水闸计算
水闸过流计算
水闸过流计算①开敞式水闸过流计算a.当hs ≤ 0.72H 0时,过闸水流为自由出流,流量公式Q =εmB 2gH 03/2;b.当0.72H 0<hs≤0.9H 0时,过闸水流为淹没出流, 流量公式2/3002H g mB Q σε= 单孔闸:s s b b b b 0401171.01⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=σ 多孔闸,闸墩墩头为圆弧形时:()b z b z b zz b zb d b b b d b b d b b d b b NN ++⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++--=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-=221171.011171.0110040000400εεεεε 4.000131.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=H h H h s sσ式中:B 0---闸孔总净宽(m);Q---过闸流量(m 3/s);H 0---计入行近流速水头的堰上水头(m);g---重力加速度,可采用9.81(m/s 2);m---堰流侧收缩系数;b 0---闸孔净宽(m);b s ---上游河道一半水深处的宽度(m);N---闸孔数;εz ---中闸孔侧收缩系数;d z ---中闸墩厚度(m);εb ---边闸孔侧收缩系数;b b ---边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m);σ---堰流淹没系数;h s ---由堰顶算起的下游水深(m)。
c.9.0/0≥H h s 当时,为高淹没出流,其流量计算公式: ()20000065.0877.02⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-=H h h H g h B Q s s s μμ 式中:μ0---淹没堰流的综合流量系数;其它符号意义同前。
对于平底闸,当设有胸墙时为孔流,流量计算公式: ee e e h r H h H h gH h B Q 16200718.24.0111112=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+='+'-'='=λλεεεφμμσ 式中:h e ---孔口高度(m);μ---孔流流量系数;φ---孔流流速系数,采用1.0;ε′---孔流垂直收缩系数;λ---计算系数,适用于25.00<<eh r 范围; r---胸墙底圆弧半径(m);σ′---孔流淹没系数,由规范表中查得。
水闸计算公式范文
水闸计算公式范文
1.伯努利方程
伯努利方程是流体力学中的基本方程,描述了流体在静态和动态压力
之间的关系。
对于水闸来说,伯努利方程可以写为如下形式:P + 0.5ρv^2 + ρgh = constant
其中,P是水闸中的压力,ρ是水的密度,v是水的流速,g是重力
加速度,h是离地面的高度。
2.底孔流量公式
底孔流量公式用于计算水闸中通过底孔流出的水量。
底孔流量公式与
伯努利方程相结合,可以写为如下形式:
Q = CdA√2gh
其中,Q是流出水量,Cd是底孔流出系数,A是底孔的面积,g是重
力加速度,h是水头。
3.承压能力公式
承压能力公式用于计算水闸的承压能力,即水闸可以承受的最大压力。
承压能力公式可以写为如下形式:
F=A*σ
其中,F是水闸的承压能力,A是水闸的截面积,σ是水闸材料的抗
压强度。
对于具体的水闸设计,需要根据实际情况选择适用的计算公式,并考虑因素如闸门的形状、尺寸、材料、水流的动力特性、水势差、孔口形状等。
这些因素会对水闸的流量和承压能力产生影响,因此需要综合考虑进行合理的设计和计算。
此外,水闸的计算还涉及到其他因素如水位、水流速度、泄水能力、闸门运动机构以及周围环境等的考虑。
因此,在进行水闸计算时,需要综合考虑各个方面的因素,并使用适当的计算公式,以确保水闸的正常运行和安全性。
以上是水闸计算公式的基本介绍,具体的计算过程和公式选择需要根据实际情况进行。
对于精确的水闸计算,可以使用专业的水力学软件或请相关专业人士进行计算和设计。
水闸过流能力及稳定计算
水闸过流能力计算水闸是一种常见的水利工程设施,用于控制和调节河流、水渠等水体的水位和流量。
