矩形渡槽水力设计
渡槽设计—渡槽水力计算
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
侧墙的超高
矩形槽身 h h 5 12
U形槽身 h D 12
4
超高
h
注意：
1.在加大流量条件
下算超高。
2.式中单位为cm。
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
渡槽水力计算方法
目 录
1 渡槽水力计算任务 2 渡槽水力计算方法
01
渡槽水力计算的任务
一、渡槽水力计算任务
拟定槽底纵坡
i
任 设计过水断面尺寸 b,h
务 校核水头损失
△H
进出口高程确定
△1,△2,△3,△4
4
02
渡槽水力计算的方法
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
3.校核水头损失
进口段的水 Z
Q2
v02
面降落值
( A 2g )2 2g
槽身沿程水 面降落值Z1
出口段水面 回升值Z2
Z1 iL 1
Z1 3 Z
4
水头损失
Z Z Z1 Z2 [Z ]
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
4
1.槽底坡度 i
一般取i=l/500～l/1500或槽内流速v=1～2m/s（最大可达3～4m/s）；对于长渡槽 i [Fra bibliotek ] 0.2 L
水利毕业设计-渡槽设计
渡槽设计专业与班级：学生姓名：完全学号：指导教师姓名：设计提交日期：目录一、基本资料 (2)二、槽身的水力设计 (5)1.槽身过水断面尺寸的确定 (5)①渡槽纵坡i的确定 (5)②槽身净宽B0和净深H0的确定 (5)③安全超高 (7)2.进出口渐变段的型式和长度计算 (7)①渐变段的型式 (7)②渐变段长度计算 (7)3.水头损失的计算 (8)①进口水面降落Z1 (8)②槽身沿程水头损失 (9)③出口水面回升 (9)④渡槽总水头损失 (9)4.渡槽进出口底部高程的确定 (9)三、槽身的结构设计 (10)1.槽身横断面形式 (10)2.槽身尺寸的确定 (10)3.槽身纵向内力计算及配筋计算 (12)①荷载计算 (12)②内力计算 (12)③配筋计算 (13)④底部小梁抗裂验算 (14)⑤底部小梁裂缝宽度验算 (15)4.槽身横向内力计算及配筋计算 (16)①荷载计算 (16)②内力计算 (16)③底板配筋计算 (18)④底板横向抗裂验算 (19)⑤侧墙配筋计算 (20)⑥侧墙抗裂验算 (21)四、槽架的结构设计 (22)1.槽架尺寸拟定 (22)2.风荷载计算 (24)①作用于槽身的横向风压力 (24)②作用于排架的横向风压力 (25)3.作用于排架节点上得荷载计算 (25)①槽身传递给排架顶部的荷载 (25)②作用于排架节点上得横向风压力 (27)4.横向风压力作用下的排架内力计算 (27)①计算固端弯矩 (27)②计算抗变劲度 (27)③计算分配系数和查取传递系数 (28)④计算杆端弯矩 (28)⑤计算剪力和轴向力 (29)5.横杆配筋计算 (29)①正截面承载力计算 (29)②斜截面承载力计算 (30)6.立柱配筋计算 (31)①正截面承载力计算 (31)②斜截面承载力计算 (32)一、基本资料某灌溉工程干渠需跨越一个山谷，山谷两岸地形对称。
按规划，在山谷处修建钢筋混凝土梁式渡槽。
山谷谷底与渠底间最大高差8m，岩石坚硬。
矩形渡槽设计---毕业设计模板[管理资料]
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摘要南水北调中线工程总干渠河北省南段线路以冀豫交界处的漳河北为起点，沿京广铁路西侧的太行山东麓自南向北，经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县（市），至京石应急供水段起点为止，，.黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物，与总干渠交叉点桩号为10+437（黄岗渡槽位置详见总体布置图）。
根据总干渠可行性研究阶段已确定的工程等级及建筑物级别，本渡槽为1级建筑物，抗震设防烈度为Ⅶ度。
考虑经济,施工难度等方面的因素,结合工程有关条件,（无拉杆）矩形梁槽身。
设计分为上部结构和下部结构的设计,上部结构设计包括尺寸拟定和配筋计算，其中又包括跨中截面尺寸的拟定，截面特性的计算，永久作用、可变作用的计算及其组合。
槽身验算主要为承载能力极限状态计算,正常使用极限状态计算以及槽身的配筋计算及验算和变形验算,经计算各项指标均符合设计。
,尺寸的拟订,排架结构的配筋计算和桩基础的荷载计算，及其桩长计算等。
各项检算也均符合要求。
