某水电站引水系统水力计算
有压引水系统水力计算
一、设计课题水电站有压引水系统水力计算。
二、设计资料及要求1、设计资料见《课程设计指导书、任务书》；2、设计要求： （1）、对整个引水系统进行水头损失计算； （2）、进行调压井水力计算球稳定断面； （3）、确定调压井波动振幅，包括最高涌波水位和最低涌波水位； （4）、进行机组调节保证计算，检验正常工作状况下税基压力、转速相对值。
三、调压井水力计算求稳定断面<一>引水道的等效断面积：∑=ii fL Lf ， 引水道有效断面积f 的求解表栏号引水道部位过水断面f i （m 2）L i (m) L i/f i所以引水道的等效断面积∑=ii fL Lf =511.28/21.475=23.81 m 2 <二>引水道和压力管道的水头损失计算： 引水道的水头损失包括局部水头损失h 局和沿程水头损失h 沿两部分 压力管道的水头损失包括局部水头损失h 局和沿程水头损失h 沿两部分1,22g 2h Qϖξ局局=g ：重力加速度9.81m/s 2 Q ：通过水轮机的流量取102m 3/s ω ：断面面积 m 2 ξ：局部水头损失系数局部水头损失h 局计算表栏号引水建筑物部位及运行工况 断面面积 ω（m 2） 局部水头损失系数 局部水头损失10-6Q 2（m ） 合计(m) (1) 进 水 口拦污栅 61.28 0.12 0.017 0.307(2) 进口喇叭段 29.76 0.10 0.060 (3) 闸门井 24.00 0.20 0.184 (4) 渐变段23.88 0.05 0.046 (5) 隧 洞 进口平面转弯 23.76 0.07 0.0660.204 (6) 末端锥管段 19.63 0.10 0.138 (7)调 压正常运行19.630.100.1382.202 (1) 拦污栅 61.28 4.1 0.067 (2) 喇叭口进水段 29.76 6.0 0.202 (3) 闸门井段 24.00 5.6 0.233 (4) 渐变段 23.88 10.0 0.419 (5) D=5.5m 23.76 469.6 19.764 (6) 锥形洞段 21.65 5.0 0.231 (7)调压井前管段19.6310.980.559(8) 井增一台机负荷，从调压井流入管道19.63 1.50 2.064(9)压力引力管道上水平段平面转弯19.63 0.04 0.0554.464（10）下水平段平面转弯9.08 0.08 0.515 （11）斜井顶部立面转弯19.63 0.09 0.124 （12）斜井底部立面转弯9.08 0.09 0.579 （13）锥管9.08 0.08 0.515 （14）三台机满发1岔管19.63 0.30 0.413 （15）三台机满发2岔管19.63 0.45 0.619 （16）一台机满发1岔管19.63 0.27 0.372(17) 一台机满发2岔管19.63 0.27 0.372(18) 蝴蝶阀9.08 0.14 0.900从上表中可以看出：引水道的h局=0..037+0.204+2.202=2.713m压力管道的h局=4.464m2,23422nh QRlϖ=沿n：糙率系数，引水道糙率取最小值0.012；压力管道取最大值0.013 l ：引水道长度m ω：断面面积m2R：为水力半径m Q ：通过水轮机的流量m3/s沿程水头损失h程计算表栏号引水道部位过水断面面积W（2m）湿周（m）水力半径R（m）引水道长（m）h程610-2n2Q(m)合计（m）1 进水喇叭口进水段29.76 21.98 1.3540 6.0 4522.448 0.0072 闸门井段24.00 20.00 1.2000 5.6 7625.272 0.0113 口 渐变段 23.88 18.64 1.2811 10.0 12606.781 0.018 4 隧 洞 D=5.5M 段 23.76 17.28 1.3756 469.6 543680.535 0.815 5 锥形洞段 21.65 16.49 1.3125 5.0 7423.307 0.011 6调压井 前管段 19.6315.711.250010.9821154.080.0327 1号叉管 19.63 15.71 1.2500 35.74 68856.723 0.109 8 1-2号叉管 19.63 15.71 1.2500 29.21 56276.018 0.040 9 2号叉管 19.63 15.71 1.2500 12.23 23562.331 0.004 10 锥管段 13.85 13.19 1.0500 3.97 19396.641 0.003 11D=3.4段9.0810.680.850021.25321684.6320.057计算隧洞的沿程水头损失用的糙率取最小值0.012；计算压力管道的沿程水头损失用的糙率 取最大值0.013。
水利资源计算水电站水能计算
水利资源计算水电站水能计算水电站水能计算是指根据水流量和水头的大小，计算水电站所能利用的水能。
水能是指水流具有的动能和重力势能，可以转化为机械能和电能。
水电站水能计算主要包括两个方面，一是水流量计算，二是水头计算。
水流量计算是指计算单位时间内通过水电站的水的流量。
水流量的计算常采用测流仪器进行实测或间接推算。
