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1、水闸课程设计第一章 总述第一节 概述本工程是西通河灌区第一级抽水站拦河闸，其关键任务是拦蓄西通河河水，抬高水位满足抽水浇灌需要; 洪水期能够宣泄洪水，确保两岸农田不被洪水淹没。第二节 基础资料(一) 闸设计标准依据水闸设计规范.SD133-84(以下简称SD133-84),该闸按IV级建筑物设计。(二) 水位流量资料利用情况上游水位（米）下游流量（m3/s）正常蓄水198.000设计洪水198.3661.40校核洪水198.9079.70下游水位流量关系见表H下(m)195.00196.00197.00197.50198.00198.15198.50198.65Q(m3/S)0.008.632
2、7.9641.0755.4061.4073.9879.70(三) 地形资料闸址周围，河道顺直，河道横部面靠近梯形，底宽18米，边坡1:1.5，河底高程195.00米，两岸地面高程199.20米。(四) 闸基土质资料闸基河床地质资料柱状图图所表示层序高程（M）土质摡况I195.00-191.8细砂II191.8183.32组砂III183.32粘土闸址周围缺乏粘性土料，但有足够数量混凝土骨料和砂料。闸基细砂及墙后回填砂料土工试验资料以下表；天然容重 饱和容重 内摩擦角 凝聚力 不均匀系数 相对密实度细砂 18.64 20.61 22 0 12 0.46砂土料 18.20 20.21 32 0 1
3、5 0.62细砂许可承载力为150KN/m2， 其和混凝土底板之间摩擦系数f=0.35。(五) 其它资料1.闸上交通为单车道，按汽-10设计，带-50校核。桥面净宽4.0，总宽为4.4。2.闸门采取平面钢闸门，有3米，4米，5米三种规格闸门。3.该地域地震设计烈度为4度。4.闸址周围河道有干砌石护坡。5.多年平均最大风速12米/秒 ，吹程0.15公里。第三节 工程综合说明书本工程为级拦河闸。设计采取开敞式水闸。水闸由上游连接段、闸室段、下游连接段三部分组成。闸室段在上、下游连接段之间。是水闸工程主体。其作用是控制水位、调整流量。包含闸门、闸墩、边墩、底板、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机等。上
4、游连接段作用是将上游来水平顺地引进闸室。包含两岸翼墙、护坡、铺盖、护底和防冲槽。下游连接段作用是引导过闸水流均匀扩散。经过消能防冲设施。以确保闸后水流不发生有害冲刷。包含消力池、海漫、防冲槽和两岸翼墙和护坡。第二章 水力计算第一节 闸室结构型式及孔口尺寸确定一闸孔型式选择该闸建在天然河道上，河道横部面靠近梯形，所以采取开敞式闸室结构。该闸建在天然河道上，为了满足泄洪、冲沙、排污要求，宜采取结构简单，施工方便，自由出流范围较大无坎宽顶堰，考虑到闸基持力层是粘细砂，土质通常，承载能力不好，并参考该地域已建工程经验，依据通常情况下，拦河闸底板顶面可和河底齐平。即闸底板顶面（即堰顶）和西通河河底齐平，
5、所以高程为195.00 m。（二）闸孔尺寸确实定初拟孔口尺寸，该闸尺寸必需满足拦洪浇灌和泄洪要求。1.计算闸孔总净宽(1)在设计情况下： 、上游水H=198.36-195=3.36、下游水深=198.15-195.00=3.15、下泄流量Q=61.40 则上游行近流速：V0=Q/A依据和断面尺寸：A=bH =18+1.53.363.3677.42其中b为河道宽：b=18 m为边坡比：m=1:1.5V0=Q/A =61.40/77.41=0.793m/sH0=Hv2/2 （取1.0=3.360.7932/29.813.39则=3.15/3.39=0.9290.8 故属于淹没出流。(2)校核情况：
