倒虹吸计算书
倒虹吸水头损失计算
倒虹吸计算一、基本参数过水流量渠道底宽渠道顶宽渠道纵坡上游底高程下游底高程糙率系数m3/s m m m m0.51 1.20.0010.03二、计算过程渠道内水深试算流量m m3/s0.990.50拟选用管径管断面积管内水流速v2/2gmm m2m/s8000.5030.9960.051水头损失计算转弯进口直角进口出口直角80800.4130.413局损系数0.5000.0510.7410.741小计局损0.0250.0030.0370.0370.103沿程水头损失谢才系数水力半径糙率管材长度沿程水头损失C R(m)n m m56.650.20.01351500.230水头损失0.333故上游渠顶需比下游高50cm根据Q=μω*sqrt(2gh)μ流量系数取0.85ω断面积600管可过水0.5流量施工图时取600砼管游服务和英语导游服务是两个独立的赛项。
每赛项分别包括导游讲解、即兴演讲、现场知识问答、文化知识测试和才艺展示五部分。
其中，导游讲解占60％；即兴演讲占10%；现场知识问答占5%；文化知识测试占15%；才艺展示占10％。
1.导游讲解：主要考察选手的导游讲解能力。
选手根据自选主题进行模拟导游讲解，并要求准备和讲解内容吻合的PPT。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
讲：主要考察选手的临场反应、逻辑思维能力和语言组织能力。
该项目安排在导游讲解结束后，由选手现场抽签决定即兴演讲主题，无准备时间。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
3.现场知识问答：主要考察选手导游知识积累与现场反应能力。
该项目安排在即兴演讲结束后，选手抽选题号进行回答。
题型为判断题2题、单项选择题2题，多项选择题1题。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
识测试：主要考察选手的深度文化知识积累。
该项目独立进行，参赛选手统一进行笔试考核，用中文作答。
题型为简答题，共15题。
5.才艺展示：主要考察选手的才艺能力。
选手根据范围选择才艺形式，独立完成表演，不限语种，不允许助演。
倒虹吸水力计算
1、初拟管道直径设计流量Q(m3/s)0.138最小流量Qmin(m3/s)0.075倒虹吸总长度L(m)40.000材料糙率ｎ0.009初选流速v'(m/s)0.750初选过水断面面积w'(m2)0.184初选管道直径D'(m)0.484倒虹管直径确定出管道直径D(m)0.400设计流速v(m/s)1.098相应过水断面面积w(m2)0.1262、水头损失（1）沿程水头损失水力半径（m ）R=D/40.100谢才系数（手册第一册p77）C=R 1/6/n75.699沿程损失系数λ=8g/c20.014沿程水头损失（m ）hf ＝λL*v 2/(4R*2g)0.084(2)局部水头损失ζj 进口（查表3-3）0.500ζ门槽（单个为0.2）共两个0.000拦污栅栅条厚度s （m ）0.000拦污栅间距b （m ）0.100拦污栅与水平面夹角a （度）75.000栅条形状系数β（查表3-5）0.760ζ拦污栅＝β（s/b ）4/3sina0.000弯道损失ζ弯道（查表3-7）0.000ζ旁通管（单个为0.1）共两个0.000明渠的断面面积（m2）w 渠9.000w 管/w 渠0.014ζ出口（查表3-4）0.100ζ通气孔（《水力计算手册表1-3-4》）0.000总局部水头损失系数∑ζｊ0.600总局部水头损失hj ＝∑ζj v 2/2g0.037总水头损失z ＝hj+hf0.1213、校核流量Q ＝w(2gz)0.5/(λL/D+∑ζj )0.138校核最小流量v min =Q 小/w(v min >1.2m/s)0.596倒虹吸水力计算拦污栅的水头损失。
倒虹井计算书
倒虹井计算书(JSC-3)项目名称日期执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 有顶盖全地下长度L=3.825m, 宽度B=3.130m, 高度H=4.700m, 底板底标高=-5.400m池底厚h3=300mm, 池壁厚t1=230mm, 池顶板厚h1=200mm,底板外挑长度t2=200mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=100.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.000m,池内水深0.