倒虹水利计算
倒虹吸水力计算
校核最小流量
vmin=Q小/w(vmin>1.2m/s)
0.138 0.075 40.000 0.009 0.750 0.184 0.484 0.400 1.098 0.126
0.100
75.699
0.014 0.084 0.500 0.000 0.000 0.100 75.000 0.760 0.000 0.000 0.000 9.000 0.014 0.100 0.000 0.600 0.037 0.121
谢才系数(手册第一册 p7/c2
沿程水头损失(m) hf=λL*v2/(4R*2g)
(2)局部水头损失 ζj进口(查表3-3)
ζ门槽(单个为0.2)共两个
拦污栅栅条厚度s(m)
拦污栅间距b(m)
拦污栅的水头损失 拦污栅与水平面夹角a(度) 栅条形状系数β(查表3-5)
0.138 0.596
倒虹吸水力计算
1、初拟管道直径
设计流量Q(m3/s)
最小流量Qmin(m3/s)
倒虹吸总长度L(m)
材料糙率n
初选流速v'(m/s)
初选过水断面面积w'(m2)
初选管道直径D'(m)
倒虹管直径
确定出管道直径D(m)
设计流速v(m/s)
相应过水断面面积w(m2)
2、水头损失
(1)沿程水头损失
水力半径(m) R=D/4
ζ拦污栅=β(s/b)4/3sina
弯道损失ζ弯道(查表3-7)
ζ旁通管(单个为0.1)共两个
明渠的断面面积(m2) w渠
w管/w渠
ζ出口(查表3-4)
ζ通气孔(《水力计算手册表1-3-4》)
总局部水头损失系数∑ζj
水利工程计算常用公式
水工常用计算公式1、明渠均匀流计算公式:Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式) C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差) ε :渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9 b :渡槽的宽度 (米) h :渡槽的过水深度 (米) φ :流速系数 φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2 (m 3/秒)4、跌水计算公式:跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数5、流量计算公式:Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23= 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23gZ 2bh Q =(2)实用堰出流:Q=εMBH23= 侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23= 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH= 流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25 或 Q =1.343H 2.47 (2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25)σ (2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145 (2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tan θ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23 (2-18) 淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ (2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127 (2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
倒虹吸计算书
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
倒虹吸计算书
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
倒虹吸水力计算——公式
序号
计算参数
1 初拟管道直径 1.1 设计流量
1.2 最小流量 1.3 倒虹吸总长度 1.4 材料糙率 1.5 初选流速 1.6 初选过水断面面积
1.7 初选管道直径 1.8 确定管道直径D 1.9 设计流速
#### 相应过水断面面积
2 水头损失
2.1 沿程水头损失
22..11.. 22.1. 3
hf
L V2 D 2g
ζj进口
ζ拦污栅=β(s/b) 4/3sina
拦污栅栅条厚度
s
m
拦污栅间距
b
拦污栅与水平面夹角 α
栅条形状系数
2.2. 32.2. 4
闸槽损失系数 弯道损失
β ζ门槽 ζ弯道
2.2. 5
管道入明渠损失系数
ζ出口
w渠
w管/w渠
ζ出口(查表3-4)
2.2. 6 2.2. 7
ζ通气孔(《水力计算手册表
5.1 流量系数
Q小 Vmin V允
m
5.2 设计流量
Q设
m
hj
V2 2g
m
hw hf hj
m
m3/s m/s m/s
vmin=Q小/w
m
1
L / D
m3/s
Q mA 2gZ
0.608 0.754 0.850 0.754
5.000 1.592
1.20
0.827 9.99
水力半径 谢才系数 能量损失系数
沿程水头损失
2.2 局部水头损失
2.2. 1
进口损失系数
2.2. 2
拦污栅损失系数符号Fra bibliotek单位Q
m3/s
Qmin m3/s
倒虹吸水面落差计算.
