井涌余量计算 (英)
泵汽蚀余量
汽蚀余量有两个概念： 我们一般讲的汽蚀余量，是“有效汽蚀余量”，与泵的安装方式有关，它是指流体经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量，是可利用的气蚀余量，属于“用户参数”；另一个，我们称为“临界的气蚀余量”，也称“必需的气蚀余量”，它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值，是临界的气蚀余量，属于“厂方参数”。 前者，越大，泵系统性能越好；后者，越小，泵的吸入性能越好。即：不易发生气蚀。 实际情况证明，叶轮吸人过程中最低压力点是在叶片人口稍后的某断面处.为了避免离心泵发生汽蚀，应使叶片人口处的最低液流压力PK大于该温度下的液体饱和蒸汽压Pt，即在水泵入口K处的液流具有的能头除了要高出液体的汽化压力Pt外，还应当有一定的富余能头.这个富余能头称为泵装置的有效汽蚀余量，用符号△Ha表示.吸人装置能量平衡示意图可知，从由吸液缸液面至泵人口的能量平衡方程可写为： △Ha=（PA-P1）/ρg-HG- Ha-s 式中PA——吸人缸液面上的压力； Pt——输送温度下液体的饱和蒸汽压； ρ——液体的密度； Hg——泵安装高度(泵轴中心和吸人液面垂直距离)； Ha-s——吸人管路内的流动损失. 液流从泵人口流到叶轮内最低压力点K处的过程中，不仅没有能量加入，而且还需克服这段流道内的局部阻力损失.这部分能量损失，称为泵必须的最小汽蚀余量，用符号△hr，表示.在泵人口到K点的能量平衡方程，并简化可得 Ps/ρ-Pt/ρ+CS2/2=λ1C0/2+λ2W02/2 式中 Cs——吸人池流速，一般为零； C0——叶轮人I=1处的平均流速； W0——叶轮人口处液流的相对速度； λ1——与泵人口几何形状有关的阻力系数； λ2——与叶片数和叶片头部形状有关的阻力系数. 上式等号左端称为△忍.，是靠压差吸人后，在叶轮人口处的能量，可以理解为吸人动力；等号右端是叶轮人口处流动和分离的能量损失Ah，. 这个公式，只能供理解用，即△危，可理解为叶轮吸人I=1处水力阻力和水力分离损失，是一种水力消耗.在设计时用此公式是难以算准的，其确切数值只能由实验决定.为了防止汽蚀，工程上的实验值上再多留0.3m的安全余量，称为允许汽蚀余量，用符号[△h]表示，即[△h]= △hr，+0.3m 可知，△危，大小与流量有关，可画出△hr-p的关系曲线，所示，称为吸人特性.泵样本上给出的[△h]-Q曲线，都是制造厂用水在常温下试验测出的(输 油时需要换算). 重复强调一下，汽蚀余量的概念，从能量消耗角度来说，是指叶轮人口的流动阻力和流动分
矿山涌水量计算总结
露天采矿场总涌水量计算 露天采矿场总涌水量是由地下水涌水量和降雨迳流量两部分组成。 一、地下水涌水量的计算 露天采矿场地下涌水量与地下开采矿坑地下水涌水量计算方法基本相同。 二、降雨迳流量计算 露天采矿场降雨迳流量，应按正常降雨迳流量和设计频率暴雨迳流量分别计算。 （一）计算方法 1、正常降雨迳流量（Qz）计算公式 Qz=FH 式中 F——泵站担负的最大汇水面积，m2； H——正常降雨量，m； ——正常地表迳流系数，%。 2、设计频率暴雨迳流量（Qp）计算公式 Qp=FHp′ 式中 Hp——设计频率暴雨量，m； ′——暴雨地表迳流系数，%； 其它符号同前。 （二）计算参数的选取 1、汇水面积（F）的圈定
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注：1、本表内数值适用于暴雨径流量计算，对正常降雨量计算应将表中数值减去0.1～0.2。 2、表土指腐植土，表中未包括的岩土则按类似岩土性质采用。 3、当岩石有少量裂隙时，表中数值减去0.1～0.2，中等裂隙减去0.2，裂隙发育时减去0.3～0.4。 4、当表土、粘性土壤中含砂时，按其含量适当将表中地表迳流系数减去0.1～0.2。 3、正常降雨量的选择 一般矿区可按雨季平均降雨量作为正常降雨量，而对非雨季节经常出现较大降雨地区的露天矿，可选用控制雨量进行设计。 1）雨季平均降雨量的推求 收集历年（一般要有10～15年）雨季各月降雨量及降雨天数，用下式求得。 式中 H——历年雨季日平均降雨量，m； N——历年降雨系列资料中某一年的雨季天数，d； Hi——历年降雨系列资料中某一年的雨季总降雨量，m； n——降雨系列资料统计年数。 2）控制雨量的推求
轻型井点降水施工方案
目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (3) 三、现场情况 (4) 四、基坑涌水量计算 (5) 五、井数确定 (6) 六、降水井设计参数 (6) 七、降水井施工工艺 (6) 八、降水井施工 (7) 九、抽水阶段降水情况监测 (10)