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面25.00kN/m2, 组合值系数0.90恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.40活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度, 弯矩折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/°C) 1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上35,下35)钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.002 计算内容(1) 地基承载力验算(2) 抗浮验算(3) 荷载计算(4) 内力(考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算(7) 混凝土工程量计算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1 地基承载力验算3.1.1 基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=59.86 kN池壁自重G2=313.71kN底板自重G3=111.86kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=485.43 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=0.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=150.85 kN池顶地下水重量Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 197.11 kN底板外挑地下水重量Gs2= 91.20 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 347.96 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 91.20 kN(4)活荷载作用Gh池顶活荷载Gh=372.86 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.225×3.530 = 14.91 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(485.43+0.00+347.96+91.20+372.86)/14.914= 86.99 kN/m2 3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[3.400×(20.00-10)+2.000×18.00]/5.400= 12.96 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa = fak + ηbγ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)= 100.00+0.00×10.00×(3.530-3)+1.00×12.96×(5.400-0.5)= 163.52 kPa3.1.3 结论: Pk=86.99 < fa=163.52 kPa, 地基承载力满足要求。
娃娃河倒虹吸QTZ63塔吊基础计算书
娃娃河渠道倒虹吸工程塔吊基础验算及施工方案一、工程概况南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首至沙河南段工程南阳段三标的娃娃河渠道倒虹吸工程，位于南阳市卧龙区七里园乡武庄西200m处。
倒虹吸为4孔现浇混凝土管，2孔一联，单孔尺寸：690×690cm，管身段共7节，其中水平段管身1节，进出口斜坡及圆弧段共6节。
娃娃河交叉断面以上汇流面积9.12km2。
渠道倒虹吸进口渐变段起点桩号TS 102+671，出口渐变段末端终点桩号TS 102+926，总长度255m，其中进口渐变段48m、进口闸室段16m、倒虹吸管身段长108m、出口闸室段23m、出口渐变段60m。
渠道倒虹吸设计流量340m3/s，加大流量410m3/s；进口处设计水位141.453m，加大水位142.183m；出口处设计水位141.283m，加大水位142.013m。
娃娃河按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，50年一遇洪峰流量205m3/s，相应水位137.35m；200年一遇洪峰流量285m3/s，相应水位137.71m。
