某水闸设计计算书
水工建筑物课程设计水闸设计计算说明书
《水工建筑物》课程设计水闸设计计算说明书姓名：专业：水利水电工程指导老师：云南农业大学水利学院2016.12目录一、基本资料........................................ 错误!未定义书签。
1.1设计依据.................................... 错误!未定义书签。
1.2设计要求.................................... 错误!未定义书签。
二、设计计算........................................ 错误!未定义书签。
2.1水闸形式及孔口尺寸的拟定.................... 错误!未定义书签。
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2.2消能防冲设计................................ 错误!未定义书签。
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三、防渗设计........................................ 错误!未定义书签。
3.1地下轮廓的设计.............................. 错误!未定义书签。
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3.2渗流计算.................................... 错误!未定义书签。
水闸过流能力及稳固计算[整理版]
![水闸过流能力及稳固计算[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/417edf5b2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d69.png)
水闸过流能力及结构计算计算说明书审查校核计算***市水利电力勘测设计院2011 年 08 月 29日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对于平底闸，当为堰流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式：2302H g b m Q s εσ=22'02ϕg bh Q h H c c ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=4001171.01ss b b b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ε 式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）；Q ——过闸流量，（m 3/s ）；H 0——计入行进流速水头的堰上水深，（m ）；h s ——由堰顶算起的下游水深，（m ）；g ——重力加速度，采用9.81，（m/s 2）；m ——堰流流量系数，采用0.385；ε——堰流侧收缩系数；b 0——闸孔净宽，（m ）；b s ——上游河道一半水深处的深度，（m ）；b ——箱涵过水断面的宽度，m ；h c 进口断面处的水深，m ；s σ——淹没系数，按自由出流考虑，采用1.0；ϕ——流速系数，采用0.95；已知过闸流量Q=5.2（m 3/s ）先假设箱涵过流断面净宽确定箱涵过流断面高度，经试算得：综上，过流断面尺寸为2.5m ×2.0m （宽×高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ，过流能力满足要求。
2、结构计算**堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。
（1）抗滑稳定计1）计算工况及荷载组合工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2）荷载计算计算中砼强度等级为C20，钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级，保护层厚度梁25mm、板20mm，符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。
闸门重 2.352×9.81=23.07 KN；闸底板重25×4.0×0.7×4.1=287 KN；闸墩重25×0.8×4×2*2=320 KN；平台板，梁25×（0.25×0.45×2+1.05×0.15）×2.5=23.91 KN；柱25×2.82×0.4×0.4×4=45.12 KN；启闭力-100 KN；启闭机重0.56×9.81=5.49 KN；启闭梁25×（0.3×0.5+0.25×0.4+1.35×0.12）×2×3.5=72.1 KN；工作桥25×（5.9×0.12+0.2×0.25×3）×2.0=42.9 KN；25×（6.28×0.13×2×0.13+1.2×0.15×5×0.15）×2=34.73 KN；启闭房砖墙22×0.864×4.1×4=311.73 KN；∑自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN ；水重 10×2.0×2.0×2.5=100 KN ；由表可知浪压力为2.35 KN ；有表可知土压力为38.49 KN ；闸前静水压力 （27.7+47.7）×2/2×2.5=188.5 KN ；离截面形心距离 e=()()377.477.277.477.222⨯++⨯⨯=0.91扬压力 0.5×2×10×2×2.5=-50KN ；计算工况荷载汇总(对闸室基底面形心求矩)3）抗滑稳定计算公式[]c c K HGf K ≥⋅=∑∑式中：Kc ——为抗滑稳定安全系数；[]c K ——规范要求的抗滑稳定安全系数最小值；∑G ——作用在防洪闸上的全部垂直力总和 ；∑H ——作用在防洪闸上的全部水平力总和；f ——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，取0.44）计算结果工况一：∑G =951.5 KN ；∑H =33.33 KN ； K c =33.335.9514.0⨯=11.41＞1.2 满足要求；工况二：∑G =1001.5 KN ；∑H =224.18 KNK c =18.2245.10014.0⨯=1.78＞1.2 满足要求。
水闸毕设计算书
目录第1章枢纽布置与闸址选择 (1)第2章水力计算 (2)2.1闸孔及堰型设计 (2)2.1.1 闸室结构选型 (2)2.1.2 堰型选择及堰顶高程的确定 (2)2.1.3 闸孔净宽试算 (2)2.1.4 泄流能力校核计算 (4)2.2 消能防冲计算 (5)2.2.1 消力池的设计 (5)2.2.2海曼的设计 (10)2.2.3防冲槽的设计 (11)第3章防渗排水设计 (12)3.1 地下轮廓设计 (12)3.1.1 底板 (12)3.1.2铺盖 (12)3.1.3侧向防渗 (12)3.1.4排水、止水 (13)3.1.5防渗长度验算 (13)3.2渗流计算 (13)3.2.1地下轮廓线的简化 (13)3.2.2确定地基的有效深度 (14)3.2.3渗流区域的分段和阻力系数的计算 (14)3.2.4 计算渗透压力 (16)3.2.5 闸底板水平段得平均渗透坡降和出口处的平均出逸坡降 (20)第4章闸室结构的布置与稳定计算 (22)4.1 闸室的结构的组成 (22)4.1.1 底板 (22)4.1.2 闸墩 (22)4.1.3工作桥 (24)4.1.4 交通桥 (25)4.1.5 检修便桥 (26)4.1.6 分缝和止水 (26)4.2闸室稳定计算 (26)4.2.1荷载 (27)4.2.2稳定计算 (32)第5章闸室结构设计 (35)5.1 边墙设计 (35)5.1.1 边墙断面拟定 (35)5.1.2 墙身截面强度验算 (35)5.1.3 边墙稳定分析 (36)5.2闸墩结构计算 (42)5.2.1、求形心的位置 (42)5.2.2 闸墩应力计算 (43)5.2.3 闸墩配筋计算 (49)5.3底板结构计算 (49)5.3.1选定计算情况 (49)5.3.2 闸基的地基反力计算 (49)5.3.3、不平衡剪力及剪力分配 (50)5.3.4 板条上荷载的计算 (52)5.3.5 边荷载计算 (53)5.3.6 弯矩计算 (54)5.3.7 配筋计算 (60)5.3.8 抗裂计算 (61)第6章两岸建筑物的设计 (62)6.1 水闸两岸连接布置要求 (62)6.2 两岸连接结构选型 (62)6.3翼墙结构布置 (62)第7章交通桥专项设计 (63)7.1 设计资料 (63)7.2简支梁桥主梁内力计算 (64)7.2.1 荷载横向分布计算 (64)7.2.2主梁内力计算 (67)7.2.3可变作用效应计算 (69)7.2.4主梁作用效应组合 (74)7.2.5 主梁配筋计算 (76)7.2.6 主梁裂缝宽度验算 (78)7.2.7变形验算 (78)7.3横梁的计算 (79)7.3.1作用在横隔梁上的计算荷载 (79)7.3.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 (80)7.3.3 截面配筋计算 (82)7.4 行车道板的计算 (83)7.4.1恒载及内力计算 (83)7.4.2截面设计、配筋与强度验算 (84)7.4.3 连续桥面的计算 (85)7.5支座验算 (90)7.5.1选定支座的平面尺寸 (90)第1章枢纽布置与闸址选择水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成，。
水闸计算书
Pmax=∑ G/A+∑M/W
Pmin=∑ G/A-∑M/W
式中：
Pmax--闸室 基底应力 的最大 值；
Pmin--闸室 基底应力 的最小 值∑；G--作用 在∑闸M-室-作上用 在闸室上
324.5475
水平力P 向下游
18.7 18.7
力臂L（m）
3.5 0
3.5 1.9 3.5 1.79
0 1.8 3.76 19.75
弯矩（吨*米）
+
-
190.05018.62源自87.5913.44
33.473
0
161.1225
65.8752
222.11 348.0607
-125.9507
ΣM（吨*米） -125.9507
吨/m2＜ δmin=ΣG/A(1-6e/B)= 5.1373989 10吨/m2
δmax/δmin= 1.5167632 ＜2
满足稳定要求
a：闸室运行时（无车） 名称
闸房 闸墩及底板 启闭机及人群荷载
交通桥 闸门 垂直水水压力 浮的托力 扬压力 水平水压力
总计
3.闸室稳 定计算
