隧洞、溢洪道水力计算

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溢洪道设计

溢洪道设计

某水库溢洪道设计一、设计方案理论论证某水库由于当年的条件限制,所以工程质量较差,加之近40年的运行,反复冻融破坏,结构、设备老化,水库诸多隐患,水库经专家鉴定,评价为:溢洪道无底板,右侧边墙短,破坏严重,安全评定为C级。

根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》(SL253-2000),对溢洪道进行计算和设计。

该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。

(一)、溢洪道水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。

溢洪道开挖后,为减轻糙率和防止冲刷,需进行衬砌,糙率取n=0.016。

溢洪道为3级建筑物,按10年一遇设计,20年一遇校核的洪水标准。

(二)、进水渠的设计根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000),进水渠的布置应依照以下原则:选择有利的地形、地质条件;在选择轴线方向时,应使进水顺畅。

进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。

进水渠的地基为土基,故采用梯形断面;底坡为平底坡,边坡采用m=0.5。

根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)进水渠设计流速宜采用3~5m/s,渠内流速取υ=3.0m/s,渠底宽度大于堰宽,渠底高程是18.259m。

进水渠断面拟定尺寸,具体计算见表1-2。

表1-2 进水渠断面尺寸计算表- 1 -- 2 -由计算可以拟定引渠底宽B=10 m (为了安全),引渠长L=10m 。

(二)、控制段的设计控制段也叫溢流堰段,控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,其作用是控制泄流能力。

本工程是以灌溉为主的小型工程,溢洪道轴线处地形较好,岩石坚硬,开敞式溢流堰有较大的超泄能力,故堰型选用开敞式宽顶堰,断面为矩形。

顶部高程与正常蓄水位齐平,为18.80m 。

堰厚δ拟为8米(2.5H<δ<10H )。

堰宽由流量方程求得,具体计算见表1-3。

表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g)由计算知,控制堰宽取b=15m 为宜。

《溢洪道加固设计案例4200字》

《溢洪道加固设计案例4200字》

溢洪道加固设计案例目录溢洪道加固设计案例 (1)1.1 溢洪道基本情况 (1)1.2 溢洪道除险加固设计方案 (1)1.3 溢洪道水力计算 (4)1.4 溢洪道结构计算 (8)1.1 溢洪道基本情况水库正常溢洪道为开敞式无闸正槽溢洪道,位于大坝右岸垭口处,堰型为宽顶堰。

原设计堰顶高程149.40m,堰顶及泄槽横断面为矩形,底部宽度10.00m,泄槽纵坡1∶7,最大下泄流量139.6m3/s。

实际堰顶高程149.32m,堰顶控制段平均宽度11.40m,泄槽断面底部宽度10.20m,一级泄槽纵坡1∶77,二级泄槽纵坡1∶5.7。

进水渠未衬砌;控制段底板开挖后无衬砌,左岸边墙为浆砌石结构,右岸边墙部分为浆砌石结构,部分为干砌石结构;泄槽段总长118.81m,底部为砌石结构,水泥砂浆抹面,侧墙为浆砌块石结构;无消能设施,出水渠有跌水,后接天然河沟。

进水渠两侧无导流墙、底板无衬护措施,渠底不平整;控制段底板无衬砌处理,两侧砌石导流墙损坏、垮塌严重,底板淤积严重;泄槽段底板砂浆剥落及老化严重,两侧导流边墙砌石部分损坏、底板淤积严重;底板淤积处杂草丛生;无消能设施;出水渠与天然河沟相接,垮塌严重,危及村级公路安全。

1.2 溢洪道除险加固设计方案(1)进水渠溢洪道进水渠宽10.50m,底板采用现浇混凝土,厚0.30m。

两边布置挡土墙,相关尺寸参考泄槽挡土墙结合实际布置。

(2)控制段控制段采用宽顶堰,根据调洪方案,堰顶高程149.40m,宽10.50m。

宽顶堰厚度δ需满足2.5H≤δ≤10H。

由调洪演算可知,水库校核水位153.18m,1堰顶高程149.40m,H=3.78m,故9.45m≤δ≤37.8m,取宽顶堰厚度δ=10.00m。

宽顶堰采用钢筋混凝土结构,使用C25混凝土,底板厚0.50m。

边墙采用重力式混凝土挡土墙。

根据校核洪水位以及宽顶堰顶部高程,挡土墙高度取4.50m。

挡土墙尺寸见图5.1。

图5.1 控制端挡土墙截面图(3)泄槽溢洪道泄槽分为两级。

溢洪道水利计算书

溢洪道水利计算书

1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段:入口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求和消力池段消能防冲计算等。

按照调洪演算结果,溢洪道20年一遇洪水流量Q=s ,50年一遇设计洪水流量Q =s ,500年一遇校核洪水流量Q =s 。

溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。

1.1 计算依据(1)《溢洪道设计规范》SL253—2000。

1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方式及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方式,计算公式为:Ji E E s susd --=∆式中:△s ——上、下断面间长度(m );i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。

1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。

本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的大体数据。

由明渠水流分析知,溢洪道明渠段结尾即陡坡段始端将发生临界水深,把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。

1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程转变的微分方程进行推求,公式如下:Jf i ds dEs-= 其差分格式为:Jf i s Es-=∆∆即:()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中:RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中:h 1为已知,h 2为欲求之水深 为此,将差分方程改成下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限,用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号,令h 上限= h 2;D=G若D 、G 异号,令h 上限= h 下限;h 上限= h 2;D=G 继续二分,直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下:kk B A g Q 32=α 式中:Q ——计算流量(m 3/s );A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2);B k ——临界水深时的水面宽度(m);G ——重力加速度,g=s 2。

