施工导流计算

1、某水利枢纽工程施丄导流建筑物为5级，根据水利水电工程施工组织设计 规范SL303-2004初步确定导流标准为5年一遇（P=20%） , 5年一遇枯水期洪峰 流量为80m7s,洪水历时为24小时；采用全段围堰（挡枯水期洪水）泄洪洞导流圉堰为不过水土石圉堰，初步确 定泄洪洞底高程663m宽4-6m,高5-7米,洞长400米;试根据拟定的泄洪洞尺寸计算堰前最高水位及最大下泄流量。假设泄洪洞底坡为0. 005,出口为自由出流。分析：Z-V关系曲线（或Z-F关系曲线）；洪水标准及相应设计洪水过程线；拟定的泄洪建筑物型式与尺寸，并推求q-V关系；水库汛期的控制运行规则；初始边界条件（包括起调水位、初始库容

2、、初始下泄流量）。水位库容关系曲线表库水位库容库水位库容(m)(万 m3)(m)(万 m3)661.216805566621. 5681633663268271866446838096658684907666146851011667246861125668376871248669516881382670756891526671100690168067213169117706731666922035674206693224067525169424626763016952701677357696296867811869732686794840査魏璇主编水利水电工程施工组织设计指南中隧洞导流水力汁算

3、水位-泄量关系。解：1 根据题意及条件绘制Z-V关系曲线如下图zv关系曲线&50&400500100015002000250030003500V(m3)2.洪水标准及洪水过程线洪水标准(P二20%)T (h)Q (m3/ s)T (h)Q (m3/ s)T (h)Q(m7s)00978181615106619112151156208330121821544313422235531431232665152824177516248SO1720洪水过程线(P=20%)3.拟定的泄洪建筑物型式与尺寸及相应得水力计算，并推求q-V关系该泄洪建筑物为矩形泄洪洞，拟定其宽为5m,高为5m,泄洪洞底高程663

4、m, 过水面积A二25n）2。因为隧洞为自山出流判别式如下：无压流H/D1.5半有压流或半有压与有压交替的不稳定流1. 2H/D ic二0. 004则底坡为陡坡，泄洪能力不受洞长的影响，（1）水力计算： 当0H6m时，H/D1. 2此时为无压流；短洞水力计算：3Q 二 $ smb屈H。（ $ $ 二 1, m 二 0. 33）式中b-矩形断面宽度（当过水断面为非矩形时，b =卞）,m;hk临界水深，m：3k相应临界水深时的过水断面面积，m；H-从隧洞进口断面底板高程算起的上游水头，m；m流量系数（一般取0. 32、0. 36）；J一一淹没系数。短洞水力计算结果见下表:H (m)123456Q(

5、mV7.3120.637.958.481.7107.s)787141 当6H7. 5m时，1. 2H/D75m时, 自由出流:u、n-流量系数和洞口收缩系数，见下表。隧洞流量系数和洞口水流收缩系数隧洞进口形 式n隧洞进口形式n走廊式0.5760.715锥体边墙的喇叭式0.6250.735衣领式0.5910.726潜没边墙喇叭式(0 二 30)0.6700740计算结果见下表:H (m)6.577.5Q (mV s)109. 09118.04126. 37H/D1. 5此时为有压流。Q = ji a)p2g(H - hp)(P = 0. 6& h = 0. 5D)式中y流量系数；3隧洞出口断面面

6、积，mH上游水头，m：hp-隧洞出口断面水流平均势能，mo令B二0.50.85,若出口水流直接入大气，贝I0二0.5,若出 口是水平扩散段，则P=0. 85,若出口是斜坡扩散段,则0=0.50.85。当隧洞沿程不变，流量系数为：2gL=0. 682 X 9.81 X 400C24R1 + 1 + 83.792 X 4 X 1.67C 二-R1/6 二丄7 X 1. 67“6 二 83. 79m1/2/sn 0. 013式中一一从进口到出口局部损失系数之和，可查有关的水力计算手册或根据模型实验确定：C谢才系数；R水力半径，m；L隧洞总长，mo 计算结果见下表:H(m)89101112131415

7、161718Q( m5/ s)176. 60191. 98206. 22219. 54232. 09244. 00255. 36266. 23276. 67286. 74296. 46根据有压流，无压流，半有压的状态，得出不同水头对应的相应岀流量q。某水力 枢纽的q=f(V)关系计算表如下：某水库q=f (v)关系计算表库水位Z(m)66366!66566666766S669总泄量q(m3/s)073120.6737.9858.478171107.41库容(万m3)24814243754库水位Z(m)669.5670670. 5671672673674总泄量q(m3/s)109. 09118.

8、 04126. 37176. 60191.98206. 22219. 54库容(万m3)657586100131166206库水位Z(m)67567667767S679680681总泄量q(m3/s)232. 09244. 00255. 36266. 2327667286. 74296. 46库容(万m3)25130135741S18；556633某水力枢纽q=f(V)关系曲线由于泄洪隧洞无闸控制，起调水位与防洪限制水位取与洞底齐平，663.00m。 相应的库容为2万m3-下泄量与为零。通过洪水过程线讣算时段平均的入库流量和时段平均入库水量。乂根据扌(Qi + 02)At - j (qi +

9、qo) At 二 V2 - V】和 q二f(v)逐时段试算下泄过程q-to某水库列表试算法调洪计算表(P=20%)时间T(h)入库洪水流 呈Q (m3/s)时段平均入库流量(m3/s)时段入库水 S (万m3)下泄洪水流(13/s)时段平均下 泄流量 (m3/s)时段平均下 泄水量(万 m3/s)时段内水库 養水量变 化(万m3)水库存水量V (万血3)水库水位Z(m)1234567891000. 000. 002. 00663. 00215. 007. 505.40& 474. 243. 052. 354.35664. 09443. 0029.0020.8830. 0219.2513. 86

10、7. 0211.37665. 56665. 0054. 0038.8851.8640.9429. 4S9. 4020. 7S666. 68880. 0072.5052.2068.亦60.2143. 35& 8529. 63667.43978. 0079.002& 4473. 5871.0725.582. 8632. 49667. 659.574. 0076. 0013.6874.1173.8513.290. 3932.87667. 681066. 0070. 0012.6073.1573.6313.25-0. 6532. 22667.48124&0057. 0041.0460. 5266.84

11、48.12-7. 0825.14667. 091434. 0041.0029.5244.1152. 3237.67-&1516. 99666. 301624. 0029.0020.8829. 9437.0326. 66-5. 7811.22665. 541816. 0020. 0014. 1017. 7623.8517.17-2. 778.44665. 07208.0012.008.6413. 4615.6111.24-2. 605.81664.36223.005. 503.964.108. 786. 32-2. 363.48663. 75241.002. 001.442. 283.192. 30-0