西藏大学农牧学院2012届农业水利工程本科班毕业设计
Q????Snbh2gz0
式中：Q---进水闸的设计流量
?----侧面引水所引起的过水能力降低的系数，查表（水工设计手册）得0.97。
n---- 闸孔数 b----每孔净宽度 h----槛顶水深，h=H0-Z0 Z0---上下游水位差，取0.2m
?----侧收缩系数
?S---淹没堰的流速系数，由m=0.35,查表取得?S=0.93（水工设计手册）
b??Q???Sh2gzo0.570.97?1?0.93?0.35?1.980.57?0.62?0.9m
由以上计算可得，设计进水闸孔底宽为0.9m,高为0.95m,一孔即能满足要求。闸室纵横剖面图如附图。水闸采用5cm厚上游面成孤线的钢板，闸槽宽度为5.5cm。
第五节 冲砂闸的设计
一、冲砂闸的平面位置的布置
冲砂闸的位置一般设于坡端，与进水闸相连。如坡的两端均设进水闸时，则应在坡的两端相应各设一冲砂闸。冲砂闸的水流方向应力求与水流方向一致，以增进冲砂的功效。
在选择冲砂闸闸址位置时，应和水坡、进水闸等渠首建筑物位置统一考虑，闸址应建在坚固、均匀的基础上。
二 、冲砂闸的结构形式选择
冲砂闸在结构上大致有通天式和涵洞式两种。通常采用设有胸腔的通天式冲
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砂闸。本设计采用后一种形式。
当冲砂闸若在平面位置上受到限制，可考虑采用冲砂涵洞。因为当进水闸侧面取水时，水流产生环流，大量泥砂将随水流入渠道，在闸孔下面设置冲砂廊道，就可以把集中在该处的泥砂通过廊道排至下游，避免泥砂在进水闸的淤积。
三、闸底高度和闸孔尺寸的拟定
冲砂闸闸底高度应由原河底高程来确定。可与原和底同高或低于进水闸底0.～81.0m。本设计拟定为冲砂闸闸底高程低于进水闸闸底1.0m。至于冲砂闸的过水面积，可为筑坡处河道水流断面面积的1/10～1/20，冲砂闸的流速不宜小于1.5～3.0m/s。在各种水位下，冲砂闸的横断面可为引水渠道断面的1.25～1.5倍。
冲砂闸应保证水流自正面进入道内，不应有斜向水流所引起的横流，以免防碍泥砂下沉。
冲砂闸上游的冲砂道可以是平底的，但下游的冲砂道则要有一定的坡度，以利于冲刷。
在拟定冲砂闸闸孔尺寸时，要考虑到使冲砂闸起如下的作用：（一）、当进水闸开闸取水时，冲砂闸关闸之后，要使冲刷道上端起沉淀作用，将推移质淤落。（二）、当关上进水闸闸门，开启冲砂闸时，能将前期淤落的砂、泥冲清。所以，闸门如开得过小，对冲刷淤积的砂泥作用不大，且开闸的次数要多，影响灌溉期间农田用水。过大，则枯水期流量不敷用，作用也不大。因此，闸门的大小必须适度。
四、冲砂闸的水力计算
（一） 在设计中：
为了满足冲砂要求，将冲砂闸底版高程降低到比原河底低1.0m，则有闸底高程为：
h闸底?30?1?29m
（二） 闸孔计算：
本设计中，将冲砂闸的过水能力设为进水闸过水能力的2倍，则有：
Q冲?2?Q渠?2?9.95?19.9m3s
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H0?32.25?29?3.25m
B?Q/?Sm?2gH0?2.23m
32于是有冲砂闸的过水断面尺寸为：B?2.23m、H?3.25m。
五、冲砂闸流速校核
v?Q/bh?2.75ms 32
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第六章:附属建筑物设计
第一节 交通桥的设计
一、荷载计算：
由于桥上有人行走，估计gk=2KN/m，桥上汽车载重5T，车重1.5T，全计为6.5T。采用C25砼和Ⅱ级钢筋，fc=12.5N/mm2,fy=310N/ mm2
自重： 栏杆重1KN/m2
标准值 gk=bhγ+g栏=（3×0.3×25）+1=23.5KN/m2 设计值 g=γGgk=1.05×23.5=24.68KN/m2 标准值 gk=2kN/m2
设计值 g=γQgk=1.2×2=2.4 KN/m2 汽车重：标准值 Gk=6.5T
设计值 G=γQGk=1.1×6.5=7.15T=71.5 KN/m2
二、桥板的计算跨度：
l0=ln+a=1.5+0.3=1.8m l0=1.1ln=1.1×1.5=1.65m 因此，取计算跨度 l0=1.7m
三、跨中最大弯矩设计值
因汽车为动活载，现简化为静活载，车重集中在跨中，则板最大弯矩集中在跨中进行计算：
l012?(q?g)l0M=γ0φ[G×28]
0.9?1.0?[71.5?1.71?(24.68?2.4)?1.7228]=63.5 KN/m
M=
四、配筋计算
由钢筋混凝土附录四表1，可查得混凝土保护层厚度C=30㎜（三类环境条件），估计钢筋的直径为d=20㎜，则a=c+d/2=40㎜
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取a=40㎜，则h0=h-a=300-40=260㎜
as?rdMfcbh021.2?63.5?106?12.5?3000?2602=0.03<[αsb]=0.396(查表3-1)
<0.544
??
1?1?2as?1?1?2?0.03?0.03As=
fc?bbh010?0.03?3000?260?fy310=754.84mm
受拉钢筋选用 (As=754.84 mm2)
分布钢筋按结构配筋，选用光面钢筋，直径6㎜，每米板宽内布置4根，则钢筋间距为250㎜，考虑抗震要求，按构造配筋，全板配置双股箍筋Ф8＠250。
第二节 分水闸的设计
分水闸——位于支、斗渠首部，也就是支、斗渠的进水闸。它的用途是调节干、支渠引到下一级渠道的流量。常和节制闸布置在一起。
闸孔尺寸的确定
渠道上修水闸后，通常缩窄了该处的过水断面。根据闸前水深和闸室长度的比例，进闸时的水流状态多属于宽顶堰，闸孔全开时苏泄流量可按下式计算：
3/2Q??me2gBH0
移项后得闸孔总宽度的计算公式
B?Q3/2?m?2gH0
工中：B——闸孔总宽度（米）；
Q——过闸流量（米3/秒）。即水闸所在各级渠道的设计流量。 m——流量系数
ε——侧收缩系数，一般为0.85～0.95这是因为水流流过闸墩时在平面上要收缩而使有效的过水宽度比实际闸孔宽度为小；
g——重力加速度，数值为9.8米/秒2
2v0H0?H?2gH0 ——自闸坎顶算起的闸前总水头（米）， ，H是自闸坎顶算
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