水闸设计
2024年水闸设计要点及方法总结
2024年水闸设计要点及方法总结____年的水闸设计要点及方法总结一、引言水闸的设计是将水流量调控和水位控制的关键设施，对于水利基础设施的建设和管理具有重要意义。
随着技术的进步和社会的发展，____年的水闸设计将面临更高的要求和挑战。
本文将总结____年水闸设计的要点及方法，探讨如何更好地满足人们对水闸功能的需求。
二、____年水闸设计要点1. 高效节能：随着全球资源的稀缺和环境污染的加剧，____年的水闸设计应注重节能和减排。
采用智能控制系统和新能源技术，优化水闸的运行方式，提高能源利用率。
2. 自动化和智能化：随着信息技术和自动化技术的发展，____年的水闸设计应注重自动化和智能化。
通过传感器、遥控和自动控制系统实现水流量、水位和水质监测，实现水闸的自动化运行和智能管理。
3. 抗灾能力：____年的水闸设计应具备较强的抗灾能力。
考虑到气候变化和自然灾害的影响，水闸应考虑抗洪、防风、抗地震等能力，保障水闸在极端天气和自然灾害中的正常运行。
4. 环保可持续性：____年的水闸设计要注重环保和可持续性。
采用生态修复、河道治理等措施，保护水闸周边的生态环境；同时，考虑水闸对周边环境的影响，减少对水生态系统的破坏。
5. 多功能性：____年的水闸设计应注重多功能性。
除了调控水流量和水位的基本功能外，水闸还可以考虑兼具发电、供水、灌溉等功能，提高水闸的综合效益。
三、____年水闸设计方法1. 综合规划和设计：____年的水闸设计应从整体上考虑水闸的功能和需求，采用综合规划和设计的方法。
通过调查研究，确定水闸的位置、型式和规模，合理规划水流量和水位的控制范围。
2. 优化工艺和设备：____年的水闸设计应注重工艺和设备的优化。
通过模拟和仿真技术，优化水闸的结构和流动特性，提高水闸的运行效率和安全性。
3. 引进新技术和材料：____年的水闸设计应引进新技术和材料。
如采用新型防洪闸门、自动控制系统和新材料等，提高水闸的性能和可靠性，降低维护成本。
水工建筑物实训内容水闸设计
水闸设计1. 引言水闸是一种用于控制水流的工程设施，广泛应用于水利工程领域。
它可以调节河流、运河等水体的水位，保证水资源的合理利用，防止洪水灾害，并为船只通行提供便利。
本文将围绕水闸设计展开讨论。
2. 水闸的作用和分类2.1 作用•调节水位：根据需要，提高或降低水位，实现对河道、湖泊等水体的调控。
•防洪：在洪水来临时，通过开启或关闭闸门来控制洪峰流量，减轻洪灾损失。
•船舶通行：为船只提供通行条件，使其能够顺利通过两侧水域的高差。
2.2 分类根据不同的功能和结构形式，水闸可以分为以下几类： - 平板闸：最简单常见的一种类型，由上下两块平板组成。
- 插板闸：由多块插板组成，在需要时插入或拔出以控制流量。
- 达蓬闸：利用达蓬原理调节水位的一种闸门形式。
- 液压闸：通过液压控制闸门开关，实现对水流的调节。
- 钢闸：由钢材制成的大型闸门，通常用于大型水利工程。
3. 水闸设计的基本原则3.1 安全性原则水闸设计首要考虑的是安全性，确保在各种情况下都能正常运行，并能承受可能出现的最大水压和冲击力。
3.2 可靠性原则水闸应具备良好的可靠性，能够长时间稳定运行，并能抵御外界环境因素的影响。
3.3 经济性原则在满足安全和可靠性要求的前提下，尽量降低设计、建设和维护成本，提高工程的经济效益。
3.4 灵活性原则根据不同的需求和环境变化，水闸应具备一定的灵活性，能够适应不同条件下的调节要求。
