水利工程論文-阻力系數法研究一.doc

水利工程論文-阻力系數法研究一摘要：土質閘基防滲長度（又可稱作滲徑長度），即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結構以及閘室底板與地基的接觸線的長度，是閘基滲流的第一根流線長度，在以往的水閘設計中，習慣采用勃萊法或萊因法來確定。關鍵詞：阻力系數法研究1.專題研究簡介土質閘基防滲長度（又可稱作滲徑長度），即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結構以及閘室底板與地基的接觸線的長度，是閘基滲流的第一根流線長度，在以往的水閘設計中，習慣采用勃萊法或萊因法來確定。前者應用于平底板閘門無垂直防滲體的閘基，后者用于有防滲體或有較深齒墻的閘基，勃萊法與萊因法統(tǒng)稱滲徑系數法（又稱直線比擬法）。勃萊法認為沿著閘基單位防滲長度水頭的消減是相同的，而萊因法認為沿著閘基水平滲徑的防滲效能只有垂直防滲的1/3。萊因法提出的滲徑系數，只反映了地基土質的不同，沒有考慮到地基土層防滲性能的不均勻性以及閘基輪廓布置的復雜性，萊因法提出滲徑系數，雖然考慮到了水平滲徑與垂直滲徑消減水頭的不均勻性，但是認為垂直防滲體滲徑的效能與水平防滲滲徑效能的比是一個固定不變的數，這也不盡然如此。實際上，垂直滲徑防滲效能與水平防滲滲徑的比值，應隨地基特征、地下輪廓的布置形式，垂直滲徑實際長度與水平滲徑實際長度的比值不同而變化的。后來出現了阻力系數法，其精確度比前兩個方法有了明顯的改善，但是還是存在很多問題。以后又出現了改進阻力系數法，其精確度明顯提高。在現在的工程初步設計或施工圖設計階段，需要擬訂閘基的防滲長度時，還必須采用改進阻力系數法。改進阻力系數法是在阻力系數法的基礎上發(fā)展起來的，這兩個方法的基本原理甚為相似。前者與后者相比，主要是滲流區(qū)劃分的比較多，在進出口附近的水頭損失修正方面考慮的詳細些，同時在阻力系數的計算公式上也有所不同。因此，改進阻力系數法的計算精度比組阻力系數法高。為了在實際工程中減小實際人員的工程量，提高程序的通用性和可視性，在編程設計中采用vb語言來編此程序。vb語言中引入了許多控件的概念，如各種各樣的按鈕、文本框、復選框等。vb把這些控件模式化，并且每個控件都由若干個屬性來控制其外觀、工作方法。這樣，采用此方法無須編寫大量的代碼去描述界面元素的外觀和位置，而只要把預先建立的控件加到屏幕上，然后通過選擇畫圖工具來畫圖一樣簡單。現在vb提供的可視化設計平臺，并自動產生界面設計代碼，程序員所需要的只是實現程序功能的那部分程序代碼，從而大大提高了編程的效率，用戶使用起來也更加方便。2.專題研究基本原理先分析一個簡單的矩形斷面滲流區(qū)，其長度為L,透水層深度為T，兩斷面測壓管水位差為h，根據達西定律，通過滲流區(qū)單寬滲流量q為：或式中：K為滲透系數令，則有2.1閘室的分段將閘室分段如圖所示，為進口段，為水平段，為鉛直段，為水平段，為鉛直段，為水平段，為出口段圖1分段圖2.2確定地基的計算深度由于閘室下面的不透水層的深度較深，首先計算地基的有效深度Te，按下列公式計算，由水閘設計規(guī)范61頁查得：當時，當時，式中：L0為地下輪廓的水平投影長度；S0為地下輪廓的鉛直投影長度；2.3各段阻力系數及水頭損失的計算典型段示意圖及其符號的含義見圖2圖2典型段示意圖各段阻力系數的計算查水閘設計規(guī)范6162頁可知：進口段：式中，S齒墻的入土深度T地基透水層厚度水平段式中，L水平段長度S1，S2分別為水平段兩端的板樁或齒墻的入土深度T地基透水層厚度鉛直段式中，S齒墻的入土深度T地基的透水層深度2.4水頭損失計算各分段水頭損失值的計算公式如下：式中：各分段水頭損失值（m）；各分段的阻力系數；n總的分段數目2.5進出口的修正計算修正系數可按水閘設計規(guī)范第63頁公式計算：圖3進出口修正式中，進出口段修正后的水頭損失值（m）；進出口段水頭損失值（m）；阻力修正系數，當計算的1時，采用=1；底板埋深與板樁入土深度之和（m）；板樁另一側地基透水層深度（m）；修正后水頭損失的減小值，可按下面的公式計算：為修正后的水頭損失的減小值當水力坡降呈急變形式