水闸课程设计

水头值△H中相继减去各分段的水头损失值,即可求得各角隅点的渗压水头值:

H1=3.36m

H2=H1-h1'=3.066m

'=2.984m H3=H2-h2'=2.198m H4=H3-h3H5=H4-h4=1.784m H6=H5-h5=1.441m H7=H6-h6=0.551m

'=0.396m H8=H7-h7H9=H8-h8'=0

④作出渗透压力分布图:根据以上算得渗压水头值,并认为沿水平段水头损

失呈线形变化,则作出设计洪水位是渗透压力分布图

设计洪水位时渗透压力分布图

单位宽度底板所受渗透压力:

P1=0.5×(H6+H7 )×14×1=0.5×(1.441+0.551)× 14×1

=136.91kN

单位宽铺盖所受的渗透压力:

P2=0.5×(H3+H4)×12×1=0.5×(2.984+2.198)× 12×1

=304.49kN

2.校核洪水位情况

各流段阻力系数为 编名号 称 ① 进出口⑧ 段 ② 内④ 部2???S????ln?cot?1??? 垂??4?T??⑤ 直段 ⑦ 计算公式 S T\\L ?i hi hi' ?S???1.5???T?31.0 211.68 10.98 11.18 11.18 10.68 10.68 0.478 0.502 0.341 0.517 0.543 0.461 0.045 0.047 0.094 0.457 0.480 0.379 0.398 ?0.441 1.5 0.5 4.5 4.0 1.0 0.091 0.096 0.178 S1=0.5 ③ 内部水平段 T=11.18 0.760 0.799 0.913 ??L?0.7?S1?S2? TS2=4.5 L=12 S1=4.0 ⑥ T=10.68 0.983 1.033 S2=1.0 L=14.0 △H=198.90-195.00=3.90m。根据水流的连续条件,经过各流段的单宽渗流流量均应相等.

①各流段的水头损失的计算hi??H??i,则得

h1=0.502m h2=0.047m

h3=0.799m h4=0.480m h5=0.398m h6=1.033

h7=0.096m h8=0.343m

②进出口段进行必要的修正:进出口修正系数

T'=11.18m T=11.68m S'=1m

则得: =0.68<[]=1.0 故需要修正 进水口段水头损失的修正为:

h1'=×h1=0.68×0.502=0.341m

进口段水头损失的修正量为:

Δh=h1-h1'=0.502-0.341=0.161m

修正量应转移给相邻各段

h2+h3=0.846>0.047

'所以 h2=0.047?2=0.094m

'=0.799+(0.161-0.047)=0.913m. h3同样对出口段修正如下

T'=10.68m T=11.68m S'=2m 则得: =0.849<[]=1.0 故亦需要修正

出口段的水头损失修正为

h8'= ×h8=0.461m

进口段水头损失的修正量为:

?h=h8-h8'=0.543-0.461=0.082m

将该修正量转移给相邻各段,则

' h7=0.096+0.082=0.178

③计算各角点的修正后的渗压水头:由上游进口段开始,逐次向下游从作用水头值△H中相继减去各分段的水头损失值,即可求得各角隅点的渗压水头值:

H1=3.9m

H2=H1-h1'=3.559m

'=3.465m H3=H2-h2'=2.552m H4=H3-h3H5=H4-h4=2.072m H6=H5-h5=1.674m H7=H6-h6=0.641m

'=0.461m H8=H7-h7H9=H8-h8'=0.000

④根据以上计算作出校核洪水位是渗透压力分布图,如图

校核洪水位时渗透压力分布图

单位宽度底板所受渗透压力:

P1=0.5×( H6+ H7)×14×1 =158.97kN

单位宽铺盖所受的渗透压力:

P2=0.5×( H3+ H4)×12×1 =353.87kN

3.抗渗稳定验算

闸底板水平段的平均渗透坡降和出口处的平均逸出坡降: (1)闸底板水平段的平均渗透坡降Jx为: 设计情况

'h60.890 Jx??7??0.0636??JX??0.07~0.10

Lx14校核情况

'h61.003Jx??7??0.072??JX??0.07~0.10

Lx14(2)渗流出口处的平均逸出坡降为

设计情况

h8'0.397J0?'??0.265??J0??0.3~0.35

1.5s校核情况 'h0.461J0?8'??0.307??J0??0.3~0.35,所以闸基的防渗满足抗渗稳定的要求。

1.5s第三节 排水设施及细部构造

为加厚反滤层中的大颗粒层,形成平铺式。排水反滤层一般是2-3层不同粒

径的砂和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直,各层次的粒径则按渗流方向逐层增大。

反滤层的材料应该是能抗风化的砂石料,并满足被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层,各层次的粒不得发生移动,相邻两层间,较小一层的颗粒不得穿过较粗一层的空隙,反滤层不能被阻塞。应具有足够的透水性,以保证排水畅通。同时还应保证耐久、稳定,其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而变差。 本次设计中的反滤层有碎石、中砂和细砂组成,其中上部为20cm 厚的碎石,中间为10cm 厚的中砂,下部为10cm 厚的细砂。

第四章 闸室布置

第一节 闸底板、闸墩 (1)闸底板

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