水闸设计及闸室稳定计算
水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书
计算书名称：进水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书目录1工程概况 (1)2水力计算 (1)2.1进水闸坝段过水能力计算 (1)2.2消能防冲设计 (3)2.3冲砂闸过水能力复核 (4)2.4消能防冲设计 (5)3稳定及应力计算 (6)3.1基本资料与数据 (6)3.2结构简化 (6)3.3计算公式 (6)3.4荷载计算及组合 (8)3.5计算成果 (9)3.6冲沙闸荷载计算 (12)3.7计算成果 (13)3.8计算简图 (17)1工程概况某调水工程由关山低坝引水枢纽和穿越秦岭山区的输水隧洞两大部分组成，按其供水对象及性质，根据《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），工程等别为三等中型工程,主要建筑物按3级建筑物设计。
低坝无调节引水枢纽由拦河坝、冲砂闸、进水闸和输水暗渠四部分组成，前三部分在平面上呈一条直线南北方向并列布置，输水暗渠紧接进水闸并连接进水闸和输水隧洞。
两个闸均设在坝的左侧。
坝轴线位于两河口下游95m ，关山村上游约1km 处，此处河谷宽度74m ，河床宽度约60m ，高程为1467.2m ，河床漂卵石覆盖层厚5~12m ，最大15m ，其下的基岩为黑云片麻岩和斜长片麻岩，岩石强风化层厚约2~3m ，岩体分类为Ⅱ～Ⅲ类，岩层倾向上游，对防渗有利。
进水闸位于冲砂闸左侧，设计流量13.5m 3/s ，单孔布置，孔口尺寸3.0m ×2.5m ，设潜孔式弧形工作闸门和平面检修闸门。
闸室后接4m 长的1:4陡坡，陡坡后接消力池，消力池池长14m ，池深1.0m ，底板厚度1.0m ，为C20钢筋混凝土结构；消力池后与输水暗渠相接。
2水力计算2.1进水闸坝段过水能力计算 2.1.1引水渠内水深的确定Q=3/22/11R Ai n式中Q －引水渠流量,13.5m 3/s ； n －引水渠糙率,0.015；A 、χ、R 、b 、h 、m 分别为过水断面面积、湿周、水力半径、渠道底宽、水深及边坡系数，其表达式如下： A=(b+mh)h χ=b+2h 21m +； R=χA =212)(mh b h mh b +++故 13.5=1/0.015×（3+0 h ）h ×(1/1000)1/2×3/2)23).03((hh h ++经试算求得：h=2.282m 2.1.2过流能力复核设计流量下的渠内水深为h=2.282m ，进口闸底板高程取为1469.00m ，即下游水位为1471.282m ，进口翼墙为圆弧形翼墙。
荷载计算与组合规定—水闸设计规范.
荷载计算与组合规定——水闸设计规范（1）作用在水闸上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类.基本荷载主要有下列各项：1)水闸结构及其上部填料和永久设备的自重；2)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下水闸底板上的水重；3)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的静水压力；4)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的扬压力(即浮托力与渗透压力之和)；5)土压力；6)淤沙压力；7)风压力；8)相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下的浪压力；9)冰压力；10)土的冻胀力；11)其它出现机会较多的荷载等.特殊荷载主要有下列各项：1)相应于校核洪水位情况下水闸底板上的水重；2)相应于校核洪水位情况下的静水压力；3)相应于校核洪水位情况下的扬压力；4)相应于校核洪水位情况下的浪压力；5)地震荷载；6)其他出现机会较少的荷载等.（2）水闸结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料重度计算确定.闸门,启闭机及其他永久设备应尽量采用实际重量.（3）作用在水闸底板上的水重应按其实际体积及水的重度计算确定.多泥沙河流上的水闸,还应考虑含沙量对水的重度的影响.（4）作用在水闸上的静水压力应根据水闸不同运用情况时的上,下游水位组合条件计算确定.多泥沙河流上的水闸,还应考虑含沙量对水的重度的影响.