工程区地震基本烈度VII度。
娃娃河渠道倒虹吸主要工程量有：土石方开挖174401m3，土方回填112617m3，混凝土浇筑38375m3，钢筋制安3280.6t。
二、塔吊概况本工程主体结构施工时共设塔吊1台，采用河南克瑞集团起重机有限公司生产的QTZ63型塔吊，该塔吊独立式起升高度为39米，附着式起升高度达140米，工作臂长50米，可在直径100m范围内一次性满足施工要求。
最大起重量5吨，额定起重力矩为63吨米，广泛适用于高层民用、工业建筑，大跨度工业厂房、水利工程的施工。
三、塔吊的使用与管理塔吊安装及拆除均应由具有安装及拆除专项质资的专业队伍负责施工。
塔机吊物时，起升、回转可同时进行，变幅应单独进行，每次变幅后应对变幅部位进行检查；作业完毕后，起重臂应转到顺风方向，并松开回转制动器。
塔吊除做好保护接零外，还应做好重复接地（兼防雷接地），电阻不大于10欧姆。
倒虹吸计算
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 o PD gHD t t θρσ==以钢材的设计允许应力[]σ代替θσ； 经整理得：[]2w oo gHD t ρϕσ≥(mm)w ρ—— 水的密度，1000kg/3m ;H —— 内水压力，m 。
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
倒虹吸计算
0.200 0.000 0.030 0.100 80.000 0.000 0.500 0.950 0.045
闸槽（2个）
（3）ζ 拦污栅＝β （s/b）4/3sina 拦污栅栅条厚度s(m) 拦污栅间距b(m) 拦污栅与水平面夹角a(角度) 栅条形状系数β （4）ξ 出口 ∑ξ （1）+（2）+（3）+（4） 局部损失hj (3)总水头损失 hf+hj 4、钢管抗外压稳定计算(水工手册P/7-203)
0.078
m
0.25 Pcr 3440 s r
1 .7
钢管内径r 钢材的屈服点ζ s 钢材厚度δ 临界外压Pcr 外水压力 土压力 实际总外压P 安全系数K
cm 公斤力/cm2 cm 公斤力/cm2 吨 吨 公斤力/cm2
190.000 2250.000 2.000 10.291 10.000 6.000 1.600 6.432
工程名称：XXXXXX
2006.12.13
设计阶段：初步设计 计算建筑物：倒虹吸管（总长140m，2×φ 3.8m，Q=12.5） 计算内容：抗浮计算、水头损失计算、钢管抗外压计算、钢管抗内压计算、地基承载力计算 计算结果汇总表 计算内容 抗浮计算 水头损失计算 钢管抗外压计算 钢管抗内压计算 地基承载力计算 计算目标 安全系数 总水头损失 安全系数K 安全系数K / 计算结果 1.350 0.085 6.432 23.684 / 位于基岩上，无需计算 矩形管 一、已知流量、管径，求水位差 1、基本参数 设计流量Q 倒虹吸总长度L 材料糙率n 管径D 过水面积A 管内流速 2、沿程水头损失 水利半径R 谢才系数C 沿程损失hf 3、局部水头损失 （1）ξ 单位m 备注
m m m t t t /
倒虹吸水力计算问题
μ为流量系数；L为管身长；R为管身水力半径 ；C为管身谢才系数；∑ζi
为包括出口局部水头损失系数在内的管身各项局部水头损失系数之和。
● 圆形断面倒虹吸管的水力计算
● 计算公式 圆形断面倒虹吸管可按《水工设计手册》及《倒虹吸管》介绍的方法 计算，《灌溉与排水工程设计规范》介绍的方法也与此相同。
圆形断面倒虹吸管水力计算公式如下：
●
管身弯道局部水头损失系数不同计算公式的分析比较
各种计算方法所采的各种局部水头损失系数基本相同，但所采用的弯
道损失系数计算公式有所不同 。 压力管弯道局部水头损失系数的计算公式 很多 ，计算值差别很大 。
《水力计算手册》的表1-3-4 中只列有圆形缓弯管及圆形急弯管的弯道
局部水头损失系数计算公式 。《倒虹吸管》所介绍的弯管局部水头损失系 数计算方法实际上仅适用于圆形缓弯管 ，且其值是众多弯道局部水头损失
式中：ζ6 为弯管局部水头损失系数；H 为管高；R 为弯道中心半径 ；α为 弯道中心的圆心角。
● 倒虹吸管水力计算的类型 倒虹吸管的水力计算一般有以下三种情况： (1) 已知流量及管径、管数，计算水头损失。这种情况可直接利用有 关公式一次算得各部位及总的水头损失；
(2) 已知流量及设计水头，计算管径及管数 。这是通常的一种设计情
7/2 1/ 2 D 6 0.131 0.1632 R 90
式中：ζ6 为弯道局部水头损失系数 ；D 为管径 ；R 为弯道中心半径 ；