常用的方法有流速-断面法、闸门耐用法、容量法等。
流速-断面法是通过测量水流速度和流过断面的横截面积，计算出水流量。
测量时，通常采用流速仪器，如流速计或超声波流速仪。
流量计算公式为：Q=V×A，其中Q为单位时间内通过的水流量，V为水流速度，A为横截面积。
闸门耐用法是通过测量闸门的开启时间和闸门的开度，再结合实测的闸门流速，计算出单位时间内通过的水流量。
计算公式为：Q=K×h×B×T，其中Q为单位时间内通过的水流量，K为闸门流速系数，h为闸门水头，B为闸门的宽度，T为闸门的开启时间。
容量法是根据水库库容和泄洪量来计算水流量。
它首先要计算库容曲线，即根据水位-库容关系，确定各个水位对应的库容。
然后通过监测库容变化，来计算单位时间内的泄洪量。
计算公式为：Q=∆V/∆t，其中Q为单位时间内通过的水流量，∆V为单位时间内库容的变化量，∆t为时间。
水头计算是指计算水电站的水头，即水位能和水压能的总和。
水头的计算方式有两种，一种是通过水位差计算，一种是通过水压计算。
水位差计算是根据上游水位和下游水位的差值，计算水头。
计算公式为：H=H1-H2，其中H为水头，H1为上游水位，H2为下游水位。
水压计算是通过测量上游水位和下游水位之间的水压差，计算水头。
计算公式为：H=K×h，其中H为水头，K为水压系数，h为水压差。
水电站水能计算对于水电站的设计、建设和运行管理非常重要，它能够帮助确定水电站的装机容量和发电能力，并对水资源进行合理规划和利用。
通过准确计算水能，可以提高水电站的发电效率，降低能源消耗，保护环境，实现可持续发展。
古学水电站引水发电系统水力计算分析
古学水电站引水发电系统水力计算分析发表时间：2016-09-05T12:04:46.920Z 来源：《建筑建材装饰》2015年12月上作者：邓艳强[导读] 开展了水力计算，重点分析了水头损伤及调压室水力特征，验证了设计的合理性，对于工程设计有一定的参考意义。
邓艳强（中国电建中南勘测设计研究院有限公司宜昌设计院，湖北宜昌443002）摘要：随着水电建设的不断深入，我国水电发展重心逐渐向西南高山峡谷地区转移，受地形条件限制，地下引水发电系统逐渐被广泛采用。
能否选择合适的洞型及保证适宜的水力特征，已经成为影响工程成败的重要因素。
本文依托古学水电站引水发电系统，开展了水力计算，重点分析了水头损伤及调压室水力特征，验证了设计的合理性，对于工程设计有一定的参考意义。
关键词：古学水电站；引水发电系统；水头损失；水力计算前言随着我国经济的高速发展，对能源需求不断增加，水电作为可再生的清洁能源被广泛采用。
西南地区山高谷深，河流纵横，水能资源极其丰富，已逐渐成为水电开发的主战场。
然而，受地形条件限制，发电系统多采用地下厂房形式，选择合适的洞型、减小水力损失、成为水电引水发电系统水力分析的重中之重。
本文依托古学水电站引水发电系统，开展了水力计算，重点分析了水头损伤及调压室水力特征，验证了设计的合理性，对于工程设计有一定的参考意义。
1工程概况古学水电站位于四川省甘孜藏族自治州得荣县境内，是金沙江左岸一级支流定曲河“一库八级”梯级开发的最后一级水电站，是定曲河第一个开发电站，该电站的修建对于对加快藏区经济发展和维护社会稳定具有极其重要的意义。
电站采用引水式开发，坝址位于四川省得荣县奔都乡藏色桥上游1.52km处，上距得荣县城12.8km；厂址位于四川省得荣县古学乡卡日共村上游350m处，上距得荣县城28.4km。
古学水电站为三等中型工程，工程开发任务为发电，兼顾下游生态环境用水要求。
水库正常蓄水位2270.00m，校核洪水位2271.86m，总库容32.28万m3，死水位2269.00m，调节库容4.88万m3，无调节能力。
某水电站引水系统水力计算
某水电站引水系统水力计算水力计算是指通过对水流的速度、压力、流量和水力特性等参数进行计算和分析来确定水力设备的性能和运行状况的过程。
在水电站引水系统中，水力计算是非常重要的一项工作，它可以帮助我们了解水流在系统中的运动状态、压力损失以及水力机械设备的性能等信息，进而为系统的设计和优化提供依据。
首先，水力计算需要确定水流的速度和流量。
水电站引水系统中的水流会经过引水渠道、闸门、管道等各种水力设备，因此需要根据实际情况确定每一段水流的水力特性。
一般来说，流速越高，单位时间内通过的水量越大。
在计算中，可以通过流量计等设备直接测量流量，或者通过流速和流道截面积的乘积来计算。
需要注意的是，水流的速度和流量在不同的段落可能会有变化，因此需要逐段地进行计算。
其次，水力计算需要考虑水流的压力损失。
在水电站引水系统中，水流经过管道、弯头、阀门等水力设备时，会产生摩擦力、冲击力和扩散力等，从而导致水流速度的减小和压力的降低。
这些压力损失通常被称为水力损失，是判断水力设备性能和系统运行状况的重要指标之一、在计算中，可以根据水流的速度和流量、管道材料和尺寸、管道长度和水力特性等参数来计算各段的压力损失。
通常，压力损失与管道长度的平方成正比，与流量的平方成正比，与管道直径的倒数成正比，与摩擦系数成正比。
同时，水力计算还需要考虑水力机械设备的性能。
在水电站引水系统中，常见的水力机械设备包括涡轮水轮机、发电机、水泵、液压启闭机等。
这些设备的性能参数包括效率、输出功率、扬程、转速等，可以通过实测或者选型手册等方法进行确定。
