水閘課程設(shè)計(jì)

1、第一章總述第一節(jié)概述本工程是西通河灌區(qū)第一級(jí)抽水站的攔河閘，其主要任務(wù)是攔蓄西通河的河水，抬高水位滿足抽水灌溉的需要；洪水期能夠宣泄洪水，保證兩岸農(nóng)田不被洪水淹沒(méi)。第二節(jié)基本資料（一）閘的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范.SD133-84（以下簡(jiǎn)稱SD133-84）,該閘按IV級(jí)建筑物設(shè)計(jì)（二）水位流量資料運(yùn)用情況上游水位（米）下游流量（m3/s）正常蓄水198.000設(shè)計(jì)洪水198.3661.40校核洪水198.9079.70下游水位流量關(guān)系見(jiàn)表H下（m）195.00196.00197.00197.50198.00198.15198.50198.65Q(n3/S)0.008.6327.9641.07

2、55.4061.4073.9879.70（三）地形資料閘址附近，河道順直，河道橫部面接近梯形，底寬18米，邊坡1:1.5,河底高程195.00米，兩岸地面高程199.20米。（四）閘基土質(zhì)資料閘基河床地質(zhì)資料柱狀圖如圖所示層序高程（M土質(zhì)拇況I195.00-191.8細(xì)砂II191.8183.32組砂III183.32粘土閘址附近缺乏粘性土料，但有足夠數(shù)量的混凝土骨料和砂料。閘基細(xì)砂及墻后回填砂料土工試驗(yàn)資料如下表；天然谷重飽和谷重內(nèi)摩擦角凝聚力不均勻系數(shù)相對(duì)密實(shí)度細(xì)砂0.4618.6420.6122012砂土料0.6218.2020.2132015細(xì)砂允許承載力為150KN/m其與混凝土底板

3、之間的摩擦系數(shù)f=0.35（五）其他資料1. 閘上交通為單車道，按汽-10設(shè)計(jì)，帶-50校核。橋面凈寬4.0m，總寬為4.4m2. 閘門采用平面鋼閘門，有3米，4米，5米三種規(guī)格閘門。3. 該地區(qū)地震設(shè)計(jì)烈度為4度。4. 閘址附近河道有干砌石護(hù)坡。5. 多年平均最大風(fēng)速12米/秒，吹程0.15公里。第三節(jié)工程綜合說(shuō)明書本工程為IV級(jí)攔河閘。設(shè)計(jì)采用開敞式水閘。水閘由上游連接段、閘室段、下游連接段三部分組成。閘室段位于上、下游連接段之間。是水閘工程的主體。其作用是控制水位、調(diào)節(jié)流量。包括閘門、閘墩、邊墩、底板、工作橋、檢修便橋、交通橋、啟閉機(jī)等。上游連接段的作用是將上游來(lái)水平順地引進(jìn)閘室。包括兩

4、岸的翼墻、護(hù)坡、鋪蓋、護(hù)底和防沖槽。下游連接段的作用是引導(dǎo)過(guò)閘水流均勻擴(kuò)散。通過(guò)消能防沖設(shè)施。以保證閘后水流不發(fā)生有害的沖刷。包括消力池、海漫、防沖槽以及兩岸的翼墻和護(hù)坡。第二章水力計(jì)算第一節(jié)閘室的結(jié)構(gòu)型式及孔口尺寸確定（一）閘孔型式的選擇該閘建在天然河道上，河道橫部面接近梯形，因此采用開敞式閘室結(jié)構(gòu)。該閘建在天然河道上，為了滿足泄洪、沖沙、排污的要求，宜采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，自由出流范圍較大的無(wú)坎寬頂堰，考慮到閘基持力層是粘細(xì)砂，土質(zhì)一般，承載能力不好，并參考該地區(qū)已建工程的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)一般情況下，攔河閘的底板頂面可與河底齊平。即閘底板頂面（即堰頂）與西通河河底齊平，所以高程為195.00m