6、 、上游水H=198.9-195=3.9、下游水深=198.65-195=3.65、下泄流量Q=79.70 则上游行近流速：V0=Q/A依据和断面尺寸：A=bH =18+1.53.93.993.02m2其中b为河道宽：b=18 m为边坡比：m=1:1.5V0=Q/A =79.7/93.02=0.86m/sH0=Hv2/2g 取1.0=3.90.862/29.81=3.94则 =3.65/3.94=0.930.8 , 故属于淹没出流。(3)确定闸孔宽度由以上结果可得，则按水流成堰流时而且为淹没出流，计算依据水工建筑物，由宽顶堰淹没出流公式：0依据，查SL-265-,附录A.01，查得淹没系数=0
7、.74，对无坎宽顶堰：m=0.385 假设侧收缩系数=0.90HH1在设计情况下：由公式 0所以，在设计情况下=8.66在校核情况下：=9.0整理上述计算以下表计算情况上游水深H下游水深流量Q行进流速行进水头淹没系数流量系数m侧收缩系数设计情况下3.363.1561.400.7933.390.740.3850.908.66校核情况下3.903.6579.700.863.940.740.3850.909.02.闸孔孔数n及单孔净宽单孔宽度依据水闸使用要求，闸门型式及启闭机容量等原因，并参考闸门尺寸选定。由比较得，取净宽较大值，则取=9.0。以上为第一次近似值，据此可计算第二次近似值，按=0.93
8、，及闸墩边形状，查水力学，得=0.502 ，=0.70。侧收缩系数按式计算为：=1-0.20.7+（3-1）0.5023.9/9=0.85净宽第二次计算近似值为=9.5再将净宽第二次近似值代入式中，可得=0.86，再次试算后仍得=0.86，计算得出=9.4,依据所给闸门型号尺寸，则选择孔数n=3，每孔净宽=3.2，则闸孔总净宽=3.23=9.6,3.闸孔泄流能力校核中墩采取钢筋混凝土结构，依据设计规范SL265-,取中墩厚d=1.5,墩首、墩尾均采取尖圆形。边墩厚度为1.0，墩首、尾采取半圆形。依据确定闸孔尺寸净宽=9.6，用设计情况进行检验。依据堰流公式：0 =64.28则:=|（64.28
9、-61.40）/61.40|100=4.75实际过流能力满足泄水设计要求由此得该闸孔口尺寸确定为：选择孔数n=3，每孔净宽=3.2m，2个中墩各厚d=1.5，边墩厚度为1.0，闸孔总净宽=9.6，闸室总长度B=33.2+21.5=12.6。第二节 消能防冲型式水闸闸门开启时，下泄水流含有较高能量，为预防高速水流及波状水跃冲击等不利作用，闸下应采取防冲方法。（一）消能型式水闸上、下游水头通常较低，下游通常为土基，宜采取底流式消能。所以，消能设计关键任务是确定下游消力池深度和长度，护坦型式和结构、海漫长度和结构一集防冲槽等。（二）消力池设计1消力池设计依据当过闸流量不变，上游水位较高时往往是消力池
10、设计依据，而实际运行中，流量却是改变。所以，消能设计依据应是上游为较高水位、下游为较低水位时，经过某一流量，下泄水流能量E=qH最大时，对应数据即为消力池设计依据。为了降低工程造价、确保水闸安全运行，能够要求闸门操作规程，此次设中孔开启。分别开启不一样高度进行计算，找出消力池池深和池长控制条件。闸门开度拟分三级开启。第一级泄流量8.63/；待下游水位稳定后，开度增大至设计流量61.4/；最终待下游水位稳定后，再增大开度至最大下泄流量79.7/。消力池尺寸计算表开启高度e垂直收缩系数泄流量Q单宽流量q收缩水深跃后水深下游水深流态池深d消力池长度水跃长0.170.6128.190.650.100.
