截流设计计算说明书

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截流课程设计培训课件

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截流设计计算说明书1 基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m3/s,相应下游水位为39.51m,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,Qs(Z为上下游落差,Z0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/m3的花岗岩,截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。

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。

2 截流的水力计算(图解法)立堵截流进占过程中,龙口水流呈淹没或非淹没堰流的形式,通常是由前者过渡到后者直至合龙。

戗堤进占划分为两个阶段:①第1阶段——戗堤进占直至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止,即b≥2 ms hs;②第2阶段——戗堤坡脚已接触龙口对岸而形成三角形断面后直至最后合龙,即b<2 ms hs 。

2.1.作Q-▽H上关系曲线一般情况下,截流设计流量Q0由四部分组成:Q0= Q+ Q d+ Q s+ Q ac式中Q——龙口流量;Q d——分流量(分流建筑物中通过的流量);Q s——戗堤渗透流量;Q ac——上游河槽中的调蓄流量。

其中,戗堤最大渗透流量Q s和上游河槽中的调蓄流量Q ac可以忽略。

于是有:Q0= Q+ Q d由Q0= Q+ Q d可计算上游水位与相应流量的关系,于是可绘制得到下表:表2上游水位与相应流量表上游水位▽H上(m) 落差Z(m)设计流量Q0(m³/s)下泄流量Q d(m³/s)龙口流量Q(m³/s)40.85 1.34 4150 700 3450.0041.04 1.53 4150 1220 2930.0041.28 1.77 4150 1620 2530.0041.45 1.94 4150 1700 2450.0041.75 2.24 4150 2160 1990.0042.05 2.54 4150 2670 1480.0042.35 2.84 4150 3420 730.0042.74 3.23 4150 3930 220.00 根据上表可绘制上游水位和下泄流量与龙口流量关系曲线:图1上游水位与下泄流量关系曲线图2上游水位与龙口流量关系曲线2.2. 计算Qg~f(B,Z)水流通过束窄河床,其进口由于竖向收缩(有坎)或横向收缩(无坎)而形成宽顶堰流时,视其出流是否淹没,分别按下式计算其泄流能力Q。

截流设计书

截流设计书

3 截流工程3。

1 截流规划3。

1。

1 截流时间及截流设计流量的选择河道的枯水期按水文特性一般可分为汛后退水期(前段)、稳定枯水期(中段)和汛前迎水期(后段),截流时段尽可能在枯水期流量较小时截流.但每个水利工程都有自身的特点,并不一定要将截流时段刻意地控制在稳定的枯水期或流量最小的枯水期,因为这样可能会导致截流工程与前阶段工程衔接机械、不够平顺,造成窝工或施工紧张。

另外还可能由于围堰工程量很大,以致在一个枯水期内围堰不能够填筑到设计挡水高程,误了工期。

对于本工程来说,截流分为二期主河床截流和三期导流明渠截流,考虑到两个截流所持续时间都较长,围堰工程量较大,特别是三期还要修筑RCC围堰,故选定十二月下旬截流,截流流量为806m³/s。

3。

1.2 截流戗堤轴线和龙口位置选择3。

1.2.1截流戗堤轴线位置的选择1.二期截流本工程二期围堰型式采用的是土石围堰,而通常截流戗堤是做成土石围堰一部分的。

为了形成良好的分流条件,有利于围堰迅速闭气进行抽水,使截流前后的围堰施工强度尽量均衡,所以,此工程将单戗堤布置在上游围堰的背水侧(详见围堰剖面图)。

这样,戗堤轴线的位置就可以随围堰轴线位置的确定而确定了。

围堰的平面布置是一个很重要的问题。

如果平面布置不当,围护基坑的面积过大,会增加排水设备容量;过小则会妨碍主体工程施工,影响工期;更有甚者,会造成水流宣泄不顺畅,冲刷围堰及基础,影响主体工程安全施工。

通常,基坑坡趾与主体工程的轮廓之间的距离,不应小于20~30m,以便布置排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板等.至于基坑开挖边坡的大小,则与地质条件有关。

见示意图3-1—1[1]。

横向围堰布置图 ()示意图主体工程轮廓基坑上游横向围堰此处,将戗堤轴线布置在距坝轴线85。

5m 的地方(此时围堰趾端距大坝轮廓的水平距离为40m )。

详见枢纽平面布置图。

2.三期截流3。

1。

2.2龙口位置1.二期截流龙口位置(1)龙口尽量选择在抗冲刷能力强的地段(河床基岩裸露或覆盖层较薄处),以免河床产生过大冲刷,引起戗堤突然塌方失事。

施工截流水力计算书

施工截流水力计算书

4施工截流水力计算4.1截流流量和方法的选择对于江坪河水利枢纽工程,枯水系列天然河道的流量变幅小,较稳定,截流的时间初定在2007年的11月上旬,根据《施工组织设计规范》规定,截流标准采用从现期5~10年月或旬平均流量,江坪河水利枢纽工程采用2007年11月上旬的5年一遇的平均流量61.2m 3/s 。

作为截流设计流量。

根据坝址地形、料场位置和道路布置条件,确定在上游围堰截流,采用单戗立堵进占的方式,截流体和上游临时土石围堰相结合。

4.2戗堤顶部高程的确定查H 上~Q 关系曲线,r Q =61.2m 3/s 应的上游水位为H 上=293.8m ,考虑施工安全取安全加高及风浪爬高为 1.5m 则戗堤顶部高程H=H 上+1.5=295.3m 。

