涵管过水能力计算-38069089
5_小桥涵水力计算资料
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当计算基线通过河底时,
位能: Ep H
v2 动能: Ek 2g v2 Q2 能率: E0 E p Ek H H 2g 2 g 2
20
五、小桥涵水流状态
当流量及流水断面形状为已知时,能率为水深的函数:
Q2 E0 f ( H ) H 2 g 2
7
二、小桥涵水力计算的特点
2. 涵洞孔径计算的特点
(1)跨径与台高之间有一定比例关系,其经济比例通常为 1∶1~1.5∶1,孔径计算要解决跨径及台高两个关系; (2)考虑洞身过水阻力的影响,因为过水孔道长而小; (3)通常人工加固河床,提高允许流速; (4)洞身水流可充满洞身并可触及洞顶。
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二、小桥涵水力计算的特点
涵洞孔径计算与小桥孔径计算有什么不同? 涵洞洞身随路基填土高度增加而增长,洞身断面尺寸对工 程量影响较大。因此计算涵洞孔径时,还要求跨径与台高 有一定的比例关系。通常采用加固河床提高容许流速的办 法来减小涵洞孔径,由于河床加固后的容许流速都比较高 ,如计算孔径时仍按容许不冲刷流速控制,根据设计流量 计算出涵洞孔径会很小,从而使得涵前水深增加,它将危 及到涵洞与路堤的安全。
11
四、小桥涵孔径与水毁
1. 公路桥涵水毁的成因分析 2. 小桥涵水毁的防治
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公路桥涵水毁的成因分析
从小桥涵水毁实况,可归纳其水毁主要成因:
( 1 )较大孔径的小桥、涵洞,由于基础的埋置深度不够或 未设必要的调治防护构造物,而致桥台及涵洞进出口被冲 毁。
沪陕高速大桥桥墩受损 严重 商州水务局称洪 水冲刷所致
Q (a 1)
2
mi a
3 3 8 16
5 8
其中: Qs ——设计流量(m3/s)
8堰流、闸孔出流和桥、涵过流的水力计算
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" 1
式中: n为孔数;
(8-18)
' 1
为中孔侧收缩系数,按(8-17)式计算时,可取
b
b' ;
b' 为单孔净宽;B b' d ,d为闸墩厚;
" 1
为边孔侧收缩系数,用(8-17)式计算时,可取:b b'
;
b' 为边孔净宽;B b' 2 ,Δ为边墩计算厚度,是边墩
边缘与堰上游同侧水边线间的距离。
0.67 H
0.67 2.5
H 2.5 10
H
二、堰流水力计算的基本公式
3
Q smB 2g H0 2
8-2 薄壁堰流的水力计算
薄壁堰流具有稳定的水头和流量关系,因此常作为 水力模型试验或野外测量中一种有效的量水工具。
常用的薄壁堰顶部过水断面常作成矩形或三角 形,分别称为:
一、矩形薄壁堰流
H
1.2 1.5 P1
H
二、侧收缩系数
1 1
3
a0 0.2
P1
4
b (1 b ) BB
H
(8-17)
式中: a0为考虑墩尖及堰顶入口形状的系数。
当闸墩(或边墩)头部为矩形,堰顶为直
角入口边缘时a0=0.19;当闸墩(或边墩) 头部为圆弧形,堰顶入口边缘为直角或圆
弧形时a0=0.10;
b为溢流孔净宽; B为上游引渠宽。
计算公式为
'
Qmb
3
2gH0 2
式中,b= nb' =4×14=56m;
m ' 应为包括侧收缩影响的各孔流量系数的加权平均值。
过去,有采用C0=1.4
8-3 实用堰流的水力计算
桥涵、涵洞水力计算
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Σ ξ 0.90 C 62.02
洞底比降 i
0.2
洞宽 B
0.3
洞高 D
0
过水面积 A
0 χ 7
0
0.4
0.020
流量系数m3
R 0.429
n 0.014
1.5
2
3
0.852
【黑色数为输入值,红色数值为计算值】
动能修正系 数α
H0
淹没系数σ
Q计算 14.08
Q设计 5
1.058.80来自0.23755
出口渐变段 ξ 6
Σ ξ
洞底比降 修正系数β i 2
0.2
洞宽B
0.3
洞高D
0
过水面积A
0 χ 7
0.5 R 0.429
1.00 n 0.014
0.020 C 62.02
0.85
上游行近流 速V0
1.5
2
3
0.04
四、淹没压力流涵洞过流能力
淹没压力流涵洞过流计算表
进口损失系 拦污栅损失 闸门损失系 数ξ 1 系数ξ 2 数ξ 3 进口渐变段 出口渐变段损 出口损失系数ξ 4 损失系数ξ 失系数ξ 6
为短洞
一、无压流涵洞过流能力
无压流涵洞过流能力计算表
洞宽B 洞高D 流量系数 m 侧收缩系数ε 进口水深 洞进口内水深 洞底比降 上游行近流 速V0 H hs i
1.5
2
0.36
0.95
8.8
8.77
0.020
0.039
二、半有压流涵洞过流能力
半有压力流涵洞过流能力计算表
流量系数m1 洞身长 L 修正系数β 1 洞底比降 i 进口水深 H 洞宽 B 洞高 D 过水面积 A
输水涵管(隧洞)水力计算书