4. 水闸设计流程4.1 初步设计阶段在初步设计阶段，需要进行以下工作： - 收集基础数据：包括水文、地质、气象等方面的数据，为后续设计提供依据。
- 确定工程任务：明确水闸的具体功能和设计要求。
- 进行初步方案比选：根据任务要求和实际情况，制定几种初步设计方案进行比较，选择最合适的方案。
4.2 详细设计阶段在详细设计阶段，需要进行以下工作： - 绘制施工图纸：包括结构图、平面布置图、剖面图等，为施工提供参考。
- 计算水力参数：根据水文数据和设计要求，计算水闸的流量、水位等参数。
水闸设计
流量 Q（m3 / s) 下游水深H 上游水深 hs 1490 1650 1806 1.76 2.07 2.38 3.25 3.47 3.67
单宽流量 12.41 13.75 15.05
qs
上、下游 海漫长度L p 水位差 H ' 1.49 1.4 1.29 46.7 48.4 49.6
则为淹没出流，列表计算
表 2 流态判别
流量Q（m3/s） 下游水深hs(m)
H 0 (m)
Hs 0.8H 0
流态
设计流量2010
校核流量2265
2.76
3.21
4.11
4.43
否
否
非淹没出流
非淹没出流
（3）、闸孔总净宽计算 计算结果列入下表 表 3 闸孔总净宽计算
流量Q （m3/s） 下游水深 hs(m) 总净宽
1.05 消力池出口流速系数： ' 0.95 水跃淹没系数：
消力池长度：L 4m 0
P 1 0.25H 0 H 0
" Lj 6.9 hc hc
L L0 L j
其中：
m 0.385 ， H0 1.61m ，由于本水闸为无坎宽顶堰，P1 d 。
冲刷变形;具有一定的透水性，以便使渗水自由流出，降低扬压力；表面具有一 定的粗糙度，以利进一步消除余能。 所以选择在海漫的起始段为10米长的浆砌石水平段，因为浆砌石的抗冲性能 较好，其顶面高程与护坦齐平。后45米做成坡度为1：15的干砌石段，以使水流 均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。海漫厚度为0.5米，下面铺设 15cm的砂垫层。如下图所示
由于
L0 / S0 5时：Te 0.5L0
水闸设计要点及方法总结
水闸设计要点及方法总结水闸设计是指根据特定的河流、湖泊或水库等水系统，设计并安装防洪、调节水位的设施。
水闸设计是水利工程设计的重要部分，合理的水闸设计能够提高水闸的性能和安全性，保护周边环境和人民生命财产安全。
下面将从水闸设计的要点和方法两个方面进行总结。
一、水闸设计的要点1.考虑上下游水位差：水闸设计的首要考虑因素是上下游水位的差异。
根据具体情况选择合适的闸门类型和数量，以及合理的开启方式，确保水闸能够有效地控制水位。
2.考虑水流量及泥沙量：在水闸设计中，需要考虑水流量的大小和泥沙量的变化。
根据不同的水流量和泥沙量，选择合适的闸门尺寸和形式，以及合理的布置方式，以保证水闸的正常运行和防止淤积现象的发生。
3.考虑水闸的稳定性：水闸设计中需要考虑水闸的稳定性，即在不同水位下，水闸是否能够稳定地承受水压力的作用。
设计时应充分考虑水闸的结构形式、材料选择和加强措施，以提高水闸的稳定性和安全性。
4.考虑水闸的可操作性：水闸设计中需要考虑操作人员对水闸的操作和维护是否便捷。
合理的闸门布置和控制机构设置可以减少操作人员的劳动强度，提高水闸的可操作性和可靠性。
5.考虑环境影响：水闸设计中需要考虑水闸对周边环境的影响。
合理的水闸设计可以减小水闸运行时的噪音和振动，减少对周边建筑物和人民的影响。
