水利工程施工习题课

水利水电工程施工习题课2016.6.12016.6.1第1题束窄河床导流及围堰布置问题解：(1)要点：灵活运用公式及A1=180×(170.8-165.8)=900㎡A2=A1×50%=450㎡刷深面积50%×180×0.3=27㎡所以束窄河床过流面积=A1-A2+27=477㎡侧收缩系数Ɛ（很多人没有注意）取为0.95那么恰好满足（2）要点：运用公式试算，V0与上游壅高水位有关。带入上述公式试算的Z=0.54mH下=171.8m,H下=172.34m.2016.6.1

(3)要点：注意基坑开挖放坡和基坑坡趾与主体工程轮廓之间的距离，一般不小于20m-30m。（施工需要）长度构成：上下游防冲长度+上下游横向围堰堰底宽度+上下游围堰坡趾与开挖边坡之间的距离+上下游基坑坡趾与主题轮廓之间的距离等。

2016.6.1

(4)要点：1、要有水流方向；

2、围堰边坡要有示坡线；

3、纵向围堰的走向图中：1—一期上游围堰；2—一期下游围堰；3—纵向围堰

4—主体工程轮廓；5—主体工程轴线

2016.6.1第2题（1）缺口和底孔联合泄流问题首先判断流态，分析可知，底孔为淹没流，缺口为自由出流。设总流量为Q，底孔过流量为Q1,缺口泄流量为Q2.假设二者泄流互不干扰。底孔：每个孔A=10.93所以缺口所以又有Q=Q1+Q2=1360联立以上三个方程试算解得:上游水位=178.27

将上游水位代入上面公式可得：

Q1=370m³/s，Q2=990m³/s，2016.6.1（2）壅高水位z=178.27-170.8=7.47m（3）围堰级别为5级，浆砌石围堰安全超高取为0.3m，波浪爬高取为0.5m，所以堰顶高程为2016.6.1第4题将明渠进口按宽顶堰计算:式中：Q为过水流量

m为流量系数，取为0.36B为宽顶堰进水口宽度，B=30mH0为堰上水头

由上式可得解得H0=9.94m则上游水位=1030+9.94=1039.94上游围堰堰顶高程=1039.94+0.3+1=1041.24m

2016.6.1第7题

隧洞直径D=10m，设计水头H=50m(设为从自由水面至隧洞断面中心)

混凝土塞的最小长度根据极限平衡条件由下式求出：

K为安全系数，一般取1.1-1.3，本题已知K=1.2，P为作用水头，N；ω为导流隧洞或涵洞的断面积，㎡；γ为混凝土密度，Kg/m³，这里取为2400Kg/m³；f为混凝土与岩石（或混凝土）的摩阻系数，一般取0.60-0.65，本题中已知f=0.6；g为重力加速度，取为9.81；λ为导流隧洞或涵管的周长，m；c为混凝土与岩石（或混凝土）的粘结力，一般取（5-20）×104Pa.2016.6.1根据水力学平面静水总压力计算表中，对于圆形断面有c=12吨/平方米=12000×9.81=117720Pa将上述数值带入公式得2016.6.1第1题

开采天然骨料的总量Qi按

计算，式中：k为骨料生产过程的损失系数，

pi为天然骨料中第i种骨料粒径含量，qi为骨料净料需要量：式中：kc为混凝土出机后运输，浇筑中的损失系数，约为1%—2%；

ei为该标号混凝土中i中粒径骨料的单位用量；

Vi为混凝土工程量

2016.6.1第1题代入公式计算得：(假设天然骨料密度1400kg/m3)

2016.6.1第1题

（1）全部采用天然开采方案，则需开采82.18万m3假设天然骨料加工单价为35元/m3,人工骨料加工65元/m3(包含开挖单价）则全部天然开采方案共需82.18*35=2876万元（2）天然骨料加人工骨料结合根据公式式中：β为块石开采成品获得率，取80%—95%；

k为人工骨料损失系数；

e为每立方米混凝土的骨料用量；

V0为混凝土的总需求量

2016.6.1第1题

（2）天然骨料加人工骨料结合从表中可以看出（3.8+2.9)=6.7<(1.6+5.6)=7.2万m3

所需费用为=63*35+6.7*65=2643万元

2016.6.1第2题

（1）无堆场只需考虑月最大骨料需求量，可按下式计算

式中：k为加工损失系数，在此取0.1；

K为生产不均匀系数，在此取1.4；α为每m3所