一、编制依据： 1、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001； 2、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002； 3、建筑施工安全检查表准JGJ59—99； 4、建筑基坑支护技术规范JGJ120-99； 5、建筑基坑工程技术规范YB9258-97； 6、恒大菏泽二期岩土工程勘察报告； 7、恒大菏泽二期A地块施工图纸； 二、工程概况 （一）工程概况 本工程为。 本工程1、2#楼建筑面积为: 67143.18m (其中住宅建筑面积：61419.08m ,商业建筑面积：5682.82m ,地下室出风井:41.28m；3#楼建筑面积为: 27878.19m(其中入口门廊面积：18.72m,商业建筑面积：2181.26m)；4#楼建筑面积为: 40436.99平方米（其中入口门廊27.36平方米）；5~6#楼建筑面积均为:26379.3平方米，（其中入口门廊18.72平方米），1号（1#~3#）地下室连体建筑面积：15080.61平方米；2号（4#~6#）地下室连体建筑面积：14498.3平方米。本工程地上32 层,地下1层。建筑高度 96.80/97.80/99.55米。结构型式为钢筋混凝土框架-剪力墙现浇结构。 表2 拟建建筑物设计概况
（二）工程地质条件 《岩土工程勘查报告》揭露拟建场地属赣江I级阶地，拟建场地原始地形为水塘洼地，你见场地标高大致在18—20米。场地地形平坦开阔。场地土层上部为第四系松散层所覆盖，层厚18米左右，基地为巨厚的泻湖相沉积层。场地至上而下分为8层，如下： ①层：素填土，层厚0.6～5.4m； ②层：淤泥、灰、灰黑色，流塑状态，饿，高压缩性，层厚0～2.7m； ③层：粉质粘土，灰、灰黄色，可塑～软塑，稍湿~湿，中等压缩性，层厚0～3.4m； ④层：细砂，黄色，稍密状态，含粘性土。层厚1.6～4.9m； ⑤层：中砂，黄色，饱和，稍密～中密，层厚0.9～4.6m； ⑥层：砾砂，黄色中密状态，饱和，层厚1.9～9.3m； ⑦层：强风化泥质粉砂岩，紫红色，泥质胶结。风化作用强烈。层厚1.1～ 7.2m； ⑧层：中风化泥质粉砂岩，紫红色，泥质胶结。层厚0～2.5m。 三、现场情况 根据地勘提供的资料及我司对周边建筑、工地的调研，地下初见水位在０.6米～3米，地下稳定水位埋深4.5米左右为承压水。本工程场地自然地坪标高为绝对标高19.5米左右， 1#～2#楼电梯井基坑土方开挖深度为6.4米左右（绝对标高13.1米），3#楼电梯井基坑土方开挖深度为7.6米左右（绝对标高11.9米），4#～6#楼电梯井基坑土方开挖深度为9米左右（绝对标高10.5米）。结合地堪报告的数据及现场土方开挖情况，本着经济可
降雨入渗法涌水量计算
二、涌水量的预测 拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算 1．大气降水渗入法（DK291+028-DK292+150段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用： α—入渗系数选用0.16； W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.33km2 最大涌水量为： Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.19(m3/m.d)。 正常涌水量为： Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.07(m3/m.d)。 2. 大气降水渗入法（DK292+150-DK293+440段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用：
α—入渗系数选用0.18； W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.79km2 最大涌水量为： Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.45(m3/m.d)。 正常涌水量为： Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.15(m3/m.d)。 3.大气降水渗入法（DK293+440- DK293+870段） Q = 2.74*α*W*A Q—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d） α—入渗系数 W—年降雨量（mm） A—集水面积（km2） 参数的选用： α—入渗系数选用0.12； W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。 A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.25km2 最大涌水量为： Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.12*1496.88*0.25 = 123.04（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.29(m3/m.d)。 正常涌水量为： Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.12*508.7*0.25= 41.82（m3/d），平均每延米每天涌水量为： 0.1 (m3/m.d)。
涌水量计算案例
集水面积 集水面积是指流域分水线所包围的面积。集水面积大都先从地形图上定出分水线用求积仪或其它方法量算求得，计算单位为平方公里。如长江集水面积180万 分水线图 平方公里，黄河集水面积约75万平方公里。 地面分水线 地下分水线
