水閘畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書慈溪市三八江水閘初步設(shè)計(jì)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的和作用畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在大學(xué)期間最后一個(gè)全面性、總結(jié)性、實(shí)踐性的教育環(huán)節(jié)，是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識和技能，解決某一工程具體問題的一項(xiàng)嘗試，是走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，主要目的作用如下1、將學(xué)生在專業(yè)課程及基礎(chǔ)課程內(nèi)說學(xué)到的知識加以系統(tǒng)化、鞏固和加深，擴(kuò)大學(xué)生所學(xué)的基本理論知識和專業(yè)知識。2、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決本專業(yè)技術(shù)問題和綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，鼓勵(lì)大膽提出新的設(shè)計(jì)方案和技術(shù)措施。3、培養(yǎng)學(xué)生掌握設(shè)計(jì)工作的流程和方法，在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)文件等方面的鍛煉和提高。4、培養(yǎng)學(xué)生形成正確的設(shè)計(jì)思想，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是和刻苦鉆研的精神。二、設(shè)計(jì)題目慈溪市三八江水閘初步設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）圍墾工程樞紐總體布置（二）水閘設(shè)計(jì)（詳見指導(dǎo)書）1閘址選擇（定性分析）2樞紐布置3閘室布置4兩岸連接建筑物設(shè)計(jì)5消能防沖設(shè)計(jì)6防滲排水設(shè)計(jì)7閘室穩(wěn)定計(jì)算8地基處理設(shè)計(jì)9水閘主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10施工組織設(shè)計(jì)和概預(yù)算（本次不作要求）四、設(shè)計(jì)成果與要求（一）設(shè)計(jì)成果（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書說明書各一份（2）圖紙I圍墾工程樞紐布置圖II閘室平面布置圖III水閘上下游立視圖IV水閘縱向剖視圖V水閘閘底板配筋圖及細(xì)部構(gòu)造圖（二）設(shè)計(jì)要求（1）認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書及指導(dǎo)書，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書查找參考書及有關(guān)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范，復(fù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，理清全部工作程序及基本共作思路，以便更好更快地搞好設(shè)計(jì)。（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書便寫有邏輯，思路清楚，計(jì)算公式清楚，架設(shè)條件及參數(shù)選取有說明，參考資料能及時(shí)注明。說明文字簡練，語句通順，計(jì)算必須附以示意簡圖。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)期間應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)紀(jì)律，獨(dú)立完成各階段設(shè)計(jì)任務(wù)。五、進(jìn)度安排及各階段要求畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間短，除去答辯、制圖、整理計(jì)算說明書及五一放假，實(shí)際設(shè)計(jì)約6周，時(shí)間安排大致如下表，希同學(xué)們能盡量在規(guī)定時(shí)間完成相應(yīng)設(shè)計(jì)任務(wù)。