小型水库溢洪道水力计算

小型水库溢洪道水力计算

底流水跃消能DL/T5166-2002一、判断水力衔接收缩断面水深h1(m)0.078收缩断面平均流速v1(m/s)8.709下游水深ht(m)0.540收缩断面弗劳德数Fr19.987临界跃后水深h2(m) 1.057水跃淹没系数σ'0.511水跃形式远离水跃二、等宽矩形断面水平光面护坦跃后水深h2(m) 1.0571、水跃长度L=(5.9~6.15)h2 6.3402、水跃长度L=9.4*(Fr1-1)*h1三、等宽矩形断面下挖式消力池泄流量Q(m3/s) 2.7水跃淹没度σ,1.05~1.10 1.08消力池宽度b(m) 4.5消力池出口的流速系数ψ0.95消力池出口水面落差△Z(m)0.056池深S(m)0.546池长Lk(m) 5.072下挖式消力池水跃示意图SL253-2000四、渐扩式矩形断面水平护坦消力池跃前断面宽度b1(m)20跃后断面宽度b2(m)25水跃共轭水深h20.945海漫长度计算泄流量Q(m3/s) 2.7消力池出口宽度b(m) 4.5溢洪道上游水位(m)38.99溢洪道下游水位(m)29.4Ks:根据土质定8消力池出口单宽流量q'(m3/s)0.6溢洪道上下游水位差△H'(m)9.59海漫长度Lp(m)10.905挑流消能挑流水舌外缘挑距L 4.212885挑角θ300.5236挑流鼻坎末端法向水深h11挑流鼻坎顶至下游河床高程差h22鼻坎坎顶水面流速v1 4.68057平均流速v的计算方法适用于S<18q2/3鼻坎末端断面平均流速v 4.255063鼻坎末端断面水面以上的水Z02流速系数φ0.679269泄槽沿程水头损失h f0.077188泄槽各局部水头损失之和h j1泄槽流程长度S10泄槽单宽流量q3冲刷坑最大水垫层深度T 2.694439鼻坎末端断面单宽流量q3上下游水位差Z4综合冲刷系数k 1.1力池水跃示意图。

关于某水库工程溢洪道设计的探讨

关于某水库工程溢洪道设计的探讨

工l l 技 程 科I
关于某水库工程溢洪道设计的探讨
潘 限公 司, 广西 南宁 5 0 0 ) 3 0 1
摘 要 : 某水库工程特 点, 根据 溢洪道的地形 、 地质条件对 溢洪道的布置 、 溢流堰型式的选取 、 力计算 、 水 结构计 算、 消能方式的选取及基础 处理 等方面进行 了论述 。 关键词 : 洪道布置 ; 溢 基础处理 ; 结构计算 ; 水利计算