关键词：输水建筑物；渡槽；矩形断面；排架AbstractSouth-North Water Transfer Project in Hebei province south of the trunk line to the junction of Yu Ji Zhang Hebei as a starting point, Jing-Guang Railroad along the west side of the Taihang Mountain Donglu from south to north, after Handan, Hebei Province, Xingtai, Shijiazhuang City, and their 3 11 counties (cities), emergency water supply to Jingshi paragraph starting point, the channels of km, the building of km.Huang Gang is the diversion Aqueduct works on the trunk of a cross-water drainage structures, with the main channel for cross-point Zhuanghao 10 +437 (Huanggang Aqueduct see the overall layout of location). According to the Channel feasibility study stage of the project have been identified and grade-level buildings, the aqueduct for a building, seismic fortification for the intensity of Ⅶ.Consider the economy, the difficulty of such factors, the conditions of work, the aqueduct is designed to m (with drawbars) rectangular beam trough body.Design of the structure is divided into upper and lower structural design, structural design including the upper part of the development and reinforcement size, which also included cross-section size in the formulation, cross-section of the calculation, the permanent role, the role of variable calculation and combinations. Slot for the main body checking carrying capacity limit state basis, the calculation of normal use limit state and the reinforcement shafts are calculated deformation and checking and checking, the calculation of the indicators are in line with the design.The lower part of the design of the structure to design and bent the pile foundation design as the main content. Bent structure, including the determination of the size of the design, calculation bent structure of the reinforcement of the pile foundation and load, and its length calculation. The operator were also seized to meet the requirements.Key words: water supply building ; Aqueduct;Rectangular cross-sectiong; Bent目录1 设计资料及说明 (1)工程概况及任务由来 (1)设计基本资料 (1)工程等级及建筑物级别 (2)建筑物结构布置原则 (3)2水力计算 (4)渡槽水力计算 (5)总水头损失的校定与i、B、H的确定 (6)渡槽水头损失计算 (6)槽底进出口高程的确定 (8)通过加大流量时水面衔接检查 (9)3槽身结构计算 (10)槽身的横向结构计算 (11)槽身的纵向结构计算 (19)4槽墩的结构设计 (23)5 排架及基础结构计算 (24)排架横向计算简图及荷载计算 (24)排架横向内力以及配筋计算 (26)排架纵向内力以及配筋计算 (33)吊装验算 (34)牛腿设计 (36)基础结构设计及配筋计算 (37)6渡槽及其地基的稳定验算 (43)槽身的整体稳定性计算 (43)渡槽的抗滑抗倾覆及基底压应力验算 (43)7 细部结构 (46)伸缩缝及止水 (46)支座 (46)两岸连接 (46)沉降验算地基处理措施 (47)支座止水设计 (47)出口消能工设计 (47) (47)结束语 (47)谢辞 (47)参考文献 (48)1设计资料及说明工程概况及任务由来南水北调中线工程总干渠河北省南段线路以冀豫交界处的漳河北为起点，沿京广铁路西侧的太行山东麓自南向北，经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县（市），至京石应急供水段起点为止，，.黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物，与总干渠交叉点桩号为10+437（黄岗渡槽位置详见总体布置图）。
