取水樞紐進水閘設計計算說明書
一工程概況：
某灌區總灌溉面積97.6萬畝，灌區分布在河道兩岸，兩岸灌溉面積大致相等。根據河流的水沙情況及取水要求，經過綜合比較，修建由攔河壩，衝沙閘，進水閘組成的衝沙槽式ⅱ等取水樞紐。
攔河閘橫跨河道修建，於主河道正交，閘地質河寬270m，攔河閘底板高程與河床平均高程相同，為31.5m，兩岸堤壩高程39.8m，閘上游限制最高洪水位38.
8m，衝沙閘布置在攔河閘兩側，地板高程31.5m，進水閘為了滿足兩岸灌溉要求，採用兩岸布置方案。
樞紐平面布置如圖1所示：
二工程資料：
1.氣象：多年平均氣溫7.
5°c 。月平均最搞氣溫20.3°c ，月平均最低氣溫-18°c，凍層深度1.
0—1.5m，多年平均風速4.1m/s ，汛期最大風速8.
4m/s 。
2.水文：
表1：攔河閘閘位址河流不同頻率的洪峰流量表（單位：）
表2：建閘前閘址處水位—流量關係表（單位：）
進水閘以5％的洪水作為停水標準，灌溉臨界期相應的河道流量q=400，閘址處平均含沙量1.8kg/m3，實測最大含沙量4.74kg/m3。
3.地質情況：渠道附近屬於第四紀沉積岩，厚度較大，兩岸灘地為粉質壤土及粉沙，其下為礫質中沙，次下為礫質粗沙：
沿河一帶地下水埋藏深度隨地形變化，一般在2.5m左右，因土質透水性強，地下水位變化受河道水位影響大，豐水期河水補給地下水位較高，枯水季節，地下水補給河水。
4.地基土設計指標：
地基允許承載能力
[σ]＝250kn/m2；
地基應力分布允許不均勻係數
η＝2～3；
砼與中砂摩擦係數 f＝0.4；
砼容重γ＝24kn/ m3；
回填土：盡量以透水性良好的砂質中砂或粗砂回填，回填土壤容重γ幹＝16kn/ m3；γ溼＝10kn/ m3；
γ飽＝20kn/ m3；c=0；
填土與牆後摩擦角δ＝0
5.**：本地區不考慮**影響
6.工程材料：石料場距閘址不遠，石料抗壓指數2500kn/cm左右，容重：γ＝24kn/ m3；採石場用粗細骨料及砂料，距渠首2.5—3.0km。
7.交通：進水閘有交通要求，要求橋面總寬5m 。
三設計資料：
1.渠道設計資料：
渠首底板高程32.10m；
每年最大引水流量q＝78m3/s；
灌溉期正常擋水位35.00m；
相應下游水位34.80m；
渠道縱坡i＝1：3500；
渠道邊坡m＝1.75；
渠道底寬b＝26m；
渠道頂部高程37.5m；
渠道頂部寬度6m；
2. 確定設計流量與水位：
以水閘最大引水流量78m3/s作為設計流量。因所設計進水閘為有壩式引水，根據有壩引水上游水位的確定辦法，進水閘的上游水位是有攔河壩（閘）控制的。閘的上游設計水位，即攔河壩（閘）應該壅高的水位。
其他時期的水位決定於相應時期內攔河壩（閘）洩流時的壩頂（閘前）溢流水位。所以上游水位是正常擋水位35.00m，相應下游水位34.
80m。
3.洩流計算資料：
四設計內容及步驟：
《一》樞紐和建築物等級確定:
根據引水流量劃分樞紐和建築物等級，所設計的水閘最大引水流量78m3/s，根據
《灌溉與排水工程設計規範》的要求，灌溉流量在50～200 m3/s，故該樞紐為ⅱ等樞紐，其主要建築物為二級建築物。
《二》閘孔設計:
1.堰型選擇:
因為寬頂堰構造簡單，施工方便，適用於廣大灌區內建築物眾多，技術力量分散的情況。所以水閘底板（堰型）採用寬頂堰形式。由於閘上游水位變幅較大而在最高水位時要求擋水，所以採用胸牆孔口。
2.堰頂高程:
灌溉渠系中各種水閘的堰頂高程於渠底高程有密切關係，進水閘的堰頂高程常等於或略等於閘後渠底，且比閘前河床至少高一公尺，以防止推移質泥沙入渠。所設計的水閘閘前河底高程31.5m，閘後渠首渠底高程32.