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求得:Q=6.456m3/s
2. 水库设计水位 234.15m 时相应的泄流能力:
234.15 219.4 0.082605Q2 0.189292Q2 0.049564Q2
求得:Q=6.774m3/s
3.水库校核水位 235.0m 时相应的泄流能力:
235.0 219.4 0.082605Q2 0.189292Q2 0.049564Q2
n
数C
喇叭 段
2
1.5
闸首
矩形 1
1
段
闸井 段
3.6
1
渐变 段
1
1
管身 段
90
1
Σ 97.6
1.766 1.000 1.000 0.890 0.786
0.375 0.014 60.656 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693
位差;
2 —动能修正系数;取2 1.0 ;
v —管道内断面平均流速 m / s, v Q ;
A
g —重力加速度 m / s2 ,hf
l 2 d 2g
hj
—局部损失, hj
2 2g
—管路中局部水头损失系数;
沿程阻 力系数
λ 0.021
0.024
0.024 0.024 0.024
沿程水头损失 hf
0.000464665 Q2
0.001244522 Q2
0.004480281 Q2 0.001571168 Q2 0.18153186 Q2 0.189292496 Q2
根据表 2-1 计算,总沿程损失 hf 0.189292Q2 2.2 沿程水头损失计算
圆形管涵过流能力计算(别嫌字丑)
![圆形管涵过流能力计算(别嫌字丑)](https://img.taocdn.com/s3/m/566e6d6a6c175f0e7dd1375a.png)
充满度α过水断面面积A(单位D2)湿周(单位D)水力半径R(单位D)0.050.01470.45100.03260.10.04090.64350.06350.150.07390.79540.09290.20.11180.92730.12060.250.1535 1.04720.14660.30.1982 1.15930.17090.350.2450 1.26610.19350.40.2934 1.36940.21420.450.3428 1.47060.23310.50.3927 1.57080.25000.550.4426 1.67100.26490.60.4920 1.77220.27760.650.5404 1.87550.28810.70.5872 1.98230.29620.750.6319 2.09440.30170.80.6736 2.21430.30420.850.7115 2.34620.30330.90.7445 2.49810.29800.950.7707 2.69060.286510.7854 3.14160.2500糙率n设计坡降i 谢才系数过流Q 管径D 1.50.0140.00143.18320.0100.0140.00148.27320.0430.0140.00151.42870.1010.0140.00153.71640.1820.0140.00155.49520.2840.0140.00156.93270.4060.0140.00158.12070.5460.0140.00159.11520.6990.0140.00159.95240.8650.0140.00160.65651.0380.0140.00161.24401.2160.0140.00161.72611.3950.0140.00162.10931.5700.0140.00162.39641.7380.0140.00162.58641.8930.0140.00162.67282.029流量Q 2.0290.0140.00162.64092.139管内水深h 1.2000.0140.00162.45952.212坡降i 0.0010.0140.00162.04822.230糙率n 0.0140.0140.00160.6565 2.076假设D 1.500规划求解流量 2.029管径D 1.500管内水深h 1.200坡降i 0.001糙率n 0.014结果数据流量Q 2.029说明:1、当已知流量、管内水深和坡降等数据,需以改变不同管径,查看过流Q是否与已知Q相规划求解实现2、当已知管径尺寸和坡降及管内水深时,计输入管径D后查看相应水深对应的充满度即可第一种情况 (计算管第二种情况(计算过已知数据结果数据已知数据待输入数据自动计算中间数据待输入数据和最终结果结果数据管内水深和坡降等数据,需计算管涵尺寸时,可查看过流Q是否与已知Q相等,此步骤可以通过寸和坡降及管内水深时,计算过流能力,则直接相应水深对应的充满度即可。
涵洞水力计算[新版]
![涵洞水力计算[新版]](https://img.taocdn.com/s3/m/3ec0161b6d85ec3a87c24028915f804d2a168759.png)
