导流洞、围堰、隧洞、调洪演算施工组织设计计算书大学论文.doc

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1、◆施工组织设计计算书◆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

2、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7页◆施工组织设计计算书◆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

3、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=Ki1/2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

4、按曼宁公式计算，C=R1/6/n，n为糙率。第7页◆施工组织设计计算书◆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=3.8m，H=4.3m。流量模数：K=ACR1/2=Q/i1/2则K=18/(1.5/100)1/2=146.97m3/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第7页◆施工组织设计计算书◆由《施工组织设计规范》，对现浇砼衬砌，

5、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=3.8m；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

6、=3.8×2.1＋2×1.9×1.097×1/2＋（1200×3.14×1.92）/3600－3.8×0.802=12.05（m2）则ΔA/A=（12.05/15.1）×100%=79.81%故净空高度及净空面积均符合明渠规范要求，并且实际过水断面形状上为矩形，故假设隧洞为明渠是正确的。当Q=18.0m3/s时的相应临界水深hk及临界坡ik，=[ΑQ2/(gb2)]1/3hk=[1×182/(9.8×3.82)]1/3=1.32m，h0=0.802m，由h0＜hk时、Fr＞1为急流。临界断面面积Ak=b

7、hk=3.8×1.32=5.016m2临界过水宽度Bk=b=3.8m临界湿周Xk=b＋2hk=3.8＋2×1.32=6.44m第7页◆施工组织设计计算书◆临界水力半径Rk=Ak/Xk=5.016/6.44=0.78m临界谢才系数Ck=RK/61/n=0.781/6×1/0.014=68.52则临界纵坡ik=gXk/(αCk2Bk)=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

8、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：1423.01m。2）、上游水位由ik=0.35%＜i=1.5%，隧洞长L=184.79m，取隧洞进口底板高程为：1426m，则隧洞出口高程为：1426-Li=1426-184.79×1.5/100=1423.30m因隧洞出口底板高程与下游水位高程之差大于零，即1423.15-1423.01=0.14＞0。故泄流量为自由