1、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃周數(shù)時(shí)間各設(shè)計(jì)階段主要內(nèi)容工作量（）第9周04050409熟悉資料，工程總體布置10第10周04120416閘孔布置、水力計(jì)算10第11周04190423防滲排水布置計(jì)算、消能防沖設(shè)計(jì)20第12周第13周04260507閘身滲流穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定計(jì)算及校核20第14周05100516閘底板、閘墩、翼墻結(jié)構(gòu)計(jì)算20第15周第16周05170530制圖、整理說明書20第17周05300604答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯2、各階段要求詳見畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。水閘畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書慈溪市三八江水閘初步設(shè)計(jì)姓名學(xué)號班級專業(yè)浙江水利水電?？茖W(xué)校水利工程系二00四年三月第一章工程概況11區(qū)域概況一、自然地理慈溪海涂位于杭州灣那南岸，屬于淤張型岸灘，是錢塘，杭州灣演變的產(chǎn)物。灘面相對穩(wěn)定，圍墾條件優(yōu)越。為了配合杭州灣大通道及慈溪寧波的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，興建四灶浦西圍涂工程。慈溪西河、西北河水系位于慈溪西北沿海，本區(qū)交通設(shè)施完善，是主要的產(chǎn)棉區(qū)，根據(jù)甬江流域綜合規(guī)劃，本河區(qū)為北排河系，主要通過三八江和陸中灣閘外排出海。本工程位于慈溪市西北區(qū)北部海涂地區(qū)的三八江上，是為了配合已圍海涂十塘區(qū)塊而興建的。本區(qū)塊涂面高程2545M（武松高程，下同）之間，工程所在地三八江與相鄰河道陸中灣的流域面積合計(jì)2624KM2。二、水文氣象本工程圍區(qū)內(nèi)主要?dú)庀笈_有庵東，離三八江水閘工程控制流域中心以南12公里左右處。慈溪市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫16度，多年平均降雨量12728MM，主要集中在梅雨季節(jié)和臺風(fēng)季節(jié)，多年平均風(fēng)速30M/S，最大風(fēng)速190M/S。水資源總量缺乏，人均水資源占有量51041M3為浙江省人均占有量的24，是寧波市缺水最嚴(yán)重的地區(qū)。本區(qū)水層淺薄，含砂量大，潮流為主要水動(dòng)力，潮差大，進(jìn)潮流量大。根據(jù)實(shí)測，庵東灘前面深水區(qū)漲潮最大垂線平均流速為3M/S，落潮為25M/S。三、區(qū)域地質(zhì)根據(jù)地勘察院報(bào)告，本場地地基土以砂質(zhì)粉土為主，地基承載力較高。具體各層分述如下4551M淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（MQ4），結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度低。168619M砂質(zhì)粉土MQ4，濕很濕，稍密。10301710M粘質(zhì)粉土MQ4，飽和，稍密。工程場地地基土以砂質(zhì)粉土為主，分布廣，厚度大，土層含水量低，孔隙比小，強(qiáng)度大等特性；但滲透性大。水閘的持力層為砂質(zhì)粉土（MQ4），屬中低壓縮性土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值大于170KPA；E0790，ES1200MPA，C59KPA，299O，KV207104。12新建緣由慈溪市人均占有耕地065畝，只有全國人均耕地的05。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人多地少的矛盾不斷突出，目前仍以每年04萬畝的速度銳減。為扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面，實(shí)現(xiàn)耕地動(dòng)態(tài)平衡，充分開發(fā)慈溪市豐富的海涂資源，故實(shí)施西圍涂工程的開發(fā)建設(shè)。西圍涂工程的建成不僅可以增加土地資源，滿足慈溪市土地動(dòng)態(tài)平衡的要求，為慈溪市的工農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件，而且為沿海大通道杭州灣大橋建設(shè)提供建設(shè)用地。三八江水閘工程是西圍涂工程的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)擔(dān)負(fù)著慈溪市東河區(qū)大部分的排澇任務(wù)，建設(shè)本工程是十分必要的。