闸门水力计算说明

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水闸水力计算

水闸水力计算

矩形断面共轭水深比与弗劳德数的关系 Fr " 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
2
η 1 0.170 0.305 0.425 0.530 0.626 0.705 0.785 0.860 0.935
Fr
2
η 1
Fr
2
η 1 4.62 4.80 5.00 5.15 5.35 5.50 5.70 5.87 5.95 6.17 6.30 6.45 6.62 6.70 6.87 7.00 7.15 7.30 7.37
挖深式消力池池深计算2
一、输入参数 过闸流量 闸宽 消力池末宽 上游水位 底板高程 2540.00 108.00 108.00 1299.65 1292.50 下游水位 下游底高程 重力加速度g 流速系数 水流动能校正系数 1298.09 1292.00 9.81 0.95 1.00
二、计算过程 1、检查闸下水流衔 接状态 闸处单宽流量q 中间变量A 收缩水深hc Fr^2 跃后水深hc" 因hc" 故需设消力池 2、试求池深 试算淹没系数 下游水深hs 令d= T= 收缩水深hc Fr^2 跃后水深hc" 消力池末端单宽流量 行进流速 池后落差z 3、验算淹没安全系数 淹没安全系数 最终取池深d 1.150 0.500 1.050 6.090 -0.384 7.650 2.42ห้องสมุดไป่ตู้ 3.934 5.708 23.519 3.924 -0.023 查表得η 1 2.350 取池深d= 0.500 23.519 31.237 2.588 3.254 5.434 > hc 查表得η 1 2.100 上游水深 7.150
Fr
2
η 1 7.50 7.62 7.80 7.90 8.00 8.10 8.25 8.35 8.45 8.60 8.65 8.80 8.95 9.05 9.12 9.20 9.30 9.40 9.50

水库工作闸门计算说明书

水库工作闸门计算说明书

水库放水闸工作闸门2×2.5-7.25m计算书2005.11一.基本资料1.孔口尺寸(B H)2.5×2 m2.进口底坎高程:∇950.40 m3.检修平台高程:∇959.50 m4.上游校核洪水位:∇956.86 m5.上游设计水位:∇957.65 m6.死水位:950.40m二.布置该闸门采用设计水头7.25m,运行条件为动水启闭,利用螺杆下压力动水闭门,动水启门。

面板设置在上游面,止水布置在下游,止水高度2.6m,止水宽度2.1m。

由于闸门孔口尺寸较小,梁系按照结构布置,要满足主梁和主轮的布置要求。

还要满足闸门底缘下游倾角不小于30°的布置要求。

由于闸门孔口尺寸较小,闸门主轮未能作等荷布置,且兼作控制闸门反位移支承,侧滑块作控制闸门侧向位移支承,侧滑块布置在门体上游侧的面板上。

考虑闸门结构尺寸较小,孔口尺寸宽高比等于0.8小于1,故闸门采用单吊点启吊,吊耳设置在门顶,边梁布置为单腹板。

悬臂轮布置为双腹板.顶、侧止水均采用P型橡塑复合止水,底止水为I型平板橡皮,底侧止水也为平板橡皮。

三.结构计算1.总水压力:结构布置见下图Hs=7.25m ,h=2.6m ,Bz=2.1m ,P=1/2λ(2Hs-h)hBzs=0.5 1 (2 7.25-2.6) 2.62.1=32.49t 面板与梁格布置简图2.面板 初选面板厚度按下式计算: []σαδ9.0kp a=梁格编号b(cm)a(cm)b/a k αp (kg/cm 2)(cm)1106.487.2 1.220.3891.650.5690.8423δ考虑到淤沙和锈蚀的作用,初选面板厚度为:δ=1.2cm;计算面板厚度采用:δ=0.84cm;设计面板厚度为:δ=1.2cm;3.面板与梁格的连接计算:由于该闸门的尺寸较小,属于潜孔低水头闸门,故不设置水平次梁,顶、底梁均采用与主梁类似的截面。

4.主梁的计算① 荷载分析主梁可视为支承在边梁上的简支梁,承受水平方向传递来的均布水压力。

项目七 闸孔出流水力分析与计算

项目七 闸孔出流水力分析与计算

H
v02 2g
hc
c vc2 2g
hw
式中 :hw —水流从 0-0 断面到 c-c 断面的水头损失,由于 0-0 到 c-c 断面的距离很
短水流为急变流,因而只计局部水头损失,即 hw
vc2 2g