α为弯道中心的圆心角。
●
计算公式
3．《倒虹吸管》计算公式： 《灌区水工建筑物丛书》及《取水输水建筑物丛书》的《倒虹吸管》也 基本上采用了与《水工设计手册》相同的计算方法，与其不同之处为： （1） 出口局部水头损失系数ζ出 按下式计算：
下官涵洞倒虹吸计算1
孟州市老蟒河下官庄段治理工程下官涵洞设计书校定：校核：设计：河南省豫北水利勘测设计院二零一三年七月目录1、涵洞总体布置 (4)2、设计依据 (4)3、水力设计 (4)3.1流态判别 (4)3.2非淹没压力流涵洞计算公式 (5)3.3淹没压力流涵洞计算公式 (7)3.4核算过水流量 (9)3.5核算进口水深 (9)3.6涵洞的消能防冲设计 (10)4、荷载计算 (13)4.1涵洞的垂直土压力计算 (13)4.2侧向水平土压力计算 (14)4.3水压力计算 (15)4.3.1内水压力计算 (15)4.3.2外水压力计算（蟒改河最高水位处涵洞断面） (16)4.4汽车车辆荷载计算 (19)4.5自重力计算 (21)5.3荷载的作用分项系数 (23)5、结构设计 (24)下官涵洞计算1、涵洞总体布置下官涵洞采用直线型布置型式，进口渐变段采用扭曲面连接，涵洞分4孔布置，单孔净宽3m，总宽为13.5m，长114m，净高1.8m，设计流量为39.41m3/s；断面形式为矩形，出口设有消力池，消力池采用深挖式。
2、设计依据（1）《水闸设计规范》（SL265—2001）（2）《中小型水利水电工程典型设计图集图集》水闸分册（3）《涵洞》熊启钧编著，中国水利水电出版社（4）《水工设计手册》（第二版）3、水力设计依据熊启钧编著的《涵洞》水力计算过程和孟州市老蟒河下官庄段治理工程图3.1流态判别H=3m，D=1.8m，h=3.764m；H>1.5D，h>D,流态为淹没压力流；淹没压力流过流能力分别按非淹没压力流与淹没压力流计算公式进行计算；其中H为涵洞进口水深，m；D为涵洞洞高，m；h为涵洞出口水深。
3.2非淹没压力流涵洞计算公式式中m2——流量系数；B为洞宽，净宽为3m，总净宽为12m；A——断面面积，m2；H0——包括上游行近流速的水头，m；i——涵洞的纵坡，前段取为9/500，后段取为0.003；L——涵洞长度，取为114m，坡度为0.003的长度为64m；——修正系数，可采用=0.85；R——水力半径，m；——湿周，m；C——谢才系数，m0.5/s;n——糙率，混凝土洞可采用0.014；——除出口损失系数以外的水头损失系数总和；——进口损失系数，顶部修圆的进口可采用0.1~0.2，取0.1；——拦污栅损失系数，与栅条形状尺寸及间距有关，一般可采用0.2~0.3，此处取为0；——闸门槽损失系数，一般可取为0.05~0.1，此处取0；——出口损失系数，此处取0；——进口渐变段损失系数，可查《水工设计手册》，从下表1得到；损失系数为0.1；——出口渐变段损失系数，取为0.3；其余符号意义同前；断面型式进口出口扭曲面0.1~0.2 0.3~0.5A=4BD=4×3×1.8=21.6m2其中为系数，取为1.05；v为行近流速，取为0.5m/s；设计流量Q=39.41m3/s,计算流量大于设计流量，满足设计流量的要求；3.3淹没压力流涵洞计算公式其中，m3是流量系数；为出口后下游过水断面面积，出口断面较大，较大，可近似取为0.4；其余符号意义同前；为水头损失系数总和，过水断面面积AA=4BD=4×3×1.8=21.6m2湿周水力半径R谢才系数C包括行近流速的水头H流量系数m33.4核算过水流量过水流量计算公式：设计流量Q=39.41m3/s,计算流量大于设计流量，满足设计流量的要求；3.5核算进口水深出口水深h=2.9m，高于洞高1.8m，确定按淹没压力流计算进口水深，进口水深的计算公式如下：涵洞进口水深为3m，满足进口水深的要求。
倒虹吸管结构计算
1、基本资料洞顶填土高度 4.3m回填土容重19.1kN/m3顶板厚度0.4m底板厚度0.5m侧墙厚度0.4m砼容重25kN/m32、计算依据（1）、《水工建筑物荷载设计规范》 DL 5077-1997；（2）、《水工混凝土结构设计规范》 SL191-2008；（3）、《涵洞》取水输水建筑物丛书 P130；3、荷载计算取单宽1m计算永久荷载标准值作用于顶板的垂直均布荷载总和q 2计算考虑最不利情况，洞内无水，则作用于顶板的荷载为顶板自重及洞上填土重（1）顶板自重0.4*25=10kN/m（2）洞上填土重计算(5-3)(5-1）式中：q t2—洞顶垂直土压力强度标准值，kN/m；H d —洞顶以上填土高度，m；γ—洞顶填土重度，kN/m3；K g —垂直土压力系数，根据填土种类及比值Hd/B由表5-2查取；K s —垂直土压力系数，根据地基刚度及比值Hd/B1由表5-1查取；B 