11、881.00远离式水跃0.071.130.57.57.32.420.66698.567.823.800.673.15淹没式水跃3.910.97347.613.783.620.853.65淹没式水跃其中按以下公式计算垂直收缩系数和闸孔相对开度相关，查水力学表9-8可得。泄流量：Q=流量系数：消力池深度:收缩水深：消能计算公式： 出池落差:消力池长：= 其中消力池和闸底板以1:4斜坡段连接水跃长度：是出池河床水深是从消力池底板顶面算起总势能为水流动能校正系数取1.0。为水跃长度校正系数取0.75。水跃淹没系数=1.05。流速系数。2消力池深度d及消力池长度计算结论：经过计算上述计算可知，当闸孔开度
12、为0.17时满足控制条件，其它两组全部不满足条件，依据下列计算：以下泄流量Q=8.63作为确定消力长度计算依据。（1）消力池力池深依据SL265-,附表B1.1,则计算出消力池相关参数:= =-0.006其中为出池落差、为出池河床水深、为水流动能校正系数取1.0。则 =1.050.921-1+0.006 =-0.0385则计算出消力池池深d=-0.0385，但为了稳定泄流时水流，依据规范取池深d=0.5。（2）消力池长度计算:由前面计算，以下泄流量8.63作为确定消力池长度计算依据。略去行进流速v0，则： =3.9+0.5=4.4依据公式其中： =则：= =0.07 =1.13水跃长度： =6
13、.9(1.13-0.07)=7.3消力池和闸底板以1:4斜坡段连接， =0.54=2，则消力池长度：=2+0.757.3=7.5所以取消力池长度为7.5。3消力池底板厚度（1）消力池底板厚度，为降低作用于底板扬压力，消力池底板能够做成透水，始端厚度可按抗冲和抗浮要求确定。抗冲 抗浮 其中为消力池底板计算系数取0.18，为消力池进口处单宽流量，为对应于单宽流量上、下游水位差。此结构按抗冲条件计算得:消力池底板厚度计算表流量(/)上游水深()下游水深()（/s）()()8.633.901.000.682.900.1927.963.902.002.221.900.3141.073.902.503.2
14、61.400.3555.403.903.004.400.900.3761.403.903.154.870.750.3773.983.903.505.870.400.3579.703.903.656.320.250.32计算取最大值=0.370.5，故取消力池池底厚度取t=0.5。（2）消力池结构消力池通常可用浆砌石或混凝土建成，下设0.3卵石垫层，透水底板设排水孔，孔径0.2，孔距2，梅花状部署，底部设反滤层。为使出闸水流在池中产生水跃，在消力池和闸底板连接处留一宽为1.5平台，为了增强护坦班抗滑稳定性在消力池末端设置齿墙，墙深1，宽为0.6（三）防冲加固方法1.海漫水流经过消力池，虽已消除了
15、大部分多出能量，但仍留有一定剩下动能，尤其是流速分布不均、脉动仍较猛烈，含有一定冲刷能力。所以护坦后仍需设置海漫等防冲加固设施，以使水流均匀扩散，并将流速分布逐步调整到靠近天然河道水流形态。（1）海漫长度计算由式： 为海漫长度计算系数，依据闸基土质为河床为细砂取=14.0，为消力池出口处单宽流量。海漫长度计算表流量(/)上游水深()下游水深()（/s）()()8.633.901.000.482.900.9012.6627.963.902.001.551.901.4620.4641.073.902.502.281.401.6422.9955.403.903.003.080.9
16、01.7122.9361.403.903.153.410.751.7224.0673.983.903.504.110.401.6122.5779.703.903.654.430.251.4920.84计算取表中最大值=24，河床宽度为18。（2）海漫结构。海漫使用厚度45cm块石材料，海漫起始段做10m 长水平段浆砌块石，其顶面高程和护坦齐平。水平段后做成1：10 斜坡干砌块石，以使河流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。浆砌块石海漫上设排水孔，干砌块石上设浆砌块石格埂。海漫底部铺设20cm厚砂粒垫层。2防冲槽海漫和下游渠道相交处，应设防冲槽，以保护海漫免受冲刷。按下列公式： 流量单宽流