令: H 0
Hale Waihona Puke Hv02 2g,H0
称为包括流速水头在内的闸前总水头,将 hw
vc2 2g

闸孔出流水力计算的目的是:恒定闸孔出流时,研究分析过闸泄流量与闸门的开启 高度、闸孔尺寸、闸门类型、闸底坎型式、上下游水位及闸孔出流情况等的关系,并给 出相应的水力计算公式。下面分别进行讨论。 2.1 底坎为宽顶堰型的闸孔出流
图 7-2
如图 7-2 为闸孔恒定出流,闸底坎为无坎宽顶堰,闸门为平板闸门,e 为闸门开启高 度,H 为闸前水头。水流由闸门底缘流出时,由于受闸门的约束,流线发生急剧弯曲收 缩,出闸后由于惯性的作用流线继续收缩,大约在距闸门(0.5~1)e 处为水深最小的收 缩断面 c-c。收缩断面 c-c 处的水深 hc 一般小于临界水深 hk,水流为急流状态。而闸孔下 游渠槽中的水深 ht 一般大于临界水深 hk,水流呈缓流状态,因此闸后水流从急流到缓流 要发生水跃。水跃位置随下游水深 ht 变化而变化,下游水深增大水跃向上游移动,下游 水深减小水跃向下游移动,水跃发生的位置不同对闸孔出流泄流能力的影响不一样,从 而使闸孔出流可分为自由出流和淹没出流。设收缩断面水深 hc 所对应的共轭水深为 hc”, 当 hc”>ht 时水跃发生在收缩断面下游,称为远驱水跃(如图 7-2a),当 hc”=ht 时水跃发生 在收缩断面处,称为临界式水跃(如图 7-2b),这两种情况下水跃对应的下游水位都不影 响闸孔的过流能力称为闸孔的自由出流; 当 hc”<ht 时水跃发生在收缩断面上游,称为淹 没水跃(图 7-2c)。此时下游水位使闸孔的过流能力减小,称为闸孔淹没出流。

水闸水力计算实例

水闸水力计算实例

水闸水力计算实例水闸是一种控制水位和流量的水工建筑物,主要用于调节河流、运河和湖泊的水位,以及防止洪水和控制水流。

水闸的设计和运行需要进行水力计算,以确定其参数和尺寸。

本文将给出一个水闸水力计算的实例,以帮助读者更好地理解水闸的设计原理和计算方法。

假设我们需要设计一个水流量为Q的水闸,用于控制一条河流的水位。

为了简化问题,我们假设水流是稳定的,即不考虑水流的变化和波动。

首先,我们需要确定水闸的开度和闸门的形状。

理想情况下,水闸的开度应该与水流的流量成正比。

由于闸门的开度对流量的影响主要来自两个方面:开度与闸门的宽度和高度有关,而闸门的宽度和高度又会影响水流的截面积。

因此,我们需要通过计算来确定适当的闸门尺寸和开度。

水流的流量Q可以通过流速v和截面积A来计算,即Q=vA。

在水闸中,流速和流量的关系可以通过水动力学公式来描述。

其中最常用的公式是曼宁公式,用来计算水流在河道中的流速。

曼宁公式的表达式为:v=(1/n)R^(2/3)S^(1/2),其中v表示流速,n表示曼宁粗糙系数,R表示水力半径,S表示水流坡度。

水力半径R可以通过计算截面积和周长来计算,即:R=A/P,其中P表示水流的周长。

现在,假设我们已经确定了水流速度v和水流的坡度S。

我们需要计算水流的截面积A和周长P,以及水流的水力半径R。

然后,我们可以使用曼宁公式计算流量Q。

接下来,我们需要确定适当的闸门尺寸和开度,以控制水流量。

闸门的宽度和高度可以通过计算流量Q和流速v来确定。

由于闸门的宽度和高度也会对水流的截面积和周长产生影响,我们需要通过迭代计算来确定最佳的闸门尺寸和开度。

一般来说,闸门的宽度和高度应该能够满足水流截面积和周长的要求,并且能够适应不同流量的变化。

为了简化计算,我们可以使用经验公式来确定闸门的尺寸和开度。

例如,可以使用流量-闸门开度关系曲线来确定闸门开度和宽度的关系。

最后,我们需要考虑水闸的泄流能力。

泄流能力是指水闸能够通过的最大流量。

水闸水力计算实例

水闸水力计算实例

水闸水力计算实例一、资料和任务某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务。

汛期当邻闸泄洪流量达5000米3/秒时,本闸开始泄洪。

根据工程规划,进行水力计算的有关资料有: 1. 1. 水闸宽度设计标准。

(1)设计洪水流量为1680米3/秒,相应的上游水位为7.18米,下游水位为6.98米; (2)校核洪水流量为1828米3/秒,相应的上游水位为7.58米,下游水位为7.28米。