5、。（二）閘孔尺寸的確定初擬孔口尺寸，該閘的尺寸必須滿足攔洪灌溉以及泄洪的要求。1.計(jì)算閘孔總凈寬B0（1）在設(shè)計(jì)情況下：、上游水H=198.36-195=3.36mhs=198.15-195.00=3.15m、下泄流量Q=61.40m3/s則上游行近流速：V0=Q/A根據(jù)和斷面尺寸：.一，_2A=(b+mH)H=(18+1.5X3.36)33.36=77.4m其中b為河道寬：b=18mm為邊坡比：m=1:1.5V0=Q/A=61.40/77.41=0.793m/sl4=H+aV2/2(取a=1.0)=3.36+0.7932/(2X9.81)=3.39m故屬于淹沒(méi)出流。貝(J2=3.15/3.3

6、9=0.9290.8H。(2)校核情況：、上游水H=198.9-195=3.9mX、下游水深hs=198.65-195=3.65m、下泄流量Q=79.70m3/s則上游行近流速：V0=Q/A根據(jù)和斷面尺寸：A=(b+mH)H=(18+1.5X3.9)X3.9=93.02m2其中b為河道寬：b=18mm為邊坡比：m=1:1.5V0=Q/A=79.7/93.02=0.86m/sH)=H+av2/2g(取a=1.0)=3.9+0.862/(2X9.81)=3.94m故屬于淹沒(méi)出流。貝U星=3.65/3.94=0.930.8,H0(3)確定閘孔寬度由以上結(jié)果可得，則按水流成堰流時(shí)并且為淹沒(méi)出流，計(jì)算根

7、據(jù)水工建筑物寬頂堰淹沒(méi)出流公式：0根據(jù)”H0查SL-265-2001,附錄A.01 ,查得淹沒(méi)系數(shù)=0.74,對(duì)無(wú)坎寬頂堰:m=0.385假設(shè)側(cè)收縮系數(shù)；=0.90在設(shè)計(jì)情況下:由公式所以，在設(shè)計(jì)情況下=8.66m在校核情況下:=9.0m整理上述計(jì)算如下表計(jì)算情況上游水深H下游水深hs8M:Q行進(jìn)流速行進(jìn)水頭H0淹沒(méi)系數(shù)6流量系數(shù)m側(cè)收縮系數(shù)設(shè)計(jì)情況下3.363.1561.400.7933.390.740.3850.908.66校核情況下3.903.6579.700.863.940.740.3850.909.02.閘孔孔數(shù)n及單孔凈寬bo單孔寬度bo根據(jù)水閘使用要求，閘門型式及啟閉機(jī)容量等因素

8、，并參照閘門尺寸選定由BoiBo2比較得，取凈寬較大的值，則取Bo=9.0m。以上為Bo的第一次近似值，據(jù)此可計(jì)算名的第二次近似值，按hs/H0=0.93,及閘墩邊形狀，查水力學(xué)，得=0.502,=0.70。側(cè)收縮系數(shù)按式計(jì)算為：=1-0.2義0.7+(3-1)義0.502X3.9/9=0.85凈寬B。的第二次計(jì)算近似值為=9.5m再將凈寬B。的第二次近似值代入式中，可得”0.86,再次試算后仍得名=0.86,計(jì)算得出B02=9.4m,根據(jù)所給閘門的型號(hào)尺寸，則選擇孔數(shù)n=3,每孔凈寬b0=3.2m,則閘孔總凈寬Bo=3.2X3=9.6m,3.閘孔泄流能力校核中墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)

9、范SL265-2001,取中墩厚d=1.5m,墩首、墩尾均采用尖圓形。邊墩厚度為1.0m,墩首、尾采用半圓形。根據(jù)擬定的閘孔尺寸凈寬B0=9.6m,用設(shè)計(jì)情況進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)堰流公式：0=64.28m3/s貝心=|(64.28-61.40)/61.40|X100%=4.7%5%實(shí)際過(guò)流能力滿足泄水的設(shè)計(jì)要求由此得該閘的孔口尺寸確定為：選擇孔數(shù)n=3,每孔凈寬b0=3.2m,2個(gè)中墩各厚d=1.5m，邊墩厚度為1.0m,閘孔總凈寬B0=9.6m，閘室總長(zhǎng)度B=3X3.2+2X1.5=12.6m。第二節(jié)消能防沖型式水閘閘門開啟時(shí)，下泄水流具有較高能量，為防止高速水流及波狀水躍的沖擊等不利作用，閘下應(yīng)

