闸室,水闸的设计

水闸设计的主要内容如下。闸址和闸槛高程的选择 　根据水闸所负担的任务和运用要求，综合考虑地形、 地质、 水流、泥沙、施工、管理和其他方面等因素，经过技术经济比较选定。闸址一般设于水流平顺、 河床及岸坡稳定、 地基坚硬密实、抗渗稳定性好、场地开阔的河段。闸槛高程的选定，应与过闸单宽流量相适应。在水利枢纽中，应根据枢纽工程的性质及综合利用要求，统一考虑水闸与枢纽其他建筑物的合理布置，确定闸址和闸槛高程。 结构设计 　根据运用要求和地质条件，选定闸室结构和闸门形式，妥善布置闸室上部结构。分析作用于水闸上的荷载及其组合，进行闸室和翼墙等的抗滑稳定计算、地基应力和沉陷计算，必要时，应结合地质条件和结构特点研究确定地基处理方案。对组成水闸的各部建筑物（包括闸门），根据其工作特点，进行结构计算。

水闸是主要利用闸门挡水和泄水的建筑物。关闭闸门，可以拦洪、挡潮、抬高上游蓄水水位，以满足上游取水或通航的需要。开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸在水利工程中的应用十分广泛，多建于河道、水库、湖泊及滨海地区。 巴拿马运河是大西洋和太平洋之间的重要水运航道。因为运河的水面高出海平面约26米，船只无法直接通行，因此人们在运河的两端安装了好几道水闸。轮船通过运河时，先开到水闸内，然后关上水闸，往里面放水，使水位升高。这样，船只就能顺利地通过了。 水闸

书名：高等学校十一五规划教材--水工建筑物出版社：化学工业出版社定价：39.8条形码：9787122000026ISBN:ISBN 7-122-00002-8作者：颜宏亮印刷日期：2007-3-1出版日期：2007-3-1精装平装_开本_页数：平装16开，343页中图法：bookJC03中图法一级分类：教材中图法二级分类：高职高专教材书号：B10040366简介：　社会发展，教育先行。党中央明确提出“以人为本、构建和谐社会、建设创新型国家”的奋斗目标，做出“建设社会主义新农村”、“大力发展职业技术教育”的决定，并作为“十一五”规划的主要任务。水是国民经济的命脉，也是人类发展的命脉。水利建设关乎国计民生，水工建设是最重要的基础建设。新中国成立以来，以已经基本建成的三峡水利枢纽为世界水利建设水平的标志，中国水利工程建设取得了巨大的成就。中国水利工程建设正处在高潮时期，规模之大，矛盾之多，技术之难，举世瞩目；经济可持续发展与生态环境保护的责任，任重道远；人与社会、自然的和谐共处，需要大家共同努力去创建。本书是根据2003年10月全国高等农业院校“十五”规划教材水利类系列教材编写会议的精神，针对“应用本科”培养的需要，兼顾专科（高职）的知识衔接，在1991年水利电力出版社《水工建筑物》教材长期使用的基础上，在改革开放二十多年来水利标准化工作得到了很大发展的条件下，在水利部以现行有效的水利技术标准为主体2002年以后出版的《水利技术标准汇编》的规范下，又作为校内教材在“十五”期间试用、完善的过程中组织编写的，特别注意了作为教材的实用性、科学性、先进性。《水工建筑物》是研究水流与建筑物矛盾的学科，是为治河防洪、发电供水、灌溉排涝、航道港口、水利开发、综合利用、生态水利等专业开设的一门主要专业课。