2.消能设计标准因水闸通过设计洪水流量时,上下游水位差很小,过闸水流呈淹没出流状态,故不以设计洪水流量作为消能设计标准。

现考虑汛期邻闸泄洪流量为5000米/3秒时,本闸开始泄洪,此时上下游水位差最大,可作为消能设计标准,其相应的上游水位为5.50米,下游水位为2.50米,并规定闸门第一次开启高度e =1.2米。

3.闸身稳定计算标准(考虑闸门关闭,上下游水位差最大的情况)。

(1)设计情况:上游水位为6.50米,下游水位为-1.20米; (2)校核情况:上游水位为7.00米,下游水位为-1.20米。

4.水闸底板采用倒拱形式,底板前段闸坎用浆砌块石填平。

为了与河底高程相适应,闸坎高程定为-1.00米,倒拱底板高程为-1.50米。

5.闸门、闸墩及翼墙型式:闸门为平面闸门,分上下两扇。

闸墩墩头为尖圆形,墩厚d 。

=1米。

翼墙为圆弧形,圆弧半径r =12米。

6.闸址处河道断面近似为矩形,河宽0B =160米。

7.闸基土壤为中等密实粘土。

8.水闸纵剖面图及各部分尺寸见图1。

水力计算任务:1.确定水闸溢流宽度及闸孔数;2.闸下消能计算;3.闸基渗流计算。

图1二、确定水闸溢流宽度及闸孔数平底水闸属无坎宽顶堰。

先判别堰的出流情况。

已知设计洪水流量Q=1680米3/秒,相应的上游水位为7.18米。

闸坎高程为-1.00米,则宽顶堰堰上水头H = 7.18 –( -1.00) =8.18米 又知河宽0B = 160米,则0v =H B Q 0=18.8160680.1 =1.28米/秒g 2=8.92⨯=0.084米0H =H +g av 220=8.18+0.084=8.264米下游水位为6.89米,则下游水面超过堰顶的高度 s h =6.98-(-1.00)=7.98米0H h s =264.898.7=0.965>0.86由《水力计算手册》宽顶堰淹没系数表查得,该出流为宽顶堰淹没出流。

项目七 闸孔出流水力分析与计算

项目七 闸孔出流水力分析与计算

e H
(0.15 0.2
e ) cos H
(7-5)
当 cosθ=0.3~0.7 时:
0
0.545 0.136
e H
0.334(1
e H
) cos
(7-6)
需要说明的是上面垂向收缩系数 ε’及流量系数 μ0 确定方法严格来说仅使用于无坎宽
顶堰型闸孔出流,但某些实验证明,对于有坎宽顶堰型的闸孔出流(图 7-4),只要收缩
H
v02 2g
hc
c vc2 2g
hw
式中 :hw —水流从 0-0 断面到 c-c 断面的水头损失,由于 0-0 到 c-c 断面的距离很
短水流为急变流,因而只计局部水头损失,即 hw
vc2 2g

令: H 0
H
v02 2g
,H0
称为包括流速水头在内的闸前总水头,将 hw
vc2 2g

1
图 7-1
实际工程中,对同一建筑物而言,如建在实用堰或宽顶堰的堰顶上的水闸,在某些
条件下为闸孔出流,当条件变化就可能属于堰流,堰流和闸孔出流在一定条件下是可以
互相转化的。如闸孔出流的闸门的开启高度 e 增大到一定值时,闸前水面下降而不受闸
门底缘约束,则水流就由闸孔出流转化为堰流;反之,如原为堰流,当闸门的开启高度
图 7-9
【案例分析与计算】: (1)判断出流情况为堰流或闸孔出流
e e 0.5 0.20 0.65 为闸孔出流 H h P1 3.1 0.6
本案例是按闸底坎为宽顶堰的闸孔出流进行泄流量计算。由于堰前水深较大、闸门 的开启度小,闸前行近流速水头忽略不计,则 H0≈H=3.1-0.6=2.5m。
令: h c ' ,ε’ 称为垂向收缩系数,则: e

水闸水力计算.