矩形渡槽设计计算说明书
工程名称: 哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程设计阶段：施工阶段渡槽计算书计算：日期：2015.09.01哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司2015.09.011 基本资料五堡大桥渡槽定为4级建筑物，设计流量Q=1.2m³/s ，加大流量Q m=1.56m³/s。
，设渡槽总长25.6m，进口与上游改建梯形现浇砼渠道连接，出口与下游改建矩形现浇砼渠道连接。
2 渡槽选型与布置2.1 结构型式选择梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架之上的。
为适应温度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形，必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节，并将槽身与进出口建筑物分开。
变形缝之间的每一节槽身沿纵向是两个支点所以既起输水作用又起纵向梁作用。
根据支点位置的不同，梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式三种型式。
单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。
简支梁式槽身施工吊装方便，接缝止水构造简单，但跨中弯矩较大，底板受拉对抗裂防渗不利。
简支梁式槽身常用的跨度为8-15m。
本设计采用简支梁式槽身，跨度取为12.8m。
梁式渡槽的槽身采用钢筋混凝土结构。
2.2 总体布置渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。
本设计的渡槽的中心线已选定。
具体选择时可以从以下几方面考虑：（1）槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方，以便缩短槽身长度、减少工程量、降低墩架高度；（2）槽轴线最好成一直线，进口和出口避免急转弯，否则将恶化水流条件，影响正常输水；（3）跨越河流的渡槽，槽轴线应与河道水流方向尽量成正交，槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段，避免位于河流转弯处；2.3 结构布置根据渠系规划确定，选用钢筋混凝土简支梁式渡槽进行输水，槽身采用带拉杆的矩形槽，支承结构采用单排架型式，两立柱之间设横梁，基础采用整体板式基础支撑排架。
渡槽全长25.6m，采用等跨布置方案，一跨长度为12.8m。
渡槽设计
目录第一章槽身的水利设计及高程的确定 (3)1渡槽的水利计算 (3)1.1基本资料 (3)1.2确定槽身的基本尺寸及过水能力 (3)1.2.1渡槽的基本尺寸 (3)1.2.2槽身的过水能力及直段水深的确定 (4)1.2.3渐变段长度的确定 (5)1.2.4计算渡槽的总水头损失 (6)1.2.5进出口高程的确定 (7)第二章槽身的结构设计 (8)2.1槽身纵向内力计算及配筋计算 (8)2.1.1槽身尺寸的确定 (8)2.1.2槽身纵向外荷载及内力计算 (10)2.1.3渡槽纵向内力计算 (13)2.1.4正截面的配筋计算 (14)2.1.5槽身纵向抗裂验算 (16)2.1.6截面抗剪验算 (18)2.1.7挠度验算 (19)2．2槽身横向内力计算及配筋计算 (20)2.2.1设计水深时的内力计算： (21)2.2.2加大流量水深时的内力计算： (27)2.2．3人行道板的配筋： (29)2.2.4拉杆的配筋： (31)2.2.5槽身横向配筋计算： (32)2.2.6端肋的内力计算： (35)第三章排架的设计 (40)3.1排架布置 (40)3.2排架尺寸拟定 (40)3.2.1冲刷深度计算： (40)3.2.2排架尺寸拟定： (41)3.3排架的内力计算与配筋 (43)3.3.1荷载计算（13.1米） (43)3.3.2排架内力计算(13.1米排架) (45)3.3.3（13.1米高排架的配筋计算） (47)3.3.4（9米）排架内力与配筋计算 (60)3.3.5排架横梁配筋计算： (64)3.3.6立柱纵向配筋计算： (65)3.3.7排架吊装验算： (69)3.3.8柱顶牛腿计算： (71)第四章排架基础的结构计算 (72)4.1排架基础尺寸的拟定 (72)4.2排架基础底板厚度计算： (73)4.3基础底板内力计算： (75)4.4排架底板的配筋计算 (77)第五章渡槽的整体稳定性验算 (78)5.1槽身的整体稳定性验算 (78)5.2渡槽的抗滑稳定性验算 (79)5.3渡槽的抗倾覆稳定性验算 (80)5.4浅基础的基底压应力验算 (80)5.5渡槽基础沉降计算： (81)5.6边墩稳定性计算： (81)第六章细部结构 (82)6.1伸缩缝及止水 (82)6.2支座 (82)第一章槽身的水利设计及高程的确定1渡槽的水利计算1.1基本资料根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。