K0+438.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.432kmF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:100S p =,3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β,67.01m 76.02===ψλ,,()67.01432.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 92.313=设涵洞进水口净高:m5.2h d='涵前水深:m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:m46.539.2581.192.31H581.1Q B 2323p =⨯=⨯=选一净跨径m 6L 0=的钢筋混凝土盖板涵,此时涵前实际水深:m25.2L 581.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m 95.1H 87.0H =='查表5-8,,6h ≥∆则涵洞净高 2.5m m 35.295.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 45.1H 6435.0==k h收缩断面水深:m30.19.0k c==h h收缩断面流速:m 6V m 4.09134.025.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:sm 6V s m 68.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m98.045.12645.16h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %356.098.068.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求,故选取涵洞m 5.20.32⨯-K1+268.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径(按25年一遇)汇水面积:2km65.1F =采用经验公式,设计流量:3F CS Q p p λβ=其中:70S p=,42.20701S K u 71.0p 11=⨯==β,67.00.36C 07.13===λβ,,67.007.165.17036.0Q 1001⨯⨯=s m 45.473=设涵洞进水口净高:m5.2h d='涵前水深:m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:10mm 40.939.2366.145.47H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 10L 0=的拱涵,此时涵前实际水深:m29.2L 366.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m 99.1H 87.0H =='查表5-8,,6h ≥∆则涵洞净高 2.5m m 39.299.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 35.1H 591.0==k h收缩断面水深:m22.19.0k c==h h收缩断面流速:s m 6V s m 4.13134.029.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:sm 6V s m 72.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m06.135.121035.110h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %328.006.172.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,故选取涵洞m5.20.52⨯-K3+692.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.854mF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:100S p =,3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β,67.01m 76.02===ψλ,,()67.01854.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 39.503=设涵洞进水口净高:m3h d='涵前水深:m 87.287.063387.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:8mm 59.787.2366.139.50H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 8L 0=的拱涵,此时涵前实际水深:m77.2L 366.