17、海漫末端水深设计洪水61.403.413.150.801.54校核洪水79.704.433.650.802.44依据计算防冲槽深度太大，如按计算深度作为防冲槽深度、很不经济、施工也困难。故取防冲槽深度为2.0，槽顶高程和海漫末端齐平，底宽取5。上游边坡系数为2，下游边坡系数为3。第三章 水闸防渗及排水设计第一节 防渗设施及闸底轮廓部署水闸地下轮廓是指水闸底板和地基接触部分，由不透水和透水部分组成，对于砂土层地基通常采取直板桩和铺盖增加防渗长度，地下轮廓设计关键包含底板，防渗铺盖，板桩等设计。1.底板底板既是闸室基础，又兼有防渗、防冲刷作用。它既要满足上部结构部署要求，又要满足稳定及本身结构强度
18、等要求。（1）底板顺水流方向长度L：有经验公式：L=3.5H=3.5(198.90-195.00)=13.6为了满足上部结构部署要求，L必需大于交通桥宽、工作桥、工作便桥及其之间间隔总和，即取L=14.0。（2）底板厚度d:依据经验，底板厚度为（1/51/7）单孔净跨，通常为1.02.0由此初拟底板厚度d=1.0（3）底板结构：底板采取钢筋混凝土结构，采取C20混凝土，上下游两端各设1.0深齿墙嵌入地基，底板分缝设以“v”型铜片止水，因为地基为砂性土细砂地基，抵御渗流变形能力较差，渗流系数也较大，由此得在底板两端分别设置不一样深度板桩，因为通常为水头（0.61.0）倍，由水头大小可知，上游端设
19、板桩深为3.0，下游端不设板桩。2.铺盖铺盖用钢筋混凝土结构，采取C20，其长度为上下游最大水位差（35）倍，则取铺盖L=12.0，铺盖厚度为0.5。铺盖两端各设设0.5深小齿墙，其头部不再设防冲槽，为了预防上游河床冲刷，铺盖上游设块石护底，厚为0.3，其下设0.2厚砂石垫层。顺水流方向设置永缝，缝距为8。3.板桩(1)依据工程经验:用钢筋混凝土板桩，板桩长度3，厚度0.2,宽度0.4。(2)板桩结构：采取现场预制，桩两侧做成舌槽形，方便相互贴紧，板桩和闸室连接形式是把板桩顶嵌入底板面特留凹槽内，桩顶填塞可塑性较大不透水材料4.其它防渗设施侧向防渗关键靠上游翼墙和边墩，则上游翼墙为曲线形式，从
20、边墩开始向上游延伸至铺盖头部，以半径为7.0米圆弧插入岸坡。闸底板上、下游端均设置齿墙，用来增强闸室抗滑稳定，并延长渗径，齿墙深1m。总而言之闸基防渗计算必需防渗长度满足:L=CHH为上下游最大水位差，则H=3.9,C为许可渗径系数值，因为为砂性土则取C=9.0。得最小许可防渗长度L=CH=3.99.0=35.1。则地下轮廓部署见下图。实际闸基防渗长度L:L=0.5+0.5+0.7+11+0.7+0.5+3+1+1.4+10+1.4+1+1.5=36.0则L=36.0L=35.1 闸基防渗长度满足要求第二节 防渗和排水设计及渗透压力计算采取改善阻力系数法进行渗流计算为了便于计算，将复杂地下轮廓
21、进行简化。因为铺盖头部及底板上下游两端齿墙均较浅，能够将它们简化成短板形式以下图：1.确定地基有效深度依据钻探资料，闸基透水层深度很大。故在渗流计算中必需取一有效深度替换实际深度。由地下轮廓线简化图知：地下轮廓水平投影长度L0=12+14=26m;地下轮廓垂直投影长度S=195.00-190.00=5m。 L0/S=26/5=5.25时,故地基有效深度=0.5L0=13m。而地基实际计算深度=195.0-183.32=11.68m,则，故地基实际计算深度=11.68m。2渗流区域分段和阻力系数计算过地下轮廓角点、尖点，将渗流区域分成八个经典段。如上图，1、8段为进出口段，2、4、5、7则为内部
22、垂直段，3、6、二段为内部水平段。（1）设计洪水位情况各流段阻力系数为编号名称计算公式进出口段1.011.680.4780.4330.2941.510.980.5170.4680.397内部垂直段0.511.180.0450.0410.0824.511.180.4570.4144.010.680.3790.3431.010.680.0910.0820.155内部水平段=0.5=4.5=11.18=120.7600.6880.786=4.0=1.0=10.68=14.00.9830.890H=198.36-195.00=3.36m。依据水流连续条件，经过各流段单宽渗流流量均应相等。各流段水头损失