在计算中，可以根据水流的速度、压力和流量等参数，结合水力机械设备的性能曲线来计算各段的能量转换效率和电功率输出。
总的来说，水电站引水系统的水力计算是一个综合性的工作，需要考虑水流的速度、压力、流量和水力特性等参数，并结合水力机械设备的性能来进行分析和计算。
通过合理地进行水力计算，可以为系统的设计、改造和优化提供科学的依据，确保系统安全、可靠地运行。
引水系统水力计算(0.017)
进口降落 Z1 0.06
洞内水深 h 2.78
（2）隧洞
出口底部高
程
隧进底高
隧出底高程 程
4
3
448.245 453.38
隧洞长 l
5135
底坡 I 0.001
（3）出口
渐变段末端
下游渠道水
位
上渠道水
渐末下水位 位
5
2
451.045 456.22
水头总损 失
z 5.175
（4）出口 渐变段末端 下游渠道底 高程
v
g
δ
3.22 0.1655344 1.8012422
9.8
0.426534367
经计算安全 超高0.43米
。
四、 渠道高度确
定
堰前 H=3.7+0.43 =4.13米， 堰后 =3.54+0.43= 3.97米。
泄流量 Ql 2.69
堰宽 L
6.5393843
平均水深 H
0.45
侧堰水
力计算
——请
C=40*R^ R=w/x 1/6 1.027002 59.08533 1.028425 59.09896 1.029841 59.11251 1.03125 59.12599 1.032653 59.13939 1.03544 59.16596
按淹没式宽 顶堰流量公 式计算
公式： Z1=Z0V1^2/2g Z0=（Q/4 ω）^2
流量 Q
17.4
洞水断面 ω
9.174
四、总水头 损失及上下 游各部位高 程计算
1、总水头 损失公式： Z=Z1+I*l-
Z2 水头总损失
Z 5.175
毕业设计(黄土湾水电站水能计算及引水隧洞设计)[管理资料]
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毕业设计（论文）题目黄土湾水电站水能计算及引水隧洞设计专业水利水电工程班级学生指导教师2 0 11 年摘要黄土湾水电站是疏勒河梯级开发中的第三座水电站，位于酒泉市肃北蒙古族自治县鱼儿红乡境内，为一座中坝引水式无调节水电站，，距玉门镇约91km，枢纽距上游青羊沟水电站厂房约4km。
枢纽采用一条引水隧洞，作为发电引水建筑物。
引水系统的进水口长30m，其后的引水隧洞总长度为1366m，，引水隧洞末端设置调压井，直径13m，高度41m，、长177m,，主压力管道设垂直弯道，采用内衬钢管外包钢筋砼衬砌。
设计内容包括枢纽的水能计算，引水隧洞设计，调压室设计，压力管道设计，水锤计算及其他辅助设施计算。
关键词：黄土湾水电站水能计算引水隧洞压力管道Abstrac tHuangtuwan Hydropower Station of loess is the development of the Shule's third station, located in Subei Mongolian Autonomous County of Jiuquan City, the red fish rural territory, as a regulation-free water in the hydropower dam and power station installed capacity of power plant site from Yumen Chang Ma Xiangzheng government about 22km, from the town of Yumen about 91km, hub upstream from the hydropower plant, Qingyang ditch about 4km.Hub with a diversion tunnel, diversion structures as power generation. Water intake system, long 30m, followed by the total length of the diversion tunnel is 1366m, tunnel diameter of , water diversion tunnel at the end set the surge tank, diameter 13m, height 37m, then take the diameter , length 177m, Dong . m of the main pressure pipe, turn the main pressure pipe set vertically, the use of outsourcing of reinforced concrete lined steel pipe lining. Designs include the hub of energy calculation, diversion tunnel design, surge tank design, pressure piping design, water hammer and other ancillaryfacilities calculations.