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水闸布置水闸设计与施工
任务二闸孔形式选择及闸底板高程确定1.宽顶堰型宽顶堰型是水闸中最常用的底板结构形式。优点:结构简单、施工方便,泄流能力比较稳定,有利于泄洪、冲沙、排淤、通航等。缺点:自由泄流时流量系数较小,容易产生波状水跃。
任务二闸孔形式选择及闸底板高程确定2.低实用堰型低实用堰有梯形、曲线形、驼峰形。优点:实用堰自由泄流时流量系数较大,水流条件较好,选用适宜的堰面曲线可以消除波状水跃。缺点:泄流能力受尾水位变化的影响较为明显,当hs>0.6H以后,泄流能力将急剧降低,不如宽顶堰泄流时稳。上游水深较大时,采用这种孔口形式,可以减小闸门高度。
任务二闸孔形式选择及闸底板高程确定3.胸墙孔口型当上游水位变幅较大过闸流量较小时,常采用胸墙孔口型。优点:可以减小闸门高度和启门力,从而降低工作桥高和工程造价。缺点:不利于泄洪。
任务二闸孔形式选择及闸底板高程确定二、闸底板高程确定底板高程与水闸承担的任务、泄流或引水流量、上下游水位及河床地质条件等因素有关。闸底板应置于较为坚实的土层上,并应尽量利用天然地基。在地基强度能够满足要求的条件下,底板高程定得高些,闸室宽度大,两岸连接建筑相对较低。对于小型水闸,由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大,因而总的工程造价可能是经济的;在大中型水闸中,由于闸室工程量所占比重较大,因而适当降低底板高程,常常是有利的。底板高程也不能定得太低,否则,由于单宽流量加大,将会增加下游消能防冲的工程量,闸门增高,启闭设备的容量也随之增大。另外,基坑开挖也较困难。
任务二闸孔形式选择及闸底板高程确定选择底板高程以前,首先要确定合适的最大过闸单宽流量。它取决于闸下游河渠的允许最大单宽流量。允许最大过闸单宽流量可按下游河床允许最大单宽流量的1.2~1.5倍确定。根据工程实践经验,一般在细粉质及淤泥河床上,单宽流量取5~10m3/(s.m);在砂壤土地基上取10~15m3/(s.m);在壤土地基上取15~20m3/(s.m);在粘土地基上取20~25m3/(s.m)。下游水深较深,上下游水位差较小和闸后出流扩散条件较好时,宜选用较大值。(1)拦河闸和冲沙闸的底板顶面可与河床齐平;(2)进水闸的底板顶面在满足引用设计流量的条件下,应尽可能高一些,以防止推移质泥沙进入渠道;(3)分洪闸的底板顶面也应较河床稍高;(4)排水闸则应尽量定得低些,以保证将渍水迅速降至计划高程,但要避免排水出口被泥沙淤塞;(5)挡潮闸兼有排水闸作用时,其底板顶面也应尽量定低一些。
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