水闸水力计算.
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v0—上游行近流速(m/s)
H—上游水深(m)
内河起排水位4.3m(85国际,下同),外江水位取平均高潮位3.99m,闸底板高程1.2m。(图1-1),应用宽顶堰流量公式推算设计流量:
由h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9查表得淹没系数为σ=0.83;由于为无坎高宽顶堰,流量系数m取0.385;n=4,b0=6m;侧收缩系数ε由下面三式进行计算:
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
满足精度要求,
取B=24m,即4孔6m,中墩宽为1为闸底板高程1.2m(85国标)
二、流量计算
1、设计流量计算
采用宽堰流量公式
式中:σ—淹没系数
ε—侧收缩系数
m—流量系数
n—闸孔数
b0—单孔净宽(m)
—堰顶全水头(m)
式中:σ—淹没系数
ε—侧收缩系数
—堰顶全水头(m)
m—流量系数
Q—过闸流量(m3/s)
v0—上游行近流速
H—上游水深
h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9
查表得淹没系数为σ=0.83
侧收缩系数ε定为1
流量系数m一般取0.385
宽顶堰流量公式简化为:
H0和V0都是未知,须进行试算:
εz—中间闸孔侧收缩系数
εb—边闸孔侧收缩系数
dz—中间闸墩厚度
bb—边闸墩顺水流向边向边缘线至上游河道水边线之间的距离
根据初步设计三视图,dz=1m;bb=0m
H0和V0都是未知,须进行试算确定设计流量:
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
2、消力池池长计算
由于水跃长度与下游水深关系不大,消力池池长计算的流量取最大流量Qmax=284.80m3/s。
消力池长度为:
—消力池长度
—消力池斜坡段水平投影长度
—自由水跃长度
—水跃长度校正系数
自由水跃长度计算采用欧氏公式:
—设池后最大流量时的跃后水深
—设池后收缩水深
—消力池底算起的总势能
—过闸单宽流量
7.83
7.59
二十年一遇高潮位
7.28
7.44
7.26
百年一遇低潮位
-1.65
-0.77
-2.32
五十年一遇低潮位
-1.09
-0.47
-1.57
二十年一遇低潮位
-0.63
0.01
-1.12
注:摘自《萧围萧围北线外六工段至外八工段标准塘轴线调整(即新围2000)亩工程初步设计》
内河起排水位4.3m(85国际,下同),外江水位取平均高潮位3.99m,闸底板高程1.2m。应用宽顶堰流量公式推算水闸总宽:
得设计最大流量:Qmax=284.80m3/s
三、消能设计
1、消力池池深Βιβλιοθήκη 算(1)计算消力池深度的流量确定
将消力池初始工况设为上游为起排水位4.3m,下游平均低潮位。下游平均低潮湿位为1.99m(表1-1),而闸低板高程为1.2m,所以初始工况为下游无水。用式公 计算消力池深度。(如图3-1)
从式 中不难看出当 最大时所需的池深最深,当闸门拉启,随着流量的增大,下游水深也会逐渐上升。因此最大流量时往往得出的 最大,池深也不是最深。应通过试算各种流量下的 的差距,当 最大时选用这时的流量作为计算池深的流量。
满足精度要求,
得设计流量:Q=211.91m3/s
2、最大流量计算
根据表1-1,当外江为平均低潮位时将为自由出流,σ=1.0,水闸四孔全开时将有最大流量Qmax,Qmax也要经过试算求得。
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
第五次试算:
满足精度要求,
Q=(0.258m-0.03m-0.0005m×72)×741.9×106m2
=0.192m×741.9×106m3
=14244.48万m3
南沙平原为河网地区,钱塘江一线排涝闸共11座,闸孔总宽为192m。外六工段闸分得三日排涝流量为2826.58万m3
外六工段闸平均流量Q=2826.58×104/72×60×60×50%=218.1m3/s。
2、闸孔总宽度计算
外六工段及相关地段潮汐特征表:
(85国际:米)
地点
项目
外六工段
外四工段
盐官
备注
历史最高潮位
7.83
7.92
8.03
平均高潮位
3.99
4.11
3.92
平均低潮位
1.19
1.84
0.66
历史最低潮位
-1.65
-0.77
-2.32
百年一遇高潮位
7.93
8.07
7.83
五十年一遇高潮位
7.67
所以定消力池长为18m,其中斜坡段水平投影长度6m,水平段12m。
—水流动量校正系数(取1.0)
—重力加速度(取9.8m/s2)
—流速系数(取0.95)
—消力池池深(1.2m)
—上游水深(4.3-1.2=3.1m)
—最大流量时的行近流速(3.39m/s)
由公式 移项变为 , ,则
,即 ,故
由于本闸设计消力池首端、末端相等
自由水跃长度
由于池深1.2m消力池斜坡比例设计为1:5,消力池斜坡段水平投影长度 。
02g侧收缩系数ho堰顶全水头mm流量系数q过闸流量m3sv0上游行近流速h上游水深hh3991243122793109查表得淹没系数为083侧收缩系数定为1流量系数m一般取0385宽顶堰流量公式简化为
一、闸孔宽度的确定
1、流量计算
南沙平原总面积741.9km2,72小时设计暴雨值20年一遇为258mm。产流计算采用初损后损法。南沙平原为沙性土,初损取30mm,后损取每小时0.5mm。设三日洪水总量为Q。