1—洞身总宽，m；B 0—洞顶处槽宽，m；因H d /Bc=4.3/16.9=0.254查表5-2得Kg=1KgγH dB 0(m)B 1(m)q t2H d /B 1q t2洞顶垂直土压力计算表11022)(B B B Hk q dg t +=γdt H Ks q γ=2119.14.312.6 3.8177.23 1.1382.13按公式5-3计算的垂直土压力强度标准值大于按式5-1计算值，则土压力强度为82.13kN/m（3）作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1计算作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1为地基反力与洞内水重之和，因地基反力按均匀分布考虑，底板自重及洞内水重均与其产生的地基反力相抵消，计算地基反力时只考虑顶板及侧墙重。
侧墙厚(m)侧墙高(m)侧墙重(kN)L(m)化为q 侧墙(kN/m)q 1(kN/m)0.43603.815.79107.92（4）水平土压力计算采用《砼重力坝设计规范》B.2作用于底板均布荷载计算表)245(tan 2ss s h r P ϕ-=土土P s—土压力强度(kN/m))h s—填土高度(m)φs—填土的内摩擦角水平土压力计算表γ土hs上hs下фs(°)45°-φ/2tan(45°-φ/2)P顶土P下土19.10 4.308.2026.00320.6232.0761.15永久荷载设计值(1)顶板自重 1.05*10=10.50kN/m(2)顶板填土自重 1.05*82.13=86.24kN/m(3)底板底面均布荷载 1.05*107.92=113.32kN/m(4)土压力设计值 1.2*32.07=38.48kN/m（侧墙上）1.2*57.8=73.38kN/m（侧墙下）四、内力计算底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4加腋尺寸113.3296.7438.4873.380.25半板跨长 L 1墙跨长 L 2底板厚 d 1顶板厚 d 21.73.450.50.40.4注：下表数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正; 尺寸单位为 m ; 荷载单位为 kN 及 kN/m .结点D C杆端DBBD BA AB AC CA劲度 K 0.0060.0060.0060.003分配系数μ0.4980.5020.6630.33754.580109.161-58.94152.017-93.189-46.59513.65727.31413.858-13.85831.793-31.793-32.084-16.042A单孔箱涵弯矩分配表 弯矩单位：kN •m箱涵设计基本资料表MFB5.32110.642 5.399-5.3992.648-2.648-2.673-1.3360.4430.8870.450-0.4500.221-0.221-0.223-0.1110.0740.037弯矩合计89.24274.499-74.49973.445-73.445-66.302注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变； 杆端DB 即底板跨中；杠端CA 即顶板跨中。
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 。
倒虹吸管水力计算书
倒虹吸管水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）华东水利学院《水工设计手册》（第二版）中国水利水电出版社《灌区建筑物的水力计算与结构计算》（熊启钧编著）2．计算参数：计算目标:已知流量及管径，求水头损失L。
设计流量Q = 20.000 m3/s倒虹吸管断面形状：圆形；孔口数量：3孔倒虹吸管孔直径D = 2.000m管身长度L = 220.00m，斜管段边坡1 : 4.00弯管中心半径R = 2.00倍管径，管身粗糙系数n = 0.0140上游渠道流速V1 = 0.700 m/s，下游渠道流速V2 = 0.700 m/s门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050，管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200 三、计算过程门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050。