下游水深H 下=291.06m4.3截流的水力计算合龙过程的水力学实质是非恒定流。

对于这种非恒定流,当其流量变化率和水位变化率不大时,可以分段当作恒定流处理。

合龙截流设计流量按下式计算:r d ac s Q Q Q Q Q =+++式中 r Q ——截流设计流量Q ——龙口流量d Q ——分流建筑物中通过的流量 ac Q ——上游河槽中的调蓄流量,忽略 s Q ——戗堤渗透量,忽略(1)龙口泄水能力计算1.5Q = 式中 m ——流量系数当00.3ZH <,为淹没流,01Z m H ⎛=- ⎝当0.3ZH ≥,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,取290Z m =底梯形龙口断面H BB BH 0三角形龙口断面图4-2图4-3图4-1 梯形龙口断面H 0梯形龙口断面三角形龙口断面图4-2图4-3图4-2 三角形龙口断面(2)龙口平均流速Q Bhυ=淹没流时:s h h =,s h ——龙口底板以上的下游水头 非淹没流时:c h h =,c h ——龙口断面的水深 而计算得dQ Z 分流关系见表4-1:龙口流量Q 与下游落差Q~Z 关系曲线计算如下表4-2表4-2 龙口流量与水位差的关系Qd 9.28 16.78 33.45 48.32 61.2 设计流 量Q0 61.2 61.2 61.2 61.2 61.2 水位差 1.45 1.697 2.138 2.47 2.733龙口流量Q51.9244.4227.7512.88Q~Z 关系曲线如下图4-3表4-3 龙口流量与水位差的关系曲线4.4三曲线法计算龙口流速推导龙口流速公式分两步进行。

计算说明书 明渠

计算说明书 明渠

龙潭嘴施工组织设计计算说明书第一章导流的水力计算一导流标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)和《防洪标准》(GB50201-94)和《小型水力发电站设计规范》GB50071-2002的规定:龙潭嘴水库总库容大于0.1亿m3,属Ⅲ等中型工程,水工建筑物为3级。

按《水利水电工程组织设计规范》(SL303-2004)(以下简称《规范》)规定,相应的施工导流建筑物为Ⅳ级建筑物。

综合分析龙潭嘴的地形地质以及水文等资料,本工程采用全段围堰隧洞导流、围堰过水的方案。

由于本河流水文实测资料系列较长,并且根据《规范》,导流建筑物洪水标准采用所要求洪水重现期上限值,即10年洪水重现期。

因此导流建筑物的设计洪水标准确定为10年重现期洪水,相应流量为1203m3/s,导流标准为10年重现期的分期分月施工洪水,即826m³/s(原水文资料为413m³/s,经导师修改为826m³/s)。

二导流建筑物的设计根据任务书的要求,导流方案选用导流明渠的方式。

明渠的过水断面的选择取决于流量大小及其允许的抗冲流速。

明渠断面面积与上游围堰高度的关系,应进行经济比较。

比较时需拟定几个明渠的面尺寸,计算相应的明渠及上游围堰的工程量和造价,两者相加的总造价最小的断面既为经济断面。

在渠底高程一定时,也就是明渠宽度和深度的比较。

渠底高程不定时,在确定过水面积以后,还须进行宽深比的比较,对于傍山开挖的明渠,窄深市断面有利于减少开挖。

但如果过深,则形成较高边坡,对边坡稳定不利、并给施工造成困难。

在地形条件许可的情况下,宽浅式断面往往是有利的。

明渠断面尺寸的选择,除经济比较外,还需满足工期的要求,使明渠与围堰的工程量能在预定的时间内完成,同时,流速在允许的范围内。

不然,应修改断面尺寸或采取其他保护措施。

当有通航、放木等要求时,还需满足通航等综合利用的要求。

隧洞断面尺寸,取决于通过流量的大小。

在流量一定的情况下,隧洞经济断面的选择,需拟定几个隧洞尺寸,计算相应的围堰高度,并计算不同断面尺寸的隧洞与围堰的工程量造价。

截流水力计算

截流水力计算

截流⽔⼒计算截流⽔⼒计算(课程设计资料)⼟⽊⽔电学院⽔利⽔电⼯程系⼆零零六年⼗⼆⽉截流⽔⼒计算⼀切将河道⽔流截断的⼯程措施,统称截流。

截流的⽅法很多,⽤的最多的是抛⽯截流。

抛⽯截流⼜分为平堵截流和⽴堵截流。

由于⽴堵截流不需要架桥,施⼯简单,截流费⽤低,因此现在国内外绝⼤部分⼯程均采⽤⽴堵截流。

下⾯仅研究⽴堵截流⽔⼒计算。

抛⽯截流计算最主要的任务是确定抛投体的尺⼨的重量,⽽抛投块的稳定计算国内外⼴泛采⽤的是兹巴什公式,即V =(1)式中 V ——⽯块极限抗冲流速; d ——⽯块化引为球形的粒径; s γ、γ——分别为⽯块和⽔的容重; K ——综合稳定系数。

由(1)式可知,抛投块体的粒径与抗冲流速的平⽅成正⽐。

也就是说,抛投块体的粒径在很⼤程度上取决于龙⼝流速,因此研究龙⼝流速变化规律有重要的意义。

下⾯介绍两种计算龙⼝流速的⽅法。

⼀、图解法计算龙⼝流速(⽅法⼀)⼀般情况下,合龙过程中截流设计流量0Q 由四部分组成:d s ac Q Q Q Q Q =+++ (2)式中 Q ——龙⼝流量;d Q ——分流量(分流建筑物中通过的流量) ac Q ——上游河槽中的调蓄流量;s Q ——戗堤渗透流量。

当s Q 和ac Q 不计算,则有:0d Q Q Q =+ (2-1)龙⼝流量按宽顶堰公式计算:32Q m-=(3)式中B-——龙⼝平均过⽔宽度;H——龙⼝上游⽔头(龙⼝如有护底,应从护底顶部算起);m——流量系数,按下式计算:(1Zm H=-H⼩于0.3 淹没流0.385m=ZH⼤于或等于0.3 ⾮淹没流(3-1)由连续⽅程可得龙⼝流速计算公式:QVBh-=(4)式中V——龙⼝计算断⾯平均流速;h——龙⼝计算断⾯⽔深(从护底顶部算起);在⽴堵截流中,常常规定:当出现淹没流时,sh h=,sh为龙⼝底部(或护底)以上的下游⽔深(图⼀);当出现⾮淹没流时,ch h=,ch为临界⽔深。

h的计算按下列四种情况考虑:1.梯形断⾯淹没流:sh h=由于进占过程中龙⼝底部⾼程不变,sh为常数。

截流设计计算说明书

截流设计计算说明书

截流设计计算说明书1 基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m3/s,相应下游水位为39.51m,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,Qs(Z为上下游落差,Z0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/m3的花岗岩,截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。

