河北工程大学毕业设计（水利水电工程）
chosen sectional size and intensity checking computations by the internal force.
⑥The roof beam is designed:Is it confirm to support to walk roof beam structure patern is according to construct requirement design roof beam, and carry on the intensity to check to its dangerous section.
⑦Walk and support designing: Confirm its structure pattern, size carry on intensity checking compitation.
⑧Lead the device to design: Confirm the inside out, side and walk and support the pattern, the position and way of connecting.
⑨Stagnant water, lifting lug are designed:Confirm the type of the stagnant water and assign the way, is opened door strength to design, hang the axle and board measurement of the lifting lug and carry on checking computations to the intensity of the lifting lug board. ⑵The door trough is buried the component underground.
①Confirm every track pattern of the door trough, the size of section, carry on the intensity to check to the main rail .
②Confirm stagnant water seat and door trough protect the horn component pattern.
③Lock the room device to design in the gate. ⑶Open and room device to design in the gate.
①Calculate and open the strength of the door, comfirm the type of headstok gear, type.
②Calculate and close the strength of the door, should take the project measure to lower the door to check.
③The hoist is designed: Opened door strength and designed the sling. Key word: sluice; floodgate room; level gate; prevention of seepage
drain off water and design to defend to disappear; girder
第11页 共69页
河北工程大学毕业设计（水利水电工程）
第一章 水闸枢纽布置
1.1 总体布置
本设计为节制闸，一般跨越河道修建，故又称为拦河闸。它是一种利用闸门进行挡水或泄水的低水头建筑物，既可控制流量又可调节水位。关闭闸门时，它可拦洪蓄水，挡潮或抬高闸前水位；开启闸门时，又可泄洪，排涝或对下游河道或渠道供水。这次我们主要设计修建在平原道上的节制闸。节制闸一般跨越河道修建，用于枯水期蓄水，抬高水位以及供进水闸取水，洪水期开闸泄洪。在渠系中一般位于支、斗渠分水口稍下游，跨越干、支渠修建也称节制闸。用于抬高干、支渠水位，供支、斗渠取水。
闸址一般应设置在河道直线段上。闸址处于上下游河道直线段长度均不短于5—10倍水面宽度，且不宜小于300m。
坝址选择是水闸规范设计中的一项重要工作，闸址合适与否，不仅涉及到水闸建设的成败，并且关系到整个地区的经济发展，因此对闸址选择的工作应十分重视。
1.1.1水闸位置时应考虑的几个因素
⑴地基条件 是影响水闸总体布置的主要因素之一应尽可能选择土质密实、均匀。压缩性较小和承载能力较大的良好地基。此外，由于闸基土质的抗冲能力直接影响单宽流量的选择和闸后消能防冲设备的设计，而地下水位的高低及承压水的有无对地基的稳定性和施工期的排水措施也有所影响，故在选择闸址时应考虑这些条件。
⑵水流条件 是另一主要因素闸的位置应使进闸和出闸水流平顺，防止上、下游 产生有害的冲刷和淤积。
⑶施工、管理条件 也是闸址选择时要考虑的一个因素要求有足够宽广的施工场 地，并且尽可能使土方工程量最小。当水闸是整个枢纽的一个组成部分时，应就枢纽工程总体布置做方案比较，得出水闸最优位置，以达到技术上先进与经济上合理的要求。
1.2 结构布置
