水工建筑物课程设计_临淄节制闸初步设计

'合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级课程设计报告课设题目临淄节制闸初步设计姓名学号专业班级水利水电工程专业2010级指导教师院系名称土木与水利工程学院2014年02月 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级目录目录81基本资料11.1规划11.2闸址的选定11.3闸址处的地质资料21.4工程设计标准21.5交通要求及其他32水闸设计32.1水闸的选址与选型32.1.1闸址的选择32.1.2水闸的选择42.2孔口设计52.3公路桥82.4分缝方式和止水设备92.5闸室的尺寸93防渗设计94消能防冲设计134.1消力池134.1.1消力池的深度134.1.2消力池的长度154.1.3消力池的厚度154.1.4消力池的构造164.2海漫164.2.1海漫的布置164.2.2海漫的长度164.3防冲槽17参考文献18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级1基本资料本工程位于流过山东省淄博市境内的淄河中游，距齐鲁石化进水闸的下游约2公里处设置的节制闸。目的是拦截淄河水流，抬高水位，以确保国家重点企业齐鲁石化和近数十万亩农田灌溉的供水。淄河由沂蒙山脉为源头，从南至北，经临朐、青州、淄博、广饶汇入小清河，再流入渤海。淄河是一条季节性河流，汛期时来水流量较大，通常约600m3/s；枯水期时河流干涸，河床能行人。每当汛期山洪暴发，水流夹带大量泥砂，河床沉积着较厚的砂砾，而两岸的地表土为亚粘土。1.1规划流域面积：1670平方公里。设计流量（5年一遇）：Q=560m3/s，相应的闸上水位：34.55m，闸下水位：33.75m。校核流量（20年一遇）：Q=1300m3/s，相应的闸上水位：36.35m，闸下水位：35.62m。蓄水期水位：1．正常蓄水位：闸上34.55m，闸下29.98m（闸下无水）。2．最高蓄水位（校核水位）闸上35.90m，闸下31.98m。3．恶劣放水水位：闸上35.90m，闸下30.98m。表1-1闸下水位与流量关系流量Q（m3/s）0501002003004005006007008009001000110012001300水位H（m）29.9830.2630.7831.5032.0032.7133.1233.7534.1834.7134.9935.2435.4435.5635.621.2闸址的选定经地质查勘，选定在淄博市临淄区以南，距齐鲁石化进水闸约2km处淄河的左岸河湾里。该处地势开阔，地质条件较好，便于多方案的比较，以便选出理想的闸址。18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级1.3闸址处的地质资料根据钻探孔（见地形图）的地质资料看出，因受河流冲积影响，土层变化情况较复杂。具体如下：1#钻孔：位于淄河左岸上，自地面高程约36.00m向下至28.50m为亚粘土，土质坚实；高程28.50m至26.00m为粉质粘土，较坚实；高程26.00m至21.00m为粉土；高程21.00mm至15.00m为粉质粘土。2#、3#、4#、5#钻孔：同1#钻孔地质资料。6#钻孔：位于淄河主河槽中，自河底高程29.98m至27.40m为冲积的砂砾；高程27.40m至26.20m为粉质粘土；高程26.20m至21.50m为粉土；高程21.50m至15.20m为粉质粘土。7#、8#、9#、10#钻孔：基本同6#钻孔地质资料。表1-2地基土物理力学指标土质容量(g/cm3)饱和容量(g/cm3)渗透参数k(cm/s)允许渗透坡降[J]压缩模量E(KN/cm3)）孔隙比e抗剪指标磨擦角(度)凝聚力C(N/cm2)亚粘土1.812.04×10-51.16000.8181.6粉质粘土1.681.913×10-41.08000.85161.1粉土1.561.841×10-40.812000.9140.9参照附近水利工程抗冲流速的资料：亚粘土的抗冲流量V0=1.9m/s，粉质粘土的抗冲流速V0=1.7m/s，粉土的抗冲流速V0=1.0m/s。