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。

2 截流的水力计算(图解法)立堵截流进占过程中,龙口水流呈淹没或非淹没堰流的形式,通常是由前者过渡到后者直至合龙。

戗堤进占划分为两个阶段:①第1阶段——戗堤进占直至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止,即b≥2 ms hs;②第2阶段——戗堤坡脚已接触龙口对岸而形成三角形断面后直至最后合龙,即b<2 ms hs 。

2.1.作Q-▽H上关系曲线一般情况下,截流设计流量Q0由四部分组成:Q0= Q+ Q d+ Q s+ Q ac式中Q——龙口流量;Q d——分流量(分流建筑物中通过的流量);Q s——戗堤渗透流量;Q ac——上游河槽中的调蓄流量。

其中,上游河槽中的调蓄流量Q ac可以忽略。

由于戗堤最大渗透流量Q smax=220m3/s相对于工程截流设计流量Q=4150 m3/s较小,所以可以将其忽略。

截流设计书

截流设计书

3 截流工程3.1 截流规划3.1.1 截流时间及截流设计流量的选择河道的枯水期按水文特性一般可分为汛后退水期(前段)、稳定枯水期(中段)和汛前迎水期(后段),截流时段尽可能在枯水期流量较小时截流。

但每个水利工程都有自身的特点,并不一定要将截流时段刻意地控制在稳定的枯水期或流量最小的枯水期,因为这样可能会导致截流工程与前阶段工程衔接机械、不够平顺,造成窝工或施工紧张。

另外还可能由于围堰工程量很大,以致在一个枯水期内围堰不能够填筑到设计挡水高程,误了工期。

对于本工程来说,截流分为二期主河床截流和三期导流明渠截流,考虑到两个截流所持续时间都较长,围堰工程量较大,特别是三期还要修筑RCC围堰,故选定十二月下旬截流,截流流量为806m³/s。

3.1.2 截流戗堤轴线和龙口位置选择3.1.2.1截流戗堤轴线位置的选择1.二期截流本工程二期围堰型式采用的是土石围堰,而通常截流戗堤是做成土石围堰一部分的。

为了形成良好的分流条件,有利于围堰迅速闭气进行抽水,使截流前后的围堰施工强度尽量均衡,所以,此工程将单戗堤布置在上游围堰的背水侧(详见围堰剖面图)。

这样,戗堤轴线的位置就可以随围堰轴线位置的确定而确定了。

围堰的平面布置是一个很重要的问题。

如果平面布置不当,围护基坑的面积过大,会增加排水设备容量;过小则会妨碍主体工程施工,影响工期;更有甚者,会造成水流宣泄不顺畅,冲刷围堰及基础,影响主体工程安全施工。

通常,基坑坡趾与主体工程的轮廓之间的距离,不应小于20~30m,以便布置排水设施、交通运输道路及堆放材料和模板等。

至于基坑开挖边坡的大小,则与地质条件有关。

见示意图3-1-1[1]。

横向围堰布置图 ()示意图主体工程轮廓基坑上游横向围堰此处,将戗堤轴线布置在距坝轴线85.5m的地方(此时围堰趾端距大坝轮廓的水平距离为40m)。

详见枢纽平面布置图。

2.三期截流3.1.2.2龙口位置1.二期截流龙口位置(1)龙口尽量选择在抗冲刷能力强的地段(河床基岩裸露或覆盖层较薄处),以免河床产生过大冲刷,引起戗堤突然塌方失事。

导流工程计算说明书

导流工程计算说明书

8.3 截流设计与施工根据合同要求进行正常截流设计标准流量2600m3/s和备用超标准流量3500m3/s下的截流设计,要求按照超标准流量进行施工备料。

8.3.1标准流量截流方案8.3.1.1 截流时段及流量截流时间定为12月中旬16日~18日,截流流量为12月份10年一遇的旬平均流量2600m3/s。

8.3.1.2 截流方式截流方式采用单向单戗立堵法进行截流,为节省截流时间,拟在上游戗堤预进占的同时,下游围堰跟进。

8.3.1.3 截流水力学计算(1)戗堤布置为利于堰体的渗透稳定和防渗墙造孔的安全,同时为尽快形成基础防渗墙的施工平台,将截流戗堤布置在二期上游横向围堰的背水侧,戗堤轴线距离堰体轴线40m,距离防渗墙轴线65m。

戗堤顶部高程273.0m,顶宽25.0m,上下游边坡均为1∶1.5,戗堤轴线总长300.61m,其中左侧第一、二期纵向围堰间轴线长43.99m,右侧段轴线长约186m,其余为一期纵向土石围堰占据的宽度。

(2)预留龙口戗堤轴线处河床基岩面高程218~248m,基岩面左侧低、右侧高,右侧坡脚分布有浅槽;覆盖层为第四系河流冲积的砂卵砾石,大滩坝一侧覆盖层厚38~55m,主河道部位10~30m,靠近右岸岸边附近仅数米厚。

一期纵向围堰混凝土护面及块石护脚抗冲刷能力强,可作为龙口左侧裹头的一部分。

同时由于二期纵向围堰左侧即为二期的泄水缺口,为减少截流抛投工程量,可利用第一期土石围堰的拆除料堆起。

因此将龙口布置在河床左岸、一期围堰的右侧,采用从右岸向左岸单向的进占方式,戗堤进占坡比1:1.25。

通过非龙口段的水力学计算,得出预留龙口宽度应为100m,右岸预进占长度86m。

龙口布置型式详见图8.3-1。

(3)龙口水力计算根据戗堤轴线断面的地形条件、导流洞分流能力,计算不同龙口宽度对应的水力学参数,据此划分龙口分区及计算抛投备料。

计算结果详见表8.3-1。

表8.3-1龙口段水力学指标计算表龙口宽度 上游 水位 龙口 泄流量 龙口水深 龙口水面 平均宽度 龙口 落差单宽 流量q龙口 流速 抛投 粒径 龙口水流 单宽能量(m)(m)(m 3/s)h/m(m)(m) m 3/(s.m) v(m/s) d(m) (t.m/(s.m))100 268.920 745.00 8.11 56.19 0.17 13.26 1.63 0.11 2.70 90 269.020 663.00 7.06 50.29 0.27 13.18 1.87 0.14 4.27 80 269.120 578.00 5.80 45.65 0.37 12.66 2.18 0.19 5.62 70 269.200 490.00 4.88 40.96 0.45 11.96 2.45 0.24 6.46 60 269.300 409.00 4.47 33.00 0.55 12.39 2.77 0.31 8.18 50 269.430 313.00 4.09 24.57 0.68 12.74 3.11 0.39 10.39 40 269.540 200.00 3.60 17.04 0.79 11.74 3.26 0.43 11.13 30 269.720 68.00 1.30 13.69 0.97 4.97 3.82 0.59 5.78 20 269.780 12.50 0.60 7.83 1.03 1.60 2.66 0.29 1.97经截流水力学计算可知,龙口宽度为30m 时,龙口流速达到最大,为3.82m/s ,最大龙口落差为1.03m ,最大单宽能量为11.13t.m/(s.m),抛投体最大粒径0.59m ,最大块石重量为0.28t 。