26 — 4
l工 程 概 述 度计算 、消能防冲水 力计算及高速水 流区防空 某水库工程主要建筑物包括大坝 、岸边溢 蚀计算等。以上计算均按照< 溢洪道设 计规范 > 洪道 、 放空隧洞为 2 级建筑物 , 其它临时建筑物 S2320 L 5 - 0 0的有关公式及要求进行 , 在此 只作 按 4级建筑物设计。 坝址位置为一河湾地形 , 大 简要论述。( ) 1溢流堰为宽顶堰 , 宽顶堰公式 按 坝在河湾下游 , 为钢筋混凝土面板 堆石坝。 库区 计算 其不同工况下 的泄流能力 ,经计算各种工 右岸垭 日布置溢洪道 ,为开敞式无 闸控制 溢洪 况 下其泄流能力均满足要求 。 2 泄槽水 面线根 () 道, 溢洪道消能防冲洪水标 准为 5 年一遇 。溢 0 据能量方程 , 用分段求和法进行 计算 。( ) 3 经判 洪道引渠进 口在河湾上游 , 右岸布置放空 隧洞 , 断, 收缩 转弯段 收缩角小 于 6 , 。 不进行急 流冲 隧洞进 口在溢 洪道引渠 下游约 4 m处 ,洞径 5 击波验算。 4 泄槽收缩转弯段弯道横 向水位差 () 6, m 是利用施工导流隧洞 改建而成。 分别按 小扰动冲击波理论 及经 验公式计算 , 两 2溢洪道布置及结构设计 结果 中取其大值。( 5)计入波动及掺气后的水 溢洪道的布置应根据地形 、地质 、工程特 深, 再加上安全超 高即为泄槽段边墙高度, 计 经 点、 枢纽布置 、 施工及运用条件等综合因素进行 算, 泄槽边墙高度取值为 4 m 6 挑流消能设 . 。( ) O 全面考虑 。溢洪道的位 置应选择有利的地形和 计对各级流量进行挑流水舌抛距 、最大冲坑 深 地质条件布置在岸边或垭 口,溢洪道应布置在 点 c、 I 2 c、 在假设坐标系 中的坐标分别 为 度计算 , c 经计算各种工况下冲坑后坡均 满足规 稳定的地基上。 溢洪道的轴线宜取直线 , 如需转 ( 0 .3 6 . 8 、 (49 7 ,58 6 ) 和 范要求 。7) 1424,3 8 ) 9 9 .9 4 7 . 6 O ( 根据水工建筑物发生空蚀破坏 的工 弯时 , 宜在进水渠或 出水渠段内设 置弯道 。 ( 1 . 15 . 9 , C c 、 : 13 7 ,2 6 )将 、 . 三点的坐标分别 程经验 , 4 1 c 一般都 在流速大于 1m[ 时发生 。取 53 s 本工程坝址位置为一河湾地形,大坝在河 代人相应的 曲线 方程 , 求得 BC 、 C B 的 曲 泄槽 流速最大的末端断面进行空蚀计算。经计 。。B 、 湾下游 , 为面板堆石坝 , 两岸山体较 陡并且溢洪 线 方 程 分 别 为 : - . 3 6 x + 4 、 算 o 04 4 o- .5故不会产生空蚀现象。 Y- 0 4 92 4 . Y= 00 5 ' . > -03 , = 9 i - - 道布置又需要较大的溢洪宽度 , 故坝肩不宜 布 0 0 8222 .5和 y O0 0 22 . 34 x+ 22 0 = ,0 5 x。 4 5结论 置溢洪道 。 根据坝址位置的地形条件, 弯河段 转 41 .2溢流堰基底 面稳定及应力计算 . () 1坝址位置为一河 湾地形 , 大坝在河湾下 的右岸 山体有一垭 口, 地质 条件较好 , 溢洪道布 溢流堰基底面的抗 滑稳定安全系数按下列 游 , 为面板堆石坝 , 两岸 山体较陡并且溢洪道布 置选定在垭 口位置 ,溢洪道引渠进 口至右坝肩 抗 剪强度公式计算 : 置又需要较大的溢洪 宽度 ,故坝肩不宜布置溢 直 线距离约为 10n 溢洪道末端挑坎位置距离 9r, K x W+ 'A/ P = ∑ ex ) 洪道。 根据坝址位置的地形 条件 , 转弯河段的右 大坝下游约 10 2m。整个溢 洪道由进水渠 、 控制 式 中, — K 抗滑稳定安全系数 ; 岸有—垭 口, 地质 条件较好 , 选定垭 口位置进行 段、 泄槽 、 消能防冲设旋等组成 。溢洪道轴线长 f 混凝土 与基岩面抗剪断摩擦 系数 ; l 一 溢洪道布置。 约 3 88m,轴 线 方 位角 由 N 0 .0 。 为 2. 2 E100 5 转 e. I混凝土 与基岩面抗剪断凝聚力 ; () 2 根据垭 日位置的地形 、 地质条件及溢洪 NE619 5 。 .9 。 ∑w一 作用于堰 体上的全部荷 载对计算滑 道下游河道 的流 向, 合理确定溢洪道轴线方 向, 3溢洪道基础处理 动面的法向分量 ; 在泄槽起始平缓段布置收缩转弯段 ,底板两侧 溢洪道底 板位 于 T 、a ‘ 。 T n 的灰岩及 T n d2 ∑P 作用 于堰 体上 的全部荷 载对计 算滑 采用抛物线 曲线收缩转弯 ,平缓段与下游陡槽 一 白云岩 、 泥质 白云岩 、 泥云岩 、 白云质泥岩 、 泥岩 动面的切 向分量 ; 段采用抛物线底板衔接。 构成的岩体强风化下部~ 弱风化上部 , 基础采用 A一 堰体与基岩面的截面积 。 () 3 根据 溢洪道位置 的地形 、 地质条件 , 控 的处理措施为 : 控制 段 、 泄槽 底板 、 流消能段 挑 通过计算得 : 基本组合 , = . > 13 ; K 4 6 I = . 特 制堰选定为有较大超 泄能力 的无闸开敞式溢流 6 K O 基础及护坦基础 均设置锚 筋 , 锚筋 为 M2 0砂浆 殊组合 , = . >K125 K 28 【 = .;故堰基底面的抗滑稳 堰 。 6 另外 , 根据大坝与右岸公路情况合理确定了 锚杆( 5 , 西2 )呈梅花 型布置 , 长 4O 问排距 定满足规范要求。 根 .m, 溢洪道控制段位置 ,在溢流堰上万设置交通桥 除泄槽底板为 3 i 外 , . S n 其余均为 2 m。由于溢 . 0 溢洪堰基底应力按材料力学的基本原理进 与大坝及右岸 公路 相接 。 流堰基础地质条件较差 ,开挖爆破造成基础岩 行计算 ,得各种荷 载组合情况下的基底最大垂 ( ) 洪道下游河床基岩出露 , 冲刷能 力 4溢 抗 体 的破坏或松动 , 并且溢流堰是承受水荷载 、 闸 直正应力 o l 2P <仃= 0 k a故 堰基应力 强 , . 3 k a I13 0P , 嘣= 并结合溢洪道末端位置的地形 、 质条件及 地 墩等结构传递荷 载的重要基础 ,为提高基础岩 满足规范要求。 泄流条件 , 溢洪道消能方式采用挑流消能 。 体 的整体性 和地基 承载力 ,对其进行固结 灌浆 413泄槽底板抗浮稳定计算 .. ( 本工程溢洪道的位置选择 、 5) 溢洪道 的布 处理 : 灌浆孔梅 花形布置 , 孔距 3 排距 2 m, m, . 5 泄槽 底板抗浮稳定按下式计算 : F P P K ( 。 置和结构设计都具有特点。 其建成以来 , + 自 溢洪 孔深 5 。另外 , m 挑流消能段 基础也 进行类 似的 P)( + 2 3,QJQ ) 道泄洪 时水流条件较好 , 水力学现象 正常。 进水 固结灌浆处理 。 式中, 渠、 控制段 、 泄槽段 、 消能防冲设施等结构安全 , 为了能有效地排泄溢洪道基底 、岸坡及衬 K 抗浮稳定安全系数; r 未发 现 不 良迹 象 。 砌接缝的渗透水流 ,充分降低溢洪道基底扬压 P、 P 】 、r分 别为底板 自重 、动水压力及锚 力, 避免水流的渗透破坏作用 , 在泄槽底板下设 固地基 的有效重 ; 置排水设施 。 泄槽段纵 向排水沟共 4条, 断面尺 Q 、, 泄槽底 板上的脉动压力 、 Q 扬压力。 寸 6040 6 x 6 mm( 高 )沟内铺设 中3 0无砂砼 宽× , 0 校核洪水位工况时 , F . 4 1 ,满足规 K 2 7>. 9 2 管 , 向排水 沟布置 间距 1m, 横 2 断面 尺寸 5 0 范 要 求 。 6 ̄ 30 6 mm( 高 )均设 置在底板 基底下 , 宽× , 沟内铺 42水力计算 . 设 q2 0无砂砼管 , b0 沟内管周用碎石充填 。 溢洪道水力计算包括 以下内容 :泄流能力 4溢洪道设计计算 计算 、 面线计 算 、 水 弯道水力计算 、 泄槽边墙高

学习分享-泄槽溢洪道的水力计算(个人整理)

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项 目单位数值计算公式备注g——重力加速度m/s²9.81 Array水库正常蓄水位m62.5校核洪水位m63.58Q——最大洪水流量m³/s39L0——侧堰溢流前缘长度m25堰顶高程m62.5H——堰上水头m 1.08溢流堰采用宽顶堰形式m——流量系数/0.32(一)、侧槽长度计算L——侧槽长度m24.51L=Q/[m(2*g)^0.5*H^1.5]取侧槽L m24.50槽端长度m0.50(二)、拟定侧槽尺寸b0——起始断面底宽m2b L——末端断面底宽m4n1——溢流堰侧的坡比/0.5n2——靠岸侧的坡比/0.5i——底坡坡比/0.001(三)、选定侧槽末端水深h k及控制段尺寸1、控制断面临界水深及相应流速计算h k——控制断面临界水深m 2.13h k=[aQ^2/(g*b L^2)]^(1/3)侧槽段及控制段近似按矩形断面计算V k——控制断面临界水深的相应流速m/s 4.57V k=Q/(b L*h k)侧槽末端底宽b L同控制段2、侧槽末端水深及相应流速计算b L/b0/2b L/b0=5时,b L/b0=1.5;η——h L/h k的系数/ 1.28b L/b0=1时,b L/b0=1.2;其余内插计算h L——侧槽末端水深m 2.72h L=η*h kV L——侧槽末端的相应流速m/s 3.59V L=Q/(b L*h L)3、控制段末端坎高ζ——局部水头损失系数/0.2d——控制段末端坎高m0.09d=(h-h k)-(1+ζ)[(V k2-V L2)/(2*g)]L4、计算侧槽各断面水深q——溢流堰单宽流量m³/s 1.56h i-1=h i +Δy-i ΔX V i-1=Q i-1/(b i-1*h i-1)糙率n 0.0140.0140.0140.0140.014水面宽B4.00 3.49 3.00 2.50 2.00过水断面面积(m²)10.8711.5610.949.717.99湿周Х(m)9.4410.1110.3010.279.99水力半径R(m) 1.15 1.14 1.060.950.80临界坡度i k0.00432680.00532270.0064775460.0080576560.01035临界水深h k2.1319651.92942031.6457955871.2008786630.249356试算法计算各断面间的水位差及各断面水深(忽略水流阻力影响)项目单位数值Q i ——i断面流量m³/s 39.00Q i-1——i-1断面流量m³/s 29.33b i ——i断面底宽m 4.00b i-1——i-1断面底宽m 3.49h i ——i断面水深m 2.72h i =h i+1h i-1——i-1断面水深m3.09ΔX——断面间的距离m 6.2Δy——断面间的水位差m 0.378试算值V i ——i断面流速m 3.59V i =V i+1V i-1——i-1断面流速m 2.72Δy——断面间的水位差m0.566281()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++⨯=∆------111111i i i i i i ii ii i Q Q Q V V V Q Q V V g Q y。