z z1 z2 z3
方头形 直线扭曲面形
(1)倒虹吸进口水面降落值Δz1
v22 v12 z1 (1 1 ) 2g
v1、v2——分别为进口渐变段首、末端断面平均流速; ζ1——进口渐变段局部水头损失系数,查表确定
水力分析与计算
倒虹吸水面衔接分析计算
案例分析: 2.水面落差△z计算
水力分析与计算
倒虹吸管水面衔接分析计算
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,确定管径; (2)已知管径、管道布设,校核过流能力; (3)确定下游渠道水位和渠底高程(求水面总落差)。
渐变段型式 反弯扭曲面形 1/4圆弧 方头形 直线扭曲面形
ζ1 0.1 0.15 0.3 0.05~0.3
ζ2 0.2 0.2 0.7 0.3~0.5
z z1 z2 z3
(2)倒虹吸出口水面上升值Δz3 v3、v4——出口渐变段首、末端断面平均流速 ζ2——出口渐变段局部水头损失系数 v42 z3 (1 2 ) 2g
倒虹吸水面衔接分析计算
案例分析:
(3)倒虹吸进出口水面落差值Δz2
A 2 2 gLi A 2 v2 v2 v22 z2 i ( ) 2 ( ) Ci Ri Ai 2g 2g Ai
2'
2'
A 2 2 gL A 2 A2 v2 i A、 Ai—管道出口断面及计算管段断面面积; z2 i 2 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
倒虹吸水力计算
低高度P2 b2
高度P3
0.1
2.65
1
20
9.81
0.5
0.6
0.5
备注:各个 损失系数的 选取已经隐 1、进出口渐 变段损失系
进口渐变段损失系数ζ1 出口渐变段损失系数ζ2
0.15 0.2
水力计算手册第二版
灌溉与排水工程设计规范
2、拦污栅局 部水头损失 系数
s
b
0.03
0.1
α
β
拦污栅局部水头损失系数ζ3
上游渠道断 面参数
进口断面参 平均断面参
A
0.1746
0.4746 0.3246
χ
1.182
2.182 1.682
R
C
V
J
Z1
0.147716 55.927805 0.630011
\
\
0.217507 59.653438 0.231774
\
\
0.182611 57.790622 0.430893 0.00030444 -0.0201159
90
0
0
水力计算手册第二版
3、门槽局部 水头损失系
门槽局部水头损失系数ζ4
0.2 水力计算手册第二版
4、进口局部 水头损失系 数(也可以 查询旧版水 工设计手册
进口局部水头损失系数ζ5
0.2 水力计算手册第二版
5、弯道局部
水头损失
序号 缓弯管 急弯管
θ
d
R
1
#DIV/0! 0.1233024 38
0.15
0
上游渠道
下游渠道
水流动力粘 挟沙水流含
水深h1 底宽b1 边坡系数 水深h4 底宽b4 边坡系数 性系数μ 沙量ρ
倒虹吸水力计算
0.100
2.540
0.606
0.090
0.100 1.093 0.376 0.784
Hale Waihona Puke 3.9981.300倒虹吸水力计算 1、初拟管道直径
设计流量Q 最小流量Qmin 倒虹吸总长度L 材料糙率n 初选流速v' 初选过水断面面积w' 初选管道直径D' 确定出管道直径D 设计流速v 相应过水断面面积w 2、水头损失 (1)沿程水头损失 R=D/4 C=R1/6/n λ =8g/c2 hf=λ L*v2/(4R*2g)
Q=w(2gz)0.5/(λ L/D+∑ζ j) vmin=Q小/w(vmin>1.2m/s)
4.000 2.000 66.260 0.015 2.500 1.600 1.805 1.400 2.598 1.539
0.350 55.965 0.025 0.408 0.250
0.400 0.030 0.100 90.000 0.760 0.153
(2)局部水头损失 ζ j进口
ζ 门槽(单个为0.2)共两个
拦污栅栅条厚度s 拦污栅间距b 拦污栅与水平面夹角a 栅条形状系数β ζ 拦污栅=β (s/b)4/3sina
弯道损失ζ 弯道(查表3-7)
ζ 旁通管(单个为0.1)共两个
w渠
w管/w渠
ζ 出口(查表3-4)
3、校核流量 校核最小流量
ζ 通气孔(《水力计算手册表1-3-4》) 总局部水头损失系数∑ζ j 总局部水头损失hj=∑ζ jv2/2g 总水头损失z=hj+hf
倒虹水利计算
倒虹水利计算倒虹管的水力计算倒虹管的水头损失由以下四部分组成:进口局部水头损失=H1=ε1v2/2g ε1—系数,一般ε1=0.5出口局部水头损失=H2=ε2v2/2g ε2—系数,一般ε2=1.0弯头局部水头损失=H3=ε3v2/2g θ=30°,ε=0.10-0.55,一般用0.30沿程水头损失=H4=i*L总水头损失H=H1+H2+H3+H4钢管和铸铁管的水力坡降的确定:当V≥1.2m/s时; i=0.00107V2/D1.3当V<1.2m/s时; i=0.000912 V2(1+0.867/V)0.3/D1.3输入进水井流量求出流速后,根据流速的大小进行相应的计算当V≥1.2m/s时,水头损失计算如下:管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000160.000.00571 1.2730040.00当V<1.2m/s时水头损失计算如下:管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 600.00000210.000.001230.7425840.00塑料管的水力坡降的确定:i=0.000915Q1.774/D4.774管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000200.000.00418 1.5912540.00注:表格中深色填充的数据需要手动输入。
