东风节制闸设计毕业设计说明书毕业设计说明书（含图纸）

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表2.4 双孔对称开时计算表 e e 0.5 1.0 1.5 2.0 e/H 0.104 151 0.208 197 0.313 261 0.417 351 e/H 0.104 151 1.0 0.208 197 0.62 0.67 0.64 1.2174 0.62 0.9146 0.6.42 hc\? 0.61 hc ? 0.6Q 45.q 2.87 9 5.55 9 8.02 0 10.28 3 h \chthc\△Z 0.049 566 0.0049 502 0.023 361 --hc 1 1.75 -ht 1.14 20.73 30.35 3-d 0.0.0.__0.3113 0.6131 2.1.88 2.8.27 3.3.36 3.5.26 92 0.684 0.6.36 16412888.2.57 2.18 2.65 hc\0.03 0.028 _____ hthc\表2.5 三孔全开时计算表 e e 0.5 ? 0.61 hc ? 0.6Q 68.q 2.87 9 5.55 9 h \c△Z __-hc 1 2.24 3.24 -ht --d ____0.3113 0.6131 2.1.88 2.8.27 82 0.6.20 1330.05 _____ ____ 0.35 _____ ____ 2综述：由上面三个表格在三种不同工况下的计算结果得知，当开度e越大，所需要消力池深度越小。根据水跃与下游水面衔接规律，池身控制情况应发生在跃后水深hc\与下游水深ht差值最大时，而在实际应用中hc\-ht最大可能发生在水闸某种运用情况下的闸门开启过程中开度最小，即中孔单开e=1.0m的情况，此时池深d=1.06m。故消力池池深取d=1.1m。

⑵消力池长度Lsj的确定

根据《水闸设计规范》（B.1.2-1）和（B.1.2-2）计算

Lsj=Ls+βLj 式（2.11）

Lj=6.9（hc\-hc） 式（2.12）

式中 ：Lsj——消力池长度（m）；

Ls——消力池斜坡段水平投影长度(m)；

β——水跃长度校正系数，可采用0.7～0.8，取0.70； Lj——水跃长度(m)。

闸底板与挖深后的消力池之间常用1:3～1:4的斜坡连接，本设计取1:4 所以：Ls=4×d=4×1.0=4.0m

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确定消力池长度的条件：hc”- hC最大时。

由上表知发生在中孔单开e=1.5时， (hc\-hc)max=2.36m 所以：

Lj=6.9×2.36=16.28m

Lsj= Ls+βLj =1.1×4.0+0.70×16.28=15.80m

偏安全的选消力池长度Lsj为16米。

⑶消力池底板厚度t的确定

水闸泄水时池内水流强烈紊动，护坦承受水流冲击力，脉动压力和底部扬压力等作用，因此要求护坦应有足够的强度，整体性和稳定性。护坦厚度应按照抗冲和抗浮稳定要求确定，并取最大值。

式中：k1——消力池底板计算系数，可采用0.15～0.20，本设计取0.20；

△H’ ——闸孔泄水时的上、下游水位差，m。 抗浮 t=k2(U-W±Pm)/γ

表2.6 三孔全开时计算表 Q 25 50 q 0.96 1.92 ht b

抗冲 t?k1q?H 式（2.13）

式（2.14）

护坦上设有闸基渗水排出孔，可只按抗冲要求确定护坦厚度。

△Hˊ=4.8-ht 3.6 3.6 q?H t?k1q?H 1.82 3.64 0.27 0.38 1.20 1.20 27

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75 100 125 150 175 200 225 250

2.88 3.85 4.81 5.77 6.73 7.69 8.65 9.62 1.82 2.30 2.75 3.23 3.45 3.78 4.06 4.32 2.98 2.5 2.05 1.57 1.35 1.02 0.74 0.48 4.79 6.09 6.89 7.23 7.82 7.77 7.44 6.66 0.45 0.49 0.52 0.54 0.56 0.56 0.55 0.52 由以上表格可得tmax=0.56m,偏安全取t=0.60m采用等厚布置。 ⑷护坦材料及细部

