某枢纽工程导截流设计水力学计算(带格式)
水利水电工程：截流设计大纲范本
Word文档可编辑初步设计阶段水电建设项目截流设计大纲范本工程文帮1目录1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)2.1 有关工程文件 (4)2.2 主要设计规范 (4)3. 设计基本资料 (4)3.1 工程等级 (4)3.2 地形地貌 (5)3.3 地质 (5)3.4 水文资料 (5)3.5 冰情 (5)3.6 施工条件 (5)3.7 截流时有关通航、灌溉、供水、过木等要求 (5)3.8 导流建筑物 (5)3.9 工程工期 (5)3.10 提供围堰的布置图 (5)4. 截流时段选择 (5)4.1 一般原则 (5)4.2 截流时段选择 (6)5. 截流流量的选择 (6)6. 截流方式及方案选择 (6)7. 截流戗堤和龙口选择 (8)7.1 截流戗堤位置选择 (8)7.2 龙口位置选择 (9)7.3 预留龙口宽度 (9)7.4 戗堤设计 (9)8 截流水力计算 (10)8.2 分流建筑物的泄流计算 (10)8.3 几种典型水流计算 (11)8.5 截流戗堤的渗流量估算 (12)8.6 戗堤预进占阶段水力计算和预留龙口宽度确定 (13)9 截流材料的选择、尺寸和数量 (13)9.1 龙口预抛护底用散料材料的稳定计算 (13)9.2 截流材料的尺寸 (14)9.3 截流材料数量 (14)10 截流闭气 (15)10.1 截流闭气 (15)10.2 闭气施工 (15)11 确保顺利截流的常用技术措施 (15)12 截流施工 (16)12.1 控制性进度 (16)12.2 截流施工布置 (16)13 截流水文观测 (16)14 应提供的设计成果 (17)14.1 图纸 (17)14.2 报告与计算书 (17)附录A 截流水力计算 (18)A1 立堵截流水力计算 (18)(1) 不考虑调蓄流量和渗流量的计算 (18)2(2) 考虑调蓄流量和渗流量的计算 (18)A2 平堵截流水力计算 (18)A3 双戗堤立堵截流水力参数估算 (18)(1) 双戗堤间距较大的情况 (18)(2) 双戗间距较小情况 (18)A4 混合式截流计算 (19)附录B 确保顺利截流的常用技术措施 (20)B1 预先平抛 (21)B2 集中落差的分散和不利水势的调整 (21)(1) 双戗或多戗截流 (21)(2) 宽戗堤截流 (21)B3 拦石栅 (21)B4 锚系措施和串体的采用 (22)31. 引言工程位于 , 是以为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
截流设计计算书
,截流设计计算书一 基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m 3/s ，相应下游水位为，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，Q S = Z 为上下游落差，Z 0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/m 3的花岗岩，截流戗堤两侧的边坡为1:。
表一：上游水位~下泄流量关系曲线二 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：①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，B>28m ；②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 B ≤28m 。
1、作Q~Z 关系曲线 将已知的泄流水位~Q Hd ∆上转化为~QZ d 关系，其中：戗堤渗透流量Q S =；由+s 0d Q Q Q Q =+（忽略上游河槽中的调蓄流量）绘制龙口流量与下游落差Q~Z 关系曲线，曲线由以下表绘制：2、计算~(,)Q f B Z !龙口泄水能力按宽顶堰公式计算：32Q = 其中： B ––龙口平均过水宽度； H 0––龙口上游水头；m ––流量系数，按下式计算：0Z H ＜，淹没流， (10Z m H =-0Z H ≥ ，非淹没流 ，m = , Z ––上下游落差； |Z ––合龙后闭气前最终上下游落差,取。
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<> #include<> void 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 Z[17]={,,,,,,,,,,,,,,,,};float Q[17];if(B>28){/for(i=0;i<17;i++){Q[i]=TX(B,Z[i]);printf(" Q=%.1f\n",Q[i]);}}else{|for(i=0;i<17;i++){Q[i]=SJX(B,Z[i]);printf(" Q=%.1f\n",Q[i]);}}}float SJX(float x,float y)]{float H0,m,Bp,Q;H0=y+*x);if(y/H0<m=(1-(y/H0))*sqrt(y/H0);elsem=;Bp=H0;"Q=m*Bp*sqrt(2**pow(H0,;return(Q);}float TX(float a,float b){float H0,m,Bp,Q;H0=b+;if(b/H0<:m=(1-(b/H0))*sqrt(b/H0);elsem=;Bp=a-28+H0;Q=m*Bp*sqrt(2**pow(H0,;return(Q);}。