水闸的过流能力计算是设计和运行水闸的重要环节,它能帮助工程师了解水闸的性能和能否满足流量要求。
本文将介绍水闸过流能力计算的基本原理和方法。
一、水闸过流能力的定义水闸的过流能力是指水闸在特定的流量条件下能够承受的水流量。
水闸的过流能力通常由设计流量来确定,该设计流量是根据该水闸所在水体的流量特征以及相关工程需求来确定的。
二、水闸过流能力计算的基本原理水闸的过流能力计算一般采用流量方程来进行,该方程描述了水流通过水闸的流动情况。
根据连续性方程和水力学基本原理,可以得到如下方程:Q=CHH^b其中,Q表示流量,C表示局部阻力系数,H表示水头,b表示方程中的指数。
该方程根据实际情况和经验关系,可以选择不同的局部阻力系数和方程指数,从而适应不同的水闸类型和工程要求。
三、水闸过流能力计算的方法1.经验公式法经验公式法是一种常用的水闸过流能力计算方法,根据水闸的类型和结构特点,选择相应的经验公式进行计算。
这些经验公式的形式多种多样,如:勒库泽公式、鲁多尔夫公式等。
这些公式一般是基于实际水利工程的试验数据得出的,因此在一些情况下可以提供相对准确的结果。
2.物理模型试验法物理模型试验法是通过建立具有相似关系的模型,对水闸的过流能力进行试验来计算。
该方法需要进行大量的试验和测量工作,因此在实际工程中一般用于对特殊或关键水闸的过流能力进行验证和确认。
3.数值模拟法数值模拟法是通过使用计算机模拟水流在水闸中的运动过程,来计算水闸的过流能力。
该方法基于数学模型和流体力学原理,通过对水流进行网格离散和边界条件设定,采用数值方法求解流动方程,从而得到相应的流量计算结果。
数值模拟法在计算精度和计算效率方面较高,因此在现代水利工程计算中得到了广泛应用。
四、水闸过流能力计算的影响因素水闸的过流能力计算受到多种因素的影响,如:水闸的几何形状、槽型、过水坡降、阻力系数、运行状况等。
水闸工程量计算案例
水闸工程量计算案例水闸工程量计算是指对水闸工程的各项工程量进行测算和计算,以确定工程所需的材料、人工和设备的数量,为工程的设计、施工和投资提供依据。
下面是水闸工程量计算案例的十个实例:1. 泄流量计算:根据设计要求和水闸的特点,计算水闸的泄流量。
泄流量的计算需要考虑水闸的几何尺寸、水头差、流量系数等因素。
2. 进水流量计算:根据设计要求和水闸的特点,计算水闸的进水流量。
进水流量的计算需要考虑水闸的几何尺寸、水头差、流量系数等因素。
3. 水闸尺寸计算:根据设计要求和水闸的功能,计算水闸的尺寸。
水闸尺寸的计算需要考虑水闸的泄流能力、进水能力、闸门尺寸等因素。
4. 闸门数量计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸所需的闸门数量。
闸门数量的计算需要考虑水闸的功能、流量要求等因素。
5. 闸门尺寸计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸闸门的尺寸。
闸门尺寸的计算需要考虑水闸的泄流能力、进水能力、闸门数量等因素。
6. 闸室尺寸计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸闸室的尺寸。
闸室尺寸的计算需要考虑水闸的功能、闸门尺寸、闸门数量等因素。
7. 闸门重量计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸闸门的重量。
闸门重量的计算需要考虑水闸的材料、尺寸、密度等因素。
8. 闸门运行力计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸闸门的运行力。
闸门运行力的计算需要考虑水闸的水头差、闸门尺寸、闸门重量等因素。
9. 闸门启闭时间计算:根据设计要求和水闸的尺寸,计算水闸闸门的启闭时间。
闸门启闭时间的计算需要考虑水闸的水头差、闸门尺寸、闸门运行力等因素。
10. 水闸总工程量计算:根据水闸的各项工程量计算结果,计算水闸的总工程量。
水闸总工程量的计算需要考虑水闸的各项工程量计算结果以及其他相关因素。
通过对水闸工程量的计算,可以有效地指导水闸的设计、施工和投资,确保水闸工程的质量和安全。
同时,水闸工程量计算的准确性和严谨性也是保证水闸工程顺利进行的重要因素。
水闸计算
本计算书计算公式及方法主要依据《水闸设计规范》SL265-2001中有关规定计算。以下简称“规范” 一、水力计算 (1)节制分水闸基本资料(依据渠道设计) 流量(m3/s) 名称 编号 设计 加大 1 闸前 0.80 0.80 0+000节制分水闸 闸后 0.80 0.80
