消力井、陡槽水力计算
消力池计算
挖深式消力池计算流程图1. 假设某一池深d ，计算从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋d ＋v o 2/（2×g ）计算示意图 12. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
3. 计算池内跃后水深hc ″hc ″＝25.021321812−+b b ghc qhc α 其中：b 1――消力池首端宽度；b 2――消力池末端宽度。
4. 计算出池落差Δz :Δz ＝22)'(2hs g q ××ϕα－22)"(2hc g q ×α 其中：hs ′――出池河床水深（下游水深）。
5. 计算水跃淹没系数σσ＝（d ＋ hs ′＋Δz ）/hc ″当1.05≤σ≤1.10时假设正确，否则重新假设池深d 进行计算。
※ 本程序中各值采用国际单位制，不再说明。
参考文献：1.《水闸设计规范》（SL265－2001）2.《水力计算手册》第一版·武汉水利电力学院水力学教研室编·水利电力出版社3.《水力学》（上、下册）第二版·成都科技大学水力学教研室编·高等教育出版社4.《取水输水建筑物丛书· 水闸》第一版·陈德亮主编·中国水利水电出版社程序流程图如下：本文档及程序由龚艳光编制，由于本人水平有限，错误在所难免，欢迎大家试用，提出宝贵意见。
E-mail : **********************.cn坎式消力池计算流程图一、池内计算：1. 从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋v o 2/（2×g ）计算示意图22. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q ………………① 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
陡坡水力计算
一、陡坡的纵横断面
陡坡段的主要水力特性是陡坡急流。流速高,紊动剧烈，惯性大，对边界条件的变化敏感。
陡坡纵断面，工程上常用1:2.5~1:5.0，软基上缓一些，岩基陡一些，应满足下式：
式中:矩形和梯形，土基上多为梯形，岩基上多为矩形，碎破程度较高的岩基也可为梯形。
式中：P为陡坡段总落差，m；
为陡坡的坡度
1、渠道小陡坡水力计算
陡坡为矩形断面，消力池为矩形断面，进口为扭坡。
（1）进口宽度计算
进口宽bc按下式计算：
(2)出口消力池深度计算
消力池深度按下式计算：
取 =1.0
陡坡、消力池为梯形，消力池深度按下式计算：
陡坡宽度需考虑消力池特性。主要控制消力池来流弗汝德数，其值应大于2.5，最好大于4.5.原因是小于2.5，消能率太低，在2.5~4.5之间消能率不高，在4.5~9.0之间消能率较高。一般底宽大，弗汝德数大，有利于消能。
二、陡坡水力计算
渠道上的陡坡，底坡都大于临界底坡，陡坡为急流，水面为b2型降水曲线。大落差长陡坡，降水曲线在陡坡途中结束，其后水流一般接近均匀流，末端水深等于均匀流水深，陡坡长度按下式计算：
消力井、陡槽水力计算
陡槽水力计算———参考《中小型水库设计》中册
以下进行水面曲线计算:
(一) 渐变槽计算
2
由公式Э
因Э1+iL与Э2+h f很相近，说明假设的 h2= 1.652米是合适的。
(二) 陡槽计算
4 陡槽流速及掺气水深
当陡槽中流速大于允许不冲流速时陡槽应采取以下措施：
（1）采用较高的混凝土衬砌；
（2）减缓陡槽坡度；
（3）当流量较小时，可采用人工加糙的措施。
(三) 消能计算
1 求第一共轭水深 h、和第二共轭水深 h＂
取陡槽末端水深为第一共轭水深 h、=0.585则ξ、=h、/h k=0.34由公式计算出第二共轭水深 h＂= 3.78h＂/hk= 2.21≤5故适用当h＂＞h b(为下游渠道水深)说明在陡槽末端不会立即产生水跃，需要设置消力池。
2 消力池深度 d的计算
下游渠道水深 (m) h b= 2.00
消力池深度(m)d=σh＂-h b= 2.16
3 消力池长度 L k的计算
因陡槽末端与消力池连接，故可取消力池长度等于水跃长度。
水跃长度的计算：
对于梯形断面渠床，单宽流量可按渠底及水面的平均宽度计算，即
q=Q/b+mh=
B1、B2为水跃前后两断面的水面宽度。
B1=b+2mh、=9.17
B2=b+2mh＂=15.57
水跃长度 L n=5h＂(1+4((B2-B1)/B1)^0.5)=82.11米
故消力池长度取为Lk=82米。
底流式消能池水力计算
底流式消能池水力计算首先，我们需要了解一些基本术语和定义：1.消力池：底流式消能池的另一个名称。
2.消能通道：将主流引入消能池的渠道。
3.消力区：消能通道的出口至消能池边坡之间的区域。
4.消力量：由于消能池中的能量损失所引起的消力作用。
5.消力比：消力池中所损失的能量与进入消力区之前的能量差的比值。
下面是底流式消能池计算的基本步骤：1.确定设计流量（Qd）和设计水位（Hd）：根据具体情况确定底流式消能池需要处理的最大流量和相应的水位。
2.确定底流通道横断面形状和尺寸：-出口控制断面：根据设计流量和设计水位确定消能通道出口的断面形状和尺寸。
-底床：根据出口控制断面的形状和尺寸确定底床的形状和尺寸。
-坡面：确定消能池边坡的形状和尺寸。
3.计算消能通道的输水能力：-泄密通道法：利用消能通道的水力学关系式计算消能通道的输水能力，并根据该能力确定消能通道的横断面积。