全书除绪论外共分三篇（十二章）：第一篇是蓄水枢纽的主要水工建筑物，着重介绍坝、溢洪道、隧洞等主要建筑物及蓄水枢纽布置；第二篇是取水枢纽的主要水工建筑物，着重介绍水闸等取水建筑物及枢纽布置，对沉沙池等防沙建筑物仅作简略介绍，过船、过鱼、过木等建筑物作为选学内容；第三篇是输水渠系工程的主要水工建筑物，重点是渠系中常用的渡槽、倒虹吸管及涵洞，对陡坡及跌水等建筑物仅作简单介绍。至于水工建筑物的管理、养护和检查、观测等内容，由其他课程介绍。专业课要帮助学生完成在校应当完成的“三个过渡”（普通基础课向专业基础课的过渡；专业基础课向专业课的过渡；专业课向生产实际的过渡）中的后两个过渡。本教材的要点是：建筑物的工作特点及设计要求，形式及适用性，工程布置、基本尺寸和构造、材料；作用于建筑物上的基本荷载和特殊荷载及其组合；设计条件的选择；水力、水工计算和建筑物的强度、稳定、配筋等问题。重点是建筑物的工作特点及设计要求、基本形式和工程布置、基本尺寸的拟定、设计的方法步骤。水工建筑物功能多样，形式各异，种类繁多。若按种类讲全各种形式及功能，则面面俱到要占用大量篇幅。虽然担负不同任务的不同材料建造的水工建筑物具有不同的个性，但担负相同任务的水工建筑物又具有许多共性。为了合理地节约篇幅和课堂理论教学时间，现行的《水工建筑物》教材体系，一般为先共性后个性和先个性后共性两种类型。按照“先有感性认识，后有理性认识，理性认识可以指导感性认识”的认知规律，本教材主要采用“先个性后共性，个性与共性相得益彰”的编写理念及教材体系。“先个性”是在各章中分别介绍各种水工建筑物的结构类型和构造形式、工作特点及设计要求、设计原理和设计标准、设计思路和设计步骤、荷载作用和计算方法、工程布置和尺寸拟定、材料选择和有效利用等许多个性的内容。而且注意各有所重，使每章的重点突出，也有助于分散难点。“后共性”是对于各种水工建筑物的共性问题，放在与其关系密切的章节中详细介绍。注意在后篇中讲到与前篇中讲过的担负相同任务的或担负不同任务但形式相同的水工建筑物时，加以联系，再横向相互对比在共性问题上（如稳定、强度、刚度、沉陷、渗流、冲刷、温变、老化、地震）的异同，进一步加深认识个性并触类旁通。如大体积建筑物的稳定分析，都是算出危险滑动面的阻滑力与滑动力的比值，与抗滑稳定安全系数比较，重力坝的底面稳定、水闸的浅层和深层稳定、拱坝的坝肩稳定、土坝的坝坡稳定，均是如此验算。建筑物的渗流分析，均是确定渗流压力、渗流坡降、渗流流速三个要素，处理的原则均是上堵下排，前滞后导。每个建筑物都有力学、水力学、构造问题。“个性与共性相得益彰”是注意在讲个性的内容时也减少重复赘述，而是根据其在水利枢纽中的常用性归入篇中，前篇中详细讲过的内容，后篇中不再赘述，而是做好链接和补充。另外，注意在认识各种水工建筑物个性内容的基础上，在每篇讲整体布置和有机结合等问题时，注意分析建筑物个性在枢纽中的扬长避短。近十余年，水利科学技术有了许多新的发展。此次编写对新成就、新动态、新发展，在教材中结合各章内容进行简介，重点是考虑本教材所涉及的水工建筑物设计方面的规范问题。本教材均按照新的《水利技术标准汇编》保留的有关规范内容进行修订。另外，对成熟、稳定、可靠、先进的技术内容，尽量介绍清楚、具体，给出适用的实用性公式和数据（比如土工膜防渗土石坝的抗滑稳定分析）。本书的绪论、第一章、第四章、第五章、第六章、第十章、第十一章、第十二章由颜宏亮编写；第二章由颜宏亮、胡必武编写；第三章由胡必武编写；第七章、水工建筑物专业词汇汉英对照表由闫滨编写；第八章由刘建军编写；第九章由苏艳平编写。