水深(m)设计 加大 0.64 0.64 0.80 0.80
原上游水深 (m) 0.60
流速(m/s) 设计 加大 0.70 0.70 0.50 0.50
分水流量(m3/s) 左岸 右岸 0.20 0.10
(2)节制分水闸过水流量计算 计算公式:依据“规范”第51页(A.0.1-1)。 B0=Q/σ ε m(2g)0.5(H0)3/2 式中: --闸孔总净宽(m); B0 Q--过闸流量(m3/s); σ --堰流淹没系数,按表A.0.1-2查得; ε --堰流侧收缩系数,按表A.0.1-1查得; m--堰流流量系数,可用0.385; g--重力加速度,可采用9.81(m/s2); H0--堰上水深(m)。 编号 1 名称 0+000节制闸 设计 加大 下游水深 计算上游 hs(m) 水深H(m) 0.85 0.980 流速 v(m/s) 0.81 行进水头 堰上水头 v2/2g(m) H0(m) 0.03 1.01 比值 hs/H0 0.8387 上游一半 闸宽 水深宽bs(m) B 0 (米) 2.23 1.50 ε 堰流侧收缩系数 0.95 σ 堰流淹没系数 0.93 计算流量 Q(m3/s) 2.3246 设计流量 Q(m3/s) 上游雍高 (m) 0.380
水闸稳定计算
四、闸室稳定计算(1)闸室基底应力计算依据“规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页(7.3.4-1)计算。
P max=∑G/A+∑M/WP min=∑G/A-∑M/W式中:P max--闸室基底应力的最大值;P min--闸室基底应力的最小值;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(KN);∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩(KN·m);A--闸室基底面的面积(m2);W--闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m3)。
在各种情况下,平均基底应力不大于地基允许承载力,最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。
(2)沿基底面的抗滑稳定计算依据“规范”抗滑稳定安全系数计算按第30页(7.3.6-1)计算。
K c=(f∑G)/∑H式中:K c--沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数;f--闸室基底面与地基之间的摩擦系数,可按第32页表7.3.10规定采用;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(KN);∑H--作用在闸室上的全部水平向荷载(KN);PmPmax=η=1/2(Pmax Kcφ项目12345678910111213B12 Pmin= Pmax=η=1/2(Pmax注作项24567891011121314B12 Pmin= Pmax=η=1/2(Pmax Kcφ基本资料:B AGM 偏心距e=M/G1222824827-8609.6638-0.34678631Pmin=G/A (1+6e/B )=90.00950921Pmax=G/A (1-6e/B )=127.7711925<500η=Pmax/Pmin= 1.419529933<1.51/2(Pmax+Pmin)=108.8903509满足稳定要求设计钢筋砼容重为25KN/m3,地基允许承载力为0.5mpaB AGM偏心距e=M/Gφ1222822541.6-7767.7857-0.344597830Pmin=G/A (1+6e/B )=81.8320489Pmax=G/A (1-6e/B )=115.9012844<500η=Pmax/Pmin= 1.416331205<1.51/2(Pmax+Pmin)=98.86666667Kc=(Tan φ∑G+Co*A)/∑H=5.852273911>1.2满足稳定要求B AGM 偏心距e=M/G1222820877.8-12234.5848-0.58600929Pmin=G/A (1+6e/B )=64.73906842Pmax=G/A (1-6e/B )=118.3995281<500η=Pmax/Pmin= 1.828872904<2.01/2(Pmax+Pmin)=91.56929825满足稳定要求注:由于本闸的正常挡水位为1625.6m ,当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙,所以当水位在校核洪水位时作用在闸室上的水平力很小,所以只需对此工况的地基承载力进行复核。
