水闸学习教案.pptx
《水闸学习教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水闸学习教案.pptx(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、水闸(shuzh)第一页,共48 页。第一节 概述(i sh)第 1 页/共 48 页第二页,共48 页。一、水闸的类型(一)按水闸所承担的任务分类(1)进水闸。建在河道、水库、湖泊的岸边及渠道的首部,用于引水并控制引水流量,以满足灌溉、发电或供水需求。(2)节制(jizh)闸。在河道上或渠道上建造,枯水期用以抬高水位满足上游取水或航运的需要;洪水期控制下泄流量,保证下游河道安全。(3)冲沙闸。主要建在多泥沙河道上,用于排除进水闸、节制(jizh)闸前或渠道淤积的泥沙,减少引水水流的含沙量。(4)分洪闸。建于天然河道的一侧。用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入湖泊、洼地等滞洪区,以削减洪峰保证
2、下游河道安全。(5)排水闸。常建于江、河沿岸或排水渠道末端,用以排除两岸低洼地区的涝渍水及防止江河洪水倒灌。具有双向挡水的特点。(6)挡潮闸。建在入海河口附近,涨潮时关闸防止海水倒灌,退潮时开闸泄水。具有双向挡水的特点。第 2 页/共 48 页第三页,共48 页。(二)按闸室结构型式分类(1)开敞式水闸。开敞式水闸闸室是露天的,可分为无胸墙和有胸墙两种型式。(2)涵洞式水闸。水闸修建在河、渠堤之下时,便成为涵洞式水闸。根据水力条件的不同(b tn),可分为有压式和无压式两类。(三)按过闸流量大小分类 大(1)型水闸。过闸流量大于5000m/s。大(2)型水闸。过闸流量10005000m/s。中
3、型水闸。过闸流量为1000100m/s。小(1)型水闸。过闸流量为20100m/s。小(2)型水闸。过闸流量小于20m/s。第 3 页/共 48 页第四页,共48 页。二、水闸的工作特点(tdin)和设计要求 水闸的地基可以是岩基或土基,且多修建在土质地基上。因而它在抗滑稳定、防渗、消能防冲及沉陷等方面具有以下工作特点(tdin)和设计要求。(1)土基的沉陷问题。(2)过闸水流具有较大动能。(3)土基的抗滑稳定性差。(4)渗流易使闸下产生渗透变形。第 4 页/共 48 页第五页,共48 页。三、水闸的组成 水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。(1)闸室段。闸室段是水闸的主体,有
4、控制水流和连接两岸的作用。包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥和启闭机房等。(2)上游连接段。主要作用是引导水流平顺、均匀地进入闸室,保护上游河床及两岸免于冲刷,并有防渗作用。一般包括上游翼墙、铺盖、护底、两岸护坡及上游防冲槽等。(3)下游连接段。主要作用是将下泄水流平顺引入下游河道,有消能防冲及防止发生渗透破坏的功能。一般包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等。四、水闸的等级划分和洪水(hngshu)标准 见书中表格。第 5 页/共 48 页第六页,共48 页。第二节 水闸的孔口尺寸(ch cun)确定一、底板型式选择 闸底板型式有宽顶堰和低实用堰两种。(1)平底板宽顶堰具有结构
5、简单、施工方便、有利于排沙冲淤、泄流能力比较稳定等优点;其缺点是自由泄流时流量系数(xsh)小,闸后比较容易产生波状水跃。(2)低实用堰有WES 低堰、梯形堰和驼峰堰等型式,其优点是自由泄流时流量系数(xsh)较大,可缩短闸孔宽度和减小闸门高度,并能拦截泥沙入渠;缺点是泄流能力受下游水位变化的影响显著,当淹没度增加时,泄流能力急剧下降。第 6 页/共 48 页第七页,共48 页。二、闸底板高程的选定 一般情况下,节制闸、泄洪闸、进水闸或冲沙闸的闸底板高程宜与河(渠)底齐平,以便(ybin)多泄(引)水,多冲沙;多泥沙河流上的进水闸、分水闸及分洪闸,在满足引水、分水或泄水的条件下,闸底板高程可比
