水利水電工程施工課程設(shè)計(jì)

《水利工程施工》課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)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(jiàn)圖1。戧堤處水位~流量關(guān)系見(jiàn)表1和圖2。戧堤端部邊坡系數(shù)，截流戧堤兩側(cè)的邊坡為1:。截流材料采用當(dāng)?shù)氐闹辛：谠贫L(zhǎng)花崗巖，容重為26KN/m3。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(jiàn)表2和圖3。圖1：河床剖面圖表1壩址處天然水位~流量關(guān)系流量（m3/s）2503174105001000水位（m）圖2：壩址處天然水位~流量關(guān)系曲線表2上游水位~導(dǎo)流隧洞泄流量關(guān)系泄流流量（m3/s）01503004108001400上游水位（m）作圖如下圖3：上游水位~導(dǎo)流隧洞泄流量關(guān)系曲線每位同學(xué)按不同的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行無(wú)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，計(jì)算時(shí)不考慮戧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(guò)程比較復(fù)雜，目前我國(guó)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作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。截流的水力計(jì)算中龍口流速的確定一般采用圖解法（詳細(xì)見(jiàn)《水利工程施工》P39~42），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。二、截流的水力計(jì)算計(jì)算下游水位、戧堤高度、戧堤水深由，根據(jù)戧堤處水位~流量關(guān)系曲線，由內(nèi)插法可知，;安全超高由,，；.根據(jù)已知的泄流量與上游水位關(guān)系繪制曲線作圖如下圖4：龍口泄水曲線由龍口泄水能力計(jì)算按照寬頂堰公式計(jì)算：式中——流量系數(shù)當(dāng)，為淹沒(méi)流，當(dāng)，為非淹沒(méi)流，——龍口平均過(guò)水寬度梯形斷面：三角形斷面：——龍口上游水頭梯形斷面：三角形斷面：其中——龍口上下游水位差——戧堤高度——戧堤端部邊坡系數(shù)，取——龍口上游水位——河道底板高程由連續(xù)方程可得龍口流速計(jì)算公式為：-淹沒(méi)流時(shí)：式中——龍口底板以上的下游水深非淹沒(méi)流時(shí)：式中——龍口斷面的臨界水深=1\*ROMANI即淹沒(méi)出流時(shí)：=1\*GB3①對(duì)于梯形斷面：=2\*GB3②對(duì)三角形斷面：。=2\*ROMANII非淹沒(méi)出流時(shí)：=1\*GB3①對(duì)于梯形斷面：=2\*GB3②對(duì)三角形斷面：；以下以假設(shè)戧堤頂部B為下列數(shù)值時(shí)為例，演算曲線的過(guò)程，河床底部無(wú)護(hù)底。B=40m流量落差計(jì)算表40123456B=35m流量落差計(jì)算表35123456B=30m流量落差計(jì)算表30123456B=25m流量落差計(jì)算表25123456B=20m流量落差計(jì)算表20123456B=16m流量落差計(jì)算表16123456B=10m流量落差計(jì)算表10123456B=5m流量落差計(jì)算表5456作曲線如下圖5：曲線4、繪制曲線如下圖6：曲線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、圖，列表如下：40梯形非淹沒(méi)流35梯形非淹沒(méi)流30梯形非淹沒(méi)流25梯形非淹沒(méi)流20梯形非淹沒(méi)流16三角形非淹沒(méi)流10三角形非淹沒(méi)流5三角形非淹沒(méi)流作圖如下圖7：曲線圖6：曲線6、由，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；——水容重，取10.——石塊容重，取26.具體計(jì)算如下表：403530252016105作圖如下圖6：曲線選擇截流材料當(dāng)B>25m時(shí)，選用5t重大塊石、大石串或鋼筋石籠，為I區(qū)；當(dāng)16m<B<25m時(shí)，選用12-15t重混凝土四