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.041340.082680.09922进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.014070.028130.03376进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.064590.129190.15503沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.228260.45149沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.049290.12525沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.167210.51602。
倒虹吸管的水力计算
进口渐变段长度可取上游渠道设计水深的3~5倍。
倒虹吸管出常设置消力池(可结合渐变
段布置),用以调整出口水流的流 速分布,池长一般为渠道设计水深 的3~4倍,低于下游渠底的池深(cm)
镇墩为重力式结构,靠自重维持 其稳定。对于结构计算,主要应 验算基础承载力和验算抗滑、抗 倾覆的稳定性。
镇墩除验算基础应力外,对墩身 亦应选择危险断面验算其最大及 最小应力。
29 | 倒虹吸管
谢谢大家!
当渠道与河流或道路相交,且渠道水位与河水位或路面接近同一标高, 不能采用渡槽、涵洞等 。
倒虹吸管与渡槽相比,具有工程量少、施工方便、节约劳力及材料、造 价低等优点;其缺点是水头损失大,维修管理不便。
斜管式
10 | 倒虹吸管
倒虹吸管进出口布置应满足水力条件良好、运用可靠以及稳定、防渗、防 冲、防淤等要求。
图 镇墩与管端的连接 (a)刚性连接;(b)柔性连接
白水寨压力钢管镇墩
19 | I倒虹吸管
倒虹吸管的水力计算
倒虹吸管的水力计算是根据已定的渠道流量、流速、进口渠底高程,在 水头损失许可范围内选定合理的管径,并进行出口渠底高程和进出口水 面衔接计算等。
当通过设计流量时,管内流速通常为1.5~3.0m/s,最大可达4m/s。
13 | I倒虹吸管
为适应地基不均匀沉降而引起的弯曲变形和由于温度降低和混凝土凝固 而引起的纵向收缩变形,管道应设置永久性伸缩缝,缝间设止水。
缝的间距,土基上宜取15~20m;岩基上可取10~15m。露天管取小值, 完工时及时填土的埋置管可取大值。
倒虹水利计算表
倒虹管的水力计算倒虹管的水头损失由以下四部分组成:进口局部水头损失=H1=ε1v2/2g ε1—系数,一般ε1=0.5出口局部水头损失=H2=ε2v2/2g ε2—系数,一般ε2=1.0弯头局部水头损失=H3=ε3v2/2g θ=30°,ε=0.10-0.55,一般用0.30沿程水头损失=H4=i*L总水头损失H=H1+H2+H3+H4钢管和铸铁管的水力坡降的确定:当V≥1.2m/s时; i=0.00107V2/D1.3当V<1.2m/s时; i=0.000912 V2(1+0.867/V)0.3/D1.3输入进水井流量求出流速后,根据流速的大小进行相应的计算当V≥1.2m/s时,水头损失计算如下:管径(mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000160.000.00571 1.2730040.00当V<1.2m/s时 水头损失计算如下:管径(mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 600.00000210.000.001230.7425840.00塑料管的水力坡降的确定:i=0.000915Q1.774/D4.774管径(mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000200.000.00418 1.5912540.00注:表格中深色填充的数据需要手动输入。
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.041340.082680.09922进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.014070.028130.03376进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.064590.129190.15503沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.228260.45149沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.049290.12525沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.167210.51602。
倒虹吸管设计计算分析
超高;L 表示进 口渐变段长度,R表示进 口弯管半
径. 单位均为 m 。
( 4 )水位计算
水位差计算: Q=  ̄4 2 g z
1
、
倒虹吸管管路布置及进 出口布置 1 .倒虹吸管管路布置 倒虹吸管的管路布置常用 的有两种 竖井 式和斜
( 5)
L : ( 4~ 6) h; R =( 2 . 5 ~ 4) D 。
倒虹 吸 管 就 是 以输 送 渠 道 水 流 ,穿 过 河 渠 、溪 谷 、 洼 地 、 道 路 的压 力 管 道 。常 用 的 由钢 筋 混 凝 土
倒虹吸管的水力计算, 首先要选择管 内的流速 , 然后根 据流 速来计 算管道直径 ( D ) 、上下游 的水位
倒虹吸管设计计算分析
■ 李 进 陈飞林
伸缩节是在管道发生 热胀 冷缩效应时的装置 。排砂 闸阀可 以排除管道 的污泥和 杂物 ,其应该布置在管 身的最低处 。检修 孔是为了方便 维修而设的孔 ,可
以方 便 检 修 人 员 进 入 。
【 关键词】倒虹吸管 设计 计算
L>( 5 ~ 6) h :
2 . 进 出 口布 置
是 水 位 差 : ∑ (表 示 的是 水 头 损 失 总 和 ;
表 示 水
头 损 失 系 数 ; ^ 能 量 损 失 的 系 数 , = 等 ; 。 管 内
直径;L 管总长度。
,
( 2 )管身段 管 身段 的直径 :
D :.