计算：复核: 引文一： 4.3隧道涌水量预测 隧道区以根据地质调查结果分析，目前隧道涌水量暂按降水入渗法和地下径流模数法进行预测计算。等深孔水文地质试验参数出来后再按地下水动力法核算。 (1)大气降水入渗法 采用公式：Q=2.74 a W A(m'/d) 采用公式：Q=2.74 a W A(m3/d) a:降水入渗系数。全隧道地表为可溶岩，裂隙发育、岩溶化程度高。DK63+165至DK64+600段洞身大部处于石英砂页岩、炭质页岩夹煤系下，考虑到断层构造影响严 重，降水入渗系数a取值0.25 ；DK64+600至DK67+651隧道处岩溶强烈发育的可溶岩中，降水入渗系数a取值0.5。W:年平均降水量，本测区取1448mm
A:集水面积。 DK63+165 ?DK64+600 段：计算集水面积2.79km2; DK64+600?DK67+651 段；计算集水面积7.32 km2; 涌水量分别计算如下： Q=2.74 汉0.25江1448^.79 =2767(m'/d)?2800 (m3/d) Q=2.74 0.5 1448 7.32 =14521(m'/d)?14500 (m3/d) 两项合计Q 平常=2800+14500=17300(m7d) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，影响入渗系数的因素可能要大，DK64+600?DK67+651段雨季涌水量期倍增系数按3考虑，DK63+165?DK64+600段按系数2 考虑； 隧道雨季涌水量Q洪=2800X2+14500X3 =5600+4350009100 (m3/d) ( 2)地下径流模数法 Q=86.4X M X A M—地下径流模数(m/d ? Km) A—为隧道通过含水体的地下集水面积( Km2) 测区集水面积A=10.11 (Knn)(大致估算)，地下水径流模数M枯=10.3( 升/秒?平方公里)(依据都匀幅《区域水文地质普查报告》)则: Q 枯= M 枯X A =86.4 X10.3X 10.11 =9000 ( m3/d ) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，其雨季涌水量期倍增系数按 3 考虑 隧道雨季涌水量Q洪=9000X3 3 =27000( m3/d)
泵的汽蚀余量和安装高度计算
一、气蚀的发生过程 液体汽化时的压力称为汽化压力（饱和蒸汽压力），液体汽化压力的大小和温度有关，温度越高，由于分子运动更剧烈，其汽化压力越大。20℃清水的汽化压力为233.8Pa,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。可见，一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡，把这种产生气泡的现象称为气蚀。 气蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以至破灭。这种压力上升，气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。 为保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。浅释如下： 当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时，以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压，则液体会在泵进口处沸腾汽化，在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间，随着泵旋转，气泡进入高压区，由于压差的作用，气泡受压破裂而重新凝结，在凝结的一瞬间，质点互相撞击，产生了很高的局部压力，如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续击打在金属表面，使金属表面产生裂纹，甚至局部产生剥落现象，使叶轮表面呈蜂窝状，同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中，借助气泡凝结时放出的热量，使金属受到化学腐蚀作用，上述现象即为汽蚀。 汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。 一台泵在运转中发生了气蚀，但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。反之，同一台泵在某一条件下（如吸上高度7米）使用发生气蚀，改变使用条件（如吸上高度5米）则不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr（又称必需的净正压头）和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa（又称有效的净正压头）. 二、泵安装高度的计算： 泵之所以吸上液体，是因为叶轮旋转在叶轮进口造成真空，吸入液面的压力P0把液体压入泵的结果。即外因P0通过内因（真空）而起作用，二者缺一不可。最理想的情况是在叶轮造成真空，不计流动过程的损失，泵在标准大气压下只能吸上10.33米，实际泵的吸上高度均在10米以下。
轻型井点降水设计例题