H—上游水深(m)
内河起排水位4.3m(85国际,下同),外江水位取平均高潮位3.99m,闸底板高程1.2m。(图1-1),应用宽顶堰流量公式推算设计流量:
由h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9查表得淹没系数为σ=0.83;由于为无坎高宽顶堰,流量系数m取0.385;n=4,b0=6m;侧收缩系数ε由下面三式进行计算:
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
满足精度要求,
取B=24m,即4孔6m,中墩宽为1为闸底板高程1.2m(85国标)
二、流量计算
1、设计流量计算
采用宽堰流量公式
式中:σ—淹没系数
ε—侧收缩系数
m—流量系数
n—闸孔数
b0—单孔净宽(m)
—堰顶全水头(m)
式中:σ—淹没系数
ε—侧收缩系数
—堰顶全水头(m)
m—流量系数
Q—过闸流量(m3/s)
v0—上游行近流速
H—上游水深
h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9
查表得淹没系数为σ=0.83
侧收缩系数ε定为1
流量系数m一般取0.385
宽顶堰流量公式简化为:
H0和V0都是未知,须进行试算:
εz—中间闸孔侧收缩系数
εb—边闸孔侧收缩系数
dz—中间闸墩厚度
bb—边闸墩顺水流向边向边缘线至上游河道水边线之间的距离
根据初步设计三视图,dz=1m;bb=0m
H0和V0都是未知,须进行试算确定设计流量:
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
2、消力池池长计算
由于水跃长度与下游水深关系不大,消力池池长计算的流量取最大流量Qmax=284.80m3/s。
消力池长度为:
—消力池长度
—消力池斜坡段水平投影长度
—自由水跃长度
—水跃长度校正系数
自由水跃长度计算采用欧氏公式:
—设池后最大流量时的跃后水深
—设池后收缩水深
—消力池底算起的总势能
—过闸单宽流量
7.83
7.59
二十年一遇高潮位
7.28
7.44
7.26
百年一遇低潮位
-1.65
-0.77
-2.32
五十年一遇低潮位
-1.09
-0.47
-1.57
二十年一遇低潮位
-0.63
0.01
-1.12
注:摘自《萧围萧围北线外六工段至外八工段标准塘轴线调整(即新围2000)亩工程初步设计》
内河起排水位4.3m(85国际,下同),外江水位取平均高潮位3.99m,闸底板高程1.2m。应用宽顶堰流量公式推算水闸总宽:
得设计最大流量:Qmax=284.80m3/s
三、消能设计
1、消力池池深Βιβλιοθήκη 算(1)计算消力池深度的流量确定
将消力池初始工况设为上游为起排水位4.3m,下游平均低潮位。下游平均低潮湿位为1.99m(表1-1),而闸低板高程为1.2m,所以初始工况为下游无水。用式公 计算消力池深度。(如图3-1)
从式 中不难看出当 最大时所需的池深最深,当闸门拉启,随着流量的增大,下游水深也会逐渐上升。因此最大流量时往往得出的 最大,池深也不是最深。应通过试算各种流量下的 的差距,当 最大时选用这时的流量作为计算池深的流量。
满足精度要求,
得设计流量:Q=211.91m3/s
2、最大流量计算
根据表1-1,当外江为平均低潮位时将为自由出流,σ=1.0,水闸四孔全开时将有最大流量Qmax,Qmax也要经过试算求得。
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
第五次试算:
满足精度要求,
Q=(0.258m-0.03m-0.0005m×72)×741.9×106m2
=0.192m×741.9×106m3
=14244.48万m3
南沙平原为河网地区,钱塘江一线排涝闸共11座,闸孔总宽为192m。外六工段闸分得三日排涝流量为2826.58万m3
外六工段闸平均流量Q=2826.58×104/72×60×60×50%=218.1m3/s。
2、闸孔总宽度计算
外六工段及相关地段潮汐特征表:
(85国际:米)
地点
项目
外六工段
外四工段
盐官
备注
历史最高潮位
7.83
7.92
8.03
平均高潮位
3.99
4.11
3.92
平均低潮位
1.19
1.84
0.66
历史最低潮位
-1.65
-0.77
-2.32
百年一遇高潮位
7.93
8.07
7.83
五十年一遇高潮位
7.67
所以定消力池长为18m,其中斜坡段水平投影长度6m,水平段12m。
—水流动量校正系数(取1.0)
—重力加速度(取9.8m/s2)
—流速系数(取0.95)
—消力池池深(1.2m)
—上游水深(4.3-1.2=3.1m)
—最大流量时的行近流速(3.39m/s)
由公式 移项变为 , ,则
,即 ,故
由于本闸设计消力池首端、末端相等
自由水跃长度
由于池深1.2m消力池斜坡比例设计为1:5,消力池斜坡段水平投影长度 。
02g侧收缩系数ho堰顶全水头mm流量系数q过闸流量m3sv0上游行近流速h上游水深hh3991243122793109查表得淹没系数为083侧收缩系数定为1流量系数m一般取0385宽顶堰流量公式简化为
一、闸孔宽度的确定
1、流量计算
南沙平原总面积741.9km2,72小时设计暴雨值20年一遇为258mm。产流计算采用初损后损法。南沙平原为沙性土,初损取30mm,后损取每小时0.5mm。设三日洪水总量为Q。