/
/ 2 " D
( 2)
( 6)
在 倒 虹 吸 管 的 进 口段 ,应 该 布 置 的 主要 有 渐 变
段、排砂孔、控制 阀和沉砂池 。其中渐变 段是作为 上游 渠道与进 口段的沉砂池 的衔接建筑物 。排砂 孔 的 作 用 非 常 大 ,它 可 以将 沉 砂 池 的砂 定 期 进 行清 理
倒虹吸计算
倒虹吸设计计算一、倒虹吸管总体布置(根据地形和当地需水量情况确定)1.布置原则;2.布置型式;{地面式(露天或浅埋式)、架空式}3.管路布置;(斜管式和竖井式)4.进口段布置;{渐变段、拦污栅、节制闸、连接段﹙进水口、通汽孔﹚、沉沙、冲沙及泄水设施}5.出口段布置;(设消力池)二、倒虹吸管的构造1.管身构造;(钢筋混泥土管、钢管、铸铁管)2.支承结构;(管座、镇墩、支墩)三、倒虹吸管的水力计算1.管道断面尺寸的确定;①灌溉面积的确定:(根据土地利用参加够调整表查出整理后土地的灌溉面积。
)②补水量的计算:项目区水田和旱地需水量除去项目区降雨量即为需补给水量。
项目区分为水田和旱地,主要农作物为水稻、玉米、油菜,各种农作物所在区需水量不同。
需水量公式=⨯⨯W M A n毛需W 需—— 农业生产总需水量,3m ;M 毛—— 综合毛灌溉定额,3m ;A —— 灌溉面积,亩;n —— 农作物复种指数,采用综合灌溉定额时,已经考虑了复种指数,可不再计入。
M M η=净毛M 净—— 作物净灌溉定额,3m /亩;η—— 灌溉水利用系数。
Ⅰ区渠系水利系数为0.465;田间水利用系数为0.95,故灌溉水利用系数为0.465×0.95得0.44。
③.流量计算根据当地全年水田需水量表、旱地需水量表和全年降雨量表查出全年需水量和降雨量的最大值和最小值,计算出最大补水量和最小补水量,以推出其流量。
④.确定尺寸;o D (圆管)o D —— 管道内径,m;Q —— 倒虹吸管设计流量,3/m s ;υ—— 设计流速,m/s 。
2.管壁厚度的拟定取单位长度承受较大内水压力P 的管道管壁中环向拉应力为22o w oo oPD gHD t t θρσ== 以钢材的设计允许应力[]σ代替θσ; 经整理得:[]2w o o gHD t ρϕσ≥(mm)w ρ—— 水的密度,1000kg/3m ;H —— 内水压力,m 。
初估计时水锤压力值按静水头的15﹪~30﹪。
倒虹管水力计算
200 300 400
200*6 315*9.5 400*12
188 296 376
0.01 0.0095 0.01 0.0095 0.012 0.012 0.013 0.013 0.014 0.0135 0.03 0.0275 0.015 0.015 0.017 0.017
干砌块石渠道 水的运动粘滞系数 温度 (℃) 0 5 10 15 20 30 40 60 80
0.02 0.025 0.0225
a
0.000862469
根据公式 i=a*Q^1.77 4/D^4.774; 倒虹管内的 流速应大于 0.9m/s。
4
1
说明:本倒虹管计算的管径均按管道内径计算。
0.43
0.43
流量(L/s)
200.121 110.374 #DIV/0! #DIV/0!
