水工建筑物》课程设计.doc

水工建筑物课程设计指导老师：李雪英姓 名：000学 号:110315150 专 业：水政水资源管理 2013.06.23进口段：由于溢洪道进口紧靠水库，水流条件比较好，不需要引水渠，仅做喇叭口式进口段。控制端：溢流堰段是溢洪道的控制端，是水库下泄洪水的门口，是控制溢洪道泄流能力的关键部位，因此必须合理选择溢流堰形式和尺寸。 由于溢流堰体型设计的要求是：尽量增大流量系数，在泄流是不产生空穴水流和诱发危险震动的负压的，但由于该地区是基岩为寒武纪八寸组粉砂泥岩强风化层，承载力低，所以初步拟定使用宽顶堰，其特点室内结构简单施工方便，对基岩承载力较差的地基适应能力较强。堰顶高程为30.00m，堰顶泄水宽度：已知最大的泄量Q泄=210 m3/s ，堰顶高程为30.00 m，校核洪水位33.43 m，堰顶水头 H=33.43 -30.00=3.43m ，行进流速约为0 ，H0=H，流量系数m=0.35，则溢洪道堰顶宽度为B= =27.429m选取溢洪道宽度为28m。顺水流方向长度按宽顶堰要求2.5H K0 =3.0 所以安全顶宽稳定系数计算 K0 =1/2 =1853.51/34.5 =53.725 地基承载力校核合理作用到下游及端点距离为l1 = （M1-M2）/P =（688.82-34.5）/321.07 =2.034偏心距：e=0.5l - l1 =11*0.5 2.2= 3.3 m合力偏于上游 3.3 m，因e 11/6 =1.83 m底板上下游端点地基应力经过计算为：16上下游小于地基允许承载力，安全四、泄槽设计泄槽水力计算，临界坡降和临界水深拟定泄槽断面为矩形，宽为8m，长为65m，i=0.25，QBKqKhKAKXKRKCRiK设计水位32841.179.4310.620.8832.680.012校核水位33.4384.11.219.7510.700.9132.790.0121查得河道糙率n = 0.030 采用的泄槽底坡坡度为0.25ik ，属于陡坡，故水面线b2行降水曲线。泄槽水深水面线的绘制，用试算法求出正常水深h0，假设h0为1m，则相应的水力要素为W0=（b+mh）h0=8+1.25*1.433）*1.433 = 14.03 m2X0 =b +2h（1+m）2=8+2*1*20.5 =10.82mR=（b+mh）h/（b+2h*（1+m2）1/2）= 1.29 mC=1/nR1/6 = 1/0.030*1.291/6 =31.95 m1/2/s Q0=W0V0 =10.82*31.95*(1.29*0.25)0.5=196.34 m3/s依次计算，将求出Q与实际流量Q=210 m3/s相同，经验证h0合理的数据。H0W0X0R0C0Q01.11011.110.932.76155.621.211.0411.390.9733.16180.171.312.0911.681.0433.53206.221.3112.2011.711.0433.5208.911.3121211.711.0433.57209.451.31312.2211.721.0433.57209.721.314512.2411.721.0433.58210.13经过试算求得h0为1.3145m当水深为1.242时，水面线长65.12m与泄槽长度65m相近，故泄槽未满水深为1.242m泄槽流速及掺气水深。已知个断面水深h确定以后，计算出各过水断面面积W0及高速V0. 当V小于等于20m/s时，用hB=Vh/100=计算出掺气高度。 当V20m/s时，则hB=V2/100g ， 那掺气深度为h+hB计算结果如下：水深h （m）W0VhB掺气水深1.24311.4518.340.2281.4671.24211.4418.360.2271.467查规范得安全超高取1m，则墙顶高程为1+1.467=2.467 m采用重力式挡土墙，每隔1015m设置温度沉降缝，每段挡土墙设置在同一性质的地基上，早挡土墙墙身设置排水孔，孔直径60m，间距向泄槽方向向下游方向倾斜，其出口应高出最高水位，挡土墙高5m，厚度为2.5m。 五消能防冲计算采用底流式消能，断面形状为矩形。上下游连接段计算：已知hk=1.22m ， h1 =h=1.242 mh1 / hk = 1.242/1.22 =1.0181/（0.17+0.83*1.018）=0.99h11=0.99*1.22=1.2078 mll11h2=1 ，则会发生远驱式水跃，所以修建设备。水跃长度计算：为减少挖量，并有利于游尾的连接，采用扩散式消力池，底宽为8m，末端底宽为12m。跃前水深为h1=1,。242m，单宽流量21m3/s，所以跃前断面Fr1 = 1.1*212/9.81*1.2423 = 26.5按断面不变的矩形渠床，求他的水跃长度，查得32.5则l11=32.5*1.243=40.239 m，取扩散角为120则断面扩散渠床水跃长度为38.20 m。消力池计算：跃后断面宽度及水跃前后断面的底宽计算如下：b2 =b1+2 *l11+go/2=16 m则B1 =b2/b1 =2已知Fr1=26.1 ，B1=2 由扩散消力池共轭水深图查表h=