截流设计计算书

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业截流设计计算书一 基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m3/s，相应下游水位为39.51m，采用单戗立堵进占，河床底部高程30m，戗堤顶部高程是44m，戗堤端部边坡系数n=1，龙口宽度220m，合龙中戗堤渗透流量按如下公式计算， Z为上下游落差，Z0为合龙闭气前最终上下游落差)，请设计该工程在河床在无护底情况下的截流方案。此外，上游水位下泄流量关系曲线见表1。截流材料为容重26KN/m3的花岗岩，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。表一：上游水位下泄流量关系曲线Qd（m

2、3/s）7001220162017002160267034203930上（m）40.8541.0441.2841.4541.7542.0542.3542.74二 图解法的截流水力计算立堵截流进占过程中，龙口水流呈淹没或非淹没堰流的形式，通常是由前者过渡到后者直至合龙。戗堤进占划分为两个阶段：第1阶段戗堤进占直至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止，B28m；第2阶段戗堤坡脚已接触龙口对岸而形成三角形断面后直至最后合龙，即 B28m。1、作QZ关系曲线将已知的泄流水位转化为关系，其中：戗堤渗透流量；由（忽略上游河槽中的调蓄流量）绘制龙口流量与下游落差QZ关系曲线，曲线由以下表绘制：表二：QZ关系曲

3、线Z(m)Q0(m/s)Qs(m/s)Qd(m/s)Q(m/s)1.344150142 700 3308 1.534150151 1220 2779 1.774150163 1620 2367 1.944150170 1700 2280 2.244150183 2160 1807 2.544150195 2670 1285 2.844150206 3420 524 3.234150220 3930 0 2、计算龙口泄水能力按宽顶堰公式计算： 其中： 龙口平均过水宽度； H0龙口上游水头； m流量系数，按下式计算： 0.3，淹没流， 0.3 ，非淹没流 ，m = 0.385, Z上下游落差； 合

4、龙后闭气前最终上下游落差,取3.23m。假设戗堤顶部宽度B为不同值时，龙口流量同水位落差Z的函数关系，用C语言编程实现，编写程序如下：#include#includevoid main() float SJX(float x,float y); float TX(float a,float b);float B;int i;printf(请输入龙口的宽度B=);scanf(%f,&B);float Z17=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1,1.3,1.5,1.7,1.9,2.1,2.3,2.5,2.7,2.9,3.1,3.3;float Q17; if(B28) for(i=0;

5、i17;i+) Qi=TX(B,Zi); printf( Q=%.1fn,Qi); else for(i=0;i17;i+) Qi=SJX(B,Zi); printf( Q=%.1fn,Qi); float SJX(float x,float y)float H0,m,Bp,Q; H0=y+39.51-30-(14-0.5*x); if(y/H00.3) m=(1-(y/H0)*sqrt(y/H0); else m=0.385; Bp=H0; Q=m*Bp*sqrt(2*9.81)*pow(H0,1.5); return(Q); float TX(float a,float b) float

6、H0,m,Bp,Q; H0=b+39.51-30; if(b/H00.3) m=(1-(b/H0)*sqrt(b/H0); else m=0.385; Bp=a-28+H0; Q=m*Bp*sqrt(2*9.81)*pow(H0,1.5); return(Q);表三：计算成果表Z上Q BZ220150100704030282315939.610.12686 1753 1087 688 288 155 128 70 13 0 39.810.34656 3041 1888 1195 503 273 226 124 24 0 40.010.56017 3932 2443 1549 656 358 2

7、98 165 33 0 40.210.77127 4660 2897 1840 783 430 360 200 41 1 40.410.98089 5291 3293 2094 896 496 416 233 50 1 40.611.18951 5859 3650 2324 999 557 469 264 58 2 40.811.39741 6379 3977 2536 1096 615 519 294 66 3 41.011.510474 6862 4283 2735 1187 671 568 324 74 5 41.211.711161 7316 4570 2923 1275 726 61

8、6 353 82 7 41.411.911811 7746 4843 3101 1359 779 663 381 91 9 41.612.112429 8156 5104 3273 1441 831 709 410 101 11 41.812.313020 8548 5354 3438 1521 882 755 438 111 14 42.012.513588 8926 5595 3597 1599 933 800 467 122 17 42.212.714135 9290 5829 3752 1676 984 845 495 133 21 42.412.914663 9642 6055 39

