城市防洪排澇課程設(shè)計(jì)

#/292.5.2堤頂高程計(jì)算根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）的規(guī)定，堤頂高程按水位（”J加上堤頂超高、確定，具體采用編制的堤頂高程計(jì)算Excel表格計(jì)算。（P19及附錄C）Y=R+e+A （2-23）式中：HP——設(shè)計(jì)洪水位Y——堤頂高程（m）；R——設(shè)計(jì)波浪爬高（m）；e——設(shè)計(jì)風(fēng)雍增水高度（m）；A 安全加高（m）。1、設(shè)計(jì)波浪爬高的計(jì)算風(fēng)浪要素計(jì)算方法采用莆田公式計(jì)算。風(fēng)速：設(shè)計(jì)風(fēng)速取歷年汛期最大風(fēng)速平均值的1.5倍，即設(shè)計(jì)風(fēng)速取21.8m3/s。（1）風(fēng)區(qū)長度分河段90~180m之間具體擬定。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）C.1.1式，按等效風(fēng)區(qū)法計(jì)算河堤的分區(qū)長度Fe，計(jì)算公式如下：￡rcos2aiiFe= ￡cos2aii （2-24）式中，ri——在主風(fēng)向兩側(cè)各45°范圍內(nèi)，每隔八。角由計(jì)算點(diǎn)引到對岸的射線長度，m；a——射線r與主風(fēng)向上射線r之間的夾角（度）。（2）波浪要素計(jì)算：①平均波高：可采用下式計(jì)算

0.0018(gF)0.45g—=0.13th[0.7(gd)0.7]th{ V2-——}(2-25)V2 V2 0.13th[0,7(gd)0.7](2-25)V2式中，H——平均波高，m；d 堤前水域平均水深，m；V——計(jì)算風(fēng)速m/sV——計(jì)算風(fēng)速m/s；F——風(fēng)區(qū)長度，m。②平均波周期T：③平均波長L：L二色th空2③平均波長L：L二色th空2兀 L（3）風(fēng)浪爬高根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）C.3.1式，下：當(dāng)m=1.5?5.0時，公式如下:KKKR=avp<—xAPV.1+m2（2-26）（2-27）風(fēng)浪爬高計(jì)算公式如（2-28）式中：Rp——累積頻率為P的波浪爬高，m；KA——堤坡的糙率及滲透性系數(shù)；KV——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；Kp——爬高累積率換算系數(shù);m——斜坡坡度系數(shù)。當(dāng)mWl.25時，公式如下:R=R=KKKRHPAVP0式中，R。一一在無風(fēng)情況下，光滑不透水護(hù)面（K=1）

0A（2-29）、H=1米時爬高值。當(dāng)1.25<m<1.5時，由m=1.5和m=1.25的計(jì)算值按內(nèi)插法確定。2、風(fēng)壅水面高度：根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)C.2.1式，風(fēng)壅水面高度在有限風(fēng)區(qū)情況下，按下式計(jì)算：KV2F

e= -cosp2gd (2-30)式中，e——計(jì)算點(diǎn)的風(fēng)壅水面高度，m；K——綜合摩阻系數(shù)，可取K=3.6X10-6；V 設(shè)計(jì)風(fēng)速，m/s；F——由計(jì)算點(diǎn)逆風(fēng)向向量到對岸的距離，m；d——水域的平均水深，m；B——風(fēng)向與垂直于堤軸線的法線的夾角，度。3、安全加高根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98),B溪河道工程不允許越浪計(jì)算，堤防工程級別3等，安全加高值為0.70m。吹程按分河段具體擬定，計(jì)算風(fēng)速采用當(dāng)?shù)囟嗄昶骄畲箫L(fēng)速的1.5倍，21.7m3/s。根據(jù)上述，計(jì)算壩頂高程如下表2-4。