水闸过流和闸宽计算
水闸过流和闸宽计算水闸过流和闸宽计算是水利工程中非常重要的计算内容之一、水闸是用于控制水流的流量和水位的工程设施,能够实现水流的阻断或调节。
而水闸过流和闸宽的计算则关系到水闸的设计和运行,是水利工程设计、施工和管理中必不可少的内容。
一、水闸过流计算水闸过流计算是指在已知水位差和水闸几何参数的情况下,计算水闸流量的过程。
根据水闸的型式和不同的流量计算公式,水闸过流计算方法也有所不同。
1.矩形槽水闸过流计算:矩形槽水闸是指水闸闸门槽的横截面为矩形形状的水闸。
根据斯吕瓦特兹公式,可以计算矩形槽水闸过流量Q的公式为:Q = Bh √2g (2gh + h²)⁽¹/²⁾其中,Q为过流量,B为闸门槽底宽,h为水位差,g为重力加速度。
2.梯形槽水闸过流计算:梯形槽水闸是指水闸闸门槽的横截面为梯形形状的水闸。
根据斯吕瓦特兹公式,可以计算梯形槽水闸过流量Q的公式为:Q = ξBh √2g (2gh + h²)⁽¹/²⁾其中,ξ为梯形槽的修正系数,一般取值为0.65、其他参数的含义同上。
3.圆柱管水闸过流计算:圆柱管水闸是指水闸闸门槽为圆柱管形状的水闸。
根据圆柱管的流量计算公式,可以计算圆柱管水闸的过流量Q的公式为:Q = πr² √2gh其中,r为圆柱管的半径,其他参数的含义同上。
以上是一些常见的水闸过流计算方法,还有其他类型的水闸过流计算方法可以根据实际应用情况进行选择。
二、水闸闸宽计算水闸闸宽计算是指在已知水位差和水闸流量的情况下,计算水闸的闸宽的过程。
水闸闸宽的计算方法与不同的水闸类型和形式有关。
1.矩形水闸闸宽计算:矩形水闸是指水闸的闸门宽度和闸门高度均为常数的水闸。
根据闸宽计算公式,可以计算矩形水闸闸宽B的公式为:B = Q / vh其中,vh为矩形水闸的过水深度。
2.梯形水闸闸宽计算:梯形水闸是指闸门宽度从上游到下游逐渐增大的水闸。
水闸计算
FQ—启门力(t);
FW—闭门力(t);
nT—摩擦阻力的安全系数,一般取1.2;
Tzd—支承摩擦阻力(t);
Tzs—止水摩擦阻力(t);
n’G—计算启门力的门重修正系数,取1.1;
G—闸门活动部分的自重(t);
Ws—作用在闸门上的水柱压力(t);
nG—计算闭门力的门重修正系数,取0.9;
3、摩擦阻力计算公式:
Tzd=f2P f2取0.6
Tzs=f3P,f3取0.7
Nt-----摩阻力安全系数,取1.2
Ng=闸门自重xx系数,1.0-1.1
五孔按排架计算1
212平面闸门的启闭力计算
按在动水中启闭的平面闸门计算
1、启门力计算公式为:
FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws
2、闭门力计算公式为:
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
xx
闸门总重为:1.9066T
启闭机重量为393.9kg*2
尺寸为8*2米。双吊点。
平面闸门的总水压力:
P=γh2
b=×9.8×22
×8=156.8 KN根据经验公式,初估算:
启门力:
FQ=nt(Tzd+Tzs)+Px+ngG+Gj+Ws=1.20.6*156.8+0.7*156.8)
+1.1*19.066=265.58KN
圆闸门为:
S=π·,
D-闸门通径(m)
h-闸孔中心至最高水位高度(m)
u-密封面的摩擦系数,一般取0.3。
闸门启闭力的计算:
启门力:
F启=n·(F+W1+W2)
闭门力:
水闸设计计算公式
h (闸前水深)V 0(闸前流速)H(闸前总水头)h 1(上下游渠道高差)E 0(以下游渠道为基准面的泄水建筑物上游总水头)Q (过闸设计流量)b (闸门宽度)q (过闸单宽流量)0.650.5990.6682875130.61.2682875131.51.51P0.016)h k (临界水深)E 0/h k ψh c /h k (查水力计算手册P203)h c (收缩断面水深)h c ′′(共轭水深)0.467136352.7150263710.950.460.2148827220.872512962h t (渠道下游水深)h c ′′>ht 假设消力池深度S 1E 010.33需要建消力池0.551.818287513εzb 