重量W（吨）
+
-
54.3
366.54
A(m2)
B(m)
0
0
12.4
222.11 30.59 191.52
191.52
69.12
10.8
e=ΣMa/ΣG= 0.523 吨/m2＜
δmax=ΣG/A(1+6e/B)= 7.8197751 10吨/m2
水闸计算案例
xxxx防洪挡潮闸重建工程水工结构设计计算书审核：校核：计算：目录一、基本设计资料 (1)1.1 堤防设计标准 (1)1.2 水闸设计标准 (1)1.3 特征水位 (1)1.4 结构数据 (2)1.5 水闸功能 (2)1.6 地基特性 (2)1.7 地震设防烈度 (3)二、闸顶高程计算 (4)2.1 按《水闸设计规范》中的有关规定计算闸顶高程 (4)2.2 按《堤防工程设计规范》中的有关规定计算堤顶高程 (5)2.3 闸顶高程计算结果 (7)2.4 启闭机房楼面高程复核计算 (8)三、水闸水力计算 (9)3.1 水闸过流能力复核计算 (9)3.2 消能防冲计算 (11)四、渗流稳定计算 (21)4.1 渗流稳定计算公式 (21)4.2 闸侧渗流稳定计算 (22)4.3 闸基渗流稳定计算 (24)五、闸室应力稳定计算 (28)5.1 计算工况及荷载组合 (28)5.2 计算公式 (29)5.3 计算过程 (31)5.4 计算成果及分析 (31)六、闸室结构配筋计算 (32)6.1 基本资料 (32)6.2 边孔计算 (33)6.3 中孔计算 (50)6.4 胸墙计算 (50)6.5工作桥配筋及裂缝计算 (52)6.6 闸门锁定座配筋及裂缝计算 (53)6.7 水闸交通桥面板计算 (56)七、翼墙计算 (57)7.1 计算方法 (57)7.2 计算工况 (58)7.3 计算过程（具体计算详见堤防设计计算书案例） (58)7.4 计算成果 (59)7.5 配筋计算 (59)八、其他连接挡墙计算 (60)8.1 埋石砼挡墙计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (60)8.2 埋石砼挡墙基础处理 (61)8.3 中控楼浆砌石墙计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (62)九、上下游护岸稳定计算 (63)9.1 计算断面的选取与假定 (63)9.2 计算工况 (63)9.3 计算参数 (63)9.4 计算理论和公式 (64)9.5 计算过程（具体计算详见堤防设计计算书案例） (65)9.6 计算结果 (65)十、施工围堰计算 (66)10.1导流级别及标准 (66)10.2围堰顶高程确定 (66)10.3围堰稳定计算（具体计算详见堤防设计计算书案例） (67)十一、基础处理设计计算 (69)11.1 闸室基础处理设计计算 (69)11.2 翼墙基础处理设计计算 (73)十二、闸室和翼墙桩基础配筋计算 (75)12.1 计算方法 (75)12.2 计算条件 (75)12.3 第一弹性零点到地面的距离t的计算 (75)12.4 桩的弯距计算 (76)12.5 桩顶水平位移Δ计算 (76)12.6 配筋计算 (76)12.7 灌注桩最大裂缝宽度验算 (78)一、基本设计资料1.1 堤防设计标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《广东省水利厅关于中顺大围达标加固工程可行性研究报告设计有关问题的审查意见》（粤水规〔2005〕147号）确定中顺大围达标加固工程以洪为主的堤段及穿堤建筑物现阶段防洪标准为50年一遇,待上游水库建成后达到100年一遇，堤防和穿堤建筑物工程级别为1级；以潮为主的堤段及穿堤建筑物防洪(潮)标准为100年一遇，堤防和穿堤建筑物工程级别为1级。
某水闸设计计算书
某水闸设计计算书一、基本资料1.水位水闸计洪水位2.96m (P=1%)堤防设计洪水位2.88m (P=2%)历史最高洪水位2.60m内河最高控制水位1.30m内河设计运行水位-0.30m2 工程等级及标准联围为2级堤围，其主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级，临时性建筑物为4级。
3风浪计算要素计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=36m/s(P=2%)。
吹程在1：500实测地形图上求得D=300m闸前平均水深H m=6.0m4地质资料根据××××××××××××院提供的《**水闸工程勘察报告》。
5地震设防烈度根据《×××省地震烈度区划图》， *属7度地震基本烈度地区，故×××水闸重建工程地震烈度为7度。
6规定的安全系数对于2级水闸，规范规定的安全系数见下表1.6-1。
表1.6-1二、基本尺寸的拟定及复核2.1抗渗计算2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸：如下图拟定的水闸底板尺寸：L=0.5+0.7*2+6+0.5+0.5+1.3+0.5+0.76*2+16.4+0.5 +1.3+0.7*2+0.5+0.7*2+6+0.5+0.5=40.72m根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2,×××水闸闸基为换砂基础，渗径系数取C=7则：设计洪水位下要求渗径长度：L=C△H=7×[2.96-（-0.30）]=22.82m∴L实〉L∴满足渗透稳定要求。
