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沙阳水闸设计
摘要
沙阳水闸枢纽工程式是沙阳市沙明沙浦灌区灌溉骨干工程，站址位于东林水库下游处，其主要功能是抬高水位，供两岸灌溉取水。
本设计完成的主要任务如下：
1、闸址选择、水闸等级的划分与洪水标准的确定。·
2、水闸的闸孔总净宽的设计，单孔宽、总孔数的设计。
3、水闸的消能防冲的设计。
4、防渗排水的设计与渗透计算。
5、闸室稳定和结构计算。
6、地基沉降及基底应力计算。
7、上下游连接和两岸连接设计。
在设计的过程中采用Matlab语言编写了渗透水头的计算程序和浪压力的计算程序，取得了很好的计算效果。
关键词：水闸设计、防渗排水设计
目录
第一章 设计基本资料 1
1.1 工程概况 1
1.2 水文气象条件 1
1.3 工程地质和水文地质条件 3
1.4 建筑材料及交通运输 3
1.5 闸上游引水灌溉渠道设计成果 4
第二章 水闸设计基本参数和整体布置 5
2.1 闸址的选定 5
2.2 水闸等级和洪水标准的确定 5
2.3 水闸基本参数与设计条件 7
水闸设计基本参数。 7
第三章 水力设计 13
3.1 闸孔设计 13
3.2 消能防冲设计 16
第四章 防渗排水设计 21
4.1 地下轮廓线设计 21
4.2 渗透计算 21
第五章 闸室稳定和底板闸墩应力计算 29
5.1 概述 29
5.2 正常挡水时抗滑稳定验算 30
5.3 底板应力配筋计算 36
5.4 闸墩应力和配筋计算 44
第六章 地基沉降计算及地基处理 47
6.1 闸室地基沉降的计算 47
6.2 地基处理 49
6.3 闸室与两岸的连接设计 50
结 论 54
致 谢 56
参考文献 57
结论
沙阳水闸枢纽工程是沙阳市沙明沙浦灌区灌溉骨干工程，站址位于东林水库下游处，其主要功能是抬高水位，并将城区涝水及时向外排出，对某城区范围内的灌溉，抗旱等方面起到重要作用。
本设计完成的主要任务如下：
1、闸址选择、水闸等级的划分与洪水标准的确定。
根据水闸的功能，特点和运用要求以及区域经济条件，综合考虑地形，地质，水流，潮汐，泥沙，冰情，施工，管理，周围环境等因素，经技术经济比较确定。沙阳水闸属于节制闸，起抬高上游水位供两岸灌区引水的作用，节制闸的闸址选择在图1-1所示；
沙阳水闸属于平原地区的节制闸，根据SL265-2001《水闸设计规范》规定，平原地区水闸枢纽工程应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等级，其等级按表2-1确定为1级；
水闸枢纽中各水工建筑物的级别应根据其所属枢纽的工程等别、建筑物的作用和重要性划分，按表2-2确定为1等；
水闸设计洪水标准平原地区的水闸是组成水闸枢纽的主要水工建筑物，其设计洪水应根据所在河流的防洪规划规定的防洪任务，以近期目标为主，并考虑远景发展要求，按表2-3所列标准综合分析确定洪水标准。
2、水闸的闸孔总净宽的设计，单孔宽、总孔数的设计。
确定洪水标准后，利用堰流公式，分别对设计和校核洪水的流量，进行迭代计算得到总净宽，再确定单孔宽、总孔数。
3、水闸的消能防冲的设计。
首先计算收缩水深，将其跟下游水位作比较，判断是否发生远趋式水跃。如果发生则采用消能防冲，通过计算该工程需要，根据工程特点，我选择了建消力池消能，并在消力池后建海漫以消能防冲。
4、防渗排水的设计与渗透计算。
计算地下轮廓线的长度，进行设计。然后进行渗透压力计算，再通过改进阻力系数法进行改进，得到各段的渗透分布图，验算溢出坡降和允许坡降值的大小，如果大于允许坡降值则重新拟定底板，齿墙，板桩，铺盖的尺寸，直到满足小于允许坡降值为止。
5、闸室稳定和结构计算。
首先取单宽板条作为计算单元，然后进行抗滑验算，进行基底应力验算。根据工程特点，采用弹性地基梁法进行闸室结构计算，计算出各点弯矩，根据弯矩布置钢筋。
6、地基沉降及基底应力计算。
根据工程特点选择分层总和法计算沉降量，算出各点的在正常蓄水位情况下的附加应力，让后计算其沉降量。
7、上下游连接和两岸连接设计。
根据工程特点，选择合适的上下游连接和两岸连接建筑物。
在设计的过程中采用Matlab语言编写了渗透水头的计算程序和浪压力的计算程序，取得了很好的计算效果。
参考文献
[01] 杨邦柱，焦爱萍主编．水工建筑物．中国水利水电出版社，2005
[02] 张光斗，王光纶等．水工建筑物．上，下册.北京：水利电力出版社，1992
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[07] 陈宝华，张世儒编著.闸. 中国水利水电出版社，2005
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