水利工程施工截流课程设计说明书

大渡河截流课程设计说明书

姓名：坏痞乖男

日期：2017年2月19日

目录

1、课程设计目的 .............................................................. 3 2 基本资料................................................................... 3 3、截流的水力计算 (5)

3.1计算步骤 (5)

3.1.1计算下游水位

下H (5)

3.1.2戗堤顶部高程的确定 ............................................. 6 3.1.3戗堤高度、顶长与顶宽 ........................................... 6 3.2截流过程分析与水力计算 ............................................... 7 3.3合龙设计流量组成 ..................................................... 9 3.4 图解法 .............................................................. 10 4.流态判别 (16)

4.1求水深 .............................................................. 16 4.2求断面平均流速 ...................................................... 17 5截流过程的水力参数及抛投料的计算 (19)

5.1计算截流过程水力参数 ................................................ 19 5.2抛投料的计算 ........................................................ 20 5.2抛投料尺寸的计算 .................................................... 20 5.3抛投量计算 .......................................................... 22 5小结 . (23)

《水利工程施工》课程设计说明书

1、课程设计目的

课程设计的主要目的是巩固和掌握课堂所学知识，培养学生运用本课程的知识解决实际问题的能力。本次课程设计的主要内容是水利水电工程施工截流设计。

2 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=1.2，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩，容重为26kN/m3。该工程坝址处天然水位~流量关系见表1，施工导流采用左、右岸各布置一条导流隧洞导流，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

表1 坝址处天然水位~流量关系

图2 坝址处天然水位—流量关系曲线表2 上游水位—导流隧洞泄流量关系

图3 上游水位—导流隧洞泄流量关系曲线

3、截流的水力计算

截流设计是施工导流设计重要组成部分，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。其设计内容分为：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10%～20％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，截流水力计算如下。

3.1计算步骤

3.1.1计算下游水位

下H

截流设计流量s m Q /273)1*3270(3

0=+=，计算时不考虑戗堤渗透流量和

上游槽蓄流量。根据坝址处天然水位与流量关系曲线，由内插法可知,m H 34.952 下

3.1.2戗堤顶部高程的确定

截流设计流量为s m /2733，对上游水位~导流隧洞泄流量关系曲线使用内插法，可得设计流量对应水位高程为956.74m ，故取戗基高程为957m 。

3.1.3戗堤高度、顶长与顶宽

截流戗堤处河床底部高程为951m ，可求得戗堤的设计高度为7m 。若取河谷两侧坡比为1:1，由河谷在高程957m 处宽度为46.9m ，可求得戗堤顶部长为48.9m ，计算时按约为49m 进行计算，戗堤宽度取20m 。通过对表3进行表上作业，可得分流流量与上游水位关系曲线与龙口泄水曲线如图4和图5所示。

表3 水位与下泄流量跟龙口流量的关系

955.5 273 159.20 113.80

956 273 205.21 67.79

956.5 273 251.23 21.77

956.74 273 273.00 0.00

图4 上游水位与下泄流量关系曲线

图5 上游水位—龙口流量关系曲线

3.2截流过程分析与水力计算

随着戗堤进占，河床断面不断束窄，上下游落差亦逐渐增大，其断面及流态变化过程如下：1）梯形淹没流 2）梯形非淹没流 3）三角形淹没流 4）三角形非淹没流

梯形断面与三角形断面的分界点的确定：m H B 7951-958==，即当龙口宽度大于14m 时为梯形断面，当龙口宽度小于14m 时为三角形断面。由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算：

1.5

Q = 式中 m ——流量系数

当

013Z H <

，为淹没流，01Z m H ⎛=- ⎝当

01

3

Z H ≥，为非淹没流，0.385m = B ——龙口平均过水宽度

梯形断面：02B B B nH nH =-+ 三角形断面：0B nH =

0H ——龙口上游水头

梯形断面：

0H Z Z =-上底

三角形断面：()00.5B H Z Z nH B n =---上底

其中：Z ——龙口上下游水位差

B H ——戗堤高度

n ——戗堤端部边坡系数，取 1.0n = Z 上——龙口上游水位 Z 底——河道底板高程