2.2闸室引堤顶高程计算闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范》（GB50286—98）中的有关规定进行计算。
其公式为：A e R Y ++=}])(7.0[13.0)(0018.0{])(7.0[0137.0245.027.022V gd th V gF th V gd th V H g = 5.02)V(9.13H g V T g = Ld th T g L ππ222= βcos 22gd F KV e = H R K K K R O P V p △=式中：Y —堤顶超高（m ）。
水闸设计计算说明书
农业水利工程专业课程设计计算说明书水工建筑物课程设计设计题目：兴化水闸工程班级：水利0841姓名高传山学号：0806421114指导教师：孙立宇长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2011 年 06 月 22 日目 录1． 设计任务 (3)2． 设计基本资料 (3)2.1 概述 (3)2.1.1 防洪 (3)2.1.2 灌溉 (4)2.1.3 引水冲淤 (4)2.2 规划数据 (4)2.2.1 孔口设计水位、流量 (4)2.2.2 闸室稳定计算水位组合 (4)2.2.3 消能防冲设计水位组合 (4)2.3 地质资料 (5)2.3.1 闸基土质分布情况 (5)2.3.2 闸基土工试验资料 (5)2.4 闸的设计标准 (5)2.5其它有关资料 (5)2.5.1 闸上交通 (5)2.5.2 该地区“三材”供应充足。
(6)2.5.3 该地区地震烈度设计为6度，故可不考虑地震影响。
(6)2.5.4 该地区风速资料不全，在进行浪压力设计时，建议取l l h 10 L 计算。
(6)3． 枢纽布置 (6)3.1 防沙设施 (6)3.2 引水渠的布置 (6)3.3 进水闸布置 (6)3.3.1 闸室段布置 (6)3.3.2 上游连接段布置 (7)3.3.3 下游连接段布置 (7)4． 水力计算 (7)4.1 闸孔设计 (7)4.1.1 闸室结构形式 (8)4.1.2 堰型选择及堰顶高程的确定 (8)4.1.3 孔口尺寸的确定 (8)4.2 消能防冲设计 (10)4.2.1 消力池的设计 (10)4.2.2 海漫的设计 (12)4.2.3 防冲槽的设计 (13)5． 防渗排水设计 (13)5.1 地下轮廓设计 (13)5.1.1 底板 (13)5.1.2 铺盖 (14)5.1.3 侧向防渗 (14)5.1.4 排水、止水 (14)5.1.5 防渗长度验算 (14)5.2渗流计算 (15)5.2.1 地下轮廓线的简化 (15)5.2.2 确定地基的有效深度 (15)5.2.3 渗流区域的分段和阻力系数的计算 (15)5.2.4 渗透压力计算： (16)5.2.5 抗渗稳定验算 (19)6．闸室布置与稳定计算 (19)6.1闸室结构布置 (19)6.1.1 底板 (19)6.1.2 闸墩 (19)6.1.3 胸墙 (20)6.1.4 工作桥 (20)6.1.5 检修便桥 (21)6.1.6 交通桥 (21)6.2闸室稳定计算 (21)6.2.1 荷载计算 (22)6.2.2 稳定计算 (29)7．闸室结构设计 (31)7.1边墙设计 (31)7.1.1 边墙断面拟定 (31)7.1.2 墙身截面强度验算 (32)7.1.3 边墙稳定分析 (33)7.2底板结构计算 (1)7.2.1 选定计算情况 (1)7.2.2 闸基的地基反力计算 (1)7.2.3 不平衡剪力及剪力分配 (1)7.2.4 板条上荷载的计算 (2)7.2.5 边荷载计算 (3)7.2.6 弯矩计算 (4)7.2.7 配筋计算 (1)7.2.8 裂缝校核 (1)8. 两岸连接建筑物 (2)9. 水闸细部构造设计 (2)10. 基础处理 (2)11. 总结 (3)参考文献 (3)附录 (3)水闸课程设计计算说明书1．设计任务兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。
水闸设计步骤计算书(多表)范本
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
上游水重
下游水重
反向挡水
上游水重
下游水重
校核情况
正向挡水
上游水重
下游水重
(
1、浮托力的计算
表5-3:浮托力和弯矩计算表(以底板中点为矩心)
计算情况
算式
浮托力(KN)
力臂(m)
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
反向挡水
校核情况
正向挡水
2、渗透压力的计算
计算简图如图所示
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
设计情况
反向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
校核情况
正向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
二、闸室结构荷载汇总
将各种荷载分完建、设计情况和校核情况分别进行汇总,如表所示
(
表5-6:设计情况正向挡水闸室结构荷载计算汇总表
荷载名称
垂直力(KN)
水平力(KN)
——作用在闸室上的全部竖向和水平向的荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩；