管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200斜管段边坡1:4.00，相应弯道中心的圆心角为:α = tan-1(1/4.00) = 14.036°弯道中心半径R＝2.00D，每个弯道的局部水头损失为:ξ6 = [0.131+0.1632(H/R)3.5+(α/90)1/2= {0.131+0.1632×[2.000/(2.00×2.00)]3.5}×(14.036/90)1/2=0.057 管身流速为：V管= Q/*3×π×(D/2)2]= 20.000/[3×3.14×(2.000/2)2] = 2.122 m/s管出口局部水头损失系数为:ξ出= (1-V2/V管)2=(1-0.700/2.122)2=0.449管身水力半径为: R = D/4 = 2.000/4 = 0.500管身谢才系数为: C = R1/6/n = 0.5001/6/0.014 = 63.636倒虹吸管总水头损失△Z = (∑ξi+2gL/C2/R)V2/2/g=(0.050+0.200+2×0.057+0.449+2×9.81×220.0/63.6362/0.500) ×2.1222/2/9.81 = 0.676 m。
倒虹井计算书
倒虹井计算书(JSC-3)项目名称日期执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 有顶盖全地下长度L=3.825m, 宽度B=3.130m, 高度H=4.700m, 底板底标高=-5.400m池底厚h3=300mm, 池壁厚t1=230mm, 池顶板厚h1=200mm,底板外挑长度t2=200mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=100.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.000m,池内水深0.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面25.00kN/m2, 组合值系数0.90恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.40活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度, 弯矩折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/°C) 1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上35,下35)钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.002 计算内容(1) 地基承载力验算(2) 抗浮验算(3) 荷载计算(4) 内力(考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算(7) 混凝土工程量计算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1 地基承载力验算3.1.1 基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=59.86 kN池壁自重G2=313.71kN底板自重G3=111.86kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=485.43 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=0.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=150.85 kN池顶地下水重量Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 197.11 kN底板外挑地下水重量Gs2= 91.20 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 347.96 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 91.20 kN(4)活荷载作用Gh池顶活荷载Gh=372.86 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.225×3.530 = 14.91 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(485.43+0.00+347.96+91.20+372.86)/14.914= 