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黄河水利职业技术学院水闸课程设计报告１前言本次课程设计，是根据《水闸课程设计任务书及其指导书》要求编写完成的。在水闸课程设计过程中，结合教学所学内容，采用了新标准、新规范。按照突出实用性，突出理论知识的应用和有利于实践能力培养的原则，采用统一命题、统一指导，有学生自主完成的方式。在设计过程中力求做到：基本概念准确;设计方法步骤清楚；文字简练，结构清晰。本次课程设计的主要内容主要有：根据所给水文、地质、地形等资料及水利经济计算成果，进行闸址及闸底板高程的选择、水利计算、防渗排水设计、闸室布置、闸室稳定验算及两岸连接建筑物布置等内容。在设计过程中，得到了郑万勇老师的精心指导，和其他老师和同学的热心帮助，在此表示由衷的感谢。黄河水利职业技术学院水闸课程设计报告２目录前言..............................................................................................................................................................１第一章总论..............................................................................................................................................３第一节基本资料.................................................................................................................................３第二章水力计算........................................................................................................................................５第一节闸室的结构型式及孔口尺寸确定.........................................................................................５第二节消能防冲设计.........................................................................................................................８第三章水闸防渗及排水设计.................................................................................................................１１第一节闸底地下轮廓线的布置.....................................................................................................１１第二节防渗和排水设计、渗透压力计算.....................................................................................１２第三节防渗排水设施和细部构造...............................................................................................１４第四章闸室布置....................................................................................................................................１５第一节闸底板、闸墩.....................................................................................................................１５第二节工作桥、交通桥、检修桥.................................................................................................１６第三节闸门与启闭机...................................................................................................................１８第四节闸室的分缝与止水...........................................................................................................１９第五章闸室稳定计算.............................................................................................................................１９第一节荷载及其组合.....................................................................................................................１９第二节完建无水期荷载计算及地基承载力验算.......................................................................２０第三节闸室稳定验算...................................................................................................................２１第六章上、下游连接建筑物.................................................................................................................２３总结....................................................................................................................................................２４参考文献..................................................................................................................................................２５致谢........................................................................................................................................................２６黄河水利职业技术学院水闸课程设计报告３第一章总论第一节基本资料1.1工程概况及拦河闸的任务颖河拦河闸位于郾成城县境内，闸址位于颖河京广铁路上游和吴公渠入颖河下游之间。流域面积2234平方公里，流域内耕地面积288万亩。农作物以种植小麦、棉花。经济作物为主，河流平均纵波1/6200。本工程属三级建筑物。本工程投入使用后，在正常高水位时，可蓄水2230万立方米。上游5个县25个乡已建成提灌站42处，有效灌溉面积25万亩。闸上游开南，北两干渠，配支干渠，配支干23条，修建各种建筑物1230座，可自流灌溉下游三县21万亩农田，既总灌溉面积45万亩。总之，该闸拦蓄水源充沛可靠，效益巨大，是解决颖河流域农田的灌溉动脉，同时，也解决颖河地区浅层地下水贫水区的重要水源。1.2地形资料闸址附近地形图（1：500）一张1.3地质资料根据地质钻探资料，闸址附近地层为中粉质土壤，厚度约25m其下为不透水层，其物理力学性质如下：湿容重r湿=20.2KN/m3土壤干容重r干=16KN/m3饱和容重r饱=22.2KN/m3浮容重r浮=10.2KN/m3黄河水利职业技术学院水闸课程设计报告４自然含水量时，内摩擦角∮=23°饱和含水量时，内摩擦角∮=20°土壤的凝聚力c=1KN/m3地基允许承载力[δ]=150KPa混凝土、砌石与土基摩擦系数f=0.36地基应力的不均匀系数[η]=1.5～2.0渗透系数k=9.29×10-3cm/s本地区地震烈度为6°以下1.4建筑材料1.4.1石料：本工程位于平原地区、山丘少，石料需从外地供给、距京广线很近，交通条件较好。1.4.2粘土：经调查本地区附近有较丰富的粘土材料。1.4.3闸址处有足够多的沙料。1.5水文气象1.5.1气温：本地区年最高气温42度，最低气温为-18度1.5.2风速：最大风速V=20m/s,吹程D=0.6Km1.5.3降雨量:非汛期(1~6月及10~12月)九个月份颖河平均最大流量Q=10m3/s；汛期（7~9月）三个月最大流量Q为130m3/s。年平均最大流量Q=36.1m3/s,最大年径流总量为9.25亿m3。年平均最小流量Q=15.6m3/s,最小年径流总量为0.42亿m3。1.5.4冰冻:颖河流域冰冻时间短,冻土很薄,不影响施工。1.5.5上下游河道断面0.030.0225地滩床河率糙图1-1河道断面图1.6批准的规划成果为1.6.1灌溉用水季节,拦河闸的正常挡水位为58.72m,下游无水.1.6.2洪水标准1.6.2.1设计洪水位50年一遇，相应的洪峰流量1144.4m3/s，闸上游的洪水位为59.5m，相应的下游水位59.35m。黄河水利职业技术学院水闸课程设计报告５1.6.2.2校核洪水位为200年一遇，相应的洪峰流量Q=1642.89m3/s，闸上游洪水位61m，闸下游水位60.82m。1.6.2.3施工导流采用20年一遇洪水，相应的洪峰为169m3/s。1.7施工条件1.7.1工期：要求在两年内完成。1.7.2电源：由电网供电、工地距电网10Km。1.7.3材料供应：三材由省统一安排，本地区无石料及水泥，主要从洛阳、南阳等地用铁路运至漯河共350Km，再用汽车转运到工地，运距40Km。第二章水力计算第一节闸室的结构型式及孔口尺寸确定1.1闸址的选择闸址、闸轴线的选择关系到工程的安全可靠、施工难易、操作运用、工程量及投资大小等方面的问题。在选择过程中首先应根据地形、地质、水流、施工管理应用及拆迁情况等方面进行分析研究，权衡利弊，经全面分析比较，合理确定。闸址宜选择在地形开阔、岸颇稳定、岩土坚实和地下水位较底的地点，优先选用地址条件良好的天然地基，避免采用人工处理地基。若在交叉河口附近建闸，选定的闸址宜在距离交叉河口较远处。拦河闸应选择在河道顺直，河势相对稳定和河床断面单一的河段。本设计闸址、闸轴线选在地形高程61.5m处，规划中已给出1.2闸型、闸孔形式的选择本工程主要任务是正常情况下拦截河水，以利灌溉，而当洪水来临时，开闸泄水，以保防洪安全。由于是建在平原地区