轻型井点降水设计例题 某厂房设备基础施工，基坑底宽8m，长12m，基坑深4.5m，挖土边坡1:0.5，基坑平、剖面如下图所示。经地质勘探，天然地面以下1m为亚粘土，其下有8m厚细砂层，渗透系数K=8m/d, 细砂层以下为不透水的粘土层。地下水位标高为－1.5m。采用轻型井点法降低地下水位，试进行轻型井点系统设计。 解： 1）井点系统的布置 根据本工程地质情况和平面形状，轻型井点选用环形布置。为使总管接近地下水位，表层土挖去0.5m，则基坑上口平面尺寸为12m×16m，布置环形井点。总管距基坑边缘1m，总管长度 L=[(12+2)+(16+2)]×2=64(m) 水位降低值 S=4.5-1.5+0.5=3.5(m) 采用一级轻型井点，井点管的埋设深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管） H1 +h+IL=4.0+0.5+×()=5.2(m) H 采用6m长的井点管，直径50mm，滤管长1.0m。井点管外露地面0.2m，埋入土中5.8m
（不包括滤管）大于5.2m，符合埋深要求。 井点管及滤管长6＋1＝7m，滤管底部距不透水层1.70m（（1+8）-（1.5+4.8+1)=1.7），基坑长宽比小于5，可按无压非完整井环形井点系统计算。 2)．基坑涌水量计算 按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式（式1—23）进行计算 Q= 先求出H0、K、R、x0值。 H0：有效带深度，按表1－16求出。 s’=6-0.2-1.0=4.8m。根据查1－16表，求得H 0： H0 =1.85（s'+1）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m） 由于H0 >H(含水层厚度H=1+8-1.5=7.5m)，取H0=H=7.5（m） K：渗透系数，经实测K=8m/d （m） R：抽水影响半径， x0：基坑假想半径，x0 =（m） 将以上数值代入式1—28，得基坑涌水量Q： Q= =1.366×8×（m3/d） 单根井点管出水量： q=65πdl=65×3.14×0.05×1.0×=20.41（m3/d） 井点管数量： n=1.1≈31（根）
降水计算公式
一、潜水计算公式 1、公式1 Q k H S S R r r =-+-1366200.()lg()lg() 式中： Q 为基坑涌水量(m 3/d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)。 2、公式2 Q k H S S b r =--1366220.()lg()lg() 式中： Q 为基坑涌水量(m 3/d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； b 为基坑中心距岸边的距离(m)； r 0为基坑半径(m)。 3、公式3 Q k H S S b r b b b =--????????1366222012.()lg 'cos ()'ππ 式中： Q 为基坑涌水量(m 3 /d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； b 1为基坑中心距A 河岸边的距离(m)；
b 2为基坑中心距B 河岸边的距离(m)； b ' =b 1+b 2； r 0为基坑半径(m)。 4、公式4 Q k H S S R r r b r =-+-+1366220200.()lg()lg ('') 式中： Q 为基坑涌水量(m 3/d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； S 为水位降深(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)； b '' 为基坑中心至隔水边界的距离。 5、公式5 Q k h h R r r h l l h r =-++--+--136610222 000.lg lg(.) h H h -=+2 式中： Q 为基坑涌水量(m 3 /d)； k 为渗透系数(m/d)； H 为潜水含水层厚度(m)； R 为引用影响半径(m)； r 0为基坑半径(m)； l 为过滤器有效工作长度(m)； h 为基坑动水位至含水层底板深度(m)； h - 为潜水层厚与动水位以下的含水层厚度的平均值(m)。
地下矿山涌水量计算实例
矿井水文地质类型： 矿井水文地质划分为简单的、中等的、复杂的和极复杂四种类型。1、简单：受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层，补给条件差，补给水源少或极少。单位涌水量q≤0.1。无老空积水。 2、中等：受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层，补给条件一般，有一定的补给水源。单位涌水量0.1