渡槽水力计算书
渡槽水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）中国水利水电出版社《灌区建筑物的水力计算与结构计算》（熊启钧编著）2．计算参数：计算目标: 已知槽身比降及水深，求槽宽及水头损失。
渡槽断面型式: 矩形渡槽。
进口渐变段型式: 扭曲面；出口渐变段型式: 扭曲面。
设计流量Q = 20.000 m3/s槽内水深h = 2.800m；槽身比降i = 1/1050洞身长度L = 200.000m 糙率n = 0.0140上游渠道水深h1 = 3.200m；下游渠道水深h2 = 3.200m上游渠道流速v1 = 0.659m/s；下游渠道流速v2 = 0.659m/s上游渠道底部高程▽1 = 100.000m三、计算过程1．断面尺寸计算槽身宽度需采用试算法求得。
假定槽身宽度B = 3.201m，流量计算过程如下：断面面积：A = B×h = 3.201×2.800 = 8.963 m2渠道湿周：X = B+h×2 = 3.201+2.800*2 = 8.801 m水力半径：R = A/X = 8.963/8.801 = 1.018m谢才系数： C = 1/n×R1/6 (曼宁公式)代入上式： C = 1/0.0140×1.0181/6 = 71.646计算流量：Q' = A×C×(R×i)0.5= 8.963×71.646×(1.018×0.00095)0.5 = 19.998 m3/sQ'=19.998m3/s与设计流量Q=20.000m3/s近似，渡槽宽度B=3.201m即为所求。
2．进口水头损失（水面降落）计算洞身流速：v = Q/A = 20.000/8.963 = 2.231 m/s进口渐变段型式为扭曲面，取进口水头损失ξ1 = 0.10 进口水头损失（水面降落）计算公式为：z1= (1+ξ1)×(v2-v12)/2/g= (1+0.10)×(2.2312-0.6592)/2/9.81 = 0.255 m 3．出口水面回升（恢复落差）计算出口渐变段型式为扭曲面，取进口水头损失ξ2 = 0.30 出口水面回升（恢复落差）计算公式为：z2 = (1-ξ2)×(v2-v22)/2/g= (1-0.30)×(2.2312-0.6592)/2/9.81 = 0.162 m 4．总水头损失（上下游总水面降落）及各部位高程计算总水头损失（上下游总水面降落）值为：z = z1 + i×L - z2= 0.255 + 0.0009524×200.00 - 0.162 = 0.283 m 上游渠道水位为：▽2 = ▽1+h1 = 100.000+3.200 = 103.200m 槽身进口水位为：▽3 = ▽2-z1 = 103.200-0.255 = 102.945m槽身进口底部高程为：▽4 = ▽3-h = 102.945-2.800 = 100.145m槽身出口水位为：▽5 = ▽3-i×L = 102.945-1/1050×200.00 = 102.755m 槽身出口底部高程为：▽6 = ▽5-h = 102.755-2.800 = 99.955m出口渐变段末端(下游渠道)水位为：▽7 = ▽2-z = 103.200-0.283 = 102.917m出口渐变段末端(下游渠道)底部高程为：▽8 = ▽7-h2 = 102.917-3.200 = 99.717m。
渡槽水力计算设计
渡槽水力计算设计渡槽水力计算设计是指通过对渡槽的水力特性进行分析和计算，确定渡槽的尺寸、水深、水流速度等参数，以满足渡槽设计要求的计算与设计过程。
渡槽是水力工程中常见的一种边壁开挖的通道结构，用于引导水流穿越障碍物，实现河道间的互联。
因此，在渡槽水力计算设计中，需要分析水流的流量、压力等特性，以确保正常运行并满足设计要求。
首先，在渡槽水力计算设计之前，需要进行场地勘测，确定渡槽的位置、长度和宽度等基本参数。
然后，根据场地勘测数据，进行水流量的计算。
水流量是指单位时间内通过渡槽横截面的水量，通常以单位时间内通过横截面的面积为单位。
水流量的计算可以通过测量水位或通过水流速度测量计算得到。
通过测量水位，可以使用流速-流量公式计算水流量，而通过水流速度测量，则可以直接计算得到水流量。
在水流量计算确定之后，需要进一步计算渡槽的水深和水流速度。
水深是指水流通过渡槽时，水面相对于渡槽底部或边壁的高度。
正常情况下，渡槽的水深应该满足一定的设计要求，以确保渡槽能够承受经常的水流冲击和压力。
水流速度是指单位时间内，水流通过渡槽的速度。
水流速度的计算可以通过流量和渡槽横截面积计算得到，以确保水流速度在设计范围内。
在确定水流量、水深和水流速度之后，需要进一步进行渡槽的水力附件设计，包括进水口、出水口、导流溢流口等。
进水口是指水流进入渡槽的口部，通常需要考虑水流进入速度和水流冲击等因素。
出水口是指水流从渡槽流出的口部，通常需要考虑水流顺畅流出和减缓水流速度等因素。
导流溢流口是指渡槽中的溢流口，用于控制渡槽的水位和水流量，并调整渡槽的操作流程。
最后，在渡槽水力计算设计中，还需要考虑防渗结构的设计。
渡槽的防渗结构主要用于防止水流从渡槽底部、边壁渗漏出来，导致渡槽失效。
常见的防渗结构包括透水管、防渗墙等。
综上所述，渡槽水力计算设计是根据场地勘测数据和设计要求，通过对水流量、水深、水流速度等进行计算，确定渡槽的尺寸、水深、水流速度和水力附件设计等的过程。
矩形梁式渡槽设计.