（5）作用在水闸基础底面的扬压力应根据地基类别,防渗排水布置及水闸上,下游水位组合条件计算确定.（6）作用在水闸上的土压力应根据填土性质,挡土高度,填土内的地下水位,填土顶面坡角及超荷载等计算确定.对于向外侧移动或转动的挡土结构,可按主动土压力计算；对于保持静止不动的挡土结构,可按静止土压力计算.土压力计算公式见附录D.（7）作用在水闸上的淤沙压力应根据水闸上,下游可能淤积的厚度及泥沙重度等计算确定.（8）作用在水闸上的风压力应根据当地气象台站提供的风向,风速和水闸受风面积等计算确定.计算风压力时应考虑水闸周围地形,地貌及附近建筑物的影响.（9）作用在水闸上的浪压力应根据水闸闸前风向,风速,风区长度(吹程),风区内的平均水深以及闸前实际波态的判别等计算确定.浪压力计算公式见附录E.（10）作用在水闸上的冰压力,土的冻胀力,地震荷载以及其他荷载,可按国家现行的有关标准的规定计算确定.施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定.（11）设计水闸时,应将可能同时作用的各种荷载进行组合.荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类.基本组合由基本荷载组成；特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载组成,但地震荷载只应与正常蓄水位情况下的相应荷载组合.计算闸室稳定和应力时的荷载组合可按表1的规定采用.必要时还可考虑其他可能的不利组合.表1 荷载组合表荷载组合计算情况荷载沙压力压力压力压力冻胀力震荷载其它说明基本组合完建情况√ - - - √ - - - - - - √必要时,可考虑地下水产生的扬压力正常蓄水位情况√√√√√√√√ - - - √按正常蓄水位组合计算水重,静水压力,扬压力及浪压力设计洪水位情况√√√√√√√√ - - - -按设计洪水位组合计算水重,静水压力,扬压力及浪压力冰冻情况√√√√√√√ - √√ - √按正常蓄水位组合计算水重,静水压力,扬压力及冰压力特殊施工情况√ - - - √ - - - - - - √应考虑施工过程中各个阶段的临时荷载组合检修情况√ - √√√√√√ - - - √按正常蓄水位组合(必要时可按设计洪水位组合或冬季低水位条件)计算静水压力,扬压力及浪压力校核洪水位情况√√√√√√√√ - - - -按校核洪水位组合计算水重,静水压力,扬压力及浪压力地震情况√√√√√√√√ - - √ - 按正常蓄水位组合计算水重,静水压力,扬压力及浪压力（12）计算岸墙,翼墙稳定和应力时的荷载组合可按本规范表1的规定采用,并应验算施工期,完建期和检修期(墙前无水和墙后有地下水)等情况.。
水闸结构分析方法综述
水闸结构分析方法综述摘要：水闸是一种具有挡水和泄水双重作用的低水头水工建筑物，在水力发电、灌溉、航运、防洪排涝等水利工程中都占有重要地位。
在水利建设事业中，水闸更得到了广泛的应用。
水闸应力分析关系到结构的安全，本文从整体结构出发，对谁砸结构的应力分析方法进行详细综述，为水闸分析奠定基础。
关键词：水闸有限元分析方法我国在很早就己经开始引水灌溉和航运，所以有悠久修建水闸的历史。
解放后，随着我国水利事业的发展，全国许多地区兴建了大量的水闸，大大的增强了我国各地区抗旱和排涝的能力，促进了工农业生产的不断发展。
水闸按其所承担的任务进行分类。
进水闸用于引水；节制闸用于控制水位和流量；排水闸则用于排水，在多泥砂河道上，排水闸还兼有冲砂闸作用；挡潮闸是为了防止海水倒灌，在河流入海处兴建的水闸；分洪闸则是为了消除河流下游的洪水威胁，在分洪道首部设置的水闸；为了改善内河航运或蓄水灌溉等目的，在河道上建闸蓄水，称为为蓄水闸。
1水闸的分析方法水闸结构分析传统作法都是将闸室中的底板和闸墩分开计算，将闸墩简化为悬臂梁用材料力学或结构力学方法进行内力计算，而水闸底板一般采用截条法简化为基础梁然后用查表的方法进行相应的内力计算。
这种方法简单，但难以反映出结构的整体作用，有时与实际情况相差很大。
目前采用的方法有了很大的进步，一般可以根据水闸结构的特点，按两种结构模型将其简化。
一种是同样采用截条法，但将闸墩、底板和地基作为一个整体简化为弹性地基上的平面框架结构，采用数值法或半解析法进行计算。
这种模型可以在平面内考虑闸墩、底板和地基的相互作用，但无法考虑结构的空间效应。
另一种是将整个水闸底板和地基作为一个整体简化为弹性地基上的基础板采用数值法或半解析法进行计算。
这种模型可以考虑底板和地基的整体空间作用，但闸墩的作用只能用等效刚度来反映。