10、采取防沖措施。（一）消能型式水閘上、下游水頭一般較低，下游一般為土基，宜采用底流式消能。因此，消能設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定下游消力池深度與長(zhǎng)度，護(hù)坦型式與構(gòu)造、海漫長(zhǎng)度與構(gòu)造一集防沖槽等。（二）消力池設(shè)計(jì)1 .消力池設(shè)計(jì)依據(jù)當(dāng)過(guò)閘流量不變，上游水位較高時(shí)往往是消力池設(shè)計(jì)的依據(jù)，而實(shí)際運(yùn)行中，流量卻是變化的。因而，消能設(shè)計(jì)依據(jù)應(yīng)是上游為較高水位、下游為較低水位時(shí)，通過(guò)某一流量,下泄水流能量E=YqH最大時(shí)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)即為消力池設(shè)計(jì)依據(jù)。為了降低工程造價(jià)、確保水閘安全運(yùn)行，可以規(guī)定閘門的操作規(guī)程，本次設(shè)中孔開啟。分別開啟不同高度進(jìn)行計(jì)算，找出消力池池深和池長(zhǎng)的控制條件。閘門的開度擬分三級(jí)開啟。第一級(jí)泄

11、流量8.63m3/s；待下游水位穩(wěn)定后，開度增大至設(shè)計(jì)流量61.4m3/s;最后待下游水位穩(wěn)定后，再增大開度至最大下泄流量79.7m3/s消力池尺寸計(jì)算表開啟高度e垂直收縮系數(shù)泄流量Q單寬流量q收縮水深hc躍后水深hc下游水深hs流態(tài)池深d消力池長(zhǎng)度Lsj水躍長(zhǎng)Lj遠(yuǎn)離0.170.6128.190.650.100.881.00式0.071.130.57.57.3水躍淹沒(méi)2.420.66698.567.823.800.673.15式水躍淹沒(méi)3.910.97347.613.783.620.853.65式水躍其中按以下公式計(jì)算垂直收縮系數(shù)6與閘孔相對(duì)開度e/H有關(guān)，查水力學(xué)表9-8可得泄流量：Q=e

12、B0,2gH流量系數(shù)：1i1-&-H消力池深度：d=；?。籬s-；：Zcs出池落差:Z =收縮水深：hc=ec2g2hs2gh；2消力池長(zhǎng)：Lsj=LsLj其中消力池與閘底板以1:4的斜坡段連接水躍長(zhǎng)度：Lj=6.9h；-hchs是出池河床水深To是從消力池底板頂面算起的總勢(shì)能為水流動(dòng)能校正系數(shù)取1.0。B為水躍長(zhǎng)度校正系數(shù)取0.75。水躍淹沒(méi)系數(shù)仃0=1.05流速系數(shù)中=0.95。2 .消力池深度d及消力池長(zhǎng)度的計(jì)算結(jié)論：通過(guò)計(jì)算上述計(jì)算可知，當(dāng)閘孔開度為0.17m時(shí)滿足控制條件，其余兩組都不滿足條件，根據(jù)下列計(jì)算：以下泄流量Q=8.63m3/s作為確定消力長(zhǎng)度的計(jì)算依據(jù)(1)消力池力池深依

13、據(jù)SL265-2001，附表B1.1,則計(jì)算出消力池的相關(guān)參數(shù)22二0.7210.72129.81121229.810.912=-0.006其中AZ為出池落差、hs為出池河床水深、為水流動(dòng)能校正系數(shù)取1.0=1.05X 0.921-1+0.006d=-0.0385 m ,但為了穩(wěn)定泄流時(shí)的水流，根據(jù)規(guī)范取池深=-0.0385則計(jì)算出消力池池深d=0.5m。(2)消力池長(zhǎng)度計(jì)算：由前面的計(jì)算，以下泄流量8.63m3/s作為確定消力池長(zhǎng)度計(jì)算的依據(jù)。略去行進(jìn)流速V。，則:T。=Hd=3.9+0.5=4.4m根據(jù)公式22其中：=-q=-.=0.022g229.81則：hc1 cT_.T04.4 -0