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m41.2H 87.0H =='查表5-8,,6h ≥∆则涵洞净高3m m 89.241.256H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 78.1H 6435.0==k h收缩断面水深:m60.19.0k c==h h收缩断面流速:s m 6V s m 4.55134.077.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:m 6V m 10.4V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m23.178.12878.18h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %326.023.11.4016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求,考虑甲方排水要求,故选取涵洞m5.40.42⨯-K4+832.50涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:2m598.0F =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:100S p =,3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β,67.01m 76.02===ψλ,,()67.01598.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=m 68.393=设涵洞进水口净高:m2h d='涵前水深:m 92.187.062287.0h H d=-=∆-'=涵洞宽度:m11m 92.1092.1366.168.39H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 11L 0=的拱涵,此时涵前实际水深:m87.1L 366.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m 63.1H 87.0H =='查表5-8,,6h ≥∆则涵洞净高2m m 96.163.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 20.1H 6435.0==k h收缩断面水深:m08.19.0k c==h h收缩断面流速:s m 6V s m 74.3134.087.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:sm 6V m 37.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m99.02.12112.111h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %297.099.037.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求,考虑甲方排水要求,故选取涵洞m25.5-2⨯K5+291.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.65kmF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:100S p =,3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β,67.01m 76.02===ψλ,,()67.0165.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 94.413=设涵洞进水口净高:m0.2h d='涵前水深:m 92.187.060.20.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:m97.992.1581.194.41H581.1Q B 2323p =⨯=⨯=选一净跨径m 10L 0=的钢筋混凝土盖板涵,此时涵前实际水深:m92.1L 581.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m67.1H 87.0H =='查表5-8,,6h≥∆则涵洞净高 2.0mm 004.267.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 24.1H 6435.0==k h收缩断面水深:m12.19.0k c==h h收缩断面流速:s m 6V m 785.3134.092.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:sm 6V s m 41.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m99.024.121024.110h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %304.099.041.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,故选取涵洞m 0.20.52⨯-。
