水利工程施工课程设计cai

第一部分

一、 基本资料

（一）枢纽建筑物型式与组成

某水库挡水建筑物为粘土心墙坝，坝体横断面见附图。坝顶长1400米，坝高48米，属一级建筑物。右岸山上设有溢洪道，左岸布置有一个泄洪发电直线隧洞为圆形，直径为8米，长300米，隧洞坡降1：1000，进口底坝高程为100米，隧洞粗率系数n=0.012 （二）地形资料

枢纽处河谷呈u形，河床宽约400米，右岸有宽达550米的台地，河床比降为千分之一，坝址处地形剖面图见附图。 （三）地质及土壤资料

坝址处基岩为花岗片麻岩，风化层厚10—20米，河床砂砾覆盖层厚5—8米，距址1.5km处有足够的土料司供上坝和修筑围堰。土料有关性质列于表1 表1

表2 河流水文特征时段与流量

表3 坝址处原河道水位流量关系

表4 水库水位容积关系

表5 频率为5%洪水过程线（Q~T关系）

表6 频率为0.5%洪水过程线（Q~T关系）

二、 设计要求

1、 分析基本资料，选择导流方案。

2、各期围堰的设计：确定围堰型式，堰顶高程和断面尺寸，修建及拆除方法。

3、确定坝体拦洪高程（洪水频率f=0.5%）。 4、选择截流方法，确定截流日期和截流设计流量。

5、进行截流水力计算，确定截流过程中龙口各水力参数变化规律和截流材料最大尺寸。

第二部分施工导流

一、

导流方案的选择与时段划分

选择导流方案时，主要考虑水文条件、地形条件、工程及水文地质条件、水工建筑物的型 式及其布置，施工期河流的综合利用，施工进度等。分析工程条件的水文资料可知：河床较宽且流量大，所以选择围堰法导流，

比较所给三种方案，第一种和第三种龙口较宽，在合龙睦增加合龙的工程量，故不合理。故选择第二种方案。但又由于先围左岸，进行左岸施工，如果龙口的位置太靠近左岸，则必然要分两段施工，将影工期，且工期变化复杂化。基于地质条件的施工强度和施工进度的综合考虑，将合龙断向右岸移一定距离。具体如下页图所示

根据施工进度和实际情况，将本枢纽分为两段两期。其中左岸坝段自成一段，右岸坝段和河床（即合龙）坝段分为一段。

分期：第一期4月到第二年9月，进行隧洞和左岸坝段施工。第二期：从第二年四月到第三年九月，左右岸和合龙坝段同时进行施工。整体坝段进行施工全面提升坝段达到坝顶高程。 二、

各时期围堰设计

1、确定围堰型式：

本枢纽属建筑物，使用年限1.5~3年，堰高15~30米，故拟建级导流建筑物和级围堰。根据地质和土壤条件，采用土石围堰。 2、确定围堰堰顶高程和断面尺寸： （1） 一期围堰堰顶高程。

导流设计流量=设计流量+学号x10=4700+1x10=4710m3/s，查坝址处原河道水位流量关系曲线得知水位为：110.1m.

由附图查图并计算得右岸坝段过水断面面积A=8000m2,总过水断面面积

A总=16000m

2

由单侧收缩时 =0.95，采用矩形围堰取 =0.85,故束窄河床的平均流速为：

VC

=

Q

A右

=

47100.95 8000

=0.654m/s

Q

4710160000

原河床行进流速为：VC=

vc

22

A总v0

2

==0.294m/s

2

故水位壅高为：z=

2g

-

2g

=

0.654

2

0.85 2 9.81

0.294

2

2 9.81

=0.0258m

又已知下游波浪爬高ha下 0.7m，查教材表知Ⅳ级土石围堰围堰安全超高为0.5m,

即 =0.5 ，并且hh 110.1m

故下游围堰堰顶高程为：Hd hd ha下 =110.1+0.7+0.5=111.3m 又知上游波浪爬高ha上=1.0m

故上游围堰堰顶高程：HU hd z ha上 =110.1+0.0258+1.0=111.658m 纵向围堰采用挑流式布置，利用丁坝将主流挑开，使纵向围堰沿线附近形成四流区，只要对回流程度加以适当控制，就可以简化全线防冲措施。 （2） 二期围堰堰顶高程： 用列表试算法进行调洪演算 求泄流关系曲线：

D=8m R=D/4=2m C= R6=

n1

1

10.012

1

26 93.538

=

8gc

2

8 9.8193.538

2

0.009

又进口水头损失系数 1 0.5 出口 2 1.0

所以 c

0.7

所以 单条隧洞泄量

q= c 0.737 其中z0 Hu 100

q=164.2

4

8

2

上游水位和隧洞总泄量关系表

由上表绘制泄流量与库容的关系曲线 再根据双曲辅助线法进行调洪计算 具体列表如下表

曲线v/△t-q/2 和 v/△t+t/2 的计算

5%洪水过程线调洪计算半解图（双辅助曲线图）

由已知资料频率为5%的洪水过程线绘制成图。见图，再由上表求流量q与时段t的关系绘制成曲线，见图，双曲线的交点的流量即为最大qm=730m3/s。查原河床水位流量关系曲线对应的下游水位hd=104.3m，查泄流曲线的上游水位

h

=119.7m则

上游围堰堰顶高程：Hu hu ha上=119.7+0.5+1.0=121.2m 下游围堰堰顶高程：Hd hd ha下=104.3+0.5+0.7=105.5m

（3）围堰的断面尺寸。

由水工建筑物围堰堰顶顶宽b=5~10m,考虑行车，取b=8m，下游背水面坡度为1:1.-~1:3.0，取1:1.5.上游迎水面坡度为1:2.5~1:3.5;取1:3.0，则围堰断面尺寸如图：

一期上游围堰断面图 二期上游围堰断面图

一期下游围堰断面图 二期下游围 …… 此处隐藏：2531字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……