当有抗震要求时，可按规范规定选取拟静力法或动力法进行抗震设计和计算。
闸室稳定计算宜取两相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元，分析水闸在施工和运行过程中可能出现的工作情况，并选出其中起控制作用的情况，作为闸室稳定性的计算条件。
水利水电水闸设计说明书
水利水电水闸设计说明书前言本次课程设计，是根据《水闸课程设计任务书及其指导书》要求编写完成的。
在水闸课程设计过程中，结合教学所学内容，采用了新标准、新规范。
按照突出实用性，突出理论知识的应用和有利于实践能力培养的原则，采用统一命题、统一指导，有学生自主完成的方式。
在设计过程中力求做到：基本概念准确;设计方法步骤清楚；文字简练，结构清晰。
本次课程设计的主要内容主要有：根据所给水文、地质、地形等资料及水利经济计算成果，进行闸址及闸底板高程的选择、水利计算、防渗排水设计、闸室布置、闸室稳定验算及两岸连接建筑物布置等内容。
在设计过程中，得到了郑万勇老师的精心指导，和其他老师和同学的热心帮助，在此表示由衷的感谢。
目录前言............................................................................. ０第一章总论............................................................. ３第一节基本资料............................................... ３第二章水力计算....................................................... ５第一节闸室的结构型式及孔口尺寸确定....... ５第二节消能防冲设计................................... １０第三章水闸防渗及排水设计............................... １５第一节闸底地下轮廓线的布置................... １５第二节防渗和排水设计、渗透压力计算... １６第三节防渗排水设施和细部构造............. １９第四章闸室布置................................................... ２０第一节闸底板、闸墩................................... ２０第二节工作桥、交通桥、检修桥............... ２１第三节闸门与启闭机................................. ２２第四节闸室的分缝与止水......................... ２３第五章闸室稳定计算........................................... ２４第一节荷载及其组合................................... ２４第二节完建无水期荷载计算及地基承载力验算..................................................................... ２５第三节闸室稳定验算................................. ２７第六章上、下游连接建筑物............................... ２９总结................................................................... ３１参考文献................................................................. ３２致谢....................................................................... ３３第一章总论第一节基本资料1.1 工程概况及拦河闸的任务颖河拦河闸位于郾成城县境内，闸址位于颖河京广铁路上游和吴公渠入颖河下游之间。
水闸工程量计算案例
水闸工程量计算案例水闸工程量计算是指对水闸工程的各项工程量进行测算和计算，以确定工程所需的材料、人工和设备的数量，为工程的设计、施工和投资提供依据。
下面是水闸工程量计算案例的十个实例：1. 泄流量计算：根据设计要求和水闸的特点，计算水闸的泄流量。
泄流量的计算需要考虑水闸的几何尺寸、水头差、流量系数等因素。