0d z εb0.97014558840.90.9831626556.003343151E01/h kh c1/h k(查水力计算手册P203)h c1′′/h k(查水力计算手册P203)h c1′′3.8924127990.4220.934272703b bεN(闸孔数)H(闸前水深)V0H000.98316265510.6700.67σΔZ S(设计消力池池深)E0′/h k h c/h k(查水力计算手册P203)h c1.050.4656288070.185357531 3.1118217190.420.196197m(堰流流量系数)Q(泄流流量)hs(由堰顶算起的下游水深)σB0(闸孔总净宽)0.385100.20.59837907118.18432824计算消力池长度F rcLj(自由水跃跃长)查水力计算手册P194(4-1-3)Lk(消力池长度)查水力计算手册P207(4-2-7)3.67388934.983792828 3.987034262。
水闸设计计算范文
水闸设计计算范文一、水闸设计计算的步骤1.确定设计流量:根据所在位置的水文气象条件和需要调节的水位变化范围,确定水闸的设计流量。
一般可以通过水文统计分析获得,也可以通过模型计算获得。
2.确定水闸闸宽:根据设计流量和水位变化范围,通过流量-水位-闸宽曲线确定水闸的闸宽。
一般情况下,水闸设计尽量遵循等流速原则,即流过水闸的平均流速相同,可以减少水流的冲刷和波浪产生。
3.确定闸槽尺寸:根据水闸闸宽和水位变化范围,确定闸槽尺寸,包括闸底高程、闸底宽度、闸底高度、闸槽斜坡等。
4.确定闸门尺寸:根据水闸闸宽和水头,确定闸门尺寸。
闸门的高度和宽度应满足流量和承受水压的要求,同时考虑闸门材料和结构的可行性和经济性。
5.进行水力计算:根据水闸的尺寸和参数,进行水力计算,包括流速、流量、水压、水位变化等方面的计算。
通过水力计算,可以确定水闸在不同工况下的性能和对水流、水压的影响。
6.进行结构计算:根据水闸的结构形式和材料,进行结构计算,并考虑水压、地震、冲刷等因素的影响。
结构计算包括静力分析、动力分析、稳定性分析等方面的计算。
7.进行稳态和暂态河道模拟:根据水闸的位置和附近河道的情况,进行稳态和暂态河道模拟,模拟水闸的性能和对河道的影响。
通过模拟分析,可以得到水闸对河道水流、泥沙、底床变动等方面的影响。
8.进行经济性评价:根据水闸的建设和维护成本,进行经济性评价,包括投资回收期、投资效益比、社会影响等方面的考虑。
通过经济性评价,可以判断水闸建设的可行性和经济效益。
二、水闸设计计算的基本原理1.水流力学原理:水流力学原理是指根据流体的运动规律和流速、流量、水位变化等参数,计算水流对水闸的压力、冲击力、扬力等方面的影响。
通过水流力学原理的计算,可以确定水闸的闸宽、闸门尺寸和结构形式,以满足设计流量和水位变化的要求。
2.结构力学原理:结构力学原理是指根据水闸的结构形式、材料和造型,计算水流、水压、地震、冲刷等因素对水闸结构的影响。
水闸计算(防渗~稳定)
算式 25× (16.0× 1.5+(1+2)× 1/2 × 2)× 28.5 25× (14.5× 1.5+3.14× (1.5/2)2/20.3× 0.3× 4-0.3 × 0.5× 2)× 13.0 25× (15× 1.0+3.14×
重力(kN) 19237.5
力臂 (m) 0.000
164 2
左(-)
水平力(KN) 右(+)
力臂(m) 6.35 3.40 2.00
11323.19
下游水压 P3 力 浮托力 渗透压力 浪压力 合计
23443.64 36625.64 8248.88 485.35 42726.77 -11635.10
2.48 0.00 0.71 10.22
稳定分析 pmax pmin p平均 97.67254 89.72558022 93.6990618 基底不均匀系数 1.088569649 Kc 1.468891801
14364.2
-0.142
-2039.7
1674.0 2248.7
-3.990 3.920
-6679.3 8814.7
381.75
-2.950
-1126.2
672
-2.950
-1982.4
267.9 705.6 207.972 46900.83
-6.000 -2.950 -2.950
-1607.4 -2081.5 -613.5 -7988.0
设计反向 42333.691 9956.571 0.235 0.389 0.623 0.619 7.941 11.854 22.254 0.775 1.112 1.112 40.000 1.050 1.050 217.097