86.99 kN/m2 3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[3.400×(20.00-10)+2.000×18.00]/5.400= 12.96 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa = fak + ηbγ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)= 100.00+0.00×10.00×(3.530-3)+1.00×12.96×(5.400-0.5)= 163.52 kPa3.1.3 结论: Pk=86.99 < fa=163.52 kPa, 地基承载力满足要求。
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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 。
五、管身段本倒虹吸管采用Q235B 板钢管，经初步布置和拟定后量得钢管长约410m 。
根据地形在全线设4座镇墩，初定钢管内径DN1600mm ，壁厚δ为14和16mm 。
下面分别对倒虹吸进行水力计算、钢管和镇墩结构计算： （一） 水力计算倒虹吸的过水能力及总水头损失按《灌溉与排水工程设计规范》附录N 所列公式计算：1、倒虹吸的过水能力按下式计算Q=μωgZ 2DL /1λμ+∑=ζλ=28Cg C=R n11/6式中：Q －倒虹吸设计流量（m 3/s ）； μ－流量系数；=0.383ω－倒虹吸过水断面面积；=2.01 g －重力加速度（m/s 2）Z －上、下游水位差（m ）；0.777m∑ζ－局部水头损失系数的总和，包括进、出口拦污栅、闸门槽、伸缩节、进人孔、旁通管、转弯段、渐变段等损失系数；ξ闸=0.2，ξ进口=0.5，ξ拦栅=0.5，ξ出口=1， ξ弯头=αξ90，ξ90=0.361#镇墩弯头为14°59′，α=0.32，ξ弯头1=0.32*0.36=0.115 2#镇墩弯头为37°47′，α=0.63，ξ弯头2=0.63*0.36=0.227 3#镇墩弯头为44°4′，α=0.69，ξ弯头3=0.69*0.36=0.248 4#镇墩弯头为11°，α=0.25，ξ弯头4=0.25*0.36=0.09 ∑ξ弯头=0.68 ∑ζ=2.88λ－能量损失系数；=0.015338 L －倒虹吸总长度（m ）；410 D －管内直径（m ）；1.6mC －谢才系数；=71.53 n －糙率；取0.012经计算Q=3.0 m 3/s 大于加大流量2.94 m 3/s ；所以选择钢管内径为1.6m 是合适的。
2、倒虹吸总水头损失按下式计算 hw=（∑ξ+λL/D ）V 2/2gv 管道流速设计时为1.17m/s ，加大流量时为1.46 m/s 。
所以设计时hw=0.48m 加大时hw=0.74m 。
（二） 钢管结构计算管壁应力计算，根据《水电站压力钢管设计规范SL281－2003》规定，采用第四强度理论计算，其计算公式为：[]σϕτσσσσσ≤+-+=yz y Z y Z 22213 []σϕχτσσσσσχχ≤+-+=z Z Z 22223 []σϕχτσσσσσχχ≤+-+=y y y 22233式中：σ1、σ2、σ3－表示任意点作用有三个主应力；σz －环向正应力； σx －轴向正应力； σy －径向正应力；τyz 、τxz 、τxy －剪应力；ϕ－焊缝系数，取ϕ=0.9；[σ]－相应计算情况的允许应力；不同钢材、板厚，相应计算情况的允许应力见下表表1：允许应力表由于本工程采用了鞍形支墩，设置支承环和刚性环，所以选择以下断面核算应力：断面1：支墩间跨中断面；断面2：加劲环的断面；断面3：支承环的断面；钢管按满水、温升设计，作用在钢管上的主要力有：1）内水压力；2）管重和水重在法向上分力；3）各种轴向力①水管自重的轴向分力；②温升时管壁沿支墩面的磨擦力；③温升时伸缩节内填料的磨擦力；其余各力均较小，忽略不计。
以1#至2#镇墩之间的钢管为例说明其计算过程，计算简图如图一：①基本数据2#镇墩中心至上游伸缩节接头距离L′=57m；2#镇墩中心至下游伸缩节接头距离L″=15m；2#镇墩中心处钢管最大静水头H0=107.7m；支墩间距L=5.4m；管轴与水平线夹角 =37°47′;图一1、管壁厚度拟定管径D=1.6m ，钢管采用Q 235B 钢板焊接而成，基本荷载[σ]=129Mpa ，考虑局部应力的基本荷载[σ]=158Mpa 。
本倒虹吸水压试验压力按正常情况最高内水工作压力的1.25倍计算，所以最大设计水头H 设=1.25*107.7=134.6m 。