2. 进水流量计算：根据设计要求和水闸的特点，计算水闸的进水流量。
进水流量的计算需要考虑水闸的几何尺寸、水头差、流量系数等因素。
3. 水闸尺寸计算：根据设计要求和水闸的功能，计算水闸的尺寸。
水闸尺寸的计算需要考虑水闸的泄流能力、进水能力、闸门尺寸等因素。
4. 闸门数量计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸所需的闸门数量。
闸门数量的计算需要考虑水闸的功能、流量要求等因素。
5. 闸门尺寸计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸闸门的尺寸。
闸门尺寸的计算需要考虑水闸的泄流能力、进水能力、闸门数量等因素。
6. 闸室尺寸计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸闸室的尺寸。
闸室尺寸的计算需要考虑水闸的功能、闸门尺寸、闸门数量等因素。
7. 闸门重量计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸闸门的重量。
闸门重量的计算需要考虑水闸的材料、尺寸、密度等因素。
8. 闸门运行力计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸闸门的运行力。
闸门运行力的计算需要考虑水闸的水头差、闸门尺寸、闸门重量等因素。
9. 闸门启闭时间计算：根据设计要求和水闸的尺寸，计算水闸闸门的启闭时间。
闸门启闭时间的计算需要考虑水闸的水头差、闸门尺寸、闸门运行力等因素。
10. 水闸总工程量计算：根据水闸的各项工程量计算结果，计算水闸的总工程量。
水闸总工程量的计算需要考虑水闸的各项工程量计算结果以及其他相关因素。
通过对水闸工程量的计算，可以有效地指导水闸的设计、施工和投资，确保水闸工程的质量和安全。
同时，水闸工程量计算的准确性和严谨性也是保证水闸工程顺利进行的重要因素。
水闸设计步骤计算书(多表)范本
正向挡水
反向挡水
校核情况
正向挡水
(
根据以上算得的渗压水头值,并认为沿水平段的水头损失呈线性变化,绘出如图所示的渗压力分布图:
1、
2、
2、
(
表3-5出口渗透坡降计算表
参数
水位情况
(m)
(m)
备 注
设计正向
各水位组合情况的出口渗透坡降按式(C.2.6)计算:J＝h0//s/
设计反向
校核正向
闸室结构布置
——流速系数,取1.00；
——上游行进流速。
A． ＜0.9时用下式计算过流能力:
＞0.72时,σ＝ ；(《水闸设计规范》公式A.0.1-6)
≤0.72时,σ=1
侧收缩系数ε＝１.０,流量系数m=0.385
B= ＝
B． ≥0.9时用下式计算过流能力:
闸孔总净宽:B= ==
时所需的闸孔总净宽小于初拟定的闸宽
12
内部水平段
13
内部垂直段
14
内部水平段
15
出口段
计算得:
(
根据式 计算
式中: ；
表3－2各典型段渗压水头损失计算表
渗压水头损失
设计正向
设计反向
校核正向
当底板有倾斜段时
(
(1)进口处修正系数 :
进口段水头损失应修正为: ；
进口段水头损失减小值为:
按相应公式修正各段的水头损失值为:
（2）出口处修正系数 :
式中:
φ0＝0.9 =
——所有作用在闸室上垂直力的总和；
——作用在闸室上所有水平力的总和；
C0＝0.3C＝
——底板与地基的接触面积,A=BL=。
现列表5－9计算抗稳定安全系数如下:
学习分享-节制闸计算(个人整理)
1、工程等级划分及洪水标准根据《水闸设计规范》SL265-2001对工程规模的划分规定，确定本工程等别为IV 等，主要建筑物按4级设计，本设计确定防洪标准为20年一遇。
2、闸顶高程、闸门高程确定根据《水闸设计规范》，闸顶高程需根据水闸挡水和过水两种运用情况确定。
外江（西小江）设计洪水位为20年一遇高水位5.10m （钱清站），常水位为3.9m ；内河20年一遇设计洪水位5.38m （萧山站），常水位水位3.9m 。
