航道整治课程设计任务书2016

1、航道整治课程设计任务书(2016)航道整治课程设计指导书重庆交通大学河海学院港航系2008.10一、设计目的巩固和提高同学们已学知识，初步掌握航道整治 设计的基本内容、步骤和方法。二、设计任务本课题系采用顺直治段上的过渡段沙质浅滩。浅 滩的基本特点为：能满足航深要求的上、下深槽宽 而浅，且水深相差不大， 曲率甚小， 但经多年观察， 深槽仍然变化不大，基本稳定；上、下边滩低坦， 过渡段河面宽阔，水流分散。拟统一采取整治（筑 坝）和疏浚相结合的工程措施进行整治。其具体整 治措施为：沿溪线布置挖槽， 吸引水流， 增加航深； 两岸用对口丁坝束窄过渡段河面宽度，抬高边滩， 稳固中、枯水河槽及其主流方向，

2、加大流速，提高 水流输沙能力，确保挖槽稳定。这个方案是根据课枯水河槽及其主流方向，加大流速，提高。按皮 III5航道整治课程设计指导书课程名称：航道整治课程设计 时间安排：四年级第一学期 2 周 系（部）、教研室：河海学院港海系 执笔人：赵志舟程设计的需要拟定的，不一定是最好的方案。三、设计内容和步骤（一 ） 设计水位、最低通航水位计算采用工程水文学1、基站设计水位用保证率频率法推 型曲线“求矩适线法”配线。采用 9、 510 和 46 表计算。资料表中缺 1963 年 样本水位，系由本人根据该年日平均水位资料，计 算各年水位保证率曲线推求补入。此项计算亦应提 交成果2、用水位相关分析法求出回

3、归方程，推求浅滩 基本水尺设计水位。 用工程水文学 49 表计算3、其它水尺设计水位，根据与基本水尺相关水 位资料用“瞬时水位法”推求。4、水位桩及各计算断面设计水位用“比降图解 法”确定。（二）计算浅滩床沙特征粒径，按资料和所附表 式计算，点绘粒配曲线（用半对数坐标点绘，该坐 标可自制），确定 d50 , d65 等特征粒径。按所附表 式计算平均粒径 dcp5作0 为本65设计的计算粒径。（三）根据地形图cp资料， 假定局部阻力损失为零， 计算整治河段特征断面至 II II 断面以及 II II 断 面至 III III 断面绘图水位时的原河床糙率供计算 水面曲线用。计算断面一律取图中所标注

4、的 I I、 II II 和 III III 断面。计算水面线时采用两糙率 的平均值。（四）用水利学法、输沙平衡法计算整治线宽度， 计算断面一律取 II II 断面，且按图中所标注的点 子点图。整治水位在 0.901.20 米范围内取。图比 : 横（河宽） 1:2000、纵 1:20。（五）勾出原河床溪线和满足航深要求的等深线 （取整数），根据计算的整治线宽度 （注意： 根据计 算值取整数。例如计算值为 446 米，可取 440 米或 450 米）和参考溪线走向布置整治线。（六）按从上至下的顺序布置两岸丁坝。第一座 丁坝宜在水深稍浅或适航的断面上，坝间距按前坝 投影长度的 1 2 倍确定，各坝

5、按从上至下、 左单右 双（面向下游分左右）的习惯编号。（七）计算各坝头断面的设计水位和整治水位， 且将计算成果值汇总在同一表中（八）将溪线修直作挖槽轴线并绘出挖槽平面布 置图，在浅滩上段、中段和下段垂直溪线点绘挖槽 断面（以整治线为边线）用航道工程学式 4 8 计算挖槽水深。取与设计航深相近或稍深的计 算值作挖槽设计依据（九）计算整治水位时的水流平面图，校核在整 治水位时设计航道范围内河床是否冲刷。计算步骤 如下：1、按航道工程学 37 式估算整治河段水 位壅高，以确定各计算横断面的水面线。2、确定计算横断面：每一丁坝断面为当然的计 算断面，上深槽因某种原因可不取计算断面，下深 槽计算断面的位

6、置按最下游一座丁坝投影长度的 2.5 倍确定。3、按“累积流量法”绘制水流平面图。 累积流量图图比：横（河宽） 1:4000，纵（水深） 1:50，以横断面图的起伏点划分“流带”七等 分累积虚流量。 调整后的各 “流束”（也称流带）虚 流量不等值应不大于 3，附有计算表式。4、按 1:4000 图比绘制平面缩图。图中应表示出 “流束”线，各横断面流速比较，判断整治水位时 航道是否冲刷，以及整治线宽度是否合适，且列表 （表式自己定）并附入平面缩图上。 的起5、动计流算速各并个与横均断该面流航束道的范平围均内流各整个比流较带，床判沙断流整 治水位时航道是否冲刷， 以及整治线宽度是否合适， 且列表（