13工程等別、主要建筑物級別及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)西圍涂工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告，三八江水閘內(nèi)的最大排澇流量為Q536494M3/S。設(shè)計(jì)排澇期內(nèi)河最高水位5820M（20年一遇）。三八江水閘為西圍涂工程組成部分，西圍涂工程為三等工程，三八江水閘建筑物等級同海塘，其主要建筑物為3級，三八江水閘是主要建筑物故為3級建筑物，次要建筑物為4級。水閘的閘頂高程安50年一遇高潮位與相應(yīng)的風(fēng)浪組合確定，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇3日暴雨4天排至作物耐淹水位。抗震等級根據(jù)1/4000萬中國地震烈度區(qū)劃圖（1990），本場區(qū)最大地震震級為級，不考慮地震設(shè)防。14主要參考資料1、水閘設(shè)計(jì)上下冊，華東水利學(xué)院主編2、水閘灌區(qū)水工建筑物叢書3、水工建筑物大專教材4、水閘設(shè)計(jì)規(guī)范SL26520015、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大專教材6、水力學(xué)大專教材7、小型水利水電工程設(shè)計(jì)圖集，水閘分冊8、水工設(shè)計(jì)手冊1、2、3分冊第二章水文計(jì)算第三章排澇計(jì)算因畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間限制，水文計(jì)算與排澇部分不要求具體計(jì)算，水文、排澇計(jì)算具體成果如下外海設(shè)計(jì)高潮位P2788M外海設(shè)計(jì)平均低潮位150M設(shè)計(jì)洪水位P5582M，相應(yīng)閘下水位15M校核洪水位P2599M，相應(yīng)閘下水位48M內(nèi)河設(shè)計(jì)高水位（啟排水位）480M內(nèi)河設(shè)計(jì)低水35M最大排澇流量36494M3/S最大單寬流量152M3/SM第四章水閘設(shè)計(jì)41設(shè)計(jì)任務(wù)通過前兩章的分析和排澇計(jì)算，我們已初步擬定閘底檻高程和閘孔總凈寬。本章進(jìn)行水閘布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。水閘設(shè)計(jì)任務(wù)如下1、閘址選擇（定型分析）2、樞紐布置3、閘室布置4、兩岸連接建筑物設(shè)計(jì)5、消能防沖設(shè)計(jì)6、防滲排水設(shè)計(jì)7、閘室穩(wěn)定計(jì)算8、地基處理設(shè)計(jì)9、水閘主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42閘址選擇閘址選擇是水利規(guī)劃階段一項(xiàng)重要工作。一般根據(jù)工程所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，確定一個(gè)建閘的范圍，然后在范圍內(nèi)選擇幾個(gè)可能的位置。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選出一個(gè)較為優(yōu)越的閘址。本設(shè)計(jì)課題為沿海擋潮閘承擔(dān)著排澇和擋潮任務(wù)。根據(jù)本工程所承擔(dān)的任務(wù)，水閘應(yīng)選擇在現(xiàn)三八江的外延處，盡量順直。根據(jù)工程地質(zhì)條件，此處屬中低壓縮性土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值較高，但下游抗沖能力較差。為使海塘軸線盡可能順直，水閘位置盡可能照顧到橫塘。將原三八江閘外移，并在原閘位置垂直于橫堤軸線開挖引河。閘址坐落于地下水位較高，最新淤積的海涂上。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)閘址按西圍涂工程可行性研究報(bào)告已經(jīng)選定，如附圖一所示。不需另外選擇位置。只需對已擬定閘址的合理性進(jìn)行定性分析。43樞紐布置三八江閘樞紐建筑物有排澇擋潮閘、橫堤、三八江新開挖渠和管理用房，整個(gè)樞紐的布置簡單。三八江排澇擋潮閘主要由上游連接段、閘室段和下游連接段三部分組成。上游連接段包括鋼筋混凝土鋪蓋、護(hù)底和上游防沖槽和兩岸翼墻，護(hù)坡。下游連接段包括消力池、護(hù)坦、防沖槽和下游翼墻。閘室段包括閘底板、閘墩、胸墻、閘門和啟閉機(jī)房等。三八江的河床寬度140M。具體樞紐位置圖見附圖。