1.4工程设计标准根据该闸的规模及用途为Ⅱ级建筑物。18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级1.5交通要求及其他1．公路桥面高程为37.18m，双车道。桥面净宽为9m，按公路II级荷载标准设计。2．淄河无通航要求，不设船闸，也不设鱼道。2水闸设计2.1水闸的选址与选型2.1.1闸址的选择淄河是一条季节性河流，汛期时来水流量较大，通常约600m3/s；枯水期时河流干涸，河床能行人，因此有必要修建一处节制闸。节制闸是在拦河或者在渠道上修建，用于拦泄、调节水位以满足上游的齐鲁石化的引水需要。根据下游临淄用水需要，调节放水流量和控制下泄流量，并保证下游河道的安全。闸址。。。本设计中共备三种选线方案（具体位置见地形图）。方案一：在原河道直线段布线根据建闸选线要求，在水流的流态方面要满足水流平顺流入和流出，选取的直线段如图1所示，方案基本能够满足水流平顺流出。考察开挖条件，根据钻探孔（见地形图）的地质资料看出，方案所挖的直线河道在孔6#所代表的区域里，其地质条件为：自河底高程29.98m至27.40m为冲积的砂砾；高程27.40m至26.20m为粉质粘土；高程26.20m至21.50m为粉土；高程21.50m至15.20m为粉质粘土。分析地质资料得出，河床底的地质比较松软，砂砾层的渗透系数较大，需要做好地基土层压实，避免在施工期和运行期的沉降量过大；地基防渗工程的建设也需格外注意，以防发生管涌、地基滑移等重大工程问题。在施工条件方面，需要在原河道上进行施工，故而在施工段的两端开挖导流渠道，将流向施工段的水流直接通过导流渠道排向下游，以保证水闸干地施工。在功能上，能够实现水流控制，调节上、下游供水。此方案无须开挖河槽，可以用水闸的交通桥代替淄河大桥，造价方面比较合理。方案二：避开原河道，在5#孔和3#孔处引河槽。18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级此方案保证了闸室的上游连接段、下游连接段的水流平顺，但在开挖直线河道与原河道的上游连接处、下游连接处时容易产生折冲、冲刷，需要在连接处做好护岸措施。考察开挖条件，根据钻探孔（见地形图）的地质资料看出，方案所挖的直线河道在1#孔、3#孔、5#孔所代表的区域里，其地质条件可以以1#钻孔地质资料作为代表此河道所在区域的地质情况，1#钻孔：位于淄河左岸上，自地面高程约36.00m向下至28.50m为亚粘土，土质坚实；高程28.50m至26.00m为粉质粘土，较坚实；高程26.00m至21.00m为粉土；高程21.00mm至15.00m为粉质粘土。此处地质情况较好；功能上能够实现水流控制，供水分配；开辟出了一定的土地资源。。由于此方案需要开挖与原河道等宽等深的直线河道，开挖河道宽约60米，河底高程29.88米至30.00米，长约300米，开挖工程量相对较小，造价方面相对合理。方案三：避开原河道，在5#孔和8#孔处引河槽。从河道上游段水流方向引线，选择一条与下游段出水方向相同的线作为开挖河槽。此方案很好的解决了过闸水流的平顺流入与平顺流出问题。考察开挖条件，根据钻探孔（见地形图）的地质资料看出，方案所挖的直线河道在孔1#、2#、4#、5#所代表的区域里，其地质条件可以以1#钻孔地质资料作为代表此河道所在区域的地质情况，1#钻孔：位于淄河左岸上，自地面高程约36.00m向下至28.50m为亚粘土，土质坚实；高程28.50m至26.00m为粉质粘土，较坚实；高程26.00m至21.00m为粉土；高程21.00mm至15.00m为粉质粘土。分析地质资料得出，此区域地质坚实，孔隙率低，沉降量小，压缩模量E大，承载力较高；渗透系数k比较小，可以降低防渗工程的造价；摩擦角度φ大，凝聚力C大，抗滑能力较强。