時間:2023-07-06 17:14:44
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程勘察設計規范,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
〔關鍵詞〕渠道;渠道工程方案比選;工程方案優化設計;
1 背景資料
工程位于新疆塔城地區裕民縣境內,是一座以灌溉為主的引水渠道,優化設計選用φ1m預制砼管,總長6.9km,設計流量1m3/s,平均縱坡i=0.0025。
原工程渠道總長6.9km,設計引水流量為1m3/s,平均縱坡為0.0025。渠道橫斷面為梯形,上口寬4.02m,底寬0.6m,設計邊坡為1:1.5,渠深1.2m。
2 優化設計原因分析
本次優化設計只針對渠道,主要原因為0+050~4+000為傍山渠,山勢陡峭,施工難度大。
(1)從工程地質分析,渠道右岸多為尖頂,山勢陡峭,局部滑落嚴重。從現狀老渠道分析,碎石滑落對老渠道破壞嚴重,渠道內堆滿碎石,現已無法正常通水。
(2)從施工分析,梯形渠施工分析:原設計梯形渠上口寬4.02m,底寬0.6m,渠深1.2m,右岸伴渠道路長6.9km,路寬4m,挖方量較大,從現場勘察,高邊坡處理及場內運輸難度大,渠道開挖斷面作業面較大,。
砼管施工分析:選用φ1m預制砼管,取消右岸伴渠路,只保留1.5m行人便道,施工道路調整到山體坡腳河床內,減少了山體的開挖,縮窄了開挖作業面,預制好的成品從河床施工道路上采用吊裝施工,解決了現澆方案中原材料運輸問題,因此,施工相對簡單。
(3)從工程造價分析,優化前概算投資為688.37萬元,優化后概算投資為617.34萬元,減少了71.03萬元。
3 優化方案設計
3.1方案擬定
根據下游灌區的引水要求,本階段在橫斷面設計中考慮以下兩種方案進行優化比選:
方案一:渠線采用預制混凝土管,渠線平均縱坡i=0.0025,設計引水流量為1m3/s,經計算,選用φ1m預制混凝土管。
方案二:渠線采用預制混凝土U型渠與預制混凝土管相結合,根據地形,樁號0+550~1+270傍山渠線段采用φ1m預制混凝土管,原因是傍山渠線右岸山勢陡峭,左岸局部滑落嚴重。其余渠線段選用預制混凝土U型渠。
綜上,本階段推薦方案一。
3.2優化方案設計
3.2.1 管道設計
本工程改造管道總長6.9km,選用φ1m預制砼管,壁厚120mm,單根預制長度2m,設計流量1m3/s,平均縱坡i=0.0025,分縫處采用聚氨酯填縫。管頂回填土厚0.5m,管底基礎鋪筑10cm厚的砂礫石墊層,砂礫料墊層中粒徑d≤0.075mm的顆粒含量≤10%,砂礫石墊層相對密度Dr>0.75。
3.2.2 水力計算
預制砼管長度L=6920m>15h=15×0.74=11.25m,水力計算用迭代公式計算:
式中:Q―流量,m3/s;
A―過水斷面面積, ;
X―濕周,
C―謝才系數,
h―圓管水深, ;
R―水力半徑,R=A/X;
i―底坡。
根據《村鎮供水工程設計規范》SL-2014,設計流速不宜小于0.6m/s,本工程設計流速為:1.58~1.60m/s,滿足規范要求。
3.3施工特點
樁號0+000~4+000為峽谷區傍山管道,主要為巖石挖方段,山勢陡峭,這樣造成施工場地不開闊,機械設備選型受到約束,施工機械效益受到影響。通過現場踏勘,本次優化設計把施工道路調整到山體坡腳河床內,河床內工作面滿足施工機械設備要求,因此本工程預制砼管施工采用吊裝施工,預制好的砼管從河床施工道路上吊裝施工,選擇吊裝設備和運輸能力與預制砼管吊運相適應,以保護砼運輸的質量。
〔參考文獻〕1、《混凝土渠道及其附屬建筑物系列設計圖集》 U形混凝土襯砌渠道設計圖
孫競武 :2011.03.01
2、《渠道防滲工程技術 》 混凝土防滲 中國灌溉排水技術開發培訓中心 水利 1998.03
3、《灌溉渠道襯砌》 渠道襯砌的設計和施工 D.B.克拉茨 水利 1980.02
關鍵詞:結構工程計算 結構計算軟件 計算機應用技術 工程計算機制圖
從20世紀八十年代開始,在水利、水電、建筑、公路等各種工程建設的勘察設計工程中,就開始引入了計算機替代人工進行計算的計算機應用技術的應用,但是現在很多剛離校就業的大學生們,完全依賴著計算機,以計算機的計算數據為準,進行工程設計,這對工程建設的安全是極大的威脅。對工程勘察設計工程師進行正確應用計算機技術進行工程勘察設計工作的教育和提醒,是當前應該注意的比較突出的一個問題。