1 设计基本资料1.1 工程概况基本说明某渡槽地处道观河水库北干渠3+659处，修建于1968年，原槽身为薄壳钢丝网U形槽，断面尺寸为R160+D45cm，设计流量10m3/s，是东部农田灌溉和几万人畜饮水的咽喉之地。
1.1.1 灌区水文基本情况灌区属亚热带季风气候，四季分明。
据新洲区城关气象站资料统计，多年平均气温16.3℃，极端最高气温39.7℃，最低气温-14.3℃。
多年平均日照时数2081h，无霜期230~250天。
多年平均降雨量1199.5mm，最大降雨量2265.2mm（1954年），最小降雨量619.8mm（1978年）。
降雨量年变化较悬殊，年内分配不均，灌溉季节5~9月份占全年的65%。
多年平均蒸发量1456mm。
从气象特征看，降雨量较丰沛，雨热同期，日照充足，有利于灌区农作物生长。
灌区内举水及其支流，径流年内、年际变化与降雨基本一致。
灌区多年平均径流深455.8mm，最小年径流深仅124.8mm。
举水干流柳子港站（集水面积2997 km2），多年平均径流量14.5亿m3，最小年仅3.9亿m3。
1.1.2 场地位置及地形地貌特征渡槽坐落在某上，某宽约73m，河床高程49.50~50.80m，河岸高程51.50~53.90m。
渡槽两侧为岩石山体，山体斜坡40~55°，两侧山体较稳定。
1.1.3 场地岩土层分布特征通过现场地质测绘、槽探及坑探，并结合原渡槽施工地质资料，将渡槽场址区地层共分为四层，其岩土层描述为：（1）粗砂夹砾卵石（Q4al）褐~灰褐色，松散~稍密，饱和，砾卵石的主要成分为石英，次棱角~次圆状，砾卵石含量30~45%，一般粒径3~5cm，最大粒径12~15cm。
厚度为1.80~3.60m，平均厚度2.65m。
（2）粘土夹碎石（Q3al）褐~黄褐色，可塑，湿，碎石主要成分为石英，棱角状，碎石含量10~20%，一般粒径2~3cm，最大粒径6~8cm，标贯击数N =12~16击。
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矩形渡槽水力计算
1、上游渠道水深h0计算
1.1 已知数据
上游渠道设计流量（m3/s）：Q=6.61
上游渠道断面参数：
底宽（m）:b=2.5
边坡系数：m=0.25
底坡：i=0.000667
渠床糙率：n=0.015 1.1 用试算法计算上游渠道水深h0
2、下游渠道水深h0计算
2.1 已知数据
下游渠道设计流量（m3/s）：Q=6.61
下游渠道断面参数：
底宽（m）:b=2.5
边坡系数：m=0.25
底坡：i=0.000667
渠床糙率：n=0.015 2.2 用试算法计算下游渠道水深h0
3、渡槽底坡i 、槽身净宽B 、净深H 设计
3.1 已知数据
渡槽长度（m ）：L=107
渡槽设计流量（m 3/s ）：Q=6.61
渡槽加大流量（m 3/s
）：Q=8.263
渡槽糙率：n=0.014
渡槽纵坡：i=0.00125
4、渡槽总水头损失计算
1=0.1
出口段局部水头损失系数：ξ2=0.3
允许水头损失（m ）：［△Z ］=0.271
1取出口渐变段长度（m ）：L 2=3
6、进出口槽底高程计算
6.1 已知数据
进口前渠底高程（m ）：▽3=521.84
6.2 计算
计算：校核：审查：
日期：日期：日期：
陈军编制贵州省水利水电勘测设计研究院
提示一：计算稿中未着色部分需要你手工输入数据，着色部分为自动计算数据。
提示二：计算稿中所列计算公式参见《灌溉与排水设计规范》及有关水力学书籍。
提示三：本计算稿采用C5(162×229mm）排版，接近16K。
提示四：梁式渡槽满槽时槽内水深与水面宽度的比值一般取0.6～0.8；拱式渡槽可适当减少。
提示五：槽身过水断面的平均流速宜控制为1.0～2.0m/s 。
提示六：局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表
提示六：局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表M.0.2-1和M.0.2-2。