在施工条件方面，以原河道为导流渠道，在新开挖的直线河道里建水闸，在施工期内的汛期或非汛期，可以很好地保证水闸的干地施工。功能上面，能够实现水流控制，调节上、下游供水；因开挖了与原河道等宽等深的直线河道，代替原河道，连接河流曲折两端，所以减少了流域面积，使原河流弯曲段所占的土地，转变为可利用土地，增加土地利用率。由于此方案需要开挖与原河道等宽等深的直线河道，开挖河道宽约60米，河底高程29.40米至30.12米，长约650米，开挖工程浩大，造价较高。综合考虑地形、地质、水流、施工、管理等因素决定方案三为本工程最佳方案。2.1.2水闸的选择1.堰型选择18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级本工程有拦河抬高水位，以供上、下游取水，且节制闸汛期泄流能力要大且稳定，所以选择有利于泄洪、冲沙、排污、排冰，且泄流能力比较稳定，结构简单，施工方便的宽顶堰。2.闸底板高程的选定该处的地质情况较好，节制闸的底板选用分离式底板。节制闸的底板顶面可与河底齐平，河底上游连接处高程30.12m，下游连接处29.40m，根据图1中的比例算出上下游的距离大概为，节制闸建在距下游连接处350m处，由相似三角形边长成比例得：（4-1）求得h0.39m，节制闸处河底高程为H=0.39+29.40=29.79m，节制闸底板与河床齐平，由此得出闸底板的高程为29.79m。3闸门闸门的结构选型布置应根据其受力情况控制运用要求、制作、运输、安装维修条件等，结合闸室结构布置合理选定。因为该处的闸门需要有足够的自重，并且有足够的强度，宜采用平面钢闸门。又因为该处水闸是节制闸，河流是季节性河流，因此不需要设置检修闸门。4.闸墩闸墩的外形轮廓设计应能满足过闸水流平顺、侧向收缩小、过流能力大的要求。上、下游墩头均采用半圆形。5.翼墙翼墙有一字型、八字型和圆弧形，本工程的过流量大，因此选择水流条件较好的圆弧形翼墙。6.分缝方式与布置当地地质条件较好，将缝设在单孔底板上，设双缝。为避免相邻结构由于荷重相差悬殊产生不均匀沉降，也要设缝分开。铺盖与底板、消力池与底板，以及铺盖、消力池与翼墙等处都要分别设缝。根据该处地质条件以及经济因素等，分缝型式选择分离式。2.2孔口设计1闸墩的尺寸18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级闸墩的厚度与闸门的形式有关，当采用平面闸门时，工作闸门的槽深取0.3m，宽取0.5m,中墩的厚度取1.2m,因此墩头的半径为0.6m，边墩的厚度取0.8m。闸墩顶高程应根据挡水和泄水两种情况确定。挡水时，墩顶高程等于最高挡水位加浪高及相应安全加高；泄水时，闸墩不应低于设计洪水位（或校核洪水位）加相应的安全加高。校核水位对应的上游水头为36.35—29.79=6.56m，安全超高取为0.5m，6.56+0.5=7.06m。由于公路桥面高程为37.18m，考虑到交通桥的布置和两岸边坡的影响，最后闸墩的高度取7.4m。详见图（2-1）。0.4改为0.5图2-1闸墩的具体尺寸（单位：m）2闸门的高度闸门的高度取决于校核水位时对应的水头，闸上的最高水位是36.35m，所以闸门高度为36.35—29.79=6.56m，考虑安全超高，闸门的高度取7.1m。3闸孔总净宽该处河床的总宽度为60m，对于节制闸，闸孔的净距不宜过小。不妨先假设闸门为7孔，每孔净宽为8m。通过假设的闸孔个数来校核初步假设是否满足。原理是：根据已经假设的闸孔净宽，可以求出通过该闸室的总流量Q0，Q0必须大于校核流量1300m3/s，这样才能满足要求。已知该河道的校核流量为1300m3/s，对应的闸上水位为36.35m，闸下水位为35.62m，又因为闸底板的高程为29.79m，所以上、下游的水深分别为6.56m，5.83m。