14、.020.020.02.4 一，：,4.4=0.07m0.072 |18 0.682 3 -19.81 0.07=1.13m水躍長(zhǎng)度：Lj=6.9hC-hc=6.9(1.13-0.07)=7.3m消力池與閘底板以1:4的斜坡段連接，Ls=dp=0.5X4=2m,則消力池長(zhǎng)度:Lsj=Ls+PLj=2+0.75X7.3=7.5m所以取消力池長(zhǎng)度為7.5m。3 .消力池底板厚度t(1)消力池底板厚度，為減少作用于底板揚(yáng)壓力，消力池底板可以做成透水的，始端厚度可按抗沖和抗浮要求確定。抗沖抗浮U-W,Pm其中ki為消力池底板計(jì)算系數(shù)取0.18,q為消力池進(jìn)口處的單寬流量，AH為相應(yīng)于單寬流量的上、下游

15、水位差。此結(jié)構(gòu)按抗沖條件計(jì)算得：消力池底板厚度計(jì)算表8M:(m3/s)上游水深(m)下游水深,，、hs(m)/3，、q(m/sm)H(m)t(m)8.633.901.000.682.900.1927.963.902.002.221.900.3141.073.902.503.261.40r0.3555.403.903.004.400.900.3761.403.903.154.870.750.3773.983.903.505.870.40r0.35179.703.903.656.320.250.32計(jì)算取最大值t=0.37L=35.1m閘基防滲長(zhǎng)度滿足要求第二節(jié)防滲和排水設(shè)計(jì)及滲透壓力計(jì)算采用改進(jìn)

16、阻力系數(shù)法進(jìn)行滲流計(jì)算為了便于計(jì)算，將復(fù)雜的地下輪廓進(jìn)行簡(jiǎn)化。由于鋪蓋頭部及底板上下游兩端的齒墻均較淺，可以將它們簡(jiǎn)化成短板的形式如下圖：1.確定地基的有效深度根據(jù)鉆探資料，閘基透水層深度很大。故在滲流計(jì)算中必須取一有效深度代替實(shí)際深度。由地下輪廓線簡(jiǎn)化圖知：地下輪廓的水平投影長(zhǎng)度L0=12+14=26m地下輪廓的垂直投影長(zhǎng)度S=195.00-190.00=5m。L0/S=26/5=5.25時(shí)，故地基的有效深度Te=0.5父L0=13m而地基的實(shí)際計(jì)算深度T=195.0-183.32=11.68m,則TTe,故地基的實(shí)際計(jì)算深度Te=T=11.68mo2,滲流區(qū)域的分段和阻力系數(shù)的計(jì)算過(guò)地下輪

17、廓的角點(diǎn)、尖點(diǎn)，將滲流區(qū)域分成八個(gè)典型段。如上圖，1、8段為進(jìn)出口段,2、4、5、7則為內(nèi)部垂直段，3、6、二段為內(nèi)部水平段。(1)設(shè)計(jì)洪水位情況各流段阻力系數(shù)為編號(hào)名稱計(jì)算公式進(jìn)出口段1.011.680.4780.4330.2941.510.980.5170.4680.397內(nèi)部垂直段0.511.180.0450.0410.0824.511.180.4570.4144.010.680.3790.3431.010.680.0910.0820.155內(nèi)部水平段S1=0.5S2=4.5T=11.18L=120.7600.6880.786S1=4.0S2=1.0T=10.68L=14.00.9830

18、.890H=198.36-195.00=3.36m。根據(jù)水流的連續(xù)條件，經(jīng)過(guò)各流段的單寬滲流流量均應(yīng)相等。各流段的水頭損失的計(jì)算加=，則得h1=0.433mh2=0.041mh3=0.688mh4=0.414mh5=0.343m%=0.890h7=0.082mh8=0.468m進(jìn)出口段進(jìn)行必要的修正：進(jìn)出口修正系數(shù)為,T=11.18mT=11.68mS=1m則得：=0.680.140所以h2=0.0412=0.082mh3=0.688+(0.139-0.041)=0.786m.同樣對(duì)出口段修正如下T=10.68mT=11.68mS=2m則得：=0.849=1.0故亦需要修正出口段的水頭損失修正