目录前言 (1)1 综合说明 (3)工程概况 (3)设计依据 (5)2 水文 (5)流域概况 (5)气象 (6)洪水 (6) (6) (7) (7) (8)3工程地质和建筑材料 (9)工程地质 (9)区域地质构造 (9)水库区工程地质条件 (10) (10) (10) (11) (11) (11)4 工程布置 (11)设计依据 (11)工程等级及建筑物级别 (11)设计基本资料 (12)工程总体布置 (12)泄水建筑物 (13)挡水建筑物 (13) (14)、排水设计 (16) (16) (16) (16) (17) (21) (22) (24) (24) (25) (25) (25) (26) (26) (27) (27)设计依据文件和规范 (27)有关本工程的文件 (27)主要设计规范 (27)主要参考资料 (28)设计基本资料 (28)工程等别与建筑物级别 (28)地震烈度 (28)洪水标准 (29)取水口水位流量及泥沙含量 (29)气温 (29)风速、风向 (29)冻土情况 (29)年降雨量 (29)地质资料 (29).隧洞洞径及洞线选择 (31) (31) (31)进水口设计 (31) (31) (32) (33) (34)引水隧洞 (35)线路与坡度的确定 (35)断面形式与断面尺寸 (36)洞身衬砌 (36)调压室设计 (37)是否设置调压室判断 (37)调压室位置的选择 (38)调压室的布置方式与型式的选择 (38) (39) (42) (42) (42) (43) (45)压力管道的布置 (45)压力管道直径的选择 (45)压力管道的结构设计 (45)压力钢管构造设计 (46) (46) (47) (47)灌浆系统设计 (47)防锈设计 (47) (47) (48)不良地质段处理的原则 (48) (48)结论 (49)毕业设计小结 (49)致谢 (49)参考文献 (51)前言黄土湾水电站是疏勒河梯级开发中的第三座水电站，位于酒泉市肃北蒙古族自治县鱼儿红乡境内，为一座中坝引水式无调节水电站。
给水系统水力计算的方法步骤
优化建议
根据实际经验和理论知识，分析计算 结果的合理性，判断是否符合实际情 况。
根据分析结果，提出优化建议，如调 整管道长度、管径、流速等参数，以实际运行数据进行对比 分析，找出差异原因，为改进提供依 据。
提出改进建议
01
根据分析结果和优化建议，提出具体的改进方案，包括改进措 施、实施时间、预期效果等。
编写结果报告
将计算结果整理成表格或图表，清晰地展示给水系统的水 力性能参数，如流量、水头损失、管道阻力等。
绘制相关图表和曲线
绘制流量-扬程曲线
根据计算结果绘制流量与扬程之间的关系曲 线，用于评估水泵的运行性能和效率。
绘制管道阻力曲线
根据管道长度、管径、流速等参数计算管道 阻力，绘制管道阻力与流速之间的关系曲线 ，用于评估管道的水力性能。
提出改进方案和优化建议
分析问题
根据计算结果，分析给水 系统中存在的问题，如水 头损失过大、水泵效率低 下等。
提出改进方案
针对问题提出具体的改进 方案，如更换高效水泵、 优化管道布局等。
优化建议
根据改进方案提出具体的 实施步骤和注意事项，确 保优化建议的可操作性和 实用性。
THANKS
感谢观看
确定管网参数
确定管道参数
根据管网的实际情况，确定管道的材质 、管径、长度、粗糙度等参数，以便进 行水力计算。
VS
确定节点参数
根据实际情况，确定节点的流量、压力、 水位等参数，以便进行节点水力平衡的计 算。
04
CATALOGUE
进行计算和分析
进行水力计算
确定计算范围
根据给水系统的规模和要求，确定需 要进行水力计算的范围，包括管道长 度、管径、泵站位置等。
给水系统水力计算的方法步骤 ppt课件
1）依次计算H1、H2 、 H3 、 H4 ，并计算系统所需压力H； 2）当室外给水管网压力H0≥H 时，原方案可行； 3）当室外给水管网压力H0略大于或略小于H 时，适当放大 管径，降低水头损失，确保方案可行；
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
3．根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设 计秒流量；
４）当室外给水管网压力H0小于H 很多时，修正方案，增设 增压设备。
水力计算流程图245水力计算的方法步骤平面图初定方案确定立管位置绘制系统图绘制平面图确定最不利点确定最不利点管线节点编号计算设计秒流量确定管径计算沿程水头损失计算局部水头损失计算水表水头损失计算特殊管件水头损失计算系统所需压力计算结果分析计算非计算管路管径选加压储水设备二水力计算的方法步骤首先根据建筑平面图和初定的给水方式绘给水管道平面布置图及轴测图列水力计算表以便将每步计算结果填入表内使计算有条不紊的进行
１．根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路，若在轴 测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分 别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的 压力；
