4 工程设计
4.1设计基本参数
节制闸下游水位可由田间地面高程推算，过闸水头损失取0.1～0.2m，以此确定节制闸上游水位为74.03m，下游水位73.93。
消能防冲设计
根据闸门运行制度，确定下游水位流量关系曲线，以出闸水流最大能量为消力池设计依据。
闸室稳定计算
设计情况：上游水位74.03.0m，下游72.61m； 校核情况：上游水位74.03m，下游72.91m。
4.2结构布置和材料
工程布置总体上分为上游段、闸室段、下游段。
上游段包括上游翼墙、铺盖、护底、两岸护坡及上游防冲槽。它的作用是引导水流平顺地进入闸室，上游翼墙的作用引导水流平顺地进入闸孔并起侧向防渗作用。铺盖主要起防渗作用，其表面应满足抗冲要求。护坡、护底和上游防冲槽保护两岸土质、河床及铺盖头部不受冲刷。
上游段有扭面铺盖段，扭面采用M7.5浆砌石，与旧闸下游护坡相连接，边坡与旧边坡保持一致1：3；河底高程71.61m，扭面顶部高程74.93m；铺盖长15m，厚度0.3m，采用C20钢筋混凝土。
闸室段包括地板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、及交通桥等。地板是闸室的基础，承受闸室全部荷载，并均匀地传给地基，此外，还有防冲、防渗等作用。闸墩作用是分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结构。闸门作用是挡水和控制下泄水流。工作桥拱安置启闭机和工作人员操作之用。交通桥的作用是连接两岸交通。
闸室段长9米，采用C25混凝土，中墩厚度0.8m，底板厚度0.8m，底板顶部高程71.61m；墩顶高程75.41m；闸门采用钢闸门。
上部为C25砼排架结构，启闭机室，20t启闭机5台；启闭机室采用框架结构，现浇C25砼启闭机梁板及屋面。
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下游段包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等。下游翼墙引导水流均匀扩散兼有防冲及侧向防渗等作用。护坦具有效能防冲作用。海漫的作用是进一步消除护坦出流的剩余动能，扩散水流，调整流速分布，防止河床受冲。下游防冲槽的作用是避免冲刷向上游扩展。
下游段包括护坦、消力池、扭面和海漫护坡。消力池厚度0.5m，海漫高程71.51m；护坡顶部高程74.73m。
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5 闸孔设计
5.1闸孔型式选择
闸孔型式一般有宽顶堰型、低实用堰和胸墙孔口型三种。它们的特点为：
宽顶堰型是水闸中最常用的地板结构型式。其主要优点是结构简单、施工方便、泄流能力比较稳定，有利于泄洪、排沙、排淤、通航等；其缺点是自由泄流时流量系数较小，容易产生波状水跃。
低实用堰型有梯形、曲线型、和驼峰型。实用堰自由泄流时流量系数较大，水流条件较好，选用适宜的堰面曲线可以消除波状水跃；但泄流能力受尾水位变化的影响较为明显，当hs>0.6H以后，泄流能力将急剧降低，不如宽顶堰泄流时稳。上游水位较大时，采用这种孔口形式，可以减小闸门开度。
胸墙孔口型用于上游水位变幅较大，过闸流量较小时，常采用胸墙孔口型。可以减小闸门高度和启闭力，从而降低工作桥高和工程造价。
本设计地点在平原地区，水头差较小，上游水位变幅不大，要求泄流能力稳定，从而排除低实用堰型和胸墙孔口型，采用宽顶堰型。
5.2闸址选择
节制闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段，经技术经济比较后也可选择在弯曲河道裁弯取直的新开河道上。选择闸址应考虑材料来源、对外交通、施工导流、场地布置、基坑排水、施工水电供应等条件，同时还应考虑水闸建成后工程管理维修和防汛抢险等条件。选择闸址还要考虑下列要求：占用土地及拆迁房屋少；尽量利用周围已有公路、航运、动力、通信等工用设施；有利于绿化、净化、美化环境和生态环境保护；有利于开
展综合经营。本设计综合以上因素，决定在原址处重建。
5.3闸地板高程的确定
地板应置于较为坚实的土层上，并应尽量利用天然地基。在地基强调能够满足要求的
条件下，底板高程定得高些，闸室稳定得高些，闸室宽度大，两岸连接建筑物相对较低。对于小型水闸，由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大，因而总的工程造价可能是经济的，在大型水闸中，由于闸室工程量所占比重较大，因而适当降低底板高程，常常是有利的。当然，底板高程也不能定的太低，否则，由于单款流量加大，将会增加下游效能防冲的工程量，闸门增高，启闭设备的容量也随之增大。
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选择底板高程前，首先确定合适的最大过闸单宽流量，它取决于闸下游河渠的允许最大单宽流量。允许最大过闸单宽流量可按下游河床允许最大单宽流量的1.2～1.5倍确定。
一般情况下，节制闸的底板顶面可与河床齐平。考虑经济条件，本设计采取底板顶面与河床齐平。
5.4闸孔宽度计算
本闸设计流量Q=60.55m3/s，上下游渠道水深均2.42m，闸前流速V0=0.99 m/s，设闸前壅高水位为0.1m, 闸上、下游水位分别为74.03 m、73.93m，则闸上水深h=2.42m,hs=2.32m。
过水断面面积A：A= (b?mh)h=(18+2.42*3)*2.42=60.13m2 行进流速v0?QA?60.5560.13?0.99m/s
?H?v0/2g?2.42?0.9922计入行进流速的堰上水深H0/19.62?2.47m
堰顶算起的下游水深hs=73.93-71.61=2.32m 因为
hsH0?2.322.47?0.94?0.9，根据《水闸设计规范》SL265—2001[2]，对于平底闸，
当堰流处于高淹没度，即
hsH0?2.322.47?0.94?0.9，闸孔总净宽可按下式计算：
Qμ0hs2g(H0-hs)B0=
u0=0.877+(hsH-0.65)2
式中：B0——闸室总净宽（m）；
μ0——淹没堰流的综合流量系数；
3——设计流量（m/s）；
Q
H0hs——计入行进流速的堰上水深（m）；
——堰顶算起的下游水深（m）。
Qμ0hs2g(H0-hs)则： B0==15.64m
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