水闸水力计算.
式中:σ—淹没系数
ε—侧收缩系数
—堰顶全水头(m)
m—流量系数
Q—过闸流量(m3/s)
v0—上游行近流速
H—上游水深
h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9
查表得淹没系数为σ=0.83
侧收缩系数ε定为1
流量系数m一般取0.385
宽顶堰流量公式简化为:
H0和V0都是未知,须进行试算:
满足精度要求,
得设计流量:Q=211.91m3/s
2、最大流量计算
根据表1-1,当外江为平均低潮位时将为自由出流,σ=1.0,水闸四孔全开时将有最大流量Qmax,Qmax也要经过试算求得。
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
第五次试算:
满足精度要求,
εz—中间闸孔侧收缩系数
εb—边闸孔侧收缩系数
dz—中间闸墩厚度
bb—边闸墩顺水流向边向边缘线至上游河道水边线之间的距离
根据初步设计三视图,dz=1m;bb=0m
H0和V0都是未知,须进行试算确定设计流量:
第一次试算:
不计行近流速,H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算:
第三次试算:
第四次试算:
外六工段
外四工段
盐官ห้องสมุดไป่ตู้
备注
历史最高潮位
7.83
7.92
8.03
平均高潮位
3.99
4.11
3.92
平均低潮位
1.19
1.84
0.66
历史最低潮位
-1.65
-0.77
-2.32

闸门水力计算说明

闸门水力计算说明

水闸水力计算说明一、过流能力计算1.1外海进水外海进水时,外海水面高程取5.11m ,如意湖内水面高程取1.0m 。

中间三孔放空闸,底板高程为-4.0m ,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ,每孔闸净宽度为10m 。

表2 内海排水时计算参数特性表1.1.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型27.511.948==Hδ式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。

2.5<5.27<10,为宽顶堰流。

b.堰流及闸孔出流判定11.95=H e =0.549≤0.65,为闸孔出流。

式中,e 为闸门开启高度,H 为堰、闸前水头。

c.自由出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深h c=ε1e=5.0×0.650=3.25m 。

式中,e 为闸门开启高度,为5.0m ;ε1为垂向收缩系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-1得0.650。

收缩断面处水流速为υc=)(20c h H g -ϕ=)(25.311.981.9295.0-⨯⨯⨯=10.19m/s 。

式中,ψ为闸孔流速系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-3,取0.95;H 0为闸前总水头,为9.11m ; hc 为收缩断面水深。

收缩断面水深hc 的共轭水深hc”=)181(22-+c c c gh h ν=)125.381.919.1081(225.32-⨯⨯+=6.83m ;下游水深ht=5.0m <hc”=6.83m ,故为自由出流。

d.过流量计算根据闸孔自由出流流量计算公式Q 1=002gH be μ=11.981.92530503.0⨯⨯⨯⨯⨯=1008.71m³/s 。

式中,μ0为流量系数,平板闸门流量系数可按经验公式 μ0=0.60-0.176He=0.60-0.176×0.549=0.503; b 为闸孔宽度,为3×10=30m 。

1.1.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型43.1511.348==Hδ>10,过渡为明渠流。

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水闸水力计算说明一、过流能力计算1.1外海进水外海进水时,外海水面高程取5.11m ,如意湖内水面高程取1.0m 。

中间三孔放空闸,底板高程为-4.0m ,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ,每孔闸净宽度为10m 。

表2 内海排水时计算参数特性表1.1.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型27.511.948==Hδ式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。

2.5<5.27<10,为宽顶堰流。

b.堰流及闸孔出流判定11.95=H e =0.549≤0.65,为闸孔出流。

式中,e 为闸门开启高度,H 为堰、闸前水头。

c.自由出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深h c=ε1e=5.0×0.650=3.25m 。

式中,e 为闸门开启高度,为5.0m ;ε1为垂向收缩系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-1得0.650。

收缩断面处水流速为υc=)(20c h H g -ϕ=)(25.311.981.9295.0-⨯⨯⨯=10.19m/s 。

式中,ψ为闸孔流速系数,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-4-3,取0.95;H 0为闸前总水头,为9.11m ; hc 为收缩断面水深。