２．以流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点 编号，将计算管路划分成计算管段，并标出两节点间计算管段 的长度；
精品资料
给水系统水力计算的方法步骤 一. 水力计算流程图
引水系统水力计算(0.017)
出口回升 Z2 0.02
隧洞底坡 I
0.001
隧洞长度 l
2360
2、上下游 各部位高程 计算
（1）隧洞 进口底部高 程
隧进底高程 渠道水位 进口降落 洞内水深
3
2
Z1
h
447.76 450.6
0.06
2.78
上游渠道底 板高程
447.38
（2）隧洞
出口底部高
程
隧进底高
隧出底高程 程
4
3
445.4
9.174
三、出口水
力计算
按与进口水
头降落的关
系计算，近
似按下式计
算Z2=Z1/3
。
水面回升 水面降落
Z2
Z1
0.01982263 0.0594679
经过计算水
面回升值为
0.02米。
四、总水头 损失及上下 游各部位高 程计算
1、总水头 损失公式： Z=Z1+I*l-
Z2 水头总损失
Z 2.4
进口降落 Z1 0.06
17.46599 1.896664
Q=W*C*
(R*I)^(1/
2)
V
16.99606 1.938503
17.07429 1.931402
17.15256 1.924353
17.23086 1.917355
17.3092 1.910408
17.46599 1.896664
447.76
隧洞长 l
2360
底坡 I 0.001
（3）出口
渐变段末端
下游渠道水
位
上渠道水
渐末下水位 位
5
2
448.2
水电站引水渠道的水力计算探讨
水电站引水渠道的水力计算探讨王少勇摘要：水电站渠道可当作引水渠，为无压引水式水电站集中落差，形成水头，并向机组输水；也用作尾水渠，将发电用过的水排入下游河道。
文章将从功用、要求和类型入手，对水电站引水渠道的水力计算特点进行探讨。
关键词：引水渠道；自动调节渠道；恒定流水电站渠道可当作引水渠，为无压引水式水电站集中落差，形成水头，并向机组输水；也用作尾水渠，将发电用过的水排入下游河道。
由于尾水渠道通常很短，本文将主要讨论引水渠道。
1 水电站引水渠道的功用及要求1.1 足够的输水能力渠道应能随时向机组输送所需的流量，并有适应流量变化的能力。
1.2 水质符合要求为防止有害的污物及泥沙经渠首或由渠道沿线进入渠道，在渠末水电站压力管道进口处还要再次采取拦污排冰、防沙等措施。
1.3 经济合理的构造结构经济合理，便于施工运行。
1.4 运行安全可靠渠道中既要防冲又要防淤，为此渠内流速要小于不冲流速而大于不淤流速；渠道的渗漏要限制在一定范围内，过大的渗漏不仅造成水量损失，而且会危及渠道的安全；渠道中长草会增大水头损失，降低过水能力，在气温较高易于长草的季节，维持渠中水深大于1.5m及流速大于0.6m/s可抑制水草生长；在渠道中加设护面既可减小糙率，又可防冲、防渗、防草，还有利于维护边坡稳定，但造价较贵；严寒季节，水流中的冰凌会堵塞进水口拦污栅，用暂时降低水电站出力，使渠中流速小于0.45～0.60m/s，以迅速形成冰盖的方法可防止冰凌的生成，为了保护冰盖，渠内流速应限制在1.25m/s以下，并防止过大的水位变动。
2 引水渠道的类型水电站渠道按其水力特性分为非自动调节渠道和自动调节渠道。
非自动调节渠道末端压力前池处（或接近渠末处）设有泄水建筑物，如溢流堰或虹吸泄水道。
当渠中通过最大流量时，压力前池水位低于堰顶；当流量减小到一定程度时，水位超过堰顶，溢流堰开始溢流。
当水电站引用流量为零时，通过渠道的全部流量由溢流堰溢走。
新塘房水电站引水隧洞不同衬砌型式水力计算
式 中 ： Ｑ 流 量 ，ｍ ／； 一 流 量 系 数 ， 一 ３ｓ
＝
合实际工程特点 ， 为引水隧洞工程衬砌 变更提供较 为科学的依据， 同时减少不同衬砌施工断面 的钢模 和机械设备变换 ， 节约部分投资 ， 更提高衬砌进度。
蒜
头 ，。 ｍ
；洞断 Ａ 进面 一 口 隧
３ 方案 ２的水头损失最小 ， ） 其次方案 １最后是方案 ， ３ 表明在正常蓄水位条件下 ， ， 方案 ２ 获得的净水头
最大 ； ４ ）引水 隧洞 进水 口静 水 头 为 ｌ ． ３３ 方 案 Ｏ ５１， 种 ＇ １ 最 大水 头损 失 为 ５ ４ ８ｍ， 应 净 水 头 为 ５ ０ ２ｍ， ．５ 对 ．４
洞 出 口静 水 头 ， ０ 隧 洞 进 口上 游 行 进 流 速 水 ｍ； 一 Ｖ
１３ 水头 损失计 算 ． 引水隧 洞 中的水头损 失 由沿 程损失 和局部损失
缓坡 隧洞 中水 流流态 采组成 。
１３ １ 沿程 损失 ．．
２
，
—
＞１２ 为无压流 ， ．
（ 一混凝土糙率 ） 一行进 流速， ／； 一水 力半 ｎ ； ｍｓＲ
径 ， 隧洞底 坡 。 ｍ；一
１ ２ 过流 能 力 ．
３ ７ ． 。根据地质资料， ６２ ｍ ８ ２ 引水隧洞设计 了 Ａ Ｂ 、、 Ｃ 三种衬砌型式 ， 衬砌厚度分别为 ０４ 、 ． ｍ ０ １ ． ０ ３ 、 ． ｍ ｍ 挂网喷护）衬砌后洞径分别为 ４２ｍ ４４ｍ ４ ８ （ ， ． 、． 、．