——闸室基底面的面积A=BL=；
——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩
现根据上式列表5-10计算基底压力如下:
表5-10基底压力计算表
计算参数
完建期
设计正向
设计反向
校核正向
(KN)
(kN•m)
(kPa)
(kPa)
(3)验算闸基及地基的稳定性,包括地基土的抗渗稳定性。
(4)根据稳定和经济合理的要求,对初拟的底下轮廓线进行修改。在修改底下轮廓线的形状和尺寸时,应结合总体布置和闸室的结构布置与设计进行综合考虑。
水闸水力计算书
水闸水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．国家规范：《水闸设计规范》(SL 265-2001)，以下简称规范《溢洪道设计规范》(DL/T 5166-2002)2．参考书目：中国水利水电出版社《水力计算手册》(武汉水利电力学院编)中国水利水电出版社《水闸》(陈宝华、张世儒编)中国水利水电出版社《水工设计手册》(华东水利学院主编) 3．输入参数：闸坎型式: 无底坎的宽顶堰闸门型式: 平板闸门计算目标: 计算闸孔净宽闸孔数n = 1上游水位：530.730m下游水位：530.730m堰顶高程：529.000m设计流量Q = 6.500 m3/s闸门开启高度he = 531.000m闸前行近流速V = 1.500 m/s计算确定流量系数m计算确定收缩系数ε，胸墙底圆弧半径r = 0.200m上游河道一半水深处宽度bs=40.000m计算确定淹没系数σ三、计算过程：采用试算，拟定闸孔净宽bo = 3.000m计算水闸过流能力。
1．判断水流状态：Ho ＝H + V2/2/g ＝1.73+1.502/2/9.81 = 1.845 m因为:he/H=306.936>0.65，所以属于堰流2．判断是否高淹没度出流：因为:hs/Ho=0.938≥0.90，所以堰流为高淹没度出流淹没堰流综合流量系数计算公式为:μo=0.877+(hs/Ho-0.65)2μo=0.877+(1.730/1.845-0.65)2=0.960平底宽顶堰淹没堰流计入行近流速的流量计算公式为：3．流量计算：Q = μo×hs×n×bo×[2.0×g×(Ho-hs)]1/2Q ＝0.960×1.73×1×3.00×[2×9.81×(1.84-1.73)]1/2＝7.472 m3/s 四、计算结果当闸孔净宽bo = 3.000m时，计算流量与设计流量大约相等，闸孔净宽bo = 3.000m即为所求。
水闸设计计算书
水力计算拟定底板高程为31m,则闸门高度为35-31=4m,闸孔宽深比为1.6~1.8,单孔宽度取整数为7m,闸孔总宽度取m 210307=⨯。
根据规范，上游水位雍高为0.1～0.3m ，先假定一个上游水位雍高，用EXCEL 进行试算，算出一个流量，之后反复试算，直到计算出的流量等于校核流量。
最后底板高程为31m ，30个孔，每孔宽7m ，溢流前缘总净宽210m ，校核情况下上游水位38.1m 。
根据经验，混凝土闸墩厚1～1.6m ，取闸墩厚1m 。
所以总宽度，最后确定总净宽210m ，总宽度268m泄流能力计算水闸闸门全开敞时的泄流能力按堰流计算(1) 校核情况：,230gH m Nb Q σε= N N bz εεε+-=)1(778.0277000=+=+=z s d b b b b ，查表5-6得941.0=z ε 823.0121772000=++=++=b z s b d b b b b ， 查表5-6得964.0=b ε 942.030964.0)130(941.0)1(=+-⨯=+-=NN bz εεε 91.066.770==h h s 80.0=σ 5000571966.76.19385.0942.080.07303>=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Q满足泄流能力渗流计算铺盖的长度为20m,厚度为0.6m,齿墙的深度和宽度为0.8m,闸室段的长度为14.5m,厚度为2m,齿墙的深度为1m,宽度为1m,板桩的长度为6m,要钢筋混凝土m L 5.340= m S 9.65.54.10=+=)(2682)130(730)1(m d n nb L =⨯--⨯=--=559.65.3400===S L m L T e 25.175.00== (2)分段阻力系数456.0441.0)25.178.0(5.1441.0)(5.12/32/31=+⨯=+=T S ξ 058.025.171)(7.0212==+-=T S S L ξ 296.2)]25.178.01(4cot[ln 2)]1(4cot[ln 23=-⨯=-=ππππξT S 801.025.17)9.68.0(7.02.194=+⨯-=ξ 06.2)25.179.61(4cot[ln 25=-=ππξ 102.2)]4.125.175.51(4cot[ln 26=--=ππξ 596.04.125.17)15.5(7.01157=-+⨯--=ξ 287.2)]4.125.1711(4cot[ln 28=--=ππξ 058.025.1719==ξ 519.0441.0)25.174.2(5.12/310=+⨯=ξ 233.11519.0058.0287.2596.0102.206.2801.0296.2058.0456.0101=+++++++++=∑=i