19、為.h8=xh8=0.397m進(jìn)口段水頭損失的修正量為：h=h8-h8=0.467-0.397=0.070m將該修正量轉(zhuǎn)移給相鄰各段，則_h7=0.085+0.070=0.155計(jì)算各角點(diǎn)的修正后的滲壓水頭：由上游進(jìn)口段開始，逐次向下游從作用水頭值H中相繼減去各分段的水頭損失值，即可求得各角隅點(diǎn)的滲壓水頭值：H1=3.36mH2=H1-h1=3.066mH3=H2-h2=2.984mH4=H3-h3=2.198mH5=H4-h4=1.784mH6=H5-h5=1.441mH7=H6-h6=0.551mH8=H7-h7=0.396mH9=H8-h8=0作出滲透壓力分布圖：根據(jù)以上算得滲壓水頭值，

20、并認(rèn)為沿水平段水頭損失呈線形變化，則作出設(shè)計(jì)洪水位是滲透壓力分布圖設(shè)計(jì)洪水位時(shí)滲透壓力分布圖單位寬度底板所受滲透壓力：P1=0.5X(H6+H7)X14X1=0.5X(1.441+0.551)X14X1=136.91kN單位寬鋪蓋所受的滲透壓力：P2=0.5X(H3+H4)X12X1=0.5X(2.984+2.198)X12X1=304.49kN2 .校核洪水位情況各流段阻力系數(shù)為編號(hào)名稱計(jì)算公式進(jìn)出口段1.011.680.4780.5020.3411.510.980.5170.5430.461內(nèi)部垂直段0.511.180.0450.0470.0944.511.180.4570.4804.01

21、0.680.3790.3981.010.680.0910.0960.178內(nèi)部水平段S1=0.5S2=4.5T=11.18L=120.7600.7990.913S1=4.0S2=1.0T=10.68L=14.00.9831.033H=198.90-195.00=3.90m。根據(jù)水流的連續(xù)條件，經(jīng)過(guò)各流段的單寬滲流流量均應(yīng)相等.各流段的水頭損失的計(jì)算%=:匕，則得h1=0.502mh3 =0.799mh5 =0.398mh2=0.047mh4=0.480mh6=1.033h7 =0.096mh8=0.343m進(jìn)出口段進(jìn)行必要的修正：進(jìn)出口修正系數(shù)為T=11.18mT=11.68mS=1m則得：=

22、0.680.047所以h2=0.0472=0.094mh3=0.799+(0.161-0.047)=0.913m.同樣對(duì)出口段修正如下一一_T=10.68mT=11.68mS=2m則得：=0.849=1.0故亦需要修正出口段的水頭損失修正為h8=xh8=0.461m進(jìn)口段水頭損失的修正量為：._：h=h8-h8=0.543-0.461=0.082m將該修正量轉(zhuǎn)移給相鄰各段，則h7=0.096+0.082=0.178計(jì)算各角點(diǎn)的修正后的滲壓水頭：由上游進(jìn)口段開始，逐次向下游從作用水頭值H中相繼減去各分段的水頭損失值，即可求得各角隅點(diǎn)的滲壓水頭值：H1=3.9mH2=H1-h1=3.559mH3=

23、H2-h2=3.465m一一一一,H4=H3-h3=2.552mH5=H4-h4=2.072mH6=H5-h5=1.674mH7=H6-h6=0.641m山=出-h7=0.461m._H9=H8-h8=0.000根據(jù)以上計(jì)算作出校核洪水位是滲透壓力分布圖，如圖校核洪水位時(shí)滲透壓力分布圖單位寬度底板所受滲透壓力：P1=0.5X(H6+H7)X14X1=158.97kN單位寬鋪蓋所受的滲透壓力：P2=0.5X(H3+H4)X12X1=353.87kN3 .抗?jié)B穩(wěn)定驗(yàn)算閘底板水平段的平均滲透坡降和出口處的平均逸出坡降：(1)閘底板水平段的平均滲透坡降Jx為：設(shè)計(jì)情況校核情況(2)滲流出口處的平均逸出