2.1闸顶高程挡水运用情况闸顶高程需满足：闸顶高程≥正常蓄水位（或最高挡水位）+波浪计算高度+相应安全超高，泄水运用情况闸顶高程需满足：闸顶高程≥设计洪水位（或校核洪水位）+相应安全超高； ⑴波浪要素计算年最大风速v 0=22.5m/s 风区长度 D=80m 风区平均水深H m =3.9m根据SL265-2001规范规定，采用下列公式计算波浪要素：⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=7.02045.0207.020207.013.00018.07.013.0v gH th v gD th v gH th v gh m mm5.02009.13⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=v gh v gT m mmm m L H th gT L ππ222=计算得平均波高h m =0.11m平均波周期T m =1.49s 平均波长L m =3.46m本工程主要建筑级别为4级，波浪累计频率为p=10%， 由h m /H m =0.11/4.02≈0.0，故计算波高h p=5%=0.11×1.71=0.188m ⑵闸顶高程确定挡水工况：闸顶高程≥（正常蓄水位）或最高挡水位+波浪计算高度+相应安全超高外江常水位3.9m ，安全超高为0.3m外江20年一遇设计洪水位5.10m ，安全超高值0.2m 正常蓄水位情况闸顶高程：m d 388.430.0188.09.3=++=∇ 最高当水情况闸顶高程：m c 488.52.0188.01.5=++=∇ 泄水工况：闸顶高程≥设计洪水位+相应安全超高 内河设计洪水位5.38m ，安全超高值0.5m ， 故：泄水工况闸顶高程：m d 88.550.038.5=+=∇ 即：取闸顶高程为m 0.6=∇。
04.第四章-水闸
水闸修建在河、渠堤之下时，便成为涵洞式水闸。根 据水力条件的不同，可分为有压式和无压式两类。
（三）按过闸流量大小分类
大（1）型水闸。过闸流量大于5000m³/s。 大（2）型水闸。过闸流量1000~5000m³/s。 中型水闸。过闸流量为1000~100m³/s。 小（1）型水闸。过闸流量为20~100m³/s。 小（2）型水闸。过闸流量小于20m³/s。
建闸后，为便于行人或车马通行，通常也在 闸墩上设置交通桥。交通桥的位置应根据闸室稳 定及两岸交通连接的需要而定，一般布置在闸墩 的下游侧。
四、分缝与止水
（一）分缝方式与布置
除闸室本身分缝以外，凡是相邻结构荷重相 差悬殊或结构较长、面积较大的地方也要设缝分 开。
（二）止水设备
凡是具有防渗要求的缝中都应设置止水设备。 对止水设备的要求是：①应防渗可靠；②应能适 应混凝土收缩及地基不均匀沉降的变形；③应结 构简单，施工方便。
（2）节制闸。在河道上或渠道上建造，枯水期用以抬高水位满足上游 取水或航运的需要；洪水期控制下泄流量，保证下游河道安全。
（3）冲沙闸。主要建在多泥沙河道上，用于排除进水闸、节制闸前或 渠道淤积的泥沙，减少引水水流的含沙量。
（4）分洪闸。建于天然河道的一侧。用来将超过下游河道安全泄量的 洪水泄入湖泊、洼地等滞洪区，以削减洪峰保证下游河道安全。
四、水闸的等级划分和洪水标准
见书中表格。
第二节 水闸的孔口尺寸确定
一、底板型式选择
闸底板型式有宽顶堰和低实用堰两种。 （1）平底板宽顶堰具有结构简单、施工方便、有利于排 沙冲淤、泄流能力比较稳定等优点；其缺点是自由泄流时 流量系数小，闸后比较容易产生波状水跃。 （2）低实用堰有WES低堰、梯形堰和驼峰堰等型式，其 优点是自由泄流时流量系数较大，可缩短闸孔宽度和减小 闸门高度，并能拦截泥沙入渠；缺点是泄流能力受下游水 位变化的影响显著，当淹没度增加时，泄流能力急剧下降。
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。
水闸闸室结构计算
水闸闸室结构计算在闸室布置和稳定分析之后，还需对闸室各部分构件进行计算，验算其强度，以便最后确定各构件的形式、尺寸及构造。
闸室是一个空间结构，受力比较复杂，可用三维弹性力学有限元法计算。
为了简化计算，一般分成胸墙、闸墩、底板、工作桥及交通桥等单独构件分别计算，同时又考虑相互之间的连接作用。
以下仅简要介绍闸墩、底板和胸墙的结构计算。
1闸墩闸墩结构计算的内容主要包括闸墩应力计算及平面闸门槽（或弧形闸门支座）的应力计算。
1. 平面闸门闸墩应力计算平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压，可假定闸墩为固定于底板上的悬臂梁，其应力状况可采用材料力学的方法进行分析。
闸墩应力主要有纵向应力（顺水流方向）和横向应力（垂直水流方向）。
闸墩每个高程的应力都不同，最危险的断面是闸墩与底板的结合面，因此，应以该结合面作为计算面，并把闸墩视为固支于底板的悬臂梁，近似地用偏心受压公式计算应力。
当闸门关闭时，纵向计算的最不利条件是闸墩承受最大的上下游水位差时所产生的水压力（设计水位或校核水位）、闸墩自重以及上部结构等荷载（图7-48）。
