水利水电工程施工课程设计计算说明书

《水利工程施工》课程设计计算说明书一、基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占，河床的剖面图见图1。戗堤处水位~流量关系见表1和图2。戗堤端部边坡系数n=1，截流戗堤两侧的边坡为1:。截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩，容重为26KN/m3。该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流，左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。图1河床剖面图图2戗堤处水位~流量关系曲线表1戗堤处水位~流量关系流量（m3/s）2503174105001000水位（m） 图3上游水位~泄流量关系曲线表2上游水位~泄流量关系泄流流量（m3/s）01503004108001400上游水位（m）每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算，并确定相应的截流设计方案。按以下公式确定截流设计流量Q=（300+3×学号的最后两位）m3/s，计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流，本次设计按立堵截流设计，有多种设计方法。其设计分为：截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。一般地，多采用截流时段5%～10％的月平均或者旬平均流量作为设计标准。截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法（详细见《水利工程施工》P39~42），以下对于图解法及图解法的量化法----三曲线法做如下介绍。二、截流的水力计算1、计算下游水位、戗堤高度、戗堤水深由=306，根据戗堤处水位~流量关系曲线，由内插法可知，=;由,=，==；=+Z. 1、根据已知的泄流量与上游水位关系绘制~曲线2、绘制龙口泄水曲线由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算：式中——流量系数当，为淹没流，当，为非淹没流，——龙口平均过水宽度梯形断面：三角形断面：——龙口上游水头梯形断面： 三角形断面：其中——龙口上下游水位差——戗堤高度——戗堤端部边坡系数，取——龙口上游水位——河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为：-淹没流时：，——龙口底板以上的下游水深非淹没流时：，——龙口断面的临界水深即淹没出流时：对于梯形断面：对三角形断面：。非淹没出流时：对于梯形断面：对三角形断面：；以下以假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程，河床底部无护底。 假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程 假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程 假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程假设戗堤顶部时为例，演算曲线的过程 4、绘制B、Q、Qd曲线簇5、由CAD图，可知交点处相应的Q、Z，并判断流态和求水深h、流速v，并作Z~V、B~V图，列表如下：说明40梯形非淹没35梯形非淹没30梯形非淹没25梯形非淹没20梯形非淹没三角非淹没 6、由，确定块体粒径d；式中V——石块的极限抗冲流速；d——石块化引为球形时的粒径；K——综合稳定系数，取；——水容重，取10.——石块容重，取26.具体计算如下表： 7、选择截流材料当B>35m时，选用重混凝土六面体，为I区；当15m