24、坡降為設(shè)計(jì)情況校核情況J0二上二0461=0.307(10=0.30.35,所以閘基的防滲滿足抗?jié)B穩(wěn)定的要求。s1.5第三節(jié)排水設(shè)施及細(xì)部構(gòu)造為加厚反濾層中的大顆粒層，形成平鋪式。排水反濾層一般是2-3層不同粒徑的砂和砂礫石組成的。層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層增大。反濾層的材料應(yīng)該是能抗風(fēng)化的砂石料，并滿足被保護(hù)土壤的顆粒不得穿過(guò)反濾層，各層次的粒不得發(fā)生移動(dòng)，相鄰兩層間，較小一層的顆粒不得穿過(guò)較粗一層的空隙，反濾層不能被阻塞。應(yīng)具有足夠的透水性，以保證排水暢通。同時(shí)還應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，其工作性能和效果應(yīng)不隨時(shí)間的推移和環(huán)境的改變而變差。本次設(shè)計(jì)中的反濾層有碎石

25、、中砂和細(xì)砂組成，其中上部為20cm厚的碎石，中間為10cm厚的中砂，下部為10cm厚的細(xì)砂。第四章閘室布置第一節(jié)閘底板、閘墩(1)閘底板采用整體式平底板。詳細(xì)敘述見(jiàn)第三章第一節(jié)。底板順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度L=14m1底板厚度d=1.0mo(2)閘墩閘墩承受閘門傳來(lái)的水壓力，也是壩頂橋梁的支撐。% =0.0166Vo54D 13閘墩順?biāo)较虻拈L(zhǎng)度取與底板相同，取14.0m。閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中墩厚均為1.5m。邊墩與岸墻合二為一，采用重力式結(jié)構(gòu)。閘墩上游部分的頂部高程在泄洪時(shí)應(yīng)高于設(shè)計(jì)或校核洪水位加相應(yīng)的安全超高；擋水時(shí)應(yīng)高于設(shè)計(jì)或校核洪水位加波浪計(jì)算高度加安全超高。水位高程安全加高波浪計(jì)算高程

26、閘頂圖程閘墩高程擋水時(shí)設(shè)計(jì)洪水位198.360.30.2198.863.86校核洪水位198.900.20.2199.304.30泄水時(shí)設(shè)計(jì)洪水位198.360.50.2199.064.06校核洪水位198.900.40.2199.504.50由已知的多年平均最大風(fēng)速為12m/s,吹程為0.15公里，計(jì)算破浪高:根據(jù)官?gòu)d水庫(kù)公式：=0.0166M12540.1513=0.2m其安全超高查SL265-2001,表4.2.4得，泄水時(shí)：設(shè)計(jì)洪水位時(shí)為0.5m。校核洪水位時(shí)為0.4m；擋水時(shí)：設(shè)計(jì)洪水位時(shí)為0.3m。校核洪水位時(shí)為0.2m。依據(jù)表格得，閘墩高度為4.5m。閘墩下游部分的高度只要比下游

27、最高水位適當(dāng)高些，不影響泄流即可。由于校核洪水位時(shí)下游最高水位=198.65m,由此取閘墩下游部分的頂部高程為=199.2m,閘墩上設(shè)兩道門槽(檢修門槽和工作門槽)，檢修門槽在上游，槽深為0.2m,寬0.4m,工作槽槽深為0.40m,寬0.5m。兩者相距2.0m。具體位置見(jiàn)下圖。下游不設(shè)檢修門，閘墩下游頭部均為流線形。第二節(jié)閘門和啟閉機(jī)閘門采用露頂式平面鋼閘門，則閘門頂高程為199.40m,閘門高4.4m,門寬為4.0m。查SL265-2001和水閘，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：G=KzKckgH1.43B008初估閘門自重.G為門重，10KNB墩高度4.5m,B為孔口寬度為3.2m,采用滾輪式支承Kz=1

28、.0,Kc采用普通低合金鋼結(jié)構(gòu)Kc=0.8,由于H5.0m,取Kg=0.156,則得門自重G=1.0父0.8父0.156父4.51.43父3.2O08=11.77kN,為滿足要求則取門G=12.0kN。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，初估計(jì)啟門力Fq=（0.1-0.2）P+1.2G,閉門力Fw=（0.1-0.2P-0.96G。則P為作用在門上的總水壓力（見(jiàn)圖）,不計(jì)浪壓力的影響，作用在每米寬門上游面的水壓力：電=1/2X9.81X3.9X3.9=74.60kN作用在每米寬門上游面的水壓力：Pr=1/2X3.65X3.65X9.81=65.35kN則門上總的水壓力為：當(dāng)處于開啟狀態(tài)時(shí)：P=PX3.2=238.72