水闸计算公式范文
水闸计算公式范文水闸是一种用于调节水流的结构物,它常用于水利工程中的水库、渠道等地方。
水闸的设计与计算是确保水闸正常工作的重要环节。
下面将介绍水闸的计算公式及其相关内容。
1.水闸开度计算公式:水闸的开度是指水闸门相对于水流的开启程度,常用于调节流量的大小。
水闸开度计算公式如下:开度=(Q×L)/(B×H)其中,Q为经过水闸的流量,L为水闸门的长度,B为水闸的宽度,H 为水闸门的高度。
2.过流水头计算公式:过流水头是指水流通过水闸时产生的动能损失,它与流量、水闸的形状和尺寸等参数有关。
过流水头计算公式如下:水头=(V^2)/(2g)其中,V为水流的流速,g为重力加速度。
3.水闸流量计算公式:水闸的流量是指单位时间内通过水闸的水量,它是水利工程设计和管理的关键参数。
水闸流量计算公式如下:流量=(C×B×H×(2g×H)^0.5)其中,C为流量系数,B为水闸的宽度,H为水闸门的高度,g为重力加速度。
4.水闸的阻力计算公式:水闸的阻力是指水流通过水闸时受到的阻碍力,它与水闸的形状和尺寸等因素有关。
水闸的阻力计算公式如下:阻力=(λ×ρ×L×(Q/A)^2)/(2g)其中,λ为摩擦系数,ρ为水的密度,L为水闸的长度,Q为经过水闸的流量,A为水闸门的有效面积,g为重力加速度。
5.水闸的槽底水流速度计算公式:水闸槽底水流速度是指水闸门下游水体的流速,它与水闸的流量和槽底坡度等有关。
水闸槽底水流速度计算公式如下:流速=(Q/(B×H))其中,Q为经过水闸的流量,B为水闸的宽度,H为水闸门的高度。
以上是水闸计算中常用的公式,根据实际情况和需要,可以选择合适的公式进行计算。
在水闸的设计和施工过程中,除了公式的应用外,还需要考虑水闸的材料选择、结构设计等问题,以确保水闸的安全可靠运行。
水闸稳定计算
当硬土层埋深较深时,桩只能插入到软土层的一定深 度,利用桩与周围土壤的摩擦力支承上部荷载,称为摩擦 桩。水闸多采用摩擦桩。
.
(四)其他方法 振冲砂桩法、强夯法、高压
旋喷法、真空预压法等等。
.
回答以下问题:
1、水闸稳定分析包括哪些内容?计算公式是 什么?
2、水闸地基处理有哪些方法? 3、换土垫层进行地基处理时,砂垫层的作用
1.作用
在软土层厚度较大的地基上,桩基础是解决地基 承载力不足的有效方法。设置桩基础后,能够提高 地基的承载力和抗滑稳定性,减少沉陷量。
2.桩基础型式(按施工方式分)
桩基础按施工方式分为:打入混凝土预制桩和钻 孔灌注混凝土桩两种。
(1)打入式预制桩
打入式预制桩一般采用钢筋混凝土桩,直径 d=0.25~0.55m。现场预制桩的长度在25~30m;工厂 预制桩一般长不超过12m,便于运输。
当闸室抗滑稳定安全系数不能满足规范规定的允许安 全系数时,可采取下列措施提高闸室稳定性。
(1) 适当将闸门向闸室下游一端移动布置,或将底板向上 游端适当加长,充分利用闸室水重。(增加G)
(2) 改变闸室结构尺寸,增加自身重量。
•增加底板厚度时,由于其位于水下,受到水的浮力,有 效重量小,不经济。
•增加闸墩厚度时,虽然增加了自重,但同时也增加了闸 室前缘宽度和挡水面积,因而也同时增加了水平推力。
(5-39)
式中 f’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数, 查表5—17;
C’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力, kPa,查表5—17
闸室稳定性的判断,要求 :
土基上: KC [K土] [K土]查表5-13 岩基上: KC [K岩] [K岩]查表5-14
水闸水力计算范文
水闸水力计算范文水闸水力计算是指对水流通过水闸的过程中,水流的流量、速度、压力等参数进行计算和分析。
水闸是用来调节河流水位、控制洪水、供水等工程的重要设施之一,而水力计算则是保证水闸正常运行和安全运行的基础。
下面将从水流过水闸的计算方法、水力计算的影响因素、常见计算公式以及安全性考虑等方面进行详细介绍。
一、水流过水闸的计算方法水流过水闸的计算方法主要有闸门过闸流量法、闸门水头损失法和全过程计算法。
1.闸门过闸流量法:这是最常用的计算方法,通过计算水流经过闸门时的流量来确定闸门开度和流量。
计算公式为:Q=Cd×b×h×(2g)1/2其中,Q为闸门过闸流量,Cd为闸门流量系数,b为闸门有效宽度,h为水头落差,g为重力加速度。