設(shè)計(jì)基本資料如下1橫堤軸線按30M等高線布置，新圍海涂涂面高程23M；2橫堤（海堤）斷面技術(shù)參數(shù)斷面形式帶有平臺的復(fù)式堤頂高程1053M頂寬7M迎海坡雙坡式，上、下坡比均為125，在75M高程處設(shè)置一寬度為55M的平臺內(nèi)坡單坡，坡比125護(hù)坡外海坡鋪設(shè)40CM干砌石加30CM混凝土欄柵板；內(nèi)坡用漿砌石砌成城門拱型式結(jié)合草皮護(hù)坡。3新開引渠技術(shù)參數(shù)兩岸邊坡坡度12河底底寬80M（本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不進(jìn)行干渠與閘孔的配套設(shè)計(jì)，因?yàn)楦汕叽缫阎┖拥揽v坡110000糙率系數(shù)N0025河底高程15M4干渠兩側(cè)塘裙技術(shù)參數(shù)塘裙頂部高程65M塘裙頂部寬度20M5閘下排水渠技術(shù)參數(shù)省略，閘下直接與海相連6管理用房宜布置在干渠左岸，朝向正南或東南，可避開冬季西北風(fēng)的侵襲44閘室布置一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、閘孔形式及尺寸的擬定2、閘頂高程的確定3、閘墩型式及尺寸的擬定4、閘門型式尺寸的擬定及啟閉機(jī)的選擇5、胸墻結(jié)構(gòu)型式及尺寸6、工作橋的型式及尺寸的確定7、交通橋的型式及尺寸擬定8、底板型式及尺寸的確定9、閘室分段二、閘室結(jié)構(gòu)布置一般原則1、各構(gòu)成部分結(jié)構(gòu)合理，工作可靠，運(yùn)行管理方便；2、各部分布置緊湊、相互協(xié)調(diào)；3、整個(gè)閘室的結(jié)構(gòu)中心盡可能接近底板中心；4、本工程建于松軟地基上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置與選型時(shí)應(yīng)注意有些具體問題，請參考水閘設(shè)計(jì)規(guī)范、水工建筑物有關(guān)章節(jié)進(jìn)行布置。三、閘孔型式及尺寸的擬定（一）閘孔型式的選擇1、閘孔型式閘孔形式有寬頂堰、低實(shí)用堰和胸墻孔口對于擋潮閘，排澇時(shí)，內(nèi)河水位并不太高，擋潮時(shí)外海潮位較高，且變幅大。為減小閘門的高度，可以考慮用胸墻代替一部分閘門的高度。本工程的擋潮高度較大，采用胸墻式自由出流較為合適。為保證汛期排澇能力，胸墻底部高程應(yīng)能保證在任何水位下，均不出現(xiàn)孔流狀態(tài)。2、堰型選擇采用那種型式應(yīng)根據(jù)水閘的運(yùn)用要求、水流流態(tài)、地形和地質(zhì)等條件選用。擋潮閘一般選用寬頂堰。雖然寬頂堰自由泄流時(shí)的流量系數(shù)較小，但具有泄流能力穩(wěn)定和地基應(yīng)力分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，而且寬頂堰較適用于平原地區(qū)軟土地基稅上的水閘。（一）閘孔孔徑的選擇水閘閘孔孔徑應(yīng)該根據(jù)工程投資、閘門型式、運(yùn)用要求等因素確定，必要時(shí)需參照閘門系列要求進(jìn)行選擇。主要從兩個(gè)方面來考慮，一是過閘單寬流量；二是閘室總寬度與河道總寬度的關(guān)系。閘門孔口頂部高程即胸墻底部高程，胸墻底部高程應(yīng)高于泄水位0102,并根據(jù)孔口泄流量要求計(jì)算確定，可以按以下公式計(jì)算胸墻底部高程堰頂高程3/4（堰頂上游水深）安全超高（01M03M）（二）水閘排澇時(shí)的泄流能力、單寬流量和干渠流速校核根據(jù)初步擬定的閘孔總凈寬，已經(jīng)確定的孔數(shù)與孔徑，最大下泄流量，相應(yīng)的上下游水位，進(jìn)一步核算閘孔實(shí)際泄流能力（最大總下泄流量，即計(jì)算不同的水位，最大下泄流量、最大單寬流量和干渠流速，校核能否滿足相應(yīng)的上游限制水位和河道安全泄量要求。1、閘孔的泄流能力驗(yàn)算選擇流量系數(shù)，側(cè)收縮系數(shù)，由水力學(xué)中的堰流公式計(jì)算以確定堰型及孔口尺寸的閘孔泄流能力。2、單寬流量驗(yàn)算1）過閘最大流量計(jì)算設(shè)計(jì)情況上游啟排水位加上安全水頭10CM，下游為渠底高程?？紤]行進(jìn)流速水頭，通過試算求得最大總下泄流量，在求得最大單寬流量。2）最大單寬流量驗(yàn)算河床允許單寬流量根據(jù)地基土的性質(zhì)由有關(guān)資料查得，或參考任務(wù)書已提供的數(shù)值。3）干渠流速校核根據(jù)已經(jīng)提供的三八江干渠有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，求出干渠最大流速；按照三八江干渠出口位置的地質(zhì)條件，可查的河道的不沖流速（允許流速），或參考任務(wù)書已提供的值V01014M/S。四、閘頂高程的確定（一）設(shè)計(jì)原則為保證汛期排澇能力，水閘本身安全和閘上交通需要，擋潮閘頂部高程應(yīng)能保證在任何水位下，閘頂均不出現(xiàn)過流狀態(tài)。