收缩断面水深hc 的共轭水深hc”=)181(22-+c c c gh h ν=)125.381.919.1081(225.32-⨯⨯+=6.83m ;下游水深ht=5.0m <hc”=6.83m ,故为自由出流。

d.过流量计算根据闸孔自由出流流量计算公式Q 1=002gH be μ=11.981.92530503.0⨯⨯⨯⨯⨯=1008.71m³/s 。

式中,μ0为流量系数,平板闸门流量系数可按经验公式 μ0=0.60-0.176He=0.60-0.176×0.549=0.503; b 为闸孔宽度,为3×10=30m 。

1.1.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型43.1511.348==Hδ>10,过渡为明渠流。

式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。

b .过流量计算因泄洪闸下游与陡坡相连,水利计算可按堰流计算方法进行。

H h t =11.31-=-0.32<0.8,为自由泄流; 式中,h t 为堰顶下游水深,H 为堰顶上游水深。

因堰顶设有闸墩,应考虑侧收缩影响,采用宽顶堰流量公式计算泄流量: Q 2=2302H g mnb c σ=2311.381.92108377.0985.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=721.70m³/s 。

式中,m 为流量系数,因进口为斜坡式进口,P/H=7/3.11=2.25,cot θ=30/7=4.286,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-2-1取m=0.377;b 为每孔闸净宽,为10m ; n 为孔数,为8孔; H 0为堰上水头,为3.11m ;σc 为侧收缩系数,为有底坎宽顶堰的侧收缩系数,可由别津斯基公式计算σc =)/1()(/2.014/13B b BbH P -+-α;式中,P 为上游堰高,取7.0m ;H 为堰前水头,为3.11m ;b 为两墩间净宽,为10m ;B 为上游引渠宽,为148m ,α为系数,取0.10。

多孔闸过流时,σc 的确定可取加权平均值nn cscm c σσσ+-=)1(=0.985;式中,n 为孔数,σcm 为中孔侧收缩系数,经计算取0.988,σcs 为边孔侧收缩系数,经计算取0.962。

计算中孔侧收缩系数时,b/B 用db b+代替,d 为墩厚,为2.0m ;计算边孔侧收缩系数时,b/B 用bb b∆+代替,Δb 为边墩边缘线与建筑物上游引渠水边线之间的距离,为20m 。

因此,外海排水时,闸室过流量Q=Q 1+Q 2=1008.71+721.70=1730.41m³/s 。

1.2内海排水内海排水时,内海水面高程取2.50m ,外海水面高程取-3.03m 。

中间三孔放空闸,底板高程为-3.0m ,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ,每孔闸净宽度为10m 。

表2 内海排水时计算参数特性表1.2.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型38.75.648==Hδ式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。

2.5<7.38<10,为宽顶堰流。

b.堰流及闸孔出流判定5.65=H e =0.77>0.65,为堰流。

式中,e 为闸门开启高度,H 为堰、闸前水头。

c.过流能力计算H h t =5.697.0=0.15<0.8,为自由泄流; 式中,h t 为堰顶下游水深,H 为堰顶上游水深。

因堰顶设有闸墩,应考虑侧收缩影响,采用宽顶堰流量公式计算泄流量: Q 2=2302H g mnb c σ=235.681.92103368.0⨯⨯⨯⨯⨯=810.38m³/s 。

式中,m 为综合流量系数,nm n m m sm +-=)1(=0.368,查《水利计算手册》表3-2-3得m m 为0.359,m s 为0.385,由此公式查表计算出流量系数,则侧收缩系数不再计算。

b 为每孔闸净宽,为10m ; n 为孔数,为3孔; H 0为堰上水头,为5.5m ;σc 为侧收缩系数,无底坎宽顶堰, 多孔闸过流时,计算综合流量系数后不用计算侧收缩系数。

1.2.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型==5.048Hδ96>10,过渡为明渠流。

式中δ为堰壁厚度,H 为堰上水头。

b .过流量计算因泄洪闸下游与陡坡相连,水利计算可按堰流计算方法进行。

H h t =5.013.6-=-12.26<0.8,为自由泄流; 式中,h t 为堰顶下游水深,H 为堰顶上游水深。

因堰顶设有闸墩,应考虑侧收缩影响,采用宽顶堰流量公式计算泄流量: Q 2=2302H g mnb c σ=235.081.92108374.0994.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=46.57m³/s 。