有关截流沟断面设计

有关截流沟断面设计

截流沟断面设计计划书
第一步:根据截流沟的位置,地形土壤,植被及设计降雨强度等因素,按下列公式计算出截流沟的最大过流量设Q 。

8
.4)(6
8.0)(1121F
I I F I I Q -=
⨯-=
设 (1)
得出:设Q =0.55s m /3,
设Q ―最大径流量,s m
/3

1I ―设计频率降雨强度,min /mm 2I ―土壤平均入渗强度,min /mm
F
―集雨面积,2hm 。

h
第二步:是算法求b ,h ,值。

(1) 先设定边坡系数121==m m ,假设m b 0.1=,m h 5.0=。

(2) 计算各水力要素。

根据假设的b 和h 值,计算相应的过水断面A 、湿周χ、水力半径R 、
谢才系数C ,即:
h mh b A )(+= )(2m
(2)
2
12m h b ++=χ )(2m (3)
χ/A R = (m) (4)
6
/11R
n
C = )/(5.0s m (5)
经计算: A =0.752m ,χ=2.41m ,R =0.31m ,C =27.43s m /5.0,计算Q =0.57s m /3。

第三步:校核渠道流量:根据
05
.0≤-设
计算
设Q Q Q ,如果计算出的流量满足则假设的b ,h 符合
要求。

由于
7
.5
5 .5
7
.5
0-=0.038<0.05,则
m
b0.1
=,m
h5.0
=符合要求。

第四步:截流沟断面如附图
图:截流沟断面图
3。

《水利工程施工》课程设计计算说明书

《水利工程施工》课程设计计算说明书

流量Q(m3/s)
图 4 导流下泄流量和龙口流量与上游水位关系图 由上表 3 可得落差与导流洞下泄流量和落差与龙口流量关系图 5
水 5.00 位 4.00 Z(m)
3.00 Z——Qd 2.00 1.00 0.00 0 100 200 300 Z——Q
流量Q(m3/s)
400
图5
落差与导流洞下泄流量和龙口流量关系图
2
2 截流水力计算
已知上游水位泄流量关系, 上游水位减去河床高程即可得上游水深, ▽H 上=Z 上-951, 上下游落差 Z=▽H 上-▽H 下,继而可得出落差与泄流量之间的关系。一般情况下合龙中 戗堤设计流量 Q0 由四部分组成,即 Q0=Q+Qd+Qs+Qac 式中 Q——龙口流量 Qd——导流洞分流量 Qs——戗堤渗透流量 Qac——上游河槽中的调蓄流量 其中上游河槽中的调蓄流量 Qac 和戗堤渗透流量 Qs 可以忽略不计, 即 Q0=Q+Qd 由 Q0=Q+Qd 可得到落差 Z 与龙口流量 Q 之间的关系表如表 3。
由图 3 和图 4 可知,随着落差的增大,导流隧洞分流量是逐渐增大的,直到增大到 设计流量, 而龙口流量是逐渐减小的直到最后落差最大时龙口流量降为 0 但龙口流量和 导流洞分流量之和始终保持不变均为设计流量。
3.1 计算龙口流量
龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算 水流通过束窄河床,其进口由于竖向收缩(有坎)或横向收缩(无坎)而形成宽顶 堰流时,视其出流是否淹没,分别按下式计算其泄流能力 Q。
4
1.5 龙口泄流能力按宽顶堰公式计算: Q mB 2 g H 0

式中 B ——龙口平均过水宽度; H0 ——龙口上游水头; 断面形状判断完需要判断是否为淹没流。

截流设计计算书

截流设计计算书

截流设计计算书一基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m7s,相应下游水位为,采用单俄立堵进占,河床底部高程30m,俄堤顶部高程是44m,俄堤端部边坡系数n=l,龙口宽度220m,合龙中钱堤渗透流量按如下公式计算,Qs = 220Jz/Z° Z为上下游落差,乙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/m3的花岗岩,截流钱堤两侧的边坡为1:。

二图解法的截流水力计算立堵截流进占过程中,龙口水流呈淹没或非淹没堰流的形式,通常是由前者过渡到后者直至合龙。

俄堤进占划分为两个阶段:①第1阶段——俄堤进占直至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止,B>28m;②第2阶段一一俄堤坡脚已接触龙口对岸而形成三角形断面后直至最后合龙,即B£28m。

1、作Q~Z关系曲线将已知的泄流水位0/ ~血|.转化为0〃〜Z关系,其中:钱堤渗透流量Qs = 220Jz/Z° ;由Qo=Q + Qd+Qs(忽略上游河槽中的调蓄流量)绘制龙口流量与下游落差Q辽关系曲线,曲线由以下表绘制:0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500Q (m3/s)龙口流量与上下游水位差关系曲线龙口泄水能力按宽顶堰公式计算:其中:B - ■龙口平均过水宽度;Ho - -龙口上游水头;m--流量系数,按下式计算:%0 <•淹没流,m = 页%。