23、计算,则得=0.433m =0.041m=0.688m =0.414m =0.343m =0.890=0.082m =0.468m进出口段进行必需修正：进出口修正系数为 =11.18m =11.68m =1m则得： =0.68=1.0 故需要修正进水口段水头损失修正为：=h1=0.680.433=0.294m进口段水头损失修正量为：h=0.434-0.294=0.140m修正量应转移给相邻各段+=0.730.140所以 =0.0412=0.082m=0.688+（0.139-0.041）=0.786m.一样对出口段修正以下 =10.68m =11.68m =2m 则得： =0.849=1.0
24、故亦需要修正出口段水头损失修正为= h=0.397m进口段水头损失修正量为：=-=0.467-0.397=0.070m将该修正量转移给相邻各段，则 =0.085+0.070=0.155计算各角点修正后渗压水头：由上游进口段开始，逐次向下游从作用水头值H中相继减去各分段水头损失值，即可求得各角隅点渗压水头值：=3.36m=-=3.066m=-=2.984m=-=2.198m=-=1.784m=-=1.441m=-=0.551m=-=0.396m=-=0作出渗透压力分布图：依据以上算得渗压水头值，并认为沿水平段水头损失呈线形改变，则作出设计洪水位是渗透压力分布图设计洪水位时渗透压力分布图单位宽度底
25、板所受渗透压力：=0.5(+ )141=0.5（1.441+0.551） 141=136.91单位宽铺盖所受渗透压力：=0.5(+)121=0.5（2.984+2.198） 121=304.492校核洪水位情况各流段阻力系数为编号名称计算公式进出口段1.011.680.4780.5020.3411.510.980.5170.5430.461内部垂直段0.511.180.0450.0470.0944.511.180.4570.4804.010.680.3790.3981.010.680.0910.0960.178内部水平段=0.5=4.5=11.18=120.7600.7990.913=4.0=
26、1.0=10.68=14.00.9831.033H=198.90-195.00=3.90m。依据水流连续条件，经过各流段单宽渗流流量均应相等.各流段水头损失计算,则得=0.502m =0.047m=0.799m =0.480m =0.398m =1.033=0.096m =0.343m进出口段进行必需修正：进出口修正系数为 =11.18m =11.68m =1m则得： =0.68=1.0 故需要修正进水口段水头损失修正为：=h1=0.680.502=0.341m进口段水头损失修正量为：h=0.502-0.341=0.161m修正量应转移给相邻各段+=0.8460.047所以 =0.0472=0
27、.094m=0.799+（0.161-0.047）=0.913m.一样对出口段修正以下 =10.68m =11.68m =2m 则得： =0.849=1.0 故亦需要修正出口段水头损失修正为= h=0.461m进口段水头损失修正量为：=-=0.543-0.461=0.082m将该修正量转移给相邻各段，则 =0.096+0.082=0.178计算各角点修正后渗压水头：由上游进口段开始，逐次向下游从作用水头值H中相继减去各分段水头损失值，即可求得各角隅点渗压水头值：=3.9m=-=3.559m=-=3.465m=-=2.552m=-=2.072m=-=1.674m=-=0.641m=-=0.461
28、m=-=0.000依据以上计算作出校核洪水位是渗透压力分布图,图校核洪水位时渗透压力分布图单位宽度底板所受渗透压力：=0.5( H6+ H7)141=158.97单位宽铺盖所受渗透压力：=0.5( H3+ H4)121=353.873.抗渗稳定验算闸底板水平段平均渗透坡降和出口处平均逸出坡降：（1）闸底板水平段平均渗透坡降为： 设计情况 校核情况（2）渗流出口处平均逸出坡降为设计情况校核情况 ，所以闸基防渗满足抗渗稳定要求。第三节 排水设施及细部结构为加厚反滤层中大颗粒层，形成平铺式。排水反滤层通常是2-3层不一样粒径砂和砂砾石组成。层次排列应尽可能和渗流方向垂直，各层次粒径则按渗流方向逐层增