（二）擋外潮時(shí)閘頂部高程計(jì)算三八江水閘為西圍涂擋潮工程的組成部分，除了需考慮自身的上下游連接外，還要充分考慮水閘與海塘的連接。本工程擋水高程應(yīng)滿足水閘的正常運(yùn)行要求，閘頂高程計(jì)算取值還應(yīng)與相鄰海塘頂?shù)你暯樱瑮l件滿足是盡量與海塘塘頂高程同高；也可以不需計(jì)算，直接取海塘塘頂高程1050M。（三）位于交通橋部分的閘頂部高程一般以使交通橋橋面能與地面銜接為準(zhǔn)。（四）閘墩頂部常做成臺階型。五、閘墩型式及尺寸的擬定1、選定閘墩型式2、閘墩長度確定取決于上部結(jié)構(gòu)尺寸和布置，應(yīng)略大于架設(shè)在閘頂?shù)母鞣N橋梁寬。一般與閘室底板順?biāo)鞣较虻拈L度相同。3、閘墩厚度確定應(yīng)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求，但多數(shù)情況都取決于構(gòu)造要求。一般根據(jù)閘墩高度、上下游水位差、閘孔孔徑、閘門型式和閘墩材料等條件確定。4、門槽位置和尺寸六、閘門型式尺寸的擬定及啟閉機(jī)的選擇（一）閘門型式選擇閘門型式尺寸的擬定及啟閉機(jī)的選擇參見水閘設(shè)計(jì)規(guī)范P12第42164218；考慮與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施工隊(duì)伍習(xí)慣盡量相應(yīng)，以提高施工質(zhì)量，可以采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆閘門，門寬小于6M。（二）閘門結(jié)構(gòu)尺寸及重量估算1鋼筋混凝土閘門梁板結(jié)構(gòu)尺寸有結(jié)構(gòu)計(jì)算最后確定。本工程暫不進(jìn)行此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作。2閘門重量估算。按擬定的閘門尺寸，金屬附件可忽略重量，具體參考閘門。閘門支撐采用滑動(dòng)支撐。（三）啟閉機(jī)的選擇啟閉力估算，參見閘門。七、胸墻結(jié)構(gòu)型式及尺寸（一）胸墻位置胸墻應(yīng)緊靠主閘門，但需留有空隙。胸墻可設(shè)置在閘門上游側(cè)和下游側(cè)，各有利弊，可以比較而定。（二）胸墻結(jié)構(gòu)可根據(jù)閘孔孔徑及泄水要求選用板式或梁板式?？讖叫∮?M時(shí)可采用板式，孔徑大于6M時(shí)可采用梁板式。胸墻頂部和岸墻頂高程同高，與閘頂齊平，胸墻頂部高程應(yīng)滿足上游水位加一定安全超高。胸墻與閘墩連接方式可以采用簡支式和固支式。（三）胸墻結(jié)構(gòu)尺寸確定胸墻八、工作橋的型式及尺寸的確定（一）工作橋橋面高程的擬定工作橋梁底到堰頂?shù)膬艨崭叨菻的計(jì)算HH1HZEH1孔口高度HZ平板門高度E安全加高，0510M（二）工作橋結(jié)構(gòu)型式確定九、交通橋的型式及尺寸擬定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)汽15十、底板型式及尺寸的確定采用那種型式應(yīng)根據(jù)水閘的運(yùn)用要求、水流流態(tài)、地形和地質(zhì)等條件選用。閘室底板必須有足夠的整體性、堅(jiān)固性、抗?jié)B性、耐久性。通常做成平底板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1、水閘永久縫的具體位置（可以是閘墩中間或底板中間），比較優(yōu)缺點(diǎn)。2、底板厚度，順?biāo)鞣较虻拈L度。45兩岸連接建筑物布置設(shè)計(jì)一、兩岸連接建筑物的布置水閘兩岸連接建筑物應(yīng)能保證岸坡穩(wěn)定，改善水閘進(jìn)出、水流條件，提高泄流能力和消能防沖效果，滿足側(cè)向防滲需要，減輕閘室邊荷載影響，有利于環(huán)境的美化。（一）擋土墻的結(jié)構(gòu)型式擋土墻的結(jié)構(gòu)型式有重力式、懸臂式、扶壁式、空箱式、連拱空箱式，選用合理的結(jié)構(gòu)。（二）上下游翼墻結(jié)構(gòu)形式的選擇選用經(jīng)濟(jì)合理的翼墻型式尺寸，分縫和排水設(shè)施的布置；確定剖面尺寸（擋墻高程、底板厚度等相應(yīng)尺寸）。46消能防沖設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、消能防沖設(shè)備型式選擇2、消力池的深度、消力池的長度計(jì)算3、海漫的長度4、下游沖坑深度計(jì)算5、上下游護(hù)坡和上游河床護(hù)坡設(shè)計(jì)6、消能防沖設(shè)備構(gòu)造二、消能方式的選擇由于泄洪時(shí)下游水位低，水深較淺，采用面流式消能方式不適宜，故推薦采用底流式消能方式。三、消能防沖設(shè)計(jì)條件選擇根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利條件來設(shè)計(jì)閘下消能工。