二、水闸设计的方法1.综合考虑水位变化：在水闸设计中，需要对上下游的水位变化进行全面的分析和研究。
通过水位站的观测数据和数学模型的建立，预测不同季节和不同天气条件下的水位变化趋势，以确定水闸的设计水位范围。
2.水流与泥沙运动分析：在水闸设计中，需要对水流的速度和方向进行分析，并确定闸门合适的开启方式和布置方式，以防止水流速度过大或方向变化过快导致的水闸受损。
同时，对水流中的泥沙进行分析，根据不同的泥沙悬浮情况确定闸门的尺寸和形式。
3.结构稳定性计算：在水闸设计中，需要进行结构稳定性的计算，即分析水流和水压力对水闸结构的影响，并通过计算确定合适的结构形式、材料选择和加固措施。
水闸设计(毕业设计)
水闸除险加固的任务和编制原则：
（1）坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则，按照各地区病险水闸的不同特点，研究综合性的除险加固措施，恢复和完善病险水闸应有的防洪减灾和兴利效益。
区内沟谷水系发育，地形切割较深，沟谷坡降大。本区地表水，地下水径流条件良好，河流是本区地下水地表水排泄的良好通道。
1.3.4
据2001年国家地震局编制的国家标准（GB18306-2001）《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度为7度。根据《水工建筑物抗震设计规范》，需要考虑抗震设计。
流域内六个雨量站，据1958～2001年共39年的降水资料统计，多年平均降水量为425.5mm，最大685mm（1959年），最小283.5mm（1966年），年际变化2.4倍，多年平均最大一日降水量为70mm，6～9月降水量约占全年的80%左右，7～8月的降水量占全年的60～70%。
风向多西北风，风力最大7～8级，一般为2～3级，夏秋季风小。流域内多年平均蒸发量为1988.5mm。结冻期约为160天，冻土深1.4～2m。
（2）掌握已实施的病险水闸除险加固工程情况，总结经验，并对工程遗留问题进行规划补充和完善。
（3）规划体现可行性和科学性，做好各项前期工作，包括注册登记、安全鉴定、初步设计等。
1.2台子水闸工程概况
台子水闸工程位于赤峰市西辽河上游老哈河水系英金河二级支流西路嘎河中游，赤峰市松山区老府镇境内，距赤峰市区70km，地里坐标东经118°16′25.44″，北纬42°11′52.07″。于1968竣工投入使用，由于工程设计标准偏低，在运行中年久失修，虽然在1985年进行了部分工程除险加固，但最终没有彻底解决工程的病险问题，灌溉引水受到限制，该工程是以灌溉为主兼顾防洪等综合利用水闸。
水闸设计_ppt课件
H – 上下游水位差 （二）地下轮廓线的布置 原则：上防下排 防渗：水平---铺盖 垂直---齿墙、板桩、防渗墙、灌浆 帷幕等。 下排：排水孔、减压井等 具体做法： 1、粘土地基 2、砂性土 3、粉砂地基 4、有承压水的地基
二、渗流计算
目的：求解渗流区域内的渗透压力，渗透坡 降，渗透流速及渗流量。 （一）渗流的基本方程 闸基渗流属有压渗流(土坝渗流为无压渗流) 一般作为平面的考虑 基本假定：地基是均匀的，各向同性的； 渗水不可压缩，符合达西定律。 渗流的计算方法： 1、流体力学法（精确）
闸孔总净宽L0增大，q减小 闸孔总净宽L0减小，q增大 这将直接影响消能防冲的工程量和工程造价 过闸水位差的选用:关系到上游淹没和工程 造价, 平原地区，一般设计过闸水位差选用 0.1--0.3m 过水能力：与上下游水位、底板高程、闸孔 净宽相互关联，需对不同方案进 行技术经济比较后确定。 （四）确定闸室单孔宽度和总长度 我国大中型水闸的单孔宽度一般采用8— 12m。
