关于倒虹吸水头损失计算
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;5×0.95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 。
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 。
初估计时水锤压力值按静水头的15﹪~30﹪。
高水头取大值,低水头取小值;ϕ—— 焊缝系数,一般为0.90~0.95,双面对接焊缝取0.95,单面对接取0.90;o D —— 压力钢管的内直径,m;[]σ —— 钢管的设计允许应力,kpa 。
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
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。
某倒虹吸水头损失计算excel自动计算表格
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 m 0.51
1.20.0010.03二、计算过
程
渠道内水深试算流量
m m3/s
0.990.50
拟选用管径管断面积
管内水流速v 2/2g mm m2
m/s 8000.503
0.9960.051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0.500
0.0510.7410.741小计局损0.025
0.0030.0370.0370.103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 m 56.65
0.20.01351500.230水头损失
0.333
故上游渠顶
需比下游高
50cm 本表格已经设计好所有函数公
式,只需在表格中填入相关的数
据即可自动进行计算
根据Q=μ
ω*sqrt(2gh)
μ流量系
数取0.85
ω断面积
600管可过
水0.5流量施工图时取
600砼管。
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
倒虹吸管设计—倒虹吸的水力计算
(a)进口设消力池;
(b)进口设斜坡段
倒虹吸管水力计算
——倒虹吸管水力计算的任务
倒虹吸管为压力流,其流量按有压管流公式进行计算。倒虹吸管 水力计算是在渠系规划和总体布置的基础上进行,其上下游渠道的水 力要素、上游渠底高程及允许水头损失均为已知。
水力计算的主要任务是: 确定管道的横断面尺寸与管数; 水头损失计算、过流能力校核; 下游渠底高程的确定; 进出口的水面衔接计算。
式中 Hd—下游渠底高程(m); Hu—上游渠底高程(m); hu—上游渠道水深(m); hd—下游渠道水深(m); hw—总水头损失(m)。
04
进出口水面衔接计算
通过加大流量时,进口水面可能壅高,验算进口的壅水高度是否超过 挡水墙顶和上游堤顶,有无一定的超高值。若有,应通过计算,加大挡水 墙顶及上游堤顶的高度,增加超高值。
3.横断面尺寸的确定
倒虹吸管横断面尺寸主要取决于管内流速的大小,管内流速应根据
技术经济比较和管内不淤条件确定,管内的最大流速由允许水头损失控
制,最小流速按挟沙流速确定。工程实践表明,倒虹吸管通过设计流量
时,管内流速一般为1.5~3.0m/s。有压管流挟沙流速可按下式计算:
Vnp
[w0 6
4
4Qnp
在实际工程中,倒虹吸管的水力计算主要包括以下几种情况: ➢ 根据需要通过的流量和允许的水头损失,确定管道的断面形状和尺寸; ➢ 由允许的水头损失和初拟的断面尺寸,校核能否通过规定的流量;
➢ 由需要通过的流量及拟定的管内 流速,校核水头损失是否超过允 许值。
倒虹吸管水力计算
——倒虹吸管水力计算的方法
为了避免在管内产生水跃,可根据倒虹吸管总水头损失的大小,采 用不同的进口结构型式。
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。
倒虹吸计算书解读
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 。
反虹吸水力及镇墩结构计算算例