则过水断面面积(2.1)式中：b～河槽的宽度，m；18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级h～上游的水深，m；m～上游边坡的坡度。求得：A=462m2，则行近流速V0=Q/A=1300/462=2.81m/s>V0=1.9m/s，因此河段应该做相应的防止冲刷处理。行近水头V02/2g=0.40m，所以上游水头H0=0.40+6.56=6.96m，下游水头为5.83m，则需判断是不是淹没出流。宽顶堰的淹没出流条件为hs>0.8H0，0.8H0=6.96*0.8=5.57<5.83，故为淹没出流。闸孔总净宽用式（2-2）计算：（2.2）式中：L0～闸孔总净宽，m；Q～设计流量，m3/s；H0～计入行近流速水头在内的堰顶水头，m；m～宽顶堰的流量系数，可取0.385；ε～侧流量收缩系数；σ～淹没系数。对于侧收缩系数和淹没系数可按下公式计算(2.3)(2.4)（2.5）式中：H0—计入行近流速水头的堰上水深(m)；　g～重力加速度,可采用9.81(m/s2)；　ε～堰流侧收缩系数；　b0～闸孔净宽(m)；18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级εz～中闸孔侧收缩系数；　dz～中闸墩厚度(m)　εb～边闸孔侧收缩系数；　bb～边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m)；　σ～堰流淹没系数；　通过上式可以求出此时的中墩及边墩系数分别为εz=0.973,εb=0.887,再通过式（2-6）（2-6）求得整个闸室的侧收缩系数ε=0.960。通过式（2-5）求出淹没系数σ=0.935，再由式（2-2）求出通过整个闸门的流量:Q0=56*0.935*0.960*0.385*6.963/2*（2*9.81)½=1576m3/s>1300m3/s，算出的流量值大于校核流量1300m3/s，计算误差不在3%～5%范围内，但该处的校核流量选择是20年一遇的流量，为了安全储备，设计的过水流量可以稍大些，因此该闸孔的设计能够满足要求。再分别假设闸孔的个数为5个、6个、8个、9个、10个，用同样的方法进行试算，详见附表1。通过试算，可以得出不同净距下的对应的流量，因此得出闸孔的个数选择5个，单孔宽度取10.5m。2.3公路桥为了安装启闭设备和便于操作管理，需要在闸室上设置公路桥。因为该水闸闸室的总宽度为60m，中间有4个闸墩，桥梁采用板式。板的大小一般取99cm35cm。桥的板底高程应高出最高洪水位0.5以上；若有流冰，应该高出流冰面以上0.2m。对于启闭设备采用活动式启闭机。18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级2.4分缝方式和止水设备1分缝为了防止和减少因地基不均匀沉降、温度变化及混凝土干缩引起的底板断裂和裂缝，对于多孔水闸需要沿着轴线每隔一定距离设置永久缝。建在土基上的水闸，缝距不宜大于35m，缝宽一般为2cm～3cm。该处闸室的底板为分离式，因此不设缝，这样可以减少工程量。2止水设备凡具有防渗要求的缝，都应该设置止水。止水分铅直止水和水平止水两种。前者设置在边墩与翼墙间以及上游翼墙本身；后者设置在铺盖、消力池与底板和翼墙、底板和闸墩间，以及铺盖及消力池本身的温度沉降缝内。2.5闸室的尺寸闸室的宽度与河槽的宽度相等，即为60m。闸室的长度为闸墩的长度，根据上面所设计的可以求出闸墩的长度。闸墩上的公路桥是双行车道，每一车道的机动车道标准长度为3.75m,人行道的长度为1.5~2m，机动车道与人行道之间还得有至少为0.5m的安全余量。所以每一车道的最小长度为5.75m，不妨取6m，所以整个公路桥的长度为12m。槽身处的尺寸为0.5m，距离墩头留3.0m的安全量。墩头的直径为1.2m，则整个闸墩的长度为：0.6*2+3.0+0.5+1.0+12+0.5=18.2m。取整个闸室的长度为18.5m。3防渗设计水闸建成后，由于上、下游水位差作用会在闸基及边墩和翼墙的背水一侧形成渗流。