1.結構工程中計算機技術應用現狀
隨著計算機硬件技術、軟件技術的高速發展。各種計算機應用程序的開發形成了這一批結構工程師從走出校門,就在計算機上進行結構工程計算、設計。他們不再經歷老一代結構工程師們通過手工計算的過程。甚至迷信計算機,以為計算機是解決工程問題的源泉,簡單地信賴計算機。隨著大量的計算機軟件的開發,但又缺乏對計算機軟件的質量的保證,包括對軟件開發者和其技術支持的技術資質證明;軟件開發商的質量保證、質量控制過程的嚴格評價,軟件中所用技術的理論依據的嚴格評價;簡單和復雜例題測試結果的嚴格評價及其與其他獨立求解結果的比較;等等很多威脅到工程結構安全的問題,被計算機軟件應用的發展所掩蓋了。
在當今世界,計算機的濫用開始日益威脅著公眾的安全,計算機被抬高到了是知識、經驗、思維的替代品。人們越來越愿意相信計算機使他們能對工程作出正確的判斷,而很少有人在想,特別是年輕的結構工程們更很少去想,如果沒有計算機,結構設計工程中需要哪些必要的知識和經驗。大家都相信,解決工程問題的專業知識就是怎樣使用計算機以及計算機本身的專業知識。甚至把使用計算機的能力當成能勝任工作的能力。大量的結構工程師們相信,他們僅僅依靠計算機就可以“解決”工程問題。沒有人認識到高質量的工程只能是淵博的工程理論知識、豐富的工程實踐經驗、以及艱辛的腦力勞動、高質量的設計思想相結合的產物。
在工程結構設計計算中利用計算機自動化技術已有了很嚴重的負面影響,它使年輕的一代結構設計工程師們相信計算機的安全性、知識性和能力。他們變得如此依賴計算機,以至于喪失了不依賴計算機進行計算工作的能力。他們不懂得,計算機不可能記錄有關模型、分析和設計的一些技巧。在現實工程實踐經驗中,工程結構,特別是水利水電工程結構的模型是千差萬別的,計算機不可能識別上千萬種工程設計思想,除了具有快捷的計算速度以外,計算機程序只是一些離散的知識。而真正的工程知識是經驗、直覺、靈感、領悟力、創造力、想象力和“認知”的巨大綜合體,它超越了任何計算機程序和程序員對結構工程的“理解”。
現代工程具有復雜的理論依據、集體的設計思想,依靠計算機是不可能讓人們學習有意義的經驗的。越來越多的工程師們都期盼計算機軟件能將結構工程設計程序完全自動化。希望在解決工程問題時他們只需要區化類型和條件,讓程序自動生成必要的數學模型,完成復雜而重復的分析和設計過程。最后由制圖工具完成設計圖紙。這樣,結構工程唯一的責任就是明確所要解決的問題,然后評價最后的設計“成果”。而對于是否能可靠的檢測特征值,在進行分析時是否用了足夠的模型、狀態,或計算機建立數學模型的理論是否正確,是否符合工程實際的特征,分析結果對工程結構敏感部位是否敏感,計算結果是否在條件允許范圍之內,是否能根據實際的工程結構模型對某些邊界條件進行調整。這些在年輕一代的結構工程師們心中,都變得模糊不清。
很多軟件開發商,在對計算機知識的精通之外,畢竟不是結構工程師,專業技術知識肯定有著各種方面的欠缺。計算機是一種工具,不可能替代人的腦力勞動、人的知識、經驗的積累,計算機能處理大量的信息,但計算機程序是沒有多少工程實際工作經驗的程序員編制的,程序對工程建立的數學模型也不會很完善,在計算中,即使是錯誤的信息,計算機也不可能識別,同樣的都在計算機上顯示給專業技術工程師們。這就要求專業技術工程師們自己能通過專業技術知識的掌握,來控制設計計算中的偏差。
在軟件的實際應用方面,那些只有極少經驗、極少學識、年輕的結構工程師依靠計算機軟件來解決極度復雜的結構分析和設計問題。他們對結構力學基本原理和設計規范的背景知識了解很少。無法判斷程序算法所蘊含的假設和步驟,也無法判斷計算機運算結果的質量。寧愿相信計算機程序產生的任何結果都是正確的,無法懷疑計算機作出的所有結果,以及用獨立的例題校驗結果。
2.在工程結構設計計算中正確合理的應用計算機技術
首先,在年輕一代的結構工程師中,應讓他們對工程設計的危險性、對公眾安全的威脅、對工程建筑設計的責任感有一定的認識,結構工程師應該知道,工程結構特性是由結構工程設計的質量決定的。真正的結構工程師,應該不用計算機就能工作,計算機應用技術本身并不是壞事,問題的核心是在結構工程計算中計算機的使用方法,不能濫用計算機。要強調工程實踐中知識、專業技術以及經驗的重要性,了解“為什么”這樣設計才是關鍵。專業的結構工程師應在參加工作的最初一段時間內,對結構工程設計計算進行手工求解,了解手工求解的原理、基本原則和提煉模型、識別計算結果中的錯誤,解決問題的其他方法,判斷計算結果的有效性。