航道整治课程设计

某浅滩航道整治课程设计

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一、设计目的：

消化和巩固《航道整治》课程的基本理论和知识，并加以综合应用。培养理论与实际相结合、分析和解决问题的能力，初步掌握航道整治设计的基本内容、步骤和方法。

二、设计任务：

本课题系采用顺直治段上的过渡段沙质浅滩。浅滩的基本特点为：能满足航深要求的上、下深槽宽而浅，且水深相差不大，曲率甚小，但经多年观察，深槽仍然变化不大，基本稳定；上、下边滩低坦，过渡段河面宽阔，水流分散。拟统一采取整治（筑坝）和疏浚相结合的工程措施进行整治。其具体整治措施为：沿溪线布置挖槽，吸引水流，增加航深；两岸用对口丁坝束窄过渡段河面宽度，抬高边滩，稳固中、枯水河槽及其主流方向，加大流速，提高水流输沙能力，确保挖槽稳定。这个方案是根据课程设计的需要拟定的，不一定是最好的方案。

三、设计内容和步骤：

3.1基本参数的确定

3.1.1设计水位、最低通航水位的计算

（1）计算1963年保证率为95%的水位值

保证率为95%的水位，即在一年中出现大于该水位值的水位的概率为95%，则可知一年中出现小于该水位值的水位的概率为5%,那么一年中水位低于该水位值的天数为：25

5=

⨯天。由航道整治课程设计指导书中的1963年长

%

18

.

360

江上游某基站日平均水位表，根据所给资料按水位从42.19米到31.00米按20厘米分级，从30.99米到30.00米按10厘米分级的方法，统计出1963年长江上游某基站日平均水位的各区间水位出现的次数，其统计结果如下表

年水位保证率曲线计算表

然后绘制保证率水位曲线，如图

由此可知1963年保证率为95%的水位值为30.29m.

上游基站最枯水位和保证率95%水位

年份最枯水

位

P=95%

水位

零点水位对应

95%水位

年

份

最枯

水位

P=95%

水位

零点水位对应

95%水位

195 5 30.39 30.40

0.58

196

5

30.17 30.26

0.44

195 6 30.19 30.26

0.44

196

6

29.82 29.84

0.02

195 7 30.25 30.26

0.44

196

7

30.36 30.38

0.56

195 8 30.16 30.17

0.35

196

8

30.58 30.67

0.85

195 9 30.20 30.38

0.56

196

9

30.63 30.66

0.84

196 0 30.55 30.60

0.78

197

30.55 31.05

1.23

196 1 30.68 30.74

0.92

197

1

30.11 30.14

0.32

196 2 30.75 30.78

0.96

197

2

30.08 30.23

0.41

196 3 30.15 30.29

0.48

197

3

30.73 30.90

1.08

196 4 30.30 30.46

0.64

197

4

30.33 30.35

0.53

上游基站保证率为95%的水位累计频率计算

① 计算经验累积频率。使用Excel 得到上游基站保证率为95%的水位累计频率计算表，如下表所示。

② 矩法求样本统计参数Cv 。变差系数Cv 计算如下：

()

47.019

21

.41

12

==

--=

∑n k

Cv i

③理论累积频率曲线计算与绘制。根据已计算出的参数试定Cv Cs 4,3,2=，由工程水文学中查得p φ，代入式p v p C k φ+=1及82.2962.0+=p p k Z ，算得P Z ，列入表理论累积频率曲线计算表。并以点（P Z P ,）绘出三条理论累积频率曲线。

保证率为95%的水位累计频率计算表

理论累积频率曲线计算表

③ 适线情况分析。由下图可看出Cv Cs 3 时线头部的点据配合较好，尾部也较好，且可查得此时保证率为95%的水位为30.23米。

（2）浅滩的设计水位计算（水文站与浅滩基本站间的水位相关关系）

1.利用EXCEL 得到上游基站保证率为95%的水位累积频率计算表，将补齐的95%保证率的水位从小到大排列，分级计算频率并绘制95%保证率水位的累积频率曲

线，如下图所示。在曲线上取频率为20%对应的水位作为设计水位为30.24m。

2.利用1962年的水位情况表绘制成图形如下：

米日期 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

基站32.28 32.67 33.12 33.22 33.05

浅滩31.35 31.61 32.28 32.61 32.27

日期 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10

基站32.81 32.58 32.33 32.21 32.11

浅滩31.84 31.75 31.29 31.15 30.92

日期 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15

基站32.00 31.95 31.88 31.84 31.81

浅滩30.85 30.82 30.78 30.70 30.64

日期 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20

基站31.80 31.76 30.70 31.58 31.56

浅滩30.55 30.53 30.44 30.37 30.32

日期 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25

基站31.54 31.50 31.44 31.40 31.34

浅滩30.30 30.27 30.20 30.18 30.10

日期 2.10 2.11 2.24 3.6

基站30.82 30.80 30.76 31.63

浅滩29.42 29.39 29.35 30.42

数据绘制成图形如下：