=2.4T/m3 钢筋混凝土容重r=2.5T/m3
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塑性系数 IP=8 内摩擦角(室内值)￠ =16０
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设计总说明
水闸是灌排工程的主要建筑物之一，它是一种利用闸门进行挡水或泄水的低水头水工建筑物，既可控制流量又可调节水位。关闭闸门时，它可拦洪蓄水，挡潮或抬高闸前水位；开启闸门时，又可泄洪﹑排涝或对下游河道或渠道供水。这次我们主要设计修建在平原河道上的节制闸。
节制闸一般跨越河道修建，用于枯水期蓄水，抬高水位以供进水闸取水，洪水期开闸泄洪。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建，用于抬高干、支渠水位，供支、斗渠取水。
本次设计主要分为以下六部分： 1、分析资料及水闸枢纽布置
已提供的资料是设计的基本依据，为使设计成果安全、适用、经济，首先应熟悉并分析各种资料，如地形、地质情况，各有关高程，特征水位及相应流量等，然后根据闸址地形、地质、水流等条件以及该枢纽中各建筑物的功能、特点、运用要求，确定枢纽布置，做到紧凑合理，协调美观，组成整体效益最大的有机联合体。
2、水力计算
主要包括闸孔设计、消能防冲设计、防渗排水设计。 闸孔设计
首先根据上面拟定的水闸型式及设计流量，确定闸孔净宽及适宜孔数。然后再验算初拟闸孔尺寸的过流量是否满足泄流要求。
消能防冲设计
为了消除水流过闸后的能量，设计了消力池、海漫和防冲槽。
消力池：计算在设计蓄水位下，闸门在各种运行工况和不同开启高度时的泄流量，确定是否设消力池。若需设置则根据消能条件，计算消力池深、长、底板厚度及所用建筑材料。
海漫：消力池能消除水流50℅的能量，其余能量由海漫消除，根据水闸不同泄量的水力计算，布置海漫，确定长度及建筑材料。
防冲槽：计算海漫末端河床冲刷深度，设计计算防冲槽断面形状、尺寸、确定抛石量及护坡砌置深度。
防渗排水设计
首先拟定水闸地下轮廓线型式，初步计算所需长度，然后依次确定闸室底板、铺盖长度及材料，设计反滤层及排水孔位置，最后计算闸基渗透压力，绘制渗透压力分布图。
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3、闸室的布置设计及闸室稳定性计算 闸室轮廓尺寸确定
由水力条件及水闸功用，确定闸室总宽、闸顶高程、闸墩、闸门、底板的型式与尺寸，闸室上部结构的工作桥、交通桥、启闭设备的型式与尺寸。
闸室稳定计算
选取计算单元，计算作用于闸室的荷载，并按计算条件进行组合。分别按完建期，正常蓄水期，正常蓄水加特殊荷载组合三种工况进行闸室抗滑稳定性和地基承载力验算，并对地基应力分布状态及沉降差进行计算分析，判断水闸地基是否满足承载力、抗滑稳定和变形要求。
闸基深层滑动及地基沉降量计算
根据设计资料给出的土壤物理力学特性指标，验算在荷载作用下基础是否发生带动一部分地基土向下游深层滑动，并确定是否进行地基沉降量计算。
4、两岸连接建筑物——岸、翼墙的结构型式，布置及稳定性计算
由闸室的结构尺寸及地基条件，确定岸、翼墙的平面布置型式，结构型式，断面尺寸。
按完建期和正常蓄水期两种工况，对岸、翼墙的地基承载力，基底最大最小应力比值及基底面抗滑稳定进行计算。
上游翼墙的防渗设施及下游翼墙的排水设施设计。 5、闸室结构计算 闸墩应力分析
将闸墩视为固接于底板上的悬臂梁，以闸墩和底板的结合面作为计算控制面，分别按运用期（闸门关闭挡水）和检修期（一孔检修其它孔过水）两种工况，计算中墩墩底水平截面垂直正应力、剪应力、门槽应力、墩底水平截面侧向应力，并分析计算结果，进行配筋设计。
底板应力分析
以闸门为界，将底板分为上下两部分，分别在两部分中央垂直水流方向取单宽板条进行分析。按完建期和运用期两种工况，计算作用于板条上的荷载。包括底板自重，中、边墩及上部结构重，水重 ，扬压力及不平衡剪力并对其进行分配，按弹性地基梁郭氏法查表计算，求得地基反力及计算板条各截面的内力，分析计算结果进行底板配筋设计。
6、平面钢闸门设计 门叶结构
门叶结构布置：确定门叶结构所需的各种构件，数目及所在位置，梁格及联结系的型式、连接方式，行走支承及边梁的型式。
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