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华北水利水电学院毕业设计

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目录

TOC\o1-3\h\z\u施工导流设计 1

施工导流方式计算 1

河谷谷形状法确定导流方式 1

隧洞经济断面的确定 1

流量系数μ的确定 4

隧洞泄流的水力计算 4

调洪计算 7

围堰堰顶高程的确定 9

上游围堰堰顶高程的确定 9

下游围堰堰顶高程的确定 11

截流水力计算及施工计算 12

截流水力计算原理 12

截流水力计算 12

泄水建筑物泄水力计算 12

龙口泄流水力计算 13

截流施工 16

截流填筑方量的计算 16

抛投强度的确定 16

基坑排水计算 17

初期排水量的估算 17

经常性排水量的估算 18

导流建筑物施工计算 21

围堰的施工 21

围堰工程量的计算 21

施工强度的确定 22

压实挖运机械的选型及数量的确定 23

隧洞的施工 25

隧洞开挖量的计算 25

隧洞施工 26

封堵日期的确定 27

封堵日期确定的方法 27

封堵日期的计算 27

施工总布置 29

临建工程项目清单 29

临建项目占地面积 29

施工交通能力计算 42

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施工导流设计

施工导流的基本方法大体上可分为两类：一类是分段围堰法导流，水流可通过束窄的河床、坝体底孔、缺口或明槽等往下游宣泄；另一类是全段围堰法导流，水流通过河床外的临时或永久的隧洞、明渠或河床内的涵管等往下游宣泄。

施工导流方式计算

河谷谷形状法确定导流方式

河谷形状系数可在一定程度上综合反映地形、地质等因素。若该系数小，则表明河谷为窄深型，岸坡陡峻。一般来说，岩石是坚硬的；否则，岸坡不可能是陡峻的。水文条件也在一定程度上与河谷形状系数有关。

河谷形状系数作为地形条件的定量指标，其定义为坝体周边长度与最大坝高之比。对于混凝土坝枢纽，当河谷形状系数小于6.5，导流流量小于5900m3／s时，宜采用隧洞导流，否则，宜采用分期导流。

通过坝体下游立视图上的量测，坝体周边长度为L=1030.75m。坝高H=539m－395m=144m。

C=L/H=1030.75÷144=3.02 (1—1)

由C＜6.5

因此适宜于全段围法导流。

隧洞经济断面的确定

根据隧洞泄流公式

Q=μw（2gz）0.5 (1—2)

z=2gQ2/(w2μ2) (1—3）

式中：Q——隧洞泄流流量，m3/s；μ——流量系数；w——隧洞断面面积，m2；

z——围堰上下游水头差，m。

假定不同的泄流断面面积W的值结合坝址处的水位~流量关系曲线，通过隧洞泄流公式可确定其相应的堰高及洞宽。考虑到隧洞断面的过流能力问题。其衬砌厚度取90cm，结合《水利水电工程概预算定额》通过不同堰高及隧洞开挖、衬砌工程量的经济比较有最佳经济断面W=460m2。计算结果如表所示：

施工导流水力计算

由于本次设计最佳经济断面W=460m2，因此采用三条方圆形导流洞进行泄流，具体断面形式采用圆拱直墙式，其布置方式为左岸布置二条，右岸布置一条，由于两岸山体的岩石稳定，两洞之间的距离取1倍的洞径宽。

流量系数μ的确定

通过公式

μ=1/（1+∑ξi（w/wi）2+∑2gLi/C2R(w/wi)2）0..5 （1—4）

ii

式中：w——隧洞出口断面面积

ξi——某一局部能量损失系数，与之相应的过水断面面积为wi

Li——为隧洞某一段的长度，与之相应的水力半径和泄才系数分别为Ri和Ci

有隧洞导流流量系数μ=0.71。

隧洞泄流的水力计算

隧洞水流流态的判别

设导流洞的洞底坡度i=6‰，通过《水力学》中临界水深、临界坡比的率定，有iki，则隧洞底坡为陡坡，其水流下泄有三种泄流方式：

当H/a＜1.2时，为无压流

当1.2≤H/a＜1.5时，为半有压流当H/a≥1.5时，为有压流

12.2.2隧洞泄流计算

无压流隧洞泄流计算长、短洞判别判别条件

当底坡为缓坡而趋于平坡，长、短洞的界限长度为Lk=(5~12)H,当洞长L＞Lk为长洞；L＜Lk为短洞。

当底坡接近临界底坡ik时，LK=1.3(5~12)H。

当底坡为陡坡（i＞ik）,泄流能力不受洞长影响，按短洞工作考虑。本次设计中隧洞底坡为陡坡（i＞ik），其泄流按短洞泄流公式计算。

短洞泄流能力不受洞长影响，进口水流为宽顶堰流，按宽顶堰流公式计算泄

流量。

0Q=mбSb（2gH3）0.5 （1—5）

0

式中：b——为矩形隧洞过水断面的宽度，当过水断面为非矩形时，b=wi/hk

hk——为临界水深

wi——为相应于h