即在各種可能出現(xiàn)的水利條件下，均能滿足消能與擴(kuò)散要求，形成淹沒水躍。本工程可能出現(xiàn)的最不利情況內(nèi)河水位為582M，外江水位為150M。閘門的運(yùn)行工況有6孔全開、2孔全開和6孔1/3開度等三種工況。表41消能防沖設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)工況閘門開度上游水位下游水位備注（M）（M）工況1全部孔全開582150工況22孔全開582150工況3全部孔1/3開度582150工況42孔1/3開度582150四、消能方式選擇由于泄洪時(shí)下游水位低，水深較淺，采用面流式消能方式不適宜，故推薦采用底流式消能方式。1單級消能方案采用下降式消力池，下游河底高程為150M。2兩級消力池消能方案計(jì)算各設(shè)計(jì)工況下的池深、池長，海漫長度，防沖槽的深度。五、消力池的底板厚度計(jì)算參考水工建筑物，按照抗沖要求和抗浮要求（有揚(yáng)壓力作用）分別計(jì)算底板厚度，取計(jì)算數(shù)值最大者。一般土基上的水閘不小于06M。六、防沖設(shè)計(jì)1、海漫長度計(jì)算海漫的作用消減水流的剩余能量，使水流均勻的擴(kuò)散，調(diào)整水流分布并保護(hù)河床，防止沖刷。防沖設(shè)計(jì)流量采用最大流量乘修正系數(shù)，修正系數(shù)取07，即防沖設(shè)計(jì)流量Q設(shè)07QMAX海漫的長度根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范附錄二，可計(jì)算得不同閘門開度下的單寬流量和上下游水位差對應(yīng)的海漫長度，選擇一個(gè)最大值作為設(shè)計(jì)海漫的長度。HQKLSP2、海漫頂面起點(diǎn)高程可與護(hù)坦相同，或在消力尾檻以下05M左右。3、海漫構(gòu)造及材料要求4、防沖槽1）防沖槽的作用2）沖刷坑深度的計(jì)算3）防沖槽的材料與構(gòu)造上下游坡率的擬定。參考水閘設(shè)計(jì)規(guī)范附錄。5、上下游兩岸護(hù)坡保護(hù)47防滲排水設(shè)計(jì)一、滲流計(jì)算方法本工程為中小型水閘，地下輪廓線較為簡單，且地基均勻不復(fù)雜，不采用簡單的工程設(shè)計(jì)人員廣泛使用的直線比例法或家加權(quán)直線法計(jì)算，而采用水閘設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算。二、地下輪廓線布置及滲透穩(wěn)定計(jì)算（一）計(jì)算步驟1初擬地下輪廓線的布置形狀；2初擬地下輪廓線的長度；3進(jìn)行滲流計(jì)算，求出滲透壓力、驗(yàn)算滲透變形；4驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性及地基強(qiáng)度；5如以上驗(yàn)算均滿足要求，則說明初擬地下輪廓線即可采用，否則，進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)。（二）設(shè)計(jì)條件防滲排水設(shè)計(jì)的計(jì)算工況如下表表42防滲排水設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)工況擋水方向設(shè)計(jì)情況內(nèi)河水位（M）外海水位（M）水位差（M）滲徑（M）工況1設(shè)計(jì)58215043256工況2內(nèi)河校核59915044945工況3設(shè)計(jì)48078830840工況4外海校核2078858859（三）驗(yàn)算閘基土的抗?jié)B穩(wěn)定性分別校核設(shè)計(jì)與校核水位下計(jì)算水平段坡降與出口段坡降是否滿足水閘設(shè)計(jì)規(guī)范P23表604中的允許坡降。（四）鋪蓋選用材料混凝土鋪蓋，確定鋪蓋上下游端的厚度、分縫、止水。（五）板樁采用材料、板樁型式、入土深度、厚度，以及板樁與閘底板的連接型式。（六）下游排水設(shè)施1排水設(shè)施的型式、構(gòu)造2反濾層起點(diǎn)位置確定3反濾層設(shè)計(jì)48閘身穩(wěn)定計(jì)算一、閘身穩(wěn)定計(jì)算的任務(wù)1、施工期、竣工期、及運(yùn)用期各種荷載組合情況分別作用下的閘身沿地基表層抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算；2、施工期、竣工期、運(yùn)用期地基承載力驗(yàn)算；3、對于擋潮閘，具有雙向擋水的特點(diǎn)，因而需要正向和反向的閘身穩(wěn)定驗(yàn)算。