【分洪道節(jié)制閘設(shè)計(jì)（論文）4600字】

分洪道節(jié)制閘設(shè)計(jì)摘要：水閘在我們?nèi)粘９ぷ魃a(chǎn)中用到的挺多的，而且水閘十分多樣化，我這次的任務(wù)是設(shè)計(jì)水閘中比較簡(jiǎn)單的一種閘門(mén)叫做節(jié)制閘。這種閘能夠排開(kāi)洪水、澆地、發(fā)電儲(chǔ)存水、疏通航道，建設(shè)這種節(jié)制閘門(mén)，建造在衡水湖與滏陽(yáng)河交叉口，這里建造是中大型節(jié)制閘，我們對(duì)于這種閘門(mén)修建考慮因素有很多比如交通運(yùn)輸條件閘門(mén)地址的選擇，也極大豐富了我們的生活。水閘是農(nóng)業(yè)澆地的主要用途之一，這是一種用閘門(mén)來(lái)阻止水或排水的大型水工建筑，它既能夠控制水流的大小也可以控制水面高程的高低。當(dāng)閘門(mén)不打開(kāi)的時(shí)候，它可以攔住水流，能讓水面高度抬高；當(dāng)閘門(mén)打開(kāi)的時(shí)候它能夠把水排掉為下游提供充足的水源。我這次設(shè)計(jì)主要是在衡水湖上的節(jié)制閘門(mén)。這個(gè)建在衡水湖上的閘門(mén)，能夠在水少的時(shí)候蓄水，能讓水面提高儲(chǔ)存多余的水，洪水來(lái)臨的時(shí)候打開(kāi)閘門(mén)放水。在衡水湖中地處在河流的中下游的位置，通過(guò)穿越支流干流，能夠提高水面高度存水放水多種用途利國(guó)利民。關(guān)鍵詞：衡水湖；水閘；節(jié)制閘；灌排工程；水工建筑物目錄TOC\o"1-3"\u一、工程簡(jiǎn)況 1二、地形情況 1三、地質(zhì)條件 1四、交通條件 1五、水文條件 1六、建筑材料 11.水閘樞紐布置 21.1閘室底板的設(shè)計(jì) 21.2地基的處理 22.1閘孔設(shè)計(jì) 32.1.1上下游水位的確定 32.1.2閘孔尺寸設(shè)計(jì) 42.2消能防沖設(shè)計(jì) 52.2.1水閘的消能方式 52.2.2消力池設(shè)計(jì) 62.3衡水湖節(jié)制閘防滲排水設(shè)計(jì) 72.3.1防滲設(shè)施布置 73.閘室的抗滑穩(wěn)定計(jì)算 83.1閘室輪廓尺寸的確定 93.1.1閘頂高程與閘門(mén)高度 103.1.2底板形式及尺寸 113.1.3閘墩 113.1.4啟閉設(shè)備 123.1.5工作橋 123.1.6閘室穩(wěn)定計(jì)算 193.2閘室穩(wěn)定計(jì)算 214.平面鋼閘門(mén)設(shè)計(jì) 224.1平面鋼閘門(mén)的結(jié)構(gòu)形式及布置 224.1.1閘門(mén)尺寸的確定 234.1.2主梁的形式 244.1.3主梁的布置 244.1.4聯(lián)結(jié)系的布置和形式 244.2面板設(shè)計(jì) 244.2.1估算面板厚度 244.2.2面板與梁格的連接計(jì)算 124.3水平次梁、頂梁和底梁的設(shè)計(jì) 134.3.1荷載與內(nèi)力計(jì)算 144.3.2截面選擇 154.3.3水平次梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 164.3.4水平次梁的撓度驗(yàn)算 174.3.5頂梁和底梁 184.4主梁的設(shè)計(jì) 194.4.1設(shè)計(jì)資料 204.4.2截面選擇 214.4.3截面改變 224.4.4閘門(mén)啟閉力與吊座計(jì)算 22啟門(mén)力計(jì)算 234.10.導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 234.11閘門(mén)啟閉力與吊座計(jì)算 24參考文獻(xiàn)： 26衡水湖節(jié)制閘設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)一、工程簡(jiǎn)況1.這個(gè)閘門(mén)修建的地方在衡水湖上，湖東面非常彎曲，湖的西面有些彎曲，綜合地概況，閘門(mén)的地址修建在S彎的東凸岸，在湖面中心線上。2.工程量的大?。