毕业设计---小水陂设计.doc

广东水利电力职业技术学院 毕业设计 课题名称：五小工程定型设计—小水陂设计 （松柏渡头陂设计） 指导老师： 刘亚莲 班级： 09水工一班 组员： 温伟 陆赞展 邱汇哲 时间： 2011年12月 （三）设计上、下游水位 已知：设计洪水流量Q=213km3/s；坡顶高程为45.2m；坝高为5m；总净宽B=31；堰流侧收系数为ε=1；流量系数m=0.45。 上游水位推求 水陂过流按实用堰泄洪计算，参照《溢洪道设计规范》 （sl253-2000）附录A公式A.2.3，宽顶堰过流能力按下式计算： 用试算法，假设H，按上式计算Q，当算得的流量Q与水陂设计过流量刚好相等时，此时的水深即为溢流水深H，溢流水深H加上陂顶高程就推算出设计洪水时的上游水位。其试算溢流水深H的过程为下表A： H m B ε g Q 1 0.45 31 1 9.8 61.76 2 0.45 31 1 9.8 174.68 2.2 0.45 31 1 9.8 201.53 2.283 0.45 31 1 9.8 213.04 由上表可知溢流水深H=2.283m； 则上游水位=堰上水头+陂顶高程=2.283+45.2=47.483m。 下游水位推求 根据各条河流下游水位流量观测资料，采用水力学公式推求下游水位，计算采用明渠均匀流公式 式中： Q——流量(m3/s)。 A——渠道过水断面面积（m2）。 C——谢才系数，C=。 n——河道糙率，采用0.025。 R——水力半径（m），R=。 χ——过水断面湿周（m）。 J——渠道纵向坡降。 又已知河道底宽为30m，两岸边坡为1:1，河床底坡为0.0015。 根据资料可知A=(30+30+2h)*h/2=30h+h2 X=30+2*； 总上所述，可用试算法推求出下游水位h，列于表B： h A X R C Q=AC(RJ)^(1/2) 1.00 31.00 32.83 0.94 39.62 46.22 2.00 64.00 35.66 1.79 44.10 146.43 2.20 70.84 36.22 1.96 44.73 171.63 2.40 77.76 36.79 2.11 45.31 198.41 2.51 81.60 37.10 2.20 45.62 213.80 由上表可知下游水位h=2.51m。 （四）水陂防渗设计 1. 阻力系数的计算 确定有效深度 由于L0=7+7.8=14.8m，S0=40.2-33.2=7m，故L0/S0=14.8/7=2.15，故由公式计算Te得： Te==5*14.8/（1.6*2.1+2）=13.89.5m 故按实际透水层深度T=9.5m进行计算。 图a 简化地下轮廓 将实际的地下轮廓进行简化，使之成为垂直和水平的两个主要部分，出口处齿墙的入土深度应予保留，如图b所示，将地下轮廓分成7段。 图b 计算阻力系数 进口段（如图c1）：将齿墙简化为短板桩，板桩如图深度为0.5m，铺盖厚度为0.4m，故S1=0.5+0.4=0.9m、T1=9.5m，而另一侧的S2=0.5m、T2=9.1m，计算进口段阻力系数为： 图c1 图c2 铺盖水平段（如图c2）：S1=0.5m，S2=6.6m，L1=7.3m，T=9.1m，计算铺盖水平段阻力系数为： 板桩垂直段（如图c3）：S1=6.6m、T1=9.1m与S2=6.2m、T2=8.7m，板桩垂直段阻力系数为： 图c3 图c4 底板水平段（如图c4）：S1=4.9m、S2=0.6m，L2=7.8m，T1=8.7m,故底板水平段阻力系数计算为 齿墙垂直段（如图c5）：S=0.6m，T=8.7m，则齿墙垂直段的阻力系数计算为： 图c5 图c6 图c7 齿墙水平段（如图c6）：S1=S2=0，L3=0.6m，T1=8.1m,计算齿墙水平段阻力系数为： 出口段（如图c7）：出口段中S=0.65m，T1=8.75m，计算其阻力系数为： 2. 渗透压力计算 求各段的渗压水头损失值 由式hi=，其中=上游水位-下游水位