二、穩(wěn)定計(jì)算的荷載組合及計(jì)算情況（一）荷載組合荷載自重（取其一段進(jìn)行計(jì)算）、水重、揚(yáng)壓力、水平水壓力、波浪壓力、泥沙壓力、土壓力、風(fēng)壓力荷載組合基本荷載組合、特殊荷載組合（二）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的計(jì)算情況表43水平抗滑穩(wěn)定和地基穩(wěn)定計(jì)算工況表（三）閘身穩(wěn)定計(jì)算及應(yīng)滿足的要求、閘室基底壓力的計(jì)算及要求1、計(jì)算公式順?biāo)鞣较虻幕讐毫杉僭O(shè)為直線分布，采用材料力學(xué)偏心受壓公式計(jì)算。本設(shè)計(jì)只對布置結(jié)構(gòu)及受力情況對稱的閘室進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范，采用的計(jì)算公式PMAXG/AM/WPMING/AM/W2、應(yīng)滿足的要求在各種計(jì)算情況下，均應(yīng)滿足（地基沉降量不需校核計(jì)算）計(jì)算工況內(nèi)河水位米外河水位米計(jì)算內(nèi)容竣工期校核水位無水，但地下水位與底板頂部齊平地基承載能力驗(yàn)算運(yùn)用期1校核水位599788運(yùn)用期2設(shè)計(jì)水位582150地基承載能力驗(yàn)算表層抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算參見水閘設(shè)計(jì)規(guī)范P2932。、地基允許承載力R的計(jì)算本工程可以按照土壤特性及地基承載力的關(guān)系來確定地基允許承載力。1、按標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定地基承載力，可根據(jù)貫入擊數(shù)查水閘P185表512或表513以及表514。2、根據(jù)土的物理力學(xué)指標(biāo)確定土的地基允許承載力?？刹樗lP185表515或表521。說明以上表格適用于基礎(chǔ)寬度小于或等于3M，埋深度為0515M時(shí)的情況。當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3M或埋深大于15M時(shí)，可以根據(jù)需要按水閘P188（522）式加以修正。、閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式及要求1、表層抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式初設(shè)階段一般只考慮滑動(dòng)面上的摩擦力作用。根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算公式KCFW/P2、深層滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算本次設(shè)計(jì)不進(jìn)行判斷或計(jì)算會(huì)否連同地基一起發(fā)生深層滑動(dòng)。3、參數(shù)的選擇在沒有試驗(yàn)資料情況下，閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù)F值，可根據(jù)地基類別按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范P32表7310所列數(shù)值選用。、荷載計(jì)算1、基本資料混凝土容重H24KN/M321MINAXMINAXPR鋼筋混凝土容重G25KN/M3磚墻砌體容重Z18KN/M3公路橋石渣填料容重ZH18KN/M3海水容重HI1025KN/M3河水容重HE10KN/M3各種橋面欄桿單位長度重量GL120150KG/M2、閘室自重說明工作閘門選用平面閘門，滑動(dòng)支撐，材料為鋼筋混凝土。按水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范（SL7495）計(jì)算鋼筋混凝土閘門的啟門力、閉門力。3、閘底板上的水重4、上下游水壓力5、揚(yáng)壓力包括滲透壓力、揚(yáng)壓力；地下水位高程為10M，因而竣工期應(yīng)考慮揚(yáng)壓力。6、波浪壓力按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范按實(shí)際波形（立波或破碎波）計(jì)算。7、地震力、淤沙壓力不計(jì)。三、提高水閘水平抗滑穩(wěn)定的措施1增加水閘的自重；2將閘門向低水位發(fā)現(xiàn)移動(dòng)；3延長高水位側(cè)滲徑；4將鋪蓋作為閘室的阻滑板；當(dāng)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)小于容許值時(shí)，可以采取相應(yīng)措施提高抗滑穩(wěn)定。采用任何一種措施都需說明其可行性。四、閘基沉降計(jì)算本次設(shè)計(jì)不進(jìn)行計(jì)算。