水利工程施工課程設(shè)計(jì)59

《水利工程施工》課程設(shè)計(jì)計(jì)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(jìn)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(dāng)?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(dǎo)流洞導(dǎo)流，左、右導(dǎo)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(xué)按不同的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行無護(hù)底情況下截流水力計(jì)算，并確定相應(yīng)的截流設(shè)計(jì)方案。按以下公式確定截流設(shè)計(jì)流量Q=（300+3×學(xué)號(hào)的最后兩位）m/s，計(jì)算時(shí)不考慮戧3堤滲透流量和上游槽蓄流量。截流設(shè)計(jì)是施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)重要組成部分，其設(shè)計(jì)過程比較復(fù)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(jì)按立堵截流設(shè)計(jì)，有多種設(shè)計(jì)方法。其設(shè)計(jì)分為：截流水力計(jì)算、截流水力分區(qū)和備料量設(shè)計(jì)。截流設(shè)計(jì)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(shí)段，采用該時(shí)段內(nèi)一定頻率的某種特征流量值作為設(shè)計(jì)流量。一般地，多采用截流時(shí)段5%～10％的月平均或者旬平均流量截流的水力計(jì)算中龍口流速的確定以下對(duì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一般采用圖解法（詳細(xì)見《水利工程施工》P39~42），二、截流的水力計(jì)算1、計(jì)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(jì)算按照寬頂堰公式計(jì)算：QmB2gH1.50式中m——流量系數(shù)Z當(dāng)，為淹沒流，Z0.3m1ZHHH000Z當(dāng)，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(jì)算公式為：QBh-淹沒流時(shí)：hh，——龍口底板以上的下游水深hss非淹沒流時(shí)：hh，——龍口斷面的臨界水深hcc即淹沒出流時(shí)：對(duì)于梯形斷面：hhsnH0.5B對(duì)三角形斷面：hhs。Bn非淹沒出流時(shí)：對(duì)于梯形斷面：hhc2Q2對(duì)三角形斷面：h；c５ng2B~Q~Z以下以假設(shè)戧堤頂部B40m時(shí)為例，演算曲線的過程，河床底部無護(hù)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)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(shí)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(jì)算如下表：40.001.344.400.4235.001.594.600.4630.001.894.800.5025.002.27