水闸水力计算
32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85
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
Fr
2
η 1 9.62 9.70 9.80 9.90 10.00 10.05 10.12 10.30 10.35 10.50 10.55 10.60 10.70 10.80 10.85 10.95 11.00 11.10 11.30
Fr
2
η 1 11.35 11.45 11.50 11.60 11.70 11.80 11.85 11.90 12.00 12.05 12.14 12.20 12.30 12.40 12.46 12.57
13 14 15 16 17 18 19 20 21 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.00 2.37 2.70 3.00 3.27 3.52 3.75 4.00 4.20 4.42 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
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
2பைடு நூலகம்
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 2.429 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
水闸过流能力及稳固计算[整理版]
![水闸过流能力及稳固计算[整理版]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/417edf5b2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d69.webp)
水闸过流能力及结构计算计算说明书审查校核计算***市水利电力勘测设计院2011 年 08 月 29日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对于平底闸，当为堰流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式：2302H g b m Q s εσ=22'02ϕg bh Q h H c c ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=4001171.01ss b b b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ε 式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）；Q ——过闸流量，（m 3/s ）；H 0——计入行进流速水头的堰上水深，（m ）；h s ——由堰顶算起的下游水深，（m ）；g ——重力加速度，采用9.81，（m/s 2）；m ——堰流流量系数，采用0.385；ε——堰流侧收缩系数；b 0——闸孔净宽，（m ）；b s ——上游河道一半水深处的深度，（m ）；b ——箱涵过水断面的宽度，m ；h c 进口断面处的水深，m ；s σ——淹没系数，按自由出流考虑，采用1.0；ϕ——流速系数，采用0.95；已知过闸流量Q=5.2（m 3/s ）先假设箱涵过流断面净宽确定箱涵过流断面高度，经试算得：综上，过流断面尺寸为2.5m ×2.0m （宽×高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ，过流能力满足要求。
2、结构计算**堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。
（1）抗滑稳定计1）计算工况及荷载组合工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2）荷载计算计算中砼强度等级为C20，钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级，保护层厚度梁25mm、板20mm，符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。
闸门重 2.352×9.81=23.07 KN；闸底板重25×4.0×0.7×4.1=287 KN；闸墩重25×0.8×4×2*2=320 KN；平台板，梁25×（0.25×0.45×2+1.05×0.15）×2.5=23.91 KN；柱25×2.82×0.4×0.4×4=45.12 KN；启闭力-100 KN；启闭机重0.56×9.81=5.49 KN；启闭梁25×（0.3×0.5+0.25×0.4+1.35×0.12）×2×3.5=72.1 KN；工作桥25×（5.9×0.12+0.2×0.25×3）×2.0=42.9 KN；25×（6.28×0.13×2×0.13+1.2×0.15×5×0.15）×2=34.73 KN；启闭房砖墙22×0.864×4.1×4=311.73 KN；∑自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN ；水重 10×2.0×2.0×2.5=100 KN ；由表可知浪压力为2.35 KN ；有表可知土压力为38.49 KN ；闸前静水压力 （27.7+47.7）×2/2×2.5=188.5 KN ；离截面形心距离 e=()()377.477.277.477.222⨯++⨯⨯=0.91扬压力 0.5×2×10×2×2.5=-50KN ；计算工况荷载汇总(对闸室基底面形心求矩)3）抗滑稳定计算公式[]c c K HGf K ≥⋅=∑∑式中：Kc ——为抗滑稳定安全系数；[]c K ——规范要求的抗滑稳定安全系数最小值；∑G ——作用在防洪闸上的全部垂直力总和 ；∑H ——作用在防洪闸上的全部水平力总和；f ——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，取0.44）计算结果工况一：∑G =951.5 KN ；∑H =33.33 KN ； K c =33.335.9514.0⨯=11.41＞1.2 满足要求；工况二：∑G =1001.5 KN ；∑H =224.18 KNK c =18.2245.10014.0⨯=1.78＞1.2 满足要求。
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
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η 1
Fr
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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
水闸静水压力怎么计算公式
水闸静水压力怎么计算公式水闸是一种用于控制水流的设施，通常用于水利工程中。
在水闸中，静水压力是一个重要的参数，它影响着水闸的稳定性和安全性。
因此，了解如何计算水闸的静水压力是非常重要的。
本文将介绍如何计算水闸的静水压力的公式和方法。
静水压力的定义。
在水闸中，静水压力是由于水的重力作用在水闸上产生的压力。
静水压力的大小取决于水的密度、重力加速度和水的深度。
静水压力可以用来计算水闸的稳定性和安全性，因此对于水闸的设计和运行来说是非常重要的参数。
静水压力的计算公式。
静水压力可以通过以下公式来计算：P = ρgh。
其中，P为静水压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为水的深度。
在这个公式中，水的密度ρ通常取1000kg/m3，重力加速度g取9.81m/s2。
水的深度h是指水面到水闸底部的垂直距离。
通过这个公式，我们可以很容易地计算出水闸的静水压力。
静水压力的计算方法。
在实际应用中，计算水闸的静水压力通常需要考虑水的流动情况。
如果水流是静止的，那么可以直接使用上述公式来计算静水压力。
但是，如果水流是动态的，那么需要考虑水流的速度和方向对静水压力的影响。
在考虑水流的影响时，可以使用以下方法来计算静水压力：1. 考虑水流的速度：如果水流的速度较快，那么水的动能会增加水的压力，从而使得静水压力增大。
在这种情况下，可以使用以下公式来计算静水压力：P = 0.5ρv^2 + ρgh。
其中，P为总压力，ρ为水的密度，v为水流的速度，g为重力加速度，h为水的深度。
2. 考虑水流的方向，如果水流的方向与水闸的方向不一致，那么水流的动能会对水闸产生侧向压力，从而影响水闸的稳定性。
在这种情况下，需要考虑水流的方向对静水压力的影响，通常需要进行复杂的数值计算。
总之，计算水闸的静水压力是一个复杂而重要的问题。
在实际应用中，需要考虑水流的速度、方向和水的深度对静水压力的影响。
通过合适的公式和方法，可以准确地计算出水闸的静水压力，从而保证水闸的稳定性和安全性。
水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书(精)
计算书名称：进水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书目录1工程概况.................................................................................................. 1 2水力计算.................................................................................................. 1 2.1进水闸坝段过水能力计算 ............................................................... 1 2.2消能防冲设计 ................................................................................... 3 2.3冲砂闸过水能力复核 ....................................................................... 4 2.4消能防冲设计 ................................................................................... 5 3稳定及应力计算 ..................................................................................... 6 3.1基本资料与数据 ............................................................................... 