截流设计计算书文档格式.docx

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163

2367

170

2280

183

1807

j

195

1285

206

524

220

0500100015002000250030003500

Q（m3/s）

龙口流量与上下游水位差关系曲线

龙口泄水能力按宽顶堰公式计算:

其中：

B-■龙口平均过水宽度；

Ho--龙口上游水头；

m--流量系数，按下式计算：

%0<

•淹没流,m=页

%。

>

非淹没流，m=,

z--上下游落差；

z0--合龙后闭气前最终上下游落差•取。

假设俄堤顶部宽度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：

SincludeO

#include<

voidmain（）

floatSJX（floatx,floaty）；

floatTX（floata,floatb）:

floatB；

inti;

printfC请输入龙口的宽度B=B）；

scanf（H%f\&

B）；

floatZ[17]={,

floatQ[17]；

if（B>

28）

for（i二0；

i<

17；

i++）

{

Q[i]=TX（B,Z[i]）;

printf（nQ=%・lf\n"

・Q[i]）；

}

}

else

for（i=0；

Q[i]=SJX（B,Z[i]）；

printfQ=%・lf\nM,Q[i]）；

floatSJX（floatx,floaty）floatH0,m,Bp.Q；

H0=y^*x）；

if（y/H0<

m=（l-（y/H0））*sqrt（y/HO）；

else

m=；

Bp二HO；

Q=m*Bp*sqrt（2**pow（H0,；

return（Q）；

floatTX（floata,floatb）

floatHOtm,Bp.Q；

HO二b+；

if（b/H0<

m=（l-（b/HO））*sqrt（b/HO）；

Bp=a-28+H0；

Q=m*Bp*sqrt（2**pow（HO,；

return（Q）；

表三：

f（B.Z）计算成果表

z上

A

150

100

70

40

30

28

23

15

9

2686

1753

1087

688

288

155

128

•

13

4656

3041

1888

1195

503

273

226

124

24

6017

3932

2443

1549

656

358

298

165

33

7127

4660

2897

1840

783

430

360

200

41

1

f

8089

5291

3293

2094

896

496

416

233

50

8951

5859

3650

2324

999

557

469

264

58

2

9741

6379

3977

2536

1096

615

519

294

v

66

3

10474

6862

4283

2735

1187

671

568

324

74

5

11161

7316

4570

2923

1275

726

616

353

<

82

7

11811

7746

4843

3101

1359

779

663

381

91

）

12429

8156

5104

3273

1441

831

709

410

101

11

13020

8548

5354

3438

1521

882

755

438

111

14

13588

8926

5595

3597

1599

933

800

467

122

17

14135

9290

5829

3752

■

984

845

495

133

21

1676

14663

9642

6055

3903

1751

1034

890

145

25

15175

9984

6275

4050

1825

1084

935

554

157

29

15673

10316

6490

4194

1899

1133

980

582

171

34

根据表中数据绘制各曲线图如下:

图解法

3s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u=£

Bh

淹没流时：

h=hs,/?

$—龙口底板以上的下游水深非淹没流时h=hc,力龙口断面的临界水深

即淹没出流时：

对于梯形断面：

h=hs对三角形断面:

非淹没出流时：

h=hc

itincludeO

（

intB：

floatxl.x2.x3,x4.yl,y2ty3fy4,kltk2tbl,b2tQ,Z,d,H0,h,Bptv；

printf（”输入函数1的第一个点的横坐标：

・）；

scanf（n%f*,&

xl）；

printf（-输入函数1的第一个点的纵坐标：

"

）;

scanf（H%f"

&

yl）；

printf（-输入函数1第二个点的横坐标：

”）；

scanf（M%f"

x2）；

printf（”输入函数1第二个点的纵坐标：

scanf（w%f"

y2）；

printf（”输入函数2的第一个点的横坐标：

x3）；

printf（”输入函数2的第一个点的纵坐标：

J；

y3）；

printf（”输入函数2第二个点的横坐标：

）；

scanf（n%f*,&

x4）；

printf（-输入函数2第二个点的纵坐标：

scanf（H%f"

y4）；

printf（-输入龙口宽度B=n）；

scanf（H%dH,&

kl=（yl-y2）/（xl-x2）；

bl=yl-kl*xl；

k2=（y3-y4）/（x3-x4）；

b2=y3-k2*x3；

Q=（b2-bl）/（kl-k2）；

Z二kl*Q+bl；

printf（"

梯形"

HO二Z-30；

Bp二B-28+H0；

if（/H0<

printf（n淹没流"

h=;

非淹没流"

printf（M三角形”）；

H0=Z-30-*B）；

Bp=HO；

if（/HO<

淹没流"

h=*B）:

printf（M非淹没流"

h=pow（2*Q*Q/,；

V二Q/h/Bp；

d=v*v/***2*；

printf（^Xn上游水头=%f\n\HO）:

printf龙口流速=%。

2f\n\v）:

printf（"

平均宽度=%f\n"

.Bp）；

printf上游水位=%・2f\n*\Z）;

龙口流量=%.Of\n"

.Q）；

printf（-抛石粒径％。

2f\n"

d）；

表四：

内插法计算成果表

龙口宽度

B（m）

上游水位Z上（m）

落差

龙口流量

Q（m3/s）

上游水头HO（m）

流态

龙口平均宽度（m）

龙口流速

v（m/s）

抛石粒径d（m）

4003

3848

梯形淹没流

i

3509

2769

1554

974

848

三角形淹没流

516

!

158

三角形非淹没流

32

根据表四数据绘出V〜B.Q〜B.D〜B曲线

（S'

SA

IX

-B

-

V

4.截流材料分区

由于俄提宽度至少需满足三辆汽车并行，结合龙口最大流速泸s,选择截流钱提顶部宽

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

龙口水面

龙口平均

拋石粒径

石块重量

备料

石块方量

石块总量

分区

宽度B（m）

流速（m/s）

（m）

（t）

系数

（m3）

100〜220

64512

40〜100

40320

III

15〜60

153216

IV

8064

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左右肘，増长速度有所增加，直到龙口的宽度B二23m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=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，流速降至为篆。

（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，

I和IV区采用重为的石块进行填筑，II区采用重为的中石块进行填筑，III区采用重为的大石块进行填筑，各区的石块用量如表五所示。

（3）根据工程经验和工程类比类比，I、1【、III和IV区的备料系数分别取、、2和。

由于在I和IV区截流时，流速较小，相当于在靜水中截流，备料系数取值较小；

III区时流速最大，截流难度最高，截流材料易被水流冲走，因此备料系数取较大值比较安全；

II区流速介于I和III之间，故备料系数去中间值。

（4）俄堤上游的水位随着河床束窄不断增加，当龙口合龙时达到最大值ZmF。

这时的河道流量全部由分流建筑物泄往下游。