4.3.2 井下涌水量 （一）矿床充水因素 矿区位于区域水文地质单元的补给区，矿床主要矿体位于965m 以上，高于矿区最低排泄基准面标高，地形有利于排水，矿区附近无地表水体分布，地下水的补给条件差，大气降水是地下水补给的唯一来源。因此，矿床为裂隙充水矿床。 地下水以风化裂隙潜水和局部构造裂隙水为主，地下水位埋深较大，含水层（带）一般富水性较差，水量较小。变质岩裂隙水因岩石坚硬而无含水层与隔水层。坚硬岩石裂隙充水就成含水层。厚层坚硬岩石裂隙不发育就构成相对隔水层。 （二）井下涌水量估算 （1）开采方式与中段划分 本矿为地下开采，1310m为回风水平，分7个开采阶段。在1210m 和1135m中段设置水仓。 （2）矿床充水影响因素 矿床开采充水因素有大气降水和基岩裂隙水，此外旧采区积水也是充水来源之一，不能忽视。具体阐述如下。 五采区附近无地表水体。当地最高洪水位标高为1200.05m。 矿区位于区内南山基岩山区，在区域水文地质单元中属基岩补给山区。 矿区内无常年性地表水体。存在黑山沟和云雾村沟谷，两沟谷均为季节性流水沟谷。两沟谷在夏季强降雨时，发生暂时性洪水，平时为干谷。 地下水类型主要为浅部风化裂隙潜水和深部构造裂隙水。风化裂
涌水量计算
第三节、隧道洞室涌水量预测 一、水文地质参数计算 为取得计算洞室涌水量的水文地质参数，进行钻孔提（抽）水试验，利用提水试验和抽水试验结果，采用地下水动力学方法及相关计算公式，大部分按潜水非完整井计算出提水的渗透系数K 抽水，另外根据提水后的恢复水位与时间的关系，即s~t 关系计算出恢复的渗透系数K 恢复 ，并参照当地岩性的渗透系数K ， 将该三种方法求得的渗透系数K 值并结合钻探过程中冲洗液的消耗量，岩体的破碎性、岩性的矿物组成及充填胶结情况，给定一个建议的渗透系数K 值。求得水文地质参数， 其提水时K 值计算公式如下： K= 2 2) lg (lg 733.0h H r R Q --ω 其中：K ——渗透系数（m/d ）。 Q ——出水量（m 3/d ）。 R ——影响半径（此值根据《工程地质手册》第二版表9-3-12查得） r ω——钻孔半径（m ）。 H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。 h ——抽水稳定时含水层的厚度（m ）。 恢复水位计算渗透系数K 值公式如下： ()2 12 ln 25.3S S t r H r K ωω+= （完整井） 其中：K ——渗透系数（m/d ）。 r ω——钻孔半径（m ）。 H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。 S 1——抽水稳定时的水位降深（m ）。 S 2——地下水恢复时间t 后水位距离静止水位的深度（m ）。 t ——水位从S 1恢复到S 2的时间（d ）。 具体计算过程及计算结果见附表5：钻孔提（抽）水试验渗透系数（恢复水位）计算成果表。 二、洞室涌水量的估算方法 （一）、洞室涌水量的补给来源 为了更准确预测隧道洞室涌水量，通过野外水文地质调绘，并分析洞室地下水的补给来源，含水岩性的空间分布、富水性，结合钻孔对地下深处地质情况的揭露，参考物探测井成果，我们认为隧道洞室涌水量的补给来源由以下几部分组成： a ．洞室影响范围内汇集的大气降水渗漏补给量； b ．洞室附近地下水的补给量（包含隧道上行线、下行线间含水层的静储量及洞室两侧地下水的侧向补给量）； c ．地表水流过洞室上方时的渗入补给量； d ．地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量； e ．断层破碎带导入洞室的地下水量。 （二）、洞室涌水量的估算方法 根据以上对洞室涌水量补给来源的分析，结合隧址区工程地质、水文地质条件及隧址区气候、大气降雨等特征，本次计算我们按隧道开挖正常涌水量及特大暴雨、地表水沿断层或溶洞导入洞室等极端特殊情况下极端涌水量两种情况考虑。 1、正常涌水量 正常涌水量的计算我们选择以下的计算方法： （1）大气降水入渗法：
泵的汽蚀余量和安装高度计算
泵的汽蚀余量和安装高度的计算 一、气蚀的发生过程 液体汽化时的压力称为汽化压力（饱和蒸汽压力），液体汽化压力的大小和温度有关，温度越高，由于分子运动更剧烈，其汽化压力越大。20℃清水的汽化压力为,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。可见，一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡，把这种产生气泡的现象称为气蚀。 气蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以至破灭。这种压力上升，气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。 为保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。浅释如下： 当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时，以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压，则液体会在泵进口处沸腾汽化，在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间，随着泵旋转，气泡进入高压区，由于压差的作用，气泡受压破裂而重新凝结，在凝结的一瞬间，质点互相撞击，产生了很高的局部压力，如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续击打在金属表面，使金属表面产生裂纹，甚至局部产生剥落现象，使叶轮表面呈蜂窝状，同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中，借助气泡凝结时放出的热量，使金属受到化学腐蚀作用，上述现象即为汽蚀。 汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。 一台泵在运转中发生了气蚀，但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。反之，同一台泵在某一条件下（如吸上高度7米）使用发生气蚀，改变使用条件（如吸上高度5米）则不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr（又称必需的净正压头）和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa（又称有效的净正压头）. 二、泵安装高度的计算： 泵之所以吸上液体，是因为叶轮旋转在叶轮进口造成真空，吸入液面的压力P0把液体压入泵的结果。即外因P0通过内因（真空）而起作用，二者缺一不可。最理想的情况是在叶轮造成真空，不计流动过程的损失，泵在标准大气压下只能吸上10.33米，实际泵的吸上高度均在10米以下。
计算离心泵安装汽蚀余量的方法
对于油泵，安装高度是用汽蚀余量Δh来计算，即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查自平衡多级泵厂长沙宏力水泵的网站：https://www.360docs.net/doc/b75412233.html,。 吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米） 标准大气压能压管路真空高度10.33米。 例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？ 解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米 从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算： (1) 输送20℃清水时泵的安装； (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。 解：(1) 输送20℃清水时泵的安装高度已知：Hs=5.7m Hf0-1=1.5m u12/2g≈0 当地大气压为9.81×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
(2) 输送80℃水时泵的安装高度 输送80℃水时，不能直接采用泵样本中的Hs值计算安装高度，需按下式对Hs 时行换算，即Hs1＝Hs＋(Ha－10.33) －(Hυ－0.24) 已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附录查得80℃水的饱和蒸汽压为 47.4kPa。 Hv=47.4×103 Pa＝4.83 mH2O Hs1＝5.7+10－10.33－4.83+0.24=0.78m 将Hs1值代入式中求得安装高度 Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m Hg为负值，表示泵应安装在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蚀余量和泵的安装高度的关系
先说一下各种汽蚀余量的概念： 欧阳学文 NPSH，汽蚀余量，是水泵进口的水流能量相对汽化压力的富余水头。 要谈允许汽蚀余量的由来，首先讲NPSH的一种：有效汽蚀余量NPSHa（NPSH available，也有以Δha表示），取决于进水池水面的大气压强、泵的吸水高度、进水管水头损失和水流的工作温度，这些因素均取决于水泵的装置条件，与水泵本身性能无关，所以也有叫装置汽蚀余量的。NPSHr（NPSH required，Δhr），必需汽蚀余量。由上所述，在一定装置条件下，有效汽蚀余量Δha为定值，此时对于不同的泵，有些泵发生了汽蚀，有些泵则没有，说明是否汽蚀还与泵的性能有关。因为Δha仅说明泵进口处有超过汽化压力的富余能量，并不能保证泵内压力最低点（与泵性能有关）的压力仍高于汽化压力。将泵内的水力损失和流速变化引起的压力降低值定义为必须汽蚀余量Δhr，也就是说要保证泵不发生汽蚀，必要条件是Δha>Δhr。Δhr与泵的进水室、叶轮几何形状、转速和流量
有关，也就是与泵性能相关，而与上述装置条件无关。 一般来讲Δhr不能准确计算，所以通常通过试验方法确定。这时就引入临界汽蚀余量NPSHc（NPSH critical，Δhc），即试验过程泵刚好开始汽蚀时的汽蚀余量，此时Δha=Δhc=Δhr，这样即可确认Δhr。而由于临界状况很难判断（因为此时性能可能并无大变化），按GB7021－86规定，临界Δhc这样确定：在给定流量情况下，引起扬程或效率（多级泵则为第一级叶轮）下降（2＋k/2)%时的Δha 值；或在给定扬程情况下，引起流量或效率下降（2＋k/2)%时的Δha值。k为水泵的型式数。 而以上均为理论值。要保证水泵不发生汽蚀，引入允许汽蚀余量（[NPSH]，[Δh]），是根据经验人为规定的汽蚀余量，对于小泵[Δh]=Δhc+0.3m，大型水泵[Δh]=（1.1~1.3）Δhc。最后水泵运行不产生汽蚀的必要条件是：装置有效汽蚀余量不得小于允许汽蚀余量，即Δha>=[Δh]。如同测试水泵其他性能参数一样，水泵厂家通过汽蚀试验测得不同流量下的临界汽蚀余量Δhc，绘制Δhc~Q曲线和Δh~Q曲线供用户使用。