施工截流水力计算书
4施工截流水力计算4.1截流流量和方法的选择对于江坪河水利枢纽工程,枯水系列天然河道的流量变幅小，较稳定，截流的时间初定在2007年的11月上旬，根据《施工组织设计规范》规定，截流标准采用从现期5~10年月或旬平均流量，江坪河水利枢纽工程采用2007年11月上旬的5年一遇的平均流量61.2m 3/s 。
作为截流设计流量。
根据坝址地形、料场位置和道路布置条件，确定在上游围堰截流，采用单戗立堵进占的方式，截流体和上游临时土石围堰相结合。
4.2戗堤顶部高程的确定查H 上~Q 关系曲线，r Q =61.2m 3/s 应的上游水位为H 上=293.8m ，考虑施工安全取安全加高及风浪爬高为 1.5m 则戗堤顶部高程H=H 上+1.5=295.3m 。
下游水深H 下=291.06m4.3截流的水力计算合龙过程的水力学实质是非恒定流。
对于这种非恒定流，当其流量变化率和水位变化率不大时，可以分段当作恒定流处理。
合龙截流设计流量按下式计算：r d ac s Q Q Q Q Q =+++式中 r Q ——截流设计流量Q ——龙口流量d Q ——分流建筑物中通过的流量 ac Q ——上游河槽中的调蓄流量，忽略 s Q ——戗堤渗透量，忽略（1）龙口泄水能力计算1.5Q = 式中 m ——流量系数当00.3ZH <，为淹没流，01Z m H ⎛=- ⎝当0.3ZH ≥，为非淹没流，0.385m = B ——龙口平均过水宽度梯形断面：02B B B nH nH =-+ 三角形断面：0B nH =0H ——龙口上游水头梯形断面：0H Z Z =-上底三角形断面：()00.5B H Z Z nH B n =---上底其中 Z ——龙口上下游水位差B H ——戗堤高度n ——戗堤端部边坡系数，取 1.0n = Z 上——龙口上游水位Z 底——河道底板高程，取290Z m =底梯形龙口断面H BB BH 0三角形龙口断面图4-2图4-3图4-1 梯形龙口断面H 0梯形龙口断面三角形龙口断面图4-2图4-3图4-2 三角形龙口断面（2）龙口平均流速Q Bhυ=淹没流时：s h h =，s h ——龙口底板以上的下游水头 非淹没流时：c h h =，c h ——龙口断面的水深 而计算得dQ Z 分流关系见表4-1：龙口流量Q 与下游落差Q~Z 关系曲线计算如下表4-2表4-2 龙口流量与水位差的关系Qd 9.28 16.78 33.45 48.32 61.2 设计流 量Q0 61.2 61.2 61.2 61.2 61.2 水位差 1.45 1.697 2.138 2.47 2.733龙口流量Q51.9244.4227.7512.88Q~Z 关系曲线如下图4-3表4-3 龙口流量与水位差的关系曲线4.4三曲线法计算龙口流速推导龙口流速公式分两步进行。
截流设计计算书
截流设计计算书一基本资料某工程截流设计流量Q=4150 m7s,相应下游水位为，采用单俄立堵进占，河床底部高程30m,俄堤顶部高程是44m,俄堤端部边坡系数n=l,龙口宽度220m,合龙中钱堤渗透流量按如下公式计算，Qs = 220Jz/Z° Z为上下游落差，乙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，截流钱堤两侧的边坡为1：。
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。
俄堤进占划分为两个阶段：①第1阶段——俄堤进占直至坡脚接触龙口对岸形成三角形断面为止，B>28m；②第2阶段一一俄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B£28m。
1、作Q~Z关系曲线将已知的泄流水位0/ ~血|.转化为0〃〜Z关系，其中：钱堤渗透流量Qs = 220Jz/Z° ；由Qo=Q + Qd+Qs（忽略上游河槽中的调蓄流量）绘制龙口流量与下游落差Q辽关系曲线，曲线由以下表绘制：0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500Q (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<>void main()float SJX(float x,float y)； float TX(float a,float b): float B；int i;printfC请输入龙口的宽度B=B)； scanf(H%f\&B)；float Z[17] = {, ..... . .....float Q[17]；if(B>28)for(i二0；i<17；i++){Q[i]=TX(B,Z[i]);printf(n Q=%・ lf\n"・Q[i])； }}elsefor(i=0；i<17；i++){Q[i]=SJX(B,Z[i])； printfQ=%・lf\n M,Q[i])； }}}float SJX(float x,float y) float H0,m,Bp.Q；H0=y^*x)；if(y/H0<m= (l-(y/H0))*sqrt(y/HO)； elsem=；Bp二HO；Q=m*Bp*sqrt(2**pow(H0,；return(Q)；}float TX(float a,float b){float HO t m,Bp.Q；HO二b+；if(b/H0<m=(l-(b/HO))*sqrt(b/HO)； elsem=；Bp=a-28+H0；Q=m*Bp*sqrt(2**pow(HO,；return(Q)；}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。
截流水力计算(水工钢筋)
水利工程施工课程设计计算说明书题目：截流水力计算（水工钢筋）学院：中央电大伊犁分校班级：2011年春指导老师：姓名：张玉一、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Q s0=220m3/s,合龙口的渗流量可近似按如下公式计算，Qs= Q s00/zz(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设计。
已知上游水位~下泄流量关系如下：截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，一般有多种设计方法，本次设计针对立堵截流。
一般设计步骤分为：戗堤设计及截流水力分区设计，本次设计只涉及截流水力计算。
截流的水力计算中龙口流速的确定一般有图解法和三曲线法两种。
以下采用三曲线法设计。
截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。
一般地，多采用5%~10%的月平均或者旬平均流量作为设计标准。
二、计算过程含附图（三曲线法）无护底时绘制V~Z 和V~B 曲线步骤：1、作Q~Z 关系曲线，将已知的泄流水位Q d ~△H 上转化为Q d ~Z 关系，并做Q d ~Z 曲线；其中：Qs= Q s0/z z =22023.3/z ；Q d 可根据Z 值在Q d ~Z 曲线上查得；由Q 0=Q+Q d +Q s 绘制龙口流量与下游落差Q~Z 关系曲线，曲线由以下表格绘制：2、计算Z B 和Z C（1）、B 点为非淹没流梯形断面与三角形断面分界点。
Z B =22241ϕαϕg +（224αn Q g ）2/5-h s其中，α为断面动能修正系数，常取1.0；ψ为流量系数，为0.85—0.95；此时取0.91； n 为戗堤端部边坡系数，取n=1; h s =39.51-30=9.51m ； g 取9.81m/s 2；先假设Q=450m 3/s,带入上面公式求得Z B ，再分别假设Q 值求Z B 。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
水利枢纽工程导截流设计
水利枢纽工程导截流设计结合我国以往的治洪防洪方面的经验来看，我国水利枢纽工程中的导流截流措施都得到很好的发展和应用，并累积了丰富的经验，为提高工程质量提供了技术支持，本文将讨论导流、截流技术在水利枢纽工程中应用的技术和要点。
标签：水利施工；导截流；技术1、水利枢纽截流导流概述河道截流有平堵法、立堵法、下闸截流、平立堵法、定向爆破等多种方法，但主要方法为立堵法和平堵法两种，立堵截流方法是指将截流材料从龙口的一端向另一端或者从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口宽度，直至全部拦断的截流方法。
平堵截流法则要求预先要在龙口架设栈桥亦或是浮桥，沿龙口全线采用自卸型汽车逐层并且尽量均匀的抛填适宜的截流材料，直至戗堤高出水面为止。
一般说来，当工程位于峡谷地带，岩石较为坚硬，交通不便利，坡陡峻，缺乏运输设备，则可采取定向爆破截流；而人工泄水道截流，需要在泄水道里面事先修建闸墩，随后开始进行下闸截流；天然河道，也可设置截流闸，随后下闸截流；采用投抛块料施工法截流是最为常用的一种截流方法，投抛石块或人工块体截流，被迫促使河水经过导流使得建筑物下泄。
在水中修建建筑物之前，需要先修建屏障，将水按照原来的流入方式导入下游，创造干净整洁施工环境。
施工导流容易受到外界因素影响，因此导流方式的选择，需考虑以下因素：1）水文条件：过程线特征、河流流量大小、水位变幅、洪水和枯水情况、流冰等直接影响方案选择；2）地形地质条件。
河床宽阔，有通航要求，采用分期导流；此外，还应该尽量利用永久水工建筑物的泄水建筑物，进行施工导流，满足施工期通航、灌溉给水等需求。
2、技术发展动态近年来大河大江截流的理论与技术的进步，带动了导截流技术的发展：1）立堵代替平堵，平堵需要架栈桥或浮桥，耗时长，投资大，阻碍通航运行。
立堵截流，施工简单，机械化作業，就地取材，安全可靠，准备工作少，成为常用的截流方法。
2）实现高水头截流。
现代吊装运输机械的发展，使得采用更高抛投强度更大块重可以有效的运用于高水头截流。