汉馑肭赖倪吰耺=2，縱坡i=1/4000，衡水湖的底高46.6m設(shè)計(jì)流量Q=50m3/s，校核流量Q=237m3/s,最高的蓄水位51.6m。二、地形情況這個(gè)閘門(mén)修建的地方在衡水湖上平原上，西側(cè)湖面坡度1/6000東側(cè)平原地面坡度1/8000。三、地質(zhì)條件衡水湖隸屬于第五紀(jì)基底構(gòu)造，位于衡水冀州市南側(cè)和邢臺(tái)東邊的威縣及武邑縣斷裂帶附近。湖面的東側(cè)主要由粘土組成，中間間隔這輕質(zhì)泥土。從地質(zhì)時(shí)期一直到全新世以來(lái)，衡水湖好幾次重大演變發(fā)展階段，在湖面形成的逐步階段，到現(xiàn)在出現(xiàn)濕潤(rùn)美麗的衡水湖景區(qū)。衡水湖位于衡水市與冀州市境內(nèi)與滏陽(yáng)河相連，在北緯30多度左右，東經(jīng)110多度，衡水市各縣灌溉區(qū)主要包括冀州市，武邑縣，棗強(qiáng)縣的農(nóng)村澆地部分，本灌區(qū)由兩部分構(gòu)成充足灌溉節(jié)水灌區(qū)和貧乏灌溉節(jié)水灌。充足節(jié)水灌溉區(qū)規(guī)劃灌溉邊界：在北面以棗強(qiáng)縣以及冀州市為主，南邊以武邑縣安平縣滏陽(yáng)河的上游地區(qū)，西面有開(kāi)挖的灌溉明渠，東面太行山依靠山擋水。非充分節(jié)水灌溉區(qū)為景縣阜城縣三分干渠以西少部分面積。這兩片灌溉區(qū)規(guī)劃控制總土地面積2566m2，總規(guī)劃灌溉面積為289.33萬(wàn)畝。四、交通條件衡水湖位地處河北省衡水市，衡水湖南面與冀州市相連，衡水湖的東面是交通便利的106國(guó)道與大慶到廣州的高速公路相鄰，交通十分方便路況非常好，有利于大型施工車(chē)輛通行，便于施工。五、水文氣象條件衡水湖處在北溫地區(qū)華北平原地帶，屬于內(nèi)地平原性氣候，氣候干燥溫和。司機(jī)不分明冬季干燥寒冷，夏季酷熱，光照十分充足降水比較充分。衡水湖是衡水是重點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)，水資源非常豐富，各種珍惜鳥(niǎo)類(lèi)品種繁多，氣候宜人，有利于各種鳥(niǎo)類(lèi)前來(lái)繁殖，衡水湖的存在改善了周邊的氣候條件，為周邊環(huán)境做出來(lái)突出貢獻(xiàn)。衡水地下水資源十分少，由于這幾年來(lái)連干旱的時(shí)候非常多，地下水被各種過(guò)度使用，衡水地區(qū)外來(lái)可用的水非常少，降雨產(chǎn)生也不是很多。所以衡水經(jīng)常出現(xiàn)干旱的災(zāi)情。這里地下水儲(chǔ)存條件主要地下水為主，各種因素對(duì)地下水儲(chǔ)存條件的不同，地下水儲(chǔ)存有很大的不同。淺層水因沙層厚度大，富水性特別強(qiáng)，而中層水因沙層相對(duì)較少相對(duì)密使富水性比較弱。六、建筑材料衡水市內(nèi)建材資源貧乏砂石料水泥各種剛才從外地進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，水泥可以從滄州水泥廠購(gòu)買(mǎi)，從石家莊購(gòu)買(mǎi)沙子，各種石塊碎石從太行山采取，木材可在衡水市的建筑市場(chǎng)采購(gòu)。可以從附近鏈接電網(wǎng)，安全嫁接電線保證工程正常進(jìn)行，為保證施工期不停工，引進(jìn)發(fā)電機(jī)避免停電衡水的燃料方面相對(duì)充沛。路面選用的是泥結(jié)碎石鋪路，泥土，碎石，細(xì)沙，混凝土。衡水湖節(jié)制閘閘室的布置水閘中閘室重要性就不言而喻了，主體部分包括底板、閘墩、閘門(mén)、工作橋、交通橋組成本次設(shè)計(jì)不設(shè)置胸墻。根據(jù)以上資料，衡水湖的節(jié)制閘采用的是敞篷式的閘室。在建設(shè)的底板我的設(shè)計(jì)初步采納的是平底面板。這次設(shè)計(jì)閘的墩子初步定為上游建設(shè)半圓形墩頭，下游準(zhǔn)備設(shè)置流線型的墩頭。所以閘室的形式在保證穩(wěn)固的前提下保證更輕量整體化使閘室更加的勻稱(chēng)，荷載較小。1.1.1閘底板的設(shè)計(jì)1.