ｍ ｏ
为保证引水隧洞获得 良好的输水效果 ， 必须对
引水 隧洞水 流型 态进 行 判别 和水 力计 算 ， 括 泄流 包 能力 、 头损失 和压坡线 （ 水 有压 流 ） 。 通过 不 同衬 砌 型式 隧洞 水 力计 算 的对 比 ， 结 并
水电站出力的计算公式
水电站出力的计算公式
水电站的出力计算公式主要涉及两个要素：水流量和水头。
1.水流量（Q）：
水流量是指单位时间内通过水电站的水量，通常以立方米/秒（m^3/s）或立方米/小时（m^3/h）来表示。
水流量可以通过以下公式计算：Q=A*V
其中，Q表示水流量，A表示截面面积，V表示水的流速。
水流速通
常以米/秒（m/s）或米/小时（m/h）来表示。
若已知水流速和截面面积，则水流量可以直接计算出来。
反之，可以
通过水位高度差、水头等因素，利用流量测量设备，如流量计来测量水流量。
2.水头（H）：
水头是垂直水位差，通常以米（m）来表示。
水头是水位差的一种表征。
水头可以通过以下公式计算：
H=h1-h2
其中，H表示水头，h1和h2分别表示上游和下游水位高度。
水电站的出力（P）可以通过以下公式计算：
P=η*g*Q*H
其中，P表示水电站的出力，η表示水轮机和发电机的效率，g表示重力加速度。
需要注意的是，水电站的出力还受到其他因素的影响，如水轮机的质量和类型、调度控制策略等。
因此，上述计算公式仅用于初步估算出力。
在实际工程中，还需要考虑更多的工程参数和系统运行条件。
水电站、水利水电工程、压力管等水头压力的计算公式及参数
水电站、水利水电工程、压力管等水头压力的计算公式及参数一、工程压力单位:0.01mpa=1米水头（请参考下表）二、水电站有关装机、流量、水头经验公式电站装机容量W=集雨面积S×水头高H×0.3~0.5或W=设计流量Q×水头高H×7电站流量Q=装机容量W÷水头高H÷0.8电站引水洞径R半径=√Q÷（0.27~0.25）或R半径=√Q÷3.14÷2.7三、管径和流速计算、水头损失流量与管径、压力、流速的一般关系，一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速 (立方米/小时)。
其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式Chezy这里：Q ——断面水流量（m3/s）C ——Chezy糙率系数（m1/2/s）A ——断面面积（m2）R ——水力半径（m）S ——水力坡度（m/m）根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里：hf ——沿程水头损失（mm3/s）f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲）l ——管道长度（m）d ——管道内径（mm）v ——管道流速（m/s）g ——重力加速度（m/s2）水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
四、管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件：管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。
引水系统水力计算
4.860m 取b 进=5.000m 取B 进=7.500m 取B 前=21.000m 取L 前= （2）参考资料：《水电站建筑物》（王树人 董毓新主编）、《水电站》（成都水力发电学校主编）2 设计基本资料 机组台数 …………………………………………………2台压力前池计算书1 设计依据及参考资料 （1）设计依据：《水电站引水渠道及前池设计规范》（DL/T 5079—1997）、《小型水力发电站设计规范（GB 50071—2002）、《水电站进水口设计规范》（SD 303—88）。
单机引用流量……………………………………………Q 设=12.500m³/s 引渠末端渠底高程………………………………………▽1041.000m 单机容量……………………………………………………1600kW 引水渠设计引用流量 ..........................................25.000m³/s 引渠末端渠道设计水深.......................................... 2.460m 引渠末端渠道设计流速 ....................................... 2.050m/s 引渠末段渠底宽度................................................ 