初估管壁厚度采用降低允许应力至75%,][75.020σδ⨯=HD=11.12mm选用管壁计算厚度选δ=12mm ，考虑2mm 的防锈厚度，管壁的结构厚度取δ=14mm 。
2、管壁弹性稳定计算 计算壁厚δ=12mm<130D =1301600=12.3mm ，需设置加劲环。
3、加劲环断面及间距计算 a 、加劲环对管壁影响范围:t=0.78（r c *δ）0.5=0.78（0.806*0.012）0.5=0.077m ； 本倒虹吸选择角钢L63×63×6作为加劲环； b 、加劲环有效断面面积为： F R = 728.8+77*2*12+63*12 =3332.8mm 2c 、加劲环有效断面重心轴距管中心距R ： R=1263212778.7288061221775.8298.728⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯=811.2mm注：其中L63×63×6角钢的面积为728.8mm 2；重心在距离角钢外缘17.75mm 处；惯性矩为233820mm 4；d 、加劲环有效断面惯性距：J=233820+728.8*18.552+（1/12）*217*123+2604*0.82 =517516.5mm 4e 、计算加劲环的间距：L 劲=33KPR EJ=352.8111.025.517516101.23⨯⨯⨯⨯⨯=3053mm加劲环间距为1.8m 。
4、管壁应力计算断面1的计算a 、径向内水压力产生的管壁径向压力σy =-P设=1.32MPab 、径向内水压力产生的管壁环向应力σZ1= (P设*D 0)/(2*δ)=88 MPaσZ2很小，忽略不计。
c 、法向力产生的管壁弯曲轴向应力σx1=±δπ24D MM=102qL此处q=（g 管+g水+ g地震）cos α，D=1.614m ，δ=14mm ，L=5.4m ，考虑12%的附加重g 水=19.71*1.12=22.1kN/m ，g管=5.46*1.12 =6.11kN/m ，g地震=0.2*2.5*0.25*（22.1+6.11）=3.52kN/m ，cos α=cos37°47′=0.79故M=92.52kN.Mσx1=±δπ22104D qL =±3.83MPa d 、轴向力产生的管壁轴向应力σx2=δπr 2A∑ 水管自重产生的轴向力A 1： 考虑12%的附加重A 1= g 管*L*sin α=5.46*57*0.613*1.12=213.7kN 伸缩接头处内水压力A 5：A 5=4π（D 12-D 22）H上伸设·γ=（3.14/4）*（1.628*1.628-1.6*1.6）*70*9.81*1.25 =61kN温度升高伸缩接头边缝间的磨擦力A 6： A 6=πD 1bfH上伸设·γ此处b 2约为0.1D 这里取0.2，μ2=0.3故A 6=π×1.628×0.2×0.3×686.7×1.25=263kN 温度升高管壁沿支墩面的摩擦力A 7： 考虑12%的附加重 A 7=f （g 水+g 管）L ′cos α1此处f=0.5=0.5*（19.71+5.46）*1.12*57*0.79=634.7kN∑A=213.7+61+263+634.7=1172.4kN 故σx2=-012.0806.024.1172⨯⨯π=-19.3MPae 、应力校核：按温升情况计算。
校核管顶应力时，σx取负值（压应力），即σx =-3.83-19.3= -23.13MPaσ1=y z 223τσσσσ+-+y Z y Z=0)32.1(88)32.1(8822+-⨯--+ =88.7Mpa ＜0.9×129=116.1Mpaσ2=xz 223τσσσσ+-+z x z x=088)13.23(88)13.23(22+⨯--+- =101.56Mpa ＜0.9×129=116.1Mpaσ3=xy 223τσσσσ+-+y x y x=0)32.1()13.23()32.1()13.23(22+-⨯---+- =22.5Mpa ＜0.9×129=116.1Mpa断面2（加劲环）的计算计算简图如图2：图二a 、径向内水压力产生的管壁环向应力σZ2=（ P 设*r 0（1-β））/δF R ’=7.288+1.2*6.3=14.848cm 2β=t*2a ''δδ+-R R F F （管壁外缘断面与环计算断面比值）=0.22σZ2=68.64MPa （拉）横断面上的正应力σx3=±1.816βδ设2P 0D =±35.2 MPa （内缘受拉，外缘受压）σx2=-19.3MPa （压，同断面1）管壁外缘应力为：σx =-35.2-19.3=-54.5（外缘受压）横断面上剪压力很小可以省去。