形式及作用閘底板是閘室的基礎(chǔ)，采用整體式底板這樣能承受閘室上結(jié)構(gòu)的全部荷載，也能更加均勻傳給地基能起到防止?jié)B漏及避免被沖垮。整體式底板是閘墩和底板澆筑在一起，這樣可以使閘身更加穩(wěn)定也能讓司機(jī)應(yīng)力分布比較均勻。1.2地基的處理穩(wěn)定計(jì)算因?yàn)樵谒l完工的時(shí)候，地基所受到的壓力非常的大，導(dǎo)致地基沉降非常明顯。對(duì)于那些過(guò)大的不均勻沉降，會(huì)使閘室倒塌，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致閘室報(bào)廢。當(dāng)荷載超標(biāo)時(shí)會(huì)嚴(yán)重破壞閘室的穩(wěn)定性。當(dāng)水閘投入使用后由于水流的作用有可能導(dǎo)致水閘的平行移動(dòng)。所以在閘室建成后要定期就行保養(yǎng)維修以及測(cè)量，有效發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并排除掉。閘所承受的荷載有很多力構(gòu)成，水平推力壓力等。

2.1閘孔設(shè)計(jì)

2.2水閘的消能方式從上述資料得出，衡水湖節(jié)水閘采用底流式水躍消能。2.2.1消力池設(shè)計(jì)（1）力消池的深度為⑵效力池長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為根據(jù)《衡水湖水閘》（c.1.2-1）和（d.1.2-2）計(jì)算=+式（3.11）=5.9（-）式（3.12）式中：——月水長(zhǎng)度(m)。出現(xiàn)在中控開(kāi)口e=1.65時(shí)，所以：=5.9×2.45=14.66m=+β=1.1×4.0+0.70×16.28=15.80m從安權(quán)角度考慮問(wèn)題所以離小吃長(zhǎng)度為16米。圖2.2⑶效力池底板后堵定為一句一下公示：抗蟲(chóng)式（2.13）富康t=k2(U-W±Pm)/γb式（2.14）2.3衡水湖節(jié)制閘防身排水設(shè)計(jì)2.3.1衡水湖節(jié)水閘門(mén)防滲設(shè)備的安裝上述材料用水泥石灰普鈣進(jìn)行防身。計(jì)劃普鈣的尺寸的大小衡水湖節(jié)水渣鋪蓋長(zhǎng)度為4H，即19.3m。衡水湖節(jié)制閘婚寧土鋪蓋為0.6m，滿地鋪碎石比較均勻的歐陸，厚度為0.1m，鋪蓋上下游都設(shè)置齒墻，齒墻深度為1.0m。板的持存看到上面肌酸得到，這次書(shū)記為三孔，選擇的底板是政體是底板，符合世紀(jì)情況。這設(shè)計(jì)底板厚度取0.2倍的凈寬，為1.8m，齒墻高度為1.0m，墊層厚度為0.1m。基防滲長(zhǎng)度條件：L≥式（3.47）式中：——小閘即翻身度，m；C——神經(jīng)系數(shù)，本設(shè)計(jì)取5。所以，=4×4.8=19.2mL世紀(jì)=1.51+1.0+519.2+1.0+12.1+1.0+14.4+1.0=49.4m>19.2m根據(jù)翻身尺寸圖得但阿長(zhǎng)度L=40.2m>，滿足要求。3.1閘室輪廓尺寸的設(shè)定是通過(guò)聞室的總共寬度、聞頂高程、閘墩、閘門(mén)、底板形式設(shè)計(jì)而成。3.1.1閘頂高程與閘門(mén)高度閘頂高程怎么來(lái)定義那，它是由他的最高水位加波浪高毒加安全超高的和即為h=++式中：——閘墩上游最高黨水圍，由資料=▽51.6m;——瘋狼在閘門(mén)前的雍高；——安全抄告。由《衡水湖水工建筑物》P294=0.4m。通過(guò)波高的計(jì)算，對(duì)于衡水湖水庫(kù)，可根衡水湖水庫(kù)公式計(jì)算得波浪高度：3.1.2底板形式及尺寸閘室的基本部分是底板，閘室可以把聞室自身的重量以及作用在間室上的各種荷載傳遞給閘的地基，能夠有效的減小水流對(duì)閘室的沖刷，底板還是閘室下部輪廓的重要的組成成分，能夠阻止底板附近發(fā)生滲流，從而避免因?yàn)闈B流導(dǎo)致地基變形。使底板具有很強(qiáng)的整體性以及穩(wěn)定性抗?jié)B性和耐久性主要是通過(guò)鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。