-罗纳泄漏法：根据流速和消能通道的形状计算消能通道的水力半径，并利用罗纳泄漏公式计算消能通道的输水能力。
4.计算消力量和消力比：-消力量计算公式：E=g×(Hd-Ha)×Qd×(Cd^2)/(R×S)，其中E为消力量，g为重力加速度，Ha为底流通道出口断面的水位，Cd为消能通道的流量系数，R为消能通道的水力半径，S为消能通道的横断面积。
-消力比计算公式：D=E/(g×Qd×(Ha-Hc))，其中D为消力比，Hc为消能池水位。
5.验算消能通道的形状和尺寸：-利用水力学计算方法进行验算，确保消能通道能够满足设计流量和设计水位的要求。
6.进行消力计算：-根据消力量和消力比计算消力池的横断面积、长度和底床倾斜度。
7.根据计算结果进行消能通道和消能池的设计：-根据上述计算结果进行消能通道和消能池的几何形状和尺寸设计。
-注意考虑消能池的稳定性、固结性和抗冲刷性。
总结起来，底流式消能池的水力计算主要包括：确定设计流量和设计水位、确定底流通道横断面形状和尺寸、计算消能通道的输水能力、计算消力量和消力比、验算消能通道的形状和尺寸、进行消力计算以及进行消能通道和消能池的设计。
消力池计算
**********************************************************************计算项目：消能工水力计算1********************************************************************** ----------------------------------------------------------------------[ 消力池断面简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]消能工类型:下挖式消力池计算目标:设计尺寸上游底部高程:1.000(m)下游底部高程:0.000(m)消力池首端宽度:6.000(m)消力池末端宽度:6.000(m)水流的动能校正系数:1.000泄水建筑物下游收缩断面处流速系数:0.950消力池出流流速系数:0.950水跃淹没系数:1.050是否计算消力池前段长度:交互消力池前段长度:0.000(m)自由水跃跃长计算系数:6.900水跃长度校正系数:0.750是否计算消力池底板的厚度:计算消力池底板计算系数K1:0.200消力池底板安全系数K2:1.300消力池底板的饱和重度:25.000(kN/m^3)脉动压强系数:0.050海漫长度计算系数Ks:10.000河床土质允许不冲流速:1.000(m/s)水位流量的组数:1序号单宽流量上游水位下游水位扬压力(m3/s*m) (m) (m) (kPa)1 6.500 3.020 2.020 1.000----------------------------------------------------------------------[ 计算过程]----------------------------------------------------------------------1、判断是否需要建消能工。
底流消能坎式消力池水力计算 - scu
备注
各工况调洪后的最大下泄流量 消力池出口下游一定距离的水位 下游原始河床高程 谨慎决定下游水深的计算方式
Байду номын сангаас
用于计算库区行近流速水头0.5v02/g
按《手册》式4-2-2计算，能量损失越大，流速系数越小 按《手册》表4-2-1查取，能量损失越大，流速系数越小 根据堰型不同采用不同的流速系数φ E0=E+0.5v02/g E0=hc+qc2/（2gφ2hc2） 单变量求解hc
单位 / m/s2 m3/s m m m m m m m m m/s / m m m /s m / / / m m m m m/s / / m / m / m / m / m m m / m m
3
消能防冲 高堰 9.81 106.05 876.46 845.91 841.00 4.91 872.00 35.00 35.00 4.46 0.68 是 0.023524 10.00 10.61 35.46 0.90 0.85 0.85 35.48 35.48 0.47 0.00 22.38 10.38 √ 6.72 远离水跃 须设置消能坎 1.00 6.72 0.42 3.19 1.05 3.08 3.98 7.17 0.90 7.17 1.08
校核洪水位 高堰 9.81 245.61 877.46 846.98 841.00 5.98 872.00 150.00 50.00 5.46 0.45 是 0.010314 10.00 24.56 36.46 0.90 0.89 0.89 36.47 36.47 1.05 0.00 23.47 7.32 √ 10.33 远离水跃 须设置消能坎 1.00 10.33 0.42 5.59 1.05 5.32 5.52 11.11 0.90 11.11 2.05
小型水库卧管、消力井水力分析计算
小型水库卧管、消力井水力分析计算
彭小金
【期刊名称】《湖南水利水电》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】通过对娄底市涟源市龙虎冲水库卧管、消力井水力分析计算,合理确定了卧管、消力井尺寸;消力井具有工程量小、工期短、造价低、效益高的优点;根据实践运行经验,消力井具有良好的抗冻性能和结构布局简单合理,适合小流量、高水头的管道水流消能,在灌溉、输排水、供水工程中有着非常广阔的应用前景.