2、地质条件：
壤土、中砂、粗砂、砂砾石适合做地基。
二、闸孔设计
内容：选堰型，选底板高程，单孔尺寸， 闸室总宽度 （一）堰型选择 1、宽顶堰：结构简单，施工方便。有利 于泄洪、冲砂、排污、排水、通航，且 泄流能力比较稳定，但流量系数较小， 易产生肢状水跃。 2、低实用堰：流量系数较大，水流条件 较好。但泄流能力受尾水位变化的影响 较为明显。施工较复杂。 （二）闸底板高程的选定
水闸设计
第一节 概述
水闸是一种低水头的水工建筑物，它具有挡 水和泄水双得作用。 与设有表孔闸门的溢流重力坝的区别是: 水闸水头较低，抬高水位较少，它主要是靠 闸门挡水； 而溢流坝主要靠闸门下坝体来挡水。 水闸可建于各种地基上。
一、水闸的类型
第一部分 设计说明书(水闸)
第一部分设计说明书1 概述1.1 水闸设计目的蓟运河张头窝扬水站位于蓟运河右堤，张头窝村东南。
该站于1973年7月建成，主要担负林黄路以东、箭杆河以南、蓟运河以西、宁宝界以北的排涝任务,并兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
该扬水站泄水涵闸运行30多年，已不能正常使用，影响防洪安全，不但影响了农业生产，而且也是蓟运河右堤上的一个隐患。
[1]因此，急需对该扬水站泄水涵闸进行维修加固，在保留灌溉和排涝功能的前提下，确保蓟运河堤防的安全。
1.2 水闸设计内容1.2.1 整体布置(1)根据任务书确定闸址位置(2)确定该闸结构形式及闸室主要部分的结构尺寸(3)确定闸上下游连接方式、结构形式、尺寸1.2.2 水力计算(1)闸孔宽度：根据选择的堰型确定闸孔尺寸(2)水闸过闸流态的判别及计算1.2.3 闸基渗流计算(1)由地址资料等确定防渗措施(2)选择防渗设施的形式和尺寸1.2.4 结构布置(一）闸室布置(1)确定闸底板的结构尺寸(2)确定闸墩的结构尺寸(3)确定闸门形式、根据闸门选择启闭机形式(4)确定工作桥的结构尺寸(5)确定交通桥的结构尺寸（二）闸室上下游连接段的布置(1)确定闸上下游翼墙的结构形式、尺寸(2)确定两岸护坡的结构形式、尺寸1.2.5 闸室稳定计算(1)确定闸室稳定计算的计算情况(2)根据各种计算情况验算闸室的稳定1.2.6 进口和出口翼墙的稳定计算(1)根据计算确定进口翼墙的稳定(2)根据计算确定出口翼墙的稳定1.3 工程概况蓟运河张头窝扬水站共安装900mm直径立式轴流泵12台，设计流量24m³/s，工程排涝标准为3年一遇，兼顾张头窝村部分农田引水灌溉。
泵房上游145m为灌溉进水涵闸，上游245m为张头窝退水闸。
泄水闸底板高程0.7m,排沥最高水位6.20m。
沥水经扬水站水泵提升压力池通过泄水涵闸及排水渠进入蓟运河，关闭泄水涵闸闸门灌溉引水可经扬水站水泵提升至压力池经偏口闸进入张头窝联结渠灌溉农田。
水工建筑物-水闸设计图
四、水闸的防渗排水设施
1、地下轮墩线布置 闸基防渗长度L： 查表得允许渗径系数值C=3
L CH 36.04 18.12(m)
取L=25.1m。
2、筋钢混凝土铺盖设计
铺盖长度为10m，铺盖厚为 0.5m，与底板连接处加厚至0.83m。
混凝土垫层
混凝土垫层
浆砌石（50） 反滤层
浆砌石（50） 反滤层
水工建筑物 ——水闸设计
一.基本资料