29、kNFq=0.2X74.6+1.2X12.0=62.41kN當(dāng)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)：P=（P上-）X3.2=（74.6-65.35）33.2=29.6kNFw=0.2X29.6-0.9X15.0=-7.58kNFwL/2=2.9/2=1.45故為深水波：則相關(guān)荷載計(jì)算值如下:水位時(shí)荷載圖設(shè)計(jì)洪P1=0.5X1.45X9.81X(0.2+0.04+1.45)X9.4+0.5X(1.45+3.36+0.3)X9.81X2.21X9.4=647.16kN(一)P2=0.5X(2.496+3.804)X9.81X9.4X1.7=504.3kN(一)R=0.5X0.72X9.4X9.81=23.1kN(一)P

30、4=0.5X(0.7+2+0.552)X9.81X9.4X1.3=199.1kN浮托力：F=0.5X(1+2)X2X1X9.81X9.4+1X10X9.4X9.81+2X2X1X9.4X9.81=1601kN(T)滲透壓力：U=0.5X(2.496+0.2X2.496)X0.5X9.4X9.81X13.5+0.5X(0.2X2.496+0.396)X13.5X9.4X9.81=639.6kN(T)設(shè)計(jì)洪水情況下的荷載圖見(jiàn)上圖，設(shè)計(jì)洪水情況下的荷載計(jì)算見(jiàn)表,設(shè)計(jì)洪水情況下荷載和力矩計(jì)算對(duì)B點(diǎn)取矩荷載名稱豎向力（kN）水平力（kN）力臂(mj)力矩（kNm）一/閘室結(jié)構(gòu)重力90422.986628

31、0.7上游水壓力115.39531.77504.304.472.650.91505.791409.19458.91下游水壓力23.1199.11.530.5235.34103.53浮托力16017.011207滲透壓力522.1165.651.877.04.50.173654.77393.68.82水重力1212.992.883493.41合計(jì)10635.972249.581151.46222.27215815403.068386.39(；)929.26(f)56754.94()3.校核洪水位情況的荷載校核洪水位情況時(shí)的荷載與設(shè)計(jì)洪水位情況的荷載計(jì)算方法相似。所不同的是水壓力、浪壓力、揚(yáng)壓力是

32、相應(yīng)校核水位以下的水壓力、浪壓力、揚(yáng)壓力閘室內(nèi)水重：W1=3.9X6.4X5.75X9.81=1407.93kN水平水壓力：首先計(jì)算波浪要素。在校核水位下與設(shè)計(jì)下的波浪相同，故其波浪要素與設(shè)計(jì)情況下的下同因此:P1=0.5X1.45X9.81X(0.2+0.04+1.45)X9.4+0.5X(1.45+3.9+0.3)X9.81X2.75X9.4=847.02kN(f)P2=0.5X(2.849+4.093)X9.81X9.4X1.7=555.7kN(一)P3=0.5X0.72X9.4X9.81=23.1kN(一)P4=0.5X(0.7+2+0.641)X9.81X9.4X1.3=204.52

33、kN(一)浮托力：F=0.5X(1+2)X2X1X9.81X9.4+1X10X9.4X9.81+2X2X1X9.4X9.81=1601kN(T)滲透壓力：U=(0.46X14+0.5X(0.0252+1.9408)X0.5+0.0252X13.5)X9.4X9.81=668.8kN(T)校核洪水情況下的荷載圖見(jiàn)設(shè)計(jì)洪水位似的荷載圖，校核洪水情況下的荷載計(jì)算見(jiàn)下表。校核洪水情況下荷載和力矩計(jì)算對(duì)B點(diǎn)取矩荷載名稱豎向力（kN）水平力（kN）力臂（項(xiàng)力矩（kNm）一/閘室結(jié)構(gòu)重力9422.9866280.7上游水壓力115.39731.63555.752.850.8576.952085.15444.56