本科毕业设计论文--导流洞、围堰、隧洞、调洪演算施工组织设计计算书.doc

目 录 第一章 导流洞的水力算…………………………………………………………………………2 第一节 洞身水力计算…………………………………………………………………………4 第二节 上、下游水位计算……………………………………………………………………...5 第三节 进口过流流量校核……………………………………………………………………...5 第二章 围堰的水力计算 8 第一节 下游围堰 8 第二节 上游围堰 9 第三章 隧洞内力及配筋计算 12 第一节 山岩压力计算………………………………………………………………………... 第二节 隧洞内力及配筋 13 第四章 调洪演算 12 第一节 调洪演算的基本原理 12 第二节 调洪演算方法及计算 12 第三节 坝顶高程的复核计算 13 第一章 导流洞的水力计算 第一节 洞身水力计算 （1）、导流标准 某水库工程是以供水为主兼顾农田灌溉和环境用水的综合利用工程，按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的规定，按供水规模应为Ⅳ等工程，根据水库总库容为532万m3，应属Ⅳ等工程，其主要建筑物大坝、溢洪道、取水口及输水洞为4级建筑物，根据颁部规范SDJ338---89的规定，相应的临时建筑物为五级建筑物，考虑到该工程规模较小，选取设频率P=20%，相应流量18m3/s。 （2）、洞身水力计算 从导流的布置情况来看，在枯水期一般设为无压隧洞，但为了考虑洪水期度 汛时的过流能力，故采用纵坡i=1.5/100；经过多方案的比较，采用i=1.5/100比较合理，经济。 导流隧洞按明渠均匀流设计，由明渠均匀流的流量公式：Q=AC(Ri)1/2=K i1/2 式中 Q——设计流量（m3/s） A——洞身过水断面面积（m2） R——水力半径（m），R=A/X，X为过水断面湿周； C——谢才系数（m1/2/s），其值按曼宁公式计算，C=R1/6 /n，n为糙率。 为了考虑在第一个洪水期的泄洪，假设隧洞洞身的断面尺寸如下图所示：洞宽b=3.8 m ，H=4.3 m 。 流量模数：K=ACR1/2=Q/i1/2 则 K=18/(1.5/100)1/2=146.97 m3/s 糙率n值表 衬 砌 材 料 n 现浇混凝土衬砌 0.014 预制装配式混凝土衬砌 0.017 浆砌石衬砌 0.017 经过修整的不衬砌断面 0.03~0.035 未经过修整的不衬砌断面 0.04~0.045 由《施工组织设计规范》，对现浇砼衬砌，n=0.014 则 b2.67/nK=3.82.67/（0.014×146.97）=17.20 采用高等教育出版社《水力学》上册附图Ⅱ，由b2.67/nK与h0/b的关系曲线，当b2.67/nK=17.2时，在m=0.0的曲线上查得h0/b=0.211，故导流洞中的实际水深为h0=0.211×3.8=0.802m 根据假设的隧洞断面图与洞身水力计算结果，圆拱直墙式断面尺寸为：洞宽b =3.8 m ；直墙高3.197m；圆拱半径r=2.194m；洞内水深h=0.802m；水面 以上净空高度3.498m。 净空面积=A总－A=3.8×2.1＋2×1.9×1.097×1/2＋（1200×3.14×1.92）/3600－3.8×0.802=12.05 （m2） hk=[1×182/(9.8×3.82)]1/3=1.32 m， h0=0.802 m，由h0＜hk时、Fr＞1为急流 。 临界断面面积Ak=bhk=3.8 ×1.32=5.016 m2 临界过水宽度Bk=b=3.8 m 临界湿周Xk=b＋2hk=3.8＋2×1.32=6.44 m 临界水力半径Rk=Ak/Xk=5.016/6.44=0.78 m 临界谢才系数Ck=RK/6 1/n=0.781/6×1/0.014=68.52 则临界纵坡ik=gXk/(αCk2 Bk)=9.8×6.44/（1×68.522×3.8）=0.0036 由ik=0.35%＜i=1.5%，所以为陡坡。 第二节 上、下游水位计算 1）、下游水位 由基本资料—岔河水库坝下水位流量关系曲线可知，当流量Q=18m3/s时相对应的水位为1423.01m，故下游水位为1423.01m ，下游设计洪水静水位为：1423.01 m。 2）、上游水位 由ik=0. 35%＜i=1.5%，隧洞长L=184.