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1、永济一闸设计说明书毕业设计 系部：水利与土木建筑工程系专业：水利水电建筑工程班级：姓名：学号：日期：2011年11月目 录一、水闸设计基本资料（一）、前言（二）、工程概况（三）、设计标准和设计指标（四）、地质资料（五）、水文气象资料（六）、临河地区地震设防烈度（七）、回填土（砂土）的设计物理力学指标（八）、粘土铺盖的设计物理力学指标（九）、工程材料（十）、永济一闸渠道流量过程线二、水力计算（一）、闸孔设计（二）、消能防冲设计三、闸室各部分结构选型和尺寸选择四、防渗设计五、上下游连接段设计六、闸室稳定分析及地基应力计算七、绘图永 济 一 闸一、水闸设计基本资料：（一）、前言：巴盟黄灌区永济一闸于
2、1965年修建，运行15年以后，于1980年11月7日塌陷毁坏，1980年内蒙水利厅以（80）内水建字其次8号文件作了关于重修永济一闸有关问题通知书，其要点如下：1、为了不影响明年的春灌，永济一闸工程必需于1981年5月6号前完工，并交付管理运用。各有关单位要按这一时间要求做好工作。2、设计指标和有关要求，可参照巴盟水利局（80）巴水字29号文取用。3、设计中要对防冻、防冲、防渗切实留意。实行合理的工程措施，使这方面的问题较好的解决。（二）、工程概况： 枢纽工程中包括：1、节制闸 2、永刚分水闸 3、永兰分水闸（三）、设计标准和设计指标：1、本枢纽限制浇灌面积为47万亩，属三等水利工程，其主要
3、建筑物按III级建筑物设计。2、本工程为永济渠第一分水枢纽，各闸的流量与水位指标如下：上游正常水位（m）正常流量（m/s）下游水位（m）上游壅高水位（m）加大流量（m/s）节制闸1040.7801039.61041.096永刚闸1040.7181040.31041.023永兰闸1040.7161040.61041.0213、各闸底高程依据永济一闸的运用状况，修改后的各闸底槛高程如下：闸底槛高程（m）节制闸1038.00永刚闸1038.20永兰闸1038.204、上、下渠道资料：渠道纵坡渠底高程（m）渠底宽度（m）边坡节制闸上游渠道1/70001038.00401:2.5下游渠道1/700010
4、37.00301:2.5永刚闸上游渠道1038.001:2.5下游渠道1/90001038.0014.51:2.0永兰闸上游渠道1038.001:2.5下游渠道1/90001038.00121:2.05、永济一闸位于河套平原地区，地势平坦，上、下游地面高程及堤顶高程如下：上游地面高程 1040.00 上游堤顶高程 1042.00下游地面高程 1041.00 （四）、地质资料：1、1980年12月内蒙水设院在永济一闸进行了地质勘探，其闸基的岩层机构自上而下划分为两个工程地质单元，1单元(1032.00米以上)一细砂为主体，次为砂壤土、粉砂、极细砂，厚度为6.0米。1单元（1032.00米以下）仍
5、以细砂为主体，次为中砂等，厚度为14.0米。2、地质报告举荐，本枢纽第1单元地基允许承载力为R1418吨/m3、地质报告建议，为平安计，1单元细砂的渗透临界水利坡降采纳：i1.184、1单元细砂及极细砂物理力学性质指标含水量%湿容重T/m干容重T/m比重相对密度孔隙比平均粗径mm27.51.951.532.680.520.770.154不平均系数粘聚力Kg/cm内摩擦角度渗透系数cm/s有机质%可溶盐%碳酸盐%2.290313.1810-30.250.0275.43 （五）、水文气象资料：1、依据临河市气象资料，高温度为36.1，肯定最低温度为-28，多年平均最高温度为31.4，多年平均最低温
6、度为-18.5。2、多年平均冻融循环次数为38次。3、地冻深度平均为1.0米左右。4、本区最大风力采纳8级，相应相应风速为19.2m/s。（六）、临河地区地震设防烈度为8度。（七）、回填土（砂土）的设计物理力学指标：含水量%干容量T/m湿容量T/m比重包和容重T/m浮容重T/m内摩擦角度粘聚力Kg/cm271.551.972.681.970.97310（八）、粘土铺盖的设计物理力学指标：干容量T/m比重孔隙率%包和容重T/m浮容重T/m内摩擦角度粘聚力Kg/cm渗透系数cm/s1.552.742.51.980.98100.110-7（九）、工程材料：1、材料容重：钢筋混凝土混凝土浆砌块石砖砌体