7、表式自已定）并附入平面缩图上整治水位时应保证航道冲刷，因此航道范围内各 流带的断 面平均流速 V 必 须大于起动 流速 v0 6dc1p/3H1/ 6，通常 V V01.11.3。比值太小，表示 冲刷较弱， 宜缩窄整治线0 ； 比值太大， 冲刷较强列， 宜加宽整治线，本次课程设计若不满足这一要求， 只需写出结语，不必返工。（十）设计水位时挖槽稳定性校核，设计方法可 参考航道工程学 81 页。（十一）计算设计水位时的水面曲线、检验是否 满足设计航深要求。法，先按航然道后工从程上学至下推算3水面7线式。计 作水流平面图 ，各丁坝断面法：下游回流按扩散角 ?1/3 1/ 6断，面上：深下槽游取起一算

8、个断终面估算方法算各1、组计丁算坝2、计算 的相同断面 是当然的计算断面3、回流区面积7 11扣除，上游回流区按 （46）? 扣除。4、局部阻力系数：因本图无合适的河段估算整 治前局部阻力系数，故采用下式估算：扩散河段 AA大 1 ，A 为过水面积，收敛河A小段局部阻力略去不计。5、本设计应计算断面不多，宜用试算法计算。 上述航深检验方法没有考虑河床冲刷情况，对石质河床是适合的，对沙质河床和卵生河床是不够准 确的，但偏于安全。（十二）坝的纵横断面的设计和工程量计算 按抛石坝设计。作出 1 号丁坝纵横断面设计图 横断面应表示出坝的顶宽，上下游边坡比等。纵断 面应表示出坝的纵坡比、坝头坡比、河底线

9、、坝根、断按面纵设断计面图的上起，优应点标点示绘出、断设面计号挖（槽按断从面上，至在下与河岸的连接情况、高程尺寸尺以及设计水位、整 治水位的具体数字等，工程量按规定表示，且紧贴 纵断面设计图的底部用断面法计算。（十三）挖槽纵横断面设计和工程量计算 1、沿挖槽轴线点绘纵断面，根据整治前的设计 水面线和挖槽水深放出挖槽河底线；2、将进出口布置成喇叭形； 挖槽32、断按将面进纵设断出计面口图布的上置起，成优应点喇标点叭示形绘出；、断设面计号挖（槽按断从面上，至在下 的顺序，用“百米桩 ”法编号）设计水位、设计河底 高程、挖槽底宽以及挖槽边坡比等；4、列表用断面法计算挖槽工程量。（十四）编写设计说明书

10、 说明书通常包括如下内容： 1、滩险概况（例如地理位置、浅滩和河段的主 要特征、碍航原因、碍航程度以及历次整治情况等高程、挖槽底宽以及挖槽边坡比等；（十四）编写设计说明书1、滩险概况（例如地理位置、浅滩和河段的主等）；2、滩险成因和整治方案；3、设计标准的确定及推算；（ 1）设计航道尺度（2）通航保证率及设计频率（3）基站、浅滩设计水位计算（4）床沙粒径的计算确定（5）河床糙率计算 整治水位和整治线宽度的计算确定 整治线的布置 整治建筑物的布置 挖槽轴线的选定 挖槽水深的计算确定5水力计算4整治工程设计（1）（2）（3）（4）（5）（ 1）航道的冲刷校核（ 2）挖槽稳定性校核（3）水面曲线计算

11、 6其它（例如施工建议及要求、整治效果估计 等等）本设计不明作书概的算目）录，编7工程量及工程概算（本设计不作概算） 同学们可根据自己的思路拟定说明书的目录，编 写说明书。在说明书的目录中，应注明设计图纸以 及附图、附表等的名称和份数， 设计说明书宜简炼， 文字应通顺、工整，有关图表（图用坐标纸画或 CAD 绘制）应编号附入相应的内容里 （大图可附在后面）四、设计资料及有关规定 （一 ） 航道设计标准1 通航保证率 95%，重现期 5 年2 保证航深 1.50 米，设计航宽 60 米，航道最 小半径 300 米。（二） 1962年 1:20000浅滩地形图（三） 水位、泥沙资料1 1963 年

12、年上游基站日平均水位。2 上游基站最枯水位和保证率 95% 水位。单位：米年份最枯 水位P=95 % 水位年份最枯 水位P=95 % 水位19530.3930.4019630.1730.265519530.1930.2619629.8229.846619530.2530.2619630.3630.387719530.1630.1719630.5830.678819530.2030.3819630.6330.669919630.5530.6019730.5531.050019630.6830.7419730.11307530.78197230.0830.23196330

13、.15算197330.7330.90196430.3030.46197430.3330.3534上游水文站低水时水位流量相关3方程：Q=504Z 15060 (m3/s)式中：1962 年Z浅滩基基站本水水位尺(与米上)。游基本水文站同步观测水位单位：米日期1.11.21.31.41.5基站32.2832.6733.1233.2233.05浅滩31.3531.6132.2832.6132.27日期1.61.71.81.91.10基站32.8132.5832.3332.2132.11浅滩31.8431.7531.2931.1530.92日期1.111.121.131.141.15基站32.003