在此情况下，可用式（7-40）验算闸墩底部上、下游处的铅直正应力σ，即 2x G M L A I σσ=∑∑上下 （7-40） 式中：G ∑为铅直方向作用力的总和；x M ∑为全部荷载对墩底截面中心轴x x -的力矩总和；A 为墩底截面面积；x I 为墩底截面对x x -轴的惯性矩，可近似取用()30.9812x I d L =，d 为闸墩厚度；L 为墩底长度。
图 7-48 闸墩结构计算示意图（第5版 图7-45 图名相同）1p 、2p —上、下游水平水压力；1G —闸墩自重；3p 、4p —闸墩两侧水平水压力；2G —工作桥重及闸门重；z F —交通桥上车辆刹车制动力；3G —交通桥重在水闸检修期间，当一孔检修（即上、下游检修闸门关闭而相邻闸孔过水）时，闸墩承受侧向水压力、闸墩自重及其上部结构重等荷载（图7-48），这是横向计算最不利的情况。
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[附录一： 泄洪冲砂闸及溢流堰的水力计算 1.1设计资料： 根据设计任务书中提供的资料和该枢纽布置段的基本地形资料本工程中的河流属于山溪性河流天然来水量多集中在洪水季节，平时来水量仅占全年来水量的10%；河水中泥沙含量较大尤其是伴随洪水中的泥沙较多；再根据其地形资料来看本工程布置段的地形坡度比较合适，因此在选择泄洪冲砂闸地板高程1852.40m。
根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰，堰顶高程1852.40m，过闸水流流态为堰流。汛期通过闸室的设计洪水流量Q设=1088m3/s,校核洪水流Q校=1368
m3/s。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式：
232HgmbQ
δ- 为淹没系数，取为1.0； m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385；
ε--为侧收缩系数，先假定为1.0； H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头； b—闸门净宽； 来洪水时洪水将由溢流堰和泄洪冲砂闸两部分共同承担，这样可减去一部分闸孔的净宽并设置溢流侧堰初步拟定溢流堰为折线形实用堰。
初步拟定溢流堰堰顶高程=进水闸设计流量的堰顶水头对应的水位+（0.2—0.3m）=进水闸闸底高程1853.60m +闸前水位1.40m +超高0.2m =1856.4m
采用共同水位法和堰流公式计算两种工作情况下的特征洪水位： 先假设一个水位，用堰流公式分别计算过堰流量和过闸流量，二者相加等于实际流
接近计算工作情况下的洪水流量时，该水位就为所求。因为泄洪冲砂闸为宽顶堰 所以尺寸拟定用堰流公式： 232HgmbQ
δ- 为淹没系数，取为1.0 m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385；计算溢流堰
时因为溢流堰为折线形实用堰m=0.3.
ε--为侧收缩系数，先假定为1.0； H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头。 b—闸门净宽 计算结果如附表1-1，1-2 （a）设计洪水情况下：洪水流量Q=1018 m3/s。 附表1-1 设计洪水情况下泄洪冲砂闸水力计算表
水位 (m) 过闸总流量（m3/s) 过堰总流量 （m3/s） 实际总流量（m3/s）
1855.8 1018.9 35.1 1054 （b）校核洪水情况下：洪水流量Q=1368 m3/s 附表1-2 校核洪水情况下泄洪冲砂闸水力计算表
水位 （m） 过闸总流量 （m3/s） 过堰总流量 （m3/s） 实际总流量 （m3/s）
1856.3 1251.7 118.6 1370.3 经过计算泄洪冲砂闸净宽96m，溢流堰长度95m，设计洪水位1855.8m校核洪水位1856.30m。
泄洪冲砂闸净宽为96m，每孔取净宽8m，边墩宽0.8m ,中墩宽1.0m缝墩 1m。 1.2泄洪冲砂闸地板渗透稳定计算 1）地板渗流计算
1、确定地基计算深度 （1）计算eT 水平投影长度0L=10m，铅直投影长度0S=1.5m； 因为00SL=6.67>5； 所以0.5eT0L=0.510=5m； 所以地基不透水层的有效计算深度为5.0m。 （2）计算各段Aa阻力系数 1：S=1.5m，T=5m； 687.0441.05.12301T