1m。水閘底板高程一般應高於渠首渠底高程。綜合考慮以上因數，確定閘底板頂部高程為32.
5m。3.閘孔淨寬：
1）計算行進流速v0：初步擬定閘前渠寬為b0=26m，
2）計算行進水頭：
3）為了加大流量係數，堰頂頭部設計為圓角形，圓角形半徑取為r＝0.5m，故。查相關資料得寬頂堰流量係數m＝0.374。
4）求（淹沒係數）：
,查相關資料得＝0.832
5）假設側收縮係數
則孔口總淨寬
4.單孔寬度與閘室總寬度及孔數：
初步擬定為3孔，則單孔淨寬，即單孔寬度，取閘室邊墩厚0.65m，墩頭為1/4圓形，中墩厚為1.30m，墩頭為半圓形。邊孔側收縮係數： 常數）
中孔側收縮係數：
故： 此時實際流量：
由於實際流量略大於水閘最大流量，但小於5％，所以可以閘孔數3，每孔寬度為5m。閘室總寬
《三》消能防沖設計：
1.設計工況確定：
閘門孔口為3孔，在只開啟2孔情況下，計算不同開度e下的洩流能量，確定最不利情況下對應流量作為確定消力池深度的設計流量。設計條件為上游水位37.15m，下游水位為34.80m 。
對於孔口出流 ∴e≤3.02h 。堰上總水頭h=37.15-32.5=4.65m ，∴e≤3.02×4.65＝14.04m 。堰上總水頭:
（由上游水位37.15m ，查表得q＝3083m3/s） 。孔口出流流量,其中對於平板閘門： ，，先設，則
。設當閘孔有兩孔開啟一孔關閉情況下，隨e開度不同，單寬能量的變化現列表計算如下。
1）計算過程：
當e＝0.5m時，,查表得平板閘門垂直收縮係數
先按自由。
平板閘門，
， 。， 由q＝28.04查灌溉渠道水位流量關係曲線圖二知相應下游水位33.70m，此時。
為自由出流，，
。2）由上表可知，在只開兩孔時，隨e增大，單寬能量增大，即當流量達到最大引水流量q＝78m3/s，e最大，即消力池設計流量亦取q＝78m3/s 。此時，將發生遠驅式水躍，由於約1.
0m，故採用降低護坦高程形式的消力池。
2.消力池池深及池長的確定：
如圖所示,初步估算。試算，取d0＝0.6m（因d0根據，迭代計算值：
所以取＝0.84，則：，
, ，可取池深d＝0.60m 。
池長由經驗公式，
3.消力池底板（護坦）厚度確定：
由於護坦下設排水，故可忽略滲透壓力，由《水閘設計》護坦厚度用下式估算：
，取t＝0.6m 。
（k0——經驗係數，q——單寬流量，——上下游水位差）。
在護坦下面設定反濾層和排水孔，滲透壓力很小。護坦依靠自重可滿足穩定性要求，故不需進行抗浮驗算。
4.海漫的布置構造：
在前1/3利用漿砌石，並在內部設定排水孔，底部設反濾層，墊層，後2/3段利用幹砌塊石，用卵石和毛砂組成墊層，末端為31.5m，應滿足粗糙，透水，柔性的要求：
根據《水閘設計》底流消能後海漫長度可有：
，厚度取0.4m 。
k——與河床土質有關的經驗係數。q——消力池出口處單寬流量。
——上下游水位差。
5.防沖槽的布置構造：
根據工程經驗，防沖槽採用寬淺式，深度取2.0m，底寬取5.0m，上游坡率取m1＝2，
下游m2＝3，採用粒徑大於30cm的拋石，沖刷深度t取1.0m 。由經驗公式， ，對砂質取0.