渗流不仅降低闸室及两岸连接建筑物的稳定性，还可能引起地基破坏，甚至是水闸失事，因此必须做好水闸的防渗、排水设计。防渗、排水设计的主要任务是拟定水闸的地下轮廓线和做好防渗、排水设施的构造设计。上游铺盖、板桩及底板都是相对不透水的，护坦上因设有排水孔，所以不阻水。在水头H的作用下，闸基内的水流，将从护坦上的排水孔等处溢出。不透水的铺盖，板桩及底板与地基的接触线，即是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级长度即为水闸的防渗长度。为了水闸的安全，初步拟定水闸的防渗长度应满足式（3-1）(3-1)式中：L～闸基的防渗的总长度，m；H～上下游的水位差，m；C～允许渗径系数，粘土的系数为2～3。经计算2*（35.90-30.98）≈10.0m。而实际的防渗长度，就是渗流路径的总和。下面就是确定各要素的尺寸。已知闸室的总长度为18.5m，已经比初步假设的大，故铺盖不用取太长。铺盖选用黏土，铺盖的长度取3倍的水头，即为14.76m,取15m。铺盖的厚度不宜小于0.4m，此处取0.5m，在与底板连接处应加厚至0.8～1.0m，此处取1.0m。齿墙的深度取0.8m，宽度取0.6m。底板厚度取1.2m。具体尺寸见图3-1。实际的渗流路径的总长度为：0.5+15+0.2+0.6*2+18.5+0.8*4=38.6m>10m，满足要求。图3-1水闸闸底尺寸为了校核防渗长度，常常采用的方法有改进的阻力系数法。基本原理：对于比较复杂的地下轮廓，可以从板桩与底板或铺盖相交处和桩尖画等势线，将整个渗流区域划分为几个典型的流段。通常分为进口段和出口段，内部垂直段，内部水平段。只要知道各个流段内的阻力系数，即可算出任一流段内的水头损失。将各段的水头损失由出口向上依次叠加，即可求得各段分界线处的渗流压力。当地基不透水层埋藏较深时，需要一个有效计算深度Te来代替实际深度：当时,　　　　(3-2)18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级当时,（3-3式中：Te～土基上水闸的地基有效深度(m)；　L0～地下轮廓的水平投影长度(m)；　S0～地下轮廓的垂直投影长度(m).因为L0=33.5m，S0=2.0m，所以L0/S0=33.5/2.0=16.75>5，用公式（3.2）计算，所以Te=0.5*33.5=16.75m。故T=Te=16.75m，取16.8m。1　进、出口段：（3-4）式中　a0---进,出口段的阻力系数，见表3-1；　S---板桩或齿墙的入土深度(m)；　T---地基透水层深度(m).2　内部垂直段和水平段(3-5)式中　ay---内部垂直段的阻力系数；ax---水平段的阻力系数；Lx---水平段长度(m)；S1,S2---进,出口段板桩或齿墙的入土深度(m)。所以内部水平段：内部垂直段：18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级所以进口段、内部垂直段、内部水平段、出口段的水头损失分别为：、、、、、、则各分段水头损失值可按公式(C.2.3)计算：(3-6)式中：hχ---各分段水头损失值(m)；　ai---各分段的阻力系数；n---总分段数.所以，，，，，，。又因为进、出口水力坡降呈急变曲线形式，由上式计算出的水头损失与实际情况相比，误差较大，需进行必要的修正。修正后的水头损失h0’：(3-7)(3-8)式中　h"0～进,出口段修正后的水头损失值(m)；h0～进,出口段水头损失值(m)；　β"～阻力修正系数,当计算的β′≥1.0时,采用β′＝1.0；　S"～底板埋深与板桩入土深度之和(m)；　T"～板桩另一侧地基透水层深度(m).经计算β"=1.04>1，此时β"取1，即水头损失不需要修正。3溢出坡降的计算为了防止渗流变形保证闸基的抗渗稳定性，要求出口段溢出坡降必须小于规定的容许值。