水閘是修建在河道、渠道或湖、?,利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的水工建筑物。關(guān)閉閘門,可以攔洪、擋潮、蓄水抬高上游水位,以滿足上游取水或通航的需要。開啟閘門,可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據(jù)下游用水的需要調(diào)節(jié)流量。水閘在水利工程中的應(yīng)用十分廣泛,多建于河道、 渠系、 水庫、湖泊及濱海地區(qū)。
水閘是修建在河道、渠道或湖、海口,利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的水工建筑物。關(guān)閉閘門,可以攔洪、擋潮、蓄水抬高上游水位,以滿足上游取水或通航的需要。開啟閘門,可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據(jù)下游用水的需要調(diào)節(jié)流量。水閘在水利工程中的應(yīng)用十分廣泛,多建于河道、 渠系、 水庫、湖泊及濱海地區(qū)。
本設(shè)計為大墩門取水工程畢業(yè)設(shè)計.該取水樞紐位于甘肅省金塔縣境內(nèi),以正義峽水庫為水源,擔負向金塔縣鼎新灌區(qū)引水灌溉及向內(nèi)蒙輸水的任務(wù)。
本設(shè)計的內(nèi)容主要包括:
1、工程概況及基本資料
熟悉基本資料和工程概況,如地質(zhì)、地形情況,水文條件,各相關(guān)高程,特征水位及相應(yīng)流量等,了解本設(shè)計的基本流程和主要工作,對原始數(shù)據(jù)進行整理,分析,匯總,為以后的閘室閘址選擇,樞紐布置等做好準備。
2、進水閘閘室的設(shè)計
主要設(shè)計任務(wù):閘址選定;閘室形式及布置;閘底及閘頂高程確定;閘孔尺寸確定。
閘址選擇是水閘規(guī)劃設(shè)計中的一項重要工作,閘址合適與否不僅將涉及到水閘建設(shè)的成敗,并且關(guān)系到整個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)水閘所負擔的任務(wù)和運用要求,綜合考慮地形、 地質(zhì)、 水流、泥沙、施工、管理和其他方面等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較選定。
平底板閘室結(jié)構(gòu)是常用的的型式之一。它結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,對當?shù)氐鼗幸欢ǖ倪m應(yīng)形,閘孔泄流態(tài)屬寬頂堰,泄流比較穩(wěn)定流量系數(shù)小,為了防止地板接縫多,防滲與澆筑的麻煩,我們采用整體式地板,為減少閘門高度和啟閉力,降低工作橋高度又因河床抗沖能力差,需降低過閘單寬流量,采用胸墻式水閘。
閘頂高程是閘室胸墻或閘門擋水線上游岸墻頂部高稱,為使閘室上部結(jié)構(gòu),如交通橋,檢修便橋等不防礙水閘過水和不受波浪影響,同時不致上游來水漫過岸墻墻頂危機及閘室安全。
3、消能防沖設(shè)計
主要設(shè)計任務(wù):消能方式的選定; 消能池池深及池長計算;護坦厚度計算;海漫長度計算;防沖槽計算.
綜合考慮各種消能方式利弊和運用條件以及本設(shè)計閘下游水位變化大,一般情況下,難以形成穩(wěn)定的面流式消能,因此本設(shè)計采用底流式消能形式。
根據(jù)水閘泄流的最不利情況確定相應(yīng)的池深,以及消力池池長、護坦厚度。海漫長度,以便于水流在池內(nèi)形成淹沒水躍。
4、水閘的防滲排水設(shè)計
主要設(shè)計任務(wù):水閘地下輪廓線設(shè)計及閘基防滲長度計算;滲透計算;防滲排水設(shè)計。
水閘防滲設(shè)計的要求是正確選擇水閘的地下輪廓,設(shè)計防滲設(shè)施的型式、布置、構(gòu)造和尺寸,使閘基滲透壓力減小,不發(fā)生滲透變形,并使閘基滲流量控制在允許的范圍內(nèi)。排水設(shè)施一般設(shè)在地下輪廓線末端及其下游,起著導(dǎo)滲作用,將閘基中的水安全地排到下游,以減小滲透壓力,增加閘室的穩(wěn)定性。
滲流計算,計算的滲流要素有滲透壓力、滲透坡降和滲流量,采用改進阻力系數(shù)法計算滲流,最后進行閘基的滲流的穩(wěn)定性驗算。
5、閘室結(jié)構(gòu)布置及基底應(yīng)力計算
主要設(shè)計任務(wù):確定閘室各部件,如:閘門,啟閉機,機架橋,檢修便橋,閘墩,底板等的形式、布置、尺寸構(gòu)造,基底承載應(yīng)力以及閘室穩(wěn)定性驗算。
水閘建成后,會經(jīng)歷各種工作情況。過水的壓力有可能超過地基承載力,發(fā)生地基破壞,過大的沉降尤其不均勻沉降會使閘室傾斜甚至結(jié)構(gòu)斷裂。因此,必須驗算水閘閘室在各種工作情況下的基底承載應(yīng)力以及閘室穩(wěn)定性。
6、擋土墻設(shè)計
主要設(shè)計任務(wù): 擋土墻布置; 擋土墻穩(wěn)定及應(yīng)力計算。
水閘擋土墻是水閘與兩岸連接的建筑物,包括閘室岸墻和上下游翼墻,其作用是側(cè)向擋土,保護兩岸邊坡不受進出閘水流的沖刷,岸墻與上游翼墻的背面輪廓起側(cè)向防滲作用,下游翼墻可排出側(cè)向繞流滲水,防止發(fā)生滲透變形,獨立的岸墻可減少邊載對閘室結(jié)構(gòu)的不利影響,改善其受力狀況。
7、觀測設(shè)計
主要設(shè)計任務(wù):水平位移觀測;垂直位移觀測;揚壓力觀測;上下游水位觀測