汽蚀余量计算方法和例子
汽蚀余量计算方法和例子 汽蚀余量[]基本概念泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。吸程=标准大气压（10.33米）-临界汽蚀余量-安全量（0.5米） 标准大气压能压管路真空高度10.33米。 []汽蚀现象液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的因为某种原因，后的某处）． 汽蚀余量计算方法和例子 液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水
泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体xx，不能正常工作。 []汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类： NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好； NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；汽蚀余量计算方法和例子 [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。NPSH----实际汽蚀余量。NPSH≥NPSHr+0.5m 运转时，液体压力沿着泵xx到叶轮xx而下降，在叶片xx附近的K 点上，液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片xx附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常
关于降雨入渗补给系数的讨论
关于降水入渗系数的测定方法的讨论 陈晓成林高聪王楠052081班摘要：在水文水资源的评价中，降雨入渗补给系数是一个非常重要的参数，由入渗补给系数的定义可知，求得降雨入渗补给系数的关键为降雨总量和降雨入渗补给量。本文探讨了几种常见的流域平均降雨总量的测定方法和降雨入渗补给量的测定方法，分别采用了平均值法、等雨量线法、泰森多边形法测定流域的平均降雨量，采用动态分析法（年水位升幅累积法、前期影响降水量法）、区域水量均衡法和数值分析法测定降雨入渗补给量最终得到降雨入渗补给系数。 关键字：流域平均降雨总量降入入渗补给量降雨入渗补给系数 降雨入渗补给系数的变化范围在0～1之间。由于降雨入渗补给量取决于某一时段内总雨量、雨日、雨强、包气带的岩性及降水前该带的含水量、地下水埋深和下垫面及气候因素，因此降雨入渗补给系数是随时间和空间变化的。不同地区具有不同的降雨入渗补给系数，即使同一地区，不同时段降雨入渗补给系数也不尽相同。因此，根据不同的计算时段，确定相应的降雨总量和降雨入渗补给量。本文采取年降雨总量和年降雨入渗补给量确定年降雨入渗补给系数。 一次降雨首先要满足截留、地面产流及填洼等后才可能形成下渗,同时受包气带对下渗水量的在分配作用，只有下渗水量超过包气带最大持水能力时才能入渗补给地下水。降雨雨入渗补给到地下水的水量即为降雨入渗补给量，用P r（mm）表示，则 α=P r/P （1）α：年降雨入渗补给系数；P r年降雨入渗补给量；P年流域内降雨总量由公式可知测定降雨入渗补给系数的关键为测定流域内的降雨总量和降雨入渗总量。 一、流域内降雨总量的测定方法 从理论上说，降雨两的空间分布可表达为： P=f（x,y)（2）p流域平均降雨量（mm）；A流域面积。P时段或降雨量；x,y地面一点的纵横坐标；
汽蚀余量和泵的安装高度的关系
先说一下各种汽蚀余量的概念： NPSH，汽蚀余量，是水泵进口的水流能量相对汽化压力的富余水头。 要谈允许汽蚀余量的由来，首先讲NPSH的一种：有效汽蚀余量NPSHa（NPSH available，也有以Δha表示），取决于进水池水面的大气压强、泵的吸水高度、进水管水头损失和水流的工作温度，这些因素均取决于水泵的装置条件，与水泵本身性能无关，所以也有叫装置汽蚀余量的。 NPSHr（NPSH required，Δhr），必需汽蚀余量。由上所述，在一定装置条件下，有效汽蚀余量Δha为定值，此时对于不同的泵，有些泵发生了汽蚀，有些泵则没有，说明是否汽蚀还与泵的性能有关。因为Δha仅说明泵进口处有超过汽化压力的富余能量，并不能保证泵内压力最低点（与泵性能有关）的压力仍高于汽化压力。将泵内的水力损失和流速变化引起的压力降低值定义为必须汽蚀余量Δhr，也就是说要保证泵不发生汽蚀，必要条件是Δha>Δhr。Δhr与泵的进水室、叶轮几何形状、转速和流量有关，也就是与泵性能相关，而与上述装置条件无关。 一般来讲Δhr不能准确计算，所以通常通过试验方法确定。这时就引入临界汽蚀余量NPSHc （NPSH critical，Δhc），即试验过程泵刚好开始汽蚀时的汽蚀余量，此时Δha=Δhc=Δhr，这样即可确认Δhr。而由于临界状况很难判断（因为此时性能可能并无大变化），按GB7021－86规定，临界Δhc这样确定：在给定流量情况下，引起扬程或效率（多级泵则为第一级叶轮）下降（2＋k/2)%时的Δha值；或在给定扬程情况下，引起流量或效率下降（2＋k/2)%时的Δha值。k为水泵的型式数。 而以上均为理论值。要保证水泵不发生汽蚀，引入允许汽蚀余量（[NPSH]，[Δh]），是根据经验人为规定的汽蚀余量，对于小泵[Δh]=Δhc+0.3m，大型水泵[Δh]=（1.1~1.3）Δhc。最后水泵运行不产生汽蚀的必要条件是：装置有效汽蚀余量不得小于允许汽蚀余量，即Δha>=[Δh]。如同测试水泵其他性能参数一样，水泵厂家通过汽蚀试验测得不同流量下的临界汽蚀余量Δhc，绘制Δhc~Q曲线和Δh~Q曲线供用户使用。 最后，允许汽蚀余量[Δh]越大，对装置有效汽蚀余量要求越高，也就越容易发生汽蚀。 再说说离心泵的工作原理 离心泵的工作原理 1．工作原理