2-节制闸过流能力的计算
![2-节制闸过流能力的计算](https://img.taocdn.com/s3/m/e581848e680203d8ce2f2468.png)
节制闸(过流计算书)
计算者:
校核者:
一、基本资料:
闸前水位:10.6m ;闸后水位:10.5m ;闸底板高程:8.0m ;涵洞为两孔,单孔孔口尺寸为2.5x2.5m ;洞身段约长度为8.5m ;渠道纵坡i=1/15000。
二、涵洞水流形态的判别:
按照《涵洞》第44页表3-2选取15.11=K
对无压流:
1K a
H 对半有压流:1K a
H 104.15.26.2K a H == 故属于无压涵洞。
三、长短洞的判别:
按照经验公式计算短洞极限长度:
()()m H H m L k 30~5.1212~5163~64===
k L m L 5.8=
属于无压短洞。
四、出流情况的判别: 75.096.06
.25.2H iL -h 0t == 属于淹没出流。
五、无压短洞过流计算:
根据《涵洞》无压短洞过流能力可按下面公式计算:
2
/30H g 2σmb Q =
式中 σ—淹没系数
m —流量系数
b —过流断面计算宽度
查《涵洞》第95页表3-24得: 489.0=σ
查《涵洞》第93页表3-21得:357.0=m
m b 0.5=
s m /2.166.28.925357.0489.0H g 2σmb Q 32/32
/30k =⨯⨯⨯⨯⨯==
闸前水位为10.6m ,闸后水位为10.5m ,闸门全开的条件下,计算过闸流量为16.2m 3/s ,满足过流要求。
淹没出流的无压长涵洞过流能力计算问题讲解
![淹没出流的无压长涵洞过流能力计算问题讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/dfec212aeefdc8d376ee32ed.png)
(十三)淹没出流的无压长涵洞过流能力计算问题我院过去计算淹没出流的无压长涵洞过流能力,近似采用短涵洞的公式计算,采用公式为:5. 12H g mB Q δσε=上式中的侧压缩系数ε、淹没系数σ、流量系数m ,是采用华东水利学院编的《水力学上册》1977年6月版的计算公式和数值。
这些计算公式和数值,现行规范已不推荐使用。
因为引黄的涵洞式水闸都是淹没出流的无压长涵洞,应该按现行规范《水闸设计规范(SL265-2001)》和《灌溉与排水工程规范(GB50288-99)》的有关规定进行计算。
建议采用《水闸设计规范》附录A 第A ●0●1条的计算公式,并计入侧向引水系数δ,取H H =0(因为引黄闸是无坝侧向引水)后,公式为:5. 12H g mB Q δσε=上式符号的意义见《水闸设计规范》。
但是该公式是淹没出流的开敞式水闸过流能力的计算公式,引黄闸是淹没出流的无压长涵洞,必须考虑进口段以后洞身阻力和水位对涵洞过流能力的影响,其淹没系数σ与开敞式水闸不同,σ采用《灌溉与排水工程设计规范》附录P :“涵洞(或隧洞)水力计算”中的第P ●0●3条之2“涵洞为长洞时”的淹没系数,由图P ●0●3查得。
但该图的印刷有误,应改用下图查取。
图中:0H 为以涵洞进口断面底板高程起算的上游总水头,H H =0; c h 为进口段收缩断面水深(m ),当洞身较长,且底坡k i i <<0时,0h c h ≈(正常水深);c ω为相应于c h 过水断面面积(cm 2); 0H ω为相应于0H 过水断面面积(cm 2)。
由于黄河引黄涵洞的底坡0=i ,洞内水深为缓流,水面线虽然是降水曲线,但受到涵洞出口下游断面突然扩大(因为该断面没有洞墙)产生水位雍高的影响,而且涵洞长度在80m 左右,因此可以近似采用下游水深s H 近似等于c H 来查取上图中的σ值,计算误差小于5%。
附注:《灌溉与排水工程设计规范》附录P :“涵洞(或隧洞)水利计算”中的第P ●0●3条之2“涵洞为长洞时”中,0h h c 应改为0H h c ,0h h c A A 应改为0H h c A A 。
涵管计算
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涵管计算
最小淹没深度计算(戈登公式) 最小淹没深度计算(戈登公式) 最小淹没深 进口形状系 度S(m) 数C 0.297 0.55 取水口底板高程 死水位 166.2 166.997 设计流量 Q(m3/s) 0.15 闸门孔径 d(m) 0.5 流速v(m/s) 0.764 闸孔面积 A(m2)
0.196
S = cVd1/ 2
重力加速度g
V=Q A 流量计算