> ,非淹没流,m =,z--上下游落差;z0 - -合龙后闭气前最终上下游落差•取。

假设俄堤顶部宽度B为不同值时,龙口流量同水位落差Z的函数关系,用C语言编程实现,编写程序如下:SincludeO#include<>void main()float SJX(float x,float y); float TX(float a,float b): float B;int i;printfC请输入龙口的宽度B=B); scanf(H%f\&B);float Z[17] = {, ..... . .....float Q[17];if(B>28)for(i二0;i<17;i++){Q[i]=TX(B,Z[i]);printf(n Q=%・ lf\n"・Q[i]); }}elsefor(i=0;i<17;i++){Q[i]=SJX(B,Z[i]); printfQ=%・lf\n M,Q[i]); }}}float SJX(float x,float y) float H0,m,Bp.Q;H0=y^*x);if(y/H0<m= (l-(y/H0))*sqrt(y/HO); elsem=;Bp二HO;Q=m*Bp*sqrt(2**pow(H0,;return(Q);}float TX(float a,float b){float HO t m,Bp.Q;HO二b+;if(b/H0<m=(l-(b/HO))*sqrt(b/HO); elsem=;Bp=a-28+H0;Q=m*Bp*sqrt(2**pow(HO,;return(Q);}根据表中数据绘制各曲线图如下:图解法3s内插法用内插法取出出图中的交点,得到龙口流速Q和上游水位Z上,求出龙口流速v。

截流水力计算(水工钢筋)

截流水力计算(水工钢筋)

水利工程施工课程设计计算说明书题目:截流水力计算(水工钢筋)学院:中央电大伊犁分校班级:2011年春指导老师:姓名:张玉一、基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m3/s,相应下游水位为39.51m,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Q s0=220m3/s,合龙口的渗流量可近似按如下公式计算,Qs= Q s00/zz(Z为上下游落差,Z0 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设计。

已知上游水位~下泄流量关系如下: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,一般有多种设计方法,本次设计针对立堵截流。

一般设计步骤分为:戗堤设计及截流水力分区设计,本次设计只涉及截流水力计算。

截流的水力计算中龙口流速的确定一般有图解法和三曲线法两种。

以下采用三曲线法设计。

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5%~10%的月平均或者旬平均流量作为设计标准。

二、计算过程含附图(三曲线法)无护底时绘制V~Z 和V~B 曲线步骤:1、作Q~Z 关系曲线,将已知的泄流水位Q d ~△H 上转化为Q d ~Z 关系,并做Q d ~Z 曲线;其中:Qs= Q s0/z z =22023.3/z ;Q d 可根据Z 值在Q d ~Z 曲线上查得;由Q 0=Q+Q d +Q s 绘制龙口流量与下游落差Q~Z 关系曲线,曲线由以下表格绘制:2、计算Z B 和Z C(1)、B 点为非淹没流梯形断面与三角形断面分界点。

Z B =22241ϕαϕg +(224αn Q g )2/5-h s其中,α为断面动能修正系数,常取1.0;ψ为流量系数,为0.85—0.95;此时取0.91; n 为戗堤端部边坡系数,取n=1; h s =39.51-30=9.51m ; g 取9.81m/s 2;先假设Q=450m 3/s,带入上面公式求得Z B ,再分别假设Q 值求Z B 。

一期截流方案

一期截流方案

维捷布斯克水电站一期围堰截流方案设计1. 截流时段及标准本合同工程截流时段初步定为2014年6月中旬至7月中旬,具体截流时间根据水文预报及实测流量决定。

主河床截流后由左岸导流明渠过流,截流标准采用1975年~2005年统计资料,6月中旬至7月中旬平均流量作为截流计算流量,相应的流量为150m3/s。

故截流流量为150m3/s,相应龙口流量为150m3/s。

2. 截流戗堤布置结合本截流工程交通、场地等实际情况,采用自河床右岸至左岸双戗堤单向进占的立堵截流方式,截流戗堤布置在上游。

将截流上游戗堤与上游土石围堰相结合,截流上戗堤位于围堰下游侧,戗堤轴线与围堰轴线相平行。

下游截流戗堤布置于下游围堰下游侧,与上游截流戗堤之间距离为45m。

上游截流戗堤顶宽为8m,下游截流戗堤顶宽为6m。

按梯形断面设计,戗堤上下游边坡分别为1:1.5和1:1。

上游截流戗堤顶高程为133.0m,下游截流戗堤顶高程为131.0m。

3. 截流方式与龙口位置结合总体布置、地形条件、交通、场地等实际情况,参考类似工程结合本工程水力学计算的成果,采用自河床右岸至左岸双戗堤单向立堵的截流方式,龙口位置预留于由纵向围堰向右岸预进占戗堤与右岸进占戗堤结合处,截流戗堤布置在上游围堰。

4. 截流水力学计算一般情况下,合龙过程中的河道流量(截流设计流量)Q 可分为四部分,即:g d ac sQ Q Q Q Q =+++式中 Qg ——龙口流量;Qd ——导流建筑物分流量;Qac ——上游河槽中的调蓄流量;Qs ——戗堤渗透流量。

其中Qac 和Qs 作为安全储备不予考虑。

截流龙口水力计算按照龙口为梯形或三角形过水断面的宽顶堰,用简化宽顶堰公式计算龙口泄流量。

(1)计算龙口不同宽度的泄水曲线计算龙口流量时,假设龙口的口门宽度,取不同水位计算出龙口的下泄流量,并绘制上游水位~龙口流量关系曲线。

3/2g 0QQg ——龙口泄流量 m3/sB——龙口平均过水宽度 mm ——流量系数,取0.31H——龙口上游水头m(2)绘制导流明渠泄流曲线;(3)将上游龙口泄水曲线及导流明渠泄流曲线组合为联合泄流曲线,按截流设计标准流量150m3/s,通过图解法求出几组相求出不同龙口宽度的泄流量及相应的上游水位;(4)由上游龙口分流量及上游水位计算其龙口水力学指标。

水利水电工程施工截流设计说明书

水利水电工程施工截流设计说明书

水利水电工程施工截流设计说明书1、基本资料某工程截流设计流量Q =41503/m s ,相应下游水位39.51m ,采用单戗堤立堵进站,河床底部高程30m , 戗堤顶部高程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,s Q =(Z 上下游落差,Z 0为合龙闭气前的最终上下游落差),已知上游水位和下泄流量关系曲线如下:根据ac d s Q Q Q Q Q ---=0计算龙口流量,上式中各量已知s m Q /415030=,0/220Z Z Q s =,不考虑上游河槽的调蓄流量,故可假设ac Q =0。

2 计算过程进行线性插值计算结果见下表:注:截流设计流量为41503m /s, 0/220Z Z Q s ,当下游水位为42.74m 时,对应的分流流量为39303m /s ,而此时上下游水位差为3.23m 。