溢洪道水力计算(刚刚来过)

溢洪道水力计算(刚刚来过)

水深
流速
h
v
1.95287844 4.27147255
1.72941966 4.82339067
1.50596089 5.53909915
1.28250211 6.50421283
1.05904333 7.87660564
0.83558455 9.98303122
修正系数 ζ
1 1.1
掺气后水深 hq
1.04773326 4.99995434
0.85847701 4.99974549
0.75538783 4.99982403
0.68861078 5.00000288
0.64150427 5.00016856
0.60652796 5.0000632
0.57966032 5.00041114
0.55851644 5.00021162
1.95287844 1.72941966 1.50596089 1.28250211
1.14246 0.92734289
边墙加高 △h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
段面积A 水力半径R 计算流量Q 正常水深h0 2.73450856 0.39564601 50.0503807 0.45575143
出口断面 0.83558455 5.01350731 9.98303122 5.33353506 6.07627707
泄槽段水位差:
计算式
hk
h0
△h
不均匀系数 α
△h=hk-h0 1.95287844 0.83558455 1.11729389 1.05
分段并确定各段计算水深:
h1
h2
h3
h4
h5

溢洪道水力计算书

溢洪道水力计算书

1.基本资料1.1 水文规划资料根据调洪计算成果,后胡水库溢洪道消能防冲按30年一遇洪水标准设计,其相应下泄流量为204m3/s,50年设计洪水其相应下泄流量为234.5m3/s。

1000年洪水校核,其相应下泄流量为651.7m3/s。

1.2 溢洪道现状溢洪道位于大坝左岸,为开敞式,进口高程153.50m,下游河底高程136.00m,总落差17.50m,溢洪道总长457.4m,最大泄量651.7m3/s。

现状溢洪道一级明渠段右岸边坡进行了护砌,左岸边坡未防护,一级陡坡以下工程均未修建。

2. 设计标准本次设计溢洪道轴线结合工程现状布置进行布置,溢洪道总长度为396.581m,底宽28.0m。

溢洪道工程共分9个部分,具体设计如下。

1、进水渠段位于溢洪道桩号0+000~0+038.8之间,总长38.8m,底宽28.0m,底坡为-1/1000,底部不护砌。

进水渠段右岸边坡维持现状护坡不变,左岸采用M7.5浆砌石护坡,厚30cm,坡度为1:1。

2、控制段位于溢洪道桩号0+038.8~0+058.8之间,总长20m,底宽28.0m,底坡为平坡,采用M7.5浆砌石护底,厚30cm。

控制段右岸边坡维持现状护坡不变,左岸采用M7.5浆砌石护坡,厚30cm,坡度为1:1。

3、一级明渠段位于溢洪道桩号0+058.8~0+148之间,总长89.2m,底宽28.0m,底坡1/1000,底部在桩号0+138.8~0+148之间采用M7.5浆砌石护底,厚30cm,其余不护砌。

明渠段右岸边坡桩号0+058.8~0+076之间维持现状护坡不变;右岸桩号0+076~0+148采用M7.5浆砌石护坡,厚30cm,坡度为1:1。

明渠段左岸桩号0+058.8~0+148之间采用M7.5浆砌石护坡,厚30cm,坡度为1:1。

4、一级陡坡段位于溢洪道桩号0+148~0+198之间,长50m,底宽28m,为梯形断面,底坡1/5,落差7.85m。

溢洪道水面线计算

溢洪道水面线计算

2.02
hb
ζ
H
Q
1.72
1
2.42 78.26
1.57
1
2.27 78.26
1.47
1
2.17 78.26
hb
ζ
H
Q
1.40
1
2.10
78.26
1.30
1
2.00
78.26
1.20
1
1.90
78.26
1.10
1
1.80
78.26
0.99
1
1.69
78.26
0.80
1
1.80
72
0.70
1
1.70
计算 对象
Q1
下游水深 ht(m) 0.81
底宽 a(m) 12.00
顶宽 b(m) 12.00
边坡系数 m 0.00
糙率 n
0.014
底坡 i
0.02000
q
α
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8.712
1.979
Q
g
1 78.41
627.3827713
b 9.8
m
h(临界水深)
9
0
1.98
628.753752
据上,该渠道为缓流,且属于b1型水面线(见水力学P178)
0.014
0
0.7
0.6
0.5
0.4
0.272
9.6 13.71428571 9.8 11.66
0.014
0
13.7142857
16
9.8 14.86
0.014
0
16
19.2
9.8 17.60

调洪演算及相关建筑物水力计算

调洪演算及相关建筑物水力计算

尾水渠道水位流量关系计算
比降i
过水面积 A
0.0010
0.84
0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0100
1.88 3.09 4.50 6.09 7.88 9.84 12.00 14.34 16.88 19.59 22.50 25.59 28.88 32.34 7.21 10.09 2.88
9.81
9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81
2.00
2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
桩号 0+000~ 0+217
渠道底宽b 边坡比m
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
1.50
3.00
294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 294.5 296.5