6、河(渠)底略高些;排水闸(排涝闸)、泄水闸或挡潮闸,闸底板高程应尽量定得低些。三、过闸单宽流量的确定 应综合考虑下游河床或渠道的地质条件、水闸上下游水位差、下游尾水深度、闸室总宽度与河道宽度的比值、闸的结构构造特点和下游消能防冲设施等因素来确定。第 7 页/共 48 页第八页,共48 页。四、闸孔宽度的确定 根据(gnj)已确定的过闸流量、上下游水位、底板高程、闸孔型式和堰型,即可用水力学公式计算水闸的闸孔尺寸。(一)闸孔总净宽度的确定(二)单孔净宽与闸孔数目的确定(三)闸室总宽度的确定第 8 页/共 48 页第九页,共48 页。第三节第三节 水闸水闸(shuzh)(shuzh)的消能防冲设计
7、的消能防冲设计一、过闸水流的特点(1)水闸初始泄流时,闸下水深较浅,随着(su zhe)闸门开度的增加水深逐渐加深,出闸水流从孔流到堰流,从自由出流到淹没出流都会发生。(2)当水闸的上下游水位差较小时,闸下易产生波状水跃。(3)过闸水流都是先收缩后扩散,若设计不当或管理不善,下泄水流不能均匀扩散,主流集中,形成折冲水流。第 9 页/共 48 页第十页,共48 页。二、消能防冲设计的水力条件(一)闸下水流的消能方式 平原地区的水闸,水头低,下游河床抗冲能力差,且承受水头不高,宜采用底流式消能。当水闸承受较高水头,且闸下河床及岸坡为坚硬岩体时,可采用挑流消能。当水闸闸下尾水深度较大,且变化较小,河
8、床及岸坡抗冲能力较强时,可采用面流消能。在挟有较大砾石的多泥沙河流上,不宜设消力池,可采用抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道连接,末端(m dun)应设防冲墙。第 10 页/共 48 页第十一页,共48 页。(二)消能防冲的水力条件选择(二)消能防冲的水力条件选择 不同类型的水闸,其泄流特点各不相同,因而控 不同类型的水闸,其泄流特点各不相同,因而控制消能设计的水力条件也不尽相同。制消能设计的水力条件也不尽相同。拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的情况下,拦河节制闸宜以在保持闸上最高蓄水位的情况下,以排泄上游多余来水量为控制消能设计的水力条件;以排泄上游多余来水量为控制消能设计的水力条件;当闸的下游
9、河道已渠化时,应考虑 当闸的下游河道已渠化时,应考虑(kol)(kol)下一级的 下一级的蓄水位对闸下水位的影响。分洪闸宜以闸门全开,以 蓄水位对闸下水位的影响。分洪闸宜以闸门全开,以通过最大分洪流量为控制消能设计的水力条件。排水 通过最大分洪流量为控制消能设计的水力条件。排水闸(排涝闸)宜以冬、春蓄水期排涝流量为控制消能 闸(排涝闸)宜以冬、春蓄水期排涝流量为控制消能设计的水力条件。设计的水力条件。第 1 1 页/共 48 页第十二页,共48 页。三、底流式消能设计 在我国,水闸多修建在平原地区的土基上,因此底流式消能是主要消能型式。底流式消能的作用是增加下游(xiyu)水深,以保证产生淹没
10、式水跃,防止土基冲刷破坏,保证闸室安全。底流式消能防冲设施由消力池、海漫、防冲槽等部分组成。(一)消力池 1、消力池型式的选用 2、消力池的尺寸确定 3、消力池的构造第 12 页/共 48 页第十三页,共48 页。第 13 页/共 48 页第十四页,共48 页。(二)辅助消能工(二)辅助消能工 消力池内除设置尾槛外,也常设置消力墩、消 消力池内除设置尾槛外,也常设置消力墩、消力齿等辅助消能工,其目的是使水流受阻,促使 力齿等辅助消能工,其目的是使水流受阻,促使水流撞击,形成涡流,加强紊动扩散,稳定水跃,水流撞击,形成涡流,加强紊动扩散,稳定水跃,减小消力池尺寸,提高消能效果,节省工程量。减小消