出口处的溢出坡降J为：18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级（3-9）防止流土破坏，对于粘土来说，出口段容许的坡降值[J]必须在0.50～0.60内。经计算。故满足要求。4消能防冲设计4.1消力池水闸泄水时，部分势能转化为动能，流速增大，往往会产生波状水跃或折冲水流，为了不危害建筑物的安全，闸下必须设置消能防冲措施。该处的水闸由图4-1消力池于水头较低，下游水位变幅大，一般常采用底流式消能。底流消能工的作用是通过在闸下产生一定淹没深度的水跃消除余能，保护水跃范围内的河床免遭冲刷。在闸门出口处首先设置消力池，池底与闸室底板之间用斜坡连接，斜坡的坡度不宜小于1:4。消力池的末端一般布置消力坎，用于调整流速分布，减小出水池水流的底部流速，并可防止坎后发生冲刷。在消力池的末端设置圆弧形翼墙。消力池的参数包括：消力池的长度、消力池的深度、消力池的厚度。4.1.1消力池的深度消力池的深度取决于最不利的工况下需要的防冲深18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级度。因此需要求出最不利的工况。不妨先假设开启2个闸门，闸门的开度为1m，则闸门开度e与闸前的水头H的比值为1/6.11=0.16<0.65，故为闸孔出流，又可通过表4-1由内插法算出平板闸门的垂直收缩系数ε=0.618。表4-1平板闸门的垂直收缩系数εe/H0.100.150.200.250.300.350.40ε0.6150.6180.6200.6220.6250.6280.630e/H0.450.500.550.600.650.700.75ε0.6380.6450.6500.6600.6750.6900.705这样就可以求出收缩断面的水深hc=ε*e=0.618。宽顶堰型闸孔自由出流的流量系数μ可以通过南京水利科学研究所的经验公式计算，即：(4-1)求得μ=0.571。假设为自由出流，根据公式（3-2）求出各个参数后即可求出通过水闸的总流量Q:(4-2)求得Q=0.571*21.0*1*（2*9.81*6.11）½=131m3/s，又因为是打开了2个闸门，闸门的总净宽为21.0m,则单宽流量为q=Q/b=131/21.0=6.25m2/s。求出单宽流量后，又知道收缩水深，则通过式（3.3）可以求出收缩水深hc的共轭水深hc”：（3-3）求得hc“=3.59m>(30.98-29.79)=1.19m，所以为自由出流。这样在求出两共轭水深后，通过公式（3-4）、（3-5）求出消力池的深度d。（3-4）（3-5）18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级式中:ΔZ为出池落差(m)；h"s为出池河床水深(m)；σ0为水跃淹没系数,可采用1.05～1.10，取1.05；φ为流速系数，对于无坎的，可取φ=0.95～1，取0.95。d为消力池深度，m。当闸门打开2个，水闸的开度为1m时，所求出池落差Δz=1.4m，d=1.2m。同理可以求出在不同开度情况下的消力池深度，取其中工况最差的情况。由表4-2可知消力池深度d取1.5m较合适。4.1.2消力池的长度求出两共轭水深后，通过公式（3-6）可以求出消力池的长度。（3-6）而式中：LsJ—消力池长度(m)；　β—水跃长度校正系数,可采用0.7～0.8，取0.7；　LJ—水跃长度(m).求得LSJ=14.36m。因为消力池上游侧有斜坡段，则消力池的长度应为斜坡水平段投影长度Ls与水平段长度之和，斜坡段的坡度不宜陡于1:4，此处选1:4，所以投影段的长度为4d=4*1.5=6.0m，则消力池的总长度为：L=Ls+LsJ=6.0+14.36=20.36m同理可以求出在闸门开度不同的条件下消力池的总长度，取其中最不利的条件，即L=23.10m，不妨取L=24.0m。详见表4-2.消力池的材料为混凝土，混凝土的标号为C20，消力池上必须设置排水孔，排水孔成梅花状排列，孔径为15cm，间距为2m。