1.2.1闸室的结构布置
水闸一般由上游连接段，闸室，下游连接段三部分组成。水闸的主体是闸室，其结构型式是多种多样的，主要取决于泄放水流的方式以及闸门的构造和操作方式。按照闸室的泄流特点分类，可以分为以下几种型式：
第12页 共69页
河北工程大学毕业设计（水利水电工程）
1.堰流式闸室
当闸门全开时过闸水流具有自由水面的水闸成为溢流式闸室，也称开敞式闸室。一般堰槛高程较高，挡水高度较小的水闸都采用这种型式，依靠闸门挡水。当闸门全部打开时，水闸的过水面积和泄流量都随水位的抬高而增大，对于需要泄放洪水的拦河闸和分洪闸来说，这是一个很大的优点。
2.孔流式闸室
当闸门全开时，自由水面仍受阻挡，水流只能通过固定洞孔泄入下游，称为孔流式闸室，也成为封闭式闸室。当闸槛高程较低，闸室高度较大，需要泄放或取用底层水流时，常采用这种型式。一般把闸室顶部封闭。例如设置胸墙挡水，底部设置孔口泄水，这样可以减少闸门尺寸。这种泄流方式最适合于冲沙闸的工作条件，有其突出的优点。
3.混合泄流式闸室
这是一种既具有面流溢流能力，又具有底孔泄流能力的闸室结构。构造上分为上下两层，分别装设闸门。开启上层闸门，利用面层溢流泄放洪水和漂流物。开启下层闸门，则利用底孔冲刷闸前淤泥的泥沙。这种类型的闸室多用于拦河节制闸或引水系统的进水闸上。有时在特别软弱的淤泥质地基上建闸，为了加强闸室的横向刚度，借以减小地基的不均匀沉降和闸室的结构变形，在闸室的过水断面中设一层水平横隔板，型式上亦构成了上下两层泄水通道，但常常共用一个闸门，在运用要求上与混合泄流式闸室不尽相同。
本水闸设计闸门全开时具有自由水面，挡水高度较小，且依靠闸门挡水，故可采用开敞式闸室。根据已知资料，初步采用开敞式闸室。
（1） 底板 是整个闸室结构的基础，承受水闸上部结构的重量及荷载并向地基传递的结构，同时兼有防渗及防冲作用，防止地基由于受渗透水流作用可能产生的渗透变形并保护地基免受水流冲刷。本设计初步采用平底板。
（2） 闸墩 是闸门和各种上部结构的支撑体，由闸门传来的水压力和上部结构的重量和荷载通过闸墩传布于底板。闸墩通常采用实体式，其外形轮廓设计应能满足过闸水流平顺，侧向收缩小，过流能力大的要求。本设计初步采用上游墩头半圆形，下游墩头流线形的型式。 （3） 闸门 其结构的选型布置应根据其受力情况控制运用要求、制作、运输、安装维修条件等，结合闸室结构布置合理选定。本设计初步采用平面钢闸门。
（4） 启闭机 其型式可根据门型尺寸及其运用条件等因素选定。本设计初步采用卷扬式平面闸门启闭机。
（5） 闸室上部的工作桥、交通桥 根据闸孔孔径，闸门启闭机型式及容等分别选用板式、梁板式、板拱式，其与闸墩的连接型式应与底板分缝及胸墙支撑型式统一考虑。本设计初步选用梁板式。
第13页 共69页
河北工程大学毕业设计（水利水电工程）
1.2.2两岸连接布置
水闸两岸连接应能保证岸坡稳定改善水闸进出水流条件提高泄流能力和消能防冲效果，满足侧向防渗需要，减轻闸室底板边荷载影响，且有利于环境绿化等。上下游翼墙宜与闸室及两岸岸坡平顺连接。
1.2.3防渗排水布置
当闸基为中壤土，轻壤土或重壤土时闸室上游宜设置钢筋混凝土或黏土铺盖或土工膜防渗铺盖，闸室下游护坦底部应设反滤层。本设计初步采用钢筋混凝土铺盖。
1.2.4消能防冲布置
水闸消能防冲布置应根据闸基地质情况，水力条件以及闸门控制运用方式等因素进行综合分析确定。本设计初步采用底流消能方式。
闸门铺盖闸室底板：4消力池海漫防冲槽图1.1 水闸整体布置图(单位:mm)第14页 共69页
第二章 水闸的水力计算
水力计算包括：
⑴设计水闸的闸孔，出流以满足进流、出流、控制水位要求。 ⑵设计水闸的消能防冲设施，使水闸避免冲刷。 ⑶设计水闸的防渗排水设施，使水闸避免渗透变形。
2.1 闸孔设计
闸孔型式：包括闸底板的型式（堰型）、闸门、闸门顶部胸墙。 闸孔尺寸：包括闸底板的顶面高程，闸孔净宽和孔数。
2.1.1上下游水位的确定
上游水位：在河道上建闸后，上下游将形成一定水头差，上游水位是由规划决定。由设计资料给出，该节制闸的最高设计蓄水位为▽51.6m。
下游水位：因水闸上下游为人工开挖渠道，其表面糙率沿程不变，设渠道中无任何阻碍水流运动的建筑物，故下游可按明渠均匀流计算。作出渠道下游h下～Q关系曲线 ，以备在不同流量下，直接由该曲线查得下游水位。
闸孔净宽的控制情况通常是宣泄设计或校核流量时，此时闸门全部开启，多为淹没流态。由于闸孔宽度一般小于河道宽度，水流过闸时侧向收缩，并使上游水面雍高而形成闸上下游水位差ΔH。该水位差的大小关系到闸室工程量和上游淹没损失。水闸的过闸水位差应根据上游淹没影响，允许的过闸单宽流量和水闸工程造价等因素综合比较选定。根据《水闸设计规范》，一般情况下，平原水闸的过闸水位差可采用0.1m～0.3m。在水闸设计中，如采用较大的过闸水位差，可缩减闸孔总净宽，降低水闸工程造价但抬高了水闸的上游水位，不仅要加高上游堤顶高程而且可能增加上游淹没损失，因此为了减轻上游堤防负担也不允许过分抬高水闸的上游水位，因此采用较小的过闸水位差选用 ΔH=0.2m。（一般情况下，平原区水闸的过闸水位差可采用0.1-0.3 m）
下面先假设 ht根据水力学公式 Q?ACRi 式(2.1) 式中： A——明渠断面积A?(b?mh)h R——水力半径
C——谢齐系数 i——纵坡，
求得流量Q，列表如下
第15页 共69页