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颖河拦河闸设计
摘要
目前,中央1号文件要求大力发展水利事业,渠系、河道水工建筑物的建设项目大大增加。水闸,关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。中国修建水闸的历史悠久。公元前598~前591年,楚令尹孙叔敖在今安徽省寿县建芍陂灌区时,即设五个闸门引水。以后随建闸技术的提高和建筑材料新品种的出现,水闸建设也日益增多。1949年后大规模现代化水闸的建设,在中国普遍兴起,并积累了丰富的经验。如长江葛洲坝枢纽的二江泄水闸,最大泄量为84000km3/s,位居中国首位,运行情况良好。国际上修建水闸的技术也在不断发展和创新,如荷兰兴建的东斯海尔德挡潮闸,闸高53m,闸身净长3km,被誉为海上长城。当前水闸的建设,正向形式多样化、 结构轻型化、 施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、 渠系、 水库、湖泊及滨海地区。相关方面的技术及管理显得更加重要,为根据理论知识的学习,使所学的专业技能得到巩固、扩大、深入和系统化,培养综合运用所学知识解决实际工程问题的能力,初步掌握水利工程设计的方法和步骤,训练和提高编写设计文件,进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧,提高独立钻研问题的能力,培养严肃认真,实事求是,刻苦钻研的工作作风,特做此设计,其中本人完成“闸室由置”,“闸室稳定计算”部分内容。
关键词:水工建筑物;渠系建筑物;水闸设计;水闸。
目录
1、 绪论…………………………………………………………………………………5
1.1 概述…………………………………………………………………………………5
1.1.1 工程概况及拦河闸的任务………………………………………………………5
1.2 基本资料……………………………………………………………………………5
1.2.1 地质资料…………………………………………………………………………5
1.2.2 建筑材料…………………………………………………………………………5
1.2.3 文水气象…………………………………………………………………………6
1.2.4 批准的规划成果为………………………………………………………………6
1.3 工程综合说明书……………………………………………………………………6
1.4 设计指导、提纲……………………………………………………………………7
1.4.1 资料分析…………………………………………………………………………7
1.4.2 闸室型式的选定及上下游渠道的布置…………………………………………7
1.4.3 水力计算…………………………………………………………………………7
1.4.4 防渗设计…………………………………………………………………………8
1.4.5 闸室布置…………………………………………………………………………8
1.4.6 闸室稳定及地基应力验算………………………………………………………8
1.4.7 闸室与两岸连接建筑物的布置…………………………………………………9
2、 水力计算……………………………………………………………………………9
2.1 闸室的结构型式及孔口寸确定……………………………………………………9
2.1.1 消力池……………………………………………………………………………9
2.1.2 拟定闸孔尺寸及闸墩厚度………………………………………………………9
2.1.3 校核泄洪能力…………………………………………………………………12
2.2 消能防冲设计……………………………………………………………………13
2.2.1 消力池…………………………………………………………………………13
3、水闸防渗及排水设计………………………………………………………………16
3.1 闸底轮廓布置……………………………………………………………………16
3.1.1 防渗设计的目的………………………………………………………………16
3.1.2 布置原则………………………………………………………………………16
3.1.3 地下轮廓线布置………………………………………………………………16
3.1.4 校核地下轮廓线的长度………………………………………………………17
3.2 防渗和排水设计及渗透压力计算………………………………………………17
3.2.1 排水设备的作用………………………………………………………………17
3.2.2 排水设备的设计………………………………………………………………17
3.2.3 止水设计………………………………………………………………………18
3.3 防渗排水设施和细部构造………………………………………………………19
3.3.1 渗流计算的目的………………………………………………………………19
3.3.2 计算方法………………………………………………………………………19
3.3.3 计算渗透压力…………………………………………………………………19
4、闸室由置……………………………………………………………………………22
4.1 闸底板、闸墩……………………………………………………………………22
4.1.1 闸底板的设计…………………………………………………………………22
4.1.2 闸墩设计………………………………………………………………………22
4.2 工作桥、公路桥、检修便桥……………………………………………………23
4.2.1 工作闸门基本尺寸……………………………………………………………23
4.2.2 检修闸门………………………………………………………………………23
4.2.3 启闭机…………………………………………………………………………23
4.2.4 启闭机的选型…………………………………………………………………24
4.3 闸门和启闭机……………………………………………………………………25
4.4 闸室的分缝和止水设备…………………………………………………………26
5、 闸室稳定计算……………………………………………………………………27
5.1 荷载及其组合……………………………………………………………………27
5.1.1 设计情况选择…………………………………………………………………27
5.1.2 荷载组合………………………………………………………………………27
5.2 地基应力验算……………………………………………………………………27
5.2.1 荷载计算………………………………………………………………………27
5.2.2 地基承载力验算………………………………………………………………28
5.3 闸室稳定验算……………………………………………………………………29
5.3.1 荷载分布………………………………………………………………………29
5.3.2 地基承载力验算………………………………………………………………30
5.3.3 闸室抗滑稳定计算……………………………………………………………30
6、上下游连接建筑物…………………………………………………………………31
6.1 上游连接建筑物…………………………………………………………………31
6.2 下游连接建筑物…………………………………………………………………21
参考文献 ………………………………………………………………………………33
致谢 ……………………………………………………………………………………34
参考文献
[1] 《水闸设计规范》(SL265-2001)
[2] 《水闸设计规范》(SL 265-2001实施指南)
[3] 《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74—95)
[4] 《中小型水利水电工程典型设计图集:水闸》
[5] 《水工建筑物荷载设计规范D0031》
[6] 《水利水电工程制图标准-基础制图》(SL73.1-95)
[7] 《水力计算手册》(2006年第二版) 武汉大学水利水电学院主编
[8] 《水力学》 张耀先等主编
[9] 《水工手册》(泄水与过水建筑物) 华东水利学院主编
[10] 《水闸设计》 华东水利学院主编
[11] 《水工钢筋混凝土结构》 华东水利学院主编
[12] 《水闸》(取水与过水物建筑物丛书)张世儒等主编