管底进口高 管底出口高 涵管长度L 势能修正系 涵管高度a 程(m) 程(m) (m) 数β (m) 9.81 18.5 18.24 50 0.85 0.6 涵管进口到 断面面积ω 涵管宽度 涵管高度a 湿周x 出口各种水 涵管糙率n (m) (m) (m) 头损失之和 (m2) ∑ξ 0.5 0.8 0.6 0.03 0.014 0.48 2 水力半径 断面面积ω 湿周x 水力半径 谢才系数C 谢才系数C R(m) (m) R(m) (m2) 26.3 0.240 0.5024 2.512 0.200 54.6 涵管前水深 流量系数μ 涵管前水位 过水流量Q 过水流量Q H0 0.367 2 21.1 1.03 1.66 3 22.1 1.29 2.08 流量系数μ 4 23.1 1.51 2.43 0.564 5 24.1 1.70 2.74 6 25.1 1.87 3.01 7 26.1 2.03 3.26 8 27.1 2.17 3.49 9 28.1 2.31 3.71 10 29.1 2.44 3.92 11 30.1 2.56 4.11 12 31.1 2.68 4.30
小型水库斜拉启闭涵管过流能力分析
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小型水库斜拉启闭涵管过流能力分析发表时间:2018-10-01T19:39:33.933Z 来源:《基层建设》2018年第24期作者:胡磊[导读] 摘要:涵管作为水库最主要的输水建筑物,合理正确的操作涵管闸门,对实现水资源可持续利用有着重要意义,加强涵管进口闸门控制输水量的分析计算,合理利用水库水,可有效减少多开、少开、乱开闸门放水情况的发生,本次通过对小型水库中涵管进口常见的斜拉闸门控制放水流量进行综合分析,了解在不同开度下涵管输水量的变化情况,闸孔出流及涵管管身过流能力之间的相互关系,为水库灌溉用水调度提供数据参考。
中水珠江规划勘测设计有限公司海南分公司海南海口 570000 摘要:涵管作为水库最主要的输水建筑物,合理正确的操作涵管闸门,对实现水资源可持续利用有着重要意义,加强涵管进口闸门控制输水量的分析计算,合理利用水库水,可有效减少多开、少开、乱开闸门放水情况的发生,本次通过对小型水库中涵管进口常见的斜拉闸门控制放水流量进行综合分析,了解在不同开度下涵管输水量的变化情况,闸孔出流及涵管管身过流能力之间的相互关系,为水库灌溉用水调度提供数据参考。
关键词:涵管、高程、孔口、小孔口、大孔口、无压流、半有压流、有压流、自由出流、淹没出流、试算、开启高度、流量 1.1 前言我国是世界上水库数量最多的国家,现有各种类型的水库9.8万余座,其中中型水库0.39万座,小型水库9.33万座;随着我国经济的持续健康发展,对水资源的需求越来越大,对水源质量要求也越来越高,水库作为农田灌溉最主要的水源,其安全有效运行极为重要;近年来,我国对病险水库进行全面加固除险,水库的安全得到有效保证,水库蓄水能力明显恢复,农田灌溉用水得到更有力的保证;为加强建后管理,合理利用水库水源,控制灌溉用水,避免多供、少供、不合理供水,涵管作为最主要的输水建筑物,其合理科学运行尤为重要。
此次通过分析乐东县某水库涵管过流能力,说明在正常运行情况下涵管不同开度过流能力,为合理开度合理供水提供参考。
管道通过能力的实用计算公式及其选择.doc
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天然气由气田或气体处理厂进入输气干线,其流量和压力是稳定的。
在有压缩机站的长输管道两站间的管段,起点与终点的流量是相同的,压力也是稳定的,即属于稳定流动。
长输管道的末段,有时由于城镇用气量的不均衡,要承担城镇日用气量的调峰,则长输管道末段在既输气又储气、供气的条件下,它的起点和终点压力,以及终点流量二十四小时都是不同的,属不稳定流动(流动随时间而变)。
天然气的温度在进入输气管时,一般高于(也可能低于)管道埋深处的土壤温度。
并且随着起点到终点的压力降,存在焦耳-汤姆逊节流效应产生温降,但由于管道与周围土壤的热传导,随着天然气在管道的输送过程,天然气的温度会缓慢地与输气管道深处的地层温度逐渐平衡。
所以天然气在输气干管中流动状态,也不完全是等温过程,为便于理解,我们先给出稳定流动下的水力计算基本公式,再介绍沿线温度分布规律和平均温度。
计算公式随地形条件差异而不同。
在平坦地带,由于气体密度低,对于输气管道任意两点间的相对高差小于200m的管道,可视为水平输气管段。
在稳定输送状态下,管道输送量与管道起、终点压力的函数关系如下:式中Q——管道标准状态下的体积流量,m3/s;C——常数,按此处所取各参数单位时,C值为0.03846m2·K0.5·s/kg;p1——计算管段起点压力,Pa;p2——计算管段终点压力,Pa;λ——水力摩阻系数;d——管道内直径,m;L——管道计算段长度,m;△*——天然气相对密度;T——管道中天然气平均温度,K;Z——管输平均压力与平均温度下天然气压缩系数。
在地形起伏较大地带,当输气管道沿线任意两点高差大于200m,位差对输气管道流量的影响就不能忽略不计了。