2.500m 引渠末段渠道边坡 (1) 进水室隔墩厚度……………………………………………0.000m 进水室拦污栅的允许最大流速 …………………………v 进0.900m/s 压力钢管根数 ……………………………………………1根 压力钢管内径……………………………………………… 2.700m 3 侧堰布置及水力计算3.1 侧堰堰顶高程的确定 根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第4.5.3条的规定，侧堰的堰顶高程应高于设计流量下水电站正 堰顶与过境水流水面的高差……………………………△0.100m 侧堰类型正堰的流量系数 ………………………………0.427=2100.040m侧堰堰顶高程▽3=▽2 + △h运行时的过境水流水面高程△h(0.1～0.2m)，本工程取△h＝0.100m过境水流水面高程▽2=渠末渠底高程 + 渠道正常水深 根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第A.0.3条，对于设一道侧堰的布置，当水电站在设计流量下正运行，侧堰不溢水；当水电站突然甩全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出，为控制工况。
水电站建筑物,有压引水水力计算
《水电站建筑物》课程设计有压引水系统水力计算设计计算书姓名专业学号指导教师时间目录第一部分设计课题 (3)1.设计容 (3)2.设计目的 (3)第二部分设计资料及要求 (4)1.设计资料 (4)2.设计要求 (5)第三部分调压井稳定断面计算 (6)1.引水系统水头损失 (6)2.引水道有效断面 (8)3.稳定断面计算 (8)第四部分调压井水位波动计算 (10)1.最高涌波水位 (10)2.最低涌波水位 (13)第五部分调节保证计算 (15)1.水锤计算 (15)2.转速相对升高值 (19)第六部分附录 (21)1.附图 (21)2.参考文献 (21)第一部分设计课题1.1 课程设计容对某水电站有压引水系统水力计算1.2 课程设计目的通过课程设计进一步巩固所学的理论知识，使理论与工程实际紧密结合。
提高学生分析问题和解决实际问题的能力，计算能力和绘图能力。
第二部分 设计资料及要求2.1 设计资料某电站是MT 河梯级电站的第四级。
坝址以上控制流域面积23622Km ，多年平均流量44.9s m /3，由于河流坡降较大，电站采用跨河修建基础拱桥，在桥上再建双曲拱坝的形式，坝高(包括基础拱桥)54.8m 。
水库为日调节，校核洪水位1097.35m ，相应尾水位1041.32m ；正常蓄水位1092.0m ，相应尾水位1028.5m ；死水位1082.0m ，最低尾水位1026.6m 。
总库容m H m p 58,1070734=⨯，m H m H 4.53,4.65,min max ==。
装机容量kw 4105.13⨯⨯，保证出力kw 41007.1⨯，多年平均发电量h kw .1061.18⨯。
该电站引水系统由进水口、隧洞、调压井及压力管道四部分组成，电站平面布置及纵断面图如图所示（指导书图1，图2）隧洞断面采用直径为 5.5 m 的圆形，隧洞末端设一锥形管段，直径由5.5 m 渐变至5 .0m ，锥管段长5.0m ，下接压力钢管。
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4.860m 取b 进=
5.000m 取B 进=
7.500m 取B 前=
21.000m 取L 前= （2）参考资料：《水电站建筑物》（王树人 董毓新主编）、《水电站》（成都水力发电学校主编）2 设计基本资料
机组台数 …………………………………………………n 1=2台
压力前池计算书
1 设计依据及参考资料
（1）设计依据：《水电站引水渠道及前池设计规范》（DL/T 5079—1997）、《小型水力发电站设计规范》（（GB 50071—2002）、《水电站进水口设计规范》（SD 303—88）。
单机引用流量……………………………………………Q 设=12.500m³/s
引渠末端渠底高程………………………………………▽1=1041.000m
单机容量……………………………………………………N=1600kW
引水渠设计引用流量 ……………………………………Q p =25.000m³/s
引渠末端渠道设计水深……………………………………h=2.460m
引渠末端渠道设计流速 …………………………………v 0=2.050m/s
引渠末段渠底宽度…………………………………………b=2.500m
引渠末段渠道边坡…………………………………………m=1
进水室隔墩厚度……………………………………………d=0.000m
进水室拦污栅的允许最大流速 …………………………v 进=0.900m/s
压力钢管根数 ……………………………………………n 2=1根
压力钢管内径………………………………………………D=2.700m
3 侧堰布置及水力计算
3.1 侧堰堰顶高程的确定
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第4.5.3条的规定，侧堰的堰顶高程应高于设计流量下水电站正常 堰顶与过境水流水面的高差……………………………△h=0.100m
侧堰类型正堰的流量系数 ………………………………m 0=0.427
=2100.040m
侧堰堰顶高程▽3=▽2 + △h
运行时的过境水流水面高程△h(0.1～0.2m)，本工程取△h＝0.100m
过境水流水面高程▽2=渠末渠底高程 + 渠道正常水深