当Z=Z 0时龙口流量为0,所以截流最大落差为3.23m 。

龙口流量Q(m3/s)与落差Z(m )关系曲线。

分流建筑物d Q (m3/s)与落差Z(m )关系曲线2、图解法计算 (其截流过程,戗堤断面由梯形断面过渡到三角形断面)2.1、为梯形断面1根据根据ac d s Q Q Q Q Q ---=0, 计算龙口流量 2 求龙口上游计算水深30H H =-上水深上游水位 3求龙口上下游落差Z H H =-上游水位下游水位4由3/2Q =上计算龙口的平均宽度B =m 为流量系数, 当0.30.385;0.3Zm m m H =>=≤上时为非淹没流,当时为淹没流(1z m H =-上5由QV B h='计算龙口的平均流速,其中h 为下游水位,h=9.51m ,B 为龙口的平均宽度。

2.2、三角形断面1 根据根据ac d s Q Q Q Q Q ---=0 计算龙口流量2 0.2)4Q m2g 由v=(计算流速,g-为重力加速度,Q-为龙口流量, m-为边坡系数 2. 3、计算其图解法计算结果见下表图解法计算成果表根据上表计算结果绘制龙口截流水力参数曲线根据上表计算结果进行抛投材料计算根据上表计算结果的m a x 7.33/V m s =此时由伊兹巴什公式得到2227.33 2.0512(1)29.80.81(2.651)s V d m gK γ===-⨯⨯⨯- d-抛投材料颗粒粒径(m);K-安全系数,抗滑稳定取0.9,s r -抛投材料容重,取2.65t/3m ,V-龙口平均流速(3m /s ) g-为9.8 由图解法计算成果表可知: 最大流速=7.33/m s ; 最大落差=3.23m; 最大抛投粒径=2.051m 。

水利工程施工截流课设

水利工程施工截流课设

水利工程施工截流设计一、截流概述截流是水利工程施工中的关键环节,是指通过一定措施,使河水被迫流向预定通道,从而达到围堰、筑坝等目的。

截流工程在水利工程中具有重要意义,其成功与否直接关系到整个工程的安全和进度。

二、截流设计原则1. 确保工程安全:截流设计首先要确保工程的安全,避免因截流导致河床变形、堤防破坏等安全隐患。

2. 满足工程需求:截流设计应充分考虑工程的需求,确保截流工程能够满足筑坝、围堰等工程目标。

3. 经济合理:在满足工程需求和安全的前提下,截流设计应力求经济合理,降低工程成本。

4. 施工方便:截流设计应考虑施工条件,确保施工顺利进行。

三、截流设计内容1. 截流方式选择:根据工程特点和现场条件,选择合适的截流方式,如立堵、平堵、平立堵等。

2. 截流材料:根据截流方式和要求,选择合适的截流材料,如土石、秸料、柳枝、大块石、混凝土异形体等。

3. 截流设备:根据截流方式和材料,选择合适的截流设备,如大型自卸汽车、推土机、浮桥、栈桥等。

4. 截流施工方案:制定详细的截流施工方案,包括施工流程、施工顺序、施工力量配置、施工进度等。

5. 截流安全措施:为确保施工安全,制定相应的安全措施,包括施工人员安全、设备安全、河床安全等。

6. 截流应急预案:针对可能出现的风险和意外情况,制定应急预案,确保工程安全。

四、截流设计案例分析以长江葛洲坝截流工程为例,该工程是我国迄今为止截流规模最大的工程。

截流方式采用立堵和平立堵相结合的方式,材料主要为土石和大块石。

截流设备包括大型自卸汽车、推土机、浮桥等。

截流施工方案详细规定了施工流程、施工顺序、施工力量配置等。

为确保施工安全,制定了严格的安全措施,包括施工人员安全培训、设备检查、河床监测等。

同时,针对可能出现的意外情况,制定了应急预案。

总之,水利工程施工截流设计应充分考虑工程特点和现场条件,确保工程安全、满足工程需求、经济合理、施工方便。

通过详细的设计和严格的施工管理,确保截流工程的成功实施。

大坝截流设计方案

大坝截流设计方案

截流施工:按 照截流方案, 进行截流施工, 包括抛投、填 筑等
截流后处理: 截流完成后, 进行后续处理, 如清理现场、 检查质量等
截流施工质量控制
施工前准备:制定详细的施工方案,明确 质量标准和要求
施工过程控制:严格按施工方案进行,确 保施工质量
施工材料控制:选用合格的材料,确保材 料质量
施工人员培训:对施工人员进行技术培训, 提高施工质量意识
根据具体需求和现场条件, 选择合适的方案。
方案一:混凝土重力坝
方案三:拱坝
方案五:钢坝
方案七:其他坝型(如:水 闸、溢流坝等)
设计标准与原则
安全性:确保大坝截流方案的安全性和稳定性,防止溃坝等事故发生。
经济性:在满足安全要求的前提下,尽量降低工程造价和运行成本。
环保性:考虑大坝截流方案对环境的影响,尽量减少对生态环境的影响。 可行性:根据现场实际情况,选择可行的截流方案,确保工程能够顺利实 施。
防治措施:采用 低噪声设备、合 理安排施工时间、 设置隔音屏障等
监测与评估:定 期监测噪声水平, 评估防治效果, 及时调整防治措 施
施工期水土保持措施
施工场地平整:减少地表 径流,防止水土流失
1
植被恢复:及时恢复植被, 防止水土流失
4
临时排水设施:及时排除 地表水,防止积水侵蚀
2
施工废弃物处理:合理处 理废弃物,防止污染环境
应急预案及处置措施
01
制定应急预案:针对可能 出现的紧急情况,制定相 应的应急处理方案
02
建立应急组织:成立应急 组织,明确各成员的职责 和分工
03
配备应急物资:准备必要 的应急物资,如救生衣、 救生圈等
04
开展应急演练:定期组织 应急演练,提高应急处置 能力

嘉陵江某水电站河床截流设计

嘉陵江某水电站河床截流设计

嘉陵江某水电站河床截流设计文章对嘉陵江某水电站河床截流施工进行了介绍,采用单戗立堵进占方式进行截流,图解法计算截流龙口水力特性,根据龙口水力特性选取截流施工主要备料,可为类似工程提供借鉴。