8，ht＝34.8-32.1＝2.
7m 。∴，取2.0m 。
根據工程經驗槽底寬取（2.5～3）t即取4m 。
《四》閘室布置及構造:
1.閘底板:
採用整體式平底板，根據經驗公式b=(1.5～2.5)h,初擬底板長度為6.
75～11.625m，考慮到閘墩，胸牆，閘門，交通橋整體布置的需要，取13m 。整體平底板的厚度約為單孔淨跨的1/5～1/7，即2.
6m～1.85m 。考慮到閘址處地質情況不太好，處於軟基之上，平底板厚度取為2.
0m 。底板在上下游兩端設定淺齒牆深1.0m 。
2.閘墩:
閘墩的長度，等於底板長度，即13m 。閘墩頂部高程的確定：
把停止引水的水位37.15m作為設計洪水位。校核洪水位為38.
80m 。多年平均風速v＝4.1m/s ， 設計情況下，二級建築物安全加高hc＝0.
5，校核情況下hc＝0.4m 。
吹程d=5b=5×26＝0.13km ，
波高：，, ,
∴▽＝37.15+0.712＝37.862m 。
校核情況下：多年平均風速v＝4.1m/s，
，∴▽＝38.80+0.475＝39.28m 。
二者取較大，故墩頂高程為39.28m，取39.40m 。
3.胸牆:
胸牆頂部高程與邊墩高程相同取為39.4m 。在正常擋水位35.
00m時，為了保證閘門全開後，過閘水流量是堰流而非孔流，胸牆得襯底高程應高出正常擋水位0.2m，即胸牆底部高程為35.2m，胸牆厚度為0.
3m，這樣閘門的高度35.00-32.5+0.
3＝2.8m，取為3m 。
4.交通橋及工作橋:
交通橋：採用板式，寬5m，厚0.35m 。兩側護攔高1.2m，截面0.1×0.1，間隔1m，橫桿0.1×0.1×12
工作橋：採用板式結構，橋高＝2×閘門高度+hc＝2×3+1.5＝7.
5m 。橋底高程▽＝32.5+7.
5+0.4+2.5＝42.
9m 。寬5m，厚0.35m，欄杆高1.
2m，間隔取1m，斷面0.1×0.1
5.閘門與啟閉機:
閘門寬為閘孔口淨寬+2槽寬，閘門高度由最大孔口開度+超高確定，即h＝2.5+0.3＝2.8m，取h＝3m 。根據閘門自重選用qpφ－25t的啟閉機，閘門選用平板式鋼閘門。
某水閘設計說明書
一 設計基本資料 節制閘閘前水位1.7m,閘後水位1.6m。節制閘設計流量16.5m3 s。原有幹渠底寬11.0m,渠道比降1 6000,邊坡1 1.5，糙率0.025。渠道土質為沙壤土。採用c15混凝土，級鋼筋。建築物為 級。進水閘軸線與幹渠水流成90度角布置。二 設計任務 設計節制閘一座，該建築...
設計說明書
北京化工大學化學工程學院 化工設計 課程作業 題目 學生 班級 學號 指導教師 200 年月日 目錄 需註明說明書各部分的起始頁碼，題目和頁碼用 相連 主要題目用黑體字，每節題目用宋體字 設計說明書正文約20頁。全文本型一律採用宋體和times new roman英文。全文單倍行距。一級標題 章 採...
設計說明書
1.設計任務書 1.設計題目 非同步電動機變頻調速的plc控制系統設計 1.2目的意義 1 綜合運用並鞏固所學機電一體化設計知識 2 採用程式設計的方法實現非同步電動機變頻調速系統設計。1.3設計內容 變頻器 採用松下vf0超小型變頻器。要求輸出轉速按下圖 見附圖 函式變化，請編寫梯形圖控制程式，並...