水利工程施工課程設(shè)計59

《水利工程施工》課程設(shè)計計算說明書一、基本資料大渡河上某水電工程采用單戧立堵進占，河床的剖面圖見圖1。戧堤處水位2。戧堤端部邊坡系數(shù)n=1，截流戧堤兩側(cè)的邊坡為1:1.5。截流材料采用當?shù)氐闹辛：谠贫L花崗巖，容重為26KN/m~流量關(guān)系見表1和圖3。該工程采用左右岸各布置一條導流洞導流，左、右導流隧洞聯(lián)合泄流的上游水位和泄流流量關(guān)系見表2和圖3。圖1河床剖面圖956.5956955.5955）954.5m（程954高953.5系列1953952.5952951.5020040060080010001200流量（m3/s）圖2戧堤處水位~流量關(guān)系曲線表1戧堤處水位~流量關(guān)系流量（m（m）/s）25031741050010003水位952.15952.71953.48954.00955.87966964962）（m960位水958游系列1上956954952050010001500流量（m3/s)圖3上游水位~泄流量關(guān)系曲線表2上游水位~泄流量關(guān)系泄流流量（m3/s）01503004108001400上游水位（m）953.00955.40957.03958.00960.66964.12每位同學按不同的設(shè)計流量進行無護底情況下截流水力計算，并確定相應(yīng)的截流設(shè)計方案。按以下公式確定截流設(shè)計流量Q=（300+3×學號的最后兩位）m/s，計算時不考慮戧3堤滲透流量和上游槽蓄流量。截流設(shè)計是施工導流設(shè)計重要組成部分，其設(shè)計過程比較復雜，目前我國水利水電工程截流多采用立堵截流，本次設(shè)計按立堵截流設(shè)計，有多種設(shè)計方法。其設(shè)計分為：截流水力計算、截流水力分區(qū)和備料量設(shè)計。截流設(shè)計流量的確定，通常按頻率法確定，也即根據(jù)已選定的截流時段，采用該時段內(nèi)一定頻率的某種特征流量值作為設(shè)計流量。一般地，多采用截流時段5%～10％的月平均或者旬平均流量截流的水力計算中龍口流速的確定以下對于圖解法及圖解法的量化法----三曲線法做如下介紹。作為設(shè)計標準。一般采用圖解法（詳細見《水利工程施工》P39~42），二、截流的水力計算1、計算下游水位下H、戧堤高度H、戧堤水深H0B由Q=306m3/s，根據(jù)戧堤處水位~流量關(guān)系曲線，由內(nèi)插法可知，=952.62;Hm下0由QQ,0H=957.08m，=HH1mH=7.08m；上底上BHZHH=1.62m+Z.0下底2、根據(jù)已知的泄流量Q與上游水位H關(guān)系繪制Q~Z曲線dd上0.00150.00300.00410.00800.001400.00953.00955.40957.03958.00960.66964.120.382.784.415.388.0411.503、繪制龍口泄水曲線Q~Z由龍口泄水能力計算按照寬頂堰公式計算：QmB2gH1.50式中m——流量系數(shù)Z當，為淹沒流，Z0.3m1ZHHH000Z當，為非淹沒流，0.3m0.385H0B——龍口平均過水寬度梯形斷面：BB2nHnHB0三角形斷面：BnH0H——龍口上游水頭0梯形斷面：HZZ0上底三角形斷面：HZZnH0.5BnB0上底其中Z——龍口上下游水位差H——戧堤高度Bn——戧堤端部邊坡系數(shù)，取n1.0Z——龍口上游水位上Z——河道底板高程底由連續(xù)方程可得龍口流速計算公式為：QBh-淹沒流時：hh，——龍口底板以上的下游水深hss非淹沒流時：hh，——龍口斷面的臨界水深hcc即淹沒出流時：對于梯形斷面：hhsnH0.5B對三角形斷面：hhs。Bn非淹沒出流時：對于梯形斷面：hhc2Q2對三角形斷面：h；c５ng2B~Q~Z以下以假設(shè)戧堤頂部B40m時為例，演算曲線的過程，河床底部無護底。40.000.5002.1200.2360.37127.960141.79640.0001.0002.6200.3820.38528.460205.72040.0001.5003.1200.4810.38528.960272.03240.0002.0003.6200.5520.38529.460345.84740.0002.5004.1200.6070.38529.960427.048假設(shè)戧堤頂部B35m時為例，演算B~Q~Z曲線的過程35.000.5002.1200.2360.37122.960116.43935.0001.0002.6200.3820.38523.460169.57835.0001.5003.1200.4810.38523.960225.06535.0002.0003.6200.5520.38524.460287.15035.0002.5004.1200.6070.38524.960355.778假設(shè)戧堤頂部B30m時為例，演算B~Q~Z曲線的過程30.000.5002.1200.2360.37117.96091.08230.0001.0002.6200.3820.38518.460133.43630.0001.5003.1200.4810.38518.960178.09830.0002.0003.6200.5520.38519.460228.45230.0002.5004.1200.6070.38519.960284.50830.0003.0004.6200.6490.38520.460346.304B25m時為例，演算曲線的過程B~Q~Z假設(shè)戧堤頂部25.0001.0002.6200.3820.38513.46097.29425.0002.0003.6200.5520.38514.460169.75425.0003.0004.6200.6490.38515.460261.67425.0004.0005.6200.7120.38516.460373.78625.0005.0006.6200.7550.38517.460506.897假設(shè)戧堤頂部B20m時為例，演算B~Q~Z曲線的過程20.0001.0002.6200.3820.3858.46061.15220.0002.0003.6200.5520.3859.460111.05620.0003.0004.6200.6490.38510.460177.04520.0004.0005.6200.7120.38511.460260.24220.0005.0006.6200.7550.38512.460361.738B14.16m時為例，演算曲線的過程B~Q~Z假設(shè)戧堤頂部14.1601.0002.6200.3820.3852.62018.93814.1602.0003.6200.5520.3853.62042.49714.1603.0004.6200.6490.3854.62078.19814.1604.0005.6200.7120.385.620127.62314.1605.0006.6200.7550.3856.620192.1914、繪制B、Q、Qd曲線簇5、由CAD圖，可知交點處相應(yīng)的Q、Z，并判斷流態(tài)和求水深h、流速v，并作Z~V、B~V圖，列表如下：說明403530250.991.34428.8041.9764.4梯形非淹沒236.031.59424.0542.1434.6梯形非淹沒217.181.89419.3542.3434.8梯形非淹沒25192.782.26914.7292.5935.0梯形非淹沒20158.72.74510.2052.9115.3梯形非淹沒14.1699.123.4625.0824.5784.3三角非淹沒s26、由Vkgd，確定塊體粒徑d；式中V——石塊的極限抗沖流速；d——石塊化引為球形時的粒徑；K——綜合穩(wěn)定系數(shù)，取1.2；——水容重，取10.——石塊容重，取26.s具體計算如下表：40.001.344.400.4235.001.594.600.4630.001.894.800.5025.002.27