溢洪道水面线水力计算

溢洪道水面线水力计算

0.00776148 0.26749313
2.29006764 0.28166584 40.4817272
0.03144124
0.00601047 0.26924414
2.41710146 0.29314067 40.7520396
0.03788887
0.00477654 0.27047807
2.54413528 0.30346957 40.9879184
泄槽水面线计算(分段求和法)
1、基本资料
1.1 洪水资料
(洪水资料 根据调洪演
溢洪道下泄的最大流量(Q):
堰上走水深(h): 0.8
1.14 (m3/s) (m)
1.2 溢洪道资料:
泄槽宽度(B):
1 (m)
泄槽长度(L):
40 (m)
泄槽底坡(i): 0.27525461
泄槽糙率(n):
0.02
泄槽边坡系数(m1):
0.04245278
0.00387775 0.27137686
0.04245278
0.00387775 0.27137686
2.6711691 0.31281604 41.195664
渠道水面线的计算
度,推求水深,适用于棱柱形和非棱柱形渠道)
行进水头 断面比能 比能损失
h
ES
△ES
湿周 χ
水利半径 R
(假设水深,推求分段长度,适用于棱柱形渠道)
比能损失
湿周
水利半径 曼宁系数 平均坡降
△ES
χ
R
C
i
i-j
2.036 0.25442043 39.8011239
0.00772244
0.01034875 0.26490586

输水涵管(隧洞)水力计算书

输水涵管(隧洞)水力计算书

沿程阻 力系数
λ 0.021
0.024
0.024 0.024 0.024
沿程水头损失 hf
0.000464665 Q2
0.001244522 Q2
0.004480281 Q2 0.001571168 Q2 0.18153186 Q2 0.18929292Q2 2.2 沿程水头损失计算
l —管长 m ;
d —管径 m ;
8g
—沿程阻力系数, = C 2 ;
C

1
1
R6
C —谢才系数, n ;
n —糙率,混凝土管取 n =0.014;
R —水力半径 m 。
2.过流能力计算
计算校核、设计、正常三个工况的过流能力。水库校核水位 235.0m, 设计水位 234.15m,正常水位 232.8m,由于缺少资料,下游水位均按 219.4m 计算,为淹没出流。输水涵管简图见图 2-1。
输水涵管(隧洞)过流能力计算书
1、计算条件
1.1、计算采用的规程规范及主要文件资料 (1)《水工隧洞设计规范》SL279-2002; (2)《水工隧洞和调压室》(水利电力出版社,潘家铮主编); (3)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)
1.2、计算依据及采用的公式
1.2.1 工程等别、建筑物级别及洪水标准
2.1 沿程水头损失计算 2.1.1 各参数取值 涵管为混凝土涵管取糙率 n=0.014; 喇叭段估计 d=1.5m
2.1.2 沿程水头损失计算
沿程损失
hf
l 2 d 2g
l d
Q2 2gA2
表 2-1 沿程水头损失计算表
长度
断面面 水力半 糙率 谢才系

溢洪洞

溢洪洞

溢洪洞的设计溢洪洞位于大坝右岸,由引渠段、进口段、洞身段、出口消能段组成,总长602.5m,进口高程为▽587m,隧洞出口高程为▽490.35m。

是黑河水利枢纽工程的重要泄洪建筑物之一。

(1)进口段采用喇叭进口,导墙也采用控制段的设计堰顶O点上游三圆弧的半径及其水平坐标值为H=6mR1=0.5dH=2.1ma=0.175dH=2.4mR2=0.2dH=3.312mb=0.276dR 3=0.04d H =0.48m c =0.282d H =3.384mO 点下游的曲线方程为: 1.851n d x kH y -= (式6.1)H d =(0.75-0.95)H max =9.53-12.07m实取H d= 12m所以控制曲线方程为: 1.85y 0.0604x= 按上式计算的坐标值见下表: 表6-2 Y 0.06 0.22 0.46 0.78 1.19 1.66 2.83 4.28 5.99 7.97 X 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14对曲线求一阶导数:0.85dy0.0604 1.85dxx =⨯ 直线CD 的坡度为: 1dxdy = 故有: 0.850.0604 1.85x ⨯=1即 x c =13.175m ,y c =7.1224m 。

根据表中数据可得堰后控制段曲线OC ,坡度为m α=1的直线段CD 与曲线OC 相切于C 点。

控制段采用开敞式实用堰,堰顶高程为▽587.00,混凝土标号为C30,堰顶上游曲线采用三圆弧曲线,R1、R2、R3分别为6m 、2.4 m 、0.48m,上游堰面铅直;堰顶下游堰面采用WES 型曲线,曲线方程为y=0.0604x 1.85,下面与坡度为1:1的陡坡相切,反弧段半径为60m,堰顶设工作闸门,检修闸门各一个。

隧洞段的设计直线段和反弧段切点D 、反弧圆心坐标O 1,及反弧与平洞段切点E 的确定。

初拟E 点高程500m ,即y E =87,平洞段底坡1:40,反弧半径按(0.5~1.0)h max 确定, h max =601.16-493.7=105.9,故初拟反弧半径R=60m 。

