倒虹吸流量计算举例(精)

Q A 2g z2
任务：
参考答案：Q≈ 7.62m3/s
水力分析与计算
• 主持单位： 广东水利电力职业技术学院 • 黄河水利职业技术学院
参建单位： 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院
长江工程职业技术学
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核举例
主 讲 人： 王勤香
黄河水利职业技术学院
2014.10
水力分析与计算
水力分析与计算
倒虹吸水力分析与计算
一、倒虹吸管水力分析
△z
1
△z
2
△z
3
z z1 z2 z3
二、倒虹吸管水力计算内容
（1）选择适宜的流速，确定管道内径； （2）已知管径、管道布设，验算过流能力； （3）确定下游渠道水位和渠底高程（求水面总落差） 。
进口
水力分析与计算
ζ拦=β(s/b)4/3sinα
2
3.14/4×1.72
转角
ζ拦=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072
2 2.27 4.542 A2 拦 2 0.072 2 0.072 0.22 0.072 0.016 2 A2 4.5 2.10 9.5
2
△z
2.流量系数及△z2

1 2 gLi A2 A2 A2 i A2 C 2 R A2 1 A2 i i i i 2
水力分析与计算
2'
A、 Ai—管道出口断面及计算管段断面 面积； ζi——为管道某一局部能量损失系数， 不包括管道出口处但包括管道进口处； Ci、Ri、Li——分别为管身计算段水流 的谢才系数、水力半径和管长。
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例分析：
1.流量计算公式
Q A 2g z2
A 2 2 gL A 2 A2 v2 i z2 i 2 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
2'
Q A 2gz2 0.509 2.27 19.6 0.491 2 7.17m3 / s
1 = =0.509 0.716 2.36 0.78
水力分析与计算
故倒虹吸管型式、尺寸及布设满足 设计过流能力要求。
小结、布置任务
小结：
1. 流量计算公式中各物理量理解、确定 2. 局部损失系数理解、确定
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例：
某水库干渠工程与河流相交。由于洪水位过高，拟建倒虹吸管 。其设计基本数据如下： 设计流量Q=7.17 m3/s；倒虹吸进口前设 拦污栅，管段有两弯段转角，第一、第二弯段转角均为30°急转弯 管；上下游渠道断面相同，底宽b=2.4m，边坡系数m=1.5，糙率 n=0.025，设计流量时水深h0=2.1m，进口渐变段末端底宽为4.5m ，拟设计双排管，管径1.7m，试校核渠道过流能力。
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（1）倒虹吸进出口水面落差值Δz2
2 2 A 2 2 gL A 2 A v z2 i 2Байду номын сангаасi 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
2 gL A 2 gL A 2 gL 2 2 2 Ci Ri Ai C R A C R
D 1.7 0.425, n 0.014 4 4 1 1 C R1/6 0.4251/6 61.94 n 0.014 2 gL 2 9.8 196.5 2.36 2 2 C R (61.94) 0.425 R
水力分析与计算
2
2
2 2.27 A2 1 2 1 0.78 2 A2 9.5
2
v Q / A 7.17 / 2 / 2.27 1.58m / s
1.582 z 2 0.716 2.36 0.78 0.491m 19.6
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（2）流量系数计算 （3）流量计算

1 2 gLi A2 A2 A2 i A2 C 2 R A2 1 A2 i i i i 2
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（1）倒虹吸进出口水面落差值Δz2
2 2 A 2 2 gL A 2 A v z2 i 2 i 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
拦污栅
闸门槽
A2 i 2 0.016 0.25 0.05 2 0.2 0.716 Ai