11、力池尺寸,提高消能效果,节省工程量。(三)海漫(三)海漫 1 1、海漫长度计算、海漫长度计算 2 2、海漫的布置、海漫的布置(bzh)(bzh)及构造 及构造 海漫在构造上要求有:海漫在构造上要求有:一定的粗糙度,以 一定的粗糙度,以利进一步消除余能;利进一步消除余能;有一定的透水性,以降低 有一定的透水性,以降低扬压力;扬压力;有一定的柔性,以适应河床的变形。有一定的柔性,以适应河床的变形。第 14 页/共 48 页第十五页,共48 页。(四)防冲槽(四)防冲槽 水流 水流(shuli)(shuli)经过海漫后,多余能量得到 经过海漫后,多余能量得到进一步消除,但海漫末端处仍有冲刷现象。为保
12、 进一步消除,但海漫末端处仍有冲刷现象。为保护海漫,常在海漫末端设置防冲槽。护海漫,常在海漫末端设置防冲槽。四、波状水跃及折冲水流 四、波状水跃及折冲水流(shuli)(shuli)的防止措施 的防止措施(一)波状水跃的防止措施(一)波状水跃的防止措施(二)折冲水流(二)折冲水流(shuli)(shuli)的防止措施 的防止措施五、上游河床和上下游岸坡的防护 五、上游河床和上下游岸坡的防护第 15 页/共 48 页第十六页,共48 页。第四节 水闸(shuzh)的防渗排水设计 水闸防渗排水设计的一般步骤:根据水闸作用水头的大小、地基地质条件和下游排水情况,初步拟定地下轮廓线;进行渗流分析,计算
13、闸底板渗透压力,并验算地基土的渗透稳定性;若抗滑稳定和渗透稳定均满足要求,即可采用初拟的地下轮廓线,否则,应重新(chngxn)修改地下轮廓线。第 16 页/共 48 页第十七页,共48 页。一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置 一、闸基防渗长度及地下轮廓线布置(一)闸基防渗长度的确定(一)闸基防渗长度的确定 在上下游水位差的作用下,上游水从河床 在上下游水位差的作用下,上游水从河床入渗,绕过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤 入渗,绕过上游铺盖、板桩、闸底板经过反滤层由排水孔排至下游。其中 层由排水孔排至下游。其中(qzhng)(qzhng)铺盖、铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接触线,板桩和
14、闸底板等不透水部分与地基的接触线,即闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线。即闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线。其长度即为闸基防渗长度(又称为渗径长度)。其长度即为闸基防渗长度(又称为渗径长度)。第 17 页/共 48 页第十八页,共48 页。(二)闸基防渗排水布置(二)闸基防渗排水布置 闸基防渗排水布置,即进行地下轮廓线布置,闸基防渗排水布置,即进行地下轮廓线布置,主要是进行闸基防渗排水轮廓线形状及尺寸的确定。主要是进行闸基防渗排水轮廓线形状及尺寸的确定。(1 1)布置原则,)布置原则,“高防低排 高防低排”。(2 2)布置方式)布置方式 1 1)黏性土地基。)黏性土地基。2 2)砂性土地
15、基。)砂性土地基。3 3)地震)地震(dzhn)(dzhn)区的均匀粉砂、细砂地基。区的均匀粉砂、细砂地基。第 18 页/共 48 页第十九页,共48 页。二、闸基渗流计算(一)全截面(jimin)直线分布法(二)改进阻力系数法(三)直线比例法(渗径系数法)三、防渗排水设施(一)铺盖(二)板桩(三)齿墙及混凝土防渗墙(四)水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆帷幕及垂直防渗土工膜(五)排水设施四、水闸的侧向绕渗第 19 页/共 48 页第二十页,共48 页。第五节第五节 闸室的布置闸室的布置(bzh)(bzh)与构造与构造一、底板(一)整体式底板 当闸墩与底板浇筑或砌筑成整体时,称为整体式底板。整个底板是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水闸 学习 教案
限制150内