一、水力计算1、基本参数选择本次计划建设那里屯反虹吸1座,管长158米,上下游水头差1.39米,设计流量0.137m3/s,设计采用Ⅰ阶段预应力承插管,管径为DN500mm,承压标准为0.6MPa。
2、水力计算(1)不淤流速计算(采用挟砂流速)V挟砂={ω06ρ0.5(4Q/πd752)1/4}1/1.25ω0——泥砂沉降速度,mm/s,本项目取1.07mm/s;ρ——水流中的挟砂含量,取1%;Q——设计流量,0.137m3/s;π——圆周率,3.142;d75——挟砂粒径,本次设有沉砂池,项目区为粉砂质粘土地区,不会有大的粒径通过,参考广西一些地方经验,取0.04mm;经计算,V挟砂=0.56m/s。
(2)管内流速计算V管=Q/πr2=0.137/(3.142×(0.5/2)2)=0.70m/s>V挟砂=0.56m/s。
管内在设计流速情况下不会出现淤积。
(3)水头损失计算1)沿程水头损失H f=λV2L/(8Rg)λ=8g/C2C=R1/6/nH f——沿程水头损失,m;R——水力半径,R=D0/4=0.5/4=0.125;D0——管道内径,D0=0.5米;n——本项目采用钢筋砼管道,n=0.014。
V——管内流速,V=0.70m/s;L——管道长度,158米;经计算,H f = 1.23米。
2)局部水头损失H j=[ξ进口+ξ拦栅+ξ弯道+ξ出口]V2/2g=[0.5+1.79+0.3×1.2×5+0.64]×0.72/(2×9.81)=0.12m。
3)总水头损∑h= H f + H j =1.35米<1.39米,满足过流要求。
二、结构设计管道单节管长2米,为承插管。
为防止地基不均匀沉降破坏,管道底部设30cm厚C20现浇砼管垫,管垫与管道接触处铺设油毡垫层防温变,管与管之间连接采用橡胶环止水,并设C20钢筋砼管接外包防渗,沿管长在地形剧变地段设C20砼镇墩固管;管道入口第一节管采用Dg500mm无缝钢管,在入口稍下部位设置竖向Dg200mm无缝钢管作为导气管,无缝钢管内外均采用防腐漆涂抹防锈。
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 。
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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。
小洼槽长距离倒虹吸水头损失的数值计算
小洼槽长距离倒虹吸水头损失的数值计算小洼槽长距离倒虹吸水头损失的数值计算倒虹吸是一种利用压力差将液体从低处吸到高处的原理。
在实际工程中,倒虹吸吸水的应用十分广泛,例如在水处理、消防设备、空调系统和化工设备等领域都得到了广泛的应用。
在其应用中,由于液体在通道中的流动比较复杂,使得在设计和计算时,需要考虑许多因素,如各种形状的管道的摩阻、进出口的阻力、液体的黏性和密度等等。
因此,本文旨在探讨小洼槽长距离倒虹吸水头损失的数值计算,并对其进行简要分析。
一、小洼槽长距离倒虹吸水头损失的原理小洼槽长距离倒虹吸通常由一个进水口和一个出水口组成,进水口与小洼槽相连接,出水口连接其他设备。
在倒虹吸的过程中,实际上是利用管道内外的压力差来达到吸水的效果。
当进水口与出水口之间的压差大于液体的黏性力,但小于液体的重力,就会产生小洼槽长距离倒虹吸效应。
此时倒虹吸效应的大小与液体的物理特性、管道过程、小洼槽的形状大小以及进出口的位置有关。
在小洼槽长距离倒虹吸的过程中,水流会受到阻力的影响,进而产生水头损失。
其主要原因是摩擦力和阻力。
摩擦力指的是在液体流动管道中,由于液体流动所产生的内摩擦力和外摩擦力作用,会将管道内的动能转化为热能,从而造成水头损失。
阻力是由于管道内液体流动的过程中,液体与管道内壁及进出口之间发生摩擦所产生的阻碍,进而造成水头损失。
二、小洼槽长距离倒虹吸水头损失的计算方法计算小洼槽长距离倒虹吸水头损失需要考虑多种因素,为方便计算,通常会将其化为一系列方程式以实现自动化计算。
其中比较常用的方程表达式为DC=((Kf+Km)·L/D)[(V^2/2g)+(_p/g)+Z2−Z1],其中:- DC表示水头损失的值;- Kf和Km分别表示阀门和管道的摩阻系数;- L表示小洼槽的长度;- D表示小洼槽的管径;- V表示水流速度;- g表示重力加速度;- _p表示液体的密度;-Z1和Z2分别表示进出口的高度差。