本书由山东农业大学水利土木工程学院颜宏亮主编，宁夏大学土木水利工程学院胡必武副主编，沈阳农业大学水利学院闫滨副主编，新疆石河子农业大学水利与建筑工程学院刘建军参编，中国农业大学水利土木工程学院苏艳平参编。最后由山东大学水利土建工程学院罗建群教授担任主审。限于编者的水平，书中难免存在不足之处，在使用过程中敬请读者给予批评和指正。编者2006年10月目录：第一篇　蓄水枢纽的主要水工建筑物第一章　重力坝第一节　概述一、重力坝的工作特点和剖面形式二、重力坝的类型第二节　重力坝的荷载及其组合一、作用在坝体上的荷载二、荷载组合第三节　重力坝的稳定分析一、重力坝稳定分析的原理二、抗滑稳定计算公式及参数选择三、保证坝体抗滑稳定性的节省措施第四节重力坝的应力分析一、材料力学方法分析重力坝坝体应力的理论说明二、计算实体重力坝应力的基本公式三、坝体应力计算时还应考虑的问题四、等应力线和应力轨迹线五、重力坝应力控制标准六、实体重力坝实用强度计算的简化第五节　非溢流重力坝的剖面设计一、基本剖面的拟定二、修改为实用剖面第六节　溢流重力坝一、溢流孔口的设计二、溢流重力坝的剖面设计三、溢流重力坝的消能设计四、溢流重力坝的泄水孔第七节　重力坝坝体构造及建材一、重力坝坝体的构成及建材二、重力坝坝体材料分区与选用三、重力坝坝体分缝及止水四、坝体防渗、排水设施与溢流坝面保护第八节　岩石体地基的处理一、岩基的加固及防渗处理二、坝体坝基的廊道布置三、坝基排水四、两岸的处理第九节宽缝重力坝简介一、宽缝重力坝的特点二、坝体剖面尺寸三、稳定和应力计算特点第二章　拱坝第一节　概述一、拱坝的工作特点二、拱坝坝址选择第二节　拱坝的布置一、拱坝的类型二、剖面尺寸的选择三、拱坝布置的步骤第三节　拱坝的应力计算一、拱坝的荷载及其组合二、拱坝设计的应力指标三、拱坝应力分析方法简介第四节　拱坝的坝肩稳定、重力墩一、坝肩稳定二、拱坝的重力墩第五节　拱坝的泄流、材料及构造一、拱坝的泄流二、拱坝的材料和构造第三章　土石坝第一节　概述一、土石坝发展概况二、土石坝的优缺点三、土石坝的类型四、碾压式土石坝的类型五、坝型选择第二节　工作特点及设计要求一、稳定方面二、渗流方面三、冲刷方面四、沉陷方面五、其他方面第三节　土石坝的剖面尺寸与构造一、坝顶高程二、坝顶构造三、坝坡构造四、坝体防渗设施五、坝基防渗设施六、坝体与坝基、岸坡、非土质建筑物的接合及其防渗要求七、土坝排水设施八、反滤层和过渡层九、土工合成材料在土石坝防渗和排水反滤中的应用第四节筑坝材料的选择一、土石料选择的一般原则二、坝体不同部位对土石料的要求三、土石料填筑标准的确定第五节土坝的渗透计算一、不透水地基上的土坝渗透计算二、有限深透水地基土坝的渗透计算三、土坝总渗流量计算及渗透计算情况四、用流网法分析土坝渗流问题五、土坝的渗透变形及其防止措施第六节土坝的稳定计算一、土石坝滑动面的形式二、荷载及其组合三、土体抗剪强度指标及分析方法的选用四、土石坝的稳定分析方法五、提高土石坝坝坡稳定性的措施第四章河岸溢洪道第一节开敞式正槽溢洪道一、位置选择二、洪水标准三、正槽式溢洪道各组成部分的布置和构造四、防空蚀设计五、泄槽底板的稳定分析及增加稳定性的工程措施第二节侧槽式溢洪道一、侧槽中的水流形态及对侧槽水力设计的要求二、侧槽中水面曲线计算的方程式三、侧槽