29、大。反滤层材料应该是能抗风化砂石料，并满足被保护土壤颗粒不得穿过反滤层，各层次粒不得发生移动，相邻两层间，较小一层颗粒不得穿过较粗一层空隙，反滤层不能被阻塞。应含有足够透水性，以确保排水通畅。同时还应确保耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间推移和环境改变而变差。此次设计中反滤层有碎石、中砂和细砂组成，其中上部为20cm 厚碎石，中间为10cm 厚中砂，下部为10cm 厚细砂。第四章 闸室部署第一节 闸底板、闸墩（1）闸底板采取整体式平底板。具体叙述见第三章第一节。底板顺水流方向长度L=14m，底板厚度d=1.0m。（2）闸墩闸墩承受闸门传来水压力，也是坝顶桥梁支撑。闸墩顺水方向长度取和底板相
30、同，取14.0m。闸墩为钢筋混凝土结构，中墩厚均为1.5m。边墩和岸墙合二为一，采取重力式结构。闸墩上游部分顶部高程在泄洪时应高于设计或校核洪水位加对应安全超高；挡水时应高于设计或校核洪水位加波浪计算高度加安全超高。水位高程安全加高波浪计算高程闸顶高程闸墩高程挡水时设计洪水位198.360.30.2198.863.86校核洪水位198.900.20.2199.304.30泄水时设计洪水位198.360.50.2199.064.06校核洪水位198.900.40.2199.504.50由已知多年平均最大风速为12m/s，吹程为0.15公里，计算破浪高：依据官厅水库公式：m其安全超高查SL265-
31、，表4.2.4得，泄水时：设计洪水位时为0.5m。校核洪水位时为0.4m；挡水时：设计洪水位时为0.3m。校核洪水位时为0.2m。依据表格得，闸墩高度为4.5m。闸墩下游部分高度只要比下游最高水位合适高些，不影响泄流即可。因为校核洪水位时下游最高水位=198.65m，由此取闸墩下游部分顶部高程为=199.2m，闸墩上设两道门槽（检修门槽和工作门槽），检修门槽在上游，槽深为0.2m，宽0.4m，工作槽槽深为0.40m，宽0.5m。二者相距2.0m。具体位置见下图。下游不设检修门，闸墩下游头部均为流线形。第二节 闸门和启闭机闸门采取露顶式平面钢闸门，则闸门顶高程为199.40m，闸门高4.4m，门
32、宽为4.0m。查SL265-和水闸，依据经验公式: 初估闸门自重.为门重，10KN，墩高度4.5m，为孔口宽度为3.2m，采取滚轮式支承=1.0，采取一般低合金钢结构=0.8，因为H5.0m,取=0.156，则得门自重,为满足要求则取门。依据经验公式，初估量启门力，闭门力。则P为作用在门上总水压力（见图），不计浪压力影响，作用在每米宽门上游面水压力：=1/29.813.9 3.9=74.60作用在每米宽门上游面水压力：=1/23.653.65 9.81=65.35则门上总水压力为：当处于开启状态时： =3.2=238.72=0.274.6+1.212.0=62.41当处于关闭状态时：=（-）3
33、.2=（74.6-65.35）3.2=29.6 =0.229.6-0.915.0=-7.580，表示闸门能靠自重关闭，则不需加压重块帮助关闭，依据计算所需启门力=62.14，初选单吊点卷扬式启闭机QPQ-80，机架外轮廓J=1473mm（查闸门和启闭设备P240-242）。第三节 工作桥、公路桥、检修便桥（一）工作桥工作桥宽度不仅要满足启闭机部署要求，且两侧应留有足够操作度，其宽度B=启闭机宽度+2栏杆柱宽+2操作宽度+2栏杆外富裕宽度=1.473+21.0+20.2+20.1=4.073m，故取工作桥净宽4.0m。工作桥为板梁式结构，预制装配，两根主梁高0.8m，宽0.4m，中间活动铺板厚0
34、.1m。其结构见图。工作桥结构图为了确保启闭机机脚螺栓安置在主梁上，主梁间净距为1.2m。在启闭机机脚处螺栓处设两根横梁,其宽0.3m，高为0.5m，工作桥设在实体排架上，排架厚度即闸墩门槽处颈厚为0.7m，排架顺水流方向长度为2.2m，宽0.6m。则排架高=门高+富裕高度+上游顶高程=4.4+0.6+199.4=204.4m。（二）公路桥在下游闸墩部分搁置公路桥，桥面高程为=200.30m，梁截面尺寸0.40.7m，桥面净宽为4.0m，总宽4.4m。（三）检修便桥为了便于对闸门进行检修、观察、在检修门槽处设置有检修便桥。桥宽1.5m。桥身结构仅为两根嵌置于闸墩内钢筋混凝土简支梁，梁高0.4m