矿坑涌水量的预测方法 -(解析法)
解析法 （一）解析法的应用条件 解析法是根据解析解的建模要求，通过对实际问题的合理概化，构造理想化模式的解析公式，用于矿坑涌水量预测。具有对井巷类型适应能力强、快速、简便、经济等优点，是最常用的基本方法。解析法预测矿坑涌水量时，以井流理论和用等效原则构造的“大井”为主，后者指将各种形态的井巷与坑道系统，以具有等效性的“大井”表示，称“大井”法。因此说：矿坑涌水量计算的最大特点是“大井法”与等效原则的应用，而供水则以干扰井的计算为主。 稳定井流解析法：应用于矿坑疏干流场处于相对稳定状态的流量预测。包括①在已知某开采水平最大水位降条件下的矿坑总涌水量；②在给定某开采水平疏干排水能力的前提下，计算地下水位降深（或压力疏降）值。 非稳定解析法：用于矿床疏干过程中地下水位不断下降，疏干漏斗持续不断扩展，非稳定状态下的涌水量预测。包括：①已知开采水平水位降（s）、疏干时间（t），求涌水量（Q）； ②已知Q、s，求疏干某水平或漏斗扩展到某处的时间（t）；③已知Q、t，求s，以确定漏斗发展的速度和漏斗范围内各点水头函数隨时间的变化规律，用于规划各项开采措施。在勘探阶段，以选择疏干量和计算量最大涌水量为主。 （二）计算方法 如上所述，应用解析法预测矿坑涌水量时，关键问题是如何在查清水文地质条件的前提下，将复杂的实际问题概化。它可概括为如下三个重要方面：分析疏干流场的水力特征，合理概化边界条件，正确确定各项参数。 1. 分析疏干流场的水力特征 矿区的疏干流场是在天然背景条件下，迭加开采因素演变而成。分析时，应以天然状态为基础，结合开采条件作出合理概化。 （1）区分稳定流与非稳定流 矿山基建阶段，疏干流场的内外边界有受开拓井巷的扩展所控制，以消耗含水层储量为主，属非稳定流；进入回采阶段后，井巷输廊大体已定，疏干流场主要受外边界的补给条件控制，当存在定水头（侧向或越流）补给条件时，矿坑水量被侧向补给量或越流量所平衡，流场特征除受气候的季节变化影响外，呈现对稳定状态。基本符合稳定的“建模”条件，或可以认为两者具等效性；反之，均属非稳定流范畴。 如河北开滦煤矿，其矿坑涌水量随坑道走向的延展而增加，但这种延展暂停时，涌水量立即出现相对的稳定。此时仅表现有受降水的季节变化在一定变幅范围内上下波动，并出现强出水点和边缘出水点成袭夺中间出点现象，而总涌水量不变。又如辽宁复州粘土矿，其涌水量随采深增加，但某一水平进入回采时，其涌水量就逐渐稳定，并保持到下一水平突水进止，在此阶段虽然也出现下水平突水点袭夺上水平突水点现象，但总涌水量却保持不变。由此可见，在某些矿区的疏干过程中，不仅存在疏干流场的相对稳定阶段，而且隨矿山工程的进展而不断相互转化。 但选用稳定流解析法时要慎重，必须进行均衡论证，判断疏干区是否真正存在定水头供
汽蚀余量计算方法和例子
汽蚀余量 ［编辑本段］ 基本概念 泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液 体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的 富余能量。单位用米标注，用（NPSH ）r。吸程即为必需汽蚀余量Ah:即泵允许吸 液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。 吸程=标准大气压（10.33米）-临界汽蚀余量-安全量（0.5米）标准大气压能压管路真空高度 10.33米。 ［编辑本段］汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 ［编辑本段］汽蚀余量 指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH ）表示，具体分为如下几类： NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr ------- 泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能 越好； NPSHc ――临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]――许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]= (1.1 ?1.5 ) NPSHc。NPSH----实际汽蚀余量。NPS H A NPSHr+0.5m 离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点