标签:河床截流;龙口水力特性;截流备料1、工程概况嘉陵江干流陕西段某水电站正常蓄水位599.0m,总库容3265万m3,是一座以发电为主的Ⅲ等中型水利水电枢纽工程。

主体工程建筑物左、右岸副坝、闸坝、电站厂房组成。

电站厂房布置3台贯流式水轮发电机组,总装机40MW;闸坝共5孔,靠右侧河床布置,孔宽13.0m。

本工程导流方案为:采用全段围堰法导流,泄水通道为隧洞,即隧洞导流法。

导流洞布置于左岸,进口底板高程576.0m,出口底板高程575.0m,隧洞长296m,城门洞型,净断面尺寸为6.5m×6.5m。

导流隧洞完工通水后根据本工程施工进度安排,确定于同年11月进行工程河床截流。

2、截流水力参数确定本工程于导流隧洞通水后的同年11月截流,截流流量采用11月5年一遇月平均流量83m3/s,设计在上游围堰处截流,截流戗堤设计顶高程582.5m,根据现场施工实际情况采用单戗立堵进占方式进行截流,龙口位置在河床右岸,从左岸向右岸预进占。

2.1截流水力参数计算依据以往国内各水利工程成功的截流经验,本工程采用图解法计算截流龙口水力特性,可以满足工程要求。

(1)由于本工程水库库容不大,截流设计流量不计拦蓄在水库中的水量;单戗立堵进占时,戗堤渗漏的水量作为安全素也不计入截流设计流量中,故截流设计流量在截流中分为两部分:Q d= Q分+Q龙其中:Qd——截流设计的流量(m3/s)Q分——分水建筑物的泄流量(m3/s)Q龙——龙口的泄流量(m3/s)(2)截流龙口的泄流量计算龙口泄流量可按宽顶堰计算。

龙口泄流量应根据不同流态采用不同公式分别计算。

分为淹没出流与非淹没流两种工况。

1)淹没出流时工况龙口的泄流量用下式计算:式中:m———流量系数,采用0.30~0.32;———淹没系数,龙口形状呈梯形断面时,hn/H≥0.7时为淹没出流,查巴浦洛夫斯基淹没系数表;龙口形状呈三角形断面时,hn/H≥0.8时为淹没出流,查别列津斯基淹没系数表Bcp———龙口的平均宽度(m)0———包括行近流速水头的龙口上游水头(m)2)非淹没出流时工况龙口的泄流量用下式计算:式中:m———流量系数,采用0.30~0.32;———龙口断面平均宽度,(m)0———包括行近流速水头的龙口上游水头(m)(3)龙口的平均流速计算龙口平均流速按下式计算:其中hp———临界水位(m);(4)龙口抛投材料计算龙口抛投材料块径按下式计算:式中:d——抛投折算成球体的化引直径(m);vmax——水流的最大流速,(m/s)g——重力加速度,取9.81m/s2ρm——抛投体的容重,2.7t/m3ρ——水的容重,取1t/m3k——稳定系数,取k=0.70。

初步设计阶段水电建设项目截流设 计大纲范本

初步设计阶段水电建设项目截流设 计大纲范本

FCD71050 FCD 初步设计阶段水电建设项目截流设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1995年2月1初步设计阶段水电建设项目截流设计大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:水利水电勘测设计标准化信息网1995年2月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 设计基本资料 (4)4. 截流时段选择 (5)5. 截流流量的选择 (6)6. 截流方式及方案的选择 (6)7. 截流戗堤和龙口选择 (7)8. 截流水力计算 (8)9. 截流材料的选择、尺寸和数量 (11)10. 截流闭气 (12)11. 确保顺利截流的常用技术措施 (12)12. 截流施工 (12)13. 截流水文观测 (13)14. 应提供的设计成果 (13)附录A 截流水力计算 (15)附录B 确保顺利截流的常用技术措施 (16)31. 引言工程位于 , 是以为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。

正常蓄水位 m, 最大坝高 m, 总库容 m3, 电站总装机容量 MW, 年发电量 kW.h, 灌溉面积 km2。

通航 t级船队(舶)。

本工程可行性研究报告于年月审查通过, 选定坝址为。

本工程采用截流方式。

2. 设计依据文件和规范2.1 有关工程文件有关本工程主要文件有:(1) 工程可行性研究报告;(2) 工程可行性研究报告审批文件;(3) 初步设计任务书;(4) 施工导流和截流模型试验报告。

2.2 主要设计规范有关的设计规范主要有:(1) 水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89)试行;(2) 水利水电工程设计工程量计算规定(修改稿);(3) 水利水电工程初步设计报告编制规程(DL 5021-93)。

3. 设计基本资料3.1 工程等级本工程为等工程;主要永久建筑物闸(坝)按级设计;厂房按级设计;临时导流建筑物按级设计。

3.2 地形地貌坝址区地形图(1/1000~1/2000)。

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截流设计计算说明书
1 基本资料
某工程截流设计流量Q=4150 m3/s,相应下游水位为39.51m,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
s
(Z为上下游落差,Z0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/m3的花岗岩,截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。

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。

2 截流的水力计算(图解法)
立堵截流进占过程中,龙口水流呈淹没或非淹没堰流的形式,通常是由前者过渡到后者直至合龙。

戗堤进占划分为两个阶段:①第1阶段——戗堤进占直
至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止,即b≥2 m
s h
s
;②第2阶段——戗堤
坡脚已接触龙口对岸而形成三角形断面后直至最后合龙,即b<2 m
s h
s 。

2.1.作Q-▽H

关系曲线
一般情况下,截流设计流量Q0由四部分组成:
Q0= Q+ Q d+ Q s+ Q ac
式中Q——龙口流量;
Q d——分流量(分流建筑物中通过的流量);
Q s——戗堤渗透流量;
Q ac——上游河槽中的调蓄流量。