i ξ(3)各分段水头损失162.0233.114456.010111=⨯=∆=∑=i i H h ξξ 021.0233.114058.02=⨯=h 818.0233.114296.23=⨯=h 285.0233.114801.04=⨯=h 734.0233.11406.25=⨯=h 749.0233.114102.26=⨯=h212.0233.114596.07=⨯=h 814.0233.114287.28=⨯=h 021.0233.114058.09=⨯=h 185.0233.114519.010=⨯=h (40进口段修正后的水头损失值.162.0)059.025.174.1(]2)25.1785.15(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+⨯+⨯-=++-=T S T T β取62.0'=β100.0162.062.0''0=⨯==h h o β出口段修正后的水头损失值.175.0)059.025.174.2(]2)25.1785.14(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+⨯+⨯-=++-=T S T T β139.0185.075.0''0=⨯==h h o β修正后的水头损失减少值进口段 062.0162.0)62.01()'1(1=⨯-=-=∆h h β出口段 046.0185.0)75.01()'1(10=⨯-=-=∆h h β水力坡降呈急变形式的长度进口段00.325.17233.114062.0'101=⨯=∆∆=∑=T H h L i ix ξ出口段23.225.17233.114046.0'101=⨯=∆∆=∑=T H h L i ix ξ出口段渗流坡降值046.03139.0''0===S h J闸室稳定计算)(130)274.0207.1(101KN G =⨯⨯⨯=)(14661027)4.05.14()437.0207.1(212KN G =⨯⨯-⨯-⨯= )(1840102747.05.143KN G =⨯⨯⨯=)(42531027)2215.0)5.11(15.14(4KN G =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯= )(102062427)2215.0)5.11(15.14(6KN G =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯= )(1696525328.75.147KN G =⨯⨯⨯⨯=)(19474472.013333.042.033.042.08KN H B H k k G c b c =⨯⨯⨯⨯⨯==σ)(352927)25)21.113.010(225.01.13.1(9KN G =⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=KN G 2510=)(14701021214)5.21(11KN G =⨯⨯⨯⨯+= )(51181021215.2)5.109(12KN G =⨯⨯⨯⨯+= )(4084275.5102121KN P =⨯⨯⨯= )(2160274102122KN P =⨯⨯⨯= )(11314378550927)239.11(10212710239.11)35.012.1239.11(2123KN P =-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯++⨯=)(05.724.025.141m L =-= )(15.2)4.05.14(3125.142m L =--= 03=L04=L06=L07=L08=L)(75.45.225.149m L =-= )(6.565.125.1410m L =-= )(25.45.075.411m L =-=)(225.1025.712m L =-= )(3.15.035.51m T =-= )(83.05.0342m T =-= )(49.070.119.2)695.5325.5()35.012.1239.11(31239.115.53m T =-=⨯--+++-= ))((91705.71301shun m KN M ⋅=⨯=)(315215.214662m KN M ⋅=⨯=)(1676375.435299m KN M ⋅=⨯=(顺)])(1406.52510m KN M ⋅=⨯=(逆)\)(624825.4147011m KN M ⋅=⨯=(逆))(102362511812m KN M ⋅=⨯=(顺)水平力的力偶)(53093.140841m KN H ⋅=⨯=(顺))(179383.021602m KN H ⋅=⨯=(逆))(55449.011313m KN H ⋅=⨯=(顺)∑⋅=+-++--+--=)(2057655417935309102366284140167633152917m KN M )(3651551181470253529191696510206425318401466130KN G =+++++++-++=∑)/(11565.1427205765.14273651522max m KN W MA G P =⨯+⨯=+=∑∑)/(7265.1427205765.14273651522min m KN W M A G P =⨯-⨯=-=∑∑ 0.2][60.172115=<==ηη 演算闸室抗滑稳定3.13.530553651544.0>=⨯==∑∑P Gf K c 综合摩擦系数3.14.630553651528tan tan 00>=⨯=+=∑∑PAC G k c φ 抗浮稳定计算 1.16.8425336515>===∑∑U V K f 初步拟定调度方式为：在正常运行情况,即上游水位35m ，开启4个孔，每孔开度1.0m ，等到上下游水位比较稳定后，再把这4孔全开。
