水利工程施工截流课程设计说明书

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1、大渡河截流课程设计说明书姓名：日期：2017年2月19日20目录1、课程设计目的32基本资料33、截流的水力计算53.1计算步骤53.1.1计算下游水位53.1.2戗堤顶部高程的确定53.1.3戗堤高度、顶长与顶宽53.2截流过程分析与水力计算73.3合龙设计流量组成83.4图解法94.流态判别134.1求水深134.2求断面平均流速145截流过程的水力参数及抛投料的计算155.1计算截流过程水力参数155.2抛投料的计算165.2抛投料尺寸的计算165.3抛投量计算1720《水利工程施工》课程

2、设计说明书1、课程设计目的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水利水电工程施工截流设计。2基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占，河床的剖面图见图1。戗堤处水位~流量关系见表1和图2。戗堤端部边坡系数n=1.2，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩，容重为26kN/m3。该工程坝址处天然水位~流量关系见表1，施工导流采用左、右岸各布置一条导流隧洞导流，左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和

3、泄流流量关系见表2和图3。图1河床剖面图表1坝址处天然水位~流量关系流量（m3/s）2503174105001000水位（m）952.15952.71953.48954.00955.8720951.5952952.5953953.5954954.5955955.5956956.5020040060080010001200流量（m3/s）高程（m）20图2坝址处天然水位—流量关系曲线表2上游水位—导流隧洞泄流量关系泄流流量（m3/s）01503004108001400上游水位（m）953.0095

4、5.40957.03958.00960.66964.1220952954956958960962964966050010001500流量（m3/s)上游水位（m）20图3上游水位—导流隧洞泄流量关系曲线3、截流的水力计算截流设计是施工导流设计重要组成部分，目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流，本次设计按立堵截流设计。其设计内容分为：截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。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

5、采用截流时段10%～20％的月平均或者旬平均流量作为设计标准。截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法，截流水力计算如下。3.1计算步骤3.1.1计算下游水位截流设计流量，计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。根据坝址处天然水位与流量关系曲线，由内插法可知,3.1.2戗堤顶部高程的确定截流设计流量为，对上游水位~导流隧洞泄流量关系曲线使用内插法，可得设计流量对应水位高程为956.74m，故取戗基高程为957m。3.1.3戗堤高度、顶长与顶宽截流戗堤处河床底部高程为951m，可求得戗堤的设计

6、高度为7m。若取河谷两侧坡比为1:1，由河谷在高程957m处宽度为46.9m，可求得戗堤顶部长为48.9m，计算时按约为49m进行计算，戗堤宽度取20m。通过对表3进行表上作业，可得分流流量与上游水位关系曲线与龙口泄水曲线如图4和图5所示。20表3水位与下泄流量跟龙口流量的关系上游水位（m）设计流量(m3/s)下泄流量（m3/s）Qd龙口流量Qg9532730.00273.00953.527331.25241.7595427362.50210.50954.527393.75179.2595527

7、3125.00148.00955.4273150.00123.00955.5273159.20113.80956273205.2167.79956.5273251.2321.77956.74273273.000.00图4上游水位与下泄流量关系曲线图5上游水位—龙口流量关系曲线3.2截流过程分析与水力计算20随着戗堤进占，河床断面不断束窄，上下游落差亦逐渐增大，其断面及流态变化过程如下：1）梯形淹没流2）梯形非淹没流3）三角形淹没流4）三角形非淹没流梯形断面与三角形断面的分界点的确定：，即当龙口宽

8、度大于14m时为梯形断面，当龙口宽度小于14m时为三角形断面。由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算：式中——流量系数当，为淹没流，当，为非淹没流，——龙口平均过水宽度梯形断面：三角形断面：——龙口上游水头梯形断面：三角形断面：其中：——龙口上下游水位差——戗堤高度——戗堤端部边坡系数，取——龙口上游水位——河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为：-淹没流时：式中：——龙口底板以上的下游水深20非淹没流时：式中：——龙口断面的临界水深I即淹没出流时：①对于梯形断面：②对三角形断面：。II非淹