35、，宽0.2cm。梁中间铺设厚0.1m钢筋混凝土板。因为检修闸门使用频率低，故不需设固定启闭机，检修时可采取临时启闭设备。第四节 闸室分缝和止水设备水闸沿轴线每隔一定距离必需设置沉陷缝，兼作温度缝，以免闸室因不均匀沉陷及温度改变产生裂缝。缝距通常为15-30m、缝宽为2-3cm。整体式底板闸室沉陷缝。通常设在闸墩一孔、两孔或三孔一联为独立单元。其优点是确保在不均匀沉降时闸孔不变形，闸门仍正常工作。通常有防渗要求缝，全部应该设止水设备。止水分铅直和水平两种，前者设在闸墩中间，边墩和翼墙和上游翼墙本身。后者设在铺盖，消力池和底板和混凝土铺盖，和消力池本身温度沉降缝内。此次设计缝宽为20mm，横缝设在
36、闸墩之间，闸墩和底板连在一起。止水设备：铅直止水设在闸墩中间，边墩和翼墙间采取水平止水设备。第五章 闸室稳定计算第一节 荷载及其组合（一）荷载情况水闸承受荷载关键由：自重、水重、水平水压力、扬压力、浪压力、地震等。荷载组合分基础组合和特殊组合。基础组合按完建无水期和设计洪水位情况，特殊组合按校核洪水位情况荷载组合计算情况自重静水压力扬压力浪压力地震荷载基础组合完建无水期设计洪水位情况特殊组合校核洪水位情况（二）荷载计算1.完建期荷载荷载计算关键是闸室及上部结构自重，取中间闸室为单元进行计算。 完建期荷载关键包含闸底板重力，闸墩重力，闸门重力、工作桥及启闭机设备重力、公路桥重力和检修便桥重力、取
37、钢筋混凝土容重为25。底板重力为：=1419.425+0.5（2+1）19.4252=3995闸墩重力：则每个中墩重：=1.551.54.525+0.41.14.525+0.70.54.225+5.951.54.225+21.034.525+21.034.225+21.54.525=2070.49每个闸室单元有两个中墩，则: =2=22070.49=4141闸门重=12，则两个闸门重=24.0工作桥重力:=（4.90.60.7+5.20.60.7+0.60.71）225+0.40.89.4225+0.149.425+9.420.5（0.1+0.02）125+0.70.19.4225 =516.
38、4考虑到栏杆机横梁重等取=520 查闸门和启闭设备QPQ-80启闭机机身重15.0，考虑到混凝土及电机重，每台启闭机重20,启闭机重力=220=40.0公路桥重力: =0.40.79.4225+4.40.49.425+0.219.4225=639.2考虑到栏杆重,取公路桥重为: =650检修便桥重力：=0.20.59.4252+1.10.19.425=72.85kN考虑到栏杆及横梁重力等去检修桥重: =85。完建情况下作用荷载和力矩计算表(对底板上游端B点求力矩)部位重力(KN)力臂(m)力矩(m)底板39957.027965闸门123.1337056125.566闸墩41417.028987
39、工作桥5205.52860启闭机203.1362.6205.5110公路桥6509.86370检修便桥853.13266.05累计9455667242.设计洪水情况下荷载在设计洪水情况下,闸室荷载除了闸室本身重力外,还有闸室内水重力、浪压力、水压力、扬压力等。闸室内水重:=3.366.45.759.81=1212.99水平水压力:首先计算波浪要素。由设计资料可知：多年平均最大风速为12m/s，吹程为0.15公里，计算破浪高：m 则波浪破碎临界水深为：H=3.36L/2=2.9/2=1.45 故为深水波：则相关荷载计算值以下： 设计洪水位时荷载图=0.51.459.81(0.2+0.04+1.4
40、5)9.4+0.5(1.45+3.36+0.3)9.812.219.4=647.16（）=0.5（2.496+3.804）9.819.41.7=504.3（）=0.50.729.49.81=23.1kN（）=0.5（0.7+2+0.552）9.819.41.3=199.1浮托力：=0.5(1+2) 219.819.4+1109.49.81+2219.49.81=1601 ()渗透压力:=0.5（2.496+0.22.496）0.59.49.8113.5+0.5（0.22.496+0.396）13.59.49.81=639.6 ()设计洪水情况下荷载图见上图,设计洪水情况下荷载计算见表，设计洪水情况下荷载和力矩计算对B点取矩荷载名称竖向力（）水平力（）力臂（m）力矩（）闸室结构重力90422.9866280.7上游水压力