9、03 1751 1034 890 524 145 25 42.613.115175 9984 6275 4050 1825 1084 935 554 157 29 42.813.315673 10316 6490 4194 1899 1133 980 582 171 34 根据表中数据绘制各曲线图如下：3、内插法用内插法取出出图中的交点，得到龙口流速Q和上游水位Z上，求出龙口流速v。其中淹没流时：，龙口底板以上的下游水深非淹没流时，龙口断面的临界水深即淹没出流时： 对于梯形断面： 对三角形断面：。非淹没出流时： 对于梯形断面： 对三角形断面：；#include#includevoid main

10、()int B;float x1,x2,x3,x4, y1,y2,y3,y4,k1,k2,b1,b2,Q,Z,d,H0,h,Bp,v;printf(输入函数1的第一个点的横坐标：); scanf(%f,&x1); printf(输入函数1的第一个点的纵坐标：); scanf(%f,&y1); printf(输入函数1第二个点的横坐标：); scanf(%f,&x2); printf(输入函数1第二个点的纵坐标：); scanf(%f,&y2);printf(输入函数2的第一个点的横坐标：); scanf(%f,&x3); printf(输入函数2的第一个点的纵坐标：); scanf(%f,&y

11、3); printf(输入函数2第二个点的横坐标：); scanf(%f,&x4); printf(输入函数2第二个点的纵坐标：); scanf(%f,&y4);printf(输入龙口宽度B=); scanf(%d,&B);k1=(y1-y2)/(x1-x2);b1=y1-k1*x1;k2=(y3-y4)/(x3-x4);b2=y3-k2*x3;Q=(b2-b1)/(k1-k2);Z=k1*Q+b1;if(B28)printf(梯形); H0=Z-30; Bp=B-28+H0; if(Z-39.51)/H00.3) printf(淹没流); h=9.51; else printf(非淹没流);

12、else printf(三角形); H0=Z-30-(14-0.5*B);Bp=H0; if(Z-39.51)/H00.3) printf(淹没流); h=9.51-(14-0.5*B); else printf(非淹没流); h=pow(2*Q*Q/9.81,0.2); v=Q/h/Bp; d=v*v/(1.2*1.2*1.6*2*9.81);printf(n上游水头=%fn,H0);printf(龙口流速=%。2fn,v);printf(平均宽度=%fn,Bp);printf(上游水位=%.2fn,Z);printf(龙口流量=%.0fn,Q);printf(抛石粒径%。2fn,d);表四

13、：内插法计算成果表龙口宽度B(m)上游水位Z上(m)落差Z(m)龙口流量Q(m3/s)上游水头H0(m)流 态龙口平均宽度(m)龙口流速v（m/s)抛石粒径d（m）22039.740.2340039.74梯形淹没流201.742.080.115039.990.4838489.99131.993.060.2110040.531.02350910.5382.534.470.447041.051.54276911.0553.055.490.674041.92.39155411.923.96.841.033042.172.6697412.1714.177.231.162842.222.7184812.

14、22三角形淹没流12.227.291.182342.362.855169.869.867.471.231542.623.111586.12三角形非淹没流6.124.680.48942.723.21323.223.223.40.26根据表四数据绘出VB,QB,DB曲线4、截流材料分区由于戗提宽度至少需满足三辆汽车并行，结合龙口最大流速v=7.47m/s，选择截流戗提顶部宽度18m，根据工程类比选择石块的备料系数，并确定截流材料所需的方量，具体数值见表五。 表五：材料分区材料分区龙口水面 宽度B（m）龙口平均 流速（m/s）抛石粒径（m）石块重量（t）备料系数石块方量（m）石块总量（m）10022

15、04.470.440.12 1.264512401006.841.031.49 1.54032015607.471.232.53 2403200154.680.480.15 1.28064三成果分析立堵法截流是将截流材料，从龙口一端向另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。截流水力计算的目的是确定龙口诸水力参数的变化规律，主要解决两个问题：确定截流过程中龙口各水力参数，如流量Q、落差Z及流速V的变化规律和由此确定截流材料的尺寸、重量或相应的数量等。根据以上计算得出如下规律：（1）龙口的流速先是随着龙口的束窄逐渐增大，起初增长较为平缓；当龙口宽度达到100m左右时，增长速度有所增加，直到龙口的宽度B=23m左右时，此时龙口断面为三角形断面，龙口的流速达到最大，V=7.47m/s；但随着龙口的宽度继续减小时，流速急剧下降，直至龙口合龙完成，流速降至为零。（2）为了更经济合理地进行截流，现将龙口分为四段采用不同粒径的石块进行封堵，和区采用重为0.15t的石块进行填筑，区采用