2011水利与环境学院课程设计说明书.pdf

《水利工程施工》课程设计指导说明书 1、 前言 根据培养计划和《水利工程施工》教学大纲的规定，水利水电工程专业施工方向的学生 有两周《水利工程施工》课程设计。课程设计的主要目的是巩固和掌握课堂所学知识，培养 学生运用本课程的知识解决实际问题的能力。本次课程设计的主要内容是施工截流设计。 2、 基本资料 3 某工程截流设计流量Q=4150 m /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=220 z / z 0 (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~下泄流量关系曲线如 下： 3 Qd （m /s ） 700 1220 1620 1700 2160 2670 3420 3930 ΔH （m ） 40.85 41.04 41.28 41.45 41.75 42.05 42.35 42.74 上 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，我国目前水利工程截 流多采用立堵截流，有多种设计方法，本次设计针对立堵截流。其设计步骤分为：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采用图解法（详细见《水利工程施工》P36~37 ）， 以下对于图解法及图解法的量化法三曲线法做如下介绍 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。 3、截流的水力计算 3.1 图解法： 抛石截流计算的主要任务是确定抛投体的尺寸和重量，而抛投块的稳定计算国内外广 泛采用的是伊兹巴什公式，即 ⎛ − ⎞ γ γ⎜ s ⎟ 《水利工程施工》P37 （1） V k g 2 ⎜ ⎟•d ⎝ γ ⎠ 符号意义说明见 P37 合龙中截流设计流量的组成 一般情况下，截流设计流量Q 由四部分组成 0 Q = Q+ Q + Q + Q (2) 0 d s ac 式中 Q——龙口流量； Qd——分流量（分流建筑物中通过的流量）； Qs——戗堤渗透流量； Qac——上游河槽中的调蓄流量。 如Q Q 不计算，则有： ac s Q = Q+ Q (3) 0 d 龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算： Q mB 2 g H 1.5 (4) 0 式中 m ——流量系数 Z ⎛ Z ⎞ Z 当 0.3 ，为淹没流，m ⎜1=− ⎟ H H H