表2-4壩頂高程計(jì)算表平均風(fēng)正常運(yùn)非常運(yùn)風(fēng)區(qū)長上游壩設(shè)計(jì)洪建基面堤頂高速用風(fēng)速用風(fēng)速度坡水位（m）高程程(m/s)（m/s）（m/s）（m）(m)(m)14.5321.814.5380.001.012.009.014.66714.5321.814.5378.261.012.289.814.94714.5321.814.5378.431.013.1310.615.79714.5321.814.5378.301.013.8911.416.55114.5321.814.5378.411.014.7212.217.38714.5321.814.5378.311.015.4913.018.15714.5321.814.5378.461.016.3413.819.00714.5321.814.5378.301.017.0914.619.75714.5321.814.5378.391.017.9215.420.58714.5321.814.5378.371.018.7116.221.37714.5321.814.5378.341.019.5017.022.1672.6排澇規(guī)劃排澇水文計(jì)算根據(jù)市區(qū)澇水觀測資料，內(nèi)澇成因和特性；所在地區(qū)歷史上大澇年份的雨情和城市澇情等資料進(jìn)行排澇規(guī)劃。（1）福建省排澇特點(diǎn)根據(jù)福建省城市排澇特點(diǎn)，福建省各城市可分為沿海、沿江、沿溪三類，沿海城市外江受潮水頂托，可利用低潮位排水，故以建排澇擋潮閘為主。沿江城市地處大中河流沿岸，外江集雨面積大，洪水峰高量大，洪水歷時較長，外江受洪水長時間頂托，自排不暢，需建排澇站抽排，輔以閘排。沿溪城市地處山區(qū)河流沿岸，外江洪水暴漲暴落，峰高量不大，外江洪水高水位時間很短，排澇以自排為主，主要建排澇閘，輔以小型排澇站。福建省各城市建排澇閘、排澇泵站已初見成效。

（2）排澇計(jì)算方法排澇水文分析計(jì)算方法一般有排澇模數(shù)計(jì)算和推理計(jì)算法等。根據(jù)《A鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案》中新規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)C溪，其主要功能為汛期排除鎮(zhèn)區(qū)澇水，非汛期作為景觀河道。根據(jù)公式2（2-31）Q=CSF3（2-31）查表1-1得C=0.7p=20%F=150km查表得中=0.69得X24p=(1+①*C)*Ex=194.505Sp=X24，p*24n-1=54.56Q=0.7*54.56*8.242/3=155.7982.6.2排澇過流斷面設(shè)計(jì)根據(jù)景觀設(shè)計(jì)需求并綜合考慮排澇進(jìn)行河段斷面的最終設(shè)計(jì)，河道斷面規(guī)劃形式見下圖圖2-2斷面規(guī)劃示意圖為滿足景觀設(shè)計(jì)需要，將主槽寬度a2設(shè)定為10m,bl和b2設(shè)定為1.5米，h2為1m,坡度定為1:1。此次河道為新規(guī)劃河道，糙率n取值0.034,根據(jù)地形等高線圖J為9%。。結(jié)合曼寧公式,進(jìn)行河道斷面的初步設(shè)計(jì)。利用大斷面計(jì)算程序得：表2-5排澇過流斷面水力參數(shù)高程河寬過水面積濕周水力半徑11.5817.8436.9520.091.84由曼寧公式得A21 36.95 2 1Q=—R312=—1.8430.092=155.81>155.798n0.034則選取水位高程為11.58m斷面進(jìn)行排澇設(shè)計(jì)。利用表2-5排澇過流斷面水力參數(shù)，堤頂高程計(jì)算程序表，輸入相應(yīng)的數(shù)值，如分區(qū)長度D=17.84m,水庫壩址區(qū)多年平均最大風(fēng)速V=14.53m/s；設(shè)計(jì)洪水位=11.58m,建基面高程=9.00m等。得到相應(yīng)的各個數(shù)據(jù)為：設(shè)計(jì)波浪爬高R=2.159m；風(fēng)壅水面高度e=0.000519m；安全加高A=0.5m;再由公式2-21的Y=R+e+A計(jì)算，可得到：Y=R+e+A=2.159+.0000519+5.0=2.660m所以可以知道大壩壩頂高程取最大值為：水面線高程+Y=11.58+2.660=14.24m第3章設(shè)計(jì)感想第4章參考文獻(xiàn)1、《工程水文學(xué)》詹道江、徐向陽主編中國水利水電出版社2、《城市防洪規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理》尹學(xué)農(nóng)主編化學(xué)工業(yè)出版社3、《城市防洪與排澇課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》劉光生/趙超編4、《給水排水設(shè)計(jì)手冊-城鎮(zhèn)防洪》（第七冊）第二版，中國市政工程西南設(shè)計(jì)院主編，中國建筑工業(yè)出版社，2004年5、《城市防洪規(guī)劃編制大綱》（修訂稿）6、福建省推理公式計(jì)算設(shè)計(jì)洪水手冊，漳州水文水資源勘測分局修編，2008年8月7、中華