溢洪道水力计算

溢洪道水力计算

一、设计依据:二、基本资料:第一段泄槽的角度 2.2906°糙率:0.015闸孔数3闸孔宽10.00闸墩厚1.50堰顶高程929.00m Q=196(m 3/s)校核洪水位931.35m Q=102(m 3/s)设计水位930.52m Q=87.3(m 3/s)30年一遇水位930.37m2.35m 1.52m下游水位:设计902.65m 校核904.04m 30年一遇水位902.4m 30年一遇水位到堰顶高差 1.37m 三、计算内容:1、溢洪道泄流能力计算:溢流堰采用驼峰堰面曲线:H max —校核水位下的堰上水头 2.35m H d —堰面曲线定型设计水头(取0.75H max )H d =1.76m流量系数的计算为:m=0.385+0.224(P 1/H 0)0.934m=0.448下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算:3、水文资料2、《溢洪道设计规范》1、《水力学》30年一遇水位下的流量:设计水位到堰顶高差:P1/H0=0.255<0.34校核水位下的流量:设计水位下的流量:校核水位到堰顶高差:泄流量的计算:2/302Hg B m Q e =式中:Q—B—30mb—10.00mn—3H 0—计入行近流速水头的堰上总水头,(m)2.35mg—重力加速度,(m/s 2); g=9.81m—堰流量系数;m=0.448ε—ε=0.975ζ0—ζ0=0.45ζK —ζK =0.7Q=208.858m 3/s2、泄槽段临界水深及临界底坡计算:临界水深及临界底坡的计算公式为:式中:校核设计α—α= 1.05 1.05q—q= 6.533 3.400x k —x k =36.31935.147R—R= 1.508 1.008C k —C k =71.38866.755b k —b k =3333校核设计闸孔数目;闸墩侧收缩系数,由下式计算得:流量,m 3/s溢流堰总净宽,(m),定义:B=nb 单孔宽度,(m)中墩形状系数,由《规范》表A.2.1-3查得:边墩形状系数,由《规范》图A.2.1-2查得:临界谢才系数临界水深对应水面宽(m )流速不均匀系数泄槽单宽流量(m 3/sm )临界湿周(m )水力半径(m )根据以上参数计算得:由上计算得:2/302Hg B m Q e =nbH k n 0])1([2.010z z e -+-=32gq k h a =kK kbC gx k i 2a =h k = 1.659h k =1.074i k =0.0020176i k =0.0022330式中:校核设计30年一遇q—q=5.939 3.091 2.645H 0—H 0=2.952.121.97θ—θ= 2.2906oφ—φ=0.95校核设计30年一遇h 1=1.0150.5950.523泄槽起始断面水深:h 1=1.0150.5950.5234、泄槽段水面线的推算:3、泄槽段起始水深h 1计算:水面曲线的推算见附表一:起始计算断面渠底以上总水头,(m );假定一个初始值h 1(m)起始计算断面定在堰下收缩断面处:断面水深计算公式为:泄槽水面线根据能量方程,采用分段求和法进行计算,计算公式如下:计算结果如下:起始计算断面流速系数;泄槽底坡坡角;起始计算断面单宽流量,m 3/(s.m);)cos (2110q fh H g qh -=Ji h h gv gv l -+-+-=D )cos ()cos (212211122222a a q q 3/422R v n J =21i i v v v +-=21ii R R R +-=5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求:泄槽在(泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接,方程为:式中:x 、y—以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标,m ;θ—缓坡泄槽底坡坡角,θ= 2.2961004°H 0—抛物线起始断面比能,m ;h—抛物线起始断面水深,m ;v—抛物线起始断面流速,m/s ;α—流速分布不均匀系数,取α=1.0K—系数,K=1.3以设计水位来推求抛物线:h=0.446m v=14.591m/s所以:H 0=11.308m1/K(4H 0cos 2θ)=0.03864598y=0.04x+0.03865x2求切点得:后接陡坡坡度为K=0.4所以y=0.4x+b 求切点得:由(1)、(2)式得:x= 4.657y=1.025挑流水舌外缘挑距按下式计算:6、挑流消能计算:])cos (2sin cos cos sin [212211211h h g v v v L +++=q q q q q )cos 4(202q q H K x xtg y +=gvh H 202a +=)2(4.0®=¢y )1(0773.004.0®+=¢x y冲刷坑最大水垫深度计算公式为:式中:L—挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离(m );θ—θ=20h 1—设计校核30年一遇h 1=0.3660.6130.327h 2—h 2=2.3mv 1—鼻坎坎顶水面流速,(m/s ),可按鼻坎处平均流速v 的1.1倍设计校核30年一遇v 1=20.42223.4519.599T—自下游水面至坑底最大水垫深度,(m );q—鼻坎末端断面单宽流量,m 3/(s.m);设计校核30年一遇q= 6.813.0675.820设计校核30年一遇Z—Z=27.8727.3127.97k—k=1.4由上可得:设计校核30年一遇L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.767根据《规范》A.3.2的计算公式:7、泄槽段水流掺气水深可按下式计算:综合冲刷系数,由《规范》表A.4.2可得挑流水舌水面出射角,近似可取用鼻坎挑胸:上、下游水位差,(m );鼻坎坎顶至下游河床高程差挑流鼻坎末端法向水深(m );])cos (2sin cos cos sin [212211211h h g v v v L g+++=q q q q q 4/12/1Z kq T =hh vb )1(100z +=式中:h 、h b —v —ζ—ζ=1.4s/m由上计算可知,h b 最大值为1.308m,所以考虑泄槽边墙的超高,所以泄槽的边墙高度取2.5m 。

溢洪道驼峰堰水力计算

溢洪道驼峰堰水力计算

临界水深及临界底坡的计算公式为:
�hk= 3
αq 2
g
ik=
gxk
2
αC K bk
式中:
α— 流速不均匀系数
q— 泄槽单宽流量(m3/sm)
x— k
临界湿周(m)
R— 水力半径(m)
C— k 临界谢才系数
b— k
临界水深对应水面宽(m)
由上计算得:
10.00 m 3
0.448
30 m
2.35 m g= 9.81
q— 鼻坎末端断面单宽流量,m3/(s.m);
设计
校核
30年一遇
q=
6.8
13.067
5.820
Z— 上、下游水位差,(m);
Z=
k— 综合冲刷系数,由《规范》表A.4.2可得
由上可得:
设计
L=
33.290
T=
8.388
校核 42.700 11.569
30年一遇 30.987 7.767
θ= 20 2.3 m
10
m= 0.448
泄流量的计算:
下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算:
Q
=mεB

2g
H
3/ 0
2
式中: Q— 流量,m3/s
B— 溢流堰总净宽,(m),定义:B=nb
b— 单孔宽度,(m)
n— 闸孔数目;
H— 0
计入行近流速水头的堰上总水头,(m)
g— 重力加速度,(m/s2);
m— 堰流量系数;
3、泄槽段起始水深h1计算:
起始计算断面定在堰下收缩断面处:断面水深计算公式为:
q
� h 1=
φ
2g

溢洪道(驼峰堰)水力计算(优选.)

溢洪道(驼峰堰)水力计算(优选.)