表4.2.3排水管渠粗糙系数 粗糙系数 管渠类别 大 PVC-U管、PE管 玻璃钢管 石棉水泥管、钢管 陶土管、铸铁管 混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道 土明渠(包括带草皮) 浆砌砖渠道 浆砌块石渠道 0.009 0.009 0.012 0.013 0.013 0.025 0.015 0.017 小 平均
流速 (m/s)
6.283 6.283 0.000 0.000
总水头损失H (m)
0.125 0.100 #DIV/0! #DIV/0!
1.571 1.257 0.000 0.000
1.019 0.878 #DIV/0! #DIV/0!
0.2001 0.1104 #DIV/0! #DIV/0!
管径(m) 倒虹管段 管段长度 (m)
计算内径 水力坡降 流量(m3/s) (m) i
倒虹吸计算书
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
倒虹吸水力计算问题
系数公式中计算值最大的。
对于矩形断面倒虹吸管的弯道局部水头损失系数 ,宜采用《水工设计 手册》的矩形管道缓弯公式(3-4-45)~(3-4-48)计算(南水北调中线一期
工程总干渠初步设计《渠道倒虹吸技术规定》采用了此式):
3.5 H 6 sin 0.124 3.1 2R
变段及出口渐变段的平均谢才系数 。
●
计算公式
南水北调中线工程设计的计算公式与《水力计算手册》的有关计算公 式基本相同,与其不同之处为: (1) 在倒虹吸管总水头损失 △Z 的计算式中增加了一项闸墩引起的 水面降落△Z1 ; (2) 将《水力计算手册》△Z2 计算式中的最后一项 (V2-V22)/2g 改 为(V32-V22 )/2g ,即将该项中的管身流速 V 改为管出口后断面的平均流 速 V3 ; (3) 另增加一项出口局部水头损失系数ζ管出口,其值为: ζ管出口 =(1-ω/ω3)2 上式与《倒虹吸管》的公式基本相同 ,不同的是上式为管身断面与管 出口后过水断面之比的关系 ,《倒虹吸管》的公式为管身断面与下游渠道 过水断面之比的关系。 (4)△Z1 及△Z3 的算式中分别增加了一项沿程水头损失 J1L1及J2L2; (5)在△Z3的计算式中,是管出口后断面与下游渠道的流速水头之差, 而《水力计算手册》的△Z3计算式中则为管身与下游渠道的流速水头之差。 (6)在 hj1 及 hj2 的计算式中 ,两个断面流速水头之差采用的是绝对 值,因为局部水头损失应是正值 。 在《水力计算手册》的△Z1计算式中, 如V2<V1,其局部水头损部分也应按两个断面流速水头之差的绝对值计算。
况,这时不可能一次算得结果,而需通过试算求解; (3) 已知管径、管数及上下游水位差(总水头损失),计算过水流量。
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倒虹管的水力计算
倒虹管的水头损失由以下四部分组成:
进口局部水头损失=H1=ε1v2/2g ε1—系数,一般ε1=0.5
出口局部水头损失=H2=ε2v2/2g ε2—系数,一般ε2=1.0
弯头局部水头损失=H3=ε3v2/2g θ=30°,ε=0.10-0.55,一般用0.30
沿程水头损失=H4=i*L
总水头损失H=H1+H2+H3+H4
钢管和铸铁管的水力坡降的确定:
当V≥1.2m/s时; i=0.00107V2/D1.3
当V<1.2m/s时; i=0.000912 V2(1+0.867/V)0.3/D1.3
输入进水井流量求出流速后,根据流速的大小进行相应的计算
当V≥1.2m/s时,水头损失计算如下:
管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000160.000.00571 1.2730040.00
当V<1.2m/s时 水头损失计算如下:
管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 600.00000210.000.001230.7425840.00
塑料管的水力坡降的确定:
i=0.000915Q1.774/D4.774
管径(mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000200.000.00418 1.5912540.00
注:表格中深色填充的数据需要手动输入。
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失
0.041340.082680.09922
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失
0.014070.028130.03376
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失
0.064590.129190.15503
沿程水头损失(m)总水头损失(m)
0.228260.45149
沿程水头损失(m)总水头损失(m)
0.049290.12525
沿程水头损失(m)总水头损失(m)
0.167210.51602。