其中,上游河槽中的调蓄流量Q ac可以忽略。

由于戗堤最大渗透流量Q smax=220m3/s相对于工程截流设计流量Q=4150 m3/s较小,所以可以将其忽略。

于是有:Q0= Q+ Q d
说明:这样的计算结果偏于安全,所以可以采用上式来进行截流设计。

由Q0= Q+ Q d可计算上游水位与相应流量的关系,于是可绘制得到下表:
表2上游水位与相应流量表
上游水位▽H上
(m) 落差
Z(m)
设计流量
Q(m³/s)下泄流量Q d(m³/s)
龙口流量
Q g(m³/s)
40.85 1.34 4150 700 3450.00
41.04 1.53 4150 1220 2930.00
41.28 1.77 4150 1620 2530.00
41.45 1.94 4150 1700 2450.00
41.75 2.24 4150 2160 1990.00
42.05 2.54 4150 2670 1480.00
42.35 2.84 4150 3420 730.00
42.74 3.23 4150 3930 220.00 根据上表可绘制上游水位和下泄流量与龙口流量关系曲线:
图1上游水位与下泄流量关系曲线
图2上游水位与龙口流量关系曲线
2.2. 计算Qg~f(B,Z)
水流通过束窄河床,其进口由于竖向收缩(有坎)或横向收缩(无坎)而形
成宽顶堰流时,视其出流是否淹没,分别按下式计算其泄流能力Q 。

龙口泄水能力按宽顶堰公式计算:
3
2
0Q =
式中 B ––龙口平均过水宽度; H 0––龙口上游水头;
m ––流量系数,按下式计算:
Z /H 0<0.3,淹没流, (10Z m H
=-
Z /H 0≥0.3 ,非淹没流 ,m = 0.385, Z ––上下游落差;
Z 0––合龙后闭气前最终上下游落差,为14m 。

其中,对于梯形断面,龙口上游水头
0-30=Z+39.51-30=Z+9.51H Z Z H =-=上上底
龙口平均过水宽度002=28B B B nH nH B H =-++-; 对于三角形断面,龙口上游水头
()()000.5=H 9.51Z 14B/2B H Z Z nH B n =---=+--上底 龙口平均过水宽度0H B = 。

(各参数的取值参照设计任务书)
Z 为上下游水位差,B 为龙口宽度。

当龙口宽度B>2×1×(44-30)=28m 时,龙口断面为梯形断面,当B<28m 时,龙口断面为三角形断面。

假设戗堤顶部宽度B 为不同值时,龙口流量与水位落差Z 的函数关系,利用excel 计算结果如下表:
表3 龙口流量、龙口宽度及上游水位表
42.21 14135 12058 9290 7213 5829 4444 3752 3060 2368 1676 845 395 84 42.41 14663 12511 9642 7490 6055 4620 3903 3186 2468 1751 890 424 101 42.61
15175 12950 9984 7759 6275 4792 4050 3309 2567 1825 935
453 119 42.81 15672 13377 1031
6
8020 6490 4959 4194 3429 2664 1899 980
483 139
2.3. 根据列表的结果绘制各曲线图如下:
图3龙口流量、龙口宽度及上游水位关系曲线
2.4. 由连续方程可得龙口流速计算公式为:Q Bh
υ=
淹没流时:s h h =,s h ——龙口底板以上的下游水深 非淹没流时:c h h =,c h ——龙口断面的临界水深 即淹没出流时:
对于梯形断面: s h h =
对三角形断面:0.5B s nH B
h h n
-=-。

非淹没出流时:
对于梯形断面:c h h =
对三角形断面:2
22c Q h n g
=5
将以上交点所对的Qg值和Z值从上图中读取列表计算,龙口平均流速V的计算如下表。

表4 图解法计算成果表
龙口宽度上游
水位
落差
龙口
流量
上游
水头
流态
平均宽

龙口
流速
抛石
粒径d
220 39.7 0.19 4100 9.7
梯形淹没流201.7 2.14 0.10
190 39.8 0.29 4000 9.8 171.8 2.45 0.13 150 40 0.49 3800 10 132 3.03 0.20 120 40.28 0.77 3700 10.28 102.28 3.80 0.32 100 40.65 1.14 3600 10.65 82.65 4.58 0.46 80 41 1.49 3300 11 63 5.51 0.67 70 41.15 1.64 2700 11.15 53.15 5.34 0.63 60 41.35 1.84 2400 11.35 43.35 5.82 0.75 50 41.7 2.19 2200 11.7 33.7 6.86 1.04 40 41.95 2.44 1600 11.95 23.95 7.02 1.09
28 42.28 2.77 800 12.28 三角形淹没

12.28 7.60 1.40
15 42.6 3.09 400 6.1 三角形非淹
没流6.1 5.30 0.80
6 42.8 3.29 138 1.8 1.8 3.40 0.40 2.5.根据以上数据绘制V—B及Qg—B曲线如下:
图4龙口流速与龙口宽度关系曲线
图5龙口流量与龙口宽度关系曲线
2.6. 确定抛投块体粒径d 根据下式确定块体粒径: 2s V k g
d γγ
γ
-= 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1.2 。

γ——水容重,取10 KN/m 3。

s γ——石块容重,取26 KN/m 3。

具体计算结果如上表4。

于是可绘制龙口宽度与抛填粒径关系曲线如下:
图6龙口宽度与抛填粒径关系曲线
2.7. 选择截流材料材料分区
根据上图可对材料进行分区如下:
表5材料分区
分区
龙口水面宽度B(m)
最大流速(m/s)
材料粒径d(m)
材料重量(KN )
材料的储备量(万KN )
Ⅰ 220-100 4.58 0.46 0.05 7.26 Ⅱ 100-50 6.86 1.06 0.62 4.05 Ⅲ 50-20 7.6 1.6 2.14 3.02 Ⅰ
20-1 5.3 0.8 0.27 1.21
3、成果分析
把龙口的的宽度分成四个部分,材料分为三个区,如表5所示。

每个宽度段中取其最大流速,得到相应的材料粒径。

把材料近似的看做为球形,通过球的计算公式得到材料的体积,再乘以容重,得到材料重量。

材料的储备量的计算:首先求得戗堤的断面积,戗堤为梯形断面,其上底取15m,边度系数取1.5,则下底长57m,戗堤高14m,求得断面积504㎡;再乘以相应宽度段的长度及其对应的材料储备系数,就得相应的材料储备量,其中一区的材料储备系数为1.2,二区为1.5,三区为2.0.。

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