渠化工程计算题

1、某钢筋混凝土重力式闸墙断面尺寸如下图所示，图中尺寸单位为m，闸室为透水闸底，墙后地下水位13.5m，其余各部分高程详见图示。墙后回填砂性土，地基土为粘性土。（1）已知地基渗径系数C=3.0，试采用渗径系数法计算检修工况下闸室地基的渗透稳定性（垂直段换算为水平段的换算系数m为1.0）。（2）计算检修工况下闸室墙底板（单位宽度）的扬压力，画出扬压力分布图。1229.07.00.617.013.510.01.02、某单线船闸已进入初步设计阶段，设计船舶资料如下。根据资料和相关提示，计算确定该船闸引航道直线段长度、引航道宽度、引航道最小水深。典型船型尺寸船型长度（m）宽度（m）吃水（m）1000t机动船8510.82.02000t机动船9016.22.62×2000t级船队18216.22.6（1）引航道停泊段只考虑停靠一艘船舶，且引航道只考虑一侧有等待过闸船舶；（2）部分相关公式提示：1l≥cL；2l≥（1.5～2.0）cL；3l≥cL；0B≥1212bbbbccc。3、如图，在进行人字门闸首结构计算时，已知每扇闸门所受水压力强度q=50kN/m，门扇宽度l=12.5m，门扇与船闸横轴夹角=22.5°。计算闸门传给闸首边墩的推力R。4、某船闸已进入初步设计阶段，部分设计资料如下，根据资料和相关提示，计算确定船闸闸室的有效长度、有效宽度、槛上最小水深。（1）船舶尺度：设计船型船长（m）船宽（m）吃水（m）排水量（t）干舷高（m）1000t驳船67.510.82.011001.5300马力推轮257.52.01501.0（2）设计船队编队型式：一顶二驳（按纵向排列考虑）。（3）部分取值提示：fl≥20.06cl；0.025(1)fcbbnb，当cb≤7m时b≥1m；当cb＞7m时b≥1.2m。5、如图所示的短廊道输水系统，廊道从进口至出口转弯前廊道断面面积不变（1=20m²），从出口转弯开始廊道逐渐扩大，廊道出口断面面积2=25m²。查表已知各种阻力系数如下：进口0.5；转弯0.4；出口扩大0.02；出口1.0；阀门槽0.25；沿程摩阻不计。计算该输水系统的流量系数。6、某闸室墙在某工况情况下，其受力状态如图所示，已计算得N＝130kN、P1＝8kN、E1＝22kN、P2＝3kN、E2＝1kN、V＝20kN。已知基面的摩擦系数f＝0.33，容许滑移稳定安全系数[Ks]＝1.30。该闸室墙在该工况情况下是否满足水平滑移稳定性要求？7、某船闸部分设计资料如下，根据资料和相关提示，计算该船闸的通过能力P1和P2。（1）平均一次过闸时间45分钟；（2）一次过闸平均载重吨位1000t；（3）非载货船舶过闸次数6；（4）通航天数350天/年；（5）船舶载重利用系数0.83；（6）货运量不均衡系数1.25；（7）船闸每天平均工作时间22小时。相关公式提示：NGnP21；NGnnP)(21028、计算如图的双铰底板闸室结构的地基反力并画出地基反力图。其中：闸墙底宽3m，中底板半宽5m，闸墙结构所受荷载传到铰处的垂直力为495kN、力偶为300kNm，底板自重、水重、浮托力等合力为25kN/m。495KN300KNm25KN/m5m3m9、某船闸已进入初步设计阶段，部分设计资料如下，根据资料计算确定下表中船闸各部位的高程。（1）枢纽设计洪水位7.50m；（2）枢纽校核洪水位8.00m；（3）枢纽正常挡水位6.50m；（4）上游最高通航水位7.00m，相应下游最高通航水位5.00m；（5）上游最低通航水位4.00m，相应下游最低通航水位1.50m；（6）设计船舶为1000t级，吃水2.0m，船舶最大干舷高度2.0m；（7）波高、预留沉降等均不考虑。计算表格船闸部位依据水位计算式高程（m）上闸门门顶下闸门门顶上导航墙顶上门槛顶下门槛顶闸室墙顶闸室底10、某单级船闸输水系统设计时，设计水头取4.0m，输水时间初步估算时取8分钟，闸室水域面积5100m²，阀门全开时的流量系数取0.72，采用平面提升阀门，=0.54，阀门相对开启时间取0.6。相关公式：221(1)vCHTgkTmH（1）拟采用集中输水系统，判断是否合理？说明原因。（2）简述集中输水系统输水廊道阀门处面积的设计步骤，并根据上述条件确定输水廊道阀门处面积。11、某船闸闸首防渗设计情况如下图：在闸首上游端设置铺盖、下游端设置反滤层、在闸首底板上下端分别设置垂直防渗板桩（墙），已知1l=15m，2l=25m，1h=6m，2h=4m，地基渗透系数为7。在某工况下，渗透水头H=8m，计算校核该工况下防渗设计是否满足要求？（垂直段换算为水平段的换算系数m为2.0）；（2）计算闸首底板（单位宽度）的扬压力，画出扬压力分布图。