航道整治课程设计

某浅滩航道整治

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目录

1. 滩险概况及整治方案 (1)

2. 设计标准的确定和推算 (1)

2.1. 设计水位 (1)

2.2. 浅滩基本水尺设计水位 (4)

2.3. 其它水尺设计水位 (5)

2.4. 用比降法确定各断面的设计水位 (6)

2.5. 床沙粒径的确定 (6)

2.6. 断面Ⅰ、Ⅱ和断面Ⅱ、Ⅲ之间的河床糙率 (7)

3. 整治工程设计 (8)

3.1. 整治线宽度计算 (8)

3.2. 整治线的布置 (9)

3.3. 整治建筑物的布置 (10)

3.4. 挖槽的确定 (10)

4. 水力计算 (11)

4.1. 航道的冲刷校核 (11)

4.1.1. 确定计算横断面 (11)

4.1.2. 确定各计算断面水面曲线 (11)

4.1.3. 绘制水流平面图 (12)

4.1.4. 流速比较 (16)

4.2. 设计水位时挖槽稳定性校核 (16)

5. 坝的纵横断面的设计和工程量计算 (17)

5.1. 材料选用及粒径确定 (18)

5.2. 丁坝的断面尺寸 (18)

5.3. 坝根的保护 (18)

5.4. 坝头处理 (18)

5.5. 丁坝坝基处理 (19)

5.6. 丁坝坝面的防护措施 (19)

6. 挖槽纵横断面设计和工程量计算 (19)

1.滩险概况及整治方案

该浅滩为平原河流顺直河段上的过渡段沙质浅滩，因为上游有一江心洲，导致上游水流分汊形成分汊河道，洪水期来自上游的大量泥沙淤积在汊道出口两水流交汇处，在退水时又不能被水流全部带走，因此在枯水期形成碍航浅滩。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。

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。

2.设计标准的确定和推算

2.1. 设计水位

由1963年长江上游某基站日平均水位表得1963年水位保证率曲线计算表：

1963年水位累计频率计算表(表1)

在该曲线上可找得1963年保证率为95%的水位为30.29m。

根据1955年到1974年的水文资料可得表2，作出累计频率曲线并按P-III型曲线“求矩适线法”配线（图2），可得到当Cs=3Cv时，理论曲线与实测点的拟合程度最好，所以取保证率为95%的水位为30.2m，即为基站的设计水位。

某水位站保证率为95%的水位累计频率计算表（表2）

按P-III 型曲线配线时，其理论计算表如表3，其中p φ根据S C 和V C 的值查表所得，而 P V p C K φ+=1，82.29621.0+=p p K Z

理论累计频率计算表（表3）Cv=0.4696

2.2. 浅滩基本水尺设计水位

基站与浅滩的相关计算表如下表4，并以此为依据推求表示浅滩设计水位与基站设计水位的相关关系的回归方程，即水位相关法。

基站和浅滩水位相关计算表（表4）

根据上表中数据，首先计算均方差

8358.01

29562

.191

)

(6923.01

29419

.131

)

(2

*2

*=-=

--=

=-=--=

∑∑n y y

n x x i

y i

x σσ

相关系数为： 9649.0562

.19419.13634

.15)

()())((2

*2**

*

=⨯=

----=

∑∑∑y y x x y y x x i

i

i

i

γ

显著水平检验：n=29，n-2=27，显著水平α取0.01，查表得0.46400.01=γ，因为

0.46400.9649=≥=γγ，故γ是显著的，可进行相关分析计算，关系是密切的。

计算回归系数： 1649.16923

.08358

.09649.0=⨯

==x

y x

y R σσγ

建立y 倚x 的回归方程：

353

.61649.1)879.31(1649.1783.30)

(**-=-⨯=--=-x y x y x x R y y x

y

因基站设计水位为30.2m ，代入上述回归方程得浅滩设计水位为 28.83m 6.353-30.21.1649y =⨯=

2.3. 其它水尺设计水位

根据资料提供的三组数据列表计算如表5，该表是根据各水尺与基本水尺相关水位资料用“瞬时水位法”推求而得。

其它水尺设计水位计算表（表5）

2.4. 用比降法确定各断面的设计水位

当上下游两水文站之间的水面比降不太均匀时采用如下公式

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡--∆-∆-

∆-=)('''2'121'

z z z z z z z z z z 以水尺2和水尺4计算，有

725

.083.28555.29716.006.29776.2921=-=∆=-=∆z z

所以断面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的设计水位分别为

873

.28)596.29776.29(555.29776.29725.0716.0716.0596.29944.28)664.29776.29(555.29776.29725.0716.0716.0664.29036

.29)753.29776.29(555.29776.29725.0716.0716.0753.29=⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡-⨯----==⎥⎦⎤

⎢⎣⎡-⨯----==⎥⎦⎤

⎢⎣⎡-⨯----=ⅢⅡⅠz z z

2.5. 床沙粒径的确定

根据提供的资料列出床沙粒径级配表（表6）：

浅滩槽沙粒径级配表（表6）