挡水建筑物
该水闸设计题库聚焦于水闸工程设计的各个环节，包括建筑物级别确定、堰型选择、闸孔宽度拟定、消能防冲计算、渗流计算、闸室布置与稳定计算等。涉及水利工程学科中的水工建筑物、水力学等领域，旨在考核对水闸设计原理、规范及计算方法的掌握程度。
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1.1.1 建筑物级别
根据水闸设计过水流量和水闸设计规范( )的平原区水闸枢纽工程分等指标知本工程规模属于中型,其物级别为3级。
2.3.1 堰型的确定
堰型也就是水闸的底板形式中,以宽顶堰应用较广,因为其具有自由岀流范围大、泄流能力较大而且比较稳定的优点,但是流量系数较小。低堰型底板是在底板上设置曲线或或梯形的低堰,曲线型包括实用堰和驼峰堰,这种低堰的流量系数较大,但其泄流能力受下游水位变化的影响比较显著。由于此水闸的主要作用是泄洪、挡潮、冲淤、兼辅助通航。因此要求自由出流范围大且有较大的泄流能力,综合比较以上三种堰型最后确定采用无坎宽顶堰。 ( )
2.4.1 拟定闸孔宽度
(1)计算孔口净宽B0
(注:采用表1-1对应的孔口设计水位组合表中的设计情况)
设计情况:
(注:梯形断面面积,上游水深=上游水位7.7m-河底高程2.2m=5.5m,坡比为1:2.5,梯形面积计算)
V0=Q设/A设=700/460.625=1.520m/s——行进流速
(注:流速=设计流量/过水断面面积)
h0==1.0×1.5202/(2×9.81)=0.118m——行进水头
(注:动能计算,此处
(注:堰流淹没系数、堰流流量系数m、侧收缩系数计算参考查询参考《水闸设计与施工(第三版)》P60-P64或《水力学》(高等教育出版社2019版,四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 编)P325和《SL-265-2016 水闸设计规范》附录A)
(2)确定孔宽和孔数
如图2-1所示,初步选定孔数为5孔,中孔
2.4.3 计算闸孔实际过流能力
设计情况:
=732.78
100﹪=
100﹪=4.68﹪<5﹪
满足要求
( )
3.1 消能防冲水位组合
消能防冲水位组合见表3-1
表3-1 消能防冲水位组合表
( )
3.2.1 计算闸门初始开度e、出闸水流初始流量Q
采用公式
计算:
≤0.65,为闸孔出流,计算流量采用孔流公式.
>0.65,为堰流,计算流量采用堰流公式.
——垂直收缩系数,取值查《水力学》上册表7.7( );
——流量系数 
——收缩水深 
——跃后水深 
——收缩断面流速 
——闸孔宽度 ( )
——闸前水深
( br/>具体计算结果如表3-2所示
表3-2 闸门初始开度e、出闸水流初始流量Q计算表
由计算表3-2 分析
知:闸门的初始开启高度对跃后水深的影响最大。
因此闸门初始开度和初始流量取
设计情况 :e =0.85m, 
=210 mⱠ/s;
校核情况 :e =1.0m,ⱡ=260 mⱢ/s。
3.3.1 消力池形式的选定
消力池有三种类型:1、下挖式消力池,适用于闸下尾水深度小于跃后水深的情况。2、突槛式消力池,适用于闸下尾水深度略小于跃后水深的情况。3、综合式消力池,当闸下尾水深度远小于跃后水深,且计算出的消力池的深度又较深时,可采用下挖式消力池和突槛式消力池相结合的综合式消力池。 由计算表3-2和表3-1综合比较可知:闸下尾水深度小于跃后水深,故采用下挖式消力池。
( )
3.3.2 消力池池深的计算
( )水位组合
消力池池深计算水位组合见表3-3
表3-3 消力池池深计算水位组合表
(注:消能防冲计算采用表1-2)
(2)消力池池深计算
消力池池深计算步骤如下
首先假设 
=0.5m
1)、流速 
=
()
2)、闸前总水头 H0 =H+
()