式中,m 为流量系数,因进口为斜坡式进口,P/H=5/0.5=10,cot θ=10/5=2,查《水利计算手册》(2006年第二版)中表3-2-1取m=0.374;b 为每孔闸净宽,为10m ;n 为孔数,为8孔; H 0为堰上水头,为0.5m ;σc 为侧收缩系数,为有底坎宽顶堰的侧收缩系数,可由别津斯基公式计算σc =)/1()(/2.014/13B b BbH P -+-α;式中,P 为上游堰高,取5.0m ;H 为堰前水头,为0.5m ;b 为两墩间净宽,为10m ;B 为上游引渠宽,为130m ,α为系数,取0.10。

多孔闸过流时,σc 的确定可取加权平均值nn cscm c σσσ+-=)1(=0.994;式中,n 为孔数,σcm 为中孔侧收缩系数,经计算取0.993,σcs 为边孔侧收缩系数,经计算取1。

计算中孔侧收缩系数时,b/B 用db b+代替,d 为墩厚,为2.0m ;计算边孔侧收缩系数时,b/B 用bb b∆+代替,Δb 为边墩边缘线与建筑物上游引渠水边线之间的距离,为20m 。

因此,内海排水时,闸室过流量Q=Q 1+Q 2=810.38+46.57=856.95m³/s 。

二、消能防冲计算2.1外海进水外海进水时,外海水面高程取5.11m ,如意湖内水面高程取1.0m 。

中间三孔放空闸,底板高程为-4.0m ,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ,每孔闸净宽度为10m 。

闸室泄流量为Q=1730.41m³/s ,泄槽段及消力池段宽度为B=130m ,单宽流量q=Q/B=1730.41÷130=13.31m³/s 。

2.1.1计算收缩断面水深a .收缩断面水深hc 的基本计算公式: E 0=2222cc h g q h ϕ+→9.11 =22285.081.927.12cc h h ⨯⨯+式中,E 0为以下游河床为基准面的泄水建筑物上游总水头,为9.11m ;q 为收缩断面处的单宽流量,为13.31m³/s.m ; g 为重力加速度,取9.81m/s 2;ψ为流速系数,查《水力计算手册》(2006年第二版)中表4-2-1,取0.85。

经计算,得收缩水深hc=1.26m 。

b .收缩断面水深hc 的共轭水深h c”计算 h c”=)181(22-+c c Fr h =)10.381(229.12-⨯+=4.87 式中,Fr c 为收缩断面弗劳德数,Fr c =cc gh h q =3.0。

c .水流衔接状态的判别hc ”=4.87>ht=3.0m ,为远离水跃,须采取工程措施,强迫水流发生临界或稍有淹没的水跃。

式中,ht 为下游水深 d .消力池的水力计算消力池的池深S=σhc ”-ht-Δz=1.1×4.87-3-0.80=1.56m 式中,σ为安全系数,取1.1; ht 为下游水深,为3.0m ; Δz 为消力池出口水面落差。

Δz 222222'2Ttgh q h g q -=ϕ=0.80mψ’为消力池末端升坎的流速系数,取0.95; h T 为池末局部水深,h T =σh c”=1.1×4.87=5.36m消力池池长L=6.9(hc”-hc )=6.9×(4.87-1.26)=24.91m 。

消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求,按下式计算,并取其大值: 抗冲:t='1H q k ∆=11.431.1319.0=0.99m 。

抗浮:t=bmP W U k γ+-2=2586.228.5033.602.1+-=0.62m 。

式中,t 为消力池底板厚度;ΔH ’闸孔泄水时的上、下游水位差,为4.11m ; k 1为消力池底板计算系数,取0.2; k 2为消力池底板安全系数,取1.2;U 为作用在消力池底板地面的扬压力,经计算为60.33kPa ; W 为作用在消力池底板顶面的水重,经计算为50.28kPa ;Pm 为作用在消力池底板上的脉动压力,其值可取跃前收缩断面流速水头的5%,经计算为2.86kPa ;γb 为消力池底板的饱和重度,取25KN/m³。

取两者计算最大值,消力池底板厚度取0.99m 。

e .海漫长度计算 海漫长度按经验公式计算L p =H q K ∆=11.431.1312=62.33m K 为系数,取12;ΔH 为水闸上下游水位差,为4.11m ; q 为消力池出口单宽流量,为13.31m³/s.m 。

f .海漫末端的河床冲刷坑深度d m 计算 d m =m m h v q -][1.10=30.331.131.1-⨯=1.88m 。

式中,q m 为海漫末端的单宽流量,取13.31m³/s.m ;v 0为河床土质允许不冲流速,因海漫下游抛填块石,取v 0=3.0m/s ; h m 为海漫末端河床水深,取3.0m 。

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