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一、基本资料1.水位水闸计洪水位2.96m (P=1%)堤防设计洪水位2.88m (P=2%)历史最高洪水位2.60m内河最高控制水位1.30m内河设计运行水位-0.30m2 工程等级及标准联围为2级堤围，其主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级，临时性建筑物为4级。
3风浪计算要素计算风速根据《河道堤防、水闸及泵站水文水利计算》中“相应年最高潮位日的最大风速计算成果表”查得为V=36m/s(P=2%)。
吹程在1：500实测地形图上求得D=300m闸前平均水深H m=6.0m4地质资料根据××××××××××××院提供的《**水闸工程勘察报告》。
5地震设防烈度根据《×××省地震烈度区划图》，*属7度地震基本烈度地区，故×××水闸重建工程地震烈度为7度。
6规定的安全系数对于2级水闸，规范规定的安全系数见下表1.6-1。
二、基本尺寸的拟定及复核2.1抗渗计算2.1.1渗径复核如下图拟定的水闸底板尺寸：如下图拟定的水闸底板尺寸：L=0.5+0.7*2+6+0.5+0.5+1.3+0.5+0.76*2+16.4+0.5+1.3+0.7*2+0.5+0.7*2+6+0.5+0.5=40.72m根据《水闸设计规范》SL265-2001第4.3.2条表4.3.2,×××水闸闸基为换砂基础，渗径系数取C=7则：设计洪水位下要求渗径长度：L=C△H=7×[2.96-（-0.30）]=22.82m∴L实〉L∴满足渗透稳定要求。
2.2闸室引堤顶高程计算闸侧堤顶高程按《堤防工程设计规范》（GB50286—98）中的有关规定进行计算。
其公式为：A e R Y ++=}])(7.0[13.0)(0018.0{])(7.0[0137.0245.027.022Vgd th V gF th Vgd th V H g = 5.02)V(9.13Hg V T g = L dthT g L ππ222= βcos 22gdF KV e =H R K K K R O P V p △=式中：Y —堤顶超高（m ）。
R —设计波浪爬高（m ）。
e —设计风壅增水高度（m ）。
A —安全超高（m ）。
H —平均波高（m ）。
T —平均波周期（s ）。
V —计算风速（m/s ）。
F —风区长度（m ）。
L —堤前波浪的波长（m ）。
d —水域的平均水深。
K —综合摩阻系数，取K=3.6×10-6。
β—风向与垂直于堤轴线的法线的夹角（度）。
R p —累积频率为p 的波浪爬高。
K △—斜坡的糙率及渗透性系数，取0.80。
K v —经验系数。
K p —爬高累积频率换算系数。
R 0—无风情况下,光滑不透水护面(K △=1)、H =1m时的爬高值。
设计工况的设计潮水位为2.88m （P=2%），计算风速为V=36m/s ；风区长度F=300m ；风区内的平均水深d 根据实测地形图求得为6.0m 。
经计算：0025.02=VHg 求得平均波高H =0.34m ，702.0=VTg 求得平均波周期T =2.58 s ，平均波长L=10.34m ，风壅水面高度e=0.01m ，经验系数K v 由附录C 表C.3.1-2求得为1.289，爬高累积频率换算系数K p 由附录C 表C.3.1-3求得为2.07，R 0由附录C 表C.3.1-4求得为1.24，则计算得波浪爬高：R p =0.8*1.289*2.07*1.24*0.34=0.90m ；堤顶的设计安全超高值按2级堤防，由规范取为A=0.8m ，则堤顶的超高值Y 为1.71m ，堤顶的计算高程为4.59m ，考虑到沉降的因素，结合干堤现状则设计堤顶高程取为4.90m 。
2.3 闸顶高程计算闸顶高程按《水闸设计规范》中的有关规定进行计算。
其计算公式为：A h h h Z z p +++=0}])(7.0[13.0)(0018.0{])(7.0[13.07.0245.027.022v gH th v gDth v gH th v gh m m m = 5.0200)(9.13v gh v gT m m = m m m L H thgT L ππ222= mmp z L HcthL h h ππ22=式中：Z —闸顶高程（m ）。
h 0—计算潮水位（m ）。
A —安全超高（m ）。
h m —平均波高（m ）。
v 0—计算风速（m/s ）。
D —风区长度（m ）。
H m —风区内的平均水深（m ）。
T m —平均波周期（s ）。
L m —平均波周长（m ）。
H—闸深水深（m）。
h p—相应于波列累积频率p的波高（m）。
h z—波浪中心线超出计算水位的高度（m）。