一、设计依据:二、基本资料:第一段泄槽的角度 2.29°糙率:0.02闸孔数3闸孔宽10.00闸墩厚 1.50堰顶高程929.00m 校核水位下的流量:Q=196校核洪水位931.35m 设计水位下的流量:Q=102设计水位930.52m Q=87.3930.37m 校核水位到堰顶高差: 2.35 m 设计水位到堰顶高差: 1.52 m 下游水位:设计902.65m 校核904.04m 902.4m 1.37m三、计算内容:溢流堰采用驼峰堰面曲线:校核水位下的堰上水头 2.35 m1.76m类型0.600.63 2.4 3.60流量系数的计算:P1/H0=0.255<0.34流量系数的计算为:m=0.448泄流量的计算:式中:Q—1、《水力学》2、《溢洪道设计规范》3、水文资料(m 3/s)(m 3/s)30年一遇水位下的流量:(m 3/s)30年一遇水位30年一遇水位30年一遇水位到堰顶高差1、溢洪道泄流能力计算:H max —H d —堰面曲线定型设计水头(取0.75H max )H d =采用b型驼峰堰:上游堰高P1中圆弧半径R1上、下圆弧半径R2总长度Lb型m=0.385+0.224(P 1/H 0)0.934下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算:流量,m 3/s Q =mεB �2g H 03/2B—30m b—10.00m n—闸孔数目;3 2.35 mg— g=9.81m—m=0.448闸墩侧收缩系数,由下式计算得:0.9750.450.7根据以上参数计算得:Q=208.858临界水深及临界底坡的计算公式为:式中:校核设计α—流速不均匀系数 1.05 1.05q—q= 6.533 3.40036.31935.147R—R= 1.508 1.008临界谢才系数71.38866.7553333由上计算得:校核设计1.659 1.0740.00201760.0022330溢流堰总净宽,(m),定义:B=nb 单孔宽度,(m)H 0—计入行近流速水头的堰上总水头,(m)重力加速度,(m/s 2);堰流量系数;ε—ε=ζ0—中墩形状系数,由《规范》表A.2.1-3查得:ζ0=ζK —边墩形状系数,由《规范》图A.2.1-2查得:ζK =m 3/s2、泄槽段临界水深及临界底坡计算:α=泄槽单宽流量(m 3/sm )x k —临界湿周(m)x k =水力半径(m )C k —C k =b k —临界水深对应水面宽(m )b k =h k =h k =i k =i k =ε=1−0.2[ζk ��n −1�ζ0]H 0nb h k =3�αq 2g i k =gx k αC K 2b k起始计算断面定在堰下收缩断面处:断面水深计算公式为:式中:校核设计q—q=5.9393.091 2.6452.952.12 1.97泄槽底坡坡角; 2.29φ—起始计算断面流速系数;0.95校核设计1.0150.5950.523计算结果如下:泄槽起始断面水深: 1.0150.5950.523泄槽水面线根据能量方程,采用分段求和法进行计算,计算公式如下:水面曲线的推算见附表一:3、泄槽段起始水深h 1计算:30年一遇起始计算断面单宽流量,m 3/(s.m);H 0—起始计算断面渠底以上总水头,(m );H 0=θ—θ=o φ=30年一遇假定一个初始值h 1(m)h 1=h 1=4、泄槽段水面线的推算:5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求:泄槽在(泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接,方程为:h 1=qφ�2g �H 0−h 1cos θ�Δl 1−2=�h 2cos θ�α2v 222g �−�h 1cos θ�α1v 122g �i −�J �J =n 2�v 2�R 4/3�v =v i −1�v i2�R =R i −1�R i2y =xtg θ�x 2K �4H 0cos 2θ�H 0=h �αv 22g式中: 2.3°1.0K=1.3以设计水位来推求抛物线:h=0.45m v=14.59m/s所以:11.308m 0.04求切点得:所以y=0.4x+b求切点得:x= 4.657y= 1.025挑流水舌外缘挑距按下式计算: 冲刷坑最大水垫深度计算公式为:式中:L—x 、y—以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标,m ;θ—缓坡泄槽底坡坡角,θ=H 0—抛物线起始断面比能,m ;h—抛物线起始断面水深,m ;v—抛物线起始断面流速,m/s ;α—流速分布不均匀系数,取α=K—系数,H 0=1/K(4H 0cos 2θ)=y=0.04x+0.03865x 2后接陡坡坡度为K=0.4由(1)、(2)式得:6、挑流消能计算:挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离(m );L =1g [v 12sin θcos θ�v 1cos θ�v 12sin 2θ�2g �h 1cos θ�h 2�]T =kq 1/2Z 1/4y '=0.4��2�y '=0.04�0.0773x ��1�θ—挑流水舌水面出射角,近似可取用鼻坎挑胸:20设计校核0.370.610.33鼻坎坎顶至下游河床高程差 2.3m 设计校核20.4223.4519.6T—q—设计校核q= 6.813.067 5.820设计校核Z—Z=27.87 27.31 27.97 k—k=1.4由上可得:设计校核L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.767式中:v —修正系数,取值为: 1.4s/m 计算可得:桩号0+003.2500+043.2500+083.2500+123.2500+163.2500+203.2500+266.979θ=h 1—挑流鼻坎末端法向水深(m );30年一遇h 1=h 2—h 2=v 1—鼻坎坎顶水面流速,(m/s ),可按鼻坎处平均流速v 的1.1倍30年一遇v 1=自下游水面至坑底最大水垫深度,(m );鼻坎末端断面单宽流量,m 3/(s.m);30年一遇30年一遇上、下游水位差,(m );综合冲刷系数,由《规范》表A.4.2可得30年一遇7、泄槽段水流掺气水深可按下式计算:根据《规范》A.3.2的计算公式:h 、h b —泄槽计算断面的水深及掺气水深,(m )不掺气情况下泄槽计算断面的流速,(m/s);ζ—ζ=h b =�1�ζv 100�hh=设计水位0.60.520.530.570.630.720.37校核水位 1.020.870.870.92 1.01 1.140.610.520.460.470.510.570.650.33v=设计水位 5.2 6.637.297.738.128.5118.57校核水位 5.857.588.549.219.7510.2321.325.06 6.39 6.977.367.728.117.82设计水位0.638270.564970.584050.629450.699360.800140.46113校核水位 1.098160.962290.97398 1.03295 1.14217 1.307760.795950.565850.508800.529530.575750.642110.743050.4245930年一遇水位30年一遇水位h b =30年一遇水位由上计算可知,h b 最大值为1.308m,所以考虑泄槽边墙的超高,所以泄槽的边墙高度取2.5m 。

(整理)圆形隧洞设计

(整理)圆形隧洞设计

隧洞设计实例一、隧洞的基本任务和基本数据1、隧洞的基本任务泄水隧洞的进口全部淹没在水下,进口高程接近河床高程,其担负的任务如下:(1) 预泄库水,增大水库的调蓄能力。