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第A.0.3条，对于设一道侧堰的布置，当水电站在设计流量下正常运行，侧堰不溢水；当水电站突然甩全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出，为控制工况。
此时，侧堰下游引水渠道流量为零，侧堰泄流能力按公式A3确定。
（A3）
=2100.140m
3.2 侧堰堰顶长度、堰上平均水头的确定
就长，影响前池平面布置，所以在计算时两者应统筹兼顾。
根据上述原则，经试算确定堰顶长度和堰上平均水头。
取H 堰=0.650m
则L 堰=28.025m
流量系数m L 宜取（0.9～0.95）m 0，本工程取m L =0.9m 0，即m L =0.3843
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第4.5.3条，侧堰的堰顶长度，堰上平均水头，需经计算比较确定。
溢流堰长度与溢流堰顶水深有关，溢流水深过大，则单宽流量大，消能工程量大，但溢流水深小，则溢流堰长度4 压力前池各部分平面尺寸的拟定
4.1 前池池身平面尺寸的拟定
对于中小型电站进水室长度L 进=3～5m，本工程取L 进=
5.000m 取L 堰=28.000m
则H 堰=0.650m
前池池身宽度B 前=1.5B 进=7.000m 前池池身长度L 前=3.0B 前=25.000m
单管的进水室宽度b 进=1.8D= 5.000m 进水室宽度B 进=n 2b 进+(n 2-1)d= 5.000m 2/32H g L m Q L L
式中：0.55
即:5 压力前池特征水位的拟定
5.1 进水室入口处的水深h 进（m）应满足下列条件：
正常水位。
Z 正常=渠末渠底高程 + 渠道正常水深
=2100.040m
ｈ进min =2.778m
5.2 前池正常水位Z 正常：
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第7.0.4条，应以设计流量下水电站正常运行时的水位作为前池的对引水道系统来说，控制工况是：电站甩满负荷待水流稳定后（涌波已消失），全部流量从侧堰侧堰溢出时，将恒定流时的堰上水头乘以1.1～1.2的系数，把这时的水位定为最高涌波水位。
即Z 最高=堰顶高程▽3+1.2H 堰
Z 最高=2100.920m
5.3 前池最高水位Z 最高：
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第7.0.5条，前池和引水渠道内的最高水位，应按照设计流量下正常运行时，水电站突然甩全部负荷时的最高涌波水位确定。
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第D.0.5条，侧堰作为控制泄流建筑物，对涌波起到控制作用，即发电流量由12.5m 3/s突然增加到25m 3
/s时的前池水位降落。
引水渠道中产生落波时，波的传播速度c 0和波高△h 0可按一下两式联立求解：5.4 前池最低水位Z 最低：
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第7.0.6条，前池最低水位可根据水电站运行要求确定。
一般前池最低水位为电站突然增加负荷前前池的起始水位Z 0减去突然增荷时的最低涌波△h max 。
对于非自动调节渠道，起始水位Z 0可取溢流堰顶高程▽3，最低涌波△h max 按一台机组运行突增到两台机组即 下面试算求解波速c 0、起始断面波高△h 0：
假设△h 0=0.766m
波流量△Q=12.500m³/s
负荷变化前的流量Q 0=12.500m³/s
负荷变化后的流量Q'=25.000m³/s
则波速c 0=2.451m/s
则起始断面波高△h 0=0.766m
B'0=b+2m(h-△h 0/2)=6.654m
负荷变化前的过水面积W 0=Q 0/v 0=6.098m²
=2098.508m
6 压力前池各部位高程的拟定
△h max =K△h 0=2△h 0=1.532m
Z 最低=Z 正常 - △h max
6.1 进水室淹没深度S的确定
根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第6.1.9条规定，水电站进水口上缘淹没于最低水位以下的深度，应按SD303确定。
淹没深度按戈登公式确定：C—系数，对于对称进水口，C=进
设进进v Q h b ≥进
进设进b v Q h ≥0000000231v W h B B gW c ±⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆'+'=00
0h B c Q ∆'=∆d
CV S =
2.700m 4.050m/s
3.660m 2092.148m 本工程取2092.47m。
进水室底板高程=最低水位-S-d=d—进水口闸门高度，本工程d=V—进水口闸门断面流速，本工程V=
经计算S=
6.2 进水室底板高程的确定
10
9.656719.6567 9.539729.1964 9.48438.6804 5.984244.6646 1.121845.7864
1156.7864。