设计工况的设计潮水位为h0=3.48m（P=1%），相应设计最大风速为V0=40m/s；风区长度为300m；风区内的平均水深H m根据实测地形图求得为6.05m；相应求得平均波高h m=0.38m，平均波周期T m=2.74s，平均波长L m=11.58m；由附录E表E.0.1-1查得波列累积频率为1%，再由h m/H m=0.06，查附录E表E.0.1-2得h p/h m=2.34，则设计风浪波高h p=0.89m；求得h z=0.22m；水闸的设计安全超高值按水闸级别为2级由规范取A=0.4m，则水闸在设计工况下的闸顶高程Z=2.96+0.89+0.22+0.4=4.47m。
根据《水闸设计规范》，位于防洪（挡潮）堤上的水闸，其堤顶高程不得低于防洪（挡潮）堤堤顶的高程，则本次设计的闸室顶高程取为4.90m。
三、闸室稳定计算闸室稳定及闸底应力计算采用两种组合三种工况基本荷载组合:a. 外江设计水位(H0=2.96m)、闸内正常水位(H1=-0.30)b. 完建期特殊荷载组合: c. 外江平均低潮水位、闸内正常水位(H1=-0.30)，加地震荷载闸室稳定计算按设计洪水位组合计算水重、静水压力、扬压力、浪压力+土压力+风压力+闸室自重，闸前设计水位为2.96m，闸后设计水位为-0.30m，风速取100年一遇相应年最高潮位日的最大风速为40m/s。
其中钢筋混凝土梁、板、墙、边墩容重取25KN/m3。
荷载计算：（1）底板重：(18*6.4*0.7+0.8*0.5*3*6.4)*25=2208KN；（2）闸墩1：13.5*6.7*0.7*2*25=3166KN；闸墩2：(6.7+4.9)/2*4.5*0.7*2*25=914KN；闸墩3：0.5*1.2*6.8*4*25+0.5*1.2*5.8*2*25=582 KN交通桥:0.3*5.5*6.5*25+(0.2*0.25+0.2*0.3+0.4*0.15)*5.5*25*2=315KN桥面铺装：6*0.1*5.5*25=83KN（4）闸门：65KN；架(6.4*2.7*2+4*2.7*2-1.5*2.1*3-1.2*6)*(0.18*19+0.025*20)*1.2+334 =520KN；（6）闸外水重: 4.3*4.76*5*10=1023.4KN；（7）闸内水重: 13.3*5*1.5*10 =997.5K N；（8）闸外水压力1：4.91*4.91/2*5*10 =602.7KN；（9）闸外水压力2：2.59*1.55*10*5 =200.7KN（10）闸外水压力3：0.5*5*1.55*1.55*10 =60.1 KN；（9）闸内水压力1: 1.65*1.65/2*5*10 =68.1 KN；闸内水压力2：5*0.67*1.55*10=51.9KN；闸内水压力3：0.5*5*1.55*1.55*10 =60.1 KN；(10)浮托力: (18*2.2+0.4*3)*6.4*10 =2611.2KN ； (11)渗透压力1: 1.92*18/2*6.4*10=1055.9 KN ；渗透压力2: 0.67*18*6.4*10=771.8；KN ；(12)地震惯性力:底板: 0.1*9.81*0.25*2208*1.0/9.81 =55.2KN闸墩: 0.1*9.81*0.25*4661.25*1.5/9.81=174.8KN闸顶刚架 0.1*9.81*0.25*520*4/9.81=52KN稳定计算：合力矩 X=∑∑G M =80797.69415=8.59偏心矩e=2l -x=218-8.51=0.41 地基应力P AB =BL G ∑（1Le 6±）=]1841.0*61[*18*4.68079± =79.67 (KN/m 2)60.60 (KN/m 2)η=60.6067.79=1.312、设计洪水情况:①求综合摩擦系数；根据《水闸设计规范》中闸室基础底面与地基土之间的摩擦系数可按公式f0=（∑Gtgφ0+C0A）/∑G计算。
对于粘性土地基，φ0值可采用室内饱和固结快剪试验内摩擦角φ值的90%，C0值可采用室内饱和固结快剪试验凝聚力C值的30%。
根据根据国家电力公司中南勘测设计研究院提供的《×××市番禺区灵山镇×××水闸工程勘察报告》×××水闸闸基为换砂基础，取C=3KPa，φ=15.10。
∴C0=0.3×3=0.9Kpa；φ0=0.9×15.10=13.90；∴ f0=（Gtgφ0+C0A）/G=（5610.9×tg13.90+0.9×18×6.4）/5610.9=0.266；∴，综合摩擦系数f=0.30；②抗滑稳定安全系数；Kc=f∑G/∑H=(0.266×5610.9)/683.4=2.18＞[Kc]=1.30③抗倾稳定安全系数:K L=M抗/M倾=85046/37294=2.28＞[K L]=1.50；∴满足抗滑、抗倾稳定要求。
④抗浮稳定安全系数:K f=∑V/∑U =10100/4489=2.25＞[K f]=1.10∴满足抗浮稳定要求。
G9.5610偏心矩e=2l -x=218-8.51=0.49地基应力 P AB =BLG∑（1Le6±） =]1849.0*61[*18*4.69.5610±=56.65 (KN/m 2)40.76 (KN/m 2) η=76.4065.56=1.393、正常蓄水+地震荷载情况:(地震惯性力方向指向闸内)抗滑稳定安全系数；Kc=f ∑G/∑H=(0.266×5254)/ 377.4=3.70＞[Kc]=1.30 抗倾稳定安全系数:K L =M 抗 /M 倾=84624.8/37294=2.27＞[K L ]=1.50； ∴满足抗滑、抗倾稳定要求。