s
2：L=0.75m，T=5m， 120SS； 120.7XLSST
0.15
3：S=0.5m，T=5m，3.1416； 10.0145ln23tsctgy
4：L=8.5m，S1 =0.5m，T=5m，2S0.5m； 120.7XLSST
1.36
5：S=0.5m，T=5m，3.1416； 10.0145ln25tsctgy
6：L=0.75m，T=5m， 120SS； 120.7XLSST
0.15
7：S=1.5m，T=5m；
(3)计算各段水头损失ih： 总水头损失H=3.90m；iiHh； 在234.3 列表计算各段水头损失hi；
687.0441.05.1237T
s 附表1-3水头损失计算表： 序号 1 2 3 4 5 6 7
0.687 0.150 0.100 1.360 0.100 0.150 0.687
0.828 0.181 0.121 1.64 0.121 0.181 0.828
（4）进出口水头损失值的修正 1进口处修正系数1B；
12
'
11.211220.059BTSTT
；
式中S=1.5m,T=5m,'T=5m; 代入得1B=1.01； 1B>1所以不用进行修正；
2出口处修正系数2B 'T
=3.5m， T=5m， S=1.5m；
2B=0.857〈1.0，所以出口处要修正。 出口段水头损失减小值为：H7=0.8280.857=0.710m； h=0.828-0.710=0.118m； H6=0.181+0.118=0.299
（5）计算各角隅点的渗压水头并列表：
ihi 附表1-5 各角隅点渗压水头 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7
3.072 2.891 2.770 1.130 1.009 0.710 0
（6）绘制渗压水头分布图
（7）闸底板水平段渗透坡降和渗流坡降的计算： 1闸底板水平段平均渗透坡降xJ： 闸底板的轮廓线由6点至11点，水平投影mL50.8。 28.0~22.0193.05.864.1116LHHJ
x；
2出口处得出逸坡降0J： 出口处既11点至12点，渗透距离为mS50.1'。 55.0~50.047.05.171.0'12110SHHJ；
0J、xJ
参见SL265—2001《水闸设计规范》
所以满足允许渗透比降。
1.3 泄洪冲砂闸地板抗滑稳定计算 1.3.1计算单元的确定 根据《水闸设计规范》SL265——2001闸室稳定计算宜取相邻顺水流向永久缝之间的闸段为计算单元，选取中间两孔闸室作为计算单元。
附图1-4计算单元选取示意图：
1.3.2承载力计算 自重荷载： 根据《水工钢筋混凝土结构学》中钢筋混凝土按线性分布荷载为25 KN/m3。根据水闸的基本尺寸设计对其进行荷载计算。
作用在水闸上的自重荷载有： 底板：KNG75.268255.05.15.020.110 闸墩：KNG5.123725105.45.04.55.0 闸门：根据《水闸》闸门为弧形露顶式B10m，所以42.033.0HHBKKGsbc Hs——设计水头； Kc——材料系数，本工程取1； Kb——孔门宽度系数，本工程Kb=0.472； H——孔口高度； 闸门：42.033.0HHBKKGsbc 吨16.41.49.28472.00.142.033.0 G=4.16×10=41.6KN 工作桥，交通桥及其梁：KNG25.926255.03.0195253.0419 根据算出的闸门的数据参考《闸门与启闭设备》采用双吊点卷扬式160241376型启闭机，该启闭机的自重为2.55吨。
启闭机：G=2.55*10=25.5KN 根据SL265—2001《水闸设计规范》中应该选取不同的荷载组合作为不同的工况对闸室的稳定进行验算看闸室是否安全。
第一种工况选为完建无水的状况 附表1-6 泄洪闸荷载计算成果表（完建无水期） 荷载名称 垂直力M(KN) 力臂L(M) 力矩M0(KN·M)
↓ ↑ -（顺时针） +（逆时针） 底 板 5106.25 0.00 0 0.00 0 闸 墩 3712.5 0.00 0 0.00 0 工作桥 926.25 0.00 2.5 0.00 2316.25
交通桥 926.25 0.00 2 1852.5 0 闸 门 41.6 0.00 2 0.00 83.2 启闭机 25.5 0.00 2 0.00 51 ∑ 10738.35 1852.5 2450.45
完建无水工况下的闸室稳定计算 根据SL265-2001《水闸设计规范》中地基承载力公式：
WMAGP
minmax