的布置第三节非常溢洪道一、漫顶自溃式二、引冲自溃式三、爆破引溃式第五章水工隧洞与坝下涵管第一节概述一、类型及布置原则二、工作特点及设计要求第二节隧洞与涵管的进出口建筑物一、进口建筑物二、出口建筑物的形式和布置第三节隧洞与涵管的线路选择与工程布置一、进、出口布置二、轴线选择第四节隧洞洞身的形式、尺寸与构造一、隧洞洞身形式及尺寸二、洞室支护及衬砌的作用及类型三、衬砌的构造和灌浆第五节涵管的形式、尺寸与构造一、涵管的形式、材料和尺寸二、涵管的铺设方式与构造第六节作用在隧洞衬砌和涵管管身上的荷载一、作用在隧洞衬砌上的荷载二、作用于隧洞上荷载的组合三、作用在涵管管身上的荷载及其组合第七节隧洞和涵管的结构计算一、圆形有压隧洞衬砌（涵管）的结构计算二、无压隧洞（涵管）衬砌的结构计算第六章蓄水枢纽布置第一节坝址及坝型选择一、坝址选择二、坝型选择第二节枢纽的工程布置一、枢纽布置的原则二、枢纽布置方案的选定三、蓄水枢纽布置实例第二篇取水枢纽的主要水工建筑物第七章水闸第一节水闸的类型、组成和设计要求一、水闸的功能与分类二、水闸的组成部分三、水闸的工作特点和设计要求第二节闸址选择和闸孔设计一、闸址选择二、闸孔设计第三节闸室的布置和构造一、底板二、闸墩三、闸门四、胸墙五、交通桥及工作桥六、分缝方式及止水设备第四节水闸的消能防冲一、过闸水流的特点二、消能防冲设施三、消能防冲的设计条件第五节水闸的防渗、排水设计一、水闸的防渗长度及地下轮廓的布置二、渗流计算三、防渗及排水设施第六节闸室的稳定分析和地基处理一、荷载及其组合二、表层抗滑稳定验算三、基底应力和闸室沉降的验算四、地基处理第七节闸室结构计算一、底板的结构计算二、闸墩的结构计算三、胸墙的结构计算第八章取水枢纽布置第一节概述一、取水枢纽的作用和类型二、取水枢纽的工作特点三、取水枢纽布置的一般要求四、渠首位置选择的一般原则第二节无坝取水枢纽的布置一、无坝取水枢纽位置选择二、无坝取水枢纽的布置形式第三节有坝取水枢纽的布置一、沉沙槽渠首二、人工弯道式渠首三、底栏栅式渠首四、分层取水式渠首五、两岸引水式渠首六、少泥沙河流上综合利用枢纽的布置第九章过坝建筑物第一节通航建筑物一、船闸二、升船机第二节过木建筑物一、筏道二、漂木道三、过木机第三节过鱼建筑物一、鱼道二、过鱼闸三、升鱼机第三篇渠系中的主要水工建筑物第十章渡槽第一节渡槽的组成及类型第二节梁式渡槽的槽身及支承结构一、槽身纵向支承形式与跨度二、槽身横断面形式和尺寸三、槽墩和槽架第三节拱式渡槽的槽身及支承结构一、拱上结构及槽身二、主拱圈结构三、槽墩和槽台第四节桁架拱式渡槽的槽身及支承结构一、桁架拱结构及其特点二、桁架拱渡槽的类型及造型三、桁架拱片间的横向联系和槽身结构四、桁架拱结构与墩台的连接第五节斜拉渡槽的槽身及支承结构一、斜拉渡槽的组成及特点二、斜拉渡槽支承结构的形式三、斜拉渡槽槽身的断面形式第六节渡槽的基础一、浅基础二、深基础三、基础的埋置深度第七节渡槽的细部构造一、渡槽与两岸的连接二、渡槽的伸缩缝及止水三、梁式槽身的支座四、渡槽进出口渐变段的形式与长度五、槽沿的超高第八节渡槽的总体布置与设计步骤一、渡槽设计的基本资料二、渡槽轴线及槽身起止点位置的选择三、渡槽的形式选择、分跨和纵剖面布置四、渡槽的水力设计五、渡槽的荷载及其组合六、渡槽及其地基的稳定性验算七、槽身的结构计算八、主拱圈结构计算九、槽墩及槽台结构计算十、渡槽的设计步骤