在稳定输送状态下,非水平输气管段的基本流量公式为:式中a——综合系数,a=29△*/ZR B T;R B——空气气体常数,标态下为287.1m2/(s2·K);g——重力加速度,9.81m/s2;△h——计算段终点对起点的高程差,m;h i,h i-1——各计算段终点与起点的高程,m;n——计算段的分段数;Q,p1,p2,d,λ,△*,Z,C,T,L(L i表示某段长度)意义同式(3-1)。
管道过流计算方法
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第四章 有压管道恒定流第一节 概述前面我们讨论了水流运动的基本原理,介绍了水流运动的三大方程,水流形态和水头损失,从第五章开始,我们进入实用水利学的学习,本章研究有压管道的恒定流.一. 管流的概念1.管流是指液体质点完全充满输水管道横断面的流动,没有自由水面存在。
2.管流的特点.①断面周界就是湿周,过水断面面积等于横断面面积;②断面上各点的压强一般不等于大气压强,因此,常称为有压管道。
③一般在压力作用而流动.1.根据出流情况分自由出流和淹没出流管道出口水流流入大气,水股四周都受大气压强作用,称为自由出流管道。
管道出口淹没在水面以下,则称为淹没出流。
2.根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小,可将管道分为长管和短管。
在管道系统中,如果管道的水头损失以沿程水头损失为主,局部水头损失和流速水头所占比重很小(占沿程水头损失的5%~10%以下),在计算中可以忽略,这样的管道称为长管。
否则,称为短管。
必须注意,长管和短管不是简单地从管道长度来区分的,而是按局部水头损失和流速水头所占比重大小来划分的。
实际计算中,水泵装置、水轮机装置、虹吸管、倒虹吸管、坝内泄水管等均应按短管计算;一般的复杂管道可以按长管计算。
3. 根据管道的平面布置情况,可将管道系统分为简单管道和复杂管道两大类。
简单管道是指管径不变且无分支的管道。
水泵的吸水管、虹吸管等都是简单管道的例子。
由两根以上管道组成的管道系统称为复杂管道。
各种不同直径管道组成的串联管道、并联管道、枝状和环状管网等都是复杂管道的例子。
工程实践中为了输送流体,常常要设置各种有压管道。
例如,水电站的压力引水隧洞和压力钢管,水库的有压泄洪洞和泄洪管,供给城镇工业和居民生活用水的各种输水管网系统,灌溉工程中的喷灌、滴灌管道系统,供热、供气及通风工程中输送流体的管道等都是有压管道。
研究有压管道的问题具有重要的工程实际意义。
有压管道水力计算的主要内容包括:①确定管道的输水能力;②确定管道直径;③确定管道系统所需的总水头;④计算沿管线各断面的压强。
涵管承载力计算
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涵管承载力的计算涉及多个因素,包括管径、壁厚、埋深、混凝土强度、受压区面积以及偏心距等。
以下是计算涵管承载力的基本步骤:
1. 确定涵管的尺寸和埋深:例如,涵管的直径为1.2米,壁厚为0.1米,埋深为4米。
2. 计算受压区面积:受压区面积可以通过公式A=π/4×(D-2t)^2计算,其中D为管径,t为壁厚。
在这个
例子中,受压区面积A=π/4×(1.2-0.2)^2=0.88m^2。
3. 确定混凝土的设计28天强度标号(fck)和轴向受压承载力系数(α)。
C30的强度值通常为30MPa,
α一般取值为0.85。
4. 计算轴向受压承载力:N=α×fck×Ac,其中Ac为受压区面积。
在这个例子中,
N=0.85×30MPa×0.88m^2=22.68MN。
5. 计算涵管的抗压强度:P=N/A,其中A为受压区面积。
在这个例子中,
P=22.68MN/0.88m^2=25.77MPa。
6. 最后,将抗压强度从MPa转换为吨的单位。
在这个例子中,25.77MPa大约等于2.64吨。
以上计算是基于一定的假设和简化的,实际情况可能更加复杂。
为了获得更准确的结果,建议在实际工程中咨询专业工程师或使用专业的结构分析软件进行计算。
导流涵管压力计算
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导流涵管压力计算
导流涵管压力计算
导流涵管压力计算
导流涵管压力计算涉及到流体动力学和管道流量方面的知识,以下是一种常用的计算方法:
1. 根据导流涵的几何尺寸和流体属性,确定导流涵的截面形状和面积。
2. 使用流量公式计算导流涵中的流体流量。
最常用的公式是流量公式Q = A * u,其中Q表示流量,A表示导流涵的截面积,u表示流体的速度。
3. 根据管道的材质和直径,确定导流涵的摩阻系数。
通过查表或计算,得到摩阻系数。
4. 根据导流涵的长度和流体速度,计算导流涵中的摩阻损失。
摩阻损失可用公式H = K * (L/D) * (u^2/2),其中H表示摩阻损失,K 表示摩阻系数,L表示导流涵长度,D表示导流涵直径,u表示流体速度。
5. 根据导流涵进出口的水头差,计算流体的动压。
动压可用公式P = (H + Δh) * ρ * g,其中P表示动压,H表示摩阻损失,Δh表示进出口的水头差,ρ表示流体密度,g表示重力加速度。
6. 根据导流涵中的摩阻损失和动压,计算导流涵的压力。
导流涵的压力可以用公式P = P0 - H,其中P0表示导流涵进口处的压力。