6 3.2结构简化 ........................................................................................... 6 3.3计算公式 ........................................................................................... 6 3.4荷载计算及组合 .............................................................................. 8 3.5计算成果 ........................................................................................... 9 3.6冲沙闸荷载计算 ............................................................................ 12 3.7计算成果 ......................................................................................... 13 3.8计算简图 (17)1工程概况某调水工程由关山低坝引水枢纽和穿越秦岭山区的输水隧洞两大部分组成，按其供水对象及性质，根据《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），工程等别为三等中型工程, 主要建筑物按3级建筑物设计。
水闸水力计算
平底宽顶堰淹没出流过流能力计算(校核洪水)
一、输入参数
闸孔总净宽………………………B0=84m 重力加速度……………………… g=9.81
上游水位……………………… H上=1301.65m 上游行进流速……………V0=2
底板高程…………………… H上底=1292.5 侧收缩系数……………ε=0.95
下游水位……………………… H上=1299.57m 流量系数……………m=0.38
下游底高程………………… H下底=1292m
二、计算过程
1、当hs/H0<0.9
上游水深 H=9.150m流速水头 V0^2/2/g=0.204
下游水深 h s=7.570m计入行近流速水头的堰上水深 H0=9.354淹没系数σ=2.31hs/H0(1-hs/H0)^0.4=0.964
淹没出流过流能力 Q=3702.445
2、当hs/H0>0.9
综合流量系数μ0=0.902
淹没出流过流能力 Q=3394.634
附：侧收缩系数计算
1、单孔闸
闸孔净宽…………………… b0=4m 上游河道一半水深处的宽度… b s=6m 堰流侧收缩系数ε=0.948
2、多孔闸
闸孔孔数…………………… n=6 中闸墩厚度……………………… d z=4m 闸孔净宽…………………… b0=14m 边闸墩厚………………………b b=3m
中闸孔侧收缩系数εz=0.964中闸孔侧收缩系数εz=0.958
堰流侧收缩系数ε=0.963。
水闸计算公式范文
水闸计算公式范文
1.伯努利方程
伯努利方程是流体力学中的基本方程，描述了流体在静态和动态压力
之间的关系。
对于水闸来说，伯努利方程可以写为如下形式：P + 0.5ρv^2 + ρgh = constant
其中，P是水闸中的压力，ρ是水的密度，v是水的流速，g是重力
加速度，h是离地面的高度。
2.底孔流量公式
底孔流量公式用于计算水闸中通过底孔流出的水量。
底孔流量公式与
伯努利方程相结合，可以写为如下形式：
Q = CdA√2gh
其中，Q是流出水量，Cd是底孔流出系数，A是底孔的面积，g是重
力加速度，h是水头。
3.承压能力公式
承压能力公式用于计算水闸的承压能力，即水闸可以承受的最大压力。
承压能力公式可以写为如下形式：
F=A*σ
其中，F是水闸的承压能力，A是水闸的截面积，σ是水闸材料的抗
压强度。
对于具体的水闸设计，需要根据实际情况选择适用的计算公式，并考虑因素如闸门的形状、尺寸、材料、水流的动力特性、水势差、孔口形状等。
这些因素会对水闸的流量和承压能力产生影响，因此需要综合考虑进行合理的设计和计算。
此外，水闸的计算还涉及到其他因素如水位、水流速度、泄水能力、闸门运动机构以及周围环境等的考虑。
因此，在进行水闸计算时，需要综合考虑各个方面的因素，并使用适当的计算公式，以确保水闸的正常运行和安全性。
以上是水闸计算公式的基本介绍，具体的计算过程和公式选择需要根据实际情况进行。
对于精确的水闸计算，可以使用专业的水力学软件或请相关专业人士进行计算和设计。
D-2水闸水力学计算程序
D-2 水闸水力学计算程序作者 陈靖齐（水电部天津勘测设计院） 校核 潘东海（水电部天津勘测设计院）一、概述：（一）水闸过水能力计算的难题是流量系数μ，经验方式很多，各家不同，甚至一本参考书，列出几种公式，几种算例，深入研究流量系数不是本程序范围，本程序仅对现有公式择优选一。
（二）一般计算流量时，不计行进流速V 0=Q/BH ，本程序用迭代法，考虑了V 0，即Q →V 0→H 0，再算Q ，较符合实际过程，精度│△Q │< 0.001m 3/s 。
（三）求e 用迭代法。
二．功能：本程序能计算平底平板闸门、平底弧形闸门、实用堰平板闸门、实用堰弧形闸门四种情况下的流量，闸门开启度e 。
