水利工程論文-阻力系數(shù)法研究一.doc

水利工程論文-阻力系數(shù)法研究一摘要：土質(zhì)閘基防滲長(zhǎng)度（又可稱(chēng)作滲徑長(zhǎng)度），即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結(jié)構(gòu)以及閘室底板與地基的接觸線(xiàn)的長(zhǎng)度，是閘基滲流的第一根流線(xiàn)長(zhǎng)度，在以往的水閘設(shè)計(jì)中，習(xí)慣采用勃萊法或萊因法來(lái)確定。關(guān)鍵詞：阻力系數(shù)法研究1.專(zhuān)題研究簡(jiǎn)介土質(zhì)閘基防滲長(zhǎng)度（又可稱(chēng)作滲徑長(zhǎng)度），即鋪蓋和垂直防滲體等防滲結(jié)構(gòu)以及閘室底板與地基的接觸線(xiàn)的長(zhǎng)度，是閘基滲流的第一根流線(xiàn)長(zhǎng)度，在以往的水閘設(shè)計(jì)中，習(xí)慣采用勃萊法或萊因法來(lái)確定。前者應(yīng)用于平底板閘門(mén)無(wú)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(chēng)滲徑系數(shù)法（又稱(chēng)直線(xiàn)比擬法）。勃萊法認(rèn)為沿著閘基單位防滲長(zhǎng)度水頭的消減是相同的，而萊因法認(rèn)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(shù)，只反映了地基土質(zhì)的不同，沒(méi)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(fù)雜性，萊因法提出滲徑系數(shù)，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(rèn)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(gè)固定不變的數(shù)，這也不盡然如此。實(shí)際上，垂直滲徑防滲效能與水平防滲滲徑的比值，應(yīng)隨地基特征、地下輪廓的布置形式，垂直滲徑實(shí)際長(zhǎng)度與水平滲徑實(shí)際長(zhǎng)度的比值不同而變化的。后來(lái)出現(xiàn)了阻力系數(shù)法，其精確度比前兩個(gè)方法有了明顯的改善，但是還是存在很多問(wèn)題。以后又出現(xiàn)了改進(jìn)阻力系數(shù)法，其精確度明顯提高。在現(xiàn)在的工程初步設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)階段，需要擬訂閘基的防滲長(zhǎng)度時(shí)，還必須采用改進(jìn)阻力系數(shù)法。改進(jìn)阻力系數(shù)法是在阻力系數(shù)法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，這兩個(gè)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(jìn)出口附近的水頭損失修正方面考慮的詳細(xì)些，同時(shí)在阻力系數(shù)的計(jì)算公式上也有所不同。因此，改進(jìn)阻力系數(shù)法的計(jì)算精度比組阻力系數(shù)法高。為了在實(shí)際工程中減小實(shí)際人員的工程量，提高程序的通用性和可視性，在編程設(shè)計(jì)中采用vb語(yǔ)言來(lái)編此程序。vb語(yǔ)言中引入了許多控件的概念，如各種各樣的按鈕、文本框、復(fù)選框等。vb把這些控件模式化，并且每個(gè)控件都由若干個(gè)屬性來(lái)控制其外觀、工作方法。這樣，采用此方法無(wú)須編寫(xiě)大量的代碼去描述界面元素的外觀和位置，而只要把預(yù)先建立的控件加到屏幕上，然后通過(guò)選擇畫(huà)圖工具來(lái)畫(huà)圖一樣簡(jiǎn)單。現(xiàn)在vb提供的可視化設(shè)計(jì)平臺(tái)，并自動(dòng)產(chǎn)生界面設(shè)計(jì)代碼，程序員所需要的只是實(shí)現(xiàn)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(hù)使用起來(lái)也更加方便。2.專(zhuān)題研究基本原理先分析一個(gè)簡(jiǎn)單的矩形斷面滲流區(qū)，其長(zhǎng)度為L(zhǎng),透水層深度為T(mén)，兩斷面測(cè)壓管水位差為h，根據(jù)達(dá)西定律，通過(guò)滲流區(qū)單寬滲流量q為：或式中：K為滲透系數(shù)令，則有2.1閘室的分段將閘室分段如圖所示，為進(jìn)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(jì)算深度由于閘室下面的不透水層的深度較深，首先計(jì)算地基的有效深度Te，按下列公式計(jì)算，由水閘設(shè)計(jì)規(guī)范61頁(yè)查得：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，式中：L0為地下輪廓的水平投影長(zhǎng)度；S0為地下輪廓的鉛直投影長(zhǎng)度；2.3各段阻力系數(shù)及水頭損失的計(jì)算典型段示意圖及其符號(hào)的含義見(jiàn)圖2圖2典型段示意圖各段阻力系數(shù)的計(jì)算查水閘設(shè)計(jì)規(guī)范6162頁(yè)可知：進(jìn)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(zhǎng)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(jì)算各分段水頭損失值的計(jì)算公式如下：式中：各分段水頭損失值（m）；各分段的阻力系數(shù)；n總的分段數(shù)目2.5進(jìn)出口的修正計(jì)算修正系數(shù)可按水閘設(shè)計(jì)規(guī)范第63頁(yè)公式計(jì)算：圖3進(jìn)出口修正式中，進(jìn)出口段修正后的水頭損失值（m）；進(jìn)出口段水頭損失值（m）；阻力修正系數(shù)，當(dāng)計(jì)算的1時(shí)，采用=1；底板埋深與板樁入土深度之和（m）；板樁另一側(cè)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(jì)算：為修正后的水頭損失的減小值當(dāng)水力坡降呈急變形式