闸闸顶高程与堤顶高程相同，故本次设计闸顶高程取5.55m。 2.4 启闭机房楼面高程复核计算
闸顶高程为5.55m，闸门高度为4.1m，吊耳及起吊动滑轮高度为0.5m，检修时闸门底提出闸槽顶0.5m。
动滑轮顶高程＝5.55+4.1+0.5+0.5＝10.65m，启闭机房楼面高程为11.55m，富余为0.9m，满足启闭要求。
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三、水闸水力计算
水闸水力计算的目的是为了确定水闸闸孔净宽、验算水闸消能防冲设施和抗渗稳定性是否满足要求。
3.1 水闸过流能力复核计算
a.计算公式
水闸的过流能力计算对于平底闸，当堰流处于高淹没度时（hs/H0≥0.9），根据《水闸设计规范》SL265-2001附录A.0.2规定的水力计算公式：
B0?Q?0hs2g?H0?hs?
2?hs???0?0.877???0.65?H?
?0?式中：B0— 闸孔总净宽（m）；
Q—过闸流量（m3/s）；
H0—计入行进流速水头的堰上水深（m）； hs—由堰顶算起的下游水深（m）； g—重力加速度，采用9.81（m/s2）； μ0—淹没堰流的综合流量系数。
综上，根据主要参数：单孔净宽bo＝7m，孔数N＝8，总净宽Bo＝56m，底板面高程-2.20m，中墩厚dz＝1.20m，分缝墩厚dz＝2.00m，边墩参数bb＝1.00m。根据中水[2005]14号文件，确定中顺大围围内最高控制水位为1.60m,故排涝过流能力从闸内水位为1.60m开始复核排涝最不利，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）第5.0.5条“一般情况下，平原区水闸的过闸水位差可采用0.1～0.3m”，采用《理正水力计算》（5.0版）水闸水力计算软件计算得水闸在各种工况下的过流能力，列于下表。
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水闸排涝过流能力成果表 单位： m3/s
流 量 (m3/s) 闸内水位(m) 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 1.50 284.8 1.40 385.3 277.0 1.30 451.7 374.3 269.1 闸 外 水 位 1.20 1.10 1.00 0.90 438.3 363.3 261.3 424.9 352.3 253.5 411.4 341.2 245.7 398.0 330.2 237.8 (m) 0.80 0.70 0.60 0.50
384.6 319.2 230.0 371.2 308.2 222.2 357.8 297.2 344.5 排涝工况闸门开度控制表(最大流量207m/s) 单位：m 内河水位 外江水位 1.60 1.30 1.00 0.70 0.40 0.14 1.60 - √ 2.26 1.37 0.95 0.71 1.30 - - √ 2.27 1.31 0.93 1.00 - - - √ √ 1.40 0.80 - - - √ √ √ 3
注：1、表中数值为闸门运行时开度的最大控制值，运行操作时不得超过该开度值。 2、表中“0”表示该水位组合时反向排水，“√”表示允许闸门全开，“-”表示不允许出现状态。
本水闸设计要求最大排水流量为207m3/s。从上表中可以看出排水泄洪在过闸水头差为0.10m、0.20m、0.30m时的最小过闸流量分别为222.2m3/s、297.2m3/s、344.5m3/s，相应的闸内水位为0.80m，此时已到内河正常蓄水位，故满足设计最大排水流量207m3/s的要求。
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在闸内外相同水头差的情况下，内河水位越低，引水流量越小，故可按闸内水位到达内河最低控制水位-0.20m开始复核进洪最不利，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）第5.0.5条“一般情况下，平原区水闸的过闸水位差可采用0.1～0.3m”，计算得水闸在各种水位组合下的引水过流能力列于下表。
水闸引水过流能力成果表
流量(m3/s) 闸内水位(m) -0.20 闸外水位(m) -0.10 151.9
-0.06 177.7 0.00 209.4 0.10 285.5 引水工况闸门开度控制表（最大流量174.8m3/s） 单位：m
内河水位 外江水位 2.48 2.18 1.88 1.58 1.28 0.98 0.68 0.38 0.08 -0.20 0.80 0.60 0.68 0.89 1.24 √ √ 0 0 0 0 0.50 0.53 0.58 0.67 0.89 1.20 √ √ 0 0 0 0.20 0.46 0.51 0.56 0.64 0.84 1.19 √ √ 0 0 -0.10 0.36 0.37 0.45 0.53 0.62 0.75 1.22 √ √ 0 -0.20 0.36 0.37 0.38 0.41 0.54 0.67 0.99 √ √ √ 注：1、表中数值为闸门运行时开度的最大控制值，运行操作时不得超过该开度值。 2、表中“0”表示该水位组合时闸门关闭；“√”表示内外水位持平，允许闸门全开。
本水闸设计要求最大引水流量为174.8m3/s。从上表中可以看出引水在过闸水头差为0.10m、0.14m、0.20m、0.30m时的过闸流量分别为151.9m3/s、177.7 m3/s、209.4m3/s、285.5m3/s，相应闸内水位为内河最低控制水位-0.20m，在此水位工况下当水头差为0.14m时已满足要求。 3.2 消能防冲计算 3.2.1 计算工况
拱北水闸为双向引、排水，故计算时分别按排洪和引水进行消能防冲计算。初拟采用底
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流式消能，消能工采用下挖式消力池。
排涝时,经分析最不利工况为围内内涝，内河水位到达围内最高控制水位1.60m，水闸必须开闸泄水，遇闸外江多年平均低潮水位为0.14m，相应最大排洪流量为207m3/s。
引水时，经分析最不利工况为内河到达最低控制水位-0.20m，遇外江多年平均高高潮水位为2.48m，相应最大引水流量取174.8m3/s。消能防冲计算工况见下表：
消能防冲计算工况表
计 算 工 况 排洪工况 引水工况 3.2.2 计算公式
过流流量、消力池深度、消力池长度、消力池底板厚度、海漫长度、河床冲刷深度计算采用《水闸设计规范》附录B中的相关公式，计算公式如下： ① 消力池深度计算
消力池深度按下列公式进行计算：
?? d??0hc?hs??Z
2??b?0.25hc?8?q1hc??1??1??3?b?? ?2?ghc???2?闸内水位（m） 闸外水位（m） 最大流量（m3/s） 1.60 0.14 207 -0.20 2.48 174.8 ??q2 h?Th??0 22g?3c20c ?Z??q22g?2hs?2??q22ghc?2
式中： d —消力池深度（m）；
σ0—水跃淹没系数，采用1.05； α—水流动能校正系数，采用1.05； q —过闸单宽流量（m2/s）；
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