(2) 放空水库以便检修。

(3)排放泥沙,减小水库淤积。

(4) 施工导流。

(5) 配合溢洪道渲泄洪水。

2、设计基本数据(1) 洞壁糙率泄洪洞采用钢筋砼衬砌,n=0.014~0.017,考虑到本隧洞施工质量较好,故取较小值n=0.014。

(2) 水利计算成果见表1。

表1二、隧洞的工程布置1、洞型选择由于段村坝址为石英砂岩,地质条件较好,所以采用圆形有压隧洞,圆形断面的水流条件和受力条件比较好,并且可以充分利用围岩的弹性抗力,从而减小衬砌的工程量,降低施工的难度和造价。

同时有压隧洞水流较平顺、稳定,不易产生不利流态。

2、洞线位置洞轴线布置在右岸,这样出口水流对段村无影响,进口山势较陡,进流条件好,洞线为直线,较短,工程量小又利于泄洪。

3、工程布置泄洪隧洞由进口段、洞身段、出口段三部分组成。

(1)进口型式由于进口部位山体岩石条件较好,故采用竖井式进口,在岩体中开挖竖井,将闸门放在竖井底部,在井的顶部布置启闭机及操作室、检修平台,竖井式进口结构简单,不受风浪影响,地震影响也较小,比较安全。

(2) 进口段 包括进口喇叭口段、闸室段、通气孔、渐变段等。

1) 进口喇叭口段 为了与孔口的水流型态相适应,使水流平顺,避免产生不利的负压和空蚀破坏,同时尽量减少局部水头损失,提高泄流能力,在隧洞进口首部,其形状应与孔口锐缘出流流线相吻合,一般顺水流方向做成三向收缩的矩形断面喇叭口形,其收缩曲线为1/4椭图曲线,顶面椭圆方程为:1)5.33.0(5.32222=⨯+y x ,用下列坐标绘制顶面曲线,见表1。

表1侧面曲线方程为:1)5.32.0(5.322=⨯+x ,用下列坐标绘制侧面曲线,见表2。

2) 进口闸室段 闸孔尺寸为3.5×3.5m ,闸室段长度参照工程经验取6.0m ,在闸门上端设置操作室,后设工作桥与坝面相连,桥面高程为365.81m ,与坝顶路面高程一致,在操作室与闸室之间设置检修平台,平台高程在正常高水位360.52m 以上,取361.50m 。

有压隧洞的水力计算(自编)

有压隧洞的水力计算(自编)

一、有压隧洞的水力计算1、沿程水头损失:h f =Lv²/(C²R)=λLv²/(d2g)=Ln²Q²/(F²R^4/3)R=A/χi上游调压室的设置条件λ=8g/C²C=R^(1/6)/n2、局部水头损失:hj=ζv²/(2g)3、有压隧洞的基本计算公式:①自由出流:Q=μω√(2g(T 0-h p ))式中,Tw—压力水道中水流惯性h p =0.5a+p ′/γLi—压力水道及蜗壳和压②淹没出流:Q=μω√(2g(T 0-h s ))vi—压力水道内各分段流 Hp—水轮机设计水头,m 4、①自由出流:μ=1/(1+∑ζj *(ω/ωj )^2+∑2gl i *(ω/ωi )^2/(C i ²*R i ))^0.5; [Tw]—Tw 的允许值,一般②淹没出流:μ=1/((ω/ω2)^2+∑ζj *(ω/ωj )^2+∑2gli*(ω/ωi)^2/(C i ²*R i ))^0.5,式中:ω2—隧洞出口下游渠道断面面积 ω—隧洞出口断面面积 ζj —几部水头损失系数ωj —与 ζj 相应流速之断面面积L i 、ωi 、R i 、C i —某均匀洞段之长度、面积、水力半径、谢才系数压力钢管经济直径D=1.128(Q/v e )^0.5= 或 压力钢管经济直径D=(5.2*Q max ^[]w w T T >iw i pL vT gH =∑二、阻抗式调压室(一)、托马断面计算:A=K*A th =K*L*A 1/(2g*(α+1/(2g))*(H 0-h w0-3*h wm ))式中:A th —托马临界稳定断面面积 L—压力引水道长度 A 1—压力引水道断面面积H 0—发电最小静水头(电站上下游水位差)α—自水库至调压室水头损失系数,α=h w0/v²,(包括局部水头损失与沿程摩擦水头损失),在无连接管 v—压力引水道流速h w0—压力引水道水头损失 h wm —压力管道水头损失K—系数,一般可采用1.0~1.1(二)、最高涌波计算(《水电站调压室设计规范》计算公式):A=K*A th =K*L*A 1/(2g*(α+1/(2g))*(H 0-h w0-3*1、阻抗孔水头损失计算:h c =(Q/(Ψs)^2)/(2g)式中: h c —通过阻抗孔的水头损失 S—阻抗孔断面面积0.6~0.8之间选用2、丢弃全负荷时的最高涌波计算(《水电站调压室设计规范》计算公式):λ′=2gA(h c0+h w0)/(LA 1v 0²)(1+λ′Z max )-ln(1+λ′Z max )=(1+λ′h w 0)-ln(1-λ′h c 0)(λ′|Z max -1|)+ln(λ′|Z max |-1)=ln(λ′h c 0-1)-(λ′h w 0+1)34、增加负荷时的最低涌波计算:1+(((0.5ε-0.275m ′^0.5)^0.5)+0.1/ε-0.9)×(1-m ′)(1-m ′/(0.65ε^0.62))m ′=Q/Q 03、甩负荷时的第二振幅Z2m′=Q/Q0ε=LA1v0²/(gAh w0²)上游调压室的设置条件式中,Tw—压力水道中水流惯性时间常数,s;i—压力水道及蜗壳和压力尾水道各分段长度,m ;i—压力水道内各分段流速,m/s ;Hp—水轮机设计水头,m ;Tw]—Tw 的允许值,一般取2~4s式中: v e —经济流速,明钢管和地下埋管为4~6m ∕s ;管经济直径D=1.128(Q/v e )^0.5= 3.140219≈3.1 钢筋砼管为2~4m/s ;坝内埋管为3~7m/s 压力钢管经济直径D=(5.2*Q max ^3/H)^(1/7)=3.434174≈3.4Q max —管道的最大流量[]w w T T >iw i pL vT gH =∑二、阻抗式调压室水力计算程摩擦水头损失),在无连接管时用α代替(α+1/(2g))A1/(2g*(α+1/(2g))*(H0-h w0-3*h wm))141216441618 m′)(1-m′/(0.65ε^0.62))管为4~6m∕s;埋管为3~7m/s。

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