三．公式和算法： （一）流量公式（平底平板闸门可求淹没系数σ） 或（其他三种情况）式中：μ0—流量系数，因闸门形式，底坎形式，相对开度e/H 而异； e —闸门开度（m ）； B —闸门宽（m ）； H 0—闸前水深（m ）； H S —下游水深（m ）；g —重力加速度（9.8m/s 2）。
（二）流量系数：本程序取武水的一套较完整的流量系数公式。
1，平底、平板闸门μ0=0.6-0.176e/H ［清华、武水］（华水多—尾项）2，平底、弧形闸门μ0=0.97-0.56e/H-（1-e/H ）×0.258θ［武水］式中：θ--弧形闸门下缘入流角（弧度值）。
25°≤θ≤90°，0.1≤e/H ≤0.65 R —弧形闸门半径； C —转轴高；02gH eB Q σμ=）（s h h g eB Q -=002μRe c COS -=-1θ3，实用堰上平板闸门4，实用堰上弧形闸门（三）淹没出流问题1，平板平底闸门，淹没系数σ=σ[（hs-hc ″）/（H-hc ）]，其关系为一条曲线，本程序已使其离散和数据化存数据库中，可自动插值。
式中： hs —下游水深（m ）；hc ″—水跃后水深（m ）； hc —收缩断面宽度：hc=ε eFrc=Uc 2/ghc 收缩断面Frude 数e —平板闸门侧收缩系数表，本程序已存数据库中。
水闸水力计算(宽顶堰)
计入行进流速影响，开始试算，当流量变化不大时，可确定为所计算流量。 第一次近似计算： 第二次近似计算： 第三次近似计算： 第四次近似计算： 第五次近似计算： 第六次近似计算： 第七次近似计算： 计算结果： Q= 行进流速v= 过闸流速 V= 429.33 m3/s 1.45 m/s 4.18 m/s v1=0.00 m/s v2=1.41 m/s v3=1.45 m/s v4=1.45 m/s v5=1.45 m/s v6=1.45 m/s v7=1.45 m/s Q1= Q2= Q3= Q4= Q5= Q6= Q7= 417.52 m3/s 428.69 m3/s 429.30 m3/s 429.33 m3/s 429.33 m3/s 429.33 m3/s 429.33 m3/s
宽顶堰水力计算：流量计算主要计算流量系数、侧收缩系数、淹没系数，如 下游为自由出流，则不用计算淹没系数。有坎宽顶堰的流量系数重新取。
3/2
Q=εσmB (2g)^0.5*H0 流量系数 m 侧收缩系数 ε 0.38489
←已经计入侧收缩系数，
2.61 % 0.14 % 0.01 % 0.00 % 0.00 % 0.00 %
无坎宽顶堰
闸孔数 中间闸墩厚 河道宽 闸底板高程 堰孔总净宽 B 中孔流量系数 m1 b/B r/b 边孔流量系数 m2 b/B cotθ 加权平均流量系数 m 0.750 0.167 0.750 8.144 0.385 m2= 0.385 3 孔 2.000 m 52.000 m 2328.800 m 18.000 m r/b 每孔净宽 上游翼墙计算厚度 上游翼墙收缩角度 上游水位高程 上游水深 H0 0.167 m1= 0.385 6.000 m 3.000 m 7.000 ° 2333.500 m 5.700 m
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l.Omo中间三孔放空闸，底板高程为-4. Om,两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m,每孔闸净宽度为10mo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H 9.11 -式中8为堰壁厚度，H为堰上水头。
2. 5V5.27V10,为宽顶堰流。
b.堰流及闸孔出流判定e 5=0. 549^0. 65,为闸孔岀流。
式中，e为闸门开启高度，H为堰、闸前水头。
C.自山出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深he二e le=5. 0X0. 650=3. 25m。
式中，e为闸门开启高度，为5.0m；£1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. 650o收缩断面处水流速为0.95x72x9.81x(9.11-3.25)=10.19m/So式中，“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；H0为闸前总水头,为9. 11m；he为收缩断面水深。
收缩断面水深he的共觇水深he” 二=6. 83m；下游水深ht=5. Om<hc" =6. 83m,故为自由出流。
d ・过流量计算根据闸孔自山出流流量计算公式 Q1 二“0 加0.503x30x5x72x9.81x9.11=1008. 71m3/so式中，口0为流量系数，平板闸门流量系数可按经验公式口0二0・ 60-0. 176e71二0. 60-0. 176X0. 549=0. 503；b 为闸孔宽度,为3X10二30m 。
1.1.2两侧八孔防潮闸段a. 判定堰流类型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。
1H>10,过渡为明渠流。
H 3.11= 15.43式中5为堰壁厚度, H 为堰上水头。
-13J1=-0. 32<0. 8,为自由泄流;式中，ht为堰顶下游水深，H为堰顶上游水深。
水闸水力计算.
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