通過(guò)底板和橋墩連接方式的不同，底板分為整體式和分離式兩種類(lèi)型整體的鋼筋混凝土瓶班的底板是整體低班。整體式底板一半是等厚的瓶班，它把閘室和在比較軍運(yùn)的傳布于地基，是水溫最常用的一種低班，也可以采用邊后堵的平辦。例如假打噸基部位的厚度，簡(jiǎn)紹垮中部位的夸度，在地底基比較見(jiàn)實(shí)的情況下，變厚度底板有利于改善底板的手里條件。將閘墩與低班澆筑成正題，溫室分縫常設(shè)在墩內(nèi)，若地級(jí)較好，地基受載后保證不會(huì)產(chǎn)生過(guò)打的不均勻沉降而影響聞門(mén)正常啟比閉時(shí)，也可將縫設(shè)在底板上，對(duì)于這種不舍縫的可以有效抱枕的進(jìn)行。3.1.3閘墩3.1.4啟閉設(shè)備

3.1.6閘室穩(wěn)定計(jì)算水閘建成后面臨各種工作環(huán)境，譬如建成后對(duì)地基最大的威脅是稱(chēng)將問(wèn)題，離特別大力有可能超過(guò)其低級(jí)承載的能力，這樣你建造好的東西就會(huì)受到打擊破壞，尤其是不均勻沉講導(dǎo)致閘室傾斜甚至結(jié)構(gòu)斷留。擋水時(shí)在水平推理作用下有可能聞室沿地基面產(chǎn)生華東，當(dāng)垂直何在過(guò)大還可能產(chǎn)生身曾滑動(dòng)。3.1.7閘室穩(wěn)定計(jì)算4.1平面剛們?cè)O(shè)計(jì)4.1.1平面剛門(mén)閘的結(jié)構(gòu)形勢(shì)及布置4.1.2門(mén)閘大小的確定柵門(mén)的高為=4.8+0.4=5.2m門(mén)閘的計(jì)算寬度：L=L0+2d=8+2*0.25=8.50m4.1.3梁祝的形式衡水湖截止閘門(mén)是中等跨度，采用實(shí)副式組合梁4.1.4主梁的布置要求下宣筆a≥0.12H，上宣筆c≤0.45H，今取a=0.5m≈0.14H=0.576m朱亮間距2b=2(-a)=2×(1.6-0.6)=2.0mc=H-2b-a=4.8-2.0-0.6=2.2m≤0.45H滿足要求4.3.3水平次梁的強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算支座B處截面抗彎強(qiáng)度：＜滿足要求。4.41閘門(mén)開(kāi)關(guān)立與吊座計(jì)算⑴吊軸周掉每邊見(jiàn)力：；需要周掉截免積：；故周掉直徑：。式(4.23)取。吊面板的尺寸按下式出選：b=(2.4-2.6)d=2.5×80=20cmt=14mm點(diǎn)兒板強(qiáng)讀驗(yàn)算式（5.554）式中：N—單個(gè)餌釣板承受的何在故部分境界承壓允許盈利=80；式(4.25)釣餌鼻孔拉應(yīng)力驗(yàn)算：式(4.26)對(duì)于可以由轉(zhuǎn)動(dòng)或能抽出的軸，應(yīng)將再乘以0.8的系數(shù)；式(6.66)挺好的可以用。=式(7.77)曲澤5.翼墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a．作用在墻立上的載和計(jì)算b.面子強(qiáng)度箴言與近陪計(jì)算強(qiáng)高H=5.9m，M=377.663KN.m，h=0.70m滿足要求選用620=1885c.列康驗(yàn)算查《站門(mén)》P273，受玩構(gòu)件的康利額驗(yàn)算公式6-9、6-10、6-11。b界面強(qiáng)度驗(yàn)算和佩巾計(jì)算h=790=780mm選用414=616按最小配筋率進(jìn)行配筋。選用518=1272c.抗辣眼算計(jì)算方法與立墻相同。n=7.02安全滿足抗拉要求C.對(duì)這種鋼板的計(jì)算要求a.作用重辦上的盒子以及餒力計(jì)算b.界面強(qiáng)度眼算和配近相對(duì)運(yùn)算M=170.93KN.mh=88cm=66cm選用614=924c.抗裂驗(yàn)算（方法同上）n=7.02安權(quán)滿足康拉要求5.1.2岸墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)潔面強(qiáng)毒康拉肌酸與佩巾計(jì)算高強(qiáng)6.6m，h=3m