某排水闸建筑物等级为2级， 水闸设计排水流量72.2㎡/s，相当闸 上设计水位11.48m，闸下设计水位 10.92m，防洪水位16.89m，相当闸 水位10.85m。排水渠为梯形断面， 渠底宽为12m。底高程6.50m。边 坡1：2。闸基持力层为粉质粘土。 承载力为140kpa。渗透系数为 1.8×10-5 cm/s。设计该水闸。
消力池长度Lsj=Ls+ Lj
=3.52+0.7x23.49 =19.96（m）
3.护坦厚度t 消力池底板计算系k1=0.2
H '11.48 10.92 0.56(m)
护坦厚度t：
t k1 q H '
0.2 14.44 0.56 0.66(m) 消力池末端厚度=t=0.66（m）
4、海漫长度Lp 海漫长度计算系数Ks：Ks=10 海漫长度 L p ks qs H '
设计水闸
一、确定闸底板高程 闸底板高程=渠底高程=6.50 m
二、计算闸孔总净宽 假设闸孔净宽b0=8m 上游河道一半水深的宽度bs
bs=（11.48﹣6.5)×2+12 =21.96(m)
堰流侧收缩系数
1 0.171(1 bo)4 bo
bs bs 1 0.171 (1 8 ) 4 8 0.916
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6、胸墙：胸墙底高程为12m，胸墙顶部高程与 闸墩顶部高程齐平17m，胸墙形式为板式，顶 部厚度为30cm，内含钢筋，为使过闸水流平顺， 胸墙迎水面底缘应做成圆弧形，胸墙与闸墩的 连接方式为固接式。
7、工作桥：梁式，总宽度为3m。
交通桥：在闸室下游，宽4.9m，板式。
闸室：总宽度L=nb+d=1×12+1.4=13.4m
水闸设计
指导老师：李存 PPT演示、制作：梁伟祺 主要设计：陈海斌 黄良富 彭星源 内部运作：陈志铭 彭益鹏 罗雄龙
资料：
某排水闸建筑物等级为2级，水闸设计排 水流量72.2m3/s，相应闸上设计水位 11.48m（内河涌），闸下设计水位 10.92m（外江），防洪水位16.89m （外江），相应闸上水位10.85m（内河 涌）。排水渠为梯形断面，渠底宽为 12m，底高程6.50m，边坡1:2，闸基持 力层为粉质粘土，承载力为140KPa，渗 透系数为1.8×10-5cm/s。
0 87 查表5-6得
2、取单孔净宽度
b0 12m bs (11.48 6.50) 2 12 21.96 b0
根据表5-5得
bs
12 21.96 0.55
0.934
3、
B0
Q
m H0 2 2 g
72.2
3
3
0.87 0.934 0.385 4.98 2 2 9.8
4.7
因为
B0 b0 B0 12m
所以
4、闸底板的确定
设闸底板高程与河床底齐平为6.50m，采用整体 式底板，因为是粘土地基，取（2.5~4.5)倍上下 游最大水位差，选用20m，底板厚度选用闸孔 净宽的1/6~1/8倍，取用1.5m底板内配置钢筋， 采用C20混凝土。
5、闸墩：
上游墩头可采用尖角形，下游墩头宜采用流 线形，闸墩高程为17.0m，闸墩长度与底板 同长或稍短。混凝土闸墩厚1.4m，平面闸门 门槽：检修门槽深0.2m，宽0.2m，主门槽深 0.4m，宽0.6m，检修门槽与工作门槽之间的 间距为1.6m。
设计该水闸。
1、高程：排水渠底高程为6.50m，则排水闸高程 设为6.50m。 2、求闸孔总净宽
闸基持力层为粉质粘土，所以单宽流量取 22m。
（1）堰顶下游水深 hs 10.92 6.50 4.42m 堰上水深
H 0 11.48 6.50 4.98m hs H0 4.42 4.98 0.88