2.闸门水头损失法:这个方法是根据闸门开启程度和流量确定水头损失,通过闸门水头损失公式计算出实际流量,并反向推算出闸门开度。
这种方法适用于流量较大时的水闸水力计算。
3.全过程计算法:这是一种综合考虑了水流过程中各种因素的计算方法,通过将水流过闸门的水头损失、水压力变化、能量转换等因素考虑进去,进行全程计算,得出最终的流量和水头。
这种方法较为复杂,适用于需要精确计算的情况。
二、水力计算的影响因素水力计算的结果和影响因素有很大的关系,主要包括:水头落差、闸门开度、闸门类型、流量系数、水位变化等。
1.水头落差:水闸的水头落差即水位的高差,它决定了水流的动力,落差越大,水流的速度和压力越大。
2.闸门开度:水闸的闸门开度直接影响着水流的流通和流量,开度越大,流量越大。
3.闸门类型:闸门的形式和结构对水流的流通和流量也有很大的影响,不同类型的闸门对流量的影响是不同的。
4.流量系数:流量系数是闸门过闸流量公式中的一个参数,它反映了闸门的流量特性,不同的闸门类型和开度对应不同的流量系数。
5.水位变化:水位变化会导致水流的速度和流量发生变化,因此在水力计算中必须考虑水位变化对水流的影响。
水闸的概念及计算
第八章 水 闸§8-5 闸室的布置和构造 教学容底板、闸墩、工作桥、交通桥 一、底板按形状分:有水平底板、低实用堰底板(上游水位高,流量又受限制)。
河宽、孔多。
需用横缝将闸室分成若干闸段(每个闸段可分为一孔、两孔、三孔) 按底板与闸墩的连接方式分:整体式、分离式整体式闸底板与闸墩浇筑成整体,墩中分缝。
(也有闸室底板中间分缝的) 底板形式⎭⎬⎫⎩⎨⎧--kpa 4030较差,箱式底板:地基承载力实心底板适用于松散地基,地震烈度较高的地区分离式单孔底板上设双缝,将底板与闸墩分开适用:坚基,紧密的地基上,不会产生不均匀沉降。
底板顺水流方向的长度:满足上部结构布置,结构强度和抗滑稳定要求。
二、闸墩材料:常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。
作用:分隔闸孔,支承闸以与上部结构。
材料:砼或浆砌石。
外形轮廊:过闸水流平顺,侧向收缩小,以加大过水能力。
分方形、三角形、半圆形、流线形。
高程:上游高出最高水位并有一定超高。
长度:与闸底板顺水流长度相同。
上、下游侧:铅直或10:1~5:1竖坡。
闸墩厚度:满足强度,稳定要求,决定于工作门槽深度和门 槽颈部厚度。
门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5~1.0 缝墩:1.2~1.5检修门槽与工作门槽之间须保持1.5 ~2.0m 净距。
胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以上的间距。
三、闸门检修门---平门----位置:上游侧工作门--弧门平门--位置:① 上游侧②下游侧(利用水重帮助闸室稳定) 闸门顶部高程:应高于可能最高蓄水位。
四、胸墙固定式、活动式作用:减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。
布置位置:置于门后--闸门紧靠胸墙,且止水效果好而简单;门前---止水结构复杂,易于磨损,有利于启闭,钢丝绳不易磨损•顶高程:顶与闸墩齐平。
底梁梁底高程:满足堰流的要求,堰顶高程+堰顶下游水深+ (0.2m)。
厚度:不小于0.15~0.2m 结构形式:板式、梁板式。
水闸过流计算
水闸过流计算①开敞式水闸过流计算a.当hs ≤ 0.72H 0时,过闸水流为自由出流,流量公式Q =εmB 2gH 03/2;b.当0.72H 0<hs≤0.9H 0时,过闸水流为淹没出流, 流量公式2/3002H g mB Q σε= 单孔闸:s s b b b b 0401171.01⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=σ 多孔闸,闸墩墩头为圆弧形时:()b z b z b zz b zb d b b b d b b d b b d b b NN ++⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++--=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-=221171.011171.0110040000400εεεεε 4.000131.