4.1.3消力池的厚度消力池底板的厚度可以根据抗冲要求来确定。抗冲（3.7）式中：t—消力池底板始端厚度(m)；18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级ΔH—闸孔泄水时的上,下游水位差(m)；k—消力池底板计算系数,可采用0.15～0.20，取0.18；q—闸下单宽流量，m2/s。可以求出在不同开度的情况下的消力池的厚度，取其中工况最差的情况，即开启2个闸孔，闸门开度为4.0m，此时t=1.07m，不妨取t=1.1m。对于消力池末端的厚度，可采用t/2=0.55m。4.1.4消力池的构造消力池底板一般采用标号C15或C20混凝土浇筑而成。为了加强护坦板的整体稳定，护坦板顺水流方向上一般不分缝，垂直水流向分缝，并应与闸室分缝间错布置，缝距为8～15m，该处没有防渗的要求，不需要设置止水。在消力池与闸室底板、翼墙及海漫之间，均应设置沉降缝。4.2海漫水流经过消力池，虽已经消除了大部分能量，但仍有一定的剩余能量，特别是流速分布不均匀，脉动仍较剧烈，具有一定的冲刷能力。因此，护坦后仍需设置海漫等防冲加固措施，以使水流均匀扩散，并将流速分布逐渐调整到接近天然河道的水流形态。4.2.1海漫的布置一般在海漫起始段做5～10m长的水平段，其顶面高程可与护坦齐平或在消力池尾坎顶一下约0.5m，水平段后做成不陡于1:10的斜坡，以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷，此处选择海漫的坡度为1:15。海漫的结构常采用干砌石海漫和浆砌石海漫。浆砌石海漫一般由块径大于30cm的块石砌成，厚度为0.4～0.6m，下面铺设碎石，粗砂垫层，厚10～15cm。为加强其抗冲刷能力，可每隔6～10m设一浆砌石埂。干砌石海漫常用在海漫的后段。浆砌石海漫的柔性和透水性较差，一般用于海漫的前部约10m的范围内。4.2.2海漫的长度海漫的长度应根据可能出现的最不利水位和流量的情况进行设计，它与消力池出口的单宽流量及水流扩散情况、上下游水位差、地质条件尾水深度及海漫本身的粗糙程度等因素有关，常用式（3.8）进行估算。18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级（3.8）式中　Lp---海漫长度(m)；　qs---消力池末端单宽流量(m2/s)；　Ks---海漫长度计算系数,可由表3.1查得Ks=9.表3.2海漫长度计算系数河床土质粉砂,细砂中砂,粗砂,粉质壤土粉质粘土坚硬粘土Ks14～1312～1110～98～7当＝1～9,且消能扩散良好时,海漫长度可按公式(3.8)计算。在不同的工况下，经计算海漫的最大长度L=35.26m,不妨取L=36m。4.3防冲槽水流经过海漫后，尽管多余能量得到进一步消除，流速分布接近河床水流的正常状态，但在海漫的末端仍有冲刷现象。为保证安全和节省工程量，常在海漫末端设置防冲槽。在海漫末端预留足够的块径大于30cm的石块，当水流冲刷河床，冲刷坑向预计的深度发展时，预留在海漫末端的石块将沿着冲刷坑的斜坡陆续滚下，散铺在冲坑的上游斜坡上，自动形成护面，使冲刷不致再向上游侧扩展。防冲槽大多采用宽浅式，其深度t”一般取1.5～2.5m，取2.0m，宽度b取2～3倍的深度，取6.0m，上游坡率m1=2～3，取m=2.5，下游坡率m2=3.18 合肥工业大学课程设计报告水利水电工程2010级参考文献[1]林继镛.水工建筑物（第5版）.北京：中国水利水电出版社,2011.[2]吴持恭.水力学（第4版）.北京：高等教育出版社,2009.[3]华东水利学院.水工设计手册第六卷.北京：水利电力出版社.[4]水闸设计规范（SL265—2001）.北京：中国水利水电出版社,2011.[5]小型水利水电工程设计图集.北京：水利电力出版社.[6]公路路线设计规范（JTJ011—94）.南昌:江西科学技术出版社,1994.18'