由于护坦表面受有高速水流的作用，因此护坦材料必须具有抗冲耐磨的性能，今采用钢筋混凝土结构。混凝土标号为C15,根据已建水闸实例，在护坦内配置构造钢筋。

为降低护坦下面的渗透压力，在护坦上设置垂直的排水孔，并在护坦下面铺筑反滤层，使地基中的渗水经反滤层流出排水孔的孔径一般为5～25cm,间距为1.0～3.0m,布置成梅花状。本设计排水孔的孔径取为20cm，间距为2.0m。但斜坡上或水流收缩断面处不宜设排水孔，以免排水孔下土料被急流形成的局部真空吸出。

消力池与闸底板、海漫、两岸翼墙之间均应设置沉降缝，位于防渗范围内的缝应设止水。 2.2.5 海漫设计

海漫的作用：消除水流余能，调整流速分布，使水流均匀扩散，增大水深，减小流速，并保护河床免受冲刷。

经过消力池后，水流能量一般可被消除40%～70%，剩余能量还较大，同时出池水流的单宽流量和底部流速还较大，由于流速沿水深的分布规律，同下游河道不冲不淤正常状态的分布规律相比，还相差较大，因此出池水流还需要进一步扩散，消能和行进流速的调整。为此，一般是紧接消力池设置海漫，海漫末端设防冲槽。海漫的作用是消除水流余能，调整流速分布，使水流均匀扩散，增大水深减小流速，并保护河床免受冲刷，而防冲槽是海漫末端的加固措施。

⑴海漫长度的确定 由《水闸设计规范》P58当qs?H'=1~9，且消能扩散良好时海漫的

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长度可按 Lp=Ksqs?H' 式 （2.15） 式中：qs——消力池末端的单宽流量；

ks——海漫长度计算系数，（可由水闸设计规范表B.2.1查得ks=12--11，选取ks=11）。

海漫长度的最不利情况是乘积最大时qs?H'，计算时应在水闸泄流量范围内，计算多个水位差与单宽流量的组合情况来确定qs?H'最大值，列表如下：

Q 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

经计算取海幔长度Lp?30m。海幔起始段一般布置5～10m或1/3海幔总长的水平段，本设计取海幔水平段为8m。其后布置为不陡于1：10的斜坡段，本设计取1：15。一是水流竖向扩散，加大水深，减少流速。

海漫的材料、构造与布置

为充分发挥海漫的作用，对海漫的构造要求是：要有一定的粗糙性，以利于消除水流余能；要有一定的柔性，以适应介于护坦与天然河床之间的过渡性地基变形；要有一定的透水性，以利于渗水自由排出。

干砌石海漫，一般用大于30cm的块石嵌砌而成，厚度为0.4～0.6m，其下铺设碎石。粗砂垫层厚0.1～0.15m，纵横方向每隔6～10m设一道浆砌石埂，断面约0.3m×0.6m，以增加其抗冲能力，干砌石海漫常设在海漫后段，抗冲流速为2.5～4.0m/s。

海漫的起始段布置为8m的水平段，以稳定水流，为浆砌石。其后布置为1：

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q 0.89 1.79 2.68 3.57 4.46 5.36 6.25 7.14 8.04 8.93 ht △Hˊ=4.8-ht 3.6 3.6 2.98 2.5 2.05 1.57 1.35 1.02 0.74 0.48 qs?H' 1.69 3.40 4.63 5.64 6.39 6.72 7.26 7.21 6.92 6.19 Lp?ksqs?H' 14.3 20.28 23.67 26.12 27.81 28.52 29.64 29.54 28.94 27.37 1.20 1.20 1.82 2.30 2.75 3.23 3.46 3.78 4.06 4.32