14、1.9531.8831.8431.81浅滩30.8530.8230.7830.7030.64日期1.161.171.181.191.20基站31.8031.7630.7031.5831.56浅滩30.5530.5330.4430.3730.32日期1.211.221.231.241.25基站31.5431.5031.4431.4031.34浅滩30.3030.2730.2030.1830.10日期2.102.112.243.6基站30.8230.8030.7631.63浅滩29.4229.3929.3530.425 浅滩其他水尺与基本水尺同步观测水位 单位：米日 期1#水 尺2#水 尺3#水

15、尺4#水 尺3.2129.4529.5229.3429.273.2429.3029.3729.2029.143.2729.2129.2829.0929.063坝的纵断面设计，坝根一端放在图纸的左 端，坝的横断面设计，上游一端放在图纸的左端。4坝平轴面线设和计挖图槽包航括道边缘线5 线段长 6 毫米 及坝断面设计图上的坝面线，用粗实线表示， 细点划线表示，粗 0.5 毫米左右，线段长 60表示地形点子的位置，河设计航道中心线、整治线、 。整治线用粗虚线表示， 粗 1.5 毫米左右， 左右；平面设计图上的坝轴线以及坝断面设计图上的坝面线，用粗实线表示，粗 1.5 毫米左右； 设计航道中心线， 用加

16、箭头的 米左右；计算断面的河底线，用细的点划线表 示，线条中的“点” ，底线不能画成曲线， 水面线用 0.6 毫米粗实线表 示。6 设计图表应编号， 且和设计说明书中交待的 图表号一致。7 其余有关规定，将在设计中交待。五、设计成果要求（一） 每位同学必须提交全部设计内容成果，且装订 成册。设计说明书封面名称用“某浅滩航道整治 课程设计说明书”，同时写明班级、姓名及日期。（二图） 名设计、图纵纸横须图清比晰及，单线位条姓明名显等，标排注列应美完观整六、物资准备1 5035 坐标纸 6 张；2 装订纸 1 本；3 图板、丁字尺及绘图工具、计算器等七、主要图式、表式1 设计航道中心线、整治线2 水

17、位保证率曲线计算表3 水流平面图计算表4 级配曲线计算表5 加权平均粒径计算表6 挖槽工程量计算表床沙粒径级配曲线计算表筛孔直径 （毫 米）753210.50.250.10.05筛内泥沙重 量（克）小于的沙某粒径 重（克）小总的于重 总百重分沙的某重重重粒（占克量径） 沙的比重重（占%量）加权平均粒径计算表筛孔直径（毫米）753 2 1 0.5 0.250.10.05平均粒径di（毫米）642.51.50.750.380.180.08各i组沙重 （克）各组重泥量沙 百重分量比 pi（%）pidI8年水位保证率曲线计算表注：水位从 42.19 米到 31.00 米按 20 厘米分级；从30.99

18、 米到 30.00 米按 10 厘米分级八、参考日程 本次课程设计时间共两周，参考日程如下： 1 布 置 课 程 设 计 任 务 ， 介 绍 有 关 情 况0.5 天2 设计水位、泥沙粒径和河床糙率等计算1天3 整治参数计算、 整治线布置及整治建筑物布 置 1 天4 挖 槽 布 置 和 挖 槽 横 断 面 计 算 1天5 水流 平 面 图 计 算1天6 水 面 线 计 算 和 挖 槽 稳 定 性 校 核2天7 建 筑 物 纵 横 断 面 设 计 及 工 程 量 计 算2天8 挖 槽 断 面 设 计 及 工 程 量 计 算1天9 编 写 、 整 理 、 装 订 说 明 书1.5 天九、考核内容和

19、方式 根据学生课程设计期间的学习态度、纪律和设计 任务完成质量等方面，综合评定毕业实习成绩。分 数 比 例 ： 学 习 态 度 、 纪 律10 分独立思考能力、动手能力10 分整治方案主要参数计算、整治线、整治建筑物布置的合理性 25 分整治建筑物设计、挖槽设计的正确性20分整治效果预测15分设计说明书、图表质量20分十、参考书目1 ) 水 运 工 程 施 工 图 文 件 编 制 规 定 (JTS110-7-2013 )；(2)内河通航标准(GB50139-2014)；(3)航道整治工程技术规范 (JTJ 312-2003 )；( 4 ) 疏 浚 与 吹 填 工 程 设 计 规 范 ( JTS

20、 181-5-2012 )；(5) 内河航运工程水文规范(JTS145-1-2011)；(6) 航道工程初步设计文件编制规定 , 人民10交通出版社， 20082004 北京：人(7) 航道手册 , 人民交通出版社，(8) 川江航道整治 长江航道局， 民交通出版社， 1998111963 年长江上游某基站日平均水位表日一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月月份131.0430.6331.8634.4132.5031.2432.8830.4830.2630.4630.3232.1520462703.652632.45644638413131.99302625604141334442

21、8383088404624232.585231.60044226372693505622920575431.784024361832.38602622031.9654835638223516967026410788065383619341633.0280075046633.2737213319311632.69930.978730.9856161410272030193010939293513330.98022620312803118994945234.108730.923324323331.83128631.0631.145536798238323640691382446653227474583540706214827732.184435.0270896138438567158086363236.1771976438467481167875541935.197831.00643750988317766633.050834.63881460385031.177018746569004695166036