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南水北调天津干线渠首闸设计及关键技术问题的研究

作　者: 毛少波
导　师: 徐国宾；景金星
学　校: 天津大学
专　业: 水利工程
关键词: 南水北调天津干线渠首闸结构分析地基处理
分类号: TV68
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
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内容摘要

南水北调中线工程是为河南、河北、天津、北京等地区解决生活和工农业用水的特大型输水工程,天津干线是南水北调中线一期工程的一部分。天津干线渠首闸枢纽是天津干线的渠首进水闸,亦是连接总干渠与天津干线的重要分水建筑物。本文首先介绍水闸设计的一些基本方法和步骤,如基础资料的搜集范围,枢纽如何布置、水力计算和结构分析等,以及应当注意的一些问题。其次重点介绍了南水北调中线天津干线工程渠首闸(西黑山进口闸枢纽)的设计。该闸既是天津干线的分水闸,又是天津干线上唯一具有流量调节能力的水闸。本文除了对其枢纽布置、水力计算、结构分析等一些基本设计进行必要的介绍外,还详细论述了在设计过程中遇到的一些实际问题,如规模和孔数确定、结构有限元计算、排冰问题的解决、地基处理等,并结合这些实际问题提出自己的设计观点和解决问题的思路。通过对设计过程详细的介绍和说明,使大家不仅对水闸的设计过程和应注意的问题有了更具体的认识,而且为设计者今后遇到类似的工程实践问题提供了很好的工程经验和案例。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-9
  1.1 引言  7
  1.2 我国水利工程设计的现状和趋势  7-8
  1.3 本文所作的设计工作  8-9
第二章水闸设计的基本方法  9-13
  2.1 水闸的分类  9-10
  2.2 水闸设计所需的基本资料  10
  2.3 水闸设计的基本步骤  10-12
  2.4 本章小结  12-13
第三章南水北调中线天津干线渠首闸枢纽设计  13-27
  3.1 南水北调天津干线设计的概述  13
  3.2 渠首闸枢纽设计基本资料  13-15
    3.2.1 水文和气象  13-14
    3.2.2 工程地质  14-15
  3.3 渠首闸枢纽的设计要求  15
  3.4 渠首闸枢纽的总体布置  15-16
    3.4.1 布置原则  15-16
    3.4.2 总体布置  16
  3.5 渠首闸的水工结构设计  16-25
    3.5.1 西黑山进口闸  16-23
    3.5.2 矩形槽和无压涵洞  23-24
    3.5.3 排冰闸  24-25
  3.6 本章小结  25-27
第四章渠首闸设计中的计算  27-37
  4.1 水力计算  27-31
    4.1.1 进口闸孔数及闸孔宽度计算  27-28
    4.1.2 进口闸闸下水位～流量关系曲线  28
    4.1.3 进口闸闸门开度～流量关系曲线  28-29
    4.1.4 进口闸消能防冲设计  29-30
    4.1.5 控制运用曲线  30-31
  4.2 稳定计算  31-32
  4.3 结构及配筋计算  32-36
    4.3.1 计算方法  32-33
    4.3.2 进口闸闸室结构计算  33-36
  4.4 本章小结  36-37
第五章渠首设计中的关键技术问题  37-50
  5.1 进口型式的确定  37-39
  5.2 引水规模  39-41
  5.3 闸室的两维与三维结构计算比较  41-44
  5.4 冬季冰期输水问题  44-48
    5.4.1 冰期输水的冻胀破坏及冰害  44-45
    5.4.2 总干渠的冬季输水  45
    5.4.3 天津干线防冰设计  45-46
    5.4.4 拦冰索计算  46-48
  5.5 设计遇到的湿陷性黄土地基处理  48-49
    5.5.1 湿陷性黄土的判别  48
    5.5.2 地基处理方案  48-49
  5.6 本章小结  49-50
第六章结论  50-52
参考文献  52-54
致谢  54

南水北调天津干线渠首闸设计及关键技术问题的研究

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