水利水电施工课程设计

水利工程施工课程计算说明书水利工程施工课程设计计算书、基本资料某工程截流设计流量Q=4150m/s,相应下游水位为3951m,采用单戗立堵 进 占，河床底部高程30m戗堤顶部高程是44m戗堤端部边坡系数n=1,龙口宽度 220m 合龙中戗堤渗透流量按如下公式计算， Q=22O；ZT7o（Z 为上下游落差, Z为合龙闭气前最终上下游落差），请设计该工程在河床在无护底情况下的截流方 0案。此外，上游水位下泄流量关系曲线见表1。截流材料为容重26KN/m的花岗岩，截流戗堤两侧的边坡为 1:1.5。表1 上游水位下泄流量关系曲线Q （ m/s）7001220162017002160267034203930 H（ m上40.8541.0441.2841.4541.7542.0542.3542.74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， 米用 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，多米用截流时段 5%10%的月平均或者旬平均流量作为设计标准。截流的水力计算本设计米用二曲线法计算1 、作 CZ 关系曲线，将已知的泄流水位QdA H上转化为QdZ关系，其中：戗堤渗透流量Qs =220，z/z0 =220z/323，Qd可根据Z值在QZ曲线上查得；由Q=Q+GQ绘制龙口流量与下游落差Z关系曲线，曲线由以下表1绘 制:Q H上(m H下(mZQQQ70040.8539.511.34141.7041503308.3083040.9039.51144.1341503175.88960 :40.9539.511.44146.5641503043.45119041.0639.511.55151.8541502808.16:142041.1639.511.65157.1441502572.871520 :41.2239.51P 1.71 160.0041502470.01162041.2839.511.77162.8641502367.14166041.3739.511.86166.6841502323.32170041.4539.511.94170.5041502279.50:181541.5339.512.02173.6841502161.33193041.6039.512.09176.8641502043.15204541.6839.51217 |180.0441501924.97216041.7539.512.24183.2141501806.79228841.8339.512.32186.1841501676.322415 :41.9039.51P 2.39 1189.1541501545.85254341.9839.512.47192.1241501415.381267042.0539.512.54195.0941501284.912858 :42.1339.51P 2.62 -197.8941501094.613045142.2039.512.69200.694150904.3113233 .42.2839.512.77203.494150714.01342042.3539.512.84 1206.294150P 523.71；354842.4539.512.94209.724150392.79367542.5539.513.04213.154150261.863803 :42.6539.513.14 1216.584150P 130.93393042.7439.513.23220.0041500.00由表1绘制龙口流量与下游落差Qz关系曲线，如图一所示Q-Z 关系曲线图 1 龙口流量与下游落差 CH Z 关系图2、计算ZB和ZCBC将以上数据绘成QZB曲线，与Q z曲线交于一点Bg2Q4n：2/5-hs其中，a为断面动能修正系数，常取1.0 ；为流量系数，为0.85 0.95;此时取0.95;n为戗堤端部边坡系数，取n=1;h=39.51-30=9.51m;sg取 9.81m/s2 ;先假设Q=500ms,带入上面公式求得ZB,再分别假设Q值求ZBBB表2 Q- Z B关系表Q (m/s)5006007008009001000ZB1.6497362.4940123.2574793.9579634.6076675.21536图2 Q-Zb曲线与Q-Z C曲线相交图(2) C点为三角形断面分界点2/52g先假设Q=500 m/s,带入上面公式求得乙，再分别假设Q值求ZCC 表3 Q- Z关系表cQ(mVs)5006007008009001000ZC2.4207672.6039072.7695182.9214673.0624013.194221将以上数据绘成CH zc曲线，与CHZ曲线交于一点C3.532.5Q-ZZ2C-Z曲线 亠Q-Zc曲线Q-Zc曲线5001000 1500 2000Q2500 3000 3500图3 Q ZC曲线与Ch Z曲线交图+ 6Z-Q-ZQ-Z500100015002000250030003500Q由图可知图4三曲线相交图由于Zb Z综上所述，可知当无护底时，只需计算 Vi、V3i33、求 VI、V3o（1）V二.2gZ，其中，为流速系数，取0.95。假设不同的Z值，求出其相应的V值，再作V Z曲线。ii