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=H h H h s sσ式中:B 0---闸孔总净宽(m);Q---过闸流量(m 3/s);H 0---计入行近流速水头的堰上水头(m);g---重力加速度,可采用9.81(m/s 2);m---堰流侧收缩系数;b 0---闸孔净宽(m);b s ---上游河道一半水深处的宽度(m);N---闸孔数;εz ---中闸孔侧收缩系数;d z ---中闸墩厚度(m);εb ---边闸孔侧收缩系数;b b ---边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m);σ---堰流淹没系数;h s ---由堰顶算起的下游水深(m)。
c.9.0/0≥H h s 当时,为高淹没出流,其流量计算公式: ()20000065.0877.02⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-=H h h H g h B Q s s s μμ 式中:μ0---淹没堰流的综合流量系数;其它符号意义同前。
对于平底闸,当设有胸墙时为孔流,流量计算公式: ee e e h r H h H h gH h B Q 16200718.24.0111112=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+='+'-'='=λλεεεφμμσ 式中:h e ---孔口高度(m);μ---孔流流量系数;φ---孔流流速系数,采用1.0;ε′---孔流垂直收缩系数;λ---计算系数,适用于25.00<<eh r 范围; r---胸墙底圆弧半径(m);σ′---孔流淹没系数,由规范表中查得。
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荆家店村拦河闸
闸门总重为:1.9066T
启闭机重量为393.9kg*2
尺寸为8*2米。
双吊点。
平面闸门的总水压力:P=21γh 2b=2
1×9.8×22×8=156.8 KN 根据经验公式,初估算:
启门力:
F Q =nt(Tzd+Tzs)+Px+ngG+Gj+Ws=1.20.6*156.8+0.7*156.8)+1.1*19.066=265.58KN
Tzd=f2P f2取0.6
Tzs=f3P ,f3取0.7
Nt-----摩阻力安全系数,取1.2
Ng=闸门自重修正系数,1.0-1.1
五孔按排架计算
平面闸门的启闭力计算
按在动水中启闭的平面闸门计算
1、启门力计算公式为:
FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws
2、闭门力计算公式为:
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
式中:FQ—启门力(t);
FW—闭门力(t);
nT—摩擦阻力的安全系数,一般取1.2;Tzd—支承摩擦阻力(t);
Tzs—止水摩擦阻力(t);
n’G—计算启门力的门重修正系数,取1.1;G—闸门活动部分的自重(t);
Ws—作用在闸门上的水柱压力(t);nG—计算闭门力的门重修正系数,取0.9;
3、摩擦阻力计算公式:
(1)对于滑动支承摩擦阻力计算公式为:Tzd=f2P
(2)对于滚动支承摩擦阻力计算公式为:
Tzd=P/R(f1r+f)
上两式中:
f2—滑动支承的摩擦系数,钢板和橡胶取0.65;
P—作用在闸门上总水压力(t);
R—滚轮半径(cm);
f1—轴与轴套的滑动摩擦系数(铜合金轴套对钢轴为0.3,胶木轴套对钢轴为0.2)
r—轴的半径(cm)
f—滚轮的滚动摩擦系数,为0.1cm;
(3)对于止水摩擦阻力计算公式为:
Tzs=f3Pzs
式中:
f3—止水与止水座的滑动摩擦系数(橡胶对钢板为0.65,橡胶对水泥砂浆面为0.7)
Pzs—作用在止水上的水压力(t),为侧止水的顶止水的总长度乘以止水橡胶作用的宽度,再乘以平均水平均水头得出;
闸门启闭力的计算:
启门力:F启=n·(F+W1+W2)
闭门力:F闭=n·(F-W1-W2)
式中:
W1-门体自重(T)
W2-丝杆自重(T)
n-系数1.1~1.3,闸门不经常操作时,取大值,反之取小值;F-水压产生的阻力。
F=S·h·u(T)
S-闸门板面积(m2)
方闸门:S=a·b
a-闸门宽(m)
b-闸门高(m)
圆闸门为:S=π·D2/4,
D-闸门通径(m)
h-闸孔中心至最高水位高度(m)
u-密封面的摩擦系数,一般取0.3。