【总页数】2页(P43-44)
【作者】彭小金
【作者单位】娄底市水利水电勘测设计院娄底市417000
【正文语种】中文
【相关文献】
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小洼槽退水闸消能计算(技施)
附件四小洼槽退水闸消能防冲计算一、设计基本资料小洼槽倒虹吸进口退水闸基本资料：加大流量55m3/s，闸前水深7.339m，闸孔净宽4m，闸门尺寸4x2.1m。
工作闸门后平直段长24.5m；底坡1/500的缓坡段长46m；弯道段长52.36m，底坡1/500。
泄槽净宽4m。
弯道后泄槽底坡：前8m为1/500,中32m为1/10，后530m为1/33，（后5m净宽由4m渐变到5m）；泄槽底落差为584.046-564.573=19.473m。
由陡槽到消力池陡坡的底坡连接曲线水平长为2.847m，高差为0.328m；消力池斜坡段坡度1：5，长度13.36m；底坡连接曲线段和消力池陡坡段，宽度由5m渐变到8m，平坡段底宽8m。
海漫出口处渠底底坡1/1000,边坡1：2，糙率0.025，底宽24m，水深1.403m。
二、消力池水力计算1．跃前收缩断面水深计算本退水闸属于陡槽直接进入消力池的情况，跃前收缩断面水深可近似等于陡槽末端水深。
应用PC—1500程序D—7推算陡槽水面曲线。
起始断面水深考虑两种情况：（1）闸后收缩断面水深h c；(2)陡槽段临界水深h k。
由闸孔过流能力计算得知，hc 1.283m。
由水面曲线计算得知, h k=2.767m。
由此推算出陡槽末端水深，第一种情况为0.538m，第二种情况为0.541m。
取陡槽末端水深0.538m近似作为跃前收缩断面水深hc,即hc=0.538m。
陡槽末端单宽流量为q=55/8=6.875 m3/s.m。
2．跃后共轭水深计算：)181(232"-+=ghcq hc hc α=m 076.41538.081.9875.605.1812538.032=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯+⨯3．出池落差计算：2222222222076.481.92875.605.1403.195.081.92)2455(05.1"2'2⨯⨯⨯-⨯⨯⨯÷⨯=-=∆ghc qhs g qZ αϕα=0.006m式中 ΔZ —出池落差（m ）；'hs —出池渠道水深（m ）。
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陡槽水力计算———参考《中小型水库设计》中册
以下进行水面曲线计算:
(一) 渐变槽计算
2
由公式Э
因Э1+iL与Э2+h f很相近，说明假设的 h2= 1.652米是合适的。
(二) 陡槽计算
4 陡槽流速及掺气水深
当陡槽中流速大于允许不冲流速时陡槽应采取以下措施：
（1）采用较高的混凝土衬砌；
（2）减缓陡槽坡度；
（3）当流量较小时，可采用人工加糙的措施。
(三) 消能计算
1 求第一共轭水深 h、和第二共轭水深 h＂
取陡槽末端水深为第一共轭水深 h、=0.585则ξ、=h、/h k=0.34由公式计算出第二共轭水深 h＂= 3.78h＂/hk= 2.21≤5故适用当h＂＞h b(为下游渠道水深)说明在陡槽末端不会立即产生水跃，需要设置消力池。
2 消力池深度 d的计算
下游渠道水深 (m) h b= 2.00
消力池深度(m)d=σh＂-h b= 2.16
3 消力池长度 L k的计算
因陡槽末端与消力池连接，故可取消力池长度等于水跃长度。
水跃长度的计算：
对于梯形断面渠床，单宽流量可按渠底及水面的平均宽度计算，即
q=Q/b+mh=
B1、B2为水跃前后两断面的水面宽度。
B1=b+2mh、=9.17
B2=b+2mh＂=15.57
水跃长度 L n=5h＂(1+4((B2-B1)/B1)^0.5)=82.11米
故消力池长度取为Lk=82米。