7、容重（T/m）2.52.42.31.82、钢筋为A3I类钢3、混凝土标号：部位抗压强度标号抗冻标号抗渗标号闸底板、闸墩、消力池挡土墙底板C15F100W4桥面系、胸墙、轻型挡土墙C20F100W4（十）、永济一闸渠道流量过程线：1、节制闸：水位深度H（m）过水面积A（m）湿 周X（m）水力半径R（m）谢才系数C（m/s）流 量Q（m/s）0.515.6332.690.4835.344.65132.5035.390.4239.4514.701.550.6338.011.3341.9529.28270.0040.771.7243.7848.042.590.6343.462.0945.2170.80
8、3112.5046.162.4446.4197.482、永刚闸：水位深度H（m）过水面积A（m）湿 周X（m）水力半径R（m）谢才系数C（m/s）流 量Q（m/s）0.57.7516.740.4635.141.95116.5018.970.8739.082.501.526.2521.211.2441.4612.77237.0023.441.5843.1621.162.548.7525.681.9044.5231.53361.5027.922.2045.6243.863、永兰闸：水位深度H（m）过水面积A（m）湿 周X（m）水力半径R（m）谢才系数C（m/s）流 量Q（m/s）0.56.5014
9、.240.4635.141.63114.0016.470.8538.935.301.522.5018.711.2041.2310.71232.0020.941.5342.9317.912.542.5023.181.8344.2426.81351.0025.422.0144.9234.24二、水力计算：（一）、闸孔设计：1、节制闸：（1）、闸孔型式：因上游水位高、变幅较大，闸孔宽度大，为了避开长时间处于高水位小开度，限制泄水流量，因此选用带胸墙式的宽顶堰闸孔。（2）、闸底槛高程：依据设计标准和设计指标的要求，节制闸闸底槛高程为1038.00m。（3）、单宽流量、闸孔总宽度、孔口宽度、孔口数目：依
10、据设计要求节制闸单宽流量为5 m/s、闸孔总宽度为20m、孔口宽度为每孔4m、孔口数目为5孔。（4）、节制闸过流实力：、正常水位：闸门开启度E(m)上游水深H(m)水闸总宽B(m)流量系数U流量Q(m/s)流速系数闸门垂直收缩系数第一共轭水深HC(m)水位流速VC(m/s)其次共轭水深HC、(m)下游水深HT(m)1.32.7200.50294.950.980.640.845.922.071.07、壅高水位：闸门开启度E(m)上游水深H(m)水闸总宽B(m)流量系数U流量Q(m/s)流速系数闸门垂直收缩系数第一共轭水深HC(m)水位流速VC(m/s)其次共轭水深HC、(m)下游水深HT(m)1
11、.33.0240.510101.680.980.6350.836.392.001.072、永刚闸：（1）、闸孔型式：因上游水位高、变幅较大，闸孔宽度大，为了避开长时间处于高水位小开度，限制泄水流量，因此选用带胸墙式的宽顶堰闸孔。（2）、闸底槛高程：依据设计标准和设计指标的要求，永刚闸闸底槛高程为1038.20m。（3）、单宽流量、闸孔总宽度、孔口宽度、孔口数目：依据设计要求永刚闸单宽流量为5 m/s、闸孔总宽度为6m、孔口宽度为每孔3m、孔口数目为2孔。（4）、永刚闸过流实力：、正常水位：闸门开启度E(m)上游水深H(m)水闸总宽B(m)流量系数U流量Q(m/s)流速系数闸门垂直收缩系数第一共
12、轭水深HC(m)水位流速VC(m/s)其次共轭水深HC、(m)下游水深HT(m)1.072.74.50.51621.580.980.6370.6826.161.981.8、壅高水位：闸门开启度E(m)上游水深H(m)水闸总宽B(m)流量系数U流量Q(m/s)流速系数闸门垂直收缩系数第一共轭水深HC(m)水位流速VC(m/s)其次共轭水深HC、(m)下游水深HT(m)1.073.05.750.52324.670.980.6370.6736.612.152.143、永兰闸：（1）、闸孔型式：因上游水位高、变幅较大，闸孔宽度大，为了避开长时间处于高水位小开度，限制泄水流量，因此选用带胸墙式的宽顶堰闸孔。（2）、闸底槛高程：依据设计标准和设计指标的要求，永兰闸闸底槛高程为1038.20m。（3）