49閘底板結(jié)構(gòu)計(jì)算水閘結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析應(yīng)根據(jù)各部分結(jié)構(gòu)布置型式、尺寸及受力條件等進(jìn)行，對閘墩、門槽底板、胸墻等各部分進(jìn)行計(jì)算，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)需對水閘底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。閘室底板是整個(gè)閘是結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，是全面支撐在地基上的一塊受力條件復(fù)雜的彈性基礎(chǔ)板。計(jì)算時(shí)間化成平面問題，采用“截板成梁”的方法進(jìn)行計(jì)算。整體式閘底板的結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要任務(wù)1、計(jì)算順?biāo)鞣较虻鼗戳?、確定單位寬度上的不平衡剪力3、不平衡剪力的分配4、單寬板條上的荷載計(jì)算5、邊荷載計(jì)算6、地基反力和梁的內(nèi)力計(jì)算7、配筋計(jì)算與裂縫驗(yàn)算一、計(jì)算方法閘室底板的內(nèi)力分析關(guān)鍵是如何擬定地基反力圖形。目前常用的水閘底板內(nèi)力分析方法有倒置梁法、截面法（反力直線分布法）、彈性地基梁法。本次設(shè)計(jì)要求用截面法（反力直線分布法）或彈性地基梁法進(jìn)行地基梁的內(nèi)力計(jì)算。截面法（反力直線分布法）是假定地基反力按直線規(guī)律分布，即順?biāo)鞣较虬刺菪畏植?，垂直水流方向按矩形分布，不論荷載及其分布狀況如何，也不論底板的剛度及地基土質(zhì)如何，都可由偏心受壓公式計(jì)算地基反力；彈性地基梁法認(rèn)為梁和地基都是彈性體，可根據(jù)變形協(xié)調(diào)和靜力平衡條件確定地基反力和梁的內(nèi)力，地基反力在順?biāo)靼刺菪畏植?，垂直水流方向按曲線形即彈性分布。二、計(jì)算工況表44閘底板內(nèi)力計(jì)算工況表三、水閘底板結(jié)構(gòu)計(jì)算本次設(shè)計(jì)將按彈性地基梁法分析整體式水閘地板應(yīng)力，考慮到工程所在地為海涂淤積而成，認(rèn)為壓縮層厚度與彈性地基梁半長之比小于20，按半無限深彈性地基梁法計(jì)算。計(jì)算所需的單位荷載或單位邊荷載作用下的地基反力系數(shù)和梁的內(nèi)力系數(shù)可以由華東水利學(xué)院主編的水工設(shè)計(jì)手冊及有關(guān)文獻(xiàn)查得。一、底板內(nèi)力計(jì)算主要步驟1、用偏心受壓公式，計(jì)算順?biāo)鞣较虻鼗戳?。?jì)算各種情況下地基反力，地基反力按直線分布，繪制計(jì)算力會(huì)總表。2、在順?biāo)鞣较驅(qū)⒌装宸殖蓭锥?。至少分成閘門上游段和下游段，每段截取中間的單位寬度板條作為計(jì)算的地基梁，計(jì)算各種情況下的內(nèi)力。3、計(jì)算各種情況下單位寬度板條上的不平衡剪力。此時(shí)作用再單位寬度板條上的鉛直荷載有底板自重、水重、閘墩重（含上部結(jié)構(gòu)）、浮托力、滲透壓力、地基反力和不平衡剪力。列出鉛直向力的平衡方程，求出不平衡剪力Q。4、不平衡剪力分配。參考水工建筑物教材，分別求出分配給閘墩的不平衡剪力和分配給底板的不平衡剪力。5、底板上荷載計(jì)算。作用在地基梁上的荷載為集中荷載和均布荷載。分配給閘墩的不平衡剪力和墩重為集中荷載，均布荷載為底板自重、水重、浮托力、滲透壓力以及分配給底板的不平衡剪力。6、邊荷載計(jì)算彎矩計(jì)算。邊荷載是指地基梁兩側(cè)建筑物或回填土的荷重，設(shè)計(jì)可按教材或規(guī)范所規(guī)定的原則來確定邊荷載對梁的內(nèi)力影響計(jì)算百分?jǐn)?shù)。本工程實(shí)際施工情況是先澆筑底板，再回填岸墻兩側(cè)的砂土與海塘相銜接。7、底板內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算地基梁的柔性指數(shù)T；根據(jù)T，H/L值確定彈計(jì)算工況內(nèi)河水位米外河水位米計(jì)算內(nèi)容竣工期校核水位無水，但地下水位與底板頂部齊平選取上下游中間段正常運(yùn)用期設(shè)計(jì)水位582150選取上下游中間段性地基梁計(jì)算對應(yīng)表格。H25M，為可壓縮土層的厚度，L為地基梁的一半長度。二、閘墩底板配筋配筋計(jì)算包括計(jì)算受力鋼筋及分布鋼筋、繪制配筋圖，圖中應(yīng)列出鋼筋表。參考大專鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材。